कोशिका भित्ति की संरचना और कार्य

कोशिका भित्ति एक कठोर, अर्ध-पारगम्य परत है जो यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक दोनों प्रकार की कोशिकाओं को घेरती है। ज्यादातर मामलों में, कोशिका भित्ति विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिकों के साथ परतों से बनी होती है, जिसमें पॉलीपेप्टाइड्स (कुछ प्रोटीन सहित), पॉलीसेकेराइड्स (जैसे सेल्यूलोज और चिटिन), और लिपिड, साथ ही साथ ग्लाइकोप्रोटीन, लिपोप्रोटीन जैसे संयोजन होते हैं। और लिपोपॉलेसेकेराइड।

उन कोशिकाओं में जिनमें एक होता है, कोशिका भित्ति हमेशा कोशिका झिल्ली के तुरंत बाद होती है जो चारों ओर से घिरी होती है और इसमें साइटोप्लाज्म (प्लाज्मा झिल्ली) होता है। कई मामलों में, जैसे कि पादप कोशिकाएँ, कोशिका भित्ति बाहरी आवरण है जो कोशिका और बाह्य अंतरिक्ष के बीच अंतरफलक के रूप में कार्य करता है। अन्य मामलों में, जैसे बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियों में, कोशिका भित्ति कैप्सूल नामक एक अन्य परत या जेल जैसी परत से ढकी होती है।

कोशिकाओं के प्रकार जिनमें कोशिका भित्ति होती है

कोशिका भित्ति अधिकांश पादप कोशिकाओं , कवक , जीवाणु , शैवाल और कुछ आर्किया की विशेषता है । तो अधिकांश यीस्ट करते हैं। हालांकि, वे पशु कोशिकाओं में मौजूद नहीं हैं। जैसा कि हम बाद में विस्तार से देखेंगे, कोशिका भित्ति कोशिका और बहुकोशिकीय जीवों दोनों के लिए कई महत्वपूर्ण कार्य करती है, जिनमें अन्य शामिल हैं:

• सुरक्षा।
• संरचना और समर्थन।
• सेल फ़ंक्शन का विनियमन।
• संचार।
• भंडारण।

कोशिका भित्ति की संरचना

कोशिका भित्ति की रचना और संरचना दोनों ही दृढ़ता से उस कोशिका के प्रकार पर निर्भर करते हैं जो इसे कवर करती है। इस अर्थ में, यूकेरियोटिक कोशिकाओं (जिनमें एक नाभिक और अन्य झिल्लीदार कक्ष होते हैं) की कोशिका भित्ति प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं (जिनमें एक नाभिक नहीं होता) से उल्लेखनीय रूप से भिन्न होती है, और इन दो समूहों के भीतर भी अंतर देखा जा सकता है, जैसा कि आपको दिखाया गया है नीचे देखेंगे।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं की कोशिका भित्ति की संरचना

पौधे की कोशिका भित्ति

कोशिका भित्ति पादप कोशिकाओं की सबसे उत्कृष्ट विशेषताओं में से एक है, जैसा कि क्लोरोप्लास्ट और रिक्तिका की उपस्थिति है। इन कोशिकाओं में, कोशिका भित्ति दो या तीन परतों से बनी हो सकती है, जो कि विशेष प्रकार के पादप कोशिका पर निर्भर करती है। सभी पौधों की कोशिकाओं के लिए सामान्य दो परतों को प्राथमिक दीवार और मध्य लैमेला कहा जाता है, जबकि तीसरी को द्वितीयक दीवार कहा जाता है:

प्राथमिक दीवार: यह सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स की तीन और चार पार परतों के बीच बनती है, एक ग्लूकोज होमोपोलिमर जो प्रकृति में सबसे प्रचुर मात्रा में बायोमोलेक्यूल है। लंबे सेल्युलोज फाइबर हेमिकेलुलोज अणुओं द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं। साथ में वे कोशिका भित्ति को संरचनात्मक अखंडता देते हैं।

