પ્લાઝ્મા પટલના કાર્યો. પ્લાઝમાલેમા દ્વારા પદાર્થોના પરિવહનની પદ્ધતિઓ

કોષની બહારનો ભાગ લગભગ 6-10 એનએમ જાડા પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન (અથવા બાહ્ય કોષ પટલ)થી ઢંકાયેલો છે.

કોષ પટલ એ પ્રોટીન અને લિપિડ્સ (મુખ્યત્વે ફોસ્ફોલિપિડ્સ) ની ગાઢ ફિલ્મ છે. લિપિડ પરમાણુઓ વ્યવસ્થિત રીતે ગોઠવવામાં આવે છે - સપાટી પર લંબરૂપ, બે સ્તરોમાં, જેથી તેમના ભાગો જે પાણી (હાઈડ્રોફિલિક) સાથે સઘન રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તે બહારની તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, અને તેમના ભાગો પાણીમાં જડ (હાઈડ્રોફોબિક) અંદરની તરફ નિર્દેશિત થાય છે.

પ્રોટીન પરમાણુઓ બંને બાજુઓ પર લિપિડ ફ્રેમવર્કની સપાટી પર બિન-સતત સ્તરમાં સ્થિત છે. તેમાંના કેટલાક લિપિડ સ્તરમાં ડૂબી જાય છે, અને કેટલાક તેમાંથી પસાર થાય છે, જે પાણી માટે અભેદ્ય વિસ્તારો બનાવે છે. આ પ્રોટીન કાર્ય કરે છે વિવિધ કાર્યો- તેમાંના કેટલાક ઉત્સેચકો છે, અન્ય પરિવહન પ્રોટીન છે જેમાંથી ચોક્કસ પદાર્થોના સ્થાનાંતરણમાં સામેલ છે પર્યાવરણસાયટોપ્લાઝમમાં અને વિરુદ્ધ દિશામાં.

કોષ પટલના મૂળભૂત કાર્યો

જૈવિક પટલના મુખ્ય ગુણધર્મોમાંની એક પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા (અર્ધ-અભેદ્યતા) છે.- કેટલાક પદાર્થો તેમનામાંથી મુશ્કેલી સાથે પસાર થાય છે, અન્ય સરળતાથી અને ઉચ્ચ સાંદ્રતા તરફ પણ આમ, મોટાભાગના કોષો માટે, અંદરના Na આયનોની સાંદ્રતા પર્યાવરણ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી હોય છે. વિરોધી સંબંધ K આયનો માટે લાક્ષણિક છે: કોષની અંદર તેમની સાંદ્રતા બહાર કરતા વધારે છે. તેથી, Na આયનો હંમેશા કોષમાં પ્રવેશ કરે છે, અને K આયન હંમેશા બહાર નીકળવાનું વલણ ધરાવે છે. આ આયનોની સાંદ્રતાની સમાનતા એ પંપની ભૂમિકા ભજવતી વિશિષ્ટ સિસ્ટમની પટલમાં હાજરી દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે, જે Na આયનોને કોષની બહાર પમ્પ કરે છે અને સાથે સાથે K આયનોને અંદર પંપ કરે છે.

Na આયનોની બહારથી અંદર તરફ જવાની વૃત્તિ કોષમાં શર્કરા અને એમિનો એસિડના પરિવહન માટે વપરાય છે. કોષમાંથી Na આયનોના સક્રિય નિરાકરણ સાથે, તેમાં ગ્લુકોઝ અને એમિનો એસિડના પ્રવેશ માટે શરતો બનાવવામાં આવે છે.

ઘણા કોષોમાં, પદાર્થો ફેગોસાયટોસિસ અને પિનોસાયટોસિસ દ્વારા પણ શોષાય છે. મુ ફેગોસાયટોસિસલવચીક બાહ્ય પટલ એક નાનું ડિપ્રેશન બનાવે છે જેમાં પકડાયેલ કણ પડે છે. આ વિરામ વધે છે, અને, બાહ્ય પટલના એક ભાગથી ઘેરાયેલા, કણ કોષના સાયટોપ્લાઝમમાં ડૂબી જાય છે. ફેગોસાયટોસિસની ઘટના એ અમીબાસ અને કેટલાક અન્ય પ્રોટોઝોઆ, તેમજ લ્યુકોસાઇટ્સ (ફેગોસાઇટ્સ) ની લાક્ષણિકતા છે. કોષો એ જ રીતે કોષ માટે જરૂરી પદાર્થો ધરાવતા પ્રવાહીને શોષી લે છે. આ ઘટના કહેવામાં આવી હતી પિનોસાઇટોસિસ.

વિવિધ કોષોની બાહ્ય પટલ બંનેમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે રાસાયણિક રચનાતેમના પ્રોટીન અને લિપિડ્સ અને તેમની સંબંધિત સામગ્રી દ્વારા. તે આ લક્ષણો છે જે વિવિધ કોષોના પટલની શારીરિક પ્રવૃત્તિમાં વિવિધતા અને કોષો અને પેશીઓના જીવનમાં તેમની ભૂમિકા નક્કી કરે છે.

કોષનું એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ બાહ્ય પટલ સાથે જોડાયેલું છે. બાહ્ય પટલની મદદથી તેઓ હાથ ધરવામાં આવે છે વિવિધ પ્રકારોઆંતરકોષીય સંપર્કો, એટલે કે. વ્યક્તિગત કોષો વચ્ચે સંચાર.

ઘણા પ્રકારના કોષો તેમની સપાટી પર મોટી સંખ્યામાં પ્રોટ્રુઝન, ફોલ્ડ્સ અને માઇક્રોવિલીની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તેઓ કોષની સપાટીના વિસ્તારમાં નોંધપાત્ર વધારો અને ચયાપચયમાં સુધારો તેમજ વ્યક્તિગત કોષો અને એકબીજા વચ્ચેના મજબૂત જોડાણમાં ફાળો આપે છે.

છોડના કોષોમાં કોષ પટલની બહાર જાડા પટલ હોય છે, જે ઓપ્ટિકલ માઈક્રોસ્કોપ હેઠળ સ્પષ્ટપણે દેખાય છે, જેમાં ફાઈબર (સેલ્યુલોઝ) હોય છે. તેઓ છોડના પેશીઓ (લાકડા) માટે મજબૂત ટેકો બનાવે છે.

કેટલાક પ્રાણી કોષો પણ સંખ્યાબંધ હોય છે બાહ્ય રચનાઓ, કોષ પટલની ટોચ પર સ્થિત છે અને રક્ષણાત્મક પ્રકૃતિ ધરાવે છે. એક ઉદાહરણ ચિટિન હશે કોષોને આવરી લે છેજંતુઓ

કોષ પટલના કાર્યો (સંક્ષિપ્તમાં)

કાર્ય	વર્ણન
રક્ષણાત્મક અવરોધ	થી આંતરિક કોષ ઓર્ગેનેલ્સ અલગ કરે છે બાહ્ય વાતાવરણ
નિયમનકારી	કોષની આંતરિક સામગ્રી અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચે ચયાપચયનું નિયમન કરે છે
સીમાંકન (વિભાગીકરણ)	કોષની આંતરિક જગ્યાનું સ્વતંત્ર બ્લોક્સમાં વિભાજન (કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ)
ઉર્જા	- ઊર્જા સંચય અને પરિવર્તન; - ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ પ્રતિક્રિયાઓ; - શોષણ અને સ્ત્રાવ.
રીસેપ્ટર (માહિતીપ્રદ)	ઉત્તેજના અને તેના આચરણની રચનામાં ભાગ લે છે.
મોટર	કોષ અથવા તેના વ્યક્તિગત ભાગોની હિલચાલ કરે છે.

પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની રચના શું છે? તેના કાર્યો શું છે?

કોષના માળખાકીય સંગઠનનો આધાર જૈવિક પટલ છે. પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન (પ્લાઝમાલેમ્મા) એ જીવંત કોષના સાયટોપ્લાઝમની આસપાસનો પટલ છે. મેમ્બ્રેન લિપિડ્સ અને પ્રોટીનથી બનેલા હોય છે. લિપિડ્સ (મુખ્યત્વે ફોસ્ફોલિપિડ્સ) એક ડબલ સ્તર બનાવે છે, જેમાં પરમાણુઓની હાઇડ્રોફોબિક "પૂંછડીઓ" પટલની અંદરની બાજુએ હોય છે, અને હાઇડ્રોફિલિક તેની સપાટીઓનો સામનો કરે છે. પ્રોટીન પરમાણુઓ પટલની બાહ્ય અને આંતરિક સપાટી પર સ્થિત હોઈ શકે છે, લિપિડ સ્તરમાં આંશિક રીતે ડૂબી શકાય છે અથવા તેમાંથી પ્રવેશ કરી શકે છે. મોટાભાગના દફનાવવામાં આવેલા મેમ્બ્રેન પ્રોટીન ઉત્સેચકો છે. આ પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની રચનાનું પ્રવાહી-મોઝેક મોડેલ છે. પ્રોટીન અને લિપિડ પરમાણુઓ મોબાઇલ છે, જે પટલની ગતિશીલતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. પટલમાં ગ્લાયકોલિપિડ્સ અને ગ્લાયકોપ્રોટીન (ગ્લાયકોકેલિક્સ) ના સ્વરૂપમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો પણ સમાવેશ થાય છે. બાહ્ય સપાટીપટલ દરેક કોષની પટલની સપાટી પર પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો સમૂહ ચોક્કસ છે અને તે કોષના પ્રકારનું એક પ્રકારનું સૂચક છે.

પટલના કાર્યો:

1. વિભાજન. તે કોષની આંતરિક સામગ્રી અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચેના અવરોધની રચનામાં સમાવે છે.
2. સાયટોપ્લાઝમ અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચે પદાર્થોના વિનિમયની ખાતરી કરવી. પાણી, આયનો, અકાર્બનિક અને કાર્બનિક અણુઓ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે (પરિવહન કાર્ય). કોષમાં બનેલા ઉત્પાદનો બાહ્ય વાતાવરણમાં (સેક્રેટરી ફંક્શન) મુક્ત થાય છે.
3. પરિવહન. પટલ દ્વારા પરિવહન વિવિધ રીતે થઈ શકે છે. નિષ્ક્રિય પરિવહન ઊર્જા ખર્ચ વિના થાય છે, સરળ પ્રસરણ, અભિસરણ અથવા વાહક પ્રોટીનની મદદથી સરળ પ્રસરણ દ્વારા. સક્રિય પરિવહન વાહક પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે અને તેને ઊર્જાની જરૂર પડે છે (ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ).

