जैविक झिल्ली.
शब्द "झिल्ली" (लैटिन मेम्ब्राना - त्वचा, फिल्म) का उपयोग 100 साल से भी पहले एक कोशिका सीमा को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाने लगा, जो एक ओर, कोशिका की सामग्री और बाहरी वातावरण के बीच एक बाधा के रूप में कार्य करती है, और दूसरी ओर, एक अर्ध-पारगम्य विभाजन के रूप में जिसके माध्यम से पानी और कुछ पदार्थ गुजर सकते हैं। हालाँकि, झिल्ली के कार्य यहीं तक सीमित नहीं हैं,चूँकि जैविक झिल्ली कोशिका के संरचनात्मक संगठन का आधार बनती है।
झिल्ली संरचना. इस मॉडल के अनुसार, मुख्य झिल्ली एक लिपिड बाईलेयर है जिसमें अणुओं की हाइड्रोफोबिक पूंछ अंदर की ओर और हाइड्रोफिलिक सिर बाहर की ओर होते हैं। लिपिड को फॉस्फोलिपिड्स द्वारा दर्शाया जाता है - ग्लिसरॉल या स्फिंगोसिन का व्युत्पन्न। प्रोटीन लिपिड परत से जुड़े होते हैं। इंटीग्रल (ट्रांसमेम्ब्रेन) प्रोटीन झिल्ली में प्रवेश करते हैं और इसके साथ मजबूती से जुड़े होते हैं; परिधीय प्रवेश नहीं करते हैं और झिल्ली से कम मजबूती से जुड़े होते हैं। झिल्ली प्रोटीन के कार्य: झिल्ली संरचना को बनाए रखना, पर्यावरण से संकेत प्राप्त करना और परिवर्तित करना। पर्यावरण, कुछ पदार्थों का परिवहन, झिल्लियों पर होने वाली प्रतिक्रियाओं का उत्प्रेरण। झिल्ली की मोटाई 6 से 10 एनएम तक होती है।

झिल्ली गुण:
1. तरलता. झिल्ली एक कठोर संरचना नहीं है; इसके अधिकांश घटक प्रोटीन और लिपिड झिल्ली के तल में गति कर सकते हैं।
2. विषमता. प्रोटीन और लिपिड दोनों की बाहरी और भीतरी परतों की संरचना अलग-अलग होती है। इसके अलावा, पशु कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के बाहर ग्लाइकोप्रोटीन की एक परत होती है (ग्लाइकोकैलिक्स, जो सिग्नलिंग और रिसेप्टर कार्य करता है, और कोशिकाओं को ऊतकों में एकजुट करने के लिए भी महत्वपूर्ण है)
3. ध्रुवता. झिल्ली के बाहरी भाग पर धनात्मक आवेश होता है, जबकि भीतरी भाग पर ऋणात्मक आवेश होता है।
4. चयनात्मक पारगम्यता. जीवित कोशिकाओं की झिल्लियाँ, पानी के अलावा, केवल कुछ अणुओं और घुले हुए पदार्थों के आयनों को ही गुजरने की अनुमति देती हैं (कोशिका झिल्लियों के संबंध में "अर्ध-पारगम्यता" शब्द का उपयोग पूरी तरह से सही नहीं है, क्योंकि इस अवधारणा का तात्पर्य है। झिल्ली केवल विलायक अणुओं को ही गुजरने देती है, जबकि घुले हुए पदार्थों के सभी अणुओं और आयनों को बरकरार रखती है।)

बाहरी कोशिका झिल्ली (प्लाज्मालेम्मा) 7.5 एनएम मोटी एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक फिल्म है, जिसमें प्रोटीन, फॉस्फोलिपिड और पानी होता है। एक लोचदार फिल्म जो पानी से अच्छी तरह से गीली हो जाती है और क्षति के बाद जल्दी से अपनी अखंडता बहाल कर लेती है। इसकी एक सार्वभौमिक संरचना है, जो सभी जैविक झिल्लियों की विशिष्ट है। इस झिल्ली की सीमा रेखा स्थिति, चयनात्मक पारगम्यता, पिनोसाइटोसिस, फागोसाइटोसिस, उत्सर्जन उत्पादों के उत्सर्जन और संश्लेषण की प्रक्रियाओं में इसकी भागीदारी, पड़ोसी कोशिकाओं के साथ बातचीत और क्षति से कोशिका की सुरक्षा इसकी भूमिका को बेहद महत्वपूर्ण बनाती है। झिल्ली के बाहर पशु कोशिकाएं कभी-कभी पॉलीसेकेराइड और प्रोटीन - ग्लाइकोकैलिक्स - से बनी एक पतली परत से ढकी होती हैं। पादप कोशिकाओं में, कोशिका झिल्ली के बाहर एक मजबूत कोशिका भित्ति होती है जो बाहरी सहायता बनाती है और कोशिका के आकार को बनाए रखती है। इसमें फाइबर (सेलूलोज़), एक पानी में अघुलनशील पॉलीसेकेराइड होता है।

कोशिका झिल्ली: उनकी संरचना और कार्य

झिल्ली अत्यंत चिपचिपी और साथ ही प्लास्टिक संरचनाएं होती हैं जो सभी जीवित कोशिकाओं को घेरे रहती हैं। कोशिका झिल्ली के कार्य:

1. प्लाज़्मा झिल्ली एक अवरोध है जो बाह्य और अंतःकोशिकीय वातावरण की विभिन्न संरचना को बनाए रखता है।

2. झिल्ली कोशिका के अंदर विशेष डिब्बे बनाती है, अर्थात। असंख्य अंगक - माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, परमाणु झिल्ली।

3. ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और प्रकाश संश्लेषण जैसी प्रक्रियाओं में ऊर्जा रूपांतरण में शामिल एंजाइम झिल्ली में स्थानीयकृत होते हैं।

झिल्ली संरचना

1972 में, सिंगर और निकोलसन ने झिल्ली संरचना का एक द्रव मोज़ेक मॉडल प्रस्तावित किया। इस मॉडल के अनुसार, कार्यशील झिल्ली एक तरल फॉस्फोलिपिड मैट्रिक्स में घुले हुए गोलाकार अभिन्न प्रोटीन का एक द्वि-आयामी समाधान है। इस प्रकार, झिल्लियों का आधार एक द्वि-आणविक लिपिड परत है, जिसमें अणुओं की एक क्रमबद्ध व्यवस्था होती है।

इस मामले में, हाइड्रोफिलिक परत फॉस्फोलिपिड्स के ध्रुवीय सिर (कोलीन, इथेनॉलमाइन या सेरीन से जुड़ा एक फॉस्फेट अवशेष) के साथ-साथ ग्लाइकोलिपिड्स के कार्बोहाइड्रेट भाग द्वारा बनाई जाती है। और हाइड्रोफोबिक परत फैटी एसिड और स्फिंगोसिन, फॉस्फोलिपिड्स और ग्लाइकोलिपिड्स के हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स से बनी होती है।

