1. 1. पाठ का उद्देश्य: निश्चित तैयारी में इंटरफेज़ न्यूक्लियस की संरचना का अध्ययन करना। विभिन्न कार्यात्मक गतिविधि के साथ कोशिका नाभिक की संरचना की विशेषताओं पर विचार करें। नाभिक के मुख्य घटक हैं: परमाणु झिल्ली (कैरियोलेमा), क्रोमैटिन, न्यूक्लियोलस, परमाणु रस। प्रकाश माइक्रोस्कोपी के तहत, परमाणु लिफाफा नाभिक और साइटोप्लाज्म की तरफ से एक स्पष्ट रेखा प्रस्तुत करता है। नाभिक की अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक संरचना की योजना पर विचार करते समय, किसी को करियोलेमा की संरचनात्मक विशेषताओं पर ध्यान देना चाहिए, इसके झिल्ली को साइटोप्लाज्म के एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साथ जोड़ना चाहिए। क्रोमेटिन की रूपात्मक विशेषताओं और इसकी रासायनिक संरचना को समझें। नाभिक में क्रोमैटिन गुच्छों के रूप में हो सकता है - संघनित क्रोमैटिन या छितराया हुआ - फैला हुआ क्रोमेटिन। क्रोमेटिन की विभिन्न अवस्था कोशिका की जैवसंश्लेषण गतिविधि का सूचक है। प्रोटीन को सक्रिय रूप से संश्लेषित करने वाली कोशिकाओं में बिखरे हुए क्रोमैटिन और एक अच्छी तरह से विकसित न्यूक्लियोलस के साथ एक नाभिक होता है। कोशिकाओं के नाभिक में जो प्रोटीन का संश्लेषण नहीं करते हैं, क्रोमैटिन संघनित होता है, नाभिक खराब दिखाई देते हैं।
2. 2. नियंत्रण प्रश्न: 1. कोर। इंटरफेज़ न्यूक्लियस की अवधारणा। प्रकाश और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के अनुसार नाभिक के संरचनात्मक घटक: परमाणु झिल्ली, क्रोमैटिन, न्यूक्लियोलस, परमाणु रस। कोशिका के जीवन में नाभिक का मूल्य और कार्य। 2. चयापचय के विभिन्न स्तरों वाली कोशिकाओं में परमाणु-साइटोप्लाज्मिक अनुपात। 3. एसएम और ईएम में परमाणु लिफाफे की संरचना। आणविक संगठन और परमाणु लामिना का कार्यात्मक महत्व। 4. न्यूक्लियर पोर और न्यूक्लियर पोर कॉम्प्लेक्स। परमाणु आयात और पदार्थों के निर्यात में भागीदारी। 5. इंटरफेज़ न्यूक्लियस का क्रोमैटिन। यूक्रोमैटिन और हेटरोक्रोमैटिन। एक कोशिका की जैवसंश्लेषण गतिविधि के संकेतक के रूप में क्रोमैटिन। 6. गुणसूत्रों में डीएनए का आणविक संगठन। क्रोमेटिन पैकिंग के स्तर। क्रोमेटिन की संरचना प्रदान करने और आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन में हिस्टोन प्रोटीन की भूमिका। 7. न्यूक्लियोलस। एसएम और ईएम में न्यूक्लियोलस की संरचना। न्यूक्लियोलस के मुख्य घटक। आरआरएनए के संश्लेषण और राइबोसोम के निर्माण में न्यूक्लियोलस की भूमिका। 8. कोशिका में बायोपॉलिमर का संश्लेषण और परिवहन। प्रोटीन संश्लेषण में सेलुलर कन्वेयर। प्रोटीन को संश्लेषित करने वाली कोशिका की रूपात्मक विशेषताएं। 9. कार्बोहाइड्रेट और लिपिड के संश्लेषण में सेल कन्वेयर। कार्बोहाइड्रेट और लिपिड को संश्लेषित करने वाली कोशिका की रूपात्मक विशेषताएं।
3. 3. तैयारी 1. कोर संरचनाएं। अंडाशय। हेमटॉक्सिलिन-एओसिन से सना हुआ। कम आवर्धन के तहत सामान्य समीक्षा micropreparation, एक अंडे के साथ एक बढ़ते हुए कूप का पता लगाएं। उच्च आवर्धन के तहत, एक बड़ी गोल कोशिका - एक अंडा खोजें और केंद्रक की संरचना की जांच करें। परमाणु झिल्ली, न्यूक्लियोलस, क्रोमैटिन की स्थिति पर ध्यान दें। एक अंडा खींचिए और इंटरफेज़ न्यूक्लियस की संरचनाओं को लेबल कीजिए। नाभिक के इलेक्ट्रॉन विवर्तन पैटर्न का अध्ययन करें। करिओलेम्मा की संरचना और नाभिकीय रोमछिद्र परिसर का चित्र बनाइए।
4. 4. तैयारी 1. कोर संरचनाएं। अंडाशय। अंडा। हेमटॉक्सिलिन-एओसिन धुंधला हो जाना
5. 5. नमूना 2. अग्न्याशय। हेमटॉक्सिलिन-एओसिन से सना हुआ। एक कोशिका जो प्रोटीन का संश्लेषण करती है। कम आवर्धन के तहत, सूक्ष्म तैयारी का एक सामान्य अवलोकन करें और अग्न्याशय के बहिःस्रावी भाग का पता लगाएं। उच्च आवर्धन के तहत, एक कोशिका पर विचार करें, नाभिक में न्यूक्लियोलस और यूक्रोमैटिन की उपस्थिति पर ध्यान देते हुए, कोशिका के बेसल भाग में साइटोप्लाज्म के बेसोफिलिया और एपिकल भाग में ऑक्सीफिलिया पर ध्यान दें।
6. 6. तैयारी 2. अग्न्याशय। हेमटॉक्सिलिन-ईओसिन धुंधला हो जाना। कोशिकाएँ जो प्रोटीन का संश्लेषण करती हैं
7. 7. तैयारी 3. जिगर। जिगर की कोशिकाओं में ग्लाइकोजन। सीएचआईसी प्रतिक्रिया। एक कोशिका जो कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण करती है। कम आवर्धन के तहत, माइक्रोप्रेपरेशन का एक सामान्य अवलोकन करें और हेपेटोसाइट्स का एक समूह खोजें। उच्च आवर्धन के तहत, हेपेटोसाइट के कोशिका द्रव्य में लाल-बैंगनी ग्लाइकोजन के गुच्छों पर विचार करें।
8. 8. तैयारी 3. जिगर। जिगर की कोशिकाओं में ग्लाइकोजन। सीएचआईसी प्रतिक्रिया। एक कोशिका जो कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण करती है।
9. 9. तैयारी 4. जिगर की कोशिकाओं में लिपिड समावेशन। ऑस्मिक एसिड से सना हुआ। एक कोशिका जो लिपिड का संश्लेषण करती है। कम आवर्धन के तहत, माइक्रोप्रेपरेशन का एक सामान्य अवलोकन करें और हेपेटोसाइट्स का एक समूह खोजें। उच्च आवर्धन के तहत, काले रंग के लिपिड बूंदों पर ध्यान देते हुए, हेपेटोसाइट के कोशिका द्रव्य पर विचार करें।
10. 10. तैयारी 4. जिगर की कोशिकाओं में लिपिड समावेशन। ऑस्मिक एसिड से सना हुआ। कोशिकाएं जो लिपिड को संश्लेषित करती हैं।

प्रोटीन संश्लेषण

शरीर के सबसे महत्वपूर्ण कार्य: चयापचय, विकास, वृद्धि, गति - प्रोटीन से जुड़े जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा किए जाते हैं।
इसलिए, कोशिकाओं में प्रोटीन लगातार संश्लेषित होते हैं: एंजाइम प्रोटीन, हार्मोन प्रोटीन, सिकुड़ा हुआ प्रोटीन, सुरक्षात्मक प्रोटीन।

एक प्रोटीन की प्राथमिक संरचना (प्रोटीन में अमीनो एसिड का क्रम) डीएनए अणुओं में एन्कोडेड होती है। प्रत्येक ट्रिपलेट (तीन आसन्न न्यूक्लियोटाइड का एक समूह) एक डीएनए स्ट्रैंड पर बीस में से एक विशिष्ट अमीनो एसिड को एनकोड करता है।

डीएनए स्ट्रैंड पर ट्रिपलेट्स का क्रम आनुवंशिक कोड है।

डीएनए स्ट्रैंड, यानी आनुवंशिक कोड पर ट्रिपल के अनुक्रम को जानने के बाद, प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम को स्थापित करना संभव है।

आज तक, सभी बीस अमीनो एसिड के लिए ट्रिपल को डिक्रिप्ट किया गया है।
उदाहरण के लिए

डीएनए स्ट्रैंड पर टीटीटी ट्रिपलेट के लिए एमिनो एसिड लाइसिन कोड।

एमिनो एसिड ट्रिप्टोफैन एसीसी ट्रिपलेट को एन्कोड करता है, और इसी तरह।

एक डीएनए अणु कई अलग-अलग प्रोटीनों को एन्कोड कर सकता है। डीएनए का वह भाग जो प्रोटीन के लिए कोड करता है, जीन कहलाता है।

डीएनए के अनुभागों को विशेष त्रिक द्वारा एक दूसरे से अलग किया जाता है, जो विराम चिह्न होते हैं। वे प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत और अंत को चिह्नित करते हैं।

