विषय
- कोशिका भित्ति का कार्य क्या है?
- प्लांट सेल की दीवार के ऊपर क्या होता है?
- स्फीत दबाव
- सेल की दीवार में प्रोटीन
- प्लांट सेल की दीवार की संरचना
- प्राथमिक सेल की दीवार
- माध्यमिक सेल की दीवार
- पौधों में प्राथमिक और माध्यमिक सेल दीवारों के बीच अंतर
- फंगल और अल्गल सेल दीवारों की संरचना
- फंगल सेल दीवारों
- शैवाल में सेल दीवारें
- बैक्टीरियल सेल दीवारें
- ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया
- एंटीबायोटिक्स और बैक्टीरिया
- एंटीबायोटिक प्रतिरोध
- सेल वाल्स मैटर
सेल की दीवार सेल झिल्ली के ऊपर सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत है। आप प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में सेल की दीवारें पा सकते हैं, और वे पौधों, शैवाल, कवक और बैक्टीरिया में सबसे आम हैं।
हालांकि, जानवरों और प्रोटोजोअन्स में इस प्रकार की संरचना नहीं होती है। सेल की दीवारें कठोर संरचनाएं होती हैं जो सेल के आकार को बनाए रखने में मदद करती हैं।
कोशिका भित्ति का कार्य क्या है?
सेल की दीवार के कई कार्य हैं, जिनमें सेल संरचना और आकार का रखरखाव शामिल है। दीवार कठोर है, इसलिए यह सेल और इसकी सामग्री की रक्षा करती है।
उदाहरण के लिए, कोशिका भित्ति पौधों के विषाणुओं की तरह रोगजनकों को प्रवेश करने से रोक सकती है। यांत्रिक समर्थन के अलावा, दीवार एक फ्रेमवर्क के रूप में कार्य करती है जो सेल को तेजी से बढ़ने या बढ़ने से रोक सकती है। प्रोटीन, सेल्यूलोज फाइबर, पॉलीसेकेराइड और अन्य संरचनात्मक घटक दीवार को कोशिका के आकार को बनाए रखने में मदद करते हैं।
सेल की दीवार भी परिवहन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। चूंकि दीवार ए है अर्धपारगम्य झिल्ली, यह कुछ पदार्थों जैसे प्रोटीन से गुजरने की अनुमति देता है। यह दीवार को कोशिका में प्रसार को नियंत्रित करने और प्रवेश करने या पत्तियों को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।
इसके अतिरिक्त, अर्ध-पारगम्य झिल्ली कोशिकाओं के बीच संचार को अणुओं को छिद्रों से गुजरने की अनुमति देकर मदद करता है।
प्लांट सेल की दीवार के ऊपर क्या होता है?
प्लांट सेल की दीवार में मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट होते हैं, जैसे पेक्टिन, सेल्यूलोज और हेमिकेलुलोज। इसमें संरचनात्मक प्रोटीन भी कम मात्रा में होता है और कुछ खनिज जैसे कि सिलिकॉन। ये सभी घटक कोशिका भित्ति के महत्वपूर्ण भाग हैं।
सेल्यूलोज एक जटिल कार्बोहाइड्रेट है और इसमें हजारों की संख्या में होते हैं ग्लूकोज monomers वह लंबी श्रृंखला बनाते हैं। ये जंजीरें एक साथ आती हैं और सेल्यूलोज का निर्माण करती हैं सूक्ष्मतंतु, जो व्यास में कई नैनोमीटर हैं। माइक्रोफाइब्रिल्स कोशिका के विकास को सीमित करने या उसके विस्तार की अनुमति देने में मदद करते हैं।
