Cell membrane Questions in Hindi

(B) कोशिका झिल्ली का लिपिड घटक मुख्य रूप से फॉस्फोग्लिसराइड्स से बना होता है।
फॉस्फोग्लिसराइड्स ग्लिसरॉल-आधारित फॉस्फोलिपिड्स हैं और जैविक झिल्लियों के मुख्य संरचनात्मक घटक हैं।
प्रत्येक ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड अणु एक छोटे ध्रुवीय शीर्ष समूह और दो लंबी हाइड्रोफोबिक फैटी एसिड श्रृंखलाओं से बना होता है।

(A) मनुष्य के $RBC$ (लाल रक्त कोशिकाएं) कोशिका झिल्ली की संरचना के अध्ययन के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री हैं।
$RBC$ कोशिका झिल्ली पर किए गए रासायनिक अध्ययनों ने वैज्ञानिकों को प्लाज्मा झिल्ली की संभावित संरचना का अनुमान लगाने में सक्षम बनाया।
$RBC$ की प्लाज्मा झिल्ली लिपिड और प्रोटीन के एक जटिल,सुव्यवस्थित समूह से बनी होती है जो कोशिका की बाहरी सतह पर लिपिड द्विपरत (lipid bilayer) के रूप में फैली होती है,जिसमें प्रोटीन धंसे हुए या जुड़े हुए होते हैं।
इस झिल्ली में कई गुण होते हैं जो आंशिक रूप से विशिष्ट झिल्ली प्रोटीन या लिपिड,या दोनों के बीच विशेष अंतःक्रियाओं से उत्पन्न होते हैं।

(A) $1972$ में,एस. जे. सिंगर और गार्थ एल. निकोलसन ने प्लाज्मा झिल्ली की संरचना का वर्णन करने के लिए फ्लुइड मोज़ेक मॉडल प्रस्तावित किया था। इस मॉडल के अनुसार,प्लाज्मा झिल्ली फॉस्फोलिपिड की एक द्वि-परत (bilayer) से बनी होती है जिसमें प्रोटीन धंसे होते हैं,जो पार्श्व गति (lateral movement) कर सकते हैं,जिससे इसे एक तरल (fluid) प्रकृति मिलती है।

(C) प्लाज्मा झिल्ली के फ्लूइड मोज़ेक मॉडल के आधार पर:
$A$ प्रोटीन या लिपिड से जुड़ी शर्करा (कार्बोहाइड्रेट) श्रृंखला को दर्शाता है।
$B$ एक प्रोटीन अणु को दर्शाता है।
$C$ एक समाकलित प्रोटीन (ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन) को दर्शाता है जो पूरी झिल्ली में फैला होता है।
$D$ लिपिड बाइलेयर (द्वि-परत) को दर्शाता है,जो झिल्ली का संरचनात्मक ढांचा बनाता है।
इसलिए,सही पहचान है: $A$: शर्करा,$B$: प्रोटीन,$C$: समाकलित प्रोटीन,$D$: लिपिड बाइलेयर।

(B) प्लाज्मा झिल्ली चयनात्मक पारगम्य (Selectively permeable) होती है,जिसका अर्थ है कि यह केवल कुछ विशिष्ट पदार्थों को ही अपने आर-पार जाने देती है।
यह प्रकृति में लचीली (Elastic) होती है,जो कोशिका को गति करने और अपना आकार बदलने में मदद करती है।
यह असममित (Asymmetric) होती है क्योंकि लिपिड द्विपरत (lipid bilayer) के आंतरिक और बाहरी स्तरों में प्रोटीन और लिपिड की संरचना अलग-अलग होती है।

(C) सिंगर और निकोलसन द्वारा प्रस्तावित तरल मोज़ेक मॉडल,प्लाज्मा झिल्ली को एक अर्ध-तरल संरचना के रूप में वर्णित करता है।
इसमें फॉस्फोलिपिड की एक द्वि-परत (bilayer) होती है जहाँ जलरागी (hydrophilic) सिर बाहर की ओर और जलविरागी (hydrophobic) पूंछ अंदर की ओर होती है।
फॉस्फोलिपिड्स की यह द्वि-आणविक परत झिल्ली संरचना का मुख्य या मध्य भाग बनाती है।
प्रोटीन इस द्वि-परत के भीतर परिधीय या अभिन्न रूप से अंतःस्थापित होते हैं,न कि एक निरंतर मध्य परत बनाते हैं।

