फ्लैगेल्ला: प्रकार, कार्य और संरचना

सेल गतिशीलता कई एकल-कोशिका जीवों के अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है, और यह अधिक उन्नत जानवरों के भीतर भी महत्वपूर्ण हो सकता है। कोशिकाएं फ्लैगेल्ला का उपयोग करती हैं हरकत भोजन की तलाश करने और खतरे से बचने के लिए। कॉर्कस्क्रू प्रभाव के माध्यम से गति को बढ़ावा देने के लिए व्हिपलाइक फ्लैगेला को घुमाया जा सकता है, या वे तरल पदार्थों के माध्यम से कोशिकाओं को पंक्तिबद्ध करने के लिए ओरों की तरह कार्य कर सकते हैं।

फ्लैगेला बैक्टीरिया और कुछ यूकेरियोट्स में पाए जाते हैं, लेकिन उन दो प्रकार के फ्लैगेला की एक अलग संरचना होती है।

एक बैक्टीरियल फ्लैगेलम लाभकारी बैक्टीरिया को जीव के माध्यम से स्थानांतरित करने में मदद करता है और संक्रमण के दौरान रोग पैदा करने वाले बैक्टीरिया को फैलने में मदद करता है। वे वहां जा सकते हैं जहां वे गुणा कर सकते हैं, और वे जीव की प्रतिरक्षा प्रणाली से कुछ हमलों से बच सकते हैं। उन्नत जानवरों के लिए, शुक्राणु जैसी कोशिकाएं फ्लैगेलम की सहायता से चलती हैं।

प्रत्येक मामले में, कशाभिका की गति कोशिका को एक सामान्य दिशा में जाने की अनुमति देती है।

फ्लैगेल्ला फॉर प्रोकैर्योसाइटों जैसे बैक्टीरिया तीन भागों से बने होते हैं:

1. फिलामेंट फ्लैगेलम का एक खोखला ट्यूब होता है जो फ्लैगेलर प्रोटीन से बना होता है जिसे कहा जाता है फ्लैगेलिन.
2. फिलामेंट के आधार पर है a लचीला हुक जो फिलामेंट को आधार से जोड़ता है और एक सार्वभौमिक जोड़ के रूप में कार्य करता है।
3.  बुनियादी शरीर एक छड़ और छल्लों की एक श्रृंखला से बना होता है जो फ्लैगेलम को कोशिका की दीवार और प्लाज्मा झिल्ली से जोड़ता है।

फ्लैगेलर फिलामेंट प्रोटीन फ्लैगेलिन को सेल राइबोसोम से खोखले कोर के माध्यम से उस टिप तक ले जाकर बनाया जाता है जहां फ्लैगेलिन संलग्न होता है और फिलामेंट बढ़ता है। बेसल बॉडी बनाती है मोटर फ्लैगेलम का, और हुक रोटेशन को कॉर्कस्क्रू प्रभाव देता है।

की गति यूकेरियोटिक फ्लैगेला और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के समान हैं, लेकिन फिलामेंट की संरचना और रोटेशन के लिए तंत्र अलग हैं। यूकेरियोटिक फ्लैगेला का बेसल बॉडी सेल बॉडी से जुड़ा होता है, लेकिन फ्लैगेलम में रॉड और डिस्क का अभाव होता है। इसके बजाय, फिलामेंट ठोस होता है और से बना होता है सूक्ष्मनलिकाएं के जोड़े.