चूंकि डीएनए, जो प्रोटीन के बारे में आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करता है, सीधे प्रोटीन संश्लेषण में शामिल नहीं होता है, यह नाभिक में निहित होता है, और प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम पर साइटोप्लाज्म में होता है, एक मध्यस्थ होता है - mRNA। एमआरएनए डीएनए के एक टुकड़े से प्रोटीन के बारे में अनुवांशिक जानकारी पढ़ता है और इस जानकारी को डीएनए स्ट्रैंड से राइबोसोम में स्थानांतरित करता है। एमआरएनए को पूरकता के सिद्धांत के अनुसार डीएनए के एक क्षेत्र में संश्लेषित किया जाता है।
डीएनए स्ट्रैंड पर एडेनिन (ए) के नाइट्रोजनस बेस के विपरीत यूरैसिल है
(वाई) एमआरएनए स्ट्रैंड पर, डीएनए स्ट्रैंड पर नाइट्रोजनस बेस थाइमिन (टी) के विपरीत एमआरएनए पर एडेनिन (ए) होता है, डीएनए स्ट्रैंड पर नाइट्रोजनस बेस गुआनिन (जी) के विपरीत साइटज़ीन (सी) होता है।

डीएनए के एक टुकड़े से प्रोटीन के बारे में अनुवांशिक जानकारी पढ़ने वाले एमआरएनए की प्रक्रिया को ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है। यह प्रक्रिया मैट्रिक्स संश्लेषण के रूप में आगे बढ़ती है, क्योंकि डीएनए स्ट्रैंड में से एक मैट्रिक्स है।

प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम पर होता है। एक एमआरएनए स्ट्रैंड में आमतौर पर राइबोसोम का एक समूह होता है। राइबोसोम के इस समूह को पॉलीसोम कहते हैं।

राइबोसोम एमआरएनए स्ट्रैंड में ट्रिपल से ट्रिपलेट तक चले जाते हैं।
एमआरएनए स्ट्रैंड पर प्रत्येक ट्रिपलेट बीस एमिनो एसिड में से एक विशिष्ट एमिनो एसिड को एन्कोड करता है।

स्थानांतरण आरएनए विशिष्ट अमीनो एसिड संलग्न करते हैं (प्रत्येक टीआरएनए एक विशिष्ट अमीनो एसिड को जोड़ता है) और उन्हें राइबोसोम में लाता है।

इस मामले में, प्रत्येक टीआरएनए का एंटिकोडन एमआरएनए पर ट्रिपलेट्स (कोडन) में से एक का पूरक होना चाहिए।
उदाहरण के लिए

टीआरएनए पर एजीसी एंटिकोडन एमआरएनए स्ट्रैंड पर यूजीसी कोडन का पूरक होना चाहिए। rRNA, एंजाइम प्रोटीन के साथ, एक दूसरे के साथ अमीनो एसिड के संयोजन में भाग लेता है, जिसके परिणामस्वरूप राइबोसोम पर एक निश्चित प्रोटीन का संश्लेषण होता है।

इस प्रक्रिया को अनुवाद कहा जाता है।

एमआरएनए स्ट्रैंड पर अंतिम साइट पर पहुंचने के बाद, राइबोसोम आरएनए स्ट्रैंड से अलग हो जाते हैं। संश्लेषित प्रोटीन अणु की प्राथमिक संरचना होती है। फिर यह द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचनाओं का अधिग्रहण करता है।

प्रोटीन संश्लेषण में बड़ी संख्या में एंजाइम शामिल होते हैं। प्रोटीन संश्लेषण एटीपी ऊर्जा का उपयोग करता है।

प्रोटीन तब एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनलों में प्रवेश करता है, जहां इसे कोशिका के कुछ हिस्सों में ले जाया जाता है।

राइबोसोम प्रोटीन के उत्पादन के लिए एक मिनी-फैक्ट्री है।

जीवित प्राणियों द्वारा की जाने वाली सबसे जटिल प्रक्रियाओं में से एक है, शायद, प्रोटीन का संश्लेषण - किसी भी जीव का सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक और कार्यात्मक "बिल्डिंग ब्लॉक्स"। आण्विक प्रक्रियाओं की एक सच्ची समझ जो इसे रेखांकित करती है, जीवन की उत्पत्ति के रहस्य से संबंधित अविश्वसनीय रूप से लंबे समय से चली आ रही घटनाओं पर प्रकाश डाल सकती है ...

सभी जीवित जीवों में, सबसे सरल बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक, प्रोटीन को विशेष सेलुलर उपकरणों द्वारा संश्लेषित किया जाता है जिन्हें राइबोसोम कहा जाता है। इन अद्वितीय कारखानों में, व्यक्तिगत अमीनो एसिड से एक प्रोटीन श्रृंखला बनती है।

कोशिकाओं में बहुत सारे राइबोसोम होते हैं जो गहन प्रोटीन संश्लेषण करते हैं: उदाहरण के लिए, एक जीवाणु कोशिका में इनमें से लगभग 10 हजार मिनीफैक्ट्री होते हैं, जो कोशिका के कुल शुष्क द्रव्यमान का 30% तक बनाते हैं! उच्च जीवों की कोशिकाओं में कम राइबोसोम होते हैं - उनकी संख्या ऊतक के प्रकार और कोशिका चयापचय के स्तर पर निर्भर करती है।

राइबोसोम प्रति सेकंड 10-20 अमीनो एसिड की औसत दर से प्रोटीन का संश्लेषण करता है। अनुवाद की सटीकता बहुत अधिक है - प्रोटीन श्रृंखला में "गलत" अमीनो एसिड अवशेषों का गलत समावेश औसतन प्रति 3 हजार लिंक में एक एमिनो एसिड (के साथ) मध्यम लंबाई 500 अमीनो एसिड अवशेषों की मानव प्रोटीन श्रृंखला), यानी प्रति छह प्रोटीन में केवल एक त्रुटि।

आनुवंशिक कोड के बारे में

प्रोटीन में अमीनो एसिड अवशेषों के अनुक्रम को निर्दिष्ट करने वाला कार्यक्रम कोशिका जीनोम में लिखा गया है: लगभग आधी सदी पहले यह पाया गया था कि सभी प्रोटीनों के अमीनो एसिड अनुक्रम तथाकथित का उपयोग करके सीधे डीएनए में एन्कोडेड होते हैं। जेनेटिक कोड. इस कोड के अनुसार, सभी जीवित जीवों के लिए सार्वभौमिक, बीस मौजूदा अमीनो एसिड में से प्रत्येक का अपना है कोडोन- न्यूक्लियोटाइड की एक तिकड़ी, जो डीएनए श्रृंखला की प्राथमिक इकाइयाँ हैं। किसी भी प्रोटीन को कोडन के एक निश्चित अनुक्रम द्वारा डीएनए में एन्कोड किया जाता है। इस क्रम को कहा जाता है जीनोम.

एक कोशिका में 10 हजार तक राइबोसोम हो सकते हैं - प्रोटीन मिनीफैक्ट्री जो शुष्क कोशिका द्रव्यमान का 30% तक बनाते हैं

यह आनुवंशिक जानकारी राइबोसोम तक कैसे पहुँचती है? एक अलग जीन पर, एक मैट्रिक्स की तरह, एक अन्य सूचना अणु की एक श्रृंखला संश्लेषित होती है - राइबोन्यूक्लिकएसिड (आरएनए)। इस जीन प्रतिलिपि प्रक्रिया को कहा जाता है प्रतिलिपि, विशेष एंजाइमों द्वारा किया जाता है - आरएनए पोलीमरेज़।

लेकिन इस तरह से प्राप्त आरएनए अभी तक प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट नहीं है: न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के कुछ "गैर-कोडिंग" टुकड़े इससे काट दिए जाते हैं (प्रक्रिया स्प्लिसिंग).

राइबोसोम द्वारा प्रोटीन संश्लेषण की सटीकता बहुत अधिक है - मनुष्यों में, त्रुटि तीन हजार "गलत" अमीनो एसिड अवशेषों में से एक है

परिणाम मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) है, जिसका उपयोग राइबोसोम द्वारा प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक कार्यक्रम के रूप में किया जाता है। संश्लेषण ही, अर्थात्। प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम की भाषा में mRNA के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की भाषा से आनुवंशिक जानकारी का अनुवाद अनुवाद कहलाता है।

डिकोडिंग और संश्लेषण

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, एक एमआरएनए को आमतौर पर एक साथ कई राइबोसोम द्वारा अनुवादित किया जाता है, जिससे तथाकथित पॉलीसोम बनते हैं, जिसे इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, जिससे दसियों हज़ार गुना वृद्धि प्राप्त करना संभव हो जाता है।

अमीनो एसिड, जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए निर्माण खंड हैं, राइबोसोम में कैसे प्रवेश करते हैं? पिछली शताब्दी के 50 के दशक में, विशेष "वाहक" की खोज की गई थी जो अमीनो एसिड को राइबोसोम तक पहुंचाते हैं - लघु (80 से कम न्यूक्लियोटाइड लंबे) यातायातआरएनए (टीआरएनए)। एक विशेष एंजाइम एक एमिनो एसिड को टीआरएनए के सिरों में से एक से जोड़ता है, और प्रत्येक एमिनो एसिड सख्ती से परिभाषित टीआरएनए से मेल खाता है। राइबोसोम पर प्रोटीन संश्लेषण में तीन मुख्य चरण शामिल हैं: शुरुआत, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का विस्तार और अंत।

स्वयं राइबोसोम - कोशिका की सबसे जटिल रूप से संगठित आणविक मशीनों में से एक - में दो असमान भाग होते हैं, तथाकथित उप-कण (छोटे और बड़े)। सुक्रोज के घोल के साथ विशेष टेस्ट ट्यूबों में अल्ट्रा-हाई स्पीड पर सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा इसे आसानी से भागों में विभाजित किया जा सकता है, जिसकी एकाग्रता ऊपर से नीचे तक बढ़ जाती है। चूंकि छोटा उप-कण बड़े वाले से दोगुना हल्का होता है, इसलिए वे अलग-अलग गति से ट्यूब के ऊपर से नीचे की ओर बढ़ते हैं।

छोटा उप-कण आनुवंशिक जानकारी को डिकोड करने के लिए जिम्मेदार है। यह उच्च आणविक भार से बना है राइबोसोमलआरएनए (आरआरएनए) और कई दर्जन प्रोटीन (प्रोकैरियोट्स में लगभग 20 और यूकेरियोट्स में 30 से अधिक)।

पर कैंसर की कोशिकाएंकुछ राइबोसोमल प्रोटीन का स्तर तेजी से बढ़ता है। संभावित कारण - उनके उत्पादन के ऑटोरेग्यूलेशन के तंत्र में विफलताएं

अमीनो एसिड अवशेषों के बीच पेप्टाइड बॉन्ड के निर्माण के लिए जिम्मेदार एक बड़े सबयूनिट में कई rRNA होते हैं: एक उच्च आणविक भार और एक (या यूकेरियोट्स के मामले में दो) कम आणविक भार, साथ ही कई दर्जन प्रोटीन (30 से अधिक इंच) प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में 50 तक)। राइबोसोम गतिविधि के पैमाने को कम से कम इस तथ्य से आंका जा सकता है कि राइबोसोमल आरएनए सभी सेल आरएनए का लगभग 80% बनाता है, अमीनो एसिड का परिवहन करने वाला टीआरएनए लगभग 15% है, जबकि प्रोटीन अनुक्रम के बारे में जानकारी ले जाने वाला मैसेंजर आरएनए केवल 5% है!