(B) $RBC$ झिल्ली कोशिका झिल्ली की तरल मोज़ेक प्रकृति के कारण अत्यधिक लचीली होती है,जो प्रोटीन और लिपिड की गतिशीलता की अनुमति देती है।
परिधीय (बाह्य) प्रोटीन वास्तव में कोशिका झिल्ली की कोशिकाद्रव्यी सतह पर बाह्य सतह की तुलना में अधिक मात्रा में पाए जाते हैं।
हालाँकि,$RBC$ झिल्ली का लचीलापन मुख्य रूप से लिपिड बाइलेयर की तरल प्रकृति और अंतर्निहित साइटोस्केलेटल नेटवर्क (जैसे स्पेक्ट्रिन) के कारण होता है,न कि बाहरी प्रोटीन के विशिष्ट वितरण के कारण।
इसलिए,यद्यपि दोनों कथन तथ्यात्मक रूप से सही हैं,कारण अभिकथन की सीधी व्याख्या नहीं है।

(A) कोशिका झिल्ली लिपिड की एक द्विपरत (bilayer) से बनी होती है,जहाँ लिपिड अपनी हाइड्रोफोबिक पूंछ को अंदर की ओर और हाइड्रोफिलिक सिर को बाहर की ओर करके व्यवस्थित होते हैं।
यह व्यवस्था महत्वपूर्ण है क्योंकि हाइड्रोफोबिक पूंछ गैर-ध्रुवीय संतृप्त हाइड्रोकार्बन से बनी होती है,जो पानी में अघुलनशील होते हैं।
अंदर की ओर होने के कारण,ये पूंछ कोशिका के अंदर और बाहर मौजूद जलीय वातावरण (पानी) से सुरक्षित रहती हैं।
इसलिए,अभिकथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण अभिकथन में वर्णित व्यवस्था के लिए सही स्पष्टीकरण प्रदान करता है।

(B) कोशिका झिल्ली के माध्यम से जलरागी पदार्थों के परिवहन को सुविधाजनक बनाने के लिए,झिल्ली में एक्वापोरिन या जल चैनल होते हैं।
ये जल चैनल जल में घुलनशील पदार्थों के निष्क्रिय परिवहन के लिए जिम्मेदार होते हैं।
संरचनात्मक रूप से,ये चैनल आठ अलग-अलग प्रकार के एक्वापोरिन से बने होते हैं।

(C) झिल्ली चैनल विशेष अभिन्न झिल्ली प्रोटीन हैं जो कोशिका झिल्ली के पार विशिष्ट अणुओं या आयनों के परिवहन की सुविधा प्रदान करते हैं।
$1$. वे वास्तव में प्रोटीन होते हैं।
$2$. वे आमतौर पर गेटेड होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे परिवहन को विनियमित करने के लिए खुली और बंद अवस्थाओं के बीच बदल सकते हैं।
$3$. कथन "सभी आयन एक ही प्रकार के चैनल से गुजरते हैं" गलत है क्योंकि चैनल अत्यधिक चयनात्मक होते हैं; उदाहरण के लिए, पोटेशियम चैनल केवल पोटेशियम आयनों को गुजरने देते हैं, और सोडियम चैनल केवल सोडियम आयनों को गुजरने देते हैं।
$4$. पोरिन्स चैनल प्रोटीन का एक विशिष्ट प्रकार है जो प्लास्टिड्स, माइटोकॉन्ड्रिया और कुछ बैक्टीरिया की बाहरी झिल्ली में बड़े छिद्र बनाते हैं, जिससे छोटे प्रोटीन के आकार तक के अणुओं को गुजरने की अनुमति मिलती है।

(C) पोरिन्स वे प्रोटीन हैं जो प्लास्टिड्स,माइटोकॉन्ड्रिया और कुछ बैक्टीरिया की बाहरी झिल्ली में बड़े छिद्र बनाते हैं। विशेष रूप से,ये ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की बाहरी झिल्ली में पाए जाते हैं,न कि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में। इसलिए,विकल्प $C$ विषम है।

