कोशिका जीवविज्ञान

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर) पूरे कोशिका द्रव्य में फैली झिल्लीदार सिस्टर्न (चपटे थैली) की एक प्रणाली है। अक्सर यह कोशिका में कुल झिल्ली के आधे से अधिक का गठन करता है। इस संरचना को पहली बार 19 वीं शताब्दी के अंत में नोट किया गया था, जब दाग वाली कोशिकाओं के अध्ययन ने कुछ प्रकार की व्यापक साइटोप्लाज्मिक संरचना की उपस्थिति का संकेत दिया था, तब गैस्ट्रोप्लाज्म कहा जाता था। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ने 1940 के दशक में इस जीव के आकारिकी के अध्ययन को संभव बनाया, जब इसे इसका वर्तमान नाम दिया गया था।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम को दो कार्यात्मक रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम (SER) और रफ़ एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम (RER)। दोनों के बीच रूपात्मक भेद प्रोटीन-संश्लेषित कणों की उपस्थिति है, जिन्हें राइबोसोम कहा जाता है, जो आरईआर की बाहरी सतह से जुड़ा होता है।

चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

एसईआर के कार्य, ठीक ट्यूबलर झिल्ली पुटिकाओं का एक जाल, सेल से सेल में काफी भिन्न होता है। एक महत्वपूर्ण भूमिका फॉस्फोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल का संश्लेषण है, जो प्लाज्मा और आंतरिक झिल्ली के प्रमुख घटक हैं। फॉस्फोलिपिड्स फैटी एसिड, ग्लिसरॉल फॉस्फेट और अन्य छोटे पानी में घुलनशील अणुओं से बनते हैं, जो कि ईआर झिल्ली से जुड़े एंजाइमों से होते हैं, जो साइटोसोल का सामना कर रहे हैं। कुछ फॉस्फोलिपिड्स ईआर झिल्ली में रहते हैं, जहां, झिल्ली के भीतर विशिष्ट एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है, वे बिलीयर के साइटोप्लाज्मिक पक्ष से "फ्लिप" कर सकते हैं, जहां वे एक्सोप्लाज़मिक, या आंतरिक, पक्ष में बने थे। यह प्रक्रिया ईआर झिल्ली के सममित विकास को सुनिश्चित करती है। अन्य फॉस्फोलिपिड को कोशिका द्रव्य और माइटोकॉन्ड्रियन जैसे अन्य झिल्लीदार संरचनाओं में साइटोप्लाज्म के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है, विशेष फॉस्फोलिपिड स्थानांतरण प्रोटीन द्वारा।

यकृत कोशिकाओं में, एसईआर चयापचय प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित विभिन्न प्रकार के यौगिकों के विषहरण के लिए विशिष्ट है। लिवर एसईआर में साइटोक्रोम पी 450 नामक कई एंजाइम होते हैं, जो कार्सिनोजेन्स और अन्य कार्बनिक अणुओं के टूटने को उत्प्रेरित करते हैं। अधिवृक्क ग्रंथियों और जननांगों की कोशिकाओं में, कोलेस्ट्रॉल को स्टेरॉयड हार्मोन में रूपांतरण के एक चरण में SER में संशोधित किया जाता है। अंत में, मांसपेशियों की कोशिकाओं में एसईआर, सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम के रूप में जाना जाता है, साइटोप्लाज्म से कैल्शियम आयन का अनुक्रम करता है। जब तंत्रिका उत्तेजनाओं द्वारा मांसपेशियों को ट्रिगर किया जाता है, तो कैल्शियम आयन जारी होते हैं, जिससे मांसपेशियों में संकुचन होता है।

रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

आरईआर आमतौर पर जुड़े हुए चपटा थैली की एक श्रृंखला है। यह प्रोटीन और ग्लाइकोप्रोटीन के संश्लेषण और निर्यात में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है और इन कार्यों में विशेष स्रावी कोशिकाओं में सबसे अच्छा अध्ययन किया जाता है। मानव शरीर में कई स्रावी कोशिकाओं में एल्बुमिन, अंतःस्रावी कोशिकाएं जैसे पेप्टाइड हार्मोन स्रावित करने वाले लिवर कोशिकाएं जैसे इंसुलिन, लार ग्रंथि और अग्नाशयी एकिनार कोशिकाएं पाचन एंजाइमों को स्रावित करती हैं, स्तन ग्रंथि कोशिकाएं स्रावित दूध प्रोटीन, और उपास्थि कोशिकाओं को कोलेजन स्रावित करती हैं। प्रोटियोग्लाइकन।

