कोशिका द्रव्य

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Cell biology
Animal cell diagram
Animal Cell.svg
Components of a typical animal cell:
  1. Nucleolus
  2. Nucleus
  3. Ribosome (dots as part of 5)
  4. Vesicle
  5. Rough endoplasmic reticulum
  6. Golgi apparatus (or, Golgi body)
  7. Cytoskeleton
  8. Smooth endoplasmic reticulum
  9. Mitochondrion
  10. Vacuole
  11. Cytosol (fluid that contains organelles; with which, comprises cytoplasm)
  12. Lysosome
  13. Centrosome
  14. Cell membrane

कोशिका जीव विज्ञान में, कोशिका द्रव्य (साइटोप्लाज्म) कोशिका नाभिक को छोड़कर, कोशिका झिल्ली से परिबद्ध एक सुकेंद्रकी कोशिका के अंदर सभी पदार्थ का वर्णन करता है। नाभिक के अंदर की पदार्थ और परमाणु झिल्ली के अंदर निहित पदार्थ को केन्द्रक द्रव्य कहा जाता है। कोशिका द्रव्य के मुख्य घटक कोशिका द्रव्य (एक जेल जैसा पदार्थ), कोशिकांग (कोशिका की आंतरिक उप-संरचनाएं), और विभिन्न कोशिका द्रव्य सम्मिलित हैं। कोशिका द्रव्य लगभग 80% पानी है और सामान्य रूप से रंगहीन होता है।[1]

उपसूक्ष्मदर्शी स्थिर कोशिका पदार्थ या कोशिका द्रव्य मैट्रिक्स जो कोशिका कोशिकांग और कणों के बहिष्करण के बाद बना रहता है, वह स्थिर-जीवद्रव्य है। यह प्रकाश सूक्ष्मदर्शिकी का काचाभ जीवद्रव्य है, एक अत्यधिक जटिल, बहुप्रावस्था प्रणाली जिसमें सभी संशोधन योग्य कोशिका द्रव्य तत्वों को प्रसुप्त कर दिया जाता है, जिसमें राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, संयंत्र प्लास्टिड्स, लिपिड अपवाह और रिक्तिका जैसे बड़े कोशिकांग सम्मिलित हैं।

अधिकांश कोशिकीय गतिविधियाँ कोशिका द्रव्य के अंदर होती हैं, जैसे कि ग्लाइको-अपघटन सहित कई उपापचयी पथ और कोशिका विभाजन जैसी प्रक्रियाएँ होती है। केंद्रित आंतरिक क्षेत्र को अंतःप्रद्रव्य कहा जाता है और बाहरी परत को कोशिका प्रांतस्था या बहिःप्रद्रव्य (कोशिका जीव विज्ञान) कहा जाता है।

कोशिका द्रव्य में और बाहर कैल्शियम आयनों का संचलन उपापचयी प्रक्रियाओं के लिए एक पहचान संकेत गतिविधि है।[2]

पौधों में, रिक्तिका के चारों ओर कोशिका द्रव्य की गति को कोशिका द्रव्य अभिस्रवण के रूप में जाना जाता है।

इतिहास

यह शब्द 1863 में रुडोल्फ वॉन कोलिकर द्वारा प्रस्तुत किया गया था, मूल रूप से जीव द्रव्य के पर्याय के रूप में, लेकिन बाद में इसका तात्पर्य कोशिका पदार्थ और नाभिक के बाहर कोशिकांग हो गया।[3][4]

कोशिका द्रव्य की परिभाषा पर कुछ असहमति रही है, क्योंकि कुछ लेखक इसमें से कुछ कोशिकांग, विशेष रूप से रिक्तिकाओ [5] और कभी-कभी प्लास्टिड्स को अलग करना स्वीकृत करते हैं।[6]


