Membrane structure and function MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Membrane structure and function - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर B, C और D है

संप्रत्यय:

• प्रोटीन अक्सर विशिष्ट कोशिकीय डिब्बों के भीतर स्थानीयकृत होते हैं, और उनके स्थानीयकरण का निर्धारण उनके कार्य को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
• प्रोटीन स्थानीयकरण अध्ययन में इम्यूनोफ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी और जैव रासायनिक भिन्नात्मकता जैसी तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है ताकि उस ऑर्गेनेल की पहचान की जा सके जहाँ प्रोटीन रहता है।
• एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम (ER) कोशिका में एक प्रमुख ऑर्गेनेल है, जिसे विशिष्ट प्रोटीन या रंगों द्वारा चिह्नित किया जाता है, और RFP (रेड फ्लोरेसेंट प्रोटीन) जैसे फ्लोरोसेंट टैग का उपयोग करके देखा जा सकता है।
• इम्यूनोफ्लोरेसेंस, फ्लोरोसेंट टैग वाले फ्यूजन प्रोटीन और विभेदक अपकेंद्रण जैसी जैव रासायनिक विधियों जैसे उपकरणों का उपयोग करके, शोधकर्ता यह पुष्टि कर सकते हैं कि क्या कोई प्रोटीन ER में स्थानीयकृत है।

व्याख्या:

B: C-टर्मिनस पर GFP से जुड़े प्रोटीन A को व्यक्त करें, इसके बाद सह-स्थानीयकरण के लिए RFP के साथ माइक्रोस्कोपी की जाँच करें।

• इस प्रयोग में C-टर्मिनल छोर पर GFP (ग्रीन फ्लोरेसेंट प्रोटीन) के साथ प्रोटीन A को टैग करना शामिल है। GFP-टैग्ड प्रोटीन A एक माइक्रोस्कोप के तहत हरे रंग में फ्लोरोसेंस करेगा।
• RFP-टैग्ड ER मार्कर के लाल फ्लोरोसेंस के साथ सह-स्थानीयकरण की जाँच करके, शोधकर्ता यह निर्धारित कर सकते हैं कि क्या प्रोटीन A ER में मौजूद है।
• यह विधि प्रभावी है क्योंकि प्रत्यक्ष दृश्य कोशिका में प्रोटीन के स्थान के बारे में स्थानिक जानकारी प्रदान करती है।

C: प्रोटीन A के इम्यूनोफ्लोरेसेंस स्टेनिंग करें, इसके बाद सह-स्थानीयकरण के लिए RFP के साथ माइक्रोस्कोपी की जाँच करें।

• इम्यूनोफ्लोरेसेंस स्टेनिंग में एक माइक्रोस्कोप के तहत इसके स्थानीयकरण की कल्पना करने के लिए प्रोटीन A के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी का उपयोग करना शामिल है।
• यह तकनीक शोधकर्ताओं को प्रोटीन A के देशी (अपरिवर्तित) रूप का पता लगाने की अनुमति देती है, अतिप्रवाह या फ्यूजन टैगिंग से संभावित कलाकृतियों से बचा जाता है।
• RFP-टैग्ड ER मार्कर के साथ सह-स्थानीयकरण इस बात की पुष्टि कर सकता है कि क्या प्रोटीन A ER में स्थानीयकृत है।

D: विभेदक अपकेंद्रण द्वारा ER को अलग करें और RFP के साथ प्रोटीन A के सह-शुद्धिकरण की जाँच करें।

• विभेदक अपकेंद्रण आकार और घनत्व के आधार पर कोशिकीय ऑर्गेनेल को अलग करता है। इस प्रक्रिया में ER को एक अलग अंश के रूप में अलग किया जा सकता है।
• प्रोटीन A की उपस्थिति के लिए ER अंश का विश्लेषण करके (जैसे, वेस्टर्न ब्लॉट के माध्यम से), शोधकर्ता ER के साथ इसके संबंध की पुष्टि कर सकते हैं।
• RFP-टैग्ड ER मार्कर के साथ प्रोटीन A का सह-शुद्धिकरण ER में इसके स्थानीयकरण का और समर्थन करता है।

अन्य विकल्प

A: N-टर्मिनस पर GFP से जुड़े प्रोटीन A को व्यक्त करें, इसके बाद सह-स्थानीयकरण के लिए RFP के साथ माइक्रोस्कोपी की जाँच करें।

• जबकि N-टर्मिनस पर GFP के साथ प्रोटीन A को टैग करना एक मान्य दृष्टिकोण है, GFP टैग का स्थान प्रोटीन A के उचित तह, लक्ष्यीकरण या कार्य में हस्तक्षेप कर सकता है। इस तरह के हस्तक्षेप से गलत-नकारात्मक परिणाम हो सकते हैं, जिससे यह विकल्प C-टर्मिनल टैगिंग की तुलना में कम विश्वसनीय हो जाता है।

सही उत्तर CO₂ और डाइएथिल यूरिया हैं।

व्याख्या:

• फॉस्फोलिपिड द्विपरत कोशिका झिल्ली की एक मूलभूत संरचना है। यह उभयसंवेदी फॉस्फोलिपिड अणुओं से बना होता है, जिसमें जलस्‍नेही (जल को आकर्षित करने वाले) सिर और जलविरागी (जल को पीछे हटाने वाले) पूंछ होते हैं।
• यह संरचना एक चयनात्मक अवरोध का निर्माण करती है, जो केवल कुछ अणुओं को उनके आकार, ध्रुवता और लिपिड में घुलनशीलता के आधार पर गुजरने देती है।
• अध्रुवीय, छोटे और लिपिड-घुलनशील अणु फॉस्फोलिपिड द्विपरत के माध्यम से आसानी से फैल सकते हैं, जबकि बड़े, ध्रुवीय या आवेशित अणुओं को आमतौर पर विशेष परिवहन तंत्र की आवश्यकता होती है।