એન્ડોસાયટોસિસના પરિણામે બાયોપોલિમર્સના મોટા અણુઓ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે. તે ફેગોસાયટોસિસ અને પિનોસાયટોસિસમાં વહેંચાયેલું છે. ફેગોસાયટોસિસ એ કોષ દ્વારા મોટા કણોને કેપ્ચર અને શોષણ છે. આ ઘટનાનું પ્રથમ વર્ણન I.I દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. મેક્નિકોવ. પ્રથમ, પદાર્થો પ્લાઝ્મા પટલને, ચોક્કસ રીસેપ્ટર પ્રોટીનને વળગી રહે છે, પછી પટલ વળે છે, ડિપ્રેશન બનાવે છે.

પાચન શૂન્યાવકાશ રચાય છે. તે કોષમાં પ્રવેશતા પદાર્થોનું પાચન કરે છે. મનુષ્યો અને પ્રાણીઓમાં, લ્યુકોસાઇટ્સ ફેગોસાયટોસિસ માટે સક્ષમ છે. શ્વેત રક્તકણો બેક્ટેરિયા અને અન્ય સૂક્ષ્મ દ્રવ્યોને શોષી લે છે.

પિનોસાયટોસિસ એ પ્રવાહીના ટીપાંને તેમાં ઓગળેલા પદાર્થો સાથે કેપ્ચર અને શોષવાની પ્રક્રિયા છે. પદાર્થો મેમ્બ્રેન પ્રોટીન (રીસેપ્ટર્સ) ને વળગી રહે છે, અને સોલ્યુશનનું એક ટીપું પટલથી ઘેરાયેલું હોય છે, વેક્યુલ બનાવે છે. પિનોસાયટોસિસ અને ફેગોસાયટોસિસ એટીપી ઊર્જાના ખર્ચ સાથે થાય છે.

1. સેક્રેટરી. સ્ત્રાવ એ કોષમાં સંશ્લેષિત પદાર્થોના કોષ દ્વારા બાહ્ય વાતાવરણમાં છોડવામાં આવે છે. હોર્મોન્સ, પોલિસેકરાઇડ્સ, પ્રોટીન અને ચરબીના ટીપાં પટલ દ્વારા બંધાયેલા વેસિકલ્સમાં સમાયેલ છે અને પ્લાઝમાલેમાની નજીક છે. મેમ્બ્રેન ફ્યુઝ થાય છે અને વેસિકલની સામગ્રી કોષની આસપાસના વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે.
2. પેશીઓમાં કોષોનું જોડાણ (ફોલ્ડ આઉટગ્રોથ્સને કારણે).
3. રીસેપ્ટર. પટલમાં મોટી સંખ્યામાં રીસેપ્ટર્સ હોય છે - ખાસ પ્રોટીન જેની ભૂમિકા બહારથી કોષની અંદર સિગ્નલો પ્રસારિત કરવાની હોય છે.

કોષના માળખાકીય સંગઠનનો આધાર જૈવિક પટલ છે. પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન (પ્લાઝમાલેમ્મા) એ જીવંત કોષના સાયટોપ્લાઝમની આસપાસનો પટલ છે. મેમ્બ્રેન લિપિડ્સ અને પ્રોટીનથી બનેલા હોય છે. લિપિડ્સ (મુખ્યત્વે ફોસ્ફોલિપિડ્સ) એક ડબલ સ્તર બનાવે છે, જેમાં પરમાણુઓની હાઇડ્રોફોબિક "પૂંછડીઓ" પટલની અંદરની બાજુએ હોય છે, અને હાઇડ્રોફિલિક તેની સપાટીઓનો સામનો કરે છે. પ્રોટીન પરમાણુઓ પટલની બાહ્ય અને આંતરિક સપાટી પર સ્થિત હોઈ શકે છે, લિપિડ સ્તરમાં આંશિક રીતે ડૂબી શકાય છે અથવા તેમાંથી પ્રવેશ કરી શકે છે. મોટાભાગના દફનાવવામાં આવેલા મેમ્બ્રેન પ્રોટીન ઉત્સેચકો છે. આ પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની રચનાનું પ્રવાહી-મોઝેક મોડેલ છે. પ્રોટીન અને લિપિડ પરમાણુઓ મોબાઇલ છે, જે પટલની ગતિશીલતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. પટલમાં ગ્લાયકોલિપિડ્સ અને ગ્લાયકોપ્રોટીન (ગ્લાયકોકેલિક્સ) ના સ્વરૂપમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો પણ સમાવેશ થાય છે, જે પટલની બાહ્ય સપાટી પર સ્થિત છે. દરેક કોષની પટલની સપાટી પર પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો સમૂહ ચોક્કસ છે અને તે કોષના પ્રકારનું એક પ્રકારનું સૂચક છે.

પટલના કાર્યો:

1. વિભાજન. તે કોષની આંતરિક સામગ્રી અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચેના અવરોધની રચનામાં સમાવે છે.
2. સાયટોપ્લાઝમ અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચે પદાર્થોના વિનિમયની ખાતરી કરવી. પાણી, આયનો, અકાર્બનિક અને કાર્બનિક અણુઓ કોષમાં દાખલ થાય છે (પરિવહન કાર્ય). કોષમાં બનેલા ઉત્પાદનો બાહ્ય વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે (સેક્રેટરી ફંક્શન).
3. પરિવહન. પટલ દ્વારા પરિવહન વિવિધ રીતે થઈ શકે છે. નિષ્ક્રિય પરિવહન ઊર્જા ખર્ચ વિના થાય છે, સરળ પ્રસરણ, અભિસરણ અથવા વાહક પ્રોટીનની મદદથી સરળ પ્રસરણ દ્વારા. સક્રિય પરિવહન વાહક પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે અને તેને ઊર્જાની જરૂર પડે છે (ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ). સાઇટ પરથી સામગ્રી

એન્ડોસાયટોસિસના પરિણામે બાયોપોલિમર્સના મોટા અણુઓ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે. તે ફેગોસાયટોસિસ અને પિનોસાયટોસિસમાં વહેંચાયેલું છે. ફેગોસાયટોસિસ એ કોષ દ્વારા મોટા કણોને કેપ્ચર અને શોષણ છે. આ ઘટનાનું પ્રથમ વર્ણન I.I દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. મેક્નિકોવ. પ્રથમ, પદાર્થો પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનને, ચોક્કસ રીસેપ્ટર પ્રોટીનને વળગી રહે છે, પછી પટલ વળે છે, ડિપ્રેશન બનાવે છે.

પાચન શૂન્યાવકાશ રચાય છે. કોષમાં પ્રવેશતા પદાર્થો તેમાં પાચન થાય છે. મનુષ્યો અને પ્રાણીઓમાં, લ્યુકોસાઇટ્સ ફેગોસાયટોસિસ માટે સક્ષમ છે. શ્વેત રક્તકણો બેક્ટેરિયા અને અન્ય ઘન કણોને શોષી લે છે.

પિનોસાયટોસિસ એ પ્રવાહીના ટીપાંને તેમાં ઓગળેલા પદાર્થો સાથે કેપ્ચર અને શોષવાની પ્રક્રિયા છે. પદાર્થો મેમ્બ્રેન પ્રોટીન (રીસેપ્ટર્સ) ને વળગી રહે છે, અને સોલ્યુશનનું એક ટીપું પટલથી ઘેરાયેલું હોય છે, વેક્યુલ બનાવે છે. પિનોસાયટોસિસ અને ફેગોસાયટોસિસ એટીપી ઊર્જાના ખર્ચ સાથે થાય છે.

1. સેક્રેટરી. સ્ત્રાવ એ કોષમાં સંશ્લેષિત પદાર્થોના કોષ દ્વારા બાહ્ય વાતાવરણમાં છોડવામાં આવે છે. હોર્મોન્સ, પોલિસેકરાઇડ્સ, પ્રોટીન અને ચરબીના ટીપાં પટલ દ્વારા બંધાયેલા વેસિકલ્સમાં સમાયેલ છે અને પ્લાઝમાલેમાની નજીક છે. મેમ્બ્રેન ફ્યુઝ થાય છે અને વેસિકલની સામગ્રી કોષની આસપાસના વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે.
2. પેશીઓમાં કોષોનું જોડાણ (ફોલ્ડ આઉટગ્રોથ્સને કારણે).
3. રીસેપ્ટર. પટલમાં મોટી સંખ્યામાં રીસેપ્ટર્સ હોય છે - ખાસ પ્રોટીન જેની ભૂમિકા બહારથી કોષની અંદર સિગ્નલો પ્રસારિત કરવાની હોય છે.

તમે જે શોધી રહ્યા હતા તે મળ્યું નથી? શોધનો ઉપયોગ કરો

આ પૃષ્ઠ પર નીચેના વિષયો પર સામગ્રી છે:

• સંક્ષિપ્તમાં જૈવિક પટલની રચના
• પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની રચના અને કાર્ય
• પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની રચના અને કાર્યો
• પ્લાઝ્મા પટલ સંક્ષિપ્તમાં
• પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની રચના અને કાર્યો સંક્ષિપ્તમાં

તેની જાડાઈ 8-12 એનએમ છે, તેથી તેને હળવા માઇક્રોસ્કોપથી તપાસવું અશક્ય છે. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને પટલની રચનાનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન લિપિડ્સના બે સ્તરો દ્વારા રચાય છે - એક બિલિપિડ સ્તર, અથવા બાયલેયર. દરેક પરમાણુમાં હાઇડ્રોફિલિક હેડ અને હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડી હોય છે, અને જૈવિક પટલમાં લિપિડ્સ તેમના માથા બહારની તરફ અને પૂંછડીઓ અંદરની તરફ સ્થિત હોય છે.

અસંખ્ય પ્રોટીન પરમાણુઓ બિલિપિડ સ્તરમાં ડૂબી જાય છે. તેમાંના કેટલાક પટલ (બાહ્ય અથવા આંતરિક) ની સપાટી પર સ્થિત છે, અન્ય પટલમાં પ્રવેશ કરે છે.