राइबोसोम ऐसे कण होते हैं जो अमीनो एसिड से प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं। वे चार आरएनए अणुओं से बने होते हैं और 40 और 80 के बीच एक बड़े और छोटे सबयूनिट में इकट्ठे होते हैं। राइबोसोम या तो मुक्त होते हैं (यानी, झिल्ली के लिए बाध्य नहीं) कोशिका के कोशिकाद्रव्य में या आरईआर के लिए बाध्य होते हैं। लाइसोसोमल एंजाइम, प्रोटीन ईआर, गोल्गी और कोशिका झिल्ली के लिए किस्मत में होते हैं, और कोशिका से स्रावित होने वाले प्रोटीन झिल्ली-बंधे राइबोसोम पर संश्लेषित होते हैं। मुक्त राइबोसोम पर निर्मित प्रोटीन साइटोसोल में बचे हुए प्रोटीन होते हैं और बाहरी झिल्ली की आंतरिक सतह से जुड़े होते हैं, साथ ही उन्हें नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट, पेरोक्सीसोम और अन्य मछलियों में शामिल किया जाता है। प्रोटीन की विशेष विशेषताएं सेल के अंदर या बाहर विशिष्ट स्थलों पर परिवहन के लिए उन्हें लेबल करती हैं। 1971 में जर्मन में जन्मे सेलुलर और आणविक जीवविज्ञानी गुंटर ब्लोबेल और अर्जेंटीना में जन्मे सेलुलर जीवविज्ञानी डेविड सबातिनी ने सुझाव दिया कि प्रोटीन का एमिनो-टर्मिनल भाग (बनने वाला अणु का पहला हिस्सा) एक "सिग्नल अनुक्रम" के रूप में कार्य कर सकता है। उन्होंने प्रस्तावित किया कि इस तरह के एक सिग्नल अनुक्रम ईआर झिल्ली के लिए बढ़ते प्रोटीन के लगाव को सुविधाजनक बनाने और झिल्ली में या ईआर लुमेन (इंटीरियर) में झिल्ली के माध्यम से प्रोटीन का नेतृत्व करेंगे।

सिग्नल की परिकल्पना को प्रायोगिक साक्ष्य के एक बड़े निकाय द्वारा प्रमाणित किया गया है। एक दूत RNA अणु में एन्कोडेड एक विशिष्ट प्रोटीन के लिए ब्लूप्रिंट का अनुवाद एक मुक्त राइबोसोम पर शुरू होता है। बढ़ते प्रोटीन के रूप में, इसके अमीनो-टर्मिनल छोर पर सिग्नल अनुक्रम के साथ, राइबोसोम से निकलता है, यह अनुक्रम छह प्रोटीनों के एक परिसर और एक आरएनए अणु को संकेत मान्यता कण (एसआरपी) के रूप में जाना जाता है। एसआरपी प्रोटीन के आगे गठन को रोकने के लिए राइबोसोम को भी बांधता है। ईआर की झिल्ली में रिसेप्टर साइटें होती हैं जो एसआरपी-राइबोसोम कॉम्प्लेक्स को आरईआर झिल्ली से बांधती हैं। बाध्यकारी होने पर, एसआरपी जटिल और संकेत अनुक्रम से अलग हो जाता है और झिल्ली के माध्यम से फैलने वाले नवजात प्रोटीन के शेष के साथ अनुवाद फिर से शुरू हो जाता है, एक चैनल के माध्यम से ट्रांसलोकॉन नामक ईआर लुमेन में होता है। उस बिंदु पर, प्रोटीन को स्थायी रूप से साइटोसोल से अलग किया जाता है। ज्यादातर मामलों में, सिग्नल अनुक्रम प्रोटीन से क्लीवेज होता है, जिसे सिग्नल पेप्टिडेज़ कहा जाता है, क्योंकि यह ईआर झिल्ली के लुमिनाल सतह पर उभरता है। इसके अलावा, एक प्रक्रिया में ग्लाइकोसिलेशन के रूप में जाना जाता है, ऑलिगोसैकराइड (जटिल चीनी) श्रृंखलाओं को अक्सर ग्लाइकोप्रोटीन बनाने के लिए प्रोटीन में जोड़ा जाता है। ईआर लुमेन के अंदर, प्रोटीन इसकी विशेषता तीन आयामी संरचना में मोड़ देता है।

लुमेन के भीतर, कोशिका से स्रावित होने वाले प्रोटीन ईआर के संक्रमणकालीन हिस्से में फैल जाते हैं, एक ऐसा क्षेत्र जो राइबोसोम से काफी हद तक मुक्त होता है। वहां अणुओं को छोटे झिल्ली-बंधे परिवहन पुटिकाओं में पैक किया जाता है, जो ईआर झिल्ली से अलग होते हैं और साइटोप्लाज्म के माध्यम से एक लक्ष्य झिल्ली तक जाते हैं, आमतौर पर गोलगी कॉम्प्लेक्स। वहाँ परिवहन पुटिका झिल्ली गोल्गी झिल्ली के साथ फ़्यूज़ होता है, और पुटिका की सामग्री को गोल्गी के लुमेन में वितरित किया जाता है। यह, पुटिका नवोदित और संलयन की सभी प्रक्रियाओं की तरह, झिल्ली की पक्षधरता को संरक्षित करता है; यही है, झिल्ली की साइटोप्लाज्मिक सतह हमेशा बाहर की ओर होती है, और ल्यूमिनल सामग्री हमेशा साइटोप्लाज्म से क्रमबद्ध होती है।

आरईआर पर बनाए गए कुछ निरर्थक प्रोटीन कोशिका की झिल्ली प्रणाली का हिस्सा बने हुए हैं। इन झिल्ली प्रोटीन में संकेत अनुक्रम के अलावा, लिपिड-घुलनशील अमीनो एसिड से बना एक या एक से अधिक लंगर क्षेत्र होते हैं। एमिनो एसिड ईआर लुमेन में फॉस्फोलिपिड बाईलेयर में एंकरिंग करके पूरी तरह से ईआर लुमेन में प्रोटीन के पारित होने को रोकता है।