झिल्ली गुण:

1. चयनात्मक पारगम्यता। बंद बाइलेयर झिल्ली के मुख्य गुणों में से एक प्रदान करता है: यह अधिकांश पानी में घुलनशील अणुओं के लिए अभेद्य है, क्योंकि वे इसके हाइड्रोफोबिक कोर में नहीं घुलते हैं। ऑक्सीजन, CO2 और नाइट्रोजन जैसी गैसें अपने अणुओं के छोटे आकार और विलायकों के साथ कमजोर अंतःक्रिया के कारण कोशिकाओं में आसानी से प्रवेश करने की क्षमता रखती हैं। लिपिड प्रकृति के अणु, जैसे स्टेरॉयड हार्मोन, भी आसानी से बाईलेयर में प्रवेश कर जाते हैं।

2. तरलता. लिपिड बाईलेयर में एक तरल क्रिस्टलीय संरचना होती है, क्योंकि लिपिड परत आम तौर पर तरल होती है, लेकिन इसमें क्रिस्टलीय संरचनाओं के समान जमने के क्षेत्र होते हैं। यद्यपि लिपिड अणुओं की स्थिति क्रमबद्ध होती है, फिर भी वे गति करने की क्षमता बनाए रखते हैं। दो प्रकार के फॉस्फोलिपिड आंदोलन संभव हैं: सोमरसॉल्ट (वैज्ञानिक साहित्य में "फ्लिप-फ्लॉप" कहा जाता है) और पार्श्व प्रसार। पहले मामले में, द्विआण्विक परत में एक-दूसरे का विरोध करने वाले फॉस्फोलिपिड अणु एक-दूसरे की ओर मुड़ते हैं (या कलाबाज़ी करते हैं) और झिल्ली में स्थान बदलते हैं, अर्थात। बाहरी आंतरिक बन जाता है और इसके विपरीत। इस तरह की छलांगों में ऊर्जा खर्च होती है और यह बहुत कम ही होती है। अधिक बार, अक्ष के चारों ओर घूर्णन (रोटेशन) और पार्श्व प्रसार देखा जाता है - झिल्ली की सतह के समानांतर परत के भीतर गति।

3. झिल्ली विषमता. एक ही झिल्ली की सतहें लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट (अनुप्रस्थ विषमता) की संरचना में भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, फॉस्फेटिडिलकोलाइन बाहरी परत में प्रबल होते हैं, और फॉस्फेटिडाइलथेनॉलमाइन और फॉस्फेटिडिलसेरिन आंतरिक परत में प्रबल होते हैं। ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के कार्बोहाइड्रेट घटक बाहरी सतह पर आते हैं, जिससे ग्लाइकोकैलिक्स नामक एक सतत संरचना बनती है। भीतरी सतह पर कार्बोहाइड्रेट नहीं होते। प्रोटीन - हार्मोन रिसेप्टर्स प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थित होते हैं, और जिन एंजाइमों को वे नियंत्रित करते हैं - एडिनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोलिपेज़ सी - आंतरिक सतह पर, आदि।

झिल्ली प्रोटीन

मेम्ब्रेन फॉस्फोलिपिड्स झिल्ली प्रोटीन के लिए एक विलायक के रूप में कार्य करते हैं, एक सूक्ष्म वातावरण बनाते हैं जिसमें बाद वाला कार्य कर सकता है। झिल्ली में विभिन्न प्रोटीनों की संख्या सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम में 6-8 से लेकर प्लाज्मा झिल्ली में 100 से अधिक तक होती है। ये एंजाइम, ट्रांसपोर्ट प्रोटीन, संरचनात्मक प्रोटीन, एंटीजन हैं, जिनमें प्रमुख हिस्टोकम्पैटिबिलिटी सिस्टम के एंटीजन, विभिन्न अणुओं के रिसेप्टर्स शामिल हैं।

झिल्ली में उनके स्थानीयकरण के आधार पर, प्रोटीन को अभिन्न (आंशिक रूप से या पूरी तरह से झिल्ली में डूबा हुआ) और परिधीय (इसकी सतह पर स्थित) में विभाजित किया जाता है। कुछ अभिन्न प्रोटीन झिल्ली को कई बार सिलाई करते हैं। उदाहरण के लिए, रेटिनल फोटोरिसेप्टर और β 2-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर बाइलेयर को 7 बार पार करते हैं।

झिल्लियों में पदार्थ और सूचना का स्थानांतरण

कोशिका झिल्ली कसकर बंद विभाजन नहीं हैं। झिल्लियों का एक मुख्य कार्य पदार्थों और सूचनाओं के स्थानांतरण का नियमन करना है। छोटे अणुओं की ट्रांसमेम्ब्रेन गति 1) प्रसार, निष्क्रिय या सुगम, और 2) सक्रिय परिवहन द्वारा होती है। बड़े अणुओं का ट्रांसमेम्ब्रेन संचलन 1) एंडोसाइटोसिस द्वारा और 2) एक्सोसाइटोसिस द्वारा किया जाता है। प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थानीयकृत रिसेप्टर्स का उपयोग करके झिल्ली के पार सिग्नल ट्रांसमिशन किया जाता है। इस मामले में, सिग्नल या तो परिवर्तन से गुजरता है (उदाहरण के लिए, ग्लूकागन cAMP), या इसे आंतरिक किया जाता है, एंडोसाइटोसिस (उदाहरण के लिए, एलडीएल - एलडीएल रिसेप्टर) के साथ जोड़ा जाता है।

सरल प्रसार एक विद्युत रासायनिक प्रवणता के साथ किसी कोशिका में पदार्थों का प्रवेश है। इस मामले में, किसी ऊर्जा लागत की आवश्यकता नहीं है। सरल प्रसार की दर 1) पदार्थ की ट्रांसमेम्ब्रेन सांद्रता प्रवणता और 2) झिल्ली की हाइड्रोफोबिक परत में इसकी घुलनशीलता से निर्धारित होती है।

सुगम प्रसार के साथ, ऊर्जा व्यय के बिना, लेकिन विशेष झिल्ली वाहक प्रोटीन की मदद से, पदार्थों को एक सांद्रता प्रवणता के साथ झिल्ली के पार भी ले जाया जाता है। इसलिए, सुगम प्रसार कई मापदंडों में निष्क्रिय प्रसार से भिन्न होता है: 1) सुगम प्रसार उच्च चयनात्मकता की विशेषता है, क्योंकि वाहक प्रोटीन में परिवहन किए जा रहे पदार्थ का पूरक एक सक्रिय केंद्र होता है; 2) सुगम प्रसार की दर एक पठार तक पहुंच सकती है, क्योंकि वाहक अणुओं की संख्या सीमित है।