(A) पंप झिल्ली प्रोटीन होते हैं जो सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध कोशिका झिल्ली के पार पदार्थों को ले जाने के लिए ऊर्जा (आमतौर पर $ATP$ के रूप में) का उपयोग करते हैं।
एंजाइमों की तरह,ये प्रोटीन उन पदार्थों के लिए अत्यधिक विशिष्ट होते हैं जिनका वे परिवहन करते हैं।
चूंकि दोनों कथन वैज्ञानिक रूप से सटीक हैं और पंपों की विशिष्टता एंजाइमों के समान ही एक विशेषता है,इसलिए कारण अभिकथन की सही व्याख्या करता है।

(A) प्लाज्मा झिल्ली की पारगम्यता आयनों के आवेश और आकार से प्रभावित होती है।
मोनोवैलेंट आयन (जैसे $Na^+$ और $K^+$) झिल्ली की पारगम्यता को घटाते हैं।
इसके विपरीत,डाइवैलेंट आयन (जैसे $Ca^{2+}$) प्लाज्मा झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ाते हैं।
अतः,सही क्रम $A$ = घटाते हैं और $B$ = बढ़ाते हैं है।

(D) $\Rightarrow$ पदार्थों का परिवहन मुख्य रूप से कोशिका झिल्ली द्वारा नियंत्रित होता है क्योंकि यह एक चयनात्मक पारगम्य झिल्ली है। इसमें प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के बीच लिपिड की दो परतें होती हैं।
$\Rightarrow$ लिपिड में घुलनशील पदार्थ झिल्ली के माध्यम से तेजी से विसरित होते हैं,जबकि अन्य छोटे अणुओं के लिए पोरिन्स (porins) जैसे विशिष्ट प्रोटीन मौजूद होते हैं।
$\Rightarrow$ इसके विपरीत,कोशिका भित्ति एक निर्जीव और कठोर संरचना है जो कोशिका को यांत्रिक शक्ति और सुरक्षा प्रदान करती है,लेकिन यह अणुओं के चयनात्मक परिवहन में मदद नहीं करती है।

(B) कोशिका झिल्ली का सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत मॉडल $Fluid \ Mosaic \ Model$ (तरल मोज़ेक मॉडल) है।
यह मॉडल $S.J. \ Singer$ और $G.L. \ Nicolson$ द्वारा $1972$ में प्रस्तावित किया गया था।
इस मॉडल के अनुसार,कोशिका झिल्ली फॉस्फोलिपिड की दोहरी परत से बनी होती है जिसमें प्रोटीन धंसे होते हैं,जो झिल्ली के भीतर पार्श्व गति कर सकते हैं,जिससे इसे तरल प्रकृति प्राप्त होती है।

(D) मानव एरिथ्रोसाइट (लाल रक्त कोशिका) झिल्ली की रासायनिक संरचना का व्यापक अध्ययन किया गया है।
इसमें लगभग $52 \%$ प्रोटीन और $40 \%$ लिपिड होता है।
शेष प्रतिशत कार्बोहाइड्रेट और अन्य छोटे घटकों से बना होता है।
इसलिए,$P = 52 \%$ और $Q = 40 \%$ है।

(C) कोशिका झिल्ली लिपिड की एक द्विपरत (bilayer) से बनी होती है।
प्रत्येक लिपिड अणु में एक ध्रुवीय जलरागी (hydrophilic) सिर और एक अध्रुवीय जलविरागी (hydrophobic) पूंछ होती है।
ध्रुवीय सिर बाहरी सतह की ओर उन्मुख होता है,जबकि अध्रुवीय पूंछ,जो संतृप्त हाइड्रोकार्बन से बनी होती है,अंदर की ओर उन्मुख होकर जलीय वातावरण से सुरक्षित रहती है।
विकल्प $C$ गलत है क्योंकि पूंछ अध्रुवीय होती है,ध्रुवीय नहीं,और यह संतृप्त हाइड्रोकार्बन से बनी होती है।

(D) कोशिका झिल्ली की संरचना में,कार्बोहाइड्रेट के अणु लिपिड और प्रोटीन दोनों के साथ जुड़ सकते हैं।
जब कार्बोहाइड्रेट लिपिड के साथ जुड़ते हैं,तो उन्हें ग्लाइकोलिपिड कहा जाता है।
जब कार्बोहाइड्रेट प्रोटीन के साथ जुड़ते हैं,तो उन्हें ग्लाइकोप्रोटीन कहा जाता है।
इसलिए,सही उत्तर $D$ है।