चित्र: विभिन्न अणुओं के लिए शुद्ध फॉस्फोलिपिड द्विपरत की सापेक्ष पारगम्यता

CO₂ और डाइएथिल यूरिया (सही उत्तर):

• CO₂ (कार्बन डाइऑक्साइड) एक छोटा, अध्रुवीय गैस अणु है जो परिवहन प्रोटीन की आवश्यकता के बिना फॉस्फोलिपिड द्विपरत के जलविरागी कोर के माध्यम से आसानी से फैल सकता है।
• डाइएथिल यूरिया एक अपेक्षाकृत छोटा, अध्रुवीय अणु है जिसमें द्विपरत को पार करने के लिए पर्याप्त लिपिड घुलनशीलता होती है। इसकी अध्रुवीय प्रकृति इसे फॉस्फोलिपिड की जलविरागी पूंछ के साथ अंत:क्रिया करती है।

जल और ग्लूकोज:

• जल, हालांकि छोटा है, एक ध्रुवीय अणु है। हालांकि यह कुछ हद तक द्विपरत के माध्यम से फैल सकता है, लेकिन इसकी पारगम्यता सीमित है। कुशल जल परिवहन के लिए आमतौर पर एक्वापोरिन (विशेष प्रोटीन) की आवश्यकता होती है।
• ग्लूकोज एक बड़ा, ध्रुवीय अणु है जो द्विपरत के जलविरागी  कोर से होकर नहीं गुजर सकता। झिल्ली मार्ग के लिए इसे विशिष्ट परिवहन प्रोटीन (जैसे, ग्लूकोज परिवाहक) की आवश्यकता होती है।

लाइसिन और एथेनॉल:

• लाइसिन एक बड़ा, आवेशित एमिनो अम्ल है। इसका सकारात्मक आवेश इसे अत्यधिक जलस्‍नेही बनाता है, जो इसे परिवहन प्रोटीन की सहायता के बिना द्विपरत के जलविरागी  कोर को पार करने से रोकता है।
• दूसरी ओर, एथेनॉल एक छोटा, थोड़ा ध्रुवीय अणु है। हालांकि यह कुछ हद तक द्विपरत के माध्यम से फैल सकता है, लेकिन इसकी पारगम्यता CO₂ जैसे अध्रुवीय अणुओं की तुलना में कम है।

यूरिया और क्लोराइड आयन:

• यूरिया एक छोटा, ध्रुवीय अणु है। इसकी ध्रुवीयता के कारण द्विपरत के माध्यम से इसकी पारगम्यता सीमित है, हालांकि यह छोटी मात्रा में धीरे-धीरे गुजर सकता है।
• क्लोराइड आयन (Cl ^- ) आवेशित कण होते हैं, जो उन्हें अत्यधिक जलस्नेही बनाते हैं। वे आयन चैनलों या परिवहन प्रोटीन की सहायता के बिना द्विपरत के जलविरागी कोर को पार नहीं कर सकते हैं।

सही विकल्प है: (2) सक्रिय परिवहन तंत्र द्वारा

व्याख्या:

• सक्रिय परिवहन तंत्र द्वारा: प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार ऋणात्मक झिल्ली विभव मुख्य रूप से सक्रिय परिवहन प्रक्रियाओं द्वारा बना रहता है। सबसे उल्लेखनीय उदाहरण सोडियम-पोटेशियम पंप (Na⁺/K⁺-ATPase) है, जो सक्रिय रूप से 3 Na⁺ आयनों को कोशिका से बाहर और 2 K⁺ आयनों को कोशिका के अंदर उनकी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध, ATP का उपयोग करके परिवहन करता है। यह एक विद्युत रासायनिक प्रवणता बनाता है, जो कोशिका के अंदर ऋणात्मक विभव में योगदान करता है।

• निष्क्रिय परिवहन तंत्र द्वारा: जबकि निष्क्रिय परिवहन (जैसे, विसरण और सुगम विसरण) आयनों को उनकी सांद्रता प्रवणता के अनुसार स्थानांतरित करता है, यह ऋणात्मक झिल्ली विभव को बनाए नहीं रख सकता है क्योंकि इसे ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है और यह संतुलन के विरुद्ध प्रवणता स्थापित नहीं कर सकता है।

• चयनात्मक आयन चैनलों द्वारा: चयनात्मक आयन चैनल, जैसे K⁺ लीक चैनल, अपनी विद्युत रासायनिक प्रवणता के अनुसार आयनों को स्थानांतरित करने की अनुमति देकर आराम झिल्ली विभव में योगदान करते हैं। हालांकि, ये चैनल अकेले सक्रिय परिवहन तंत्र के योगदान के बिना ऋणात्मक झिल्ली विभव को सक्रिय रूप से बनाए नहीं रख सकते हैं।

• झिल्ली परिवहन द्वारा: सुगम विसरण में शामिल झिल्ली परिवहन, आयन गति का समर्थन करते हैं, लेकिन सीधे ऋणात्मक झिल्ली विभव नहीं बनाते हैं क्योंकि वे प्रवणता के विरुद्ध काम नहीं करते हैं।

सही उत्तर केवल C और D है।

स्पष्टीकरण:-

प्रयोग A: साइटोसोल + ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन के लिए mRNA + N-टर्मिनल और C-टर्मिनल एंटीबॉडी के लिए वेस्टर्न ब्लॉटिंग।

• इस प्रयोग में, केवल साइटोसोल और mRNA मौजूद हैं, और रफ माइक्रोसोम (जो ER की नकल करते हैं) के बिना, प्रोटीन का संश्लेषण होगा लेकिन इसे झिल्ली में सम्मिलित नहीं किया जाएगा या संसाधित नहीं किया जाएगा। दोनों N-टर्मिनल और C-टर्मिनल क्षेत्र एंटीबॉडी के लिए सुलभ होंगे।
• यह प्रयोग दिखाएगा कि प्रोटीन का संश्लेषण होता है, लेकिन यह ER में ट्रांसमेम्ब्रेन सम्मिलित होने या उसके अभिविन्यास की पुष्टि नहीं करेगा।