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि राइबोसोमल प्रोटीन कई अन्य, अतिरिक्त कार्यों से संपन्न होते हैं जो कोशिका जीवन के विभिन्न चरणों में खुद को प्रकट कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, मानव राइबोसोमल प्रोटीन S3, राइबोसोम पर mRNA बाइंडिंग साइट के प्रमुख प्रोटीनों में से एक, डीएनए क्षति (किम) की "मरम्मत" में भी शामिल है। और अन्य।, 1995), में भाग लेता है apoptosis(क्रमादेशित कोशिका मृत्यु) (जंग .) और अन्य।, 2004) और हीट शॉक प्रोटीन (किम .) के क्षरण से भी बचाता है और अन्य।, 2006).

इसके अलावा, कुछ राइबोसोमल प्रोटीन का बहुत तीव्र संश्लेषण कोशिका के घातक परिवर्तन के विकास का संकेत दे सकता है। उदाहरण के लिए, कोलन ट्यूमर कोशिकाओं (झांग .) में पांच राइबोसोमल प्रोटीन के स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि पाई गई और अन्य।, 1999)। हाल ही में, ICBFM SB RAS के राइबोसोम की संरचना और कार्य की प्रयोगशाला के कर्मचारियों ने प्रतिक्रिया सिद्धांत के आधार पर मनुष्यों में राइबोसोमल प्रोटीन के जैवसंश्लेषण के ऑटोरेग्यूलेशन के एक नए तंत्र की खोज की। राइबोसोमल प्रोटीन का अनियंत्रित संश्लेषण, जो ट्यूमर कोशिकाओं की विशेषता है, संभवतः इस तंत्र में विफलताओं के कारण होता है। इस क्षेत्र में आगे के शोध न केवल वैज्ञानिकों के लिए बल्कि चिकित्सकों के लिए भी विशेष रुचि रखते हैं।

"राइबोजाइम" के रूप में कार्य करता है

आश्चर्यजनक रूप से, अरबों वर्षों के विकास के बावजूद, जो बैक्टीरिया और मनुष्यों को अलग करता है, राइबोसोमल आरएनए की माध्यमिक संरचना उनके बीच बहुत कम होती है।

कुछ समय पहले तक, इस बारे में बहुत कम जानकारी थी कि उप-कणों में rRNA कैसे फोल्ड होता है और यह राइबोसोमल प्रोटीन के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है। आणविक स्तर पर राइबोसोम की संरचना को समझने में एक क्रांतिकारी बदलाव नई सहस्राब्दी के मोड़ पर हुआ, जब एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण ने सबसे सरल जीवों के राइबोसोम की संरचना और एमआरएनए के साथ उनके मॉडल परिसरों को समझना संभव बना दिया। व्यक्तिगत परमाणुओं के स्तर पर tRNA। इससे आनुवंशिक जानकारी को डिकोड करने और प्रोटीन अणु में बंधों के निर्माण के आणविक तंत्र को समझना संभव हो गया।

यह पता चला कि राइबोसोम के दोनों सबसे महत्वपूर्ण कार्यात्मक केंद्र - दोनों छोटे उप-कणों पर डिकोडिंग और बड़े उप-कण पर प्रोटीन श्रृंखला के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार हैं - प्रोटीन द्वारा नहीं, बल्कि राइबोसोमल आरएनए द्वारा बनते हैं। यानी राइबोसोम राइबोजाइम की तरह काम करता है - असामान्य एंजाइम जिनमें प्रोटीन नहीं होता है, बल्कि आरएनए होता है।

राइबोसोमल प्रोटीन, हालांकि, राइबोसोम के कामकाज में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इन प्रोटीनों की अनुपस्थिति में, राइबोसोमल आरएनए या तो आनुवंशिक जानकारी को डीकोड करने या पेप्टाइड बॉन्ड के गठन को उत्प्रेरित करने में पूरी तरह से असमर्थ हैं। प्रोटीन राइबोसोम के काम के लिए आवश्यक कार्यात्मक केंद्रों में rRNA के जटिल "स्टैकिंग" प्रदान करते हैं, काम के दौरान आवश्यक राइबोसोम की स्थानिक संरचना में परिवर्तन के "ट्रांसमीटर" के रूप में काम करते हैं, और गति को प्रभावित करने वाले विभिन्न अणुओं को भी बांधते हैं। और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया की सटीकता।

सिद्धांत रूप में, प्रोटीन चक्र की कार्य योजना सभी जीवित प्राणियों के राइबोसोम के लिए समान है। हालांकि, यह अभी भी अज्ञात है कि विभिन्न जीवों में राइबोसोम के कामकाज के आणविक तंत्र किस हद तक समान हैं। विशेष रूप से उच्च जीवों के राइबोसोम के कार्यात्मक केंद्रों की संरचना के बारे में जानकारी का अभाव है, जिनका अध्ययन प्रोटोजोआ के राइबोसोम की तुलना में बहुत खराब तरीके से किया गया है।

यह इस तथ्य के कारण है कि प्रोकैरियोटिक राइबोसोम का सफलतापूर्वक अध्ययन करने के लिए उपयोग की जाने वाली कई विधियां यूकेरियोट्स के लिए अनुपयुक्त निकलीं। इस प्रकार, एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के लिए उपयुक्त क्रिस्टल उच्च जीवों के राइबोसोम से प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं, और उनके उप-कणों को राइबोसोमल प्रोटीन और आरआरएनए के मिश्रण से टेस्ट ट्यूब में "इकट्ठे" नहीं किया जा सकता है, जैसा कि प्रोटोजोआ में किया जाता है।

निम्नतम से उच्चतम तक

और फिर भी, उच्च जीवों में राइबोसोम के कार्यात्मक केंद्रों की संरचना के बारे में जानकारी प्राप्त करने के तरीके हैं। इन विधियों में से एक विधि है रासायनिक आत्मीयता क्रॉसलिंकिंग, शिक्षाविद डी. जी. नॉररे के मार्गदर्शन में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज (अब रूसी एकेडमी ऑफ साइंसेज की साइबेरियाई शाखा के आईसीबीएफएम) के साइबेरियाई शाखा के रसायन विज्ञान अनुसंधान संस्थान के जैव रसायन विभाग में 35 साल पहले विकसित किया गया था।

विधि चुनी हुई स्थिति में रासायनिक रूप से सक्रिय ("क्रॉस-लिंकिंग") समूहों को ले जाने वाले लघु सिंथेटिक mRNAs के उपयोग पर आधारित है, जिसे सही समय पर सक्रिय किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, नरम पराबैंगनी प्रकाश के साथ विकिरण द्वारा)।

रासायनिक आत्मीयता क्रॉसलिंकिंग की विधि 35 साल पहले शिक्षाविद डीजी नॉररे के मार्गदर्शन में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज (अब आईसीबीएफएम एसबी आरएएस) की साइबेरियाई शाखा के कार्बनिक रसायन विज्ञान अनुसंधान संस्थान के जैव रसायन विभाग में विकसित की गई थी। इससे पहले राइबोसोम के एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के आगमन के बाद, प्रोकैरियोट्स में राइबोसोम का अध्ययन करने के लिए इसका उपयोग दुनिया भर में किया गया था।
उच्च जीवों में राइबोसोम के संरचनात्मक और कार्यात्मक संगठन के अध्ययन के लिए यह विधि अभी भी मुख्य है।

इस पद्धति का लाभ यह है कि एक लिंकिंग समूह को लगभग किसी भी एमआरएनए न्यूक्लियोटाइड अवशेष से जोड़ा जा सकता है और इसके परिणामस्वरूप, राइबोसोम पर इसके पर्यावरण के बारे में विस्तृत जानकारी प्राप्त की जा सकती है। लिंकिंग समूह के विभिन्न पदों के साथ छोटे mRNAs के एक सेट का उपयोग करके, हम मानव राइबोसोम के राइबोसोमल प्रोटीन और rRNA न्यूक्लियोटाइड की पहचान करने में सक्षम थे जो अनुवाद के दौरान आनुवंशिक जानकारी पढ़ने के लिए एक चैनल बनाते हैं।