कुछ परिवहन प्रोटीन किसी पदार्थ को झिल्ली के एक तरफ से दूसरी तरफ स्थानांतरित कर देते हैं। इस सरल स्थानांतरण को निष्क्रिय यूनिपोर्ट कहा जाता है। यूनिपोर्ट का एक उदाहरण GLUT है - ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर जो कोशिका झिल्ली में ग्लूकोज का परिवहन करते हैं। अन्य प्रोटीन सह-परिवहन प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं जिसमें एक पदार्थ का परिवहन दूसरे पदार्थ के एक साथ या अनुक्रमिक परिवहन पर निर्भर करता है, या तो एक ही दिशा में, जिसे निष्क्रिय सिंपोर्ट कहा जाता है, या विपरीत दिशा में, जिसे निष्क्रिय एंटीपोर्ट कहा जाता है। आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के ट्रांसलोकेस, विशेष रूप से एडीपी/एटीपी ट्रांसलोकेस, निष्क्रिय एंटीपोर्ट तंत्र द्वारा कार्य करते हैं।

सक्रिय परिवहन के दौरान, किसी पदार्थ का स्थानांतरण एक सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध होता है और इसलिए यह ऊर्जा लागत से जुड़ा होता है। यदि झिल्ली के पार लिगेंड का स्थानांतरण एटीपी ऊर्जा के व्यय से जुड़ा है, तो ऐसे स्थानांतरण को प्राथमिक सक्रिय परिवहन कहा जाता है। एक उदाहरण Na + K + -ATPase और Ca 2+ -ATPase है, जो मानव कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में स्थानीयकृत है, और गैस्ट्रिक म्यूकोसा का H +,K + -ATPase है।

माध्यमिक सक्रिय परिवहन. सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध कुछ पदार्थों का परिवहन सांद्रण प्रवणता के साथ Na + (सोडियम आयन) के एक साथ या अनुक्रमिक परिवहन पर निर्भर करता है। इसके अलावा, यदि लिगैंड को Na + के समान दिशा में स्थानांतरित किया जाता है, तो प्रक्रिया को सक्रिय सिंपोर्ट कहा जाता है। सक्रिय सहानुभूति के तंत्र के अनुसार, ग्लूकोज को आंतों के लुमेन से अवशोषित किया जाता है, जहां इसकी एकाग्रता कम होती है। यदि लिगैंड को सोडियम आयनों के विपरीत दिशा में स्थानांतरित किया जाता है, तो इस प्रक्रिया को सक्रिय एंटीपोर्ट कहा जाता है। एक उदाहरण प्लाज्मा झिल्ली का Na+,Ca2+ एक्सचेंजर है।

प्लाज्मा झिल्ली , या प्लाज़्मालेम्मा,- सभी कोशिकाओं के लिए सबसे स्थायी, बुनियादी, सार्वभौमिक झिल्ली। यह एक पतली (लगभग 10 एनएम) फिल्म है जो पूरी कोशिका को कवर करती है। प्लाज़्मालेम्मा में प्रोटीन अणु और फॉस्फोलिपिड होते हैं (चित्र 1.6)।

फॉस्फोलिपिड अणुओं को दो पंक्तियों में व्यवस्थित किया जाता है - अंदर की ओर हाइड्रोफोबिक सिरों के साथ, आंतरिक और बाहरी जलीय वातावरण की ओर हाइड्रोफिलिक सिरों के साथ। कुछ स्थानों पर, फॉस्फोलिपिड्स की बाईलेयर (दोहरी परत) प्रोटीन अणुओं (इंटीग्रल प्रोटीन) के माध्यम से प्रवेश करती है। ऐसे प्रोटीन अणुओं के अंदर चैनल-छिद्र होते हैं जिनसे होकर पानी में घुलनशील पदार्थ गुजरते हैं। अन्य प्रोटीन अणु एक तरफ या दूसरी तरफ (अर्ध-अभिन्न प्रोटीन) लिपिड बाईलेयर में आधे रास्ते प्रवेश करते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं की झिल्लियों की सतह पर परिधीय प्रोटीन होते हैं। हाइड्रोफिलिक-हाइड्रोफोबिक अंतःक्रियाओं के कारण लिपिड और प्रोटीन अणु एक साथ बंधे रहते हैं।

झिल्लियों के गुण एवं कार्य.सभी कोशिका झिल्लियाँ गतिशील तरल संरचनाएँ हैं, क्योंकि लिपिड और प्रोटीन अणु सहसंयोजक बंधों द्वारा आपस में जुड़े नहीं होते हैं और झिल्ली के तल में काफी तेजी से चलने में सक्षम होते हैं। इसके लिए धन्यवाद, झिल्ली अपना विन्यास बदल सकती है, यानी उनमें तरलता होती है।

झिल्लियाँ बहुत गतिशील संरचनाएँ हैं। वे क्षति से तुरंत उबर जाते हैं और सेलुलर गतिविधियों के साथ खिंचते और सिकुड़ते भी हैं।

विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं की झिल्लियाँ रासायनिक संरचना और उनमें प्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन, लिपिड की सापेक्ष सामग्री और, परिणामस्वरूप, उनमें मौजूद रिसेप्टर्स की प्रकृति दोनों में काफी भिन्न होती हैं। इसलिए प्रत्येक कोशिका प्रकार की एक वैयक्तिकता होती है, जो मुख्य रूप से निर्धारित होती है ग्लाइकोप्रोटीन।कोशिका झिल्ली से निकलने वाले शाखित श्रृंखला ग्लाइकोप्रोटीन शामिल होते हैं कारक पहचानबाहरी वातावरण, साथ ही संबंधित कोशिकाओं की पारस्परिक पहचान में भी। उदाहरण के लिए, एक अंडाणु और एक शुक्राणु एक दूसरे को कोशिका सतह ग्लाइकोप्रोटीन द्वारा पहचानते हैं, जो पूरी संरचना के अलग-अलग तत्वों के रूप में एक साथ फिट होते हैं। ऐसी पारस्परिक मान्यता निषेचन से पहले एक आवश्यक चरण है।