नलिकाओं को 9 + 2 गठन में केंद्रीय जोड़ी ट्यूबों के चारों ओर नौ डबल ट्यूब के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। नलिकाएं से बनी होती हैं रैखिक प्रोटीन तार protein एक खोखले केंद्र के आसपास। डबल ट्यूब एक आम दीवार साझा करते हैं जबकि केंद्रीय ट्यूब स्वतंत्र होते हैं।

प्रोटीन स्पोक्स, कुल्हाड़ी और कड़ियाँ जुड़ती हैं सूक्ष्मनलिकाएं फिलामेंट की लंबाई के साथ। रिंगों को घुमाकर आधार पर बनाई गई गति के बजाय, फ्लैगेलम गति सूक्ष्मनलिकाएं की बातचीत से आती है।

हालांकि बैक्टीरियल फ्लैगेला और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की एक अलग संरचना होती है, वे दोनों सेल को आगे बढ़ाने या सेल के पिछले तरल पदार्थ को स्थानांतरित करने के लिए फिलामेंट के एक घूर्णी आंदोलन के माध्यम से काम करते हैं। छोटे तंतु आगे और पीछे गति करेंगे जबकि लंबे तंतु एक वृत्ताकार सर्पिल गति करेंगे।

बैक्टीरियल फ्लैगेला में, फिलामेंट के निचले भाग में हुक घूमता है, जहां यह से जुड़ा होता है कोशिका भित्ति तथा प्लाज्मा झिल्ली. हुक के घूमने से फ्लैगेला की प्रोपेलर जैसी गति होती है। यूकेरियोटिक फ्लैगेला में, घूर्णी गति फिलामेंट के क्रमिक झुकने के कारण होती है।

परिणामी गति घूर्णी के अलावा कोड़ा की तरह हो सकती है।

बैक्टीरियल फ्लैगेला के हुक के तहत, फ्लैगेलम का आधार कोशिका की दीवार और कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली से प्रोटीन श्रृंखलाओं से घिरे छल्ले की एक श्रृंखला से जुड़ा होता है। एक प्रोटॉन पंप रिंगों के सबसे निचले हिस्से में एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनाता है, और इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट पॉवर्स a. के माध्यम से घूमता है प्रोटॉन अभिप्रेरक बल.

जब प्रोटॉन प्रेरक बल के कारण सबसे निचली रिंग सीमा में फैलते हैं, तो रिंग घूमती है और संलग्न फिलामेंट हुक घूमता है। एक दिशा में घूमने से जीवाणु की नियंत्रित अग्रगामी गति होती है। दूसरी दिशा में घूमने से बैक्टीरिया बेतरतीब ढंग से हिलते-डुलते हैं।

परिणामी जीवाणु गतिशीलता रोटेशन की दिशा में परिवर्तन के साथ संयुक्त रूप से एक प्रकार का यादृच्छिक चलना उत्पन्न करती है जो सेल को सामान्य दिशा में बहुत अधिक जमीन को कवर करने की अनुमति देती है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के कशाभिका का आधार मजबूती से जुड़ा होता है कोशिका झिल्ली और कशाभिका घूमने के बजाय झुक जाती है। प्रोटीन श्रंखलाएँ कहलाती हैं डायनेइन रेडियल स्पोक्स में फ्लैगेला फिलामेंट्स के चारों ओर व्यवस्थित कुछ दोहरे सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़ी होती हैं।

डायनेन अणु ऊर्जा का उपयोग करते हैं एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट (एटीपी), एक ऊर्जा भंडारण अणु, कशाभिका में झुकने की गति उत्पन्न करने के लिए।

डायनेन अणु एक दूसरे के खिलाफ सूक्ष्मनलिकाएं ऊपर और नीचे ले जाकर कशाभिका को मोड़ते हैं। वे एटीपी अणुओं से फॉस्फेट समूहों में से एक को अलग करते हैं और मुक्त रासायनिक ऊर्जा का उपयोग सूक्ष्मनलिकाएं में से एक को पकड़ने के लिए करते हैं और इसे उस नलिका के खिलाफ ले जाते हैं जिससे वे जुड़े होते हैं।

इस तरह की झुकने वाली क्रिया का समन्वय करके, परिणामी फिलामेंट गति घूर्णी या आगे और पीछे हो सकती है।

