జీవశాస్త్రం - కణం యొక్క నిర్మాణం మరియు భాగాలు

1. కణ త్వచం (ప్లాస్మా మెంబ్రేన్)#

కణ త్వచం, ప్లాస్మా మెంబ్రేన్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది కణాన్ని చుట్టుముట్టి రక్షించే సన్నని పొర. ఇది ఒక అర్ధపారగమ్య అవరోధం, ఇది కొన్ని పదార్థాలు కణంలోకి ప్రవేశించడానికి మరియు బయటకు వెళ్లడానికి అనుమతిస్తుంది, మరికొన్నింటిని నిరోధిస్తుంది. కణ త్వచం ఫాస్ఫోలిపిడ్ ద్విపొరతో రూపొందించబడింది, ఇది ఫాస్ఫోలిపిడ్ల యొక్క రెండు పొరలు. ఫాస్ఫోలిపిడ్లు హైడ్రోఫిలిక్ (నీటిని ప్రేమించే) తల మరియు హైడ్రోఫోబిక్ (నీటిని ద్వేషించే) తోక కలిగిన అణువులు. హైడ్రోఫిలిక్ తలలు బయటి వైపుకు ఎదురుగా ఉంటాయి, అక్కడ అవి నీటితో పరస్పర చర్య చేస్తాయి మరియు హైడ్రోఫోబిక్ తోకలు లోపలి వైపుకు ఎదురుగా ఉంటాయి, అక్కడ అవి ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య చేస్తాయి.

కణ త్వచం యొక్క విధులు#

కణ త్వచం అనేక ముఖ్యమైన విధులను కలిగి ఉంది, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:

• రక్షణ: కణ త్వచం కణాన్ని దాని పరిసరాల నుండి రక్షిస్తుంది. ఇది హానికరమైన పదార్థాలు కణంలోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధిస్తుంది మరియు కణం యొక్క ఆకారాన్ని కాపాడటంలో సహాయపడుతుంది.
• రవాణా: కణ త్వచం కొన్ని పదార్థాలు కణంలోకి ప్రవేశించడానికి మరియు బయటకు వెళ్లడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియను రవాణా అంటారు. రవాణా రెండు రకాలు ఉన్నాయి: నిష్క్రియ రవాణా మరియు చురుకైన రవాణా. నిష్క్రియ రవాణా అనేది శక్తిని ఉపయోగించకుండా కణ త్వచం మీదుగా పదార్థాల కదలిక. చురుకైన రవాణా అనేది ఏకాగ్రత ప్రవణతకు వ్యతిరేకంగా కణ త్వచం మీదుగా పదార్థాల కదలిక, ఇది శక్తిని ఉపయోగించడం అవసరం.
• కణ సంకేతీకరణ: కణ త్వచం కణ సంకేతీకరణలో కూడా పాల్గొంటుంది. కణ సంకేతీకరణ అనేది కణాలు ఒకదానితో ఒకటి సంభాషించుకునే ప్రక్రియ. కణ త్వచం లిగాండ్లు అని పిలువబడే నిర్దిష్ట అణువులతో బంధించే గ్రాహకాలను కలిగి ఉంటుంది. ఒక లిగాండ్ ఒక గ్రాహకానికి బంధించబడినప్పుడు, అది కణం యొక్క ప్రవర్తనలో మార్పుకు దారితీసే సిగ్నల్ ట్రాన్స్డక్షన్ మార్గాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది.
• కణ అంటుకునే స్వభావం: కణ త్వచం కణ అంటుకునే స్వభావంలో కూడా పాత్ర పోషిస్తుంది. కణ అంటుకునే స్వభావం అనేది కణాలు ఒకదానికొకటి అంటుకోవడం యొక్క ప్రక్రియ. కణ త్వచం ఇతర కణాలపై ఉన్న అంటుకునే అణువులతో బంధించే అంటుకునే అణువులను కలిగి ఉంటుంది. ఈ బంధం కణాలను కలిపి ఉంచడంలో సహాయపడుతుంది మరియు ఇది కణజాలాలు మరియు అవయవాలను ఏర్పరచడంలో కూడా సహాయపడుతుంది.