प्रयोग B: साइटोसोल + mRNA + रफ माइक्रोसोम + N-टर्मिनल और C-टर्मिनल एंटीबॉडी के लिए वेस्टर्न ब्लॉटिंग।

• इस मामले में, रफ माइक्रोसोम मौजूद हैं, इसलिए प्रोटीन संभावित रूप से ER झिल्ली में सम्मिलित हो सकता है। क्लीवेबल सिग्नल अनुक्रम ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन को ER में निर्देशित करेगा, और यह खुद को इस तरह से उन्मुख कर सकता है कि या तो N-टर्मिनल या C-टर्मिनल ER लुमेन के अंदर हो।
• हालांकि, किसी भी प्रोटीज उपचार के बिना, हम निर्णायक रूप से यह निर्धारित नहीं कर सकते हैं कि प्रोटीन को झिल्ली में सम्मिलित किया गया है या अभिविन्यास क्या है।
• यह प्रयोग संभावित झिल्ली सम्मिलित होने का सुझाव देता है लेकिन अभिविन्यास के बारे में निश्चित प्रमाण या जानकारी नहीं देता है।

प्रयोग C: साइटोसोल + mRNA + रफ माइक्रोसोम + प्रोटीज उपचार + N-टर्मिनल और C-टर्मिनल एंटीबॉडी के लिए वेस्टर्न ब्लॉटिंग।

• प्रोटीज ER झिल्ली के बाहर उजागर किए गए प्रोटीन के किसी भी हिस्से को नीचा दिखाएगा। यदि ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन को ER झिल्ली में सही ढंग से सम्मिलित किया जाता है, तो एक भाग (या तो N-टर्मिनल या C-टर्मिनल) ER के अंदर सुरक्षित रहेगा और नीचा नहीं दिखाया जाएगा, जबकि दूसरा भाग प्रोटीज के संपर्क में आएगा और नीचा दिखाया जाएगा।
• प्रोटीज उपचार के बाद, यदि वेस्टर्न ब्लॉट केवल एक क्षेत्र (या तो N-टर्मिनल या C-टर्मिनल) का पता लगाता है, तो यह दर्शाता है कि प्रोटीन को झिल्ली में सम्मिलित किया गया है और एक टर्मिनस ER के अंदर है जबकि दूसरा बाहर उजागर है।
• यह प्रयोग ER में प्रोटीन के सम्मिलित होने की पुष्टि करता है और इसके अभिविन्यास के बारे में सुराग देता है, लेकिन आगे सत्यापन के बिना अभिविन्यास पूरी तरह से स्पष्ट नहीं हो सकता है।

प्रयोग D: साइटोसोल + mRNA + रफ माइक्रोसोम + प्रोटीज उपचार + डिटर्जेंट + N-टर्मिनल और C-टर्मिनल एंटीबॉडी के लिए वेस्टर्न ब्लॉटिंग।

• डिटर्जेंट का जोड़ ER झिल्लियों को घोलता है, जिससे प्रोटीन के सभी क्षेत्र प्रोटीज के लिए सुलभ हो जाते हैं। यदि प्रोटीन को झिल्ली में सम्मिलित किया गया था, तो डिटर्जेंट की उपस्थिति में प्रोटीज उपचार पूरे प्रोटीन को नीचा दिखाएगा।
• यदि डिटर्जेंट उपचार के बाद, न तो N-टर्मिनल और न ही C-टर्मिनल क्षेत्र वेस्टर्न ब्लॉट द्वारा पता लगाया जा सकता है, तो यह पुष्टि करता है कि प्रोटीन को पूरी तरह से झिल्ली में सम्मिलित किया गया था, क्योंकि दोनों सिरों को नीचा दिखाया गया था जब झिल्ली को घोल दिया गया था।
• यह प्रयोग यह पुष्टि करने के लिए महत्वपूर्ण है कि प्रोटीन ER झिल्ली के अंदर था और डिटर्जेंट उपचार से पहले सुरक्षित था।

इसलिए, सही उत्तर C और D है।

सही उत्तर है - वे कोशिका सिग्नलिंग और प्रोटीन पृथक्करण  के लिए प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करते हैं।

व्याख्या:

A) वे झिल्ली की तरलता और कठोरता को कम करते हैं।

• गलत। जबकि लिपिड राफ्ट झिल्ली की समग्र संरचना और संगठन में योगदान कर सकते हैं, उनकी प्राथमिक भूमिका तरलता को कम करना नहीं है। इसके बजाय, वे एक अलग वातावरण प्रदान करते हैं जो विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं का समर्थन कर सकता है।

B) वे कोशिका सिग्नलिंग और प्रोटीन पृथक्करण के लिए प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करते हैं।

• सही। लिपिड राफ्ट कोशिका झिल्ली के भीतर माइक्रोडोमेन हैं जो स्फिंगोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल से भरपूर होते हैं। ये राफ्ट विशिष्ट प्रोटीन और लिपिड को केंद्रित करते हैं, कोशिका सिग्नलिंग मार्गों और झिल्ली प्रोटीन के पृथक्करण को सुविधाजनक बनाते हैं, इस प्रकार संचार और कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

C) वे केवल संरचनात्मक घटक हैं जिनकी कोई कार्यात्मक भूमिका नहीं है।

• गलत। लिपिड राफ्ट की विशेष रूप से सिग्नलिंग और प्रोटीन अंत:क्रिया में महत्वपूर्ण कार्यात्मक भूमिकाएँ हैं। वे केवल संरचनात्मक घटक नहीं हैं; वे विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं में शामिल गतिशील प्लेटफॉर्म हैं।