मध्य पटलिका: यह पादप कोशिका भित्ति की सबसे बाहरी परत होती है, और यह मुख्य रूप से कैल्शियम और मैग्नीशियम पेक्टिन और हेमिकेलुलोज से बनी होती है। यह एक बहुत ही चिपचिपी परत है जो आसन्न कोशिकाओं की कोशिका भित्ति को एक दूसरे से जोड़ने में मदद करती है। वास्तव में, पेक्टिन फलों में बहुत प्रचुर मात्रा में होता है और यही जैम को उनकी जिलेटिनस स्थिरता देता है।

द्वितीयक दीवार: पौधों की कोशिकाओं में होती है जो अब नहीं बढ़ रही हैं, जैसे लकड़ी के ऊतकों में। उन पौधों की कोशिकाओं में जो इसे धारण करते हैं, यह दीवार की परत है जो सीधे प्लाज्मा झिल्ली के ऊपर होती है। इस दीवार में लिग्निन होता है, साथ ही प्राथमिक दीवार की तुलना में सेल्युलोज का उच्च अनुपात होता है, जो इसे बहुत कठोरता और संरचनात्मक स्थिरता प्रदान करता है।

कवक कोशिका भित्ति

केवल कुछ कवकों में कोशिका भित्ति होती है। इन मामलों में, यह मुख्य रूप से ग्लूकेन्स, चिटिन और ग्लाइकोप्रोटीन द्वारा बनता है। इसमें मुफ्त ग्लूकोसामाइन की मात्रा भी होती है।

चिटिन: यह कवक कोशिका भित्ति की पहली परत बनाता है जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के सीधे संपर्क में होती है। यह वही पॉलीसेकेराइड है जिससे आर्थ्रोपोड एक्सोस्केलेटन बने होते हैं, जिसमें दोहराई जाने वाली इकाइयां एक एमिनो चीनी होती हैं जिसे एन-एसिटाइल ग्लूकोसामाइन कहा जाता है। फंगल सेल की दीवारों में चिटिन के विभिन्न अनुपात होते हैं।

ग्लूकेन्स: कवक कोशिका भित्ति के द्रव्यमान का 50% से अधिक ग्लूकेन्स से मेल खाता है। वे ग्लूकोज इकाइयों द्वारा गठित पॉलीसेकेराइड हैं, जो विभिन्न प्रकार के ग्लाइकोसिडिक बांडों द्वारा एक साथ जुड़े हुए हैं। वे कोशिका भित्ति के संरचनात्मक भाग का प्रतिनिधित्व करते हैं।

मैनोप्रोटीन: अधिकांश कोशिका भित्तियों की तरह, कवक में भी ग्लाइकोप्रोटीन का अच्छा अनुपात होता है। इस विशेष मामले में, प्रोटीन से जुड़े कार्बोहाइड्रेट मैनोज इकाइयां हैं, यही कारण है कि उन्हें मैनोप्रोटीन कहा जाता है।

खमीर कोशिका भित्ति

खमीर के सूखे वजन का लगभग 30% कोशिका भित्ति से मेल खाता है। यह ज्यादातर पॉलीसेकेराइड्स (90%) द्वारा बनता है, कुछ हद तक प्रोटीन द्वारा, और केवल एक छोटा सा अंश लिपिड से मेल खाता है। बहुत कुछ कवक की तरह, खमीर कोशिका की दीवारों में भी दो परतें होती हैं जिनमें मुख्य घटक पॉलीसेकेराइड होता है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की कोशिका भित्ति की संरचना

कुछ प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में कोशिका भित्ति होती है। बैक्टीरिया के मामले में, दो अलग-अलग प्रकार होते हैं:

ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया

ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया वे होते हैं जो ग्राम दाग पर बैंगनी हो जाते हैं। यह कोशिका भित्ति के कारण ठीक है, जिसमें प्लाज्मा झिल्ली के बाद, पेप्टिडोग्लाइकन नामक एक प्रकार के बहुलक की एक मोटी परत होती है, जो एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरामिक एसिड की बारी-बारी से लंबी श्रृंखलाओं से बनी होती है, जो छोटी श्रृंखलाओं के माध्यम से आपस में जुड़ी होती है। चार पेप्टाइड्स की।

