क्या प्रोकैरियोट्स सेल दीवारें हैं?

विषय

• कोशिकाओं के सामान्य लक्षण
• सामान्य प्रोकैरियोटिक कोशिका संरचना
• बैक्टीरियल सेल दीवार की संरचना
• ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया
• ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरियल सेल दीवारों
• Teichoic एसिड की भूमिका
• ग्राम-नकारात्मक जीवाणु कोशिका दीवार
• ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के उपकरण
• आर्किया सेल दीवारों
• सेल वॉल महत्वपूर्ण क्यों है?
• एंटीबायोटिक प्रतिरोध

प्रोकैर्योसाइटों जीवन के दो प्रमुख वर्गीकरणों में से एक का प्रतिनिधित्व करें। दूसरे हैं यूकैर्योसाइटों.

प्रोकैरियोट्स को उनके निचले स्तर की जटिलता से अलग किया जाता है। वे सभी सूक्ष्म हैं, हालांकि जरूरी नहीं कि एककोशिकीय। वे डोमेन में विभाजित हैं आर्किया तथा बैक्टीरिया, लेकिन बहुसंख्यक ज्ञात प्रोकैरियोट प्रजातियां बैक्टीरिया हैं, जो लगभग 3.5 बिलियन वर्षों से पृथ्वी पर हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में नाभिक या झिल्ली-बाउंड ऑर्गेनेल नहीं होते हैं। हालांकि 90 प्रतिशत बैक्टीरिया होते हैं छत की भीतरी दीवार, जो पादप कोशिकाओं और कुछ कवक कोशिकाओं के अपवाद के साथ, यूकेरियोटिक कोशिकाओं की कमी है। ये कोशिका दीवारें बैक्टीरिया की सबसे बाहरी परत बनाती हैं और इसका हिस्सा बनती हैं जीवाणु कैप्सूल.

वे कोशिका को स्थिर और संरक्षित करते हैं और जीवाणुओं के लिए महत्वपूर्ण होते हैं जो मेजबान कोशिकाओं को संक्रमित करने में सक्षम होते हैं और साथ ही एंटीबायोटिक दवाओं के लिए जीवाणु प्रतिक्रिया भी।

कोशिकाओं के सामान्य लक्षण

प्रकृति की सभी कोशिकाएं कई विशेषताओं को साझा करती हैं। इनमें से एक बाहरी की उपस्थिति है कोशिका झिल्ली, या प्लाज्मा झिल्ली, जो सभी तरफ सेल की भौतिक सीमा बनाता है। एक और पदार्थ के रूप में जाना जाता है कोशिका द्रव्य कोशिका झिल्ली के भीतर पाया जाता है।

एक तीसरे के रूप में आनुवंशिक सामग्री का समावेश है डीएनए, या डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल। एक चौथे की उपस्थिति है राइबोसोम, जो प्रोटीन का निर्माण करते हैं। प्रत्येक जीवित कोशिका ऊर्जा के लिए एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) का उपयोग करती है।

सामान्य प्रोकैरियोटिक कोशिका संरचना

प्रोकैरियोट्स की संरचना सरल है। इन कोशिकाओं में, डीएनए, एक परमाणु झिल्ली के भीतर संलग्न नाभिक के भीतर पैक होने के बजाय, साइटोप्लाज्म में अधिक शिथिल रूप से इकट्ठा होता है, एक शरीर के रूप में कहा जाता है nucleoid.

यह सामान्य रूप से एक परिपत्र गुणसूत्र के रूप में होता है।

प्रोकैरियोटिक कोशिका के राइबोसोम पूरे कोशिका कोशिका द्रव्य में बिखरे हुए पाए जाते हैं, जबकि यूकेरियोट्स में, उनमें से कुछ जीवों में पाए जाते हैं जैसे कि गोलगी उपकरण और यह अन्तः प्रदव्ययी जलिका। राइबोसोम का काम प्रोटीन संश्लेषण है।

बैक्टीरिया द्विआधारी विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं, या बस दो में विभाजित होते हैं और कोशिका घटकों को समान रूप से विभाजित करते हैं, जिसमें एकल छोटे गुणसूत्र में आनुवंशिक जानकारी भी शामिल है।