પ્લાઝ્મા પટલના કાર્યો

પટલ કોષની સામગ્રીને નુકસાનથી સુરક્ષિત કરે છે, કોષના આકારને જાળવી રાખે છે, કોષમાં જરૂરી પદાર્થોને પસંદગીયુક્ત રીતે પરવાનગી આપે છે અને મેટાબોલિક ઉત્પાદનોને દૂર કરે છે, અને કોષો વચ્ચે સંચારની ખાતરી પણ કરે છે.

પટલનું અવરોધ, સીમાંકન કાર્ય લિપિડ્સના ડબલ સ્તર દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. તે કોષની સામગ્રીને ફેલાતા, પર્યાવરણ અથવા આંતરસેલ્યુલર પ્રવાહી સાથે ભળતા અટકાવે છે અને કોષમાં ખતરનાક પદાર્થોના પ્રવેશને અટકાવે છે.

પંક્તિ આવશ્યક કાર્યોસાયટોપ્લાઝમિક મેમ્બ્રેન તેમાં ડૂબેલા પ્રોટીનને કારણે હાથ ધરવામાં આવે છે. રીસેપ્ટર પ્રોટીનની મદદથી, તે તેની સપાટી પર વિવિધ બળતરા અનુભવી શકે છે. પરિવહન પ્રોટીન શ્રેષ્ઠ માર્ગો બનાવે છે જેના દ્વારા પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને નાના વ્યાસના અન્ય આયનો કોષમાં અને બહાર જાય છે. પ્રોટીન શરીરમાં જ મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ પૂરી પાડે છે.

મોટા ખાદ્ય કણો કે જે પાતળા પટલના માર્ગોમાંથી પસાર થવામાં અસમર્થ હોય છે તે ફેગોસાયટોસિસ અથવા પિનોસાયટોસિસ દ્વારા કોષમાં પ્રવેશ કરે છે. સામાન્ય નામઆ પ્રક્રિયાઓ એન્ડોસાયટોસિસ છે.

એન્ડોસાયટોસિસ કેવી રીતે થાય છે - કોષમાં મોટા ખોરાકના કણોનું પ્રવેશ?

ખાદ્ય કણ કોષના બાહ્ય પટલના સંપર્કમાં આવે છે અને આ બિંદુએ એક આક્રમણ રચાય છે. પછી કણો, પટલથી ઘેરાયેલો, કોષમાં પ્રવેશ કરે છે, એક પાચક વેસિકલ રચાય છે, અને પાચક ઉત્સેચકો પરિણામી વેસિકલમાં પ્રવેશ કરે છે.

શ્વેત રક્ત કોશિકાઓ જે વિદેશી બેક્ટેરિયાને પકડી શકે છે અને તેને પચાવી શકે છે તેને ફેગોસાઇટ્સ કહેવામાં આવે છે.

પિનોસાયટોસિસના કિસ્સામાં, પટલનું આક્રમણ ઘન કણોને નહીં, પરંતુ તેમાં ઓગળેલા પદાર્થો સાથે પ્રવાહીના ટીપાંને પકડે છે. આ મિકેનિઝમ કોષમાં પ્રવેશવાની પદાર્થો માટેની મુખ્ય રીતોમાંની એક છે.

પટલની ટોચ પર કોષ દિવાલના સખત સ્તરથી આવરી લેવામાં આવેલા છોડના કોષો ફેગોસાયટોસિસ માટે સક્ષમ નથી.

એન્ડોસાયટોસિસની વિપરીત પ્રક્રિયા એ એક્સોસાયટોસિસ છે. સંશ્લેષિત પદાર્થો (ઉદાહરણ તરીકે, હોર્મોન્સ) મેમ્બ્રેન વેસિકલ્સમાં પેક કરવામાં આવે છે, પટલની નજીક આવે છે, તેમાં બાંધવામાં આવે છે, અને વેસિકલની સામગ્રી કોષમાંથી મુક્ત થાય છે. આ રીતે, કોષ બિનજરૂરી મેટાબોલિક ઉત્પાદનોથી છુટકારો મેળવી શકે છે.

1. અવરોધ- પર્યાવરણ સાથે નિયંત્રિત, પસંદગીયુક્ત, નિષ્ક્રિય અને સક્રિય ચયાપચય પ્રદાન કરે છે.

કોષ પટલ ધરાવે છે પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા: ગ્લુકોઝ, એમિનો એસિડ, ફેટી એસિડ્સ, ગ્લિસરોલ અને આયનો ધીમે ધીમે તેમના દ્વારા ફેલાય છે, પટલ પોતે આ પ્રક્રિયાને સક્રિયપણે નિયંત્રિત કરે છે - કેટલાક પદાર્થો પસાર થાય છે, પરંતુ અન્ય નથી કરતા.

2. પરિવહન- કોષની અંદર અને બહાર પદાર્થોનું પરિવહન પટલ દ્વારા થાય છે. પટલ દ્વારા પરિવહન સુનિશ્ચિત કરે છે: ડિલિવરી પોષક તત્વો, મેટાબોલિક અંતિમ ઉત્પાદનોને દૂર કરવા, વિવિધ પદાર્થોનો સ્ત્રાવ, આયન ગ્રેડિએન્ટ્સનું નિર્માણ, કોષમાં યોગ્ય pH અને આયનીય સાંદ્રતાની જાળવણી, જે સેલ્યુલર ઉત્સેચકોના કાર્ય માટે જરૂરી છે.

કોષમાં પદાર્થોના પ્રવેશ માટે અથવા કોષમાંથી બહારના ભાગમાં તેમને દૂર કરવા માટે ચાર મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે:

એ) નિષ્ક્રિય (પ્રસરણ, અભિસરણ) (ઉર્જાની જરૂર નથી)

પ્રસરણ

એક પદાર્થના પરમાણુઓ અથવા અણુઓનું વિતરણ બીજાના પરમાણુઓ અથવા અણુઓ વચ્ચે, કબજે કરેલા જથ્થામાં તેમની સાંદ્રતાની સ્વયંસ્ફુરિત સમાનતા તરફ દોરી જાય છે. કેટલીક પરિસ્થિતિઓમાં, એક પદાર્થમાં પહેલાથી જ સમાન સાંદ્રતા હોય છે અને તેઓ એક પદાર્થના બીજામાં પ્રસરણ વિશે વાત કરે છે. આ કિસ્સામાં, પદાર્થને ઉચ્ચ સાંદ્રતાવાળા વિસ્તારમાંથી ઓછી સાંદ્રતાવાળા વિસ્તારમાં (એકેન્દ્રીકરણ ઢાળ વેક્ટર સાથે) સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે. (ફિગ. 2.4).

ચોખા. 2.4. પ્રસરણ પ્રક્રિયાનો આકૃતિ

અભિસરણ

અર્ધપારગમ્ય પટલ દ્વારા દ્રાવક પરમાણુઓના એક-માર્ગી પ્રસારની પ્રક્રિયા ઓછી દ્રાવ્ય સાંદ્રતાવાળા વોલ્યુમમાંથી ઉચ્ચ દ્રાવ્ય સાંદ્રતા તરફ (ફિગ. 2.5).

ચોખા. 2.5. અભિસરણ પ્રક્રિયાનું આકૃતિ

b) સક્રિય પરિવહન (ઊર્જા ખર્ચની જરૂર છે)

સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ- સોડિયમ આયન (કોષની બહાર) અને પોટેશિયમ આયનો (કોષની અંદર) ના સક્રિય જોડી ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પરિવહનની પદ્ધતિ, જે એકાગ્રતા ઢાળ અને ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન સંભવિત તફાવત પ્રદાન કરે છે. બાદમાં કોશિકાઓ અને અવયવોના ઘણા કાર્યો માટે આધાર તરીકે સેવા આપે છે: ગ્રંથિ કોષોનું સ્ત્રાવ, સ્નાયુ સંકોચન, ચેતા આવેગનું વહન વગેરે. (ફિગ. 2.6).

ચોખા. 2.6. પોટેશિયમ-સોડિયમ પંપના સંચાલનની યોજના

પ્રથમ તબક્કે, Na + /K + -ATPase એન્ઝાઇમ પટલની અંદરની બાજુએ ત્રણ Na + આયનોને જોડે છે. આ આયનો ATPase ના સક્રિય કેન્દ્રની રચનામાં ફેરફાર કરે છે. આ પછી, એન્ઝાઇમ એટીપીના એક અણુને હાઇડ્રોલાઈઝ કરવામાં સક્ષમ છે. જલવિચ્છેદન પછી મુક્ત થતી ઉર્જા વાહકની રચનાને બદલવામાં ખર્ચવામાં આવે છે, જેના કારણે પટલની બહારની બાજુએ ત્રણ Na + આયન અને PO 4 3− આયન (ફોસ્ફેટ) દેખાય છે. અહીં, Na + આયનો વિભાજિત થાય છે, અને PO 4 3− ને બે K + આયનો દ્વારા બદલવામાં આવે છે. આ પછી, એન્ઝાઇમ તેના મૂળ સ્વરૂપમાં પાછો આવે છે, અને K + આયનો દેખાય છે અંદરપટલ અહીં K+ આયનો વિભાજિત થાય છે, અને વાહક ફરીથી કામ માટે તૈયાર છે.