पहली बार, यह प्रयोगात्मक रूप से दिखाया गया है कि एमआरएनए कोडन से सटे एक छोटे मानव राइबोसोमल कण के सभी आरआरएनए न्यूक्लियोटाइड आरआरएनए अणु की माध्यमिक संरचना के रूढ़िवादी क्षेत्रों में स्थित हैं। इसके अलावा, उनका स्थान निचले जीवों में राइबोसोम आरआरएनए की माध्यमिक संरचना में संबंधित न्यूक्लियोटाइड की स्थिति के साथ मेल खाता है। इससे यह निष्कर्ष निकला कि छोटे सबयूनिट के राइबोसोमल आरएनए का यह हिस्सा राइबोसोम का क्रमिक रूप से रूढ़िवादी "कोर" (कोर) है, जो सभी जीवों में संरचनात्मक रूप से समान है।

दूसरी ओर, मनुष्यों और निचले जीवों में एमआरएनए-बाध्यकारी राइबोसोम चैनल की संरचना में कई मूलभूत अंतर पाए गए हैं। यह पता चला कि उच्च जीवों में, राइबोसोमल प्रोटीन प्रोकैरियोट्स की तुलना में इस चैनल के निर्माण में बहुत अधिक भूमिका निभाते हैं, इसके अलावा, निचले जीवों में "जुड़वां" (होमोलॉग्स) वाले प्रोटीन भी इसमें भाग नहीं लेते हैं।

क्यों, इस तथ्य के बावजूद कि विकास की प्रक्रिया में राइबोसोम का कार्य व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहा, क्या उच्च जीवों में राइबोसोम के डिकोडिंग केंद्र के संगठन में विशिष्ट विशेषताएं दिखाई दीं? यह संभवतः प्रोकैरियोट्स की तुलना में यूकेरियोट्स में प्रोटीन संश्लेषण के अधिक जटिल और बहुस्तरीय विनियमन के कारण है, जिसके दौरान एमआरएनए-बाध्यकारी चैनल के राइबोसोमल प्रोटीन न केवल एमआरएनए के साथ, बल्कि विभिन्न कारकों के साथ भी बातचीत कर सकते हैं जो दक्षता और सटीकता को प्रभावित करते हैं। अनुवाद। क्या यह मामला आगे के शोध से पता चलेगा।

4. झिल्ली प्रोटीन,कार्बोहाइड्रेट के साथ जुड़ा हुआ है।

परिधीय प्रोटीन - प्रोटीन प्रोटीनबातचीत।

इन प्रोटीनों का एक उदाहरण:

1. स्पेक्ट्रिन

2. फाइब्रोनेक्टिन,

प्रोटीन -

अभिन्न प्रोटीननिम्नलिखित कार्य करें:

ए) आयन चैनल प्रोटीन

बी) रिसेप्टर प्रोटीन

आयन चैनल

एक्वापोरिन्स(एरिथ्रोसाइट्स, किडनी, आंख)।

सुपरमैम्ब्रेन घटक

ग्लाइकोकैलिक्स का कार्य: 1. एक भूमिका निभाएं रिसेप्टर्स.

2. अंतरकोशिकीय मान्यता.

(चिपकने वाला इंटरैक्शन)।

4. पी हिस्टोकम्पैटिबिलिटी रिसेप्टर्स।

5. एंजाइम सोखना क्षेत्र(पार्श्विका पाचन)।

6. हार्मोन रिसेप्टर्स.

सबमब्रेनर घटक

प्लाज्मालेम्मा द्वारा गठित संरचनाएं

प्रकाश-ऑप्टिकल स्तर पर भी कोशिका की आकृति सम और चिकनी नहीं लगती है, और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ने कोशिका में विभिन्न संरचनाओं का पता लगाना और उनका वर्णन करना संभव बना दिया है जो इसकी कार्यात्मक विशेषज्ञता की प्रकृति को दर्शाते हैं। निम्नलिखित संरचनाएं हैं:

1. माइक्रोविली -साइटोप्लाज्म का फलाव, प्लास्मोल्मा से ढका होता है। माइक्रोविली का साइटोस्केलेटन एक्टिन माइक्रोफिलामेंट्स के एक बंडल द्वारा बनता है, जो कोशिकाओं के शीर्ष भाग के टर्मिनल नेटवर्क में बुने जाते हैं (चित्र 5)। ऑप्टिकल स्तर पर सिंगल माइक्रोविली दिखाई नहीं दे रहे हैं। उनमें से एक महत्वपूर्ण संख्या (2000-3000 तक) की उपस्थिति में, सेल के शीर्ष भाग में, यहां तक ​​\u200b\u200bकि प्रकाश माइक्रोस्कोपी के साथ, एक "ब्रश बॉर्डर" प्रतिष्ठित है।

2. पलकें -कोशिका के शिखर क्षेत्र में स्थित होते हैं और इसके दो भाग होते हैं (चित्र 6): a) बाहरी - अक्षतंतु

बी) आंतरिक - बेसल बॉडी

अक्षतंतुसूक्ष्मनलिकाएं (9 + 1 जोड़े) और संबंधित प्रोटीन का एक परिसर होता है। माइक्रोट्यूबुल्स प्रोटीन ट्यूबुलिन द्वारा बनते हैं, और प्रोटीन डायनेन द्वारा हैंडल बनते हैं - ये प्रोटीन मिलकर ट्यूबिलिन-डायनेइन केमोमेकेनिकल ट्रांसड्यूसर बनाते हैं।

बुनियादी शरीरसिलियम के आधार पर स्थित सूक्ष्मनलिकाएं के 9 ट्रिपल होते हैं और अक्षतंतु के संगठन के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करते हैं।

3. बेसल भूलभुलैयाउनके बीच स्थित माइटोकॉन्ड्रिया के साथ बेसल प्लास्मलेम्मा के गहरे आक्रमण हैं। यह पानी के सक्रिय अवशोषण का एक तंत्र है, साथ ही आयनों को एक एकाग्रता ढाल के खिलाफ भी है।

1. परिवहन कम आणविक भार यौगिकतीन तरीकों से किया जाता है:

1. सरल प्रसार

2. सुगम प्रसार

3. सक्रिय परिवहन

सरल विस्तार- कम आणविक भार हाइड्रोफोबिक कार्बनिक यौगिक (वसा अम्ल, यूरिया) और तटस्थ अणु (HO, CO, O)। झिल्ली द्वारा अलग किए गए डिब्बों के बीच सांद्रता अंतर में वृद्धि के साथ, प्रसार दर भी बढ़ जाती है।

सुविधा विसरण- पदार्थ भी सांद्रता प्रवणता की दिशा में झिल्ली से होकर गुजरता है, लेकिन परिवहन प्रोटीन की सहायता से - ट्रांसलोकेस।ये उन पदार्थों के लिए विशिष्टता के साथ अभिन्न प्रोटीन हैं जो वे ले जाते हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, आयन चैनल (एरिथ्रोसाइट), के चैनल (उत्तेजित कोशिकाओं के प्लास्मोल्मा) और सीए चैनल (सार्कोप्लास्मिक रेटिकुलम)। ट्रांसलोकेस HO के लिए, यह एक्वापोरिन है।

कार्रवाई का ट्रांसलोकस तंत्र:

1. एक निश्चित आकार और आवेश के पदार्थों के लिए एक खुले हाइड्रोफिलिक चैनल की उपस्थिति।

2. चैनल तभी खुलता है जब एक विशिष्ट लिगैंड बाध्य होता है।

3. ऐसा कोई चैनल नहीं है, और ट्रांसलोकस अणु स्वयं, लिगैंड को बांधकर, झिल्ली तल में 180 घूमता है।

सक्रिय ट्रांसपोर्टएक ही परिवहन प्रोटीन का उपयोग कर परिवहन कर रहा है (स्थानांतरण),लेकिन एकाग्रता ढाल के खिलाफ। इस आंदोलन के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों की झिल्लियों में परिवहन

प्लाज़्मालेम्मा के माध्यम से कणों का संक्रमण हमेशा संरचना में होता है झिल्ली पुटिका: 1. एंडोसाइटोसिस: एक। पिनोसाइटोसिस बी. फागोसाइटोसिस सी। रिसेप्टर - मध्यस्थता ऐंडोकाएटोसिस।

2. एक्सोसाइटोसिस:एक। स्राव बी. उत्सर्जन, सी. मनोरंजन एक स्थानांतरण है ठोसकोशिका के माध्यम से, फागोसाइटोसिस और उत्सर्जन यहां संयुक्त होते हैं।

रिसेप्टर - मध्यस्थता ऐंडोकाएटोसिस

1. प्लास्मालेम्मा के एक विशिष्ट क्षेत्र में लिगैंड-बाइंडिंग रिसेप्टर्स का संचय - सीमावर्ती गड्ढे(एक लिगैंड, एक रिसेप्टर)।

2. साइटोसोलिक पक्ष पर गड्ढे की सतह एक अनाकार घने पदार्थ से ढकी होती है - क्लैथ्रिन(इस तरह एलडीएल ट्रांसपोर्ट प्रोटीन प्रवेश करते हैं, और आयरन ट्रांसपोर्ट प्रोटीन - ट्रांसफरिन।

3. एक सीमावर्ती पुटिका का निर्माण।

4. एक अम्लीय एंडोसोम के साथ एक सीमावर्ती पुटिका का संलयन।

चावल। एच एंडोसोम

5. रिसेप्टर और लिगैंड का भाग्य एंडोसाइटोसिस के प्रकार से निर्धारित होता है।

एक)। रिसेप्टर वापस आ जाता है, लिगैंड नष्ट हो जाता है।

चावल। लाइसोसोम

बी) रिसेप्टर लौटता है, लिगैंड लौटता है।

चावल। लाइसोसोम

c) रिसेप्टर नष्ट हो जाता है, लिगैंड नष्ट हो जाता है।

चावल। लाइसोसोम

डी) रिसेप्टर ले जाया जाता है, लिगैंड ले जाया जाता है।

चावल। लाइसोसोम

पैथोलॉजी - हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया

1. एलडीएल के स्तर को बढ़ाना।

2. एलडीएल कोशिकाओं द्वारा ग्रहण नहीं किया जाता है।

3. प्लाज्मा एलडीएल स्तर।

4. कोरोनरी वाहिकाओं के एथेरोस्क्लोरोटिक सजीले टुकड़े बनते हैं।

भाषण

विषय "सामान्य महत्व के संगठन"