स्फीत दबाव
प्लांट सेल में दीवार होने का एक मुख्य कारण यह है कि यह झेल सकता है स्फीत दबाव, और यह वह जगह है जहाँ सेलूलोज़ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। टर्गर प्रेशर एक बल है जो कोशिका के अंदर से बाहर धकेल कर बनाया जाता है। सेल्यूलोज माइक्रोफाइब्रिल्स प्रोटीन, हेमिकेलुलोज और पेक्टिन के साथ एक मैट्रिक्स बनाते हैं जो मजबूत फ्रेमवर्क प्रदान करते हैं जो टगर दबाव का विरोध कर सकते हैं।
हेमिकेलुलोस और पेक्टिन दोनों ब्रोन्केड पॉलीसेकेराइड हैं। हेमीसेल्यूलोज में हाइड्रोजन बॉन्ड होते हैं जो उन्हें सेल्यूलोज माइक्रोफिब्रिल्स से जोड़ते हैं, जबकि पेक्टिन जाल अणुओं को एक जेल बनाते हैं। हेमिकेलुलोज मैट्रिक्स की ताकत बढ़ाते हैं, और पेक्टिन संपीड़न को रोकने में मदद करते हैं।
सेल की दीवार में प्रोटीन
कोशिका भित्ति में प्रोटीन विभिन्न कार्य करते हैं। उनमें से कुछ संरचनात्मक सहायता प्रदान करते हैं। अन्य एंजाइम होते हैं, जो एक प्रकार का प्रोटीन है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को गति दे सकता है।
एंजाइम पौधों की दीवार को बनाए रखने के लिए होने वाले और सामान्य संशोधनों के गठन में मदद करते हैं। वे फल पकने और पत्ती के रंग में बदलाव में भी भूमिका निभाते हैं।
यदि आपने कभी अपना जैम या जेली बनाया है, तो आपने उसी प्रकार के देखा है pectins कार्रवाई में सेल की दीवारों में पाया गया। पेक्टिन वह घटक है जो फलों के रस को गाढ़ा करने के लिए पकता है। वे अक्सर अपने जाम या जेली बनाने के लिए सेब या जामुन में स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले पेक्टिन का उपयोग करते हैं।
••• वैज्ञानिकप्लांट सेल की दीवार की संरचना
प्लांट सेल की दीवारें एक के साथ तीन-स्तरित संरचनाएं हैं बीच की पटलिका, प्राथमिक सेल की दीवार तथा माध्यमिक सेल की दीवार। मध्य लामेला सबसे बाहरी परत है और आसन्न कोशिकाओं को एक साथ पकड़ते हुए सेल-टू-सेल जंक्शनों के साथ मदद करता है (दूसरे शब्दों में, यह दो कोशिकाओं की सेल दीवारों के बीच एक साथ बैठता है; यही कारण है कि इसे मध्य लामेला कहा जाता है, भले ही यह सबसे बाहरी परत है)।
मध्य लामेला पौधे की कोशिकाओं के लिए गोंद या सीमेंट की तरह काम करता है क्योंकि इसमें पेक्टिन होता है। कोशिका विभाजन के दौरान, मध्य लामेला पहली बार बनता है।
प्राथमिक सेल की दीवार
सेल बढ़ने पर प्राथमिक सेल की दीवार विकसित होती है, इसलिए यह पतली और लचीली हो जाती है। यह मध्य लामेला और बीच में बनता है प्लाज्मा झिल्ली.