भौतिक प्रकृति

यह अनिश्चित रहता है कि कोशिका द्रव्य के विभिन्न घटक कोशिका की संरचना को बनाए रखते हुए कोशिकांग के संचलन की स्वीकृति देने के लिए कैसे परस्पर क्रिया करते हैं। कोशिका द्रव्य घटकों का प्रवाह कई कोशिकीय कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जो कोशिका द्रव्य के अर्धपारगम्य झिल्ली पर निर्भर होते हैं।[7] इस तरह के कार्य का एक उदाहरण कोशिका संकेतन है, एक प्रक्रिया जो उस तरीके पर निर्भर करती है जिसमें संकेतक अणुओं को कोशिका में विसरित होने की स्वीकृति दी जाती है।[8] जबकि कैल्शियम आयन जैसे छोटे संकेतन अणु आसानी से विसरित होने में सक्षम होते हैं, बड़े अणुओं और उपकोशिकीय संरचनाओं को प्रायः कोशिका द्रव्य के माध्यम से जाने में सहायता की आवश्यकता होती है।[9] ऐसे कणों की अनियमित गतिशीलता ने कोशिका द्रव्य की प्रकृति पर विभिन्न सिद्धांतों का विकास किया है।

सोल-जेल के रूप में

लंबे समय से इस बात के प्रमाण मिले हैं कि कोशिका द्रव्य सोल-जेल की तरह व्यवहार करता है।[10] ऐसा माना जाता है कि कोशिका द्रव्य के घटक अणु और संरचनाएं कभी-कभी अव्यवस्थित कोलाइडल विलयन (सोल) की तरह व्यवहार करती हैं और अन्य समय में एक एकीकृत जाल-तंत्र की तरह, एक ठोस द्रव्यमान (जेल) का निर्माण करती हैं। यह सिद्धांत इस प्रकार प्रस्तावित करता है कि कोशिका द्रव्य घटकों के बीच परस्पर क्रिया के स्तर के आधार पर कोशिका द्रव्य अलग-अलग द्रव और ठोस अवस्थाओ में सम्मिलित होता है, जो कोशिका द्रव्य के माध्यम से संचलित हुए देखे गए विभिन्न कणों की विभेदक गतिकी की व्याख्या कर सकता है। एक पत्र ने सुझाव दिया कि 100 नैनोमीटर से छोटे लंबाई के पैमाने पर, कोशिका द्रव्य तरल की तरह काम करता है, जबकि बड़े लंबाई के पैमाने में, यह जेल की तरह काम करता है।[11]


काँच के रूप में

हाल ही में यह प्रस्तावित किया गया है कि कोशिका द्रव्य कांच बनाने वाले तरल की तरह व्यवहार करता है जो कांच के संक्रमण के समीप पहुंचता है।[9] इस सिद्धांत में, कोशिका द्रव्य घटकों की सघनता जितनी अधिक होती है, कोशिका द्रव्य तरल की तरह कम व्यवहार करता है और उतना ही अधिक ठोस कांच के रूप में व्यवहार करता है, तो स्थल में अधिक महत्वपूर्ण कोशिका द्रव्य घटकों को एकत्र कर देता है, ऐसा माना जाता है कि कोशिका की उपापचयी गतिविधि कोशिका द्रव्य को द्रवित कर सकती है। इस तरह के अधिक महत्वपूर्ण कोशिका द्रव्य घटकों के संचलन की स्वीकृति देने के लिए होती है।[9] उपापचयी गतिविधि की अनुपस्थिति में एक कोशिका की काँच बनाने की क्षमता, जैसे निष्क्रिय अवधि में, एक प्रतिरोध योजना के रूप में लाभदायक हो सकती है। एक ठोस कांच कोशिका द्रव्य, छोटे प्रोटीन और उपापचयज के संचरण की स्वीकृति देते हुए, क्षति को प्रतिबंधित करने के लिए उप-कोशिकीय संरचनाओं को स्थल में संग्रहित कर देता है, कोशिका के निष्क्रियता से पुनरुत्थान पर विकास को प्रारंभ करने में सहायता करता है।[9]


अन्य दृष्टिकोण

अनुसंधान ने कोशिका द्रव्य की प्रकृति से स्वतंत्र कोशिका द्रव्य कणों की गति की जांच की है। इस तरह के एक वैकल्पिक दृष्टिकोण में, मोटर प्रोटीन के कारण कोशिका के अंदर कुल यादृच्छिक बल कोशिका द्रव्य घटकों के गैर-ब्राउनियन गति की व्याख्या करते हैं।[12]


घटक

कोशिका द्रव्य के तीन प्रमुख तत्व कोशिका द्रव्य, कोशिकांग और कोशिका द्रव्य सम्मिलित हैं।

कोशिका द्रव्य (साइटोप्लाज्म)