अंगोंकोशिका के कार्यात्मक तंत्र (उपकरण) हैं। निम्नलिखित प्रणालियाँ प्रतिष्ठित हैं: 1 सिंथेटिक उपकरण

2. ऊर्जा उपकरण

3. इंट्रासेल्युलर पाचन के लिए उपकरण (एंडोसोमल - लाइसोसोमल)

4. साइटोस्केलेटन

हायलोप्लाज्म- यह एक कोलाइडल प्रणाली है, जो कुल सेल वॉल्यूम का 55% हिस्सा बनाती है, इसमें ऑर्गेनेल और समावेशन निलंबित होते हैं, इसमें प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड, न्यूक्लिक एसिड, आयन होते हैं। यह वह जगह है जहाँ विनिमय होता है।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम कई प्रकार के होते हैं: 1. रफ (दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम) - HES

2. चिकना (एग्रान्युलर एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम) - एनपीपी

3. इंटरमीडिएट (परिवहन प्रणाली)

दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम- यह झिल्ली द्वारा सीमित चपटे टैंक, रिक्तिका और चैनलों की एक प्रणाली है, जिसकी सतह पर राइबोसोम स्थित होते हैं।

राइबोसोमआरएनए और हिस्टोन (1: 1) से मिलकर बनता है, प्रोटीन राइबोफोरिन द्वारा झिल्लियों से जुड़ा होता है। अर्थ: 1. अंतरिक्ष में प्रोटीन घटकों को एकजुट करें

2. जटिल - राइबोसोमल आरएनए - टीआरएनए की पारस्परिक मान्यता प्रदान करें

3. एंजाइम प्रदान करें जो पेप्टाइड बांडों के निर्माण को उत्प्रेरित करते हैं

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम - प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण - पोस्ट-ट्रांसलेशनल परिवर्तन।

एचपीपी कार्य: 1. झिल्ली प्रोटीन का संश्लेषण

2. निर्यात के लिए प्रोटीन का संश्लेषण

3. ग्लाइकोसिलेशन के प्रारंभिक चरण

4. पोस्ट-ट्रांसलेशनल परिवर्तन

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में परिवर्तन होते हैं, जिन्हें निम्नलिखित शब्दों द्वारा निरूपित किया जाता है: 1. दीक्षाराइबोसोम के लिए mRNA का बंधन है

2. बढ़ाव- पेप्टाइड श्रृंखला का बढ़ाव

3. तह- पेप्टाइड श्रृंखला को एक नियमित त्रि-आयामी संरचना में मोड़ना।

एचईएस का प्रकाश-ऑप्टिकल एनालॉग साइटोप्लाज्म के बेसोफिलिया की घटना है,जो स्वयं को दो रूपों में प्रकट कर सकता है: क) साइटोप्लाज्म का फैलाना धुंधलापन,

बी) कोशिका में बेसोफिलिक दाग वाले गुच्छों और दानों की उपस्थिति।

जिसमें बेसोफिलिया- यह एचईएस झिल्ली पर राइबोसोम की उपस्थिति का परिणाम है, जिसमें फॉस्फोरिक एसिड अवशेष (ट्रिपलेट घटक) शामिल हैं, जो एक नकारात्मक चार्ज शुरू करता है जो मुख्य डाई को बांधता है ( बेसोफिलिया की घटना)।

प्रोटीन संश्लेषण: 1. पॉलीसोम्स पर संश्लेषण से शुरू होता है।

2. i-RNA और राइबोसोम की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप एक सिग्नल पेप्टाइड (20-25 अमीनो एसिड) बनता है।

3. सिग्नल पेप्टाइड को राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स (एसआरपी - सिग्नल-पहचानने वाले कण) से बांधना।

4. यह बंधन प्रोटीन संश्लेषण को समाप्त करता है।

5. एचएसआर ईपीएस झिल्ली पर एक विशिष्ट रिसेप्टर के लिए बाध्यकारी (यह तथाकथित मूरिंग प्रोटीन है)।

6. झिल्ली ग्राही से आबद्ध होने के बाद, HSR पॉलीसोम से अलग हो जाता है।

7. प्रोटीन अणु का संश्लेषण अवरुद्ध हो जाता है।

8. इंटीग्रल रिसेप्टर प्रोटीन - राइबोफोरिन - राइबोसोम के एक बड़े सबयूनिट के लगाव को सुनिश्चित करते हैं।

9. एचईपीएस के लुमेन में, एंजाइम द्वारा सिग्नल पेप्टाइड को हटा दिया जाता है संकेत पेप्टाइडेज।

10. टैंक के अंदर, पेप्टाइड पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन से गुजरता है:

हाइड्रॉक्सिलेशन, फॉस्फोराइलेशन, सल्फेशन, आदि।

गोल्गी कॉम्प्लेक्स के कार्य

1. पॉलीसेकेराइड और ग्लाइकोप्रोटीन (ग्लाइकोकैलिक्स, बलगम) का संश्लेषण।

2. अणुओं का प्रसंस्करण:

ए) टर्मिनल ग्लाइकोसिलेशन

बी) फास्फारिलीकरण

सी) सल्फेशन

डी) प्रोटीयोलाइटिक क्लेवाज (प्रोटीन अणुओं के हिस्से)

3. स्रावी उत्पाद का संघनन।

4. स्रावी उत्पाद की पैकेजिंग

5. ट्रांस-गोल्गी नेटवर्क के क्षेत्र में प्रोटीन की छंटाई (विशिष्ट रिसेप्टर झिल्ली प्रोटीन के कारण जो मैक्रोमोलेक्यूल्स पर सिग्नल क्षेत्रों को पहचानते हैं और उन्हें उपयुक्त पुटिकाओं तक निर्देशित करते हैं)। गोल्गी परिसर से परिवहन 3 धाराओं के रूप में होता है:

1. हाइड्रोलेस वेसिकल्स (या प्राथमिक लाइसोसोम)

2. प्लाज़्मालेम्मा में (सीमावर्ती पुटिकाओं के भाग के रूप में)

3. स्रावी कणिकाओं में

एंडोसोम -अम्लीय सामग्री के साथ झिल्ली पुटिका और कोशिका में अणुओं के स्थानांतरण को सुनिश्चित करना। एंडोसोम सिस्टम द्वारा पदार्थों के स्थानांतरण का प्रकार अलग है:

1. मैक्रोमोलेक्यूल्स के पाचन के साथ (पूर्ण)

2. आंशिक बंटवारे के साथ

3. परिवहन के दौरान कोई परिवर्तन नहीं

एंडोसोम की मदद से कोशिका में पदार्थों के परिवहन और बाद में टूटने की प्रक्रिया में निम्नलिखित क्रमिक घटक होते हैं:

1. जल्दी(परिधीय) एंडोसोम

2. देर से(पेरिन्यूक्लियर) एंडोसोम पाचन का प्रीसोसोमल चरण

3. लाइसोसोम

प्रारंभिक एंडोसोम- कोशिका परिधि पर क्लैथ्रिन मुक्त पुटिका। मध्यम पीएच 6.0, एक सीमित और विनियमित दरार प्रक्रिया यहां होती है (लिगैंड को रिसेप्टर से अलग किया जाता है) --- वापसीकोशिका झिल्ली में रिसेप्टर्स। प्रारंभिक एंडोसोम को कर्ल के रूप में भी जाना जाता है।

देर से (पेरिन्यूक्लियर) एंडोसोम:ए) अधिक अम्लीय सामग्री पीएच 5.5

बी) बड़ा व्यास 800 एनएम . तक

ग) पाचन का गहरा स्तर

यह पाचन लिगैंड (परिधीय एंडोसोम + पेरिन्यूक्लियर एंडोसोम) --- बहुकोशिकीय शरीर।

लाइसोसोम

1. फागोलिसोसोम- यह फागोसोम के साथ लेट एंडोसोम या लाइसोसोम के संलयन से बनता है। इस सामग्री को तोड़ने की प्रक्रिया को हेटरोफैगी कहा जाता है।

2.ऑटोफैगोलिसोसोम- यह एक ऑटोफैगोसोम के साथ देर से एंडोसोम या लाइसोसोम के संलयन से बनता है।

3. बहुकोशिकीय शरीर- बड़े रिक्तिका (800 एनएम), छोटे 40-80 एनएम पुटिकाओं से मिलकर एक मामूली घने मैट्रिक्स से घिरा हुआ है। यह प्रारंभिक और देर से एंडोसोम के संलयन से बनता है।

4. अवशेष निकायअपचित पदार्थ है। इस प्रकार के सबसे प्रसिद्ध घटक लिपोफ्यूसिन ग्रैन्यूल - वेसिकल्स डाया हैं। 0.3 - 3 माइक्रोन, वर्णक लिपोफ्यूसिन युक्त।

cytoskeleton- यह सूक्ष्मनलिकाएं, माइक्रोफिलामेंट्स (मध्यवर्ती, माइक्रोट्रैबेकुले) की एक प्रणाली है। ये सभी एक त्रि-आयामी नेटवर्क बनाते हैं, जो अन्य घटकों के नेटवर्क के साथ इंटरैक्ट करते हैं।

1. सूक्ष्मनलिकाएं- खोखले सिलेंडर दीया। 24-25 एनएम, दीवार की मोटाई 5 एनएम, व्यास। लुमेन - 14-15 एनएम। दीवार में सर्पिल रूप से बिछाए गए तंतु होते हैं (उन्हें प्रोटोफिलामेंट्स कहा जाता है) 5 एनएम मोटी। ये धागे डिमर और ट्यूबुलिन द्वारा बनते हैं। यह एक प्रयोगशाला प्रणाली है, जिसमें एक छोर ("__" द्वारा दर्शाया गया है) तय किया गया है, और दूसरा ("+") मुक्त है और डीपोलीमराइजेशन प्रक्रिया में भाग लेता है।