माइटोसिस के विपरीत, कोशिका विभाजन के इस रूप को अलग-अलग चरणों की आवश्यकता नहीं होती है।

बैक्टीरियल सेल दीवार की संरचना

द यूनिक पेप्टिडोग्लाइकेन्स: सभी प्लांट सेल की दीवारें और बैक्टीरियल सेल की दीवारें ज्यादातर कार्बोहाइड्रेट चेन से बनी होती हैं।

लेकिन जब पौधे की कोशिका की दीवारों में सेल्यूलोज होता है, जिसे आप कई खाद्य पदार्थों के अवयवों में सूचीबद्ध देखेंगे, बैक्टीरिया कोशिकाओं की दीवारों में एक पदार्थ होता है जिसे कहा जाता है पेप्टिडोग्लाइकन, जो आप नहीं करेंगे।

यह पेप्टिडोग्लाइकन, जो है केवल प्रोकैरियोट्स में पाया जाता है, विभिन्न प्रकार में आता है; यह पूरे आकार के रूप में सेल देता है और यांत्रिक अपमान से सेल के लिए सुरक्षा प्रदान करता है।

Peptidoglycans नामक एक रीढ़ की हड्डी से मिलकर बनता है glycan, जो खुद के होते हैं म्यूरिक एसिड तथा मधुमतिक्तीदोनों के बदले में एसिटाइल समूह अपने नाइट्रोजन परमाणुओं से जुड़े होते हैं। इनमें अमीनो एसिड की पेप्टाइड श्रृंखलाएं भी शामिल हैं जो अन्य पास के पेप्टाइड श्रृंखलाओं से जुड़ी हैं।

इन "ब्रिजिंग" इंटरैक्शन की ताकत अलग-अलग पेप्टिडोग्लाइकेन्स और इसलिए विभिन्न बैक्टीरिया के बीच व्यापक रूप से भिन्न होती है।

यह विशेषता, जैसा कि आप देख रहे हैं, बैक्टीरिया को विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है, जिसके आधार पर उनकी कोशिका की दीवारें एक निश्चित रसायन पर प्रतिक्रिया करती हैं।

क्रॉस-लिंक एक एंजाइम की कार्रवाई से बनते हैं जिसे ए कहा जाता है transpeptidase, जो मनुष्यों और अन्य जीवों में संक्रामक रोग का मुकाबला करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एंटीबायोटिक दवाओं के एक वर्ग का लक्ष्य है।

ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया

जबकि सभी जीवाणुओं में एक कोशिका भित्ति होती है, इसकी संरचना पेप्टिडोग्लाइकन सामग्री में भिन्नता के कारण प्रजातियों से प्रजातियों में बदलती है, जिनमें से कोशिका की दीवारें आंशिक रूप से या अधिकतर बनती हैं।

बैक्टीरिया को ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नकारात्मक नामक दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

इन्हें जीवविज्ञानी के नाम पर रखा गया है हंस क्रिश्चियन ग्राम, कोशिका जीव विज्ञान में अग्रणी, जिसने 1880 के दशक में एक धुंधला तकनीक विकसित की, जिसे उपयुक्त कहा जाता है ग्राम दाग, जिससे कुछ बैक्टीरिया बैंगनी या नीले हो जाते हैं और अन्य लाल या गुलाबी हो जाते हैं।

पूर्व प्रकार के बैक्टीरिया के रूप में जाना जाने लगा ग्राम पॉजिटिव, और उनके धुंधला गुण इस तथ्य के कारण हैं कि उनकी कोशिका की दीवारों में दीवार की संपूर्णता के संबंध में पेप्टिडोग्लाइकन का एक बहुत ही उच्च अंश होता है।

लाल या गुलाबी-धुंधला बैक्टीरिया के रूप में जाना जाता है ग्राम नकारात्मक, और जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, इन जीवाणुओं में दीवारें होती हैं जिनमें मामूली मात्रा में पेप्टिडोग्लाइकन होते हैं।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में, एक पतली झिल्ली कोशिका की दीवार के बाहर स्थित होती है, जिससे बनता है सेल लिफाफा.