इसमें हेमिकेलुलोज और पेक्टिन के साथ सेलुलोज माइक्रोफिब्रिल होते हैं। यह परत कोशिका को समय के साथ बढ़ने देती है लेकिन कोशिकाओं के विकास को अधिक सीमित नहीं करती है।
माध्यमिक सेल की दीवार
द्वितीयक कोशिका की दीवार मोटी और अधिक कठोर होती है, इसलिए यह पौधे को अधिक सुरक्षा प्रदान करती है। यह प्राथमिक कोशिका भित्ति और प्लाज्मा झिल्ली के बीच मौजूद है। अक्सर, सेल खत्म होने के बाद प्राथमिक सेल की दीवार वास्तव में इस माध्यमिक दीवार को बनाने में मदद करती है।
माध्यमिक सेल की दीवारों में सेल्यूलोज, हेमिकेलुलोज और होते हैं लिग्निन। लिग्निन सुगंधित शराब का एक बहुलक है जो पौधे के लिए अतिरिक्त सहायता प्रदान करता है। यह पौधे को कीटों या रोगजनकों के हमलों से बचाने में मदद करता है। लिग्निन कोशिकाओं में जल परिवहन के साथ भी मदद करता है।
पौधों में प्राथमिक और माध्यमिक सेल दीवारों के बीच अंतर
जब आप पौधों में प्राथमिक और माध्यमिक सेल दीवारों की संरचना और मोटाई की तुलना करते हैं, तो अंतर देखना आसान होता है।
सबसे पहले, प्राथमिक दीवारों में सेलूलोज़, पेक्टिन और हेमिकेलुलोस की समान मात्रा होती है। हालांकि, माध्यमिक सेल की दीवारों में कोई पेक्टिन नहीं है और अधिक सेलूलोज़ है।दूसरा, प्राथमिक कोशिकाओं की दीवारों में सेलुलोज माइक्रोफिब्रिल यादृच्छिक रूप से दिखता है, लेकिन वे माध्यमिक दीवारों में व्यवस्थित होते हैं।
यद्यपि वैज्ञानिकों ने कई पहलुओं की खोज की है कि कैसे कोशिका की दीवारें पौधों में कार्य करती हैं, कुछ क्षेत्रों में अभी भी अधिक शोध की आवश्यकता है।
उदाहरण के लिए, वे अभी भी सेल की दीवार के जैवसंश्लेषण में शामिल वास्तविक जीन के बारे में अधिक सीख रहे हैं। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि लगभग 2,000 जीन प्रक्रिया में भाग लेते हैं। अध्ययन का एक अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्र यह है कि प्लांट कोशिकाओं में जीन विनियमन कैसे काम करता है और यह दीवार को कैसे प्रभावित करता है।
फंगल और अल्गल सेल दीवारों की संरचना
पौधों के समान, कवक की कोशिका भित्ति में कार्बोहाइड्रेट होते हैं। हालांकि, जबकि कवक के साथ कोशिकाएं होती हैं काइटिन और अन्य कार्बोहाइड्रेट, उनके पास सेल्यूलोज नहीं होते जैसे पौधे करते हैं।
उनकी सेल की दीवारें भी हैं:
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सभी कवक में सेल की दीवारें नहीं हैं, लेकिन उनमें से कई करते हैं। कवक में, कोशिका दीवार प्लाज्मा झिल्ली के बाहर बैठती है। चिटिन ज्यादातर सेल की दीवार बनाता है, और यह वही सामग्री है जो कीटों को अपने मजबूत एक्सोस्केलेटन देता है।
फंगल सेल दीवारों
सामान्य तौर पर, कोशिका की दीवारों के साथ कवक होता है तीन परतें: चिटिन, ग्लूकन और प्रोटीन।
अंतरतम परत के रूप में, चिटिन रेशेदार है और पॉलीसेकेराइड से बना है। यह कवक कोशिका की दीवारों को कठोर और मजबूत बनाने में मदद करता है। अगला, ग्लूकोज की एक परत है, जो ग्लूकोज पॉलिमर हैं, जो चिटिन के साथ क्रॉसलिंकिंग है। ग्लूकेन्स भी कवक को अपने सेल की दीवार की कठोरता को बनाए रखने में मदद करते हैं।
अंत में, प्रोटीन की एक परत होती है जिसे कहा जाता है mannoproteins या mannans, जिसका उच्च स्तर है आम की चीनी। कोशिका भित्ति में एंजाइम और संरचनात्मक प्रोटीन भी होते हैं।
फफूंद कोशिका भित्ति के विभिन्न अवयव विभिन्न उद्देश्यों की पूर्ति कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एंजाइम कार्बनिक पदार्थों के पाचन में मदद कर सकते हैं, जबकि अन्य प्रोटीन पर्यावरण में आसंजन के साथ मदद कर सकते हैं।