પરિણામે, બાહ્યકોષીય વાતાવરણમાં Na + આયનોની ઊંચી સાંદ્રતા સર્જાય છે, અને K + ની ઊંચી સાંદ્રતા કોષની અંદર બનાવવામાં આવે છે. ચેતા આવેગનું સંચાલન કરતી વખતે કોષોમાં આ એકાગ્રતા તફાવતનો ઉપયોગ થાય છે.

c) એન્ડોસાયટોસિસ (ફેગોસાયટોસિસ, પિનોસાયટોસિસ)

ફેગોસાયટોસિસ(કોષ દ્વારા ખાવું) એ ઘન પદાર્થોના કોષ દ્વારા શોષણની પ્રક્રિયા છે, જેમ કે યુકેરીયોટિક કોષો, બેક્ટેરિયા, વાયરસ, મૃત કોષોના અવશેષો વગેરે. શોષાયેલી વસ્તુની આસપાસ એક વિશાળ અંતઃકોશિક વેક્યુલ (ફેગોસોમ) રચાય છે. ફેગોસોમનું કદ 250 એનએમ અને તેથી વધુ છે. પ્રાથમિક લાઇસોસોમ સાથે ફેગોસોમના મિશ્રણ દ્વારા, ગૌણ લાઇસોસોમ રચાય છે. એસિડિક વાતાવરણમાં, હાઇડ્રોલિટીક ઉત્સેચકો ગૌણ લિસોસોમમાં ફસાયેલા મેક્રોમોલેક્યુલ્સને તોડી નાખે છે. બ્રેકડાઉન ઉત્પાદનો (એમિનો એસિડ, મોનોસેકરાઇડ્સ અને અન્ય ઉપયોગી પદાર્થો) પછી લાઇસોસોમલ મેમ્બ્રેન દ્વારા સેલ સાયટોપ્લાઝમમાં પરિવહન થાય છે. ફેગોસાયટોસિસ ખૂબ વ્યાપક છે. અત્યંત સંગઠિત પ્રાણીઓ અને મનુષ્યોમાં, ફેગોસાયટોસિસની પ્રક્રિયા રક્ષણાત્મક ભૂમિકા ભજવે છે. લ્યુકોસાઇટ્સ અને મેક્રોફેજની ફેગોસાયટીક પ્રવૃત્તિ છે મહાન મૂલ્યશરીરમાં પ્રવેશતા પદાર્થોથી રક્ષણ કરવા માટે રોગકારક સૂક્ષ્મજીવાણુઓઅને અન્ય અનિચ્છનીય કણો. ફેગોસાયટોસિસનું સૌપ્રથમ વર્ણન રશિયન વૈજ્ઞાનિક I. I. Mechnikov દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું (ફિગ. 2.7)

પિનોસાયટોસિસ(કોષ દ્વારા પીવું) એ પર્યાવરણમાંથી પ્રવાહી તબક્કાના કોષ દ્વારા શોષણની પ્રક્રિયા છે જેમાં મોટા અણુઓ (પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ વગેરે) સહિત દ્રાવ્ય પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. પિનોસાયટોસિસ દરમિયાન, એન્ડોસોમ નામના નાના વેસિકલ્સ કોષમાં પટલમાંથી મુક્ત થાય છે. તેઓ ફેગોસોમ કરતા નાના હોય છે (તેમનું કદ 150 એનએમ સુધીનું હોય છે) અને સામાન્ય રીતે તેમાં મોટા કણો હોતા નથી. એન્ડોસોમની રચના પછી, પ્રાથમિક લાઇસોસોમ તેની નજીક આવે છે, અને આ બે મેમ્બ્રેન વેસિકલ્સ ફ્યુઝ થાય છે. પરિણામી ઓર્ગેનેલને ગૌણ લિસોસોમ કહેવામાં આવે છે. પિનોસાયટોસિસની પ્રક્રિયા તમામ યુકેરીયોટિક કોષો દ્વારા સતત હાથ ધરવામાં આવે છે. (ફિગ. 7)

રીસેપ્ટર-મધ્યસ્થી એન્ડોસાયટોસિસ - એક સક્રિય ચોક્કસ પ્રક્રિયા જેમાં કોષ પટલ કોષમાં ફૂંકાય છે, સરહદી ખાડાઓ બનાવે છે. કિનારીવાળા ખાડાની અંતઃકોશિક બાજુ અનુકૂલનશીલ પ્રોટીનનો સમૂહ ધરાવે છે. કોષની સપાટી પરના ચોક્કસ રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાયેલા મેક્રોમોલેક્યુલ્સ પિનોસાયટોસિસ દ્વારા કોષોમાં પ્રવેશતા પદાર્થો કરતાં ખૂબ ઊંચા દરે અંદરની તરફ જાય છે.

ચોખા. 2.7. એન્ડોસાયટોસિસ

ડી) એક્સોસાયટોસિસ (નકારાત્મક ફેગોસાયટોસિસ અને પિનોસાયટોસિસ)

એક સેલ્યુલર પ્રક્રિયા જેમાં અંતઃકોશિક વેસિકલ્સ (મેમ્બ્રેન વેસિકલ્સ) બાહ્ય કોષ પટલ સાથે ફ્યુઝ થાય છે. એક્સોસાયટોસિસ દરમિયાન, સિક્રેટરી વેસિકલ્સ (એક્સોસાયટોસિસ વેસિકલ્સ) ની સામગ્રીઓ બહાર નીકળી જાય છે, અને તેમની પટલ કોષ પટલ સાથે ભળી જાય છે. લગભગ તમામ મેક્રોમોલેક્યુલર સંયોજનો (પ્રોટીન, પેપ્ટાઇડ હોર્મોન્સવગેરે) આ રીતે કોષમાંથી મુક્ત થાય છે (ફિગ. 2.8)

ચોખા. 2.8. એક્ઝોસાયટોસિસ યોજના

3. બાયોપોટેન્શિયલનું નિર્માણ અને વહન- પટલની મદદથી, કોષમાં આયનોની સતત સાંદ્રતા જાળવવામાં આવે છે: કોષની અંદર K+ આયનની સાંદ્રતા બહાર કરતા ઘણી વધારે છે, અને Na+ ની સાંદ્રતા ઘણી ઓછી છે, જે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે આ પટલ પર સંભવિત તફાવતની જાળવણી અને ચેતા આવેગના ઉત્પાદનની ખાતરી કરે છે.

4. યાંત્રિક- કોષની સ્વાયત્તતા, તેની અંતઃકોશિક રચનાઓ તેમજ અન્ય કોષો (પેશીઓમાં) સાથે જોડાણ સુનિશ્ચિત કરે છે.

5. ઊર્જા- ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ અને મિટોકોન્ડ્રિયામાં સેલ્યુલર શ્વસન દરમિયાન, ઊર્જા ટ્રાન્સફર સિસ્ટમ્સ તેમના પટલમાં કાર્ય કરે છે, જેમાં પ્રોટીન પણ ભાગ લે છે;

6. રીસેપ્ટર- પટલમાં સ્થિત કેટલાક પ્રોટીન રીસેપ્ટર્સ છે (પરમાણુઓ જેની મદદથી કોષ ચોક્કસ સંકેતો અનુભવે છે).

7. એન્ઝાઇમેટિક- મેમ્બ્રેન પ્રોટીન ઘણીવાર ઉત્સેચકો હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્લાઝ્મા પટલ ઉપકલા કોષોઆંતરડામાં પાચન ઉત્સેચકો હોય છે.

8. મેટ્રિક્સ- મેમ્બ્રેન પ્રોટીનની ચોક્કસ સંબંધિત સ્થિતિ અને અભિગમની ખાતરી કરે છે, તેમની શ્રેષ્ઠ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા;

9. સેલ માર્કિંગ- પટલ પર એન્ટિજેન્સ છે જે માર્કર તરીકે કાર્ય કરે છે - "લેબલ્સ" જે કોષને ઓળખવા દે છે. આ ગ્લાયકોપ્રોટીન છે (એટલે ​​​​કે, તેમની સાથે જોડાયેલ બ્રાન્ચ્ડ ઓલિગોસેકરાઇડ બાજુની સાંકળો સાથે પ્રોટીન) જે "એન્ટેના" ની ભૂમિકા ભજવે છે. માર્કર્સની મદદથી, કોષો અન્ય કોષોને ઓળખી શકે છે અને તેમની સાથે કોન્સર્ટમાં કાર્ય કરી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, અંગો અને પેશીઓની રચનામાં. આ પણ પરવાનગી આપે છે રોગપ્રતિકારક તંત્રવિદેશી એન્ટિજેન્સ ઓળખો.

સેલ્યુલર સમાવેશ

સેલ્યુલર સમાવેશમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી અને પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે. આ તમામ પદાર્થો કોષના સાયટોપ્લાઝમમાં ટીપાં અને વિવિધ કદ અને આકારના અનાજના સ્વરૂપમાં એકઠા થાય છે. તેઓ સમયાંતરે કોષમાં સંશ્લેષણ થાય છે અને મેટાબોલિક પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સાયટોપ્લાઝમ

તે પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન અથવા ન્યુક્લિયસ વિના જીવંત કોષ (પ્રોટોપ્લાસ્ટ) નો ભાગ છે. સાયટોપ્લાઝમની રચનામાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: સાયટોપ્લાઝમિક મેટ્રિક્સ, સાયટોસ્કેલેટન, ઓર્ગેનેલ્સ અને સમાવેશ (ક્યારેક સમાવિષ્ટો અને શૂન્યાવકાશની સામગ્રીને સાયટોપ્લાઝમના જીવંત પદાર્થ તરીકે ગણવામાં આવતા નથી). પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન દ્વારા બાહ્ય વાતાવરણથી અલગ થયેલ, સાયટોપ્લાઝમ એ કોષોનું આંતરિક અર્ધ-પ્રવાહી વાતાવરણ છે. યુકેરીયોટિક કોશિકાઓના સાયટોપ્લાઝમમાં ન્યુક્લિયસ અને વિવિધ ઓર્ગેનેલ્સ હોય છે. તેમાં વિવિધ સમાવિષ્ટો પણ છે - સેલ્યુલર પ્રવૃત્તિના ઉત્પાદનો, શૂન્યાવકાશ, તેમજ નાના ટ્યુબ અને ફિલામેન્ટ્સ જે કોષનું હાડપિંજર બનાવે છે. સાયટોપ્લાઝમના મુખ્ય પદાર્થની રચનામાં પ્રોટીનનું વર્ચસ્વ છે.

સાયટોપ્લાઝમના કાર્યો

1) તેમાં મુખ્ય મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે.

2) ન્યુક્લિયસ અને તમામ ઓર્ગેનેલ્સને એક સંપૂર્ણમાં જોડે છે, તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને સુનિશ્ચિત કરે છે.

3) ગતિશીલતા, ચીડિયાપણું, ચયાપચય અને પ્રજનન.

ગતિશીલતા પોતાને પ્રગટ કરે છે વિવિધ સ્વરૂપો:

સેલ સાયટોપ્લાઝમની અંતઃકોશિક હિલચાલ.