इसी तरह की घटना ऊतक विभेदन की प्रक्रिया में भी देखी जाती है। इस मामले में, संरचना में समान कोशिकाएं, प्लाज़्मालेम्मा के पहचान क्षेत्रों की मदद से, एक दूसरे के सापेक्ष सही ढंग से उन्मुख होती हैं, जिससे उनका आसंजन और ऊतक निर्माण सुनिश्चित होता है। मान्यता से जुड़ा है परिवहन विनियमनझिल्ली के माध्यम से अणु और आयन, साथ ही एक प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रतिक्रिया जिसमें ग्लाइकोप्रोटीन एंटीजन की भूमिका निभाते हैं। इस प्रकार शर्करा सूचना अणुओं (जैसे प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड) के रूप में कार्य कर सकती है। झिल्लियों में विशिष्ट रिसेप्टर्स, इलेक्ट्रॉन वाहक, ऊर्जा कनवर्टर और एंजाइम प्रोटीन भी होते हैं। प्रोटीन कोशिका के अंदर या बाहर कुछ अणुओं के परिवहन को सुनिश्चित करने में शामिल होते हैं, साइटोस्केलेटन और कोशिका झिल्ली के बीच एक संरचनात्मक संबंध प्रदान करते हैं, या पर्यावरण से रासायनिक संकेतों को प्राप्त करने और परिवर्तित करने के लिए रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं।

झिल्ली का सबसे महत्वपूर्ण गुण भी है चयनात्मक पारगम्यता।इसका मतलब यह है कि अणु और आयन अलग-अलग गति से इससे गुजरते हैं, और अणुओं का आकार जितना बड़ा होता है, उनकी झिल्ली से गुजरने की गति उतनी ही धीमी होती है। यह गुण प्लाज्मा झिल्ली को इस प्रकार परिभाषित करता है आसमाटिक बाधा.पानी और उसमें घुली गैसों की भेदन क्षमता सबसे अधिक होती है; आयन झिल्ली से बहुत धीरे-धीरे गुजरते हैं। झिल्ली के माध्यम से जल का विसरण कहलाता है परासरण द्वारा.

झिल्ली के पार पदार्थों के परिवहन के लिए कई तंत्र हैं।

प्रसार- एक सांद्रता प्रवणता के साथ एक झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का प्रवेश (उस क्षेत्र से जहां उनकी सांद्रता अधिक है उस क्षेत्र से जहां उनकी सांद्रता कम है)। पदार्थों (पानी, आयनों) का फैलाना परिवहन झिल्ली प्रोटीन की भागीदारी के साथ किया जाता है, जिसमें आणविक छिद्र होते हैं, या लिपिड चरण (वसा में घुलनशील पदार्थों के लिए) की भागीदारी के साथ किया जाता है।

सुगम प्रसार के साथविशेष झिल्ली परिवहन प्रोटीन चुनिंदा रूप से एक या दूसरे आयन या अणु से जुड़ते हैं और उन्हें एक सांद्रता प्रवणता के साथ झिल्ली के पार ले जाते हैं।

सक्रिय ट्रांसपोर्टइसमें ऊर्जा लागत शामिल होती है और पदार्थों को उनकी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध परिवहन करने का कार्य करता है। वहविशेष वाहक प्रोटीन द्वारा किया जाता है जो तथाकथित बनाते हैं आयन पंप.सबसे अधिक अध्ययन पशु कोशिकाओं में Na - / K - पंप का है, जो K - आयनों को अवशोषित करते हुए सक्रिय रूप से Na + आयनों को बाहर निकालता है। इसके कारण, पर्यावरण की तुलना में कोशिका में K- की उच्च सांद्रता और Na+ की कम सांद्रता बनी रहती है। इस प्रक्रिया के लिए एटीपी ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

कोशिका में एक झिल्ली पंप का उपयोग करके सक्रिय परिवहन के परिणामस्वरूप, Mg 2- और Ca 2+ की सांद्रता भी नियंत्रित होती है।

कोशिका में आयनों के सक्रिय परिवहन की प्रक्रिया के दौरान, विभिन्न शर्करा, न्यूक्लियोटाइड और अमीनो एसिड साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हैं।

आयनों और मोनोमर्स के विपरीत, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, पॉलीसेकेराइड, लिपोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स आदि के मैक्रोमोलेक्यूल्स कोशिका झिल्ली से नहीं गुजरते हैं। कोशिका में मैक्रोमोलेक्यूल्स, उनके परिसरों और कणों का परिवहन पूरी तरह से अलग तरीके से होता है - एंडोसाइटोसिस के माध्यम से। पर एंडोसाइटोसिस (एंडो...- अंदर की ओर) प्लाज़्मालेम्मा का एक निश्चित क्षेत्र कब्जा कर लेता है और, जैसा कि यह था, बाह्यकोशिकीय सामग्री को ढक देता है, इसे एक झिल्ली रिक्तिका में बंद कर देता है जो झिल्ली के आक्रमण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। इसके बाद, ऐसी रिक्तिका एक लाइसोसोम से जुड़ती है, जिसके एंजाइम मैक्रोमोलेक्यूल्स को मोनोमर्स में तोड़ देते हैं।

एन्डोसाइटोसिस की विपरीत प्रक्रिया है एक्सोसाइटोसिस (एक्सो...- बाहर)। इसके लिए धन्यवाद, कोशिका रिक्तिका या प्यू में संलग्न इंट्रासेल्युलर उत्पादों या अपचित अवशेषों को हटा देती है।

zyryki. पुटिका साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के पास पहुंचती है, उसके साथ विलीन हो जाती है, और उसकी सामग्री पर्यावरण में छोड़ दी जाती है। इस प्रकार पाचन एंजाइम, हार्मोन, हेमिकेलुलोज आदि को हटा दिया जाता है।

इस प्रकार, जैविक झिल्ली, कोशिका के मुख्य संरचनात्मक तत्वों के रूप में, न केवल भौतिक सीमाओं के रूप में कार्य करती हैं, बल्कि गतिशील कार्यात्मक सतह भी होती हैं। ऑर्गेनेल की झिल्लियों पर कई जैव रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं, जैसे पदार्थों का सक्रिय अवशोषण, ऊर्जा रूपांतरण, एटीपी संश्लेषण, आदि।

जैविक झिल्लियों के कार्यनिम्नलिखित:

वे कोशिका की सामग्री को बाहरी वातावरण से और कोशिकांगों की सामग्री को साइटोप्लाज्म से सीमांकित करते हैं।

वे कोशिका के अंदर और बाहर, साइटोप्लाज्म से ऑर्गेनेल तक और इसके विपरीत पदार्थों के परिवहन को सुनिश्चित करते हैं।

रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करें (पर्यावरण से रसायनों को प्राप्त करना और परिवर्तित करना, कोशिका पदार्थों को पहचानना आदि)।

वे उत्प्रेरक हैं (निकट-झिल्ली रासायनिक प्रक्रियाएँ प्रदान करते हैं)।

ऊर्जा रूपांतरण में भाग लें.