शैवाल में सेल दीवारें
शैवाल में कोशिका भित्ति में सेल्युलोज या ग्लाइकोप्रोटीन जैसे पॉलीसेकेराइड होते हैं। कुछ शैवाल में उनके सेल की दीवारों में पॉलीसेकेराइड और ग्लाइकोप्रोटीन दोनों होते हैं। इसके अलावा, अल्गल सेल की दीवारों में मैनन, ज़ाइलान, एल्गिनिक एसिड और सल्फोनेटेड पॉलीसेकेराइड हैं। विभिन्न प्रकार के शैवाल के बीच कोशिका की दीवारें बहुत भिन्न हो सकती हैं।
मन्नान प्रोटीन हैं जो कुछ हरे और लाल शैवाल में माइक्रोफाइब्रिल बनाते हैं। ज़ाइलान जटिल पॉलीसेकेराइड हैं और कभी-कभी शैवाल में सेलूलोज़ की जगह लेते हैं। एल्गिनिक एसिड एक अन्य प्रकार का पॉलीसैकराइड है जो अक्सर भूरे रंग के शैवाल में पाया जाता है। हालांकि, अधिकांश शैवाल में पॉलीसेकेराइड के सल्फोनेट्स होते हैं।
डायटम एक प्रकार के शैवाल हैं जो पानी और मिट्टी में रहते हैं। वे अद्वितीय हैं क्योंकि उनकी कोशिका की दीवारें सिलिका से बनी हैं। शोधकर्ता अभी भी जांच कर रहे हैं कि कैसे डायटम उनकी कोशिका भित्ति बनाते हैं और प्रोटीन किस प्रक्रिया को बनाते हैं।
फिर भी, उन्होंने निर्धारित किया है कि डायटम आंतरिक रूप से अपनी खनिज युक्त दीवारों को बनाते हैं और उन्हें सेल के बाहर स्थानांतरित करते हैं। यह प्रक्रिया, कहा जाता है एक्सोसाइटोसिस, जटिल है और इसमें कई प्रोटीन शामिल हैं।
बैक्टीरियल सेल दीवारें
एक बैक्टीरिया कोशिका की दीवार में पेप्टिडोग्लाइकेन्स होता है। पेप्टिडोग्लाइकन या murein एक अद्वितीय अणु है जिसमें एक परत में शर्करा और अमीनो एसिड होते हैं, और यह कोशिका को उसके आकार और संरचना को बनाए रखने में मदद करता है।
बैक्टीरिया की कोशिका दीवार प्लाज्मा झिल्ली के बाहर मौजूद होती है। न केवल दीवार सेल के आकार को कॉन्फ़िगर करने में मदद करती है, बल्कि यह सेल को अपनी सभी सामग्री को फटने और फैलने से रोकने में भी मदद करती है।
ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया
सामान्य तौर पर, आप बैक्टीरिया को ग्राम-पॉजिटिव या ग्राम-नेगेटिव श्रेणियों में विभाजित कर सकते हैं, और प्रत्येक प्रकार की एक अलग कोशिका भित्ति होती है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया एक ग्राम धुंधला परीक्षण के दौरान नीले या बैंगनी रंग का दाग लगा सकते हैं, जो सेल की दीवार में पेप्टिडोग्लाइकेन्स के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए रंगों का उपयोग करता है।
दूसरी ओर, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया को इस प्रकार के परीक्षण से नीला या बैंगनी नहीं किया जा सकता है। आज, सूक्ष्मजीवविज्ञानी अभी भी बैक्टीरिया के प्रकार की पहचान करने के लिए ग्राम धुंधला का उपयोग करते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव दोनों प्रकार के बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकेन्स होते हैं, लेकिन एक अतिरिक्त बाहरी झिल्ली ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के धुंधलापन को रोकती है।
ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन की परतों से बनी मोटी कोशिका भित्ति होती है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में एक प्लाज्मा झिल्ली होती है जो इस कोशिका भित्ति से घिरी होती है। हालांकि, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन की पतली कोशिका की दीवारें होती हैं जो उनकी सुरक्षा के लिए पर्याप्त नहीं होती हैं।