(D) फ्लुइड मोज़ेक मॉडल के अनुसार,लिपिड की अर्ध-तरल प्रकृति झिल्ली के भीतर प्रोटीन की पार्श्व गति को सक्षम बनाती है।
लिपिड अणु एम्फिपैथिक होते हैं,जिसका अर्थ है कि उनमें जलरागी (ध्रुवीय सिर) और जलविरागी (अध्रुवीय पूंछ) दोनों क्षेत्र होते हैं।
सुसाध्य परिवहन के लिए अणुओं को झिल्ली के पार ले जाने के लिए विशिष्ट झिल्ली प्रोटीन (वाहक प्रोटीन या चैनल) की आवश्यकता होती है।
साधारण विसरण झिल्ली प्रोटीन की सहायता के बिना सीधे लिपिड द्विपरत के माध्यम से अणुओं की गति है।
इसलिए,यह कथन कि साधारण विसरण में प्रोटीन उपयोगी होते हैं,गलत है।

(A) कोशिका झिल्ली के तरल मोज़ेक मॉडल (fluid mosaic model) में:
$P$ झिल्ली की सतह से जुड़ी शर्करा श्रृंखलाओं (कार्बोहाइड्रेट) को इंगित करता है।
$Q$ एक परिधीय प्रोटीन (peripheral protein) को इंगित करता है,जो लिपिड द्विपरत की सतह से ढीले ढंग से जुड़ा होता है।

(C) $Na^{+}-K^{+}$ पंप कोशिका झिल्ली में पाए जाने वाले सक्रिय परिवहन (active transport) तंत्र का एक प्रकार है।
यह एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन के रूप में कार्य करता है,जिसे विशेष रूप से $Na^{+}-K^{+}$ ATPase एंजाइम के रूप में जाना जाता है।
यह प्रोटीन $ATP$ के जल-अपघटन से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करके $Na^{+}$ आयनों को कोशिका से बाहर और $K^{+}$ आयनों को कोशिका के अंदर उनके सांद्रता प्रवणता (concentration gradient) के विरुद्ध ले जाने का कार्य करता है।
अतः,'पंप' स्वयं एक प्रोटीन अणु है।

(C) विसरण कणों का उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर संचलन है।
गैसों में,अंतराण्विक आकर्षण बल बहुत कमजोर होते हैं और कणों की गतिज ऊर्जा बहुत अधिक होती है,जिससे वे स्वतंत्र रूप से और तेजी से गति कर सकते हैं।
इसलिए,विसरण की दर गैसों में सबसे अधिक होती है,उसके बाद द्रव में,और ठोस में सबसे धीमी होती है।

(D) सक्रिय परिवहन अणुओं को सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध पंप करने के लिए ऊर्जा का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया विशिष्ट झिल्ली प्रोटीन द्वारा की जाती है जिन्हें पंप कहा जाता है। ये प्रोटीन कोशिका झिल्ली के पार पदार्थों को ले जाने के लिए आमतौर पर $ATP$ से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

(B) पंप विशेष झिल्ली प्रोटीन होते हैं जो कोशिका झिल्ली के पार अणुओं या आयनों को उनकी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध ले जाने के लिए ऊर्जा (आमतौर पर $ATP$ से) का उपयोग करते हैं। ये सक्रिय परिवहन के लिए आवश्यक हैं। इसलिए,पंप प्रोटीन से बने होते हैं।

(B) कोशिका झिल्ली मुख्य रूप से लिपिड की दोहरी परत (lipid bilayer) से बनी होती है,जिसका आंतरिक भाग हाइड्रोफोबिक होता है।
जो पदार्थ हाइड्रोफोबिक या लिपिड में घुलनशील होते हैं,वे साधारण विसरण (simple diffusion) द्वारा लिपिड की दोहरी परत से आसानी से गुजर सकते हैं।
हालाँकि,हाइड्रोफिलिक (जलरागी) भाग वाले पदार्थ ध्रुवीय या आवेशित होते हैं और वे लिपिड की दोहरी परत के अध्रुवीय,हाइड्रोफोबिक कोर से आसानी से नहीं गुजर सकते हैं।
इसलिए,हाइड्रोफिलिक पदार्थों को कोशिका झिल्ली को पार करने के लिए विशेष परिवहन प्रोटीन (जैसे चैनल या वाहक प्रोटीन) की आवश्यकता होती है।