D) वे लिपिड के भंडारण स्थल के रूप में कार्य करते हैं।

• गलत। जबकि लिपिड राफ्ट लिपिड से बने होते हैं, उनका प्राथमिक कार्य लिपिड को संग्रहीत करना नहीं है, बल्कि कुशल कोशिकीय संचार और प्रतिक्रिया के लिए सिग्नलिंग अणुओं और प्रोटीन को व्यवस्थित करना है।

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निष्कर्ष: स्फिंगोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल द्वारा बनने वाले लिपिड राफ्ट मुख्य रूप से कोशिका सिग्नलिंग और प्रोटीन पृथक्करण  के लिए प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करते हैं, कोशिकीय संचार और कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

अवधारणा :

• ट्रांस्मेम्ब्रेन प्रोटीन की विशेषता यह होती है कि उनमें ट्रांस्मेम्ब्रेन-फैले हुए खंड होते हैं।
• इनमें 21 से 26 हाइड्रोफोबिक अमीनो अम्ल अवशेषों का एक समूह होता है, जो एक अल्फा-हेलिक्स में कुंडलित होता है, जिसके बारे में माना जाता है कि यह लिपिड द्विपरत के फैलाव को सुगम बनाता है।
• कुछ झिल्ली प्रोटीनों में, ट्रांस्मेम्ब्रेन भाग में बीटा-बैरल होता है जो प्रतिसमानांतर बीटा स्ट्रैंड से बना होता है।

स्पष्टीकरण:

• झिल्ली प्रोटीन सहसंयोजक रूप से लिपिड अणुओं से बंधे होते हैं और इन्हें लिपिड-लिंक्ड या लिपिड-एंकरेड प्रोटीन कहा जाता है।
• वे तीन प्रकार के लिपिड के साथ सहसंयोजक संलग्नक बनाते हैं - फ़ार्नेसिल और जेरानिलजेरानिल अवशेषों जैसे आइसोप्रीन इकाइयों से बने यौगिक, मिरिस्टिक अम्ल और पामिटिक अम्ल जैसे फैटी अम्ल, और ग्लाइकोसिलेटेड फॉस्फोलिपिड।
• प्रोटीन जो फ़ार्नेसिल (15-कार्बन यौगिक) और गेरानिलगेरानिल (20-कार्बन यौगिक) जैसे आइसोप्रेनॉइड यौगिकों के साथ सहसंयोजक रूप से जुड़े होते हैं, उन्हें प्रीनिलेटेड प्रोटीन कहा जाता है। इन प्रोटीनों में, आइसोप्रेनॉइड यौगिक थायोएथर लिंकेज के माध्यम से C-टर्मिनल पर सिस्टीन अवशेष से सहसंयोजक रूप से जुड़े होते हैं।
• पामिटिक अम्ल और मिरिस्टिक अम्ल जैसे फैटी अम्ल के साथ सहसंयोजक रूप से जुड़े प्रोटीन को फैटी एसाइलेटेड प्रोटीन कहा जाता है। मिरिस्टिक अम्ल एक 14-कार्बन अणु है जो N-टर्मिनस ग्लाइसिन अवशेष (मिरिस्टॉयलेशन) के अल्फा-एमिनो समूह के लिए एमाइड लिंकेज के माध्यम से प्रोटीन से जुड़ा होता है।
• पामिटिक अम्ल, एमाइड लिंकेज (पामिटॉयलेशन) के माध्यम से N या C-टर्मिनस के निकट सिस्टीन अवशेष से जुड़ा होता है।
• एक ग्लाइकोफॉस्फेटिडिलिनोसिटॉल अणु (GPI) एमाइड लिंकेज के माध्यम से C टर्मिनल अमीनो अम्ल से जुड़ता है।

अतः सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा :

• ट्रांसपोर्टर झिल्ली प्रोटीन या वाहक प्रोटीन होते हैं जो झिल्ली को फैलाते हैं और आयनों, अणुओं, छोटे पेप्टाइड्स और कुछ मैक्रोमॉलिक्यूल्स की गति में सहायता करते हैं।
• झिल्ली के पार परिवहन सरल विसरण, सुगम विसरण, परासरण या सक्रिय परिवहन के माध्यम से हो सकता है।
• स्थानांतरण में मध्यस्थता करने वाले दो विशिष्ट स्थानांतरण परिसर बाह्य और आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में स्थित होते हैं।

Important Points

Sec 61 -

• लगभग हर नव संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड का अंतर्द्रव्यी जालिका में स्थानांतरण ट्रांसलोकॉन प्रोटीन के माध्यम से होता है।
• यह प्रोटीन सभी केन्द्रकयुक्त कोशिकाओं की ईआर झिल्ली में मौजूद होता है।
• ट्रांसलोकॉन में अन्य प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के साथ-साथ Sec 61 चैनल प्रोटीन भी शामिल है।
• Sec 61 यूकेरियोट्स में प्रोटीन को एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम तक और प्रोकैरियोट्स में कोशिका से बाहर ले जाता है।

TOM -

• TOM कॉम्प्लेक्स (बाहरी झिल्ली का ट्रांसलोकेज़) में ग्राही प्रोटीन (Tom20, Tom22, और Tom70), चैनल बनाने वाले प्रोटीन (Tom40) और तीन छोटे Tom प्रोटीन (Tom5, Tom6, और Tom7) होते हैं।
• TOM 20 एक माइटोकॉन्ड्रियल Importin ग्राही है।
• यह बाह्य माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में ट्रांसलोकेज़ है।

Importin -

• इम्पोर्टिन एक प्रकार का कैरियोफेरिन (कोशिकाद्रव्य और केन्द्रक के बीच अणुओं के परिवहन के लिए प्रोटीन ट्रांसपोर्टर) है ।
• यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। इम्पोर्टिन बीटा विशेष रूप से केन्द्रक के अंदर प्रोटीन का परिवहन करता है।
• कार्गो प्रोटीन को केन्द्रक में पहुंचाने के लिए इम्पोर्टिन बीटा को केन्द्रकीय छिद्र परिसरों के साथ जुड़ना पड़ता है।
• यह केन्द्रकीय छिद्र परिसर के साथ बंधकर पूरा किया जाता है।
• यह 50 kDa से बड़े प्रोटीन को केन्द्रकीय झिल्ली के पार ले जाता है।