కణ త్వచం యొక్క నిర్మాణం#

కణ త్వచం ఫాస్ఫోలిపిడ్ ద్విపొరతో రూపొందించబడింది, ఇది ఫాస్ఫోలిపిడ్ల యొక్క రెండు పొరలు. ఫాస్ఫోలిపిడ్లు హైడ్రోఫిలిక్ (నీటిని ప్రేమించే) తల మరియు హైడ్రోఫోబిక్ (నీటిని ద్వేషించే) తోక కలిగిన అణువులు. హైడ్రోఫిలిక్ తలలు బయటి వైపుకు ఎదురుగా ఉంటాయి, అక్కడ అవి నీటితో పరస్పర చర్య చేస్తాయి మరియు హైడ్రోఫోబిక్ తోకలు లోపలి వైపుకు ఎదురుగా ఉంటాయి, అక్కడ అవి ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య చేస్తాయి.

ఫాస్ఫోలిపిడ్లతో పాటు, కణ త్వచం ప్రోటీన్లు మరియు కార్బోహైడ్రేట్లను కూడా కలిగి ఉంటుంది. ప్రోటీన్లు రవాణా, కణ సంకేతీకరణ మరియు కణ అంటుకునే స్వభావం వంటి వివిధ కణ విధులలో పాల్గొంటాయి. కార్బోహైడ్రేట్లు కణ-కణ గుర్తింపులో పాల్గొంటాయి మరియు అవి కణాన్ని నష్టం నుండి రక్షించడంలో కూడా సహాయపడతాయి.

కణ త్వచం నిరంతరం మారుతూ ఉండే డైనమిక్ నిర్మాణం. కొత్త ఫాస్ఫోలిపిడ్లు, ప్రోటీన్లు మరియు కార్బోహైడ్రేట్లు జోడించబడినప్పుడు మరియు తీసివేయబడినప్పుడు ఇది నిరంతరం పునర్నిర్మించబడుతుంది. కణం దాని సరైన పనితీరును నిర్వహించడానికి ఈ పునర్నిర్మాణం అత్యవసరం.

కణ త్వచం కణాన్ని చుట్టుముట్టి రక్షించే సన్నని పొర. ఇది ఒక అర్ధపారగమ్య అవరోధం, ఇది కొన్ని పదార్థాలు కణంలోకి ప్రవేశించడానికి మరియు బయటకు వెళ్లడానికి అనుమతిస్తుంది, మరికొన్నింటిని నిరోధిస్తుంది. కణ త్వచం ఫాస్ఫోలిపిడ్ ద్విపొరతో రూపొందించబడింది, ఇది ఫాస్ఫోలిపిడ్ల యొక్క రెండు పొరలు. ఫాస్ఫోలిపిడ్లు హైడ్రోఫిలిక్ (నీటిని ప్రేమించే) తల మరియు హైడ్రోఫోబిక్ (నీటిని ద్వేషించే) తోక కలిగిన అణువులు. హైడ్రోఫిలిక్ తలలు బయటి వైపుకు ఎదురుగా ఉంటాయి, అక్కడ అవి నీటితో పరస్పర చర్య చేస్తాయి మరియు హైడ్రోఫోబిక్ తోకలు లోపలి వైపుకు ఎదురుగా ఉంటాయి, అక్కడ అవి ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య చేస్తాయి.

కణ త్వచం రక్షణ, రవాణా, కణ సంకేతీకరణ మరియు కణ అంటుకునే స్వభావం వంటి అనేక ముఖ్యమైన విధులను కలిగి ఉంది. ఇది నిరంతరం మారుతూ ఉండే డైనమిక్ నిర్మాణం. కణం దాని సరైన పనితీరును నిర్వహించడానికి ఈ పునర్నిర్మాణం అత్యవసరం.

2. కణ భిత్తి#

కణ భిత్తి మొక్కల కణాలలో కణ త్వచాన్ని చుట్టుముట్టే దృఢమైన నిర్మాణం. ఇది కణానికి మద్దతు మరియు రక్షణను అందిస్తుంది మరియు దాని ఆకారాన్ని కాపాడటంలో సహాయపడుతుంది. కణ భిత్తి సెల్యులోజ్, హెమిసెల్యులోజ్ మరియు పెక్టిన్తో రూపొందించబడింది, ఇవన్నీ పాలీశాకరైడ్లు.