એમીબોઇડ ચળવળ. ચળવળનું આ સ્વરૂપ સાયટોપ્લાઝમ દ્વારા ચોક્કસ ઉત્તેજના તરફ અથવા તેનાથી દૂર સ્યુડોપોડિયાની રચનામાં વ્યક્ત થાય છે. ચળવળનું આ સ્વરૂપ અમીબા, રક્ત લ્યુકોસાઇટ્સ અને કેટલાક પેશી કોષોમાં સહજ છે.

હલચલ ચળવળ. તે નાના પ્રોટોપ્લાઝમિક આઉટગ્રોથ - સિલિયા અને ફ્લેજેલા (સિલિએટ્સ, બહુકોષીય પ્રાણીઓના ઉપકલા કોષો, શુક્રાણુઓ, વગેરે) ના મારના સ્વરૂપમાં દેખાય છે.

કોન્ટ્રાક્ટિવ ચળવળ. માયોફિબ્રિલ્સના વિશિષ્ટ ઓર્ગેનેલના સાયટોપ્લાઝમમાં હાજરીને કારણે તે સુનિશ્ચિત થાય છે, જેનું ટૂંકું અથવા લંબાવવું કોષના સંકોચન અને આરામમાં ફાળો આપે છે. સંકોચન કરવાની ક્ષમતા સ્નાયુ કોશિકાઓમાં સૌથી વધુ વિકસિત થાય છે.

ચયાપચય અને ઊર્જાને બદલીને બળતરાને પ્રતિભાવ આપવાની કોશિકાઓની ક્ષમતામાં ચીડિયાપણું વ્યક્ત થાય છે.

સાયટોસ્કેલેટન

માનૂ એક વિશિષ્ટ લક્ષણોયુકેરીયોટિક કોષ એ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ અને પ્રોટીન ફાઇબરના બંડલ્સના રૂપમાં હાડપિંજરની રચનાના તેના સાયટોપ્લાઝમમાં હાજરી છે. સાયટોસ્કેલેટલ તત્વો, બાહ્ય સાયટોપ્લાઝમિક પટલ અને પરમાણુ પરબિડીયું સાથે નજીકથી સંકળાયેલા, સાયટોપ્લાઝમમાં જટિલ વણાટ બનાવે છે.

સાયટોસ્કેલેટન માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ, માઇક્રોફિલામેન્ટ્સ અને માઇક્રોટ્રાબેક્યુલર સિસ્ટમ દ્વારા રચાય છે. સાયટોસ્કેલેટન કોષનો આકાર નક્કી કરે છે, કોષની હિલચાલ, વિભાજન અને કોષની હિલચાલ અને ઓર્ગેનેલ્સના અંતઃકોશિક પરિવહનમાં ભાગ લે છે.

માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સતમામ યુકેરીયોટિક કોષોમાં જોવા મળે છે અને તે હોલો, શાખા વગરના સિલિન્ડરો છે, જેનો વ્યાસ 30 એનએમથી વધુ નથી અને દિવાલની જાડાઈ 5 એનએમ છે. તેઓ લંબાઈમાં ઘણા માઇક્રોમીટર સુધી પહોંચી શકે છે. સરળતાથી વિઘટન અને ફરીથી એસેમ્બલ. માઇક્રોટ્યુબ્યુલ દિવાલ મુખ્યત્વે પ્રોટીન ટ્યુબ્યુલિનના હેલિકલ સબ્યુનિટ્સથી બનેલી છે (ફિગ. 2.09)

માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના કાર્યો:

1) સપોર્ટ ફંક્શન કરો;

2) સ્પિન્ડલ રચે છે; કોષના ધ્રુવો પર રંગસૂત્રોના વિચલનની ખાતરી કરો; સેલ્યુલર ઓર્ગેનેલ્સની હિલચાલ માટે જવાબદાર;

3) અંતઃકોશિક પરિવહન, સ્ત્રાવ અને કોષ દિવાલની રચનામાં ભાગ લે છે;

4) છે માળખાકીય ઘટકસિલિયા, ફ્લેગેલા, બેઝલ બોડી અને સેન્ટ્રિઓલ્સ.

માઇક્રોફિલામેન્ટ્સ 6 એનએમના વ્યાસવાળા ફિલામેન્ટ્સ દ્વારા રજૂ થાય છે, જેમાં એક્ટિન પ્રોટીન હોય છે, સ્નાયુ એક્ટિનની નજીક હોય છે. એક્ટિન 10-15% બનાવે છે કુલ સંખ્યાસેલ પ્રોટીન. મોટાભાગના પ્રાણી કોષોમાં, પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની નીચે જ એક્ટિન ફિલામેન્ટ્સ અને સંકળાયેલ પ્રોટીનનું ગાઢ નેટવર્ક રચાય છે.

એક્ટિન ઉપરાંત, કોષમાં માયોસિન ફિલામેન્ટ્સ પણ જોવા મળે છે. જો કે, તેમની સંખ્યા ઘણી ઓછી છે. એક્ટિન અને માયોસિન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સ્નાયુઓના સંકોચનનું કારણ બને છે. માઇક્રોફિલામેન્ટ્સ સમગ્ર કોષની હિલચાલ અથવા તેની અંદર તેની વ્યક્તિગત રચનાઓ સાથે સંકળાયેલા છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, હિલચાલ ફક્ત એક્ટિન ફિલામેન્ટ્સ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે, અન્યમાં માયોસિન સાથે એક્ટિન દ્વારા.

માઇક્રોફિલામેન્ટ્સના કાર્યો

1) યાંત્રિક શક્તિ

2) કોષને તેનો આકાર બદલવા અને ખસેડવાની મંજૂરી આપે છે.

ચોખા. 2.09. સાયટોસ્કેલેટન

ઓર્ગેનેલ્સ (અથવા ઓર્ગેનેલ્સ)

માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે બિન-પટલ, સિંગલ-મેમ્બ્રેન અને ડબલ-મેમ્બ્રેન.

પ્રતિ બિન-પટલ ઓર્ગેનેલ્સયુકેરીયોટિક કોષોમાં ઓર્ગેનેલ્સનો સમાવેશ થાય છે જેની પોતાની બંધ પટલ નથી, એટલે કે: રિબોઝોમ્સઅને ટ્યુબ્યુલિન માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના આધારે બનેલા ઓર્ગેનેલ્સ - કોષ કેન્દ્ર (સેન્ટ્રીયોલ્સ)અને ચળવળના અંગો (ફ્લેજેલા અને સિલિયા).મોટાભાગના યુનિસેલ્યુલર સજીવોના કોષોમાં અને મોટા ભાગના ઉચ્ચ (જમીન) છોડમાં, સેન્ટ્રિઓલ્સ ગેરહાજર છે.

પ્રતિ સિંગલ-મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સસંબંધિત: એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, ગોલ્ગી ઉપકરણ, લિસોસોમ્સ, પેરોક્સિસોમ્સ, સ્ફેરોસોમ્સ, વેક્યુલ્સ અને કેટલાક અન્ય.બધા સિંગલ-મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સ એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે એકીકૃત સિસ્ટમકોષો છોડના કોષોમાં ખાસ લાઇસોસોમ હોય છે, પ્રાણી કોષોમાં ખાસ શૂન્યાવકાશ હોય છે: પાચક, ઉત્સર્જન, સંકોચનીય, ફેગોસાયટીક, ઓટોફેગોસાયટીક, વગેરે.

પ્રતિ ડબલ મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સસંબંધ મિટોકોન્ડ્રિયા અને પ્લાસ્ટીડ્સ.

બિન-પટલ ઓર્ગેનેલ્સ

એ) રિબોઝોમ્સ- તમામ જીવોના કોષોમાં ઓર્ગેનેલ્સ જોવા મળે છે. આ નાના ઓર્ગેનેલ્સ છે, જે લગભગ 20 એનએમના વ્યાસવાળા ગ્લોબ્યુલર કણો દ્વારા રજૂ થાય છે. રિબોઝોમમાં અસમાન કદના બે સબ્યુનિટ્સ હોય છે - મોટા અને નાના. રિબોઝોમમાં પ્રોટીન અને રિબોસોમલ RNA (rRNA) હોય છે. રાયબોઝોમના બે મુખ્ય પ્રકાર છે: યુકેરીયોટિક (80S) અને પ્રોકાર્યોટિક (70S).

કોષમાં સ્થાનના આધારે, સાયટોપ્લાઝમમાં મુક્ત રાઈબોઝોમ્સ હોય છે જે પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે અને જોડાયેલ રાઈબોઝોમ્સ - મોટા સબ્યુનિટ્સ દ્વારા જોડાયેલા રાઈબોઝોમ્સ બાહ્ય સપાટી ER મેમ્બ્રેન જે પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે જે ગોલ્ગી સંકુલમાં પ્રવેશ કરે છે અને પછી કોષ દ્વારા સ્ત્રાવ થાય છે. પ્રોટીન જૈવસંશ્લેષણ દરમિયાન, રિબોઝોમ સંકુલમાં ભેગા થઈ શકે છે - પોલીરીબોઝોમ્સ (પોલિસોમ્સ).

ન્યુક્લિઓલસમાં યુકેરીયોટિક રિબોઝોમ રચાય છે. પ્રથમ, આરઆરએનએ ન્યુક્લિયોલર ડીએનએ પર સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જે પછી સાયટોપ્લાઝમમાંથી આવતા રાયબોસોમલ પ્રોટીનથી આવરી લેવામાં આવે છે અને ક્લીવ્ડ થાય છે. જરૂરી માપોઅને રિબોસોમલ સબયુનિટ્સ બનાવે છે. ન્યુક્લિયસમાં કોઈ સંપૂર્ણ રીતે રચાયેલા રાઈબોઝોમ નથી. આખા રાઈબોઝોમમાં સબ્યુનિટ્સનું સંયોજન સાયટોપ્લાઝમમાં થાય છે, સામાન્ય રીતે પ્રોટીન જૈવસંશ્લેષણ દરમિયાન.

રિબોઝોમ તમામ જીવોના કોષોમાં જોવા મળે છે. દરેકમાં નાના અને મોટા બે કણો હોય છે. રિબોઝોમમાં પ્રોટીન અને આરએનએ હોય છે.

કાર્યો

પ્રોટીન સંશ્લેષણ.