जीव विज्ञान की शाखा जिसे साइटोलॉजी कहा जाता है, जीवों के साथ-साथ पौधों, जानवरों और मनुष्यों की संरचना का अध्ययन करती है। वैज्ञानिकों ने पाया है कि कोशिका की सामग्री, जो इसके अंदर स्थित होती है, काफी जटिल तरीके से बनी होती है। यह तथाकथित सतह उपकरण से घिरा हुआ है, जिसमें बाहरी कोशिका झिल्ली, सुप्रा-झिल्ली संरचनाएं शामिल हैं: ग्लाइकोकैलिक्स और माइक्रोफिलामेंट्स, पेलिक्यूल और माइक्रोट्यूब्यूल्स जो इसके सबमब्रेन कॉम्प्लेक्स का निर्माण करते हैं।

इस लेख में हम बाहरी कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्यों का अध्ययन करेंगे, जो विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के सतह तंत्र का हिस्सा है।

बाहरी कोशिका झिल्ली क्या कार्य करती है?

जैसा कि पहले बताया गया है, बाहरी झिल्ली प्रत्येक कोशिका के सतह तंत्र का हिस्सा है, जो इसकी आंतरिक सामग्री को सफलतापूर्वक अलग करती है और सेलुलर ऑर्गेनेल को प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों से बचाती है। एक अन्य कार्य सेलुलर सामग्री और ऊतक द्रव के बीच चयापचय को सुनिश्चित करना है, इसलिए बाहरी कोशिका झिल्ली साइटोप्लाज्म में प्रवेश करने वाले अणुओं और आयनों को स्थानांतरित करती है, और कोशिका से अपशिष्ट और अतिरिक्त विषाक्त पदार्थों को हटाने में भी मदद करती है।

कोशिका झिल्ली की संरचना

विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं की झिल्लियाँ, या प्लाज़्मा झिल्लियाँ, एक दूसरे से बहुत भिन्न होती हैं। मुख्य रूप से, उनकी रासायनिक संरचना के साथ-साथ लिपिड, ग्लाइकोप्रोटीन, प्रोटीन की सापेक्ष सामग्री और, तदनुसार, उनमें स्थित रिसेप्टर्स की प्रकृति से। बाहरी, जो मुख्य रूप से ग्लाइकोप्रोटीन की व्यक्तिगत संरचना द्वारा निर्धारित होता है, पर्यावरणीय उत्तेजनाओं की पहचान और उनके कार्यों के प्रति कोशिका की प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। कुछ प्रकार के वायरस कोशिका झिल्ली के प्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे कोशिका में प्रवेश कर जाते हैं। हर्पीस और इन्फ्लूएंजा वायरस का उपयोग उनके सुरक्षा कवच के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

और वायरस और बैक्टीरिया, तथाकथित बैक्टीरियोफेज, कोशिका झिल्ली से जुड़ते हैं और एक विशेष एंजाइम का उपयोग करके संपर्क के बिंदु पर इसे भंग कर देते हैं। फिर एक वायरल डीएनए अणु परिणामी छेद में गुजरता है।

यूकेरियोट्स के प्लाज्मा झिल्ली की संरचना की विशेषताएं

आइए हम याद करें कि बाहरी कोशिका झिल्ली परिवहन का कार्य करती है, अर्थात, इसके अंदर और बाहर के पदार्थों को बाहरी वातावरण में स्थानांतरित करती है। ऐसी प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए एक विशेष संरचना की आवश्यकता होती है। दरअसल, प्लाज़्मालेम्मा सतह उपकरण की एक स्थायी, सार्वभौमिक प्रणाली है। यह एक पतली (2-10 एनएम) लेकिन काफी सघन बहुपरतीय फिल्म है जो पूरी कोशिका को ढक लेती है। इसकी संरचना का अध्ययन 1972 में डी. सिंगर और जी. निकोलसन जैसे वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था, और उन्होंने कोशिका झिल्ली का एक द्रव-मोज़ेक मॉडल भी बनाया था।

इसे बनाने वाले मुख्य रासायनिक यौगिक प्रोटीन और कुछ फॉस्फोलिपिड्स के क्रमबद्ध अणु हैं, जो एक तरल लिपिड माध्यम में एम्बेडेड होते हैं और मोज़ेक के समान होते हैं। इस प्रकार, कोशिका झिल्ली में लिपिड की दो परतें होती हैं, जिनमें से गैर-ध्रुवीय हाइड्रोफोबिक "पूंछ" झिल्ली के अंदर स्थित होती हैं, और ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक सिर कोशिका कोशिका द्रव्य और अंतरकोशिकीय द्रव का सामना कर रहे होते हैं।

लिपिड परत में बड़े प्रोटीन अणु प्रवेश करते हैं जो हाइड्रोफिलिक छिद्र बनाते हैं। इनके माध्यम से ग्लूकोज और खनिज लवणों के जलीय घोल का परिवहन होता है। कुछ प्रोटीन अणु प्लाज़्मालेम्मा की बाहरी और भीतरी दोनों सतहों पर पाए जाते हैं। इस प्रकार, नाभिक वाले सभी जीवों की कोशिकाओं में बाहरी कोशिका झिल्ली पर कार्बोहाइड्रेट अणु होते हैं जो सहसंयोजक बंधों द्वारा ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन से जुड़े होते हैं। कोशिका झिल्ली में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा 2 से 10% तक होती है।

प्रोकैरियोटिक जीवों के प्लाज़्मालेम्मा की संरचना

प्रोकैरियोट्स में बाहरी कोशिका झिल्ली परमाणु जीवों की कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के समान कार्य करती है, अर्थात्: बाहरी वातावरण से आने वाली जानकारी की धारणा और संचरण, कोशिका के अंदर और बाहर आयनों और समाधानों का परिवहन, विदेशी पदार्थों से साइटोप्लाज्म की सुरक्षा बाहर से अभिकर्मक. यह मेसोसोम बना सकता है - संरचनाएं जो तब उत्पन्न होती हैं जब प्लाज्मा झिल्ली कोशिका में प्रवेश करती है। उनमें प्रोकैरियोट्स की चयापचय प्रतिक्रियाओं में शामिल एंजाइम हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, डीएनए प्रतिकृति और प्रोटीन संश्लेषण।

मेसोसोम में रेडॉक्स एंजाइम भी होते हैं, और प्रकाश संश्लेषण में बैक्टीरियोक्लोरोफिल (बैक्टीरिया में) और फ़ाइकोबिलिन (सायनोबैक्टीरिया में) होते हैं।

अंतरकोशिकीय संपर्कों में बाहरी झिल्लियों की भूमिका

बाहरी कोशिका झिल्ली क्या कार्य करती है, इस प्रश्न का उत्तर देना जारी रखते हुए, आइए हम इसकी भूमिका पर ध्यान दें। पौधों की कोशिकाओं में, बाहरी कोशिका झिल्ली की दीवारों में छिद्र बनते हैं, जो सेल्यूलोज परत में गुजरते हैं। इनके माध्यम से कोशिका का कोशिकाद्रव्य बाहर की ओर निकल सकता है, ऐसे पतले चैनलों को प्लास्मोडेस्माटा कहा जाता है।