Tim 44 -

• Tim 44 (ट्रांसलोकेज़ इनर मेम्ब्रेन 44) माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में स्थित है और आंतरिक झिल्ली से परिधीय रूप से भी जुड़ा हुआ है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।

अवधारणा:

• एक्वापोरिन झिल्लीदार जल चैनल हैं जो कोशिका में जल की मात्रा को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• वे झिल्ली के आर-पार पानी की निष्क्रिय गति की अनुमति देते हैं।
• वे व्यापक रूप से वितरित हैं और जीवाणु, पौधों और जानवरों जैसे विभिन्न जगतों में पाए जाते हैं।
• एक्वापोरिन की आवश्यकता इसलिए होती है क्योंकि जल एक ध्रुवीय अणु है जिसमें थोड़ा +ve तथा थोड़ा -ve आवेश होता है।
• जल अणुओं की ध्रुवीय प्रकृति के कारण हाइड्रोफोबिक झिल्ली के पार जल अणुओं का विसरण एक बहुत ही धीमी प्रक्रिया है, जो कोशिका को जीवित रखने तथा आवश्यक कोशिकीय कार्यों को पूरा करने के लिए पर्याप्त तेज़ नहीं है।
• इसलिए, पानी के तीव्र परिवहन के लिए चैनलों की आवश्यकता होती है।

स्पष्टीकरण:

• एक्वापोरिन्स अभिन्न झिल्ली प्रोटीन का एक परिवार है जिसमें एक केंद्रीय छिद्र होता है।
• यह एमआईपी यानि प्रमुख आंतरिक प्रोटीन परिवार से संबंधित है।
• एमआईपी एक सुपर-फैमिली है जिसमें तीन उप-फैमिली शामिल हैं, अर्थात् एक्वापोरिन, एक्वाग्लिसरोपोरिन और एस-एक्वापोरिन।
• इसलिए, विकल्प 1 एक्वापोरिन की विशेषताएं हैं।
• एक्वापोरिन जीवाणु, पौधों और जानवरों सहित जीवन के सभी जगत में मौजूद होते हैं।
• इसलिए, विकल्प 2 एक्वापोरिन की विशेषता नहीं है।
• सभी एक्वापोरिन छह झिल्ली-फैले अल्फा हेलिक्स के साथ अभिन्न झिल्ली प्रोटीन हैं। प्रोटीन का N और C टर्मिनल कोशिका के साइटोसोल का सामना करता है
• N-टर्मिनल और C-टर्मिनल पर उच्च संरक्षित समरूप अनुक्रम पाया जाता है।
• अनुक्रम Asn-Pro-Ala (NPA) रूपांकन है। इसमें दो Asn अवशेष एक्वापोरिन चैनल बनाते हैं।
• इसलिए, विकल्प 3 और 4 एक्वापोरिन की विशेषताएं हैं।

अतः सही उत्तर विकल्प 2 है।

Key Points

• कोशिका झिल्ली एक लिपिड द्विपरत से बनी होती है, जो लिपिड अणुओं की एक सतत दोहरी परत होती है।
• लिपिड द्विपरत की अनुमानित मोटाई लगभग 4-5 nm है।
• यह लिपिड द्विपरत कोशिका झिल्ली की मूल संरचना बनाती है तथा एक अवरोध के रूप में कार्य करती है जो कोशिका के अंदरूनी भाग को बाहरी वातावरण से अलग करती है।
• यह कोशिका के अंदर और बाहर अणुओं और आयनों की गति को भी नियंत्रित करता है, तथा कोशिकीय होमियोस्टेसिस को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

लिपिड बाईलेयर की विशेषताएं -

• संघटन -
  • लिपिड द्विपरत मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स से बनी होती है, जो कि एम्फीपैथिक अणु होते हैं।
  • प्रत्येक फॉस्फोलिपिड अणु में एक हाइड्रोफिलिक सिर और दो हाइड्रोफोबिक पूंछ होती हैं।
  • कोलेस्ट्रॉल अणु लिपिड द्विपरत के भीतर फैले होते हैं।
  • इसमें झिल्ली प्रोटीन भी होते हैं जो इसके अंदर या इसकी सतह से जुड़े होते हैं। ये प्रोटीन विभिन्न कोशिकीय कार्यों, जैसे परिवहन, सेल सिग्नलिंग और एंजाइमेटिक गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• व्यवस्था -
  • फॉस्फोलिपिड स्वयं को द्विपरत में व्यवस्थित करते हैं, जिसमें उनके जलंरागी सिर जलीय वातावरण की ओर बाहर की ओर होते हैं, तथा उनकी जलभीतिक पूंछ जल से दूर, अन्दर की ओर होती है, जिससे झिल्ली का जलभीतिक केन्द्र बनता है।

Additional Information
झिल्ली प्रोटीन -

• प्लाज्मा झिल्ली के फॉस्फोलिपिड द्विपरत में मौजूद प्रोटीन दो प्रकार के होते हैं - आंतरिक और बाह्य।
• आंतरिक प्रोटीन द्विपरत की अलग-अलग गहराई पर पाए जाते हैं। वे झिल्ली की पूरी मोटाई में फैले होते हैं और इसलिए उन्हें ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन कहा जाता है।
• वे झिल्ली के माध्यम से पानी के मार्ग के लिए चैनल के रूप में कार्य करते हैं।
• बाह्य प्रोटीन को परिधीय प्रोटीन भी कहा जाता है। जैसा कि नाम से पता चलता है कि वे झिल्ली की दो सतहों पर पाए जाते हैं।

अवधारणा:

• नाभिक में पाए जाने वाले सभी प्रोटीन, जिनमें डीएनए और आरएनए पॉलीमरेज़, प्रतिलेखन कारक और हिस्टोन शामिल हैं, कोशिका द्रव्य में निर्मित होते हैं और नाभिकीय छिद्र परिसरों द्वारा नाभिक में लाए जाते हैं।
• ऐसे प्रोटीनों को विशिष्ट रूप से नाभिकीय-अभिगमित संकेत द्वारा नाभिक में ले जाया जाता है।
• प्रोटीन, टीआरएनए और राइबोसोमल उप-इकाइयों को एक ऐसी प्रक्रिया द्वारा निर्यात किया जाता है जो कोशिकाद्रव्य में ऊपर वर्णित आयात प्रक्रिया के समान ही है।
• ऐसे "शटलिंग" प्रोटीनों में एक एनएलएस होता है जो नाभिक में उनके अवशोषण का कारण बनता है, तथा एक नाभिकीय-निर्यात संकेत (एनईएस) होता है जो नाभिक से नाभिकीय छिद्रों के माध्यम से कोशिका द्रव्य तक उनके निर्यात को बढ़ावा देता है।
• मेसेंजर राइबोन्यूक्लियर प्रोटीन कॉम्प्लेक्स या mRNP, नाभिक में प्रसंस्करण समाप्त होने के बाद कुछ प्रोटीन और mRNA से बना होता है। mRNP निर्यातक नाभिक से mRNP का मुख्य ट्रांसपोर्टर है।

स्पष्टीकरण:

कथन A: RanGTP का स्तर कोशिका द्रव्य की तुलना में नाभिक में अधिक होता है।

• तीनों आरेखों पर विचार करें, यह स्पष्ट है कि नाभिक में Ran GTP का स्तर उच्च रहता है , इसलिए कथन A सही है

कथन बी: परमाणु आयात रिसेप्टर्स नाभिक और कोशिका द्रव्य के बीच आवागमन कर सकते हैं।

• परमाणु आयात रिसेप्टर्स वास्तव में नाभिक और कोशिका द्रव्य के बीच आवागमन कर सकते हैं , इसलिए कथन B सही है

कथन C: NTF2 RanGDP को कोशिकाविलेय में अभिगमित करता है।

• RanGTP और इम्पोर्टिन कॉम्प्लेक्स को नाभिक से कोशिकाविलेय में ले जाया जाता है इसलिए यह कथन गलत है

कथन D: mRNA का निर्यात सीधे Ran पर आश्रित नहीं है।

• जैसा कि चित्र से स्पष्ट है , mRNA निर्यात रैन से स्वतंत्र है।
• इस प्रकार यह कथन सत्य है।

कथन ई:

• उपरोक्त व्याख्या पर विचार करें तो यह विकल्प सत्य है।

अतः सही उत्तर विकल्प 1 है: केवल A,B,D,E.

अवधारणा:

• प्रोटीन छंटाई या लक्ष्यीकरण उस प्रक्रिया को संदर्भित करती है जिसमें कोशिका प्रोटीन को कोशिका के उपयुक्त क्षेत्र में या कोशिका के बाहर परिवहन करती है।
• प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में, नव संश्लेषित प्रोटीन को कोशिका में वांछित स्थान पर पहुंचाया जाता है, इसे प्रोटीन लक्ष्यीकरण कहा जाता है।
• प्रोटीन को लक्ष्य बनाना और उनके स्थान तक पहुंचाना, प्रोटीन में मौजूद सूचना पर आधारित होता है।
• एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गॉल्जी उपकरण, एंडोसोम्स और लाइसोसोम्स वे कोशिकांग हैं जो प्रोटीन प्रसंस्करण और पुटिका परिवहन में शामिल होते हैं।
• झिल्ली-बद्ध राइबोसोम द्वारा संश्लेषित प्रोटीनों में घुलनशील तथा झिल्ली-बद्ध प्रोटीन दोनों शामिल होते हैं।
• कोशिकाओं से स्रावित होने वाले प्रोटीन स्रावी मार्ग से निम्नलिखित क्रम में गुजरते हैं:
• खुरदरी अन्तर्द्रव्यी जालिका → ईआर-गोल्जी परिवहन पुटिका → गोल्जी सिस्टर्नी → स्रावी एवं परिवहन पुटिका और → कोशिका सतह।
• स्रावी प्रोटीन के संश्लेषण में लगे राइबोसोम में एक संकेत अनुक्रम होता है जो इसे ईआर तक पहुंचाता है, जहां यह ईआर लुमेन में प्रवेश करता है
• सिग्नल अनुक्रम पॉलीपेप्टाइड की एन-टर्मिनल बढ़ती श्रृंखला में मौजूद होता है।
• सिग्नल पहचान कण (एसआरपी) प्रोटीन होते हैं जो सिग्नल अनुक्रम से जुड़ते हैं और फिर ये राइबोसोम, पॉलीपेप्टाइड और एसआरपी एसआरपी रिसेप्टर्स से जुड़ते हैं जो ईआर झिल्ली पर मौजूद होते हैं।
• फिर नवजात पॉलीपेप्टाइड को ईआर के लुमेन में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
• एक बार जब प्रोटीन ईआर लुमेन में प्रवेश कर जाता है, तो इसे कोशिकाओं के विभिन्न भागों में और कोशिकाओं के बाहर अलग कर दिया जाता है।
• नाभिकीय स्थानीयकरण अनुक्रम (एनएलएस) मूल अमीनो एसिड का एक छोटा खंड है जो प्रोटीन के नाभिकीय आयात के लिए आवश्यक और पर्याप्त है।
• कुछ कोशिकाद्रव्यी प्रोटीन परमाणु आयात के लिए रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, वे कार्गो प्रोटीन के एनएलएस से बंधते हैं।
• ये रिसेप्टर्स कैरियोफेरिन नामक प्रोटीन के एक बड़े परिवार से संबंधित हैं।