ग्राम-पॉजिटिव कोशिकाओं में पेप्टिडोग्लाइकन की कई परतें होती हैं जो एक के ऊपर एक खड़ी होती हैं और छोटे ऑलिगोपेप्टाइड्स द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं जो संरचनात्मक स्थिरता प्रदान करती हैं।

पेप्टिडोग्लाइकन के अलावा, जो कोशिका भित्ति का 90% तक बनाता है, उनकी सतह पर टेइटोइक एसिड और कई प्रोटीन भी होते हैं और अन्य जो पूरी तरह से गुजरते हैं।

ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया

ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं में ग्राम-सकारात्मक जीवाणुओं की तुलना में बहुत भिन्न कोशिका भित्ति होती है।

उनके पास पेप्टिडोग्लाइकन परत भी होती है, लेकिन यह बहुत पतली होती है। अधिकांश दीवार एक दूसरी फॉस्फोलिपिड झिल्ली से बनती है जिसमें काफी मात्रा में लिपिड-बाउंड पॉलीसेकेराइड होते हैं, यही वजह है कि इसे लिपोपॉलीसेकेराइड परत कहा जाता है। इस बाहरी झिल्ली में भी प्रोटीन की मात्रा होती है। प्लाज्मा झिल्ली और बाहरी झिल्ली के बीच का स्थान, जिसके भीतर पेप्टिडोग्लाइकन पाया जाता है, पेरिप्लासम कहलाता है।

आर्किया की कोशिका भित्ति

कुछ आर्किया में ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के समान दीवारें होती हैं, सिवाय इसके कि पेप्टिडोग्लाइकन के बजाय, उनमें स्यूडोम्यूरिन होता है, जो पेप्टिडोग्लाइकन के समान होता है, सिवाय इसके कि यह एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड को एन-एसिटाइलमिनूरोनिक एसिड से बदल देता है, और यह β-1 का भी उपयोग करता है सैकराइड्स को एक साथ जोड़ने के लिए β-1,4 के बजाय 3 लिंकेज, इन सूक्ष्मजीवों को पेनिसिलिन और लाइसोजाइम के लिए प्रतिरोधी बनाते हैं।

हालांकि, आर्किया के बीच सबसे आम प्रकार की कोशिका भित्ति पैराक्रिस्टलाइन सतह परत, या एस परत है। इसमें आपस में जुड़े प्रोटीन और ग्लाइकोप्रोटीन अणु होते हैं जो सतह पर अत्यधिक नियमित पैटर्न बनाते हैं। जब भी मौजूद होता है, एस परत पर्यावरण के सीधे संपर्क में कोशिका की बाहरी परत होती है।

कोशिका भित्ति का कार्य

कोशिका भित्ति केवल एक खोल नहीं है जो कोशिकाओं को घेरती है और उनकी रक्षा करती है। यह एक जटिल अंग है जिसमें कई घटक होते हैं जो बड़ी संख्या में सेलुलर कार्यों में शामिल होते हैं, जिसके बिना कोशिका अपने प्राकृतिक वातावरण में जीवित नहीं रह सकती। कोशिका भित्ति के मुख्य कार्य हैं:

संरचना और समर्थन

कोशिका भित्ति कोशिका का सबसे कठोर भाग है और शेष कोशिका संरचनाओं के लिए यांत्रिक सहायता प्रदान करती है। ज्यादातर मामलों में यह कोशिका के आकार को निर्धारित करने के लिए जिम्मेदार होता है क्योंकि यह कोशिका वृद्धि की दिशा को निर्देशित करता है।