સંશ્લેષિત પ્રોટીન પ્રથમ ચેનલો અને પોલાણમાં એકઠા થાય છે એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, અને પછી ઓર્ગેનેલ્સ અને સેલ સાઇટ્સ પર પરિવહન થાય છે. તેના પટલ પર સ્થિત EPS અને રાઈબોઝોમ જૈવસંશ્લેષણ અને પ્રોટીનના પરિવહન માટે એક ઉપકરણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. (ફિગ. 2.10-2.11).

ચોખા. 2.10. રિબોઝોમ માળખું

ચોખા. 2.11. રિબોઝોમનું માળખું

બી) કોષ કેન્દ્ર (સેન્ટ્રીયોલ્સ)

સેન્ટ્રિઓલ એ એક સિલિન્ડર છે (0.3 µm લાંબો અને 0.1 µm વ્યાસ), જેની દિવાલ ત્રણ ફ્યુઝ્ડ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ (9 ત્રિપુટી) ના નવ જૂથો દ્વારા રચાય છે, જે ક્રોસ-લિંક્સ દ્વારા ચોક્કસ અંતરાલો પર એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. ઘણીવાર સેન્ટ્રિઓલ્સ જોડીમાં જોડાય છે જ્યાં તેઓ એકબીજાના જમણા ખૂણા પર સ્થિત હોય છે. જો સેન્ટ્રિઓલ સિલિયમ અથવા ફ્લેગેલમના પાયા પર આવેલું હોય, તો તેને બેઝલ બોડી કહેવામાં આવે છે.

લગભગ તમામ પ્રાણી કોષોમાં સેન્ટ્રિઓલ્સની જોડી હોય છે, જે મધ્યમ તત્વ છે કોષ કેન્દ્ર.

વિભાજન પહેલાં, સેન્ટ્રિઓલ વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ વળે છે અને તે દરેકની નજીક એક પુત્રી સેન્ટ્રિઓલ દેખાય છે. કોષના વિવિધ ધ્રુવો પર સ્થિત સેન્ટ્રિઓલ્સમાંથી, માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ રચાય છે જે એકબીજા તરફ વધે છે.

કાર્યો

1) એક મિટોટિક સ્પિન્ડલ બનાવે છે, પ્રોત્સાહન આપે છે સમાન વિતરણપુત્રી કોષો વચ્ચે આનુવંશિક સામગ્રી,

2) સાયટોસ્કેલેટનના સંગઠનનું કેન્દ્ર છે. સ્પિન્ડલના કેટલાક થ્રેડો રંગસૂત્રો સાથે જોડાયેલા હોય છે.

સેન્ટ્રિઓલ્સ એ સાયટોપ્લાઝમના સ્વ-પ્રતિકૃતિવાળા ઓર્ગેનેલ્સ છે. તેઓ અસ્તિત્વમાંના ડુપ્લિકેશનના પરિણામે ઉદ્ભવે છે. આ ત્યારે થાય છે જ્યારે સેન્ટ્રિઓલ્સ અલગ પડે છે. અપરિપક્વ સેન્ટ્રિઓલમાં 9 સિંગલ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ હોય છે; દેખીતી રીતે, દરેક માઇક્રોટ્યુબ્યુલ એ પરિપક્વ સેન્ટ્રિઓલની લાક્ષણિકતા ત્રિપુટીઓની એસેમ્બલી માટેનો નમૂનો છે. (ફિગ. 2.12).

સેટ્રિઓલ્સ નીચલા છોડ (શેવાળ) ના કોષોમાં જોવા મળે છે.

ચોખા. 2.12. કોષ કેન્દ્રના સેન્ટ્રિઓલ્સ

સિંગલ-મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સ

ડી) એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ (ER)

બધા આંતરિક ઝોનસાયટોપ્લાઝમ અસંખ્ય નાની ચેનલો અને પોલાણથી ભરેલું છે, જેની દિવાલો પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન જેવી જ રચનામાં પટલ છે. આ ચેનલો શાખા કરે છે, એકબીજા સાથે જોડાય છે અને એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ નામનું નેટવર્ક બનાવે છે. એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ તેની રચનામાં વિજાતીય છે. તેના બે પ્રકાર જાણીતા છે - દાણાદારઅને સરળ.

દાણાદાર નેટવર્કની ચેનલો અને પોલાણની પટલ પર ઘણા નાના ગોળાકાર શરીર છે - રિબોઝોમ્સ, જે પટલને રફ દેખાવ આપે છે. સરળ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમની પટલ તેમની સપાટી પર રિબોઝોમ વહન કરતી નથી. EPS ઘણાં વિવિધ કાર્યો કરે છે.

કાર્યો

દાણાદાર એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમનું મુખ્ય કાર્ય પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં ભાગીદારી છે, જે રિબોઝોમમાં થાય છે. લિપિડ્સ અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું સંશ્લેષણ સરળ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમના પટલ પર થાય છે. આ તમામ સંશ્લેષણ ઉત્પાદનો ચેનલો અને પોલાણમાં એકઠા થાય છે, અને પછી કોષના વિવિધ અંગોમાં પરિવહન થાય છે, જ્યાં તેઓ સેલ્યુલર સમાવેશ તરીકે સાયટોપ્લાઝમમાં ખવાય છે અથવા એકઠા થાય છે. EPS કોષના મુખ્ય અંગોને એકબીજા સાથે જોડે છે (ફિગ. 2.13).

ચોખા. 2.13. એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ (ER) અથવા રેટિક્યુલમની રચના

ડી) ગોલ્ગી ઉપકરણ

આ ઓર્ગેનેલની રચના તેના આકારની વિવિધતા હોવા છતાં, છોડ અને પ્રાણી સજીવોના કોષોમાં સમાન છે. ઘણા મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે.

સિંગલ મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ. તેઓ વિસ્તૃત કિનારીઓ સાથે ફ્લેટન્ડ “કુંડો” ના સ્ટેક્સ છે, જેની સાથે નાના સિંગલ-મેમ્બ્રેન વેસિકલ્સ (ગોલ્ગી વેસિકલ્સ) ની સિસ્ટમ સંકળાયેલી છે. ગોલ્ગી વેસિકલ્સ મુખ્યત્વે ER ને અડીને બાજુ પર અને સ્ટેક્સની પરિઘ સાથે કેન્દ્રિત હોય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે તેઓ પ્રોટીન અને લિપિડ્સને ગોલ્ગી ઉપકરણમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, જેના પરમાણુઓ, ટાંકીથી ટાંકીમાં જતા, રાસાયણિક ફેરફારમાંથી પસાર થાય છે.

આ તમામ પદાર્થો પહેલા એકઠા થાય છે, રાસાયણિક રીતે જટિલ બને છે અને પછી મોટા અને નાના પરપોટાના રૂપમાં સાયટોપ્લાઝમમાં પ્રવેશ કરે છે અને કાં તો તેના જીવન દરમિયાન કોષમાં જ ઉપયોગમાં લેવાય છે અથવા તેમાંથી કાઢીને શરીરમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. (ફિગ. 2.14-2.15).

ચોખા. 2.14. ગોલ્ગી ઉપકરણનું માળખું

કાર્યો:

પ્રોટીન, લિપિડ્સ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં ફેરફાર અને સંચય;

પ્રાપ્ત થયેલા મેમ્બ્રેન વેસિકલ્સ (વેસિકલ્સ) માં પેકિંગ કાર્બનિક પદાર્થ;

લિસોસોમ્સની રચનાનું સ્થળ;

સેક્રેટરી ફંક્શનતેથી, ગોલ્ગી ઉપકરણ ગુપ્ત કોષોમાં સારી રીતે વિકસિત છે.

ચોખા. 2.15. ગોલ્ગી સંકુલ

ઇ) લિસોસોમ્સ

તેઓ નાના ગોળાકાર શરીર છે. લાઇસોસોમની અંદર એવા ઉત્સેચકો છે જે પ્રોટીન, ચરબી, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને ન્યુક્લિક એસિડને તોડી નાખે છે. લાઇસોસોમ્સ સાયટોપ્લાઝમમાં પ્રવેશેલા ખાદ્ય કણનો સંપર્ક કરે છે, તેની સાથે ભળી જાય છે અને એક પાચક શૂન્યાવકાશ રચાય છે, જેની અંદર લાઇસોસોમ ઉત્સેચકોથી ઘેરાયેલો ખોરાકનો કણો હોય છે.

લાઇસોસોમ ઉત્સેચકો રફ ER પર સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે અને ગોલ્ગી ઉપકરણમાં જાય છે, જ્યાં તેઓ લાઇસોસોમના મેમ્બ્રેન વેસિકલ્સમાં ફેરફાર કરીને પેક કરવામાં આવે છે. લાઇસોસોમ 20 થી 60 સુધી સમાવી શકે છે વિવિધ પ્રકારોહાઇડ્રોલિટીક ઉત્સેચકો. ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થોના ભંગાણને કહેવામાં આવે છે લિસિસ.

ત્યાં પ્રાથમિક અને ગૌણ લિસોસોમ છે. ગોલ્ગી ઉપકરણમાંથી ઉદ્ભવતા લાયસોસોમને પ્રાથમિક કહેવામાં આવે છે.

એન્ડોસાયટીક શૂન્યાવકાશ સાથે પ્રાથમિક લાઇસોસોમના સંમિશ્રણના પરિણામે રચાયેલા લાઇસોસોમ્સને ગૌણ કહેવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, તેઓ એવા પદાર્થોને ડાયજેસ્ટ કરે છે જે ફેગોસાયટોસિસ અથવા પિનોસાયટોસિસ દ્વારા કોષમાં પ્રવેશ કરે છે, તેથી તેમને પાચન વેક્યુલો કહી શકાય.

લિસોસોમના કાર્યો:

1) એન્ડોસાયટોસિસ (બેક્ટેરિયા, અન્ય કોષો) દરમિયાન કોષ દ્વારા કબજે કરાયેલા પદાર્થો અથવા કણોનું પાચન,

2) ઓટોફેજી - કોષ માટે બિનજરૂરી રચનાઓનો વિનાશ, ઉદાહરણ તરીકે, જૂના ઓર્ગેનેલ્સને નવા સાથે બદલવા દરમિયાન, અથવા કોષની અંદર જ ઉત્પાદિત પ્રોટીન અને અન્ય પદાર્થોનું પાચન,

3) ઑટોલિસિસ - કોષનું સ્વ-પાચન, તેના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે (કેટલીકવાર આ પ્રક્રિયા રોગવિજ્ઞાનવિષયક નથી, પરંતુ જીવતંત્રના વિકાસ અથવા કેટલાક વિશિષ્ટ કોષોના ભિન્નતા સાથે છે) (ફિગ. 2.16-2.17).