కణ భిత్తి యొక్క విధులు#

కణ భిత్తి అనేక ముఖ్యమైన విధులను కలిగి ఉంది, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:

• మద్దతు మరియు రక్షణ: కణ భిత్తి కణానికి మద్దతును అందిస్తుంది మరియు దానిని నష్టం నుండి రక్షించడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది కణం యొక్క ఆకారాన్ని కాపాడటంలో కూడా సహాయపడుతుంది.
• పదార్థాల రవాణా: కణ భిత్తి కణంలోకి మరియు బయటకు పదార్థాల రవాణాను అనుమతిస్తుంది.
• కణ-కణ సంభాషణ: కణ భిత్తి కణాల మధ్య భౌతిక సంబంధాన్ని అందించడం ద్వారా కణ-కణ సంభాషణను సులభతరం చేయడంలో సహాయపడుతుంది.
• రోగకారకాల నుండి రక్షణ: కణ భిత్తి బ్యాక్టీరియా మరియు శిలీంధ్రాలు వంటి రోగకారకాల నుండి కణాన్ని రక్షించడంలో సహాయపడుతుంది.

కణ భిత్తి యొక్క నిర్మాణం#

కణ భిత్తి అనేక విభిన్న పొరలతో రూపొందించబడిన సంక్లిష్ట నిర్మాణం. ప్రాథమిక కణ భిత్తి అత్యంత లోపలి పొర మరియు సెల్యులోజ్, హెమిసెల్యులోజ్ మరియు పెక్టిన్తో రూపొందించబడింది. ద్వితీయ కణ భిత్తి బయటి పొర మరియు సెల్యులోజ్ మరియు హెమిసెల్యులోజ్తో రూపొందించబడింది. మధ్యలమెల్లా అనేది ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ కణ భిత్తుల మధ్య ఉండే సన్నని పొర మరియు పెక్టిన్తో రూపొందించబడింది.

కణ భిత్తి మార్పులు#

కణం యొక్క నిర్దిష్ట అవసరాలకు అనుగుణంగా కణ భిత్తిని అనేక విధాలుగా సవరించవచ్చు. ఉదాహరణకు, కొన్ని కణాల కణ భిత్తి అదనపు మద్దతు కోసం మందంగా చేయబడవచ్చు, అయితే ఇతర కణాల కణ భిత్తి ఎక్కువ కదలికను అనుమతించడానికి సన్నగా మరియు వంగే స్వభావం కలిగి ఉండవచ్చు.

కణ భిత్తి మొక్క కణం యొక్క ముఖ్యమైన భాగం. ఇది కణానికి మద్దతు మరియు రక్షణను అందిస్తుంది, దాని ఆకారాన్ని కాపాడటంలో సహాయపడుతుంది మరియు కణంలోకి మరియు బయటకు పదార్థాల రవాణాను అనుమతిస్తుంది. కణ భిత్తి కణ-కణ సంభాషణ మరియు రోగకారకాల నుండి రక్షణలో కూడా పాల్గొంటుంది.

3. ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్#

ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ (ER) యూకారియోటిక్ కణాలలో కనిపించే ముఖ్యమైన కణాంగం. ఇది ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ, లిపిడ్ జీవక్రియ మరియు కాల్షియం నిల్వ వంటి వివిధ కణ విధులలో కీలక పాత్ర పోషించే త్వచం-బంధిత నిర్మాణాల నెట్వర్క్. ER రెండు ప్రాంతాలుగా విభజించబడింది: రఫ్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ (RER) మరియు స్మూత్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ (SER).

రఫ్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ (RER)#

రఫ్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ దాని ఉపరితలంపై రైబోజోమ్ల ఉనికి ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ఈ రైబోజోమ్లు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణకు బాధ్యత వహిస్తాయి. RER క్రింది ప్రక్రియలలో పాల్గొంటుంది:

• ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ: RERపై ఉన్న రైబోజోమ్లు మెసెంజర్ RNA (mRNA)ని ప్రోటీన్లలోకి అనువదిస్తాయి. ఈ ప్రోటీన్లు తర్వాత ER లోపల మడతపెట్టబడతాయి మరియు సవరించబడతాయి.
• ప్రోటీన్ మడత: ER ప్రోటీన్లు సరిగ్గా మడతపెట్టడాన్ని సులభతరం చేసే వాతావరణాన్ని అందిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ చాపెరోన్ ప్రోటీన్ల ద్వారా సహాయపడుతుంది, ఇవి ప్రోటీన్లు వాటి సరైన త్రిమితీయ నిర్మాణాన్ని సాధించడంలో సహాయపడతాయి.
• ప్రోటీన్ సవరణ: ER గ్లైకోసిలేషన్ (చక్కెర అణువుల జోడింపు) మరియు డైసల్ఫైడ్ బంధం ఏర్పాటు వంటి వివిధ ప్రోటీన్ సవరణలలో పాల్గొంటుంది. ఈ సవరణలు ప్రోటీన్ల స్థిరత్వం మరియు పనితీరుకు అవసరం.