उनके लिए धन्यवाद, पड़ोसी पौधों की कोशिकाओं के बीच संबंध बहुत मजबूत है। मानव और पशु कोशिकाओं में, आसन्न कोशिका झिल्ली के बीच संपर्क बिंदु को डेसमोसोम कहा जाता है। वे एंडोथेलियल और एपिथेलियल कोशिकाओं की विशेषता हैं, और कार्डियोमायोसाइट्स में भी पाए जाते हैं।

प्लाज़्मालेम्मा की सहायक संरचनाएँ

यह समझने में कि पौधों की कोशिकाएँ पशु कोशिकाओं से किस प्रकार भिन्न हैं, उनके प्लाज्मा झिल्ली की संरचनात्मक विशेषताओं का अध्ययन करने से मदद मिलती है, जो बाहरी कोशिका झिल्ली के कार्यों पर निर्भर करती है। जंतु कोशिकाओं में इसके ऊपर ग्लाइकोकैलिक्स की एक परत होती है। यह बाहरी कोशिका झिल्ली के प्रोटीन और लिपिड से जुड़े पॉलीसेकेराइड अणुओं द्वारा बनता है। ग्लाइकोकैलिक्स के लिए धन्यवाद, कोशिकाओं के बीच आसंजन (एक साथ चिपकना) होता है, जिससे ऊतकों का निर्माण होता है, इसलिए यह प्लाज़्मालेम्मा के सिग्नलिंग कार्य में भाग लेता है - पर्यावरणीय उत्तेजनाओं को पहचानना।

कोशिका झिल्लियों में कुछ पदार्थों का निष्क्रिय परिवहन कैसे होता है?

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, बाहरी कोशिका झिल्ली कोशिका और बाहरी वातावरण के बीच पदार्थों के परिवहन की प्रक्रिया में शामिल होती है। प्लाज़्मालेम्मा के माध्यम से परिवहन दो प्रकार के होते हैं: निष्क्रिय (प्रसार) और सक्रिय परिवहन। पहले में प्रसार, सुगम प्रसार और परासरण शामिल हैं। सांद्रण प्रवणता के साथ पदार्थों की गति, सबसे पहले, कोशिका झिल्ली से गुजरने वाले अणुओं के द्रव्यमान और आकार पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, छोटे गैरध्रुवीय अणु प्लाज़्मालेम्मा की मध्य लिपिड परत में आसानी से घुल जाते हैं, इसके माध्यम से आगे बढ़ते हैं और साइटोप्लाज्म में समाप्त हो जाते हैं।

कार्बनिक पदार्थों के बड़े अणु विशेष वाहक प्रोटीन की सहायता से कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं। उनमें प्रजाति विशिष्टता होती है और, जब वे किसी कण या आयन से जुड़ते हैं, तो उन्हें ऊर्जा व्यय (निष्क्रिय परिवहन) के बिना एक एकाग्रता ढाल के साथ झिल्ली में निष्क्रिय रूप से स्थानांतरित कर देते हैं। यह प्रक्रिया चयनात्मक पारगम्यता के रूप में प्लाज़्मालेम्मा की ऐसी संपत्ति को रेखांकित करती है। प्रक्रिया के दौरान, एटीपी अणुओं की ऊर्जा का उपयोग नहीं किया जाता है, और कोशिका इसे अन्य चयापचय प्रतिक्रियाओं के लिए बचाती है।

प्लाज़्मालेम्मा के माध्यम से रासायनिक यौगिकों का सक्रिय परिवहन

चूंकि बाहरी कोशिका झिल्ली बाहरी वातावरण से अणुओं और आयनों को कोशिका और पीठ में स्थानांतरित करना सुनिश्चित करती है, इसलिए विघटन उत्पादों, जो विषाक्त पदार्थ हैं, को बाहर, यानी अंतरकोशिकीय द्रव में निकालना संभव हो जाता है। यह एक सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध होता है और इसमें एटीपी अणुओं के रूप में ऊर्जा के उपयोग की आवश्यकता होती है। इसमें ATPases नामक वाहक प्रोटीन भी शामिल है, जो एंजाइम भी हैं।

ऐसे परिवहन का एक उदाहरण सोडियम-पोटेशियम पंप है (सोडियम आयन साइटोप्लाज्म से बाहरी वातावरण में चले जाते हैं, और पोटेशियम आयन साइटोप्लाज्म में पंप हो जाते हैं)। आंतों और गुर्दे की उपकला कोशिकाएं इसके लिए सक्षम हैं। इस स्थानांतरण विधि की किस्में पिनोसाइटोसिस और फागोसाइटोसिस की प्रक्रियाएं हैं। इस प्रकार, यह अध्ययन करने पर कि बाहरी कोशिका झिल्ली क्या कार्य करती है, यह स्थापित किया जा सकता है कि हेटरोट्रॉफ़िक प्रोटिस्ट, साथ ही उच्च पशु जीवों की कोशिकाएं, उदाहरण के लिए, ल्यूकोसाइट्स, पिनो- और फागोसाइटोसिस की प्रक्रियाओं में सक्षम हैं।

कोशिका झिल्लियों में बायोइलेक्ट्रिक प्रक्रियाएँ

यह स्थापित किया गया है कि प्लाज़्मालेम्मा की बाहरी सतह (यह सकारात्मक रूप से चार्ज होती है) और साइटोप्लाज्म की दीवार परत, जो नकारात्मक रूप से चार्ज होती है, के बीच एक संभावित अंतर है। इसे आराम क्षमता कहा जाता था, और यह सभी जीवित कोशिकाओं में निहित है। और तंत्रिका ऊतक में न केवल आराम करने की क्षमता होती है, बल्कि कमजोर बायोक्यूरेंट्स का संचालन करने में भी सक्षम होता है, जिसे उत्तेजना की प्रक्रिया कहा जाता है। तंत्रिका कोशिकाओं-न्यूरॉन्स की बाहरी झिल्लियां, रिसेप्टर्स से जलन प्राप्त करते हुए, चार्ज बदलना शुरू कर देती हैं: सोडियम आयन बड़े पैमाने पर कोशिका में प्रवेश करते हैं और प्लाज़्मालेम्मा की सतह इलेक्ट्रोनगेटिव हो जाती है। और साइटोप्लाज्म की निकट-दीवार परत, धनायनों की अधिकता के कारण, एक सकारात्मक चार्ज प्राप्त करती है। यह बताता है कि न्यूरॉन की बाहरी कोशिका झिल्ली क्यों रिचार्ज होती है, जो उत्तेजना प्रक्रिया को रेखांकित करने वाले तंत्रिका आवेगों के संचालन का कारण बनती है।