बाहरी एजेंटों से सुरक्षा

जिस तरह एक घर की दीवारें सहारा देती हैं और किसी को भी इसके इंटीरियर में प्रवेश करने की अनुमति नहीं देती हैं, उसी तरह सेल की दीवार ब्लॉक हो जाती है और सेल में विभिन्न रोगजनकों के प्रवेश को रोकती है। इस तरह, दीवार कोशिका को वायरस के हमले से, एंटीबायोटिक दवाओं की कार्रवाई से और प्रोटियोलिटिक एंजाइम की कार्रवाई से बचाती है जो कोशिका को नष्ट कर सकती है। उदाहरण के लिए, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की पॉलीलिपोसेकेराइड परत पेप्टिडोग्लाइकन परत को एंजाइमी क्षरण से बचाती है।

टगर और ऑस्मोलिटिक तनाव का प्रतिरोध

जब एक कोशिका को एक हाइपोटोनिक माध्यम (साइटोप्लाज्म की तुलना में कम कुल एकाग्रता के साथ) में पेश किया जाता है, तो पानी परासरण द्वारा अपने आंतरिक भाग में प्रवेश करेगा, दबाव पैदा करेगा और कोशिका को फुलाएगा। इसे टर्गर कहा जाता है। कोशिका भित्ति यह सुनिश्चित करने के लिए जिम्मेदार है कि कोशिका बिना तोड़े इस दबाव का सामना कर सकती है। जिन कोशिकाओं में कोशिका भित्ति नहीं होती है, जैसे एरिथ्रोसाइट्स, उदाहरण के लिए, एक हाइपोटोनिक माध्यम में रखे जाने पर फटने के लिए तेजी से सूज जाती हैं। स्फीति प्रतिरोध पौधे के ऊतकों की दृढ़ता के लिए जिम्मेदार है।

विकास विनियमन

कोशिका भित्ति कोशिका विभाजन की प्रक्रिया को प्रेरित करने के लिए संकेत भेजती है, यही कारण है कि यह पौधों के ऊतकों के विकास और सूक्ष्मजीवों की आबादी को नियंत्रित करने में शामिल है।

प्रसार विनियमन

प्लाज्मा झिल्ली (और कोशिका के आंतरिक भाग) और बाह्य कोशिकीय स्थान के बीच होने के कारण, कोशिका में प्रवेश करने और छोड़ने वाले सभी पदार्थ कोशिका भित्ति से होकर गुजरते हैं। इस कारण से, कोशिका भित्ति कोशिका में पोषक तत्वों के प्रसार और कोशिका से अपशिष्ट और स्राव दोनों को नियंत्रित करने में सक्षम है।

कपड़े का आसंजन

ऊतक अखंडता पड़ोसी कोशिकाओं के बीच आसंजन पर अत्यधिक निर्भर है, और कई मामलों में यह आसंजन कोशिका दीवार की बाहरी परत द्वारा मध्यस्थ होता है।

अन्य कोशिकाओं के साथ संचार

पौधों के ऊतकों में, कोशिकाएं चैनलों के माध्यम से एक दूसरे से जुड़ी होती हैं जो प्लास्मोडेस्माटा नामक पड़ोसी कोशिकाओं की कोशिका भित्ति से गुजरती हैं। ये चैनल पौधों के ऊतकों की कोशिकाओं के बीच सीधे संचार की अनुमति देते हैं। कोशिका भित्ति में रिसेप्टर्स भी होते हैं जो रासायनिक संकेतों द्वारा मध्यस्थता वाले अंतरकोशिकीय संचार में शामिल होते हैं।

भंडारण

विशेष रूप से उन कोशिकाओं में जो पौधों के बीज बनाते हैं, कोशिका भित्ति बड़ी मात्रा में कार्बोहाइड्रेट को पॉलीसेकेराइड के रूप में संग्रहीत करने का कार्य करती है, जिसे यह विकास के लिए चयापचय करता है।

पशु विषाक्तता

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के मामले में, कई मामलों में, लिपोपॉलेसेकेराइड परत रोगजनक बैक्टीरिया के विषाक्त प्रभाव के लिए जिम्मेदार होती है। उदाहरण के लिए, साल्मोनेला और कुछ एस्चेरिचिया प्रजातियों की विषाक्तता कोशिका भित्ति की बाहरी झिल्ली में पाए जाने वाले लिपिड ए के कारण होती है।

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