స్మూత్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ (SER)#

స్మూత్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ దాని ఉపరితలంపై రైబోజోమ్లు లేవు. ఇది క్రింది వివిధ కణ విధులలో పాల్గొంటుంది:

• లిపిడ్ జీవక్రియ: SER ఫాస్ఫోలిపిడ్లు మరియు స్టెరాయిడ్లు వంటి లిపిడ్ల సంశ్లేషణలో పాల్గొంటుంది. ఈ లిపిడ్లు కణ త్వచాల ఏర్పాటు మరియు వివిధ కణ ప్రక్రియలకు అవసరం.
• విషనివారణ: SER మందులు మరియు విషాలు వంటి హానికరమైన పదార్థాలను విషనివారణ చేయడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ పదార్థాలు SERలోని ఎంజైమ్ల ద్వారా జీవక్రియ చెంది తక్కువ విషపూరిత రూపాలుగా మార్చబడతాయి.
• కాల్షియం నిల్వ: SER కండర కణాలలో కాల్షియం నిల్వగా పనిచేస్తుంది. ఒక కండర కణం ప్రేరేపించబడినప్పుడు, SER నుండి కాల్షియం అయాన్లు విడుదలయ్యేలా చేస్తుంది, ఇది కండర సంకోచాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది.

సారాంశంలో, ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ, లిపిడ్ జీవక్రియ మరియు కాల్షియం నిల్వలో పాల్గొనే ముఖ్యమైన కణాంగం. RER ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ మరియు మడతకు బాధ్యత వహిస్తుంది, అయితే SER లిపిడ్ జీవక్రియ, విషనివారణ మరియు కాల్షియం నిల్వలో పాల్గొంటుంది.

4. రైబోజోమ్లు#

రైబోజోమ్లు కణాలలో ప్రోటీన్ సంశ్లేషణకు బాధ్యత వహించే సంక్లిష్ట నిర్మాణాలు. అవి RNA అణువులు మరియు ప్రోటీన్లతో రూపొందించబడ్డాయి మరియు అన్ని జీవులలో కనిపిస్తాయి. రైబోజోమ్లు సైటోప్లాజంలో స్వేచ్ఛగా ఉండవచ్చు లేదా ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ (ER)కి అనుబంధించబడి ఉండవచ్చు.

రైబోజోమ్ల నిర్మాణం#

రైబోజోమ్లు రెండు ఉపయూనిట్లను కలిగి ఉంటాయి: ఒక పెద్ద ఉపయూనిట్ మరియు ఒక చిన్న ఉపయూనిట్. ప్రతి ఉపయూనిట్ అనేక RNA అణువులు మరియు డజన్ల కొద్దీ ప్రోటీన్లతో రూపొందించబడింది. చిన్న ఉపయూనిట్ మెసెంజర్ RNA (mRNA)కి బంధించడం మరియు దాని క్రమాన్ని డీకోడ్ చేయడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది, అయితే పెద్ద ఉపయూనిట్ అమైనో ఆమ్లాల మధ్య పెప్టైడ్ బంధాల ఏర్పాటును ఉత్ప్రేరకం చేయడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది.

రైబోజోమ్ల విధి#

రైబోజోమ్ల యొక్క ప్రధాన విధి ప్రోటీన్లను సంశ్లేషించడం. ఈ ప్రక్రియ, అనువాదం అని పిలువబడుతుంది, మూడు దశలలో జరుగుతుంది:

1. ప్రారంభం: రైబోజోమ్ యొక్క చిన్న ఉపయూనిట్ mRNAకి బంధించబడి ప్రారంభ కోడాన్ (AUG)ని కనుగొనే వరకు క్రమాన్ని స్కాన్ చేస్తుంది. ప్రారంభ కోడాన్ అమైనో ఆమ్లం మెథియోనిన్కు కోడ్ చేస్తుంది, ఇది అన్ని ప్రోటీన్లలో మొదటి అమైనో ఆమ్లం.
2. పొడిగింపు: రైబోజోమ్ యొక్క పెద్ద ఉపయూనిట్ చిన్న ఉపయూనిట్కి బంధించబడుతుంది మరియు మెథియోనిన్ అమైనో ఆమ్లాన్ని మోసుకెళ్లే tRNA అణువు రైబోజోమ్ యొక్క A సైట్లో ఉంచబడుతుంది. mRNAపై ఉన్న తదుపరి కోడాన్ తర్వాత చదవబడుతుంది మరియు తదుపరి అమైనో ఆమ్లాన్ని మోసుకెళ్లే సంబంధిత tRNA అణువు రైబోజోమ్ యొక్క P సైట్లో ఉంచబడుతుంది. మెథియోనిన్ మరియు తదుపరి అమైనో ఆమ్లం మధ్య పెప్టైడ్ బంధం ఏర్పడుతుంది మరియు మెథియోనిన్ను మోసుకెళ్లే tRNA అణువు విడుదల చేయబడుతుంది. స్టాప్ కోడాన్ చేరుకునే వరకు ఈ ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది.
3. ముగింపు: స్టాప్ కోడాన్ చేరుకున్నప్పుడు, రైబోజోమ్ కొత్తగా సంశ్లేషించబడిన ప్రోటీన్ మరియు mRNA అణువును విడుదల చేస్తుంది. రైబోజోమ్ తర్వాత దాని రెండు ఉపయూనిట్లుగా విడిపోతుంది మరియు మరొక రౌండ్ అనువాదాన్ని ప్రారంభించడానికి సిద్ధంగా ఉంటుంది.

రైబోజోమ్ల రకాలు#

రెండు ప్రధాన రకాల రైబోజోమ్లు ఉన్నాయి:

• ప్రోకారియోటిక్ రైబోజోమ్లు: ఈ రైబోజోమ్లు బ్యాక్టీరియా మరియు ఆర్కియాలలో కనిపిస్తాయి. అవి యూకారియోటిక్ రైబోజోమ్ల కంటే చిన్నవి మరియు సరళమైనవి మరియు 50S పెద్ద ఉపయూనిట్ మరియు 30S చిన్న ఉపయూనిట్ను కలిగి ఉంటాయి.
• యూకారియోటిక్ రైబోజోమ్లు: ఈ రైబోజోమ్లు మొక్కలు, జంతువులు మరియు శిలీంధ్రాలు వంటి యూకారియోట్లలో కనిపిస్తాయి. అవి ప్రోకారియోటిక్ రైబోజోమ్ల కంటే పెద్దవి మరియు మరింత సంక్లిష్టమైనవి మరియు 80S పెద్ద ఉపయూనిట్ మరియు 40S చిన్న ఉపయూనిట్ను కలిగి ఉంటాయి.

రైబోజోమ్లు మరియు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ#

ప్రోటీన్ సంశ్లేషణకు రైబోజోమ్లు అత్యవసరం. రైబోజోమ్లు లేకుండా, కణాలు వాటికి అవసరమైన ప్రోటీన్లను ఉత్పత్తి చేయలేవు. జీవక్రియ, వృద్ధి మరియు ప్రత్యుత్పత్తి వంటి వివిధ కణ ప్రక్రియలకు ప్రోటీన్లు అవసరం.

రైబోజోమ్లు సంక్లిష్టమైన మరియు అత్యవసరమైన నిర్మాణాలు, ఇవి ప్రోటీన్ సంశ్లేషణలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. అవి అన్ని జీవులలో కనిపిస్తాయి మరియు కణాలు పనిచేయడానికి అవసరమైన ప్రోటీన్ల ఉత్పత్తికి బాధ్యత వహిస్తాయి.

5. గాల్జీ పరికరం#

గాల్జీ పరికరం, గాల్జీ కాంప్లెక్స్ లేదా గాల్జీ బాడీ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది యూకారియోటిక్ కణాలలో కనిపించే ముఖ్యమైన కణాంగం. ఇది కణంలో సంశ్లేషించబడిన ప్రోటీన్లు, లిపిడ్లు మరియు ఇతర మాక్రోమాలిక్యూల్స్ ప్రాసెసింగ్, సార్టింగ్ మరియు సవరించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.

గాల్జీ పరికరం యొక్క నిర్మాణం#

గాల్జీ పరికరం సిస్టెర్నే అని పిలువబడే చదునైన, త్వచం-బంధిత సంచుల శ్రేణిని కలిగి ఉంట