किसी जीवित जीव की मूल संरचनात्मक इकाई कोशिका है, जो कोशिका झिल्ली से घिरा हुआ साइटोप्लाज्म का एक विभेदित खंड है। इस तथ्य के कारण कि कोशिका प्रजनन, पोषण, गति जैसे कई महत्वपूर्ण कार्य करती है, झिल्ली प्लास्टिक और घनी होनी चाहिए।

कोशिका झिल्ली की खोज और अनुसंधान का इतिहास

1925 में, ग्रेंडेल और गॉर्डर ने लाल रक्त कोशिकाओं, या खाली झिल्लियों की "छाया" की पहचान करने के लिए एक सफल प्रयोग किया। कई गंभीर गलतियों के बावजूद, वैज्ञानिकों ने लिपिड बाईलेयर की खोज की। उनका काम 1935 में डेनिएली, डॉसन और 1960 में रॉबर्टसन द्वारा जारी रखा गया। कई वर्षों के काम और तर्कों के संचय के परिणामस्वरूप, 1972 में सिंगर और निकोलसन ने झिल्ली संरचना का एक द्रव-मोज़ेक मॉडल बनाया। आगे के प्रयोगों और अध्ययनों ने वैज्ञानिकों के कार्यों की पुष्टि की।

अर्थ

कोशिका झिल्ली क्या है? इस शब्द का प्रयोग सौ साल से भी पहले शुरू हुआ था, लैटिन से अनुवादित इसका अर्थ है "फिल्म", "त्वचा"। इस प्रकार कोशिका सीमा को निर्दिष्ट किया जाता है, जो आंतरिक सामग्री और बाहरी वातावरण के बीच एक प्राकृतिक बाधा है। कोशिका झिल्ली की संरचना अर्ध-पारगम्यता का तात्पर्य करती है, जिसके कारण नमी और पोषक तत्व और टूटने वाले उत्पाद स्वतंत्र रूप से इसके माध्यम से गुजर सकते हैं। इस खोल को कोशिका संगठन का मुख्य संरचनात्मक घटक कहा जा सकता है।

आइए कोशिका झिल्ली के मुख्य कार्यों पर विचार करें

1. कोशिका की आंतरिक सामग्री और बाहरी वातावरण के घटकों को अलग करता है।

2. कोशिका की निरंतर रासायनिक संरचना को बनाए रखने में मदद करता है।

3. उचित चयापचय को नियंत्रित करता है।

4. कोशिकाओं के बीच संचार प्रदान करता है।

5. संकेतों को पहचानता है.

6. सुरक्षा कार्य।

"प्लाज्मा शैल"

बाहरी कोशिका झिल्ली, जिसे प्लाज़्मा झिल्ली भी कहा जाता है, एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक फिल्म है जिसकी मोटाई पाँच से सात नैनोमिलीमीटर तक होती है। इसमें मुख्य रूप से प्रोटीन यौगिक, फॉस्फोलाइड्स और पानी होते हैं। फिल्म लोचदार है, आसानी से पानी को अवशोषित करती है, और क्षति के बाद जल्दी से अपनी अखंडता बहाल कर लेती है।

इसकी एक सार्वभौमिक संरचना है. यह झिल्ली एक सीमा स्थिति रखती है, चयनात्मक पारगम्यता, क्षय उत्पादों को हटाने और उन्हें संश्लेषित करने की प्रक्रिया में भाग लेती है। अपने "पड़ोसियों" के साथ संबंध और क्षति से आंतरिक सामग्री की विश्वसनीय सुरक्षा इसे कोशिका की संरचना जैसे मामलों में एक महत्वपूर्ण घटक बनाती है। पशु जीवों की कोशिका झिल्ली कभी-कभी एक पतली परत से ढकी होती है - ग्लाइकोकैलिक्स, जिसमें प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड शामिल होते हैं। झिल्ली के बाहर पौधों की कोशिकाएं एक कोशिका दीवार द्वारा संरक्षित होती हैं, जो समर्थन के रूप में कार्य करती है और आकार बनाए रखती है। इसकी संरचना का मुख्य घटक फाइबर (सेलूलोज़) है - एक पॉलीसेकेराइड जो पानी में अघुलनशील है।

इस प्रकार, बाहरी कोशिका झिल्ली में अन्य कोशिकाओं के साथ मरम्मत, सुरक्षा और संपर्क का कार्य होता है।

कोशिका झिल्ली की संरचना

इस गतिशील खोल की मोटाई छह से दस नैनोमिलीमीटर तक होती है। कोशिका की कोशिका झिल्ली की एक विशेष संरचना होती है, जिसका आधार लिपिड बाईलेयर होता है। हाइड्रोफोबिक पूंछ, पानी के प्रति निष्क्रिय, अंदर की ओर स्थित होती हैं, जबकि हाइड्रोफिलिक सिर, पानी के साथ संपर्क करते हुए, बाहर की ओर स्थित होते हैं। प्रत्येक लिपिड एक फॉस्फोलिपिड है, जो ग्लिसरॉल और स्फिंगोसिन जैसे पदार्थों की परस्पर क्रिया का परिणाम है। लिपिड ढांचा प्रोटीन से घिरा होता है, जो एक गैर-निरंतर परत में व्यवस्थित होता है। उनमें से कुछ लिपिड परत में डूबे हुए हैं, बाकी इसके माध्यम से गुजरते हैं। परिणामस्वरूप, पानी के लिए पारगम्य क्षेत्र बनते हैं। इन प्रोटीनों द्वारा किये जाने वाले कार्य अलग-अलग होते हैं। उनमें से कुछ एंजाइम हैं, बाकी परिवहन प्रोटीन हैं जो विभिन्न पदार्थों को बाहरी वातावरण से साइटोप्लाज्म और वापस स्थानांतरित करते हैं।

कोशिका झिल्ली अभिन्न प्रोटीनों के माध्यम से प्रवेश करती है और बारीकी से जुड़ी होती है, और परिधीय प्रोटीनों के साथ संबंध कम मजबूत होता है। ये प्रोटीन एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जो झिल्ली की संरचना को बनाए रखना, पर्यावरण से संकेत प्राप्त करना और परिवर्तित करना, पदार्थों का परिवहन करना और झिल्ली पर होने वाली प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करना है।

मिश्रण

कोशिका झिल्ली का आधार एक द्विआण्विक परत है। इसकी निरंतरता के कारण, कोशिका में अवरोधक और यांत्रिक गुण होते हैं। जीवन के विभिन्न चरणों में, यह द्विपरत बाधित हो सकती है। परिणामस्वरूप, हाइड्रोफिलिक छिद्रों के संरचनात्मक दोष बनते हैं। इस मामले में, कोशिका झिल्ली जैसे घटक के सभी कार्य बिल्कुल बदल सकते हैं। कोर बाहरी प्रभावों से पीड़ित हो सकता है।