यह परत कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के समान होती है जो कोशिका की दीवार के दूसरी ओर स्थित होती है, जो कोशिका के आंतरिक भाग के करीब होती है। कुछ ग्राम-नकारात्मक कोशिकाओं में, जैसे कि ई कोलाईकोशिका झिल्ली और परमाणु लिफाफा वास्तव में कुछ स्थानों के संपर्क में आते हैं, जो पतली दीवार के पेप्टिडोग्लाइकन को भेदते हैं।

इस परमाणु लिफाफे में बाहर की ओर फैलने वाले अणु होते हैं जिन्हें कहा जाता है lipopolysaccharides, या LPS। इस झिल्ली के आंतरिक भाग से फैले हुए म्यूरिन लिपोप्रोटीन होते हैं जो कोशिका भित्ति के बाहर के छोर पर जुड़े होते हैं।

ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरियल सेल दीवारों

ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया में एक मोटी पेप्टिडोग्लाइकन कोशिका की दीवार होती है, जो लगभग 20 से 80 एनएम (नैनोमीटर या एक मीटर के एक अरबवें) मोटी होती है।

उदाहरणों में शामिल स्टैफिलोकोकी, स्ट्रेप्टोकोकी, लैक्टोबैसिली तथा रोग-कीट प्रजातियों।

ये बैक्टीरिया दाग देते हैं बैंगनी या लाल, लेकिन आमतौर पर बैंगनी, ग्राम दाग के साथ, जैसा कि पेप्टिडोग्लाइकन वायलेट डाई को इस प्रक्रिया में जल्दी से बरकरार रखता है जब तैयारी बाद में शराब से धोया जाता है।

यह अधिक मजबूत सेल की दीवार ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया को ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की तुलना में अधिकांश बाहरी अपमान से अधिक सुरक्षा प्रदान करती है, हालांकि ए उच्च पेप्टिडोग्लाइकन सामग्री इन जीवों ने अपनी दीवारों को एक-आयामी किले का कुछ हिस्सा बना दिया, जिससे इसे नष्ट करने के तरीके के बारे में कुछ आसान रणनीति बनाई गई।

••• वैज्ञानिक

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया आमतौर पर एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं, जो कि ग्राम-नकारात्मक प्रजातियों की तुलना में सेल की दीवार को लक्षित करते हैं, क्योंकि यह पर्यावरण के संपर्क में है, जो कि बैठने के नीचे, या सेल लिफाफे के विपरीत है।

Teichoic एसिड की भूमिका

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की पेप्टिडोग्लाइकन परतें आमतौर पर अणुओं में उच्च होती हैं टेकोइक एसिड, या TAs.

ये कार्बोहाइड्रेट श्रृंखलाएं होती हैं जो कभी-कभी पेप्टिडोग्लाइकन परत के माध्यम से पहुंचती हैं।

टीए माना जाता है कि इसके चारों ओर पेप्टिडोग्लाइकन को स्थिर करने के बजाय किसी भी रासायनिक गुणों को बढ़ाकर इसे अधिक कठोर बना दिया जाता है।

टीए कुछ ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की क्षमता के लिए जिम्मेदार है, जैसे कि स्ट्रेप्टोकोकल प्रजातियां, मेजबान कोशिकाओं की सतह पर विशिष्ट प्रोटीन को बांधने के लिए, जो संक्रमण और कई मामलों में रोग पैदा करने की उनकी क्षमता की सुविधा देता है।

जब बैक्टीरिया या अन्य सूक्ष्मजीव संक्रामक बीमारी पैदा करने में सक्षम होते हैं, तो उन्हें इस रूप में संदर्भित किया जाता है रोगजनक.

की बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति माइकोबैक्टीरिया परिवारपेप्टिडोग्लाइकन और TAs युक्त के अलावा, की एक बाहरी "मोमी" परत है माइकोलिक एसिड। इन जीवाणुओं को "तेज एसिड,"क्योंकि इस प्रकार के दाग उपयोगी सूक्ष्म परीक्षा की अनुमति देने के लिए इस मोमी परत को भेदने के लिए आवश्यक हैं।

ग्राम-नकारात्मक जीवाणु कोशिका दीवार

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया, उनके ग्राम पॉजिटिव समकक्षों की तरह, पेप्टिडोग्लाइकन सेल की दीवारें हैं।

हालांकि, दीवार बहुत पतली है, केवल 5 से 10 एनएम मोटी है। ये दीवारें ग्राम दाग से बैंगनी नहीं पड़ती हैं क्योंकि उनकी छोटी पेप्टिडोग्लाइकन सामग्री का मतलब है कि दीवार को शराब से धोए जाने पर दीवार ज्यादा रंगाई नहीं कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अंत में गुलाबी या लाल रंग आता है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कोशिका दीवार इन बैक्टीरिया के बाद में सबसे बाहरी नहीं है, बल्कि इसके बजाय एक अन्य प्लाज्मा झिल्ली, सेल लिफाफा या बाहरी झिल्ली द्वारा कवर किया गया है।

यह परत लगभग layer.५ से १० एनएम मोटी, प्रतिद्वंद्वी या सेल की दीवार की मोटाई से अधिक है।

अधिकांश ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं में, सेल लिफाफा एक प्रकार के लिपोप्रोटीन अणु से जुड़ा होता है जिसे ब्रौनस लिपोप्रोटीन कहा जाता है, जो बदले में कोशिका दीवार के पेप्टिडोग्लाइकन से जुड़ा होता है।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के उपकरण

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया आमतौर पर कोशिका की दीवार को लक्षित करने वाले एंटीबायोटिक दवाओं के लिए कम संवेदनशील होते हैं क्योंकि यह पर्यावरण के संपर्क में नहीं होते हैं; इसमें अभी भी सुरक्षा के लिए बाहरी झिल्ली है।

इसके अलावा, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में, एक जेल जैसा मैट्रिक्स सेल की दीवार के अंदर और प्लाज्मा झिल्ली के बाहर के क्षेत्र को पेरिप्लासमिक स्पेस कहा जाता है।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति का पेप्टिडोग्लाइकेन घटक केवल 4 एनएम मोटा होता है।

जहां एक ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरियल सेल की दीवार को इसकी दीवार पदार्थ देने के लिए अधिक पेप्टिडोग्लाइकेन्स होंगे, वहीं ग्राम-नेगेटिव बग में इसके बाहरी झिल्ली में अन्य उपकरण होते हैं।

प्रत्येक एलपीएस अणु एक फैटी एसिड युक्त लिपिड ए सबयूनिट, एक छोटे कोर पॉलीसैकराइड और चीनी की तरह अणुओं से बना एक ओ-साइड चेन से बना है। यह O- साइड चेन LPS के बाहरी साइड बनाता है।

साइड चेन की सटीक संरचना विभिन्न बैक्टीरिया प्रजातियों के बीच भिन्न होती है।

एंटी-ओजेन के रूप में जानी जाने वाली ओ-साइड श्रृंखला के कुछ हिस्सों को विशिष्ट रोगजनक जीवाणु उपभेदों की पहचान करने के लिए प्रयोगशाला परीक्षणों के माध्यम से पहचाना जा सकता है ("तनाव" कुत्ते की नस्ल की तरह एक जीवाणु प्रजातियों का एक उपप्रकार है)।

आर्किया सेल दीवारों

आर्किया बैक्टीरिया की तुलना में अधिक विविध हैं और इसलिए उनके सेल की दीवारें हैं। विशेष रूप से, इन दीवारों में पेप्टिडोग्लाइकन नहीं होते हैं।

बल्कि, उनमें आमतौर पर एक समान रूप से अणु कहा जाता है pseudopeptidoglycan, या pseudomurein। इस पदार्थ में, नियमित पेप्टिडोग्लाइकेन का एक भाग जिसे एनएएम कहा जाता है, को एक अलग सबयूनिट से बदल दिया जाता है।

इसके बजाय कुछ आर्किया की परत हो सकती है ग्लाइकोप्रोटीन या पॉलीसैकराइड pseudopeptidoglycan के स्थान पर कोशिका भित्ति का स्थानापन्न। अंत में, कुछ बैक्टीरिया प्रजातियों के साथ, कुछ पुरातन कोशिका की दीवारें पूरी तरह से गायब हैं।