व्याख्या:

• एनएलएस वह मूल अमीनो एसिड है जो परमाणु आयात के लिए आवश्यक है।
• प्रोटीन x के मामले में, यह अनुक्रम C-टर्मिनल सिरे पर पाया जाता है।
• जब GFP को प्रोटीन X के C-टर्मिनल से जोड़ा जाता है, तो यह मूल अनुक्रम छिप जाता है, जिसके कारण काइमेरिक प्रोटीन के लिए कोशिकाद्रव्यी रिसेप्टर्स से बंध पाना और नाभिक में आयातित होना संभव नहीं होता है।
  • अतः कथन A सही है।
• अनुवादोत्तर संशोधन सहसंयोजक प्रसंस्करण है जो प्रोटीन के गुणों को बदल देता है।
• यह बहुत संभव है कि प्रोटीन एक्स में कुछ अनुवादोत्तर संशोधन हुआ हो, जिससे एनएलएस सिग्नल बाधित हो गया हो।
  • अतः कथन B सही है।
• प्रोटीन आयात के लिए NLS ज़रूरी होने के साथ-साथ पर्याप्त भी है। इसलिए, अगर किसी भी प्रोटीन में, चाहे वह छोटा हो या बड़ा, यह NLS है तो वह न्यूक्लियर पोर से होकर गुज़र सकता है।
  • अतः कथन C गलत है।
• जीएफपी के अनुवादोत्तर संशोधन के परिणामस्वरूप अमीनो एसिड से क्रोमोफोर का निर्माण होता है।
• इससे प्रतिदीप्ति उत्सर्जित करना संभव हो जाता है। इसलिए, GFP प्रोटीन के अनुवादोत्तर संशोधन से काइमेरिक प्रोटीन के आयात पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
  • अतः कथन D गलत है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।

अवधारणा:

• जब कोशिकाएं क्षतिग्रस्त हो जाती हैं, तो अंतर्द्रव्यी जालिका 20 से 200 नैनोमीटर व्यास वाले पुटिकाओं का एक विषम संग्रह बनाती है , जिसे माइक्रोसोम या लघुकाय कहते हैं।
• खुरदरी पुटिकाएं, चिकनी पुटिकाएं और राइबोसोम तीन संरचनात्मक घटक हैं जो पुटिकाओं का निर्माण करते हैं, जिन्हें विभेदक अपकेन्द्रण द्वारा निकाला जाता है।
• माइक्रोसोमल अंश अनेक एंजाइम गतिविधि से जुड़ा हुआ है ।

व्याख्या:

• जहां तक किसी भी प्रयोग के लिए नियंत्रण का सवाल है, यह समझना होगा कि उठाए गए किसी भी कदम की स्पष्ट व्याख्या होनी चाहिए और यह तभी संभव है जब हर चरण के लिए नियंत्रण ठीक से डिजाइन किए गए हों।
• यहाँ इस प्रयोग में छात्र डिटर्जेंट और प्रोटीएज का उपयोग कर रहा है इसलिए आदर्श रूप से नियंत्रण के तीन संयोजन संभव हैं, एक केवल डिटर्जेंट के साथ, एक केवल प्रोटीएज के साथ और अंत में एक दोनों के साथ, क्योंकि यहाँ ईआर आधारित माइक्रोसोम की आवश्यकता है, न्यूक्लिऐस की आवश्यकता नहीं है इसलिए कथन C अप्रासंगिक है और सही संयोजन कथन A, B और D हैं।

इसलिए सही उत्तर विकल्प 1 है: केवल A, B और D

अवधारणा :

• ट्रांस्मेम्ब्रेन प्रोटीन की विशेषता यह होती है कि उनमें ट्रांस्मेम्ब्रेन-फैले हुए खंड होते हैं।
• इनमें 21 से 26 हाइड्रोफोबिक अमीनो अम्ल अवशेषों का एक समूह होता है, जो एक अल्फा-हेलिक्स में कुंडलित होता है, जिसके बारे में माना जाता है कि यह लिपिड द्विपरत के फैलाव को सुगम बनाता है।
• कुछ झिल्ली प्रोटीनों में, ट्रांस्मेम्ब्रेन भाग में बीटा-बैरल होता है जो प्रतिसमानांतर बीटा स्ट्रैंड से बना होता है।

स्पष्टीकरण:

• झिल्ली प्रोटीन सहसंयोजक रूप से लिपिड अणुओं से बंधे होते हैं और इन्हें लिपिड-लिंक्ड या लिपिड-एंकरेड प्रोटीन कहा जाता है।
• वे तीन प्रकार के लिपिड के साथ सहसंयोजक संलग्नक बनाते हैं - फ़ार्नेसिल और जेरानिलजेरानिल अवशेषों जैसे आइसोप्रीन इकाइयों से बने यौगिक, मिरिस्टिक अम्ल और पामिटिक अम्ल जैसे फैटी अम्ल, और ग्लाइकोसिलेटेड फॉस्फोलिपिड।
• प्रोटीन जो फ़ार्नेसिल (15-कार्बन यौगिक) और गेरानिलगेरानिल (20-कार्बन यौगिक) जैसे आइसोप्रेनॉइड यौगिकों के साथ सहसंयोजक रूप से जुड़े होते हैं, उन्हें प्रीनिलेटेड प्रोटीन कहा जाता है। इन प्रोटीनों में, आइसोप्रेनॉइड यौगिक थायोएथर लिंकेज के माध्यम से C-टर्मिनल पर सिस्टीन अवशेष से सहसंयोजक रूप से जुड़े होते हैं।
• पामिटिक अम्ल और मिरिस्टिक अम्ल जैसे फैटी अम्ल के साथ सहसंयोजक रूप से जुड़े प्रोटीन को फैटी एसाइलेटेड प्रोटीन कहा जाता है। मिरिस्टिक अम्ल एक 14-कार्बन अणु है जो N-टर्मिनस ग्लाइसिन अवशेष (मिरिस्टॉयलेशन) के अल्फा-एमिनो समूह के लिए एमाइड लिंकेज के माध्यम से प्रोटीन से जुड़ा होता है।
• पामिटिक अम्ल, एमाइड लिंकेज (पामिटॉयलेशन) के माध्यम से N या C-टर्मिनस के निकट सिस्टीन अवशेष से जुड़ा होता है।
• एक ग्लाइकोफॉस्फेटिडिलिनोसिटॉल अणु (GPI) एमाइड लिंकेज के माध्यम से C टर्मिनल अमीनो अम्ल से जुड़ता है।