गुण

कोशिका की कोशिका झिल्ली में दिलचस्प विशेषताएं होती हैं। अपनी तरलता के कारण, यह झिल्ली एक कठोर संरचना नहीं है, और इसे बनाने वाले अधिकांश प्रोटीन और लिपिड झिल्ली के तल पर स्वतंत्र रूप से घूमते हैं।

सामान्य तौर पर, कोशिका झिल्ली विषम होती है, इसलिए प्रोटीन और लिपिड परतों की संरचना भिन्न होती है। पशु कोशिकाओं में प्लाज्मा झिल्ली, उनके बाहरी तरफ, एक ग्लाइकोप्रोटीन परत होती है जो रिसेप्टर और सिग्नलिंग कार्य करती है, और कोशिकाओं को ऊतक में संयोजित करने की प्रक्रिया में भी बड़ी भूमिका निभाती है। कोशिका झिल्ली ध्रुवीय होती है, अर्थात बाहर का आवेश धनात्मक और अंदर का आवेश ऋणात्मक होता है। उपरोक्त सभी के अलावा, कोशिका झिल्ली में चयनात्मक अंतर्दृष्टि होती है।

इसका मतलब यह है कि, पानी के अलावा, घुलनशील पदार्थों के अणुओं और आयनों के केवल एक निश्चित समूह को ही कोशिका में प्रवेश की अनुमति है। अधिकांश कोशिकाओं में सोडियम जैसे पदार्थ की सांद्रता बाहरी वातावरण की तुलना में बहुत कम होती है। पोटेशियम आयनों का एक अलग अनुपात होता है: कोशिका में उनकी मात्रा पर्यावरण की तुलना में बहुत अधिक होती है। इस संबंध में, सोडियम आयन कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं, और पोटेशियम आयन बाहर निकलते हैं। इन परिस्थितियों में, झिल्ली एक विशेष प्रणाली को सक्रिय करती है जो "पंपिंग" भूमिका निभाती है, पदार्थों की सांद्रता को समतल करती है: सोडियम आयनों को कोशिका की सतह पर पंप किया जाता है, और पोटेशियम आयनों को अंदर पंप किया जाता है। यह विशेषता कोशिका झिल्ली के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक है।

सतह से अंदर की ओर बढ़ने के लिए सोडियम और पोटेशियम आयनों की यह प्रवृत्ति कोशिका में चीनी और अमीनो एसिड के परिवहन में एक बड़ी भूमिका निभाती है। कोशिका से सोडियम आयनों को सक्रिय रूप से हटाने की प्रक्रिया में, झिल्ली अंदर ग्लूकोज और अमीनो एसिड के नए सेवन के लिए स्थितियां बनाती है। इसके विपरीत, कोशिका में पोटेशियम आयनों को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया में, कोशिका के अंदर से बाहरी वातावरण में क्षय उत्पादों के "ट्रांसपोर्टरों" की संख्या की भरपाई की जाती है।

कोशिका झिल्ली के माध्यम से कोशिका पोषण कैसे होता है?

कई कोशिकाएं फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से पदार्थ ग्रहण करती हैं। पहले विकल्प में, एक लचीली बाहरी झिल्ली एक छोटा गड्ढा बनाती है जिसमें पकड़ा गया कण समाप्त हो जाता है। अवकाश का व्यास तब तक बड़ा हो जाता है जब तक कि संलग्न कण कोशिका कोशिकाद्रव्य में प्रवेश नहीं कर जाता। फागोसाइटोसिस के माध्यम से, कुछ प्रोटोजोआ, जैसे अमीबा, साथ ही रक्त कोशिकाओं - ल्यूकोसाइट्स और फागोसाइट्स को खिलाया जाता है। इसी तरह, कोशिकाएं तरल पदार्थ को अवशोषित करती हैं, जिसमें आवश्यक पोषक तत्व होते हैं। इस घटना को पिनोसाइटोसिस कहा जाता है।

बाहरी झिल्ली कोशिका के एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से निकटता से जुड़ी होती है।

कई प्रकार के मुख्य ऊतक घटकों की झिल्ली की सतह पर उभार, सिलवटें और माइक्रोविली होते हैं। इस खोल के बाहर पौधों की कोशिकाएँ एक दूसरे से ढकी होती हैं, मोटी होती हैं और माइक्रोस्कोप के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। वे जिस फाइबर से बने होते हैं, वह लकड़ी जैसे पौधों के ऊतकों के लिए समर्थन बनाने में मदद करता है। पशु कोशिकाओं में भी कई बाहरी संरचनाएँ होती हैं जो कोशिका झिल्ली के ऊपर स्थित होती हैं। वे प्रकृति में विशेष रूप से सुरक्षात्मक हैं, इसका एक उदाहरण कीड़ों की पूर्णांक कोशिकाओं में निहित चिटिन है।

कोशिकीय झिल्ली के अलावा, एक अंतःकोशिकीय झिल्ली भी होती है। इसका कार्य कोशिका को कई विशेष बंद डिब्बों - डिब्बों या ऑर्गेनेल में विभाजित करना है, जहां एक निश्चित वातावरण बनाए रखा जाना चाहिए।

इस प्रकार, कोशिका झिल्ली जैसे जीवित जीव की मूल इकाई के ऐसे घटक की भूमिका को कम करके आंकना असंभव है। संरचना और कार्य कोशिका के कुल सतह क्षेत्र के महत्वपूर्ण विस्तार और चयापचय प्रक्रियाओं में सुधार का सुझाव देते हैं। इस आणविक संरचना में प्रोटीन और लिपिड होते हैं। कोशिका को बाहरी वातावरण से अलग करके झिल्ली उसकी अखंडता सुनिश्चित करती है। इसकी मदद से अंतरकोशिकीय संबंध काफी मजबूत स्तर पर बने रहते हैं, जिससे ऊतकों का निर्माण होता है। इस संबंध में, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कोशिका झिल्ली कोशिका में सबसे महत्वपूर्ण भूमिकाओं में से एक निभाती है। इसके द्वारा निष्पादित संरचना और कार्य, उनके उद्देश्य के आधार पर, विभिन्न कोशिकाओं में मौलिक रूप से भिन्न होते हैं। इन विशेषताओं के माध्यम से, कोशिका झिल्ली की विभिन्न प्रकार की शारीरिक गतिविधियों और कोशिकाओं और ऊतकों के अस्तित्व में उनकी भूमिकाओं को प्राप्त किया जाता है।