यही कारण है कि ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की एक अतिरिक्त परत होती है lipopolysaccharides (LPS) जो एक के रूप में सेवा करता है अन्तर्जीवविष। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में एक आंतरिक और बाहरी प्लाज्मा झिल्ली होती है, और पतली कोशिका की दीवारें झिल्ली के बीच होती हैं।
एंटीबायोटिक्स और बैक्टीरिया
मानव और जीवाणु कोशिकाओं के बीच के अंतर का उपयोग करना संभव बनाता है एंटीबायोटिक दवाओं अपने शरीर में अपने सभी कोशिकाओं को मारे बिना। चूंकि लोगों के पास सेल की दीवारें नहीं हैं, इसलिए एंटीबायोटिक्स जैसी दवाएं बैक्टीरिया में सेल की दीवारों को लक्षित कर सकती हैं। सेल की दीवार की संरचना कुछ एंटीबायोटिक दवाओं के काम करने में भूमिका निभाती है।
उदाहरण के लिए, पेनिसिलिन, एक आम बीटा-लैक्टम एंटीबायोटिक, एंजाइम को प्रभावित कर सकता है जो बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन किस्में के बीच संबंध बनाता है। यह सुरक्षात्मक कोशिका की दीवार को नष्ट करने में मदद करता है और बैक्टीरिया को बढ़ने से रोकता है। दुर्भाग्य से, एंटीबायोटिक्स शरीर में सहायक और हानिकारक बैक्टीरिया दोनों को मार सकते हैं।
ग्लाइकोपेप्टाइड्स नामक एंटीबायोटिक्स का एक अन्य समूह पेप्टिडोग्लाइकेन्स को बनने से रोककर सेल की दीवारों के संश्लेषण को लक्षित करता है। ग्लाइकोपेप्टाइड एंटीबायोटिक्स के उदाहरणों में वैनकोमाइसिन और टेकोप्लानिन शामिल हैं।
एंटीबायोटिक प्रतिरोध
एंटीबायोटिक प्रतिरोध तब होता है जब बैक्टीरिया बदलते हैं, जो दवाओं को कम प्रभावी बनाता है। चूंकि प्रतिरोधी बैक्टीरिया जीवित रहते हैं, वे प्रजनन कर सकते हैं और गुणा कर सकते हैं। बैक्टीरिया बन जाते हैं एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी अलग तरीकों से।
उदाहरण के लिए, वे अपने सेल की दीवारों को बदल सकते हैं। वे एंटीबायोटिक को अपनी कोशिकाओं से बाहर स्थानांतरित कर सकते हैं, या वे आनुवंशिक जानकारी साझा कर सकते हैं जिसमें दवाओं का प्रतिरोध शामिल है।
एक तरह से कुछ बैक्टीरिया पेनिसिलिन जैसे बीटा-लैक्टम एंटीबायोटिक्स का विरोध करते हैं, जो बीटा-लैक्टामेज नामक एक एंजाइम बनाते हैं। एंजाइम बीटा-लैक्टम रिंग पर हमला करता है, जो दवा का एक मुख्य घटक है, और इसमें कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन शामिल हैं। हालांकि, दवा निर्माता बीटा-लैक्टामेज अवरोधकों को जोड़कर इस प्रतिरोध को रोकने की कोशिश करते हैं।
सेल वाल्स मैटर
सेल की दीवारें पौधों, शैवाल, कवक और बैक्टीरिया के लिए सुरक्षा, समर्थन और संरचनात्मक सहायता प्रदान करती हैं। यद्यपि प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की सेल दीवारों के बीच प्रमुख अंतर हैं, अधिकांश जीवों में प्लाज्मा झिल्ली के बाहर उनके सेल की दीवारें होती हैं।
एक और समानता यह है कि अधिकांश कोशिका दीवारें कठोरता और शक्ति प्रदान करती हैं जो कोशिकाओं को उनके आकार को बनाए रखने में मदद करती हैं। रोगजनकों या शिकारियों से सुरक्षा भी कुछ ऐसी है जो विभिन्न जीवों के बीच कई सेल की दीवारें आम हैं। कई जीवों में प्रोटीन और शर्करा से बनी कोशिका की दीवारें होती हैं।
प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की सेल दीवारों को समझना लोगों की कई तरह से मदद कर सकता है। बेहतर दवाओं से लेकर मजबूत फसलों तक, सेल की दीवार के बारे में अधिक जानने से कई संभावित लाभ मिलते हैं।