(B) प्लाज्मा झिल्ली की संरचना के आधार पर:
$A$ एक प्रोटीन से जुड़ी कार्बोहाइड्रेट श्रृंखला को दर्शाता है,जो ग्लाइकोप्रोटीन है और कोशिका-कोशिका पहचान के लिए जिम्मेदार है।
$B$ एक चैनल बनाने वाले समाकलित प्रोटीन को दर्शाता है,जो टनल प्रोटीन है और ध्रुवीय अणुओं के परिवहन की सुविधा प्रदान करता है।
$C$ लिपिड बाइलेयर (द्वि-परत) को दर्शाता है,जो झिल्ली का संरचनात्मक ढांचा बनाता है।
$D$ लिपिड की दो परतों के बीच स्थित कोलेस्ट्रॉल अणुओं को दर्शाता है,जो स्थिरता प्रदान करते हैं और झिल्ली की तरलता को नियंत्रित करते हैं।
अतः,सही मिलान $A \rightarrow$ ग्लाइकोप्रोटीन,$B \rightarrow$ टनल प्रोटीन,$C \rightarrow$ लिपिड बाइलेयर,$D \rightarrow$ कोलेस्ट्रॉल है।

(D) एक जीवित कोशिका की प्लाज्मा झिल्ली,जिसमें मूल कोशिकाएं भी शामिल हैं,को चयनात्मक पारगम्य (selectively permeable) के रूप में वर्णित किया जाता है।
इसका अर्थ है कि यह कोशिका की आवश्यकताओं के आधार पर कुछ अणुओं और आयनों को गुजरने देती है जबकि अन्य को रोकती है।
हालांकि 'अर्धपारगम्य' (semipermeable) शब्द का भी कभी-कभी उपयोग किया जाता है,लेकिन 'चयनात्मक पारगम्य' अधिक सटीक जैविक शब्द है क्योंकि यह विशिष्ट विलेय के परिवहन को सक्रिय रूप से नियंत्रित करती है।

(B) कोशिका भित्ति पादप कोशिका की सबसे बाहरी परत होती है,जिसमें मूल रोम कोशिकाएं भी शामिल हैं। यह सेलुलोज से बनी होती है और जल तथा घुलित पदार्थों के लिए मुक्त रूप से पारगम्य होती है,जिससे वे आसानी से आर-पार जा सकते हैं।
कोशिका झिल्ली (प्लाज्मा झिल्ली) कोशिका भित्ति के अंदर स्थित परत होती है। यह चयनात्मक पारगम्य (अर्ध-पारगम्य) होती है,जिसका अर्थ है कि यह कोशिका की आवश्यकताओं के आधार पर विशिष्ट अणुओं के प्रवेश और निकास को नियंत्रित करती है।
अतः,कथन-$I$ और कथन-$II$ दोनों सही हैं।

(C) कथन $A$ सही है: मानव $RBCs$ की झिल्ली में लगभग $52\%$ प्रोटीन और $40\%$ लिपिड होते हैं।
कथन $B$ सही है: फॉस्फोलिपिड्स एक द्विपरत में व्यवस्थित होते हैं जिसमें ध्रुवीय सिर बाहर की ओर और हाइड्रोफोबिक पूंछें अंदर की ओर होती हैं।
कथन $C$ गलत है: मेसोसोम प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में कोशिका झिल्ली के विस्तार से बनने वाली विशिष्ट संरचनाएं हैं,यूकेरियोटिक में नहीं।
कथन $D$ सही है: लिपिड अणुओं की हाइड्रोफोबिक पूंछें अंदर की ओर निर्देशित होती हैं,जिससे वे जलीय माध्यम से सुरक्षित रहती हैं।
कथन $E$ सही है: ग्लाइकोकैलिक्स कोशिका झिल्ली की बाहरी सतह पर मौजूद शर्करा का आवरण है।
अतः,कथन $A, B, D$ और $E$ सही हैं। दिए गए विकल्पों के अनुसार,विकल्प $(3)$ सबसे उपयुक्त है क्योंकि इसमें सही कथन $A, B$ और $D$ शामिल हैं।