सूक्ष्मनलिकाएंकई प्रोटीनों से जुड़े होते हैं, जिन्हें सामूहिक रूप से एमएपी कहा जाता है - वे सूक्ष्मनलिकाएं को साइटोस्केलेटन और ऑर्गेनेल के अन्य तत्वों से बांधते हैं। Kinesin - (सूक्ष्मनलिका की सतह के साथ इसके आंदोलन का चरण 8 एनएम है)।

ऑर्गेनेल

चावल। सूक्ष्मनलिका

माइक्रोफिलामेंट्स- ये एफ-एक्टिन के दो परस्पर जुड़े हुए धागे हैं, जो जी-एक्टिन से बने हैं। उनका व्यास 6 एनएम है। माइक्रोफिलामेंट्स ध्रुवीय होते हैं; जी-एक्टिन अटैचमेंट ("+") सिरे पर होता है। वे क्लस्टर बनाते हैं

कोशिका की परिधि के साथ और मध्यवर्ती प्रोटीन (-एक्टिन, विनकुलिन, टैलिन) के माध्यम से प्लाज्मा झिल्ली से जुड़े होते हैं।

समारोह: 1. साइटोसोल में परिवर्तन (सोल का जेल में संक्रमण और इसके विपरीत)।

2. एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस।

3. गैर-मांसपेशी कोशिकाओं की गतिशीलता।

4. प्लाज्मा झिल्ली के स्थानीय प्रोट्रूशियंस का स्थिरीकरण।

मध्यवर्ती धागेडी 8-11 एनएम है, जिसमें कुछ प्रकार के सेल की विशेषता वाले प्रोटीन होते हैं। वे एक इंट्रासेल्युलर मचान बनाते हैं जो कोशिका की लोच और साइटोप्लाज्म के घटकों की व्यवस्थित व्यवस्था प्रदान करता है। इंटरमीडिएट फिलामेंट्स एक रस्सी की तरह एक साथ बुने हुए फिलामेंटस प्रोटीन अणुओं से बने होते हैं।

कार्यों: 1. संरचनात्मक

2. सींग वाले पदार्थ के निर्माण में भागीदारी

3. तंत्रिका कोशिकाओं के आकार, प्रक्रियाओं को बनाए रखना

4. प्लाज्मालेम्मा से मायोफिब्रिल्स का जुड़ाव।

माइक्रोट्रैबेकुले- पतले फिलामेंट्स का एक ओपनवर्क नेटवर्क जो सूक्ष्मनलिकाएं के संयोजन में मौजूद होता है और ऑर्गेनेल के परिवहन में भाग ले सकता है और साइटोसोल की चिपचिपाहट को प्रभावित कर सकता है।

भाषण

विषय: "कोर। इंटरफेज़ न्यूक्लियस की संरचना। सेल की बायोसिंथेटिक गतिविधि के आधार"

नाभिककोशिका का मुख्य भाग है जो अंग की संरचना और कार्य के बारे में जानकारी को कूटबद्ध करता है। यह जानकारी आनुवंशिक सामग्री, डीएनए में अंतर्निहित है, जो डीएनपी के मुख्य प्रोटीन (हिस्टोन) के साथ जटिल है। कुछ अपवादों (माइटोकॉन्ड्रिया) के साथ, डीएनए विशेष रूप से नाभिक में स्थित होता है। डीएनए खुद को दोहराने में सक्षम है, जिससे कोशिका विभाजन की स्थितियों के तहत बेटी कोशिकाओं को आनुवंशिक कोड का हस्तांतरण सुनिश्चित होता है।

नाभिक प्रोटीन और पॉलीपेप्टाइड्स के संश्लेषण में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है, जो आनुवंशिक जानकारी का वाहक होता है। शरीर के सभी कोशिका केन्द्रकों में एक ही जीन होते हैं, कुछ कोशिकाएँ अपनी संरचना, कार्य और कोशिका द्वारा उत्पादित पदार्थों की प्रकृति में भिन्न होती हैं। परमाणु नियंत्रण किसके द्वारा किया जाता है?

विभिन्न जीनों की गतिविधि का दमन या अवसाद (अभिव्यक्ति)। प्रोटीन संश्लेषण की प्रकृति के बारे में अनुवाद mRNA के निर्माण से जुड़ा है। कई आरएनए प्रोटीन और आरएनए का एक जटिल होते हैं, अर्थात। आरएनपी। अधिकांश कोशिकाओं में इंटरफेज़ नाभिक एक गोल या अंडाकार गठन कई मिमी व्यास का होता है। ल्यूकोसाइट्स और संयोजी ऊतक कोशिकाओं में, नाभिक लोबुलेटेड होता है और इसे पॉलीमॉर्फिक शब्द द्वारा नामित किया जाता है।

इंटरफेज़ न्यूक्लियसकई अलग-अलग संरचनाएं हैं: परमाणु लिफाफा, क्रोमैटिन, कैरियोलिम्फ और न्यूक्लियोलस।

परमाणु लिफाफा

1. बाहरी परमाणु झिल्ली- राइबोसोम सतह पर स्थित होते हैं, जहां प्रोटीन संश्लेषित होते हैं जो पेरिन्यूक्लियर सिस्टर्न में प्रवेश करते हैं। साइटोप्लाज्म की तरफ से, यह मध्यवर्ती (विमेंटिन) फिलामेंट्स के ढीले नेटवर्क से घिरा हुआ है।

2. पेरिन्यूक्लियर सिस्टर्न- पेरिन्यूक्लियर सिस्टर्न का हिस्सा दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (20-50 एनएम) से जुड़ा होता है।

3. आंतरिक परमाणु झिल्ली -नाभिक की सामग्री से परमाणु लामिना द्वारा अलग किया जाता है।

4. परमाणु प्लेट 80-300 एनएम मोटी, परमाणु लिफाफे और पेरिन्यूक्लियर क्रोमैटिन के संगठन में भाग लेता है, इसमें मध्यवर्ती फिलामेंट्स के प्रोटीन होते हैं - विटामिन ए, बी और सी।

5. परमाणु समय- 3-4 हजार विशेष संचार से, नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच परिवहन करते हैं। न्यूक्लियर पोर डी 80 एनएम, है: ए) पोयर चैनल - 9 एनएम

बी) एक परमाणु छिद्र परिसर, बाद में एक रिसेप्टर प्रोटीन होता है जो परमाणु आयात संकेतों (नाभिक के लिए एक प्रवेश टिकट) का जवाब देता है। परमाणु छिद्र का व्यास छिद्र चैनल के व्यास को बढ़ा सकता है और बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स के हस्तांतरण को सुनिश्चित कर सकता है ( डीएनए-आरएनए - पोलीमरेज़) नाभिक में।

परमाणु समयइसमें 2 समानांतर वलय होते हैं, जो करियोलेम्मा की प्रत्येक सतह से एक होता है। 80 एनएम के व्यास वाला एक वलय, वे 8 प्रोटीन ग्रेन्युल द्वारा बनते हैं, एक धागा (5 एनएम) प्रत्येक ग्रेन्युल से केंद्र तक फैला होता है, जो एक सेप्टम (डायाफ्राम) बनाता है। केंद्र में केंद्रीय दाना है। इन संरचनाओं के संयोजन को कहा जाता है परमाणु छिद्र परिसर। 9 एनएम के व्यास वाला एक चैनल यहां बनता है, ऐसे चैनल को जल चैनल कहा जाता है, क्योंकि छोटे पानी में घुलनशील अणु और आयन इसके साथ चलते हैं।

परमाणु छिद्र के कार्य: 1. चयनात्मक परिवहन;

2. परमाणु स्थानीयकरण प्रोटीन की एक अनुक्रम विशेषता के साथ प्रोटीन के नाभिक में सक्रिय स्थानांतरण;

3. रोमकूप परिसर की संरचना में परिवर्तन के साथ राइबोसोम उपइकाइयों का कोशिका द्रव्य में स्थानांतरण।

आंतरिक परमाणु झिल्ली- चिकनी और परमाणु प्लेट के साथ अभिन्न प्रोटीन की मदद से जुड़ा हुआ है, जो एक परत है, 80-300 एनएम मोटी है। यह थाली या लामिना- इसमें आपस में जुड़े हुए मध्यवर्ती तंतु (10 एनएम) होते हैं जो कैरियोस्केलेटन बनाते हैं। इसके कार्य:

1. सहेजें संरचनात्मक संगठनताकना परिसरों;

2. कोर के आकार को बनाए रखना;

3. क्रोमेटिन पैकिंग का आदेश दिया।

यह 3 मुख्य पॉलीपेप्टाइड्स के सहज जुड़ाव के परिणामस्वरूप बनता है। यह विशिष्ट क्रोमैटिन बाध्यकारी साइटों के साथ परमाणु लिफाफे का संरचनात्मक ढांचा है।

क्रोमेटिन

एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत, इसमें कम घनत्व का अनियमित रूप से पैक किया गया द्रव्यमान होता है, जो कोशिकाओं में घनत्व, संख्या और आकार की डिग्री में भिन्न होता है। विभिन्न प्रकार के. क्रोमैटिन की गांठों को करियोसोम कहा जाता है, अर्थात। उनके पास मूल रंगों के लिए एक आत्मीयता है। इंटरफेज़ न्यूक्लियस का क्रोमैटिन क्रोमोसोम का डीएनपी है। इंटरफेज़ न्यूक्लियस में क्रोमोसोम एक गेंद में बहुत पतले, लंबे, धागे के समान होते हैं।

एक समय था जब यह माना जाता था कि इस द्रव्यमान में एक व्यक्तिगत गुणसूत्र होता है, जिसे स्पिरेला कहा जाता है।