Main article: कोशिका द्रव्य

साइटोसोल (कोशिकाविलेय) कोशिका द्रव्य का वह भाग है जो झिल्ली-बद्ध जीवों के अंदर समाहित नहीं है। कोशिका द्रव्य कोशिका आयतन का लगभग 70% बनाता है और कोशिका कंकाल तन्तु, विघटित अणुओं और पानी का एक जटिल मिश्रण है। कोशिका द्रव्य के तंतुओं में एक्टिन तंतु और सूक्ष्मनलिकाएं जैसे प्रोटीन तंतु सम्मिलित होते हैं जो कोशिका कंकाल बनाते हैं, साथ ही घुलनशील प्रोटीन और छोटी संरचनाएं जैसे राइबोसोम, प्रोटीसोम और गुप्त कोष्ठ (कोशिकांग) संकुल बनाते है।[13] कोशिका द्रव्य के आंतरिक, कणयुक्त और अधिक तरल भाग को अंत:प्रदव्य कहा जाता है।

हरे तन्तु प्रोटीन के साथ टैग किए गए विभिन्न कोशिकीय कक्ष और संरचनाओं में प्रोटीन

तंतुओं के इस जाल-तंत्र और विघटित बृहत् अणु की उच्च सांद्रता के कारण, जैसे कि प्रोटीन, वृहत् आण्विक संकुलन नामक एक प्रभाव होता है और कोशिका द्रव्य एक आदर्श विलयन के रूप में कार्य नहीं करता है। यह संकुलन प्रभाव बदल देता है कि कैसे कोशिका द्रव्य के घटक एक दूसरे के साथ सम्पर्क करते हैं।

कोशिकांग

Main article: कोशिकांग

कोशिकांग (शाब्दिक रूप से छोटे अंग) सामान्य रूप से कोशिका के अंदर झिल्ली-बद्ध संरचनाएं होती हैं जिनके विशिष्ट कार्य होते हैं। कुछ प्रमुख कोशिकांग जो कोशिका द्रव्य में प्रसुप्त हैं, माइटोकॉन्ड्रिया, अन्तः प्रदव्ययी जलिका, गॉल्जी उपकरण, रिक्तिकाएं, लाइसोसोम और पौधों की कोशिकाओं में हरित लवक होता हैं।

कोशिका-द्रव्यी अन्तर्वेश

Main article: कोशिकाद्रव्यी अन्तर्वेश

अन्तर्वेश कोशिका द्रव्य में प्रसुप्त अघुलनशील पदार्थों के छोटे कण होते हैं। विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में अन्तर्वेश की एक बृहत श्रृंखला सम्मिलित है, और पौधों में कैल्शियम ऑक्सालेट या सिलिकॉन डाइऑक्साइड के क्रिस्टल से लेकर,[14][15] ऊर्जा-भंडारण पदार्थ जैसे स्टार्च के कणिकाओं के लिए,[16] ग्लाइकोजन,[17] या पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट होते है।[18] एक विशेष रूप से व्यापक उदाहरण लिपिड अपवाह हैं, जो लिपिड और प्रोटीन से बनी गोलाकार अपवाह हैं जिनका उपयोग प्राक्केंद्रक और सुकेंद्रकी दोनों में वसायुक्त अम्ल और स्टेरोल जैसे लिपिड के भंडारण के तरीके के रूप में किया जाता है।[19] लिपिड के अपवाह वसाकोशिका की मात्रा का बहुत अधिक भाग बनाती हैं, जो विशेष लिपिड-भंडारण कोशिकाएं हैं, लेकिन वे अन्य कोशिका प्रकारों की श्रेणी में भी पाई जाती हैं।

विवाद और अनुसंधान

कोशिका द्रव्य, माइटोकॉन्ड्रिया और अधिकांश कोशिकांग मातृ युग्मक से कोशिका में योगदान करते हैं। पूर्व जानकारी के विपरीत जो कोशिका द्रव्य के सक्रिय होने की किसी भी धारणा की उपेक्षा करती है, नए शोध ने इसे श्यान-सुघट्य व्यवहार और कोशिका द्रव्य जाल-तंत्र द्वारा कोशिका के अंदर और बाहर पोषक तत्वों के संचलन और संचार के नियंत्रण में दिखाया है और अंदर आबंधन विभंजन की पारस्परिक दर का एक प्रमाण है।[20]