अतः सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा :

• ट्रांसपोर्टर झिल्ली प्रोटीन या वाहक प्रोटीन होते हैं जो झिल्ली को फैलाते हैं और आयनों, अणुओं, छोटे पेप्टाइड्स और कुछ मैक्रोमॉलिक्यूल्स की गति में सहायता करते हैं।
• झिल्ली के पार परिवहन सरल विसरण, सुगम विसरण, परासरण या सक्रिय परिवहन के माध्यम से हो सकता है।
• स्थानांतरण में मध्यस्थता करने वाले दो विशिष्ट स्थानांतरण परिसर बाह्य और आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में स्थित होते हैं।

Important Points

Sec 61 -

• लगभग हर नव संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड का अंतर्द्रव्यी जालिका में स्थानांतरण ट्रांसलोकॉन प्रोटीन के माध्यम से होता है।
• यह प्रोटीन सभी केन्द्रकयुक्त कोशिकाओं की ईआर झिल्ली में मौजूद होता है।
• ट्रांसलोकॉन में अन्य प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के साथ-साथ Sec 61 चैनल प्रोटीन भी शामिल है।
• Sec 61 यूकेरियोट्स में प्रोटीन को एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम तक और प्रोकैरियोट्स में कोशिका से बाहर ले जाता है।

TOM -

• TOM कॉम्प्लेक्स (बाहरी झिल्ली का ट्रांसलोकेज़) में ग्राही प्रोटीन (Tom20, Tom22, और Tom70), चैनल बनाने वाले प्रोटीन (Tom40) और तीन छोटे Tom प्रोटीन (Tom5, Tom6, और Tom7) होते हैं।
• TOM 20 एक माइटोकॉन्ड्रियल Importin ग्राही है।
• यह बाह्य माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में ट्रांसलोकेज़ है।

Importin -

• इम्पोर्टिन एक प्रकार का कैरियोफेरिन (कोशिकाद्रव्य और केन्द्रक के बीच अणुओं के परिवहन के लिए प्रोटीन ट्रांसपोर्टर) है ।
• यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। इम्पोर्टिन बीटा विशेष रूप से केन्द्रक के अंदर प्रोटीन का परिवहन करता है।
• कार्गो प्रोटीन को केन्द्रक में पहुंचाने के लिए इम्पोर्टिन बीटा को केन्द्रकीय छिद्र परिसरों के साथ जुड़ना पड़ता है।
• यह केन्द्रकीय छिद्र परिसर के साथ बंधकर पूरा किया जाता है।
• यह 50 kDa से बड़े प्रोटीन को केन्द्रकीय झिल्ली के पार ले जाता है।

Tim 44 -

• Tim 44 (ट्रांसलोकेज़ इनर मेम्ब्रेन 44) माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में स्थित है और आंतरिक झिल्ली से परिधीय रूप से भी जुड़ा हुआ है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।

सही उत्तर है - वे कोशिका सिग्नलिंग और प्रोटीन पृथक्करण  के लिए प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करते हैं।

व्याख्या:

A) वे झिल्ली की तरलता और कठोरता को कम करते हैं।

• गलत। जबकि लिपिड राफ्ट झिल्ली की समग्र संरचना और संगठन में योगदान कर सकते हैं, उनकी प्राथमिक भूमिका तरलता को कम करना नहीं है। इसके बजाय, वे एक अलग वातावरण प्रदान करते हैं जो विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं का समर्थन कर सकता है।

B) वे कोशिका सिग्नलिंग और प्रोटीन पृथक्करण के लिए प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करते हैं।

• सही। लिपिड राफ्ट कोशिका झिल्ली के भीतर माइक्रोडोमेन हैं जो स्फिंगोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल से भरपूर होते हैं। ये राफ्ट विशिष्ट प्रोटीन और लिपिड को केंद्रित करते हैं, कोशिका सिग्नलिंग मार्गों और झिल्ली प्रोटीन के पृथक्करण को सुविधाजनक बनाते हैं, इस प्रकार संचार और कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

C) वे केवल संरचनात्मक घटक हैं जिनकी कोई कार्यात्मक भूमिका नहीं है।

• गलत। लिपिड राफ्ट की विशेष रूप से सिग्नलिंग और प्रोटीन अंत:क्रिया में महत्वपूर्ण कार्यात्मक भूमिकाएँ हैं। वे केवल संरचनात्मक घटक नहीं हैं; वे विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं में शामिल गतिशील प्लेटफॉर्म हैं।

D) वे लिपिड के भंडारण स्थल के रूप में कार्य करते हैं।

• गलत। जबकि लिपिड राफ्ट लिपिड से बने होते हैं, उनका प्राथमिक कार्य लिपिड को संग्रहीत करना नहीं है, बल्कि कुशल कोशिकीय संचार और प्रतिक्रिया के लिए सिग्नलिंग अणुओं और प्रोटीन को व्यवस्थित करना है।

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निष्कर्ष: स्फिंगोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल द्वारा बनने वाले लिपिड राफ्ट मुख्य रूप से कोशिका सिग्नलिंग और प्रोटीन पृथक्करण  के लिए प्लेटफॉर्म के रूप में कार्य करते हैं, कोशिकीय संचार और कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।