अनफोल्डेड यूक्रोमैटिन के विपरीत घने क्रोमैटिन को हेटरोक्रोमैटिन कहा जाता है। ऑप्टिकल स्तर पर, गुणसूत्रों के तत्व केवल तभी दिखाई देते हैं जब वे आकार में 0.2 माइक्रोन (हेटेरोक्रोमैटिन) का समुच्चय बनाते हैं। हेटरोक्रोमैटिन का द्रव्यमान सेलुलर गतिविधि का संकेतक है; हेटरोक्रोमैटिन के बड़े ब्लॉक वाले कोशिकाओं को प्रोटीन संश्लेषण में एक निष्क्रिय चरण और इसके परिणामस्वरूप, एमआरएनए उत्पादन में विशेषता है।

न्यूक्लियस

यह 1-3 माइक्रोन के व्यास वाला एक घना दाना है, जो मूल रंगों से गहन रूप से सना हुआ है। न्यूक्लियोलस का मुख्य घटक गुणसूत्रों (लूप्स) का एक विशेष खंड या न्यूक्लियोलस का आयोजक है। ऐसी साइटें पांच गुणसूत्रों में मौजूद होती हैं: 13वां, 14वां, 15वां, 21वां और 22वां; यहीं पर राइबोसोमल आरएनए को कूटने वाले जीन की कई प्रतियां स्थित होती हैं।

ईएम के साथ, न्यूक्लियोलस में 3 घटकों का वर्णन किया गया है:

1. तंतुमय घटक- कई पतले (5-8 एनएम) तंतु, नाभिक के भीतरी भाग में प्रमुख स्थानीयकरण के साथ। ये rRNA के प्राथमिक प्रतिलेख हैं।

2. दानेदार घटक- यह 10-20 एनएम के व्यास के साथ घने कणों का एक संचय है, वे राइबोसोम सबयूनिट्स के सबसे परिपक्व अग्रदूतों के अनुरूप हैं।

3. अनाकार घटक- यह न्यूक्लियर आयोजकों के स्थान का क्षेत्र है, एक बहुत ही हल्के रंग का क्षेत्र। यहां डीएनए के बड़े लूप हैं जो राइबोसोमल आरएनए के ट्रांसक्रिप्शन में शामिल हैं, साथ ही प्रोटीन जो विशेष रूप से आरएनए से बंधते हैं। दाने और तंतु बनते हैं न्यूक्लियर फिलामेंट (न्यूक्लियोलोनिमा), 60-80 एनएम मोटी। चूंकि न्यूक्लियोलस क्रोमेटिन से घिरा होता है, इसे कहा जाता है पेरिन्यूक्लियर क्रोमैटिन, और इसका भाग न्यूक्लियोलस के अंदर प्रवेश करता है इंट्रान्यूक्लियर क्रोमैटिन।

सेल कन्वेयर- यह विभिन्न सेल ऑर्गेनेल की भागीदारी के साथ एक जीवित कन्वेयर बेल्ट पर एक स्रावी उत्पाद की असेंबली है। इस मामले में, असेंबली प्रक्रिया में कई चरण होते हैं जो सेल क्षेत्रों में एक निश्चित अनुक्रम में होते हैं जो न्यूक्लिक एसिड की प्रत्यक्ष कार्रवाई की साइट से काफी दूर होते हैं जो आनुवंशिक नियंत्रण का प्रयोग करते हैं।

प्रोटीन संश्लेषण में सेलुलर कन्वेयर में दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का वर्णन करने वाले अनुभाग में उल्लिखित प्रक्रियाओं का सामान्य अनुक्रम शामिल है। यहां गैर-प्रोटीन पदार्थों के संश्लेषण के तंत्र को प्रस्तुत करना उचित है।

लिपिड से जुड़े झिल्ली प्रोटीन।

4. झिल्ली प्रोटीन,कार्बोहाइड्रेट के साथ जुड़ा हुआ है।

परिधीय प्रोटीन -लिपिड बाईलेयर में डूबे नहीं हैं और सहसंयोजक रूप से इससे जुड़े नहीं हैं। वे आयनिक अंतःक्रियाओं द्वारा एक साथ जुड़े रहते हैं। परिधीय प्रोटीन परस्पर क्रिया के माध्यम से झिल्ली में अभिन्न प्रोटीन से जुड़े होते हैं - प्रोटीन प्रोटीनबातचीत।

इन प्रोटीनों का एक उदाहरण:

1. स्पेक्ट्रिनकोशिका की भीतरी सतह पर स्थित

2. फाइब्रोनेक्टिन,झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थानीयकृत

प्रोटीन -आमतौर पर झिल्ली के द्रव्यमान का 50% तक बनाते हैं। जिसमें

अभिन्न प्रोटीननिम्नलिखित कार्य करें:

ए) आयन चैनल प्रोटीन

बी) रिसेप्टर प्रोटीन

2. परिधीय झिल्ली प्रोटीन(फाइब्रिलर, गोलाकार) निम्नलिखित कार्य करते हैं:

ए) बाहरी (रिसेप्टर और आसंजन प्रोटीन)

बी) आंतरिक - साइटोस्केलेटल प्रोटीन (स्पेक्ट्रिन, एकिरिन), दूसरे मध्यस्थों की प्रणाली के प्रोटीन।

आयन चैनलअभिन्न प्रोटीन द्वारा निर्मित चैनल हैं; वे एक छोटा छिद्र बनाते हैं जिसके माध्यम से आयन विद्युत रासायनिक ढाल के साथ गुजरते हैं। सबसे प्रसिद्ध चैनल Na, K, Ca 2 , Cl के चैनल हैं।

पानी के चैनल भी हैं एक्वापोरिन्स(एरिथ्रोसाइट्स, किडनी, आंख)।

सुपरमैम्ब्रेन घटक- ग्लाइकोकैलिक्स, मोटाई 50 एनएम। ये ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के कार्बोहाइड्रेट क्षेत्र हैं जो एक नकारात्मक चार्ज प्रदान करते हैं। EM के तहत मध्यम घनत्व की एक ढीली परत होती है बाहरी सतहप्लाज्मा झिल्ली। ग्लाइकोकैलिक्स की संरचना, कार्बोहाइड्रेट घटकों के अलावा, परिधीय झिल्ली प्रोटीन (अर्ध-अभिन्न) शामिल हैं। उनके कार्यात्मक क्षेत्र एपिमेम्ब्रेन ज़ोन में स्थित हैं - ये इम्युनोग्लोबुलिन (चित्र 4) हैं।

ग्लाइकोकैलिक्स का कार्य: 1. एक भूमिका निभाएं रिसेप्टर्स.

2. अंतरकोशिकीय मान्यता.

3. इंटरसेलुलर इंटरैक्शन(चिपकने वाला इंटरैक्शन)।

4. पी हिस्टोकम्पैटिबिलिटी रिसेप्टर्स।

5. एंजाइम सोखना क्षेत्र(पार्श्विका पाचन)।

6. हार्मोन रिसेप्टर्स.

सबमब्रेनर घटकया साइटोप्लाज्म के सबसे बाहरी क्षेत्र में आमतौर पर एक सापेक्ष कठोरता होती है और यह क्षेत्र विशेष रूप से फिलामेंट्स (डी 5-10 एनएम) में समृद्ध होता है। यह माना जाता है कि कोशिका झिल्ली को बनाने वाले अभिन्न प्रोटीन प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से सबमम्ब्रेन ज़ोन में पड़े एक्टिन फ़िलामेंट्स से जुड़े होते हैं। साथ ही, यह प्रयोगात्मक रूप से साबित हुआ कि इस क्षेत्र में स्थित अभिन्न प्रोटीन, एक्टिन और मायोसिन भी एकत्रित होते हैं, जो सेल आकार के नियमन में एक्टिन फिलामेंट्स की भागीदारी को इंगित करता है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में ऑर्गेनेल नामक झिल्लियों से घिरी आंतरिक संरचनाओं की एक विकसित प्रणाली होती है।

प्रत्येक ऑर्गेनेल में (ग्लाइको) प्रोटीन और (ग्लाइको) लिपिड की एक अनूठी संरचना होती है और कार्यों का एक विशिष्ट सेट करता है।

प्रत्येक अंगक में एक या एक से अधिक झिल्ली-बद्ध डिब्बे होते हैं।

ऑर्गेनेल अपने कार्य स्वायत्त रूप से या समूहों में करते हैं

एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस के दौरान, परिवहन किए गए प्रोटीन (कार्गो प्रोटीन) को परिवहन पुटिकाओं के माध्यम से डिब्बों के बीच ले जाया जाता है, जो ऑर्गेनेल की सतह से नवोदित होते हैं और फिर स्वीकर्ता डिब्बे के लक्ष्य झिल्ली के साथ फ्यूज हो जाते हैं।

परिवहन पुटिकाएं चुनिंदा रूप से परिवहन की गई सामग्री को शामिल कर सकती हैं और उन घटकों को बाहर कर सकती हैं जो उस अंग में बने रहना चाहिए जिससे पुटिकाएं बनती हैं।

पुटिकाओं में चयनात्मक समावेश प्रोटीन की प्राथमिक संरचना या कार्बोहाइड्रेट संरचना में मौजूद संकेतों द्वारा प्रदान किया जाता है

ट्रांसपोर्ट वेसिकल्स में प्रोटीन होते हैं जो उन्हें उनके गंतव्य और बाध्यकारी साइटों तक ले जाते हैं। इसके बाद, झिल्ली के स्वीकर्ता साइट के साथ पुटिका फ्यूज हो जाती है