आर्किया जिसमें स्यूडोम्यूरिन होते हैं पेनिसिलिन वर्ग के एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति असंवेदनशील क्योंकि ये दवाएं ट्रांसपेप्टिडेज़ इनहिबिटर हैं जो पेप्टिडोग्लाइकन संश्लेषण के साथ हस्तक्षेप करने के लिए कार्य करती हैं।

इन आर्किया में, पेप्टिडोग्लाइकेन्स को संश्लेषित नहीं किया जाता है और इसलिए पेनिसिलिन पर कार्य करने के लिए कुछ भी नहीं होता है।

सेल वॉल महत्वपूर्ण क्यों है?

सेल की दीवारों की कमी वाले बैक्टीरियल कोशिकाओं में अतिरिक्त सेल सतह संरचनाएं हो सकती हैं, जैसे कि चर्चा की गई glycocalyces (एकवचन है glycocalyx) और S- लेयर्स।

एक ग्लाइकोलायक्स चीनी की तरह अणुओं का एक कोट है जो दो मुख्य प्रकारों में आता है: कैप्सूल तथा कीचड़ की परतें। एक कैप्सूल पॉलीसेकेराइड या प्रोटीन की एक अच्छी तरह से संगठित परत है। एक कीचड़ की परत को कम कसकर व्यवस्थित किया जाता है, और यह एक ग्लाइकोलॉक्सी की तुलना में नीचे सेल की दीवार से कम कसकर जुड़ा होता है।

नतीजतन, एक ग्लाइकोलॉक्सी को धोया जाने के लिए अधिक प्रतिरोधी है, जबकि एक कीचड़ की परत अधिक आसानी से विस्थापित हो सकती है। कीचड़ की परत पॉलीसैकराइड, ग्लाइकोप्रोटीन या ग्लाइकोलिपिड्स से बनी हो सकती है।

ये शारीरिक विविधताएं खुद को महान नैदानिक ​​महत्व के लिए उधार देती हैं।

ग्लाइकोलिकीज कोशिकाओं को कुछ सतहों पर चिपके रहने की अनुमति देते हैं, जिन्हें जीवों की उपनिवेश बनाने में सहायता मिलती है biofilms जो कई परतें बना सकता है और समूह में व्यक्तियों की रक्षा कर सकता है। इस कारण से, जंगली में अधिकांश बैक्टीरिया मिश्रित जीवाणु समुदायों से बने जैव ईंधन में रहते हैं। बायोफिल्म एंटीबायोटिक दवाओं के साथ-साथ कीटाणुनाशक की कार्रवाई को बाधित करते हैं।

ये सभी विशेषताएं रोगाणुओं को खत्म करने या कम करने और संक्रमण को खत्म करने की कठिनाई में योगदान करती हैं।

एंटीबायोटिक प्रतिरोध

बैक्टीरिया के उपभेद जो स्वाभाविक रूप से एक दिए गए एंटीबायोटिक के लिए प्रतिरोधी होते हैं, एक मौका लाभकारी उत्परिवर्तन के लिए धन्यवाद "मानव आबादी में" के लिए "चुना जाता है" क्योंकि ये कीड़े पीछे रह जाते हैं जब एंटीबायोटिक-अतिसंवेदनशील लोगों को मार दिया जाता है, और ये "सुपरबग्स" गुणा और जारी रखते हैं के कारण रोग होता है।

21 वीं सदी के दूसरे दशक तक, विभिन्न प्रकार के ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं के लिए तेजी से प्रतिरोधी हो गए हैं, जिससे बीमारी बढ़ गई है और संक्रमण से मृत्यु हो जाती है और स्वास्थ्य देखभाल की लागत बढ़ जाती है। एंटीबायोटिक प्रतिरोध समय के साथ मानवों के लिए तराजू पर प्राकृतिक खंड का एक कट्टरपंथी उदाहरण है।

उदाहरणों में शामिल:

चिकित्सा अनुसंधानकर्ता सूक्ष्मजीवविज्ञानी हथियारों की दौड़ में प्रतिरोधी कीड़े रखने की कोशिश कर रहे हैं।