ઉદાહરણ: જ્યારે ટેડપોલ દેડકામાં પરિવર્તિત થાય છે, ત્યારે પૂંછડીના કોષોમાં સ્થિત લાઇસોસોમ્સ તેને ડાયજેસ્ટ કરે છે: પૂંછડી અદૃશ્ય થઈ જાય છે, અને આ પ્રક્રિયા દરમિયાન રચાયેલા પદાર્થો શરીરના અન્ય કોષો દ્વારા શોષાય છે અને ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ચોખા. 2.16. લિસોસોમ રચના

ચોખા. 2.17. લિસોસોમનું કાર્ય

જી) પેરોક્સિસોમ્સ

લાઇસોસોમ્સની રચનામાં સમાન ઓર્ગેનેલ્સ, 1.5 માઇક્રોન સુધીના વ્યાસવાળા વેસિકલ્સ, લગભગ 50 ઉત્સેચકો ધરાવતા સજાતીય મેટ્રિક્સ સાથે.

કેટાલેઝ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 ના ભંગાણનું કારણ બને છે અને લિપિડ પેરોક્સિડેશનને અટકાવે છે

પેરોક્સિસોમ્સ અગાઉ અસ્તિત્વમાં છે તેમાંથી ઉભરતા દ્વારા રચાય છે, એટલે કે. સ્વ-પ્રતિકૃતિ ઓર્ગેનેલ્સ સાથે સંબંધિત છે, તે હકીકત હોવા છતાં કે તેમાં ડીએનએ નથી. તેઓ ઉત્સેચકોના સેવનને કારણે વધે છે; (ફિગ. 2.18).

ચોખા. 2.18. પેરોક્સિસોમ (કેન્દ્રમાં સ્ફટિકીય ન્યુક્લિયોઇડ)

એચ) વેક્યુલ્સ

સિંગલ-મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સ. વેક્યુલ્સ "કન્ટેનર" ભરેલા છે જલીય ઉકેલોકાર્બનિક અને અકાર્બનિક પદાર્થો. ER અને Golgi ઉપકરણ શૂન્યાવકાશની રચનામાં ભાગ લે છે.

યુવાન છોડના કોષોઘણા નાના શૂન્યાવકાશ ધરાવે છે, જે પછી, જેમ જેમ કોષો વધે છે અને ભિન્ન થાય છે, એકબીજા સાથે ભળી જાય છે અને એક વિશાળ કેન્દ્રીય શૂન્યાવકાશ બનાવે છે.

કેન્દ્રીય શૂન્યાવકાશ વોલ્યુમના 95% સુધી કબજો કરી શકે છે પરિપક્વ કોષ, ન્યુક્લિયસ અને ઓર્ગેનેલ્સ કોષ પટલ તરફ ધકેલાય છે. પટલ જે છોડના શૂન્યાવકાશને બાંધે છે તેને કહેવામાં આવે છે ટોનોપ્લાસ્ટ.

પ્રવાહી કે જે છોડના શૂન્યાવકાશને ભરે છે તેને સેલ સેપ કહેવામાં આવે છે. કોષ સત્વની રચનામાં પાણીમાં દ્રાવ્ય કાર્બનિક અને અકાર્બનિક ક્ષાર, મોનોસેકરાઇડ્સ, ડિસેકરાઇડ્સ, એમિનો એસિડ, અંતિમ અથવા ઝેરી મેટાબોલિક ઉત્પાદનો (ગ્લાયકોસાઇડ્સ, આલ્કલોઇડ્સ), અને કેટલાક રંગદ્રવ્યો (એન્થોસાયનિન્સ) નો સમાવેશ થાય છે.

ખાંડ અને પ્રોટીન મોટાભાગે કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી સંગ્રહિત થાય છે. સુગર ઘણીવાર સોલ્યુશનના સ્વરૂપમાં હોય છે, પ્રોટીન ER વેસિકલ્સ અને ગોલ્ગી ઉપકરણના સ્વરૂપમાં પ્રવેશ કરે છે, જેના પછી વેક્યૂલ્સ નિર્જલીકૃત થાય છે, એલ્યુરોન અનાજમાં ફેરવાય છે.

પ્રાણી કોશિકાઓમાં નાના પાચન અને ઓટોફેજિક વેક્યુલો હોય છે, જે ગૌણ લાઇસોસોમના જૂથના હોય છે અને તેમાં હાઇડ્રોલિટીક એન્ઝાઇમ હોય છે. યુનિસેલ્યુલર પ્રાણીઓમાં સંકોચનીય શૂન્યાવકાશ પણ હોય છે જે ઓસ્મોરેગ્યુલેશન અને ઉત્સર્જનનું કાર્ય કરે છે.

કાર્યો

છોડમાં

1) પ્રવાહીનું સંચય અને ટર્ગોરની જાળવણી,

2) અનામત પોષક તત્વો અને ખનિજ ક્ષારનું સંચય,

3) ફૂલો અને ફળોને રંગ આપે છે અને ત્યાંથી પરાગ રજકો અને ફળો અને બીજના વિતરકોને આકર્ષે છે.

પ્રાણીઓમાં:

4) પાચન વેક્યુલ્સ - કાર્બનિક મેક્રોમોલેક્યુલ્સનો નાશ કરે છે;

5) સંકોચનીય શૂન્યાવકાશ કોષના ઓસ્મોટિક દબાણને નિયંત્રિત કરે છે અને કોષમાંથી બિનજરૂરી પદાર્થોને દૂર કરે છે

6) ફેગોસિટોસિસ દરમિયાન ફેગોસિટીક વેક્યુલો રચાય છે રોગપ્રતિકારક કોષોએન્ટિજેન્સ

7) રોગપ્રતિકારક કોશિકાઓ દ્વારા તેમના પોતાના પેશીઓના ફેગોસિટોસિસ દરમિયાન ઓટોફેગોસિટીક વેક્યુલો રચાય છે

ડબલ-મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સ (મિટોકોન્ડ્રિયા અને પ્લાસ્ટીડ્સ)

આ ઓર્ગેનેલ્સ અર્ધ સ્વાયત્ત છે કારણ કે તેમની પાસે તેમના પોતાના ડીએનએ અને તેમના પોતાના પ્રોટીન-સંશ્લેષણ ઉપકરણ છે. મિટોકોન્ડ્રિયા લગભગ તમામ યુકેરીયોટિક કોષોમાં જોવા મળે છે. પ્લાસ્ટીડ માત્ર છોડના કોષોમાં જોવા મળે છે.

I) મિટોકોન્ડ્રિયા

આ ઓર્ગેનેલ્સ છે જે કોષમાં મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓને ઉર્જા પુરો પાડે છે. હાયલોપ્લાઝમમાં, મિટોકોન્ડ્રિયા સામાન્ય રીતે વિખરાયેલા હોય છે, પરંતુ વિશિષ્ટ કોષોમાં તે એવા વિસ્તારોમાં કેન્દ્રિત હોય છે જ્યાં ઊર્જાની સૌથી વધુ જરૂરિયાત હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, માં સ્નાયુ કોષોમોટી સંખ્યામાં મિટોકોન્ડ્રિયા સંકોચનીય તંતુઓ સાથે, શુક્રાણુ ફ્લેગેલમ સાથે, રેનલ ટ્યુબ્યુલ્સના ઉપકલામાં, સિનેપ્સીસના વિસ્તારમાં, વગેરેમાં કેન્દ્રિત હોય છે. મિટોકોન્ડ્રિયાની આ ગોઠવણી તેના પ્રસાર દરમિયાન ATPનું ઓછું નુકસાન સુનિશ્ચિત કરે છે.

બાહ્ય પટલસાયટોપ્લાઝમથી મિટોકોન્ડ્રીયનને અલગ કરે છે, તે પોતે બંધ છે અને આક્રમણ કરતું નથી. આંતરિક પટલ મિટોકોન્ડ્રિયાની આંતરિક સામગ્રીને મર્યાદિત કરે છે - મેટ્રિક્સ. લક્ષણ- અસંખ્ય આક્રમણોની રચના - ક્રિસ્ટા, જેના કારણે આંતરિક પટલનો વિસ્તાર વધે છે. ક્રિસ્ટાના વિકાસની સંખ્યા અને ડિગ્રી પેશીઓની કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિ પર આધારિત છે. મિટોકોન્ડ્રિયાની પોતાની આનુવંશિક સામગ્રી હોય છે (ફિગ. 2.19).

મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએ એક બંધ ગોળાકાર ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ પરમાણુ છે; માનવ કોષોમાં તેનું કદ 16,569 ન્યુક્લિયોટાઇડ જોડીઓ છે, જે ન્યુક્લિયસમાં સ્થાનીકૃત ડીએનએ કરતા લગભગ 105 ગણું નાનું છે. મિટોકોન્ડ્રિયાની પોતાની પ્રોટીન સંશ્લેષણ સિસ્ટમ છે, પરંતુ મિટોકોન્ડ્રીયલ mRNA માંથી અનુવાદિત પ્રોટીનની સંખ્યા મર્યાદિત છે. મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએ તમામ મિટોકોન્ડ્રીયલ પ્રોટીન માટે કોડ કરી શકતું નથી. મોટાભાગના મિટોકોન્ડ્રીયલ પ્રોટીન ન્યુક્લિયસના આનુવંશિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે.

ચોખા. 2.19. મિટોકોન્ડ્રિયાની રચના

મિટોકોન્ડ્રિયાના કાર્યો

1) ATP રચના

2) પ્રોટીન સંશ્લેષણ

3) ચોક્કસ સંશ્લેષણમાં ભાગીદારી, ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટેરોઇડ હોર્મોન્સનું સંશ્લેષણ (એડ્રિનલ ગ્રંથીઓ)

4) ખર્ચવામાં આવેલ મિટોકોન્ડ્રિયા ઉત્સર્જન ઉત્પાદનો પણ એકઠા કરી શકે છે, હાનિકારક પદાર્થો, એટલે કે અન્ય સેલ ઓર્ગેનેલ્સના કાર્યો લેવા સક્ષમ

કે) પ્લાસ્ટીડ્સ

પ્લાસ્ટીડ્સ- ઓર્ગેનેલ્સ માત્ર છોડની લાક્ષણિકતા.