कोशिका द्रव्य के भौतिक गुण एक सतत जांच बने हुए हैं। प्रकाशीय संदंशिका की सहायता से जीवित कोशिका स्तनधारी कोशिका द्रव्य के यांत्रिक व्यवहार को निर्धारित करने की एक विधि का वर्णन किया गया है।[21]


यह भी देखें

  • अमीबीय संचलन - सुकेंद्रकी कोशिकाओं में संचलन का तरीका
  • कोशिका-द्रव्य अभिस्रावण - कोशिका के अंदर कोशिका-द्रव्य का प्रवाह
  • जीव-द्रव्य - कोशिका-द्रव्य या साइटोप्लाज्म और केन्द्रक-द्रव्य के लिए वैकल्पिक शब्द
  • संकोशिका - बहुकेन्द्रीय कोशिका का प्रकार


संदर्भ

  1. ↑ Shepherd VA (2006). The cytomatrix as a cooperative system of macromolecular and water networks. Current Topics in Developmental Biology. Vol. 75. pp. 171–223. doi:10.1016/S0070-2153(06)75006-2. ISBN 9780121531751. PMID 16984813.
  2. ↑ Hogan CM (2010). "Calcium". In Jorgensen A, Cleveland C (eds.). Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment. Archived from the original on 12 June 2012.
  3. ↑ von Kölliker R (1863). "4. Auflage". Handbuch der Gewebelehre des Menschen. Leipzig: Wilhelm Engelmann.
  4. ↑ Bynum WF, Browne EJ, Porter R (1981). Dictionary of the history of science. Princeton University Press. ISBN 9781400853410.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  5. ↑ Parker J (1972). "Protoplasmic resistance to water deficits". In Kozlowski TT (ed.). Water deficits and plant growth, Vol. III. Plant responses and control of water balance. New York: Academic Press. pp. 125–176. ISBN 9780323153010.
  6. ↑ Strasburger E (1882). "Ueber den Theilungsvorgang der Zellkerne und das Verhältnis der Kernteilung zur Zellteilung". Arch Mikr Anat. 21: 476–590. doi:10.1007/BF02952628. hdl:2027/hvd.32044106199177. S2CID 85233009. Archived from the original on 27 August 2017.
  7. ↑ Cowan AE, Moraru II, Schaff JC, Slepchenko BM, Loew LM (2012). "Spatial Modeling of Cell Signaling Networks". Computational Methods in Cell Biology. Methods in Cell Biology. Vol. 110. pp. 195–221. doi:10.1016/B978-0-12-388403-9.00008-4. ISBN 9780123884039. PMC 3519356. PMID 22482950.
  8. ↑ Holcman D, Korenbrot JI (April 2004). "Longitudinal diffusion in retinal rod and cone outer segment cytoplasm: the consequence of cell structure". Biophysical Journal. 86 (4): 2566–82. Bibcode:2004BpJ....86.2566H. doi:10.1016/S0006-3495(04)74312-X. PMC 1304104. PMID 15041693.
  9. ↑ 9.0 9.1 9.2 9.3 Parry BR, Surovtsev IV, Cabeen MT, O'Hern CS, Dufresne ER, Jacobs-Wagner C (January 2014). "The bacterial cytoplasm has glass-like properties and is fluidized by metabolic activity". Cell. 156 (1–2): 183–94. Bibcode:2014APS..MARJ16002P. doi:10.1016/j.cell.2013.11.028. PMC 3956598. PMID 24361104.
  10. ↑ Taylor CV (1923). "The contractile vacuole in Euplotes: An example of the sol-gel reversibility of cytoplasm". Journal of Experimental Zoology. 37 (3): 259–289. doi:10.1002/jez.1400370302.
  11. ↑ Kwapiszewska, Karina; et al. (31 July 2020). "Nanoscale Viscosity of Cytoplasm Is Conserved in Human Cell Lines". The Journal of Physical Chemistry Letters. 11 (16): 6914–6920. doi:10.1021/acs.jpclett.0c01748. PMC 7450658. PMID 32787203.
  12. ↑ Guo M, Ehrlicher AJ, Jensen MH, Renz M, Moore JR, Goldman RD, Lippincott-Schwartz J, Mackintosh FC, Weitz DA (August 2014). "Probing the stochastic, motor-driven properties of the cytoplasm using force spectrum microscopy". Cell. 158 (4): 822–832. doi:10.1016/j.cell.2014.06.051. PMC 4183065. PMID 25126787.
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बाहरी संबंध

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