जबकि बैक्टीरिया खुली हवा में और ठोस सतहों पर लंबे समय तक जीवित रह सकते हैं, वे बढ़ते हैं और तरल पदार्थों में गुणा करते हैं। विशिष्ट द्रव वातावरण पोषक तत्वों से भरपूर समाधान और उन्नत जीवों के आंतरिक भाग हैं।

इनमें से कई बैक्टीरिया, जैसे कि जानवरों की आंत, फायदेमंद होते हैं, लेकिन उन्हें उन पोषक तत्वों को खोजने में सक्षम होना चाहिए जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है और खतरनाक स्थितियों से बचना चाहिए।

फ्लैगेल्ला उन्हें खतरनाक रसायनों से दूर भोजन की ओर बढ़ने और गुणा करने पर फैलने की अनुमति देता है।

आंत में सभी बैक्टीरिया फायदेमंद नहीं होते हैं। एच पाइलोरीउदाहरण के लिए, एक फ्लैगेलेटेड जीवाणु है जो पेट के अल्सर का कारण बनता है। यह पाचन तंत्र बलगम के माध्यम से आगे बढ़ने और बहुत अधिक एसिड वाले क्षेत्रों से बचने के लिए फ्लैगेला पर निर्भर करता है। जब इसे एक अनुकूल स्थान मिल जाता है, तो यह कई गुना बढ़ जाता है और फैलने के लिए फ्लैगेला का उपयोग करता है।

अध्ययनों से पता चला है कि एच पाइलोरी फ्लैगेला बैक्टीरिया की संक्रामकता का एक प्रमुख कारक है।

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बैक्टीरिया को के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है संख्या और स्थान उनके फ्लैगेला का। मोनोट्रिचस कोशिका के एक छोर पर बैक्टीरिया का एक ही कशाभिका होता है। लोफोट्रिचस बैक्टीरिया के एक सिरे पर कई कशाभिकाएं होती हैं।

पेरिट्रिचस बैक्टीरिया में कोशिका के सिरों पर पार्श्व कशाभिका और कशाभिका दोनों होते हैं जबकि उभयचर बैक्टीरिया के दोनों सिरों पर एक या कई फ्लैगेला हो सकते हैं।

फ्लैगेला की व्यवस्था प्रभावित करती है कि जीवाणु कितनी तेजी से और किस तरह से आगे बढ़ सकता है।

एक नाभिक के साथ यूकेरियोटिक कोशिकाएं और अंगों उच्च पौधों और जानवरों में पाए जाते हैं, लेकिन एकल-कोशिका वाले जीवों के रूप में भी। यूकेरियोटिक फ्लैगेला का उपयोग आदिम कोशिकाओं द्वारा घूमने के लिए किया जाता है, लेकिन वे उन्नत जानवरों में भी पाए जा सकते हैं।

एकल-कोशिका जीवों के मामले में, फ्लैगेला का उपयोग भोजन का पता लगाने, फैलाने और शिकारियों या प्रतिकूल परिस्थितियों से बचने के लिए किया जाता है। उन्नत जानवरों में, विशिष्ट कोशिकाएं विशेष उद्देश्यों के लिए यूकेरियोटिक फ्लैगेलम का उपयोग करती हैं।

उदाहरण के लिए, हरी शैवालक्लैमाइडोमोनस रेनहार्ड्टि झीलों और नदियों या मिट्टी के पानी के माध्यम से जाने के लिए दो शैवाल फ्लैगेला का उपयोग करता है। यह प्रजनन के बाद फैलने के लिए इस गति पर निर्भर करता है और दुनिया भर में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है।

उच्च जानवरों में, शुक्राणु कोशिका गति के लिए यूकेरियोटिक फ्लैगेलम का उपयोग करने वाली मोबाइल सेल का एक उदाहरण है। इस प्रकार शुक्राणु महिला प्रजनन पथ के माध्यम से अंडे को निषेचित करने और यौन प्रजनन शुरू करने के लिए आगे बढ़ते हैं।