ત્યાં ત્રણ પ્રકારના પ્લાસ્ટીડ્સ છે:

1) હરિતકણ(લીલા પ્લાસ્ટીડ્સ);

2) ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સ(પ્લાસ્ટિડ પીળો, નારંગી અથવા લાલ)

3) લ્યુકોપ્લાસ્ટ(રંગહીન પ્લાસ્ટીડ્સ).

સામાન્ય રીતે, કોષમાં માત્ર એક જ પ્રકારનું પ્લાસ્ટીડ જોવા મળે છે.

ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ

આ ઓર્ગેનેલ્સ પાંદડાના કોષો અને છોડના અન્ય લીલા અંગો તેમજ વિવિધ શેવાળમાં જોવા મળે છે. ઉચ્ચ છોડમાં, એક કોષમાં સામાન્ય રીતે અનેક ડઝન ક્લોરોપ્લાસ્ટ હોય છે. લીલો રંગક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ તેમાં રહેલા ક્લોરોફિલ રંગદ્રવ્યની સામગ્રી પર આધાર રાખે છે.

ક્લોરોપ્લાસ્ટ એ છોડના કોષોનું મુખ્ય અંગ છે જેમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે, એટલે કે ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને અકાર્બનિક પદાર્થો (CO 2 અને H 2 O) માંથી કાર્બનિક પદાર્થો (કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ) ની રચના સૂર્યપ્રકાશ. ક્લોરોપ્લાસ્ટ મિટોકોન્ડ્રિયાની રચનામાં સમાન છે.

ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં જટિલ માળખું હોય છે. તેઓ હાયલોપ્લાઝમથી બે પટલ દ્વારા અલગ પડે છે - બાહ્ય અને આંતરિક. આંતરિક સામગ્રી કહેવામાં આવે છે સ્ટ્રોમા. ક્લોરોપ્લાસ્ટની અંદર આંતરિક પટલ સપાટ પરપોટાના સ્વરૂપમાં પટલની એક જટિલ, સખત રીતે ગોઠવાયેલી સિસ્ટમ બનાવે છે જેને કહેવાય છે. થાઇલાકોઇડ્સ.

થાઇલાકોઇડ્સ સ્ટેક્સમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે - અનાજ, સિક્કાઓના સ્તંભો જેવું લાગે છે . ગ્રાના સ્ટ્રોમલ થાઇલાકોઇડ્સ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે જે સમગ્ર પ્લાસ્ટીડમાં તેમનામાંથી પસાર થાય છે. (ફિગ. 2.20-2.22).હરિતદ્રવ્ય અને હરિતકણ પ્રકાશમાં જ રચાય છે.

ચોખા. 2.20. પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ

ચોખા. 2.21. હેઠળ ક્લોરોપ્લાસ્ટની રચના ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ

ચોખા. 2.22. ક્લોરોપ્લાસ્ટની યોજનાકીય રચના

કાર્યો

1) પ્રકાશસંશ્લેષણ(પ્રકાશ ઊર્જાને કારણે અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થોની રચના). કેન્દ્રીય ભૂમિકાઆ પ્રક્રિયામાં ક્લોરોફિલનો સમાવેશ થાય છે. તે પ્રકાશ ઊર્જાને શોષી લે છે અને તેને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓ કરવા માટે નિર્દેશિત કરે છે. ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સમાં, મિટોકોન્ડ્રિયાની જેમ, એટીપી સંશ્લેષણ થાય છે.

2) એમિનો એસિડના સંશ્લેષણમાં ભાગ લે છે અને ફેટી એસિડ્સ,

3) અસ્થાયી સ્ટાર્ચ અનામત માટે સંગ્રહ સુવિધા તરીકે સેવા આપે છે.

લ્યુકોપ્લાસ્ટ્સ- નાના રંગહીન પ્લાસ્ટીડ્સ જે સૂર્યપ્રકાશથી છુપાયેલા અંગોના કોષોમાં જોવા મળે છે (મૂળ, રાઇઝોમ્સ, કંદ, બીજ). તેમની રચના ક્લોરોપ્લાસ્ટની રચના જેવી જ છે (ફિગ. 2.23).

જો કે, ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સથી વિપરીત, લ્યુકોપ્લાસ્ટ્સમાં નબળી વિકસિત આંતરિક પટલ સિસ્ટમ હોય છે, કારણ કે તેઓ અનામત પોષક તત્વોના સંશ્લેષણ અને સંચયમાં સામેલ છે - સ્ટાર્ચ, પ્રોટીન અને લિપિડ્સ. પ્રકાશમાં, લ્યુકોપ્લાસ્ટ ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં ફેરવાઈ શકે છે.

ચોખા. 2.23. લ્યુકોપ્લાસ્ટ માળખું

ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સ- નારંગી, લાલ અને પ્લાસ્ટીડ્સ પીળો રંગ, જે કેરોટીનોઈડ્સના જૂથ સાથે જોડાયેલા રંગદ્રવ્યોને કારણે થાય છે. ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સ ઘણા છોડની પાંખડીઓના કોષોમાં, પરિપક્વ ફળો, ભાગ્યે જ મૂળ શાકભાજી અને પાનખર પાંદડાઓમાં પણ જોવા મળે છે. ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સમાં આંતરિક પટલ સિસ્ટમ સામાન્ય રીતે ગેરહાજર હોય છે (ફિગ. 24).

ચોખા. 2.24. ક્રોમોપ્લાસ્ટ માળખું

ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સનું મહત્વ હજુ સુધી સંપૂર્ણ રીતે સ્પષ્ટ કરવામાં આવ્યું નથી. તેમાંના મોટાભાગના વૃદ્ધ પ્લાસ્ટીડ્સ છે. તેઓ, એક નિયમ તરીકે, ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સમાંથી વિકસે છે, જ્યારે હરિતદ્રવ્ય અને આંતરિક પટલનું માળખું પ્લાસ્ટીડ્સમાં નાશ પામે છે, અને કેરોટીનોઈડ્સ એકઠા થાય છે. આ ત્યારે થાય છે જ્યારે ફળો પાકે છે અને પાનખરમાં પાંદડા પીળા થઈ જાય છે. જૈવિક મહત્વક્રોમોપ્લાસ્ટ્સ એ છે કે તેઓ ફૂલો અને ફળોના તેજસ્વી રંગનું કારણ બને છે, જે ક્રોસ-પોલિનેશન માટે જંતુઓ અને ફળોના વિતરણ માટે અન્ય પ્રાણીઓને આકર્ષે છે. લ્યુકોપ્લાસ્ટ્સ ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સમાં પણ પરિવર્તિત થઈ શકે છે.

પ્લાસ્ટીડ્સના કાર્યો

હરિતદ્રવ્યમાં સરળ પદાર્થોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થોનું સંશ્લેષણ અકાર્બનિક સંયોજનો: સૂર્યપ્રકાશની માત્રાની હાજરીમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણી - પ્રકાશસંશ્લેષણ, પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રકાશ તબક્કા દરમિયાન ATP સંશ્લેષણ

રાયબોઝોમ્સ પર પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ (ક્લોરોપ્લાસ્ટના આંતરિક પટલની વચ્ચે ડીએનએ, આરએનએ અને રાઈબોઝોમ્સ હોય છે, તેથી, ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં, તેમજ મિટોકોન્ડ્રિયામાં, આ ઓર્ગેનેલ્સની પ્રવૃત્તિ માટે જરૂરી પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે).

ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સની હાજરી ફૂલો, ફળો અને પાનખર પાંદડાઓના કોરોલાના પીળા, નારંગી અને લાલ રંગને સમજાવે છે.

લ્યુકોપ્લાસ્ટ્સમાં સંગ્રહિત પદાર્થો હોય છે (દાંડી, મૂળ, કંદમાં).

ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ, ક્રોમોપ્લાસ્ટ્સ અને લ્યુકોપ્લાસ્ટ્સ સેલ ઇન્ટરચેન્જ માટે સક્ષમ છે. તેથી, જ્યારે પાનખરમાં ફળો પાકે છે અથવા પાંદડા રંગ બદલાય છે, ત્યારે હરિતકણ ક્રોમોપ્લાસ્ટમાં ફેરવાય છે, અને લ્યુકોપ્લાસ્ટ હરિતકણમાં ફેરવાઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે બટાકાના કંદ લીલા થઈ જાય છે.

ઉત્ક્રાંતિના અર્થમાં, પ્લાસ્ટીડનો પ્રાથમિક, મૂળ પ્રકાર એ ક્લોરોપ્લાસ્ટ છે, જેમાંથી અન્ય બે પ્રકારના પ્લાસ્ટીડની ઉત્પત્તિ થઈ છે. પ્લાસ્ટીડ્સ મિટોકોન્ડ્રિયા સાથે ઘણી વિશેષતાઓ વહેંચે છે જે તેમને સાયટોપ્લાઝમના અન્ય ઘટકોથી અલગ પાડે છે. આ, સૌ પ્રથમ, તેના પોતાના રિબોઝોમ્સ અને ડીએનએની હાજરીને કારણે બે પટલ અને સંબંધિત આનુવંશિક સ્વાયત્તતાનું શેલ છે. ઓર્ગેનેલ્સની આ વિશિષ્ટતાએ આ વિચારનો આધાર બનાવ્યો કે પ્લાસ્ટીડ્સ અને મિટોકોન્ડ્રિયાના પુરોગામી બેક્ટેરિયા હતા, જે ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં યુકેરીયોટિક કોષમાં બનાવવામાં આવ્યા હતા અને ધીમે ધીમે ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ અને મિટોકોન્ડ્રિયામાં ફેરવાયા હતા. (ફિગ. 2.25).

ચોખા. 2.25. સિમ્બાયોજેનેસિસના સિદ્ધાંત અનુસાર મિટોકોન્ડ્રિયા અને ક્લોરોપ્લાસ્ટની રચના