एक विशिष्ट पशु कोशिका में झिल्ली से बंधे डिब्बे।

में से एक विशेषणिक विशेषताएं यूकेरियोटिक सेलइसमें उपस्थिति है विकसित प्रणालीझिल्ली से घिरी आंतरिक संरचनाएं जिन्हें ऑर्गेनेल कहा जाता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं को झिल्ली की उपस्थिति की विशेषता होती है जो उनकी आंतरिक सामग्री को कार्यात्मक रूप से अलग-अलग डिब्बों में विभाजित करती है, जबकि जीवित जीवों की सभी कोशिकाओं में एक बाहरी दो-परत झिल्ली होती है।

फायदों में से एक खंडीकरणयह है कि सेल में उन कार्यों को करने के लिए आवश्यक वातावरण बनाने की क्षमता होती है जिनके लिए एक निश्चित आवश्यकता होती है रासायनिक संरचनावातावरण।

सचित्र संरचना और विविधता ऑर्गेनेल, एक झिल्ली होना, जो आमतौर पर एक यूकेरियोटिक कोशिका में मौजूद होती है (इस मामले में, एक विशिष्ट . में) पशु पिंजरा) प्रत्येक ऑर्गेनेल में एक या अधिक डिब्बे होते हैं। उदाहरण के लिए, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर) एक कम्पार्टमेंट है; इसके विपरीत, गोल्गी तंत्र में झिल्ली से घिरे कई डिब्बे होते हैं जिनमें कुछ जैव रासायनिक कार्य होते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया की विशेषता दो है कम्पार्टमेंट, मैट्रिक्स और इंटरमेम्ब्रेन स्पेस जिसमें विशिष्ट मैक्रोमोलेक्यूल्स का एक सेट होता है।

साइटोसोल को एक माना जा सकता है कम्पार्टमेंट, प्लाज्मा झिल्ली द्वारा सीमित और सभी अंतःकोशिकीय जीवों की झिल्ली के बाहरी भाग के संपर्क में। साइटोप्लाज्म में साइटोसोल और ऑर्गेनेल होते हैं। इसी तरह, न्यूक्लियोप्लाज्म आंतरिक परमाणु झिल्ली से घिरा होता है।

प्रत्येक अंग में शामिल है प्रोटीन का अनूठा सेट(झिल्ली और घुलनशील दोनों), लिपिड और अन्य अणु अपने कार्यों को करने के लिए आवश्यक हैं। कुछ लिपिड और प्रोटीन सहसंयोजक रूप से ओलिगोसेकेराइड से जुड़े होते हैं। जैसे-जैसे कोशिकाएं बढ़ती हैं और विभाजित होती हैं, उनके नए घटकों को संश्लेषित किया जाना चाहिए, जो विकास, विभाजन और दो बेटी कोशिकाओं के बीच इंट्रासेल्युलर सामग्री के अंतिम वितरण के लिए आवश्यक हैं। कोशिका विभेदन और विकास के दौरान, साथ ही तनाव जैसे बाहरी कारकों की प्रतिक्रिया में, ऑर्गेनेल घटकों को संश्लेषित किया जाता है।

हालांकि अवयवहमेशा उस अंग में नहीं बनते जहां वे कार्य करते हैं। आमतौर पर, विभिन्न मैक्रोमोलेक्यूल्स विशेष रूप से उनके संश्लेषण के लिए डिज़ाइन की गई साइटों पर बनते हैं। उदाहरण के लिए, अधिकांश प्रोटीन साइटोसोल के राइबोसोम पर बनते हैं, जो राइबोसोम फ़ंक्शन और प्रोटीन संश्लेषण के लिए इष्टतम वातावरण है।

निम्नलिखित प्रश्न उठता है: कैसे घटक ऑर्गेनेलसंचालन के अपने स्थानों में जाओ? 1970 के दशक की शुरुआत से यह प्रश्न कोशिका जीव विज्ञान में केंद्रीय था। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, कम से कम आठ प्रमुख प्रकार के अंग हैं, जिनमें से प्रत्येक सैकड़ों या हजारों विभिन्न प्रोटीन और लिपिड से बना है।

एक्सोसाइटोसिस और एंडोसाइटोसिस।
एक्सोसाइटोसिस में एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (परमाणु लिफाफा सहित) शामिल है
और गोल्गी उपकरण (कुंडों का एक ढेर दिखाया गया है)।
एंडोसाइटोसिस प्रारंभिक और देर से एंडोसोम और लाइसोसोम की भागीदारी के साथ होता है।

इन सभी अणुओं को अवश्य परिवहन किया जानाऑर्गेनेल में जिसमें वे अपने कार्य करते हैं। अधिकांश साइटोसोल में बनते हैं, और इसलिए सवाल उठता है: यदि वे स्रावित प्रोटीन से संबंधित हैं, तो उन्हें संबंधित ऑर्गेनेल में कैसे पहुंचाया जाता है या सेल से बाहर निकलता है? कई मामलों में, इस प्रश्न का उत्तर प्रोटीन अणु में विशेष संकेतों की उपस्थिति है, जिसे आमतौर पर सॉर्टिंग सिग्नल या एड्रेसिंग सिग्नल कहा जाता है। वे उन प्रोटीनों की प्राथमिक संरचना में मौजूद अमीनो एसिड के छोटे क्रम हैं जिन्हें साइटोसोल में स्थानीयकृत नहीं किया जाना चाहिए। प्रोटीन अणु का प्रत्येक गंतव्य पता एक या अधिक से जुड़ा होता है विभिन्न प्रकार केसंकेत।

क्रमबद्ध संकेतों को पहचाना जाता है विशेष सेल सिस्टमक्योंकि प्रोटीन अपने गंतव्य की ओर बढ़ता है। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, दो मुख्य हैं परिवहन तंत्र: एक्सोसाइटोसिस (या स्रावी मार्ग) और एंडोसाइटोसिस, जिसमें सामग्री (कार्गो) को क्रमशः कोशिका से और कोशिका में ले जाया जाता है।

सभी नए संश्लेषित . के लिए प्रोटीन, सेल से स्राव के लिए, या एक्सो- या एंडोसाइटोसिस द्वारा ऑर्गेनेल में प्रवेश के लिए, ईआर झिल्ली पर एक सामान्य प्रवेश बिंदु है। सिग्नल सीक्वेंस ईआर मेम्ब्रेन में प्रोटीन ट्रांसलोकेशन के लिए सिग्नल के रूप में काम करते हैं। इस अध्याय में, हम उन छँटाई संकेतों को देखेंगे जो प्रोटीन को उनके गंतव्य तक निर्देशित करते हैं।

में रहना ईपीआर, प्रोटीन को साइटोप्लाज्म के माध्यम से नहीं ले जाया जा सकता है, और इसके लिए झिल्ली से घिरे अन्य जीवों तक पहुंचने का एकमात्र तरीका वेसिकुलर ट्रांसपोर्ट है। परिवहन पुटिकाएं मुख्य रूप से प्रोटीन और लिपिड से बनी होती हैं और झिल्ली से "कली" कहलाती हैं। एक पुटिका के उभरने के बाद, यह अपने रास्ते में अगले डिब्बे के साथ फ़्यूज़ हो जाता है। जिस डिब्बे से पुटिका की उत्पत्ति होती है उसे आमतौर पर दाता कम्पार्टमेंट (या स्रोत कम्पार्टमेंट) कहा जाता है और गंतव्य (या लक्ष्य) कम्पार्टमेंट को आमतौर पर स्वीकर्ता कम्पार्टमेंट कहा जाता है।

परिवहन पुटिकाप्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से प्रोटीन को ईआर से एक्सो- या एंडोसाइटोसिस के रास्ते में अन्य सभी डिब्बों में स्थानांतरित करते हैं। एंडोसाइटोसिस के दौरान, प्लाज्मा झिल्ली पर पुटिकाएं बनती हैं। ये पुटिकाएं उनमें निहित सामग्री को एंडोसोम में ले जाती हैं, जिससे अन्य पुटिकाएं बनती हैं, सामग्री को अन्य डिब्बों में ले जाती हैं। इस प्रकार, परिवहन पुटिकाओं की संरचना उनके मूल और गंतव्य डिब्बे के आधार पर भिन्न होती है।

वेसिकुलर ट्रांसपोर्टऑर्गेनेल के लिए एक समस्या पैदा करता है जिसके साथ पुटिकाओं का आदान-प्रदान होता है। सामान्य कामकाज के लिए, ऑर्गेनेल की एक निश्चित आंतरिक संरचना को बनाए रखा जाना चाहिए। हालांकि, यह कैसे प्राप्त किया जा सकता है यदि पुटिकाएं इस संरचना को हर समय बदलती रहती हैं? परिवहन दक्षता की गणना करते समय समस्या का पैमाना स्पष्ट हो जाता है। एंडोसाइटोसिस मार्ग के माध्यम से, प्लाज्मा झिल्ली में उनकी कुल सामग्री के बराबर झिल्ली प्रोटीन और लिपिड की मात्रा को एक घंटे से भी कम समय में ऑर्गेनेल के माध्यम से ले जाया जा सकता है। जब एक नए ऑर्गेनेल (आमतौर पर एक दिन) को संश्लेषित करने में लगने वाले समय की तुलना में, यह गति प्रभावशाली होती है।

इसका समाधान समस्यापरिवहन प्रक्रिया की चयनात्मकता से संबंधित। नवोदित होने पर, केवल वे प्रोटीन जिन्हें ले जाने की आवश्यकता होती है, वेसिकल में जाते हैं। ऑर्गेनेल के निवासी प्रोटीन पुटिका में प्रवेश नहीं करते हैं। पुटिका इन प्रोटीनों को धारण करती है और उन्हें अपने मार्ग में अगले पुटिका में भेजती है। ऑर्गेनेल के बीच होमोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए, इसकी प्रकृति से, vesicular परिवहन हमेशा द्विदिश होना चाहिए, अर्थात दाता डिब्बे के घटकों को लगातार स्वीकर्ता डिब्बे में स्थानांतरित नहीं किया जाना चाहिए।