क्या प्रोकैरियोट्स में कोशिका भित्ति होती है?

प्रोकैर्योसाइटों जीवन के दो प्रमुख वर्गीकरणों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं। अन्य हैं यूकैर्योसाइटों.

प्रोकैरियोट्स को उनके निचले स्तर की जटिलता से अलग किया जाता है। वे सभी सूक्ष्म हैं, हालांकि जरूरी नहीं कि एककोशिकीय हों। वे डोमेन में विभाजित हैं आर्किया तथा बैक्टीरिया, लेकिन ज्ञात प्रोकैरियोट प्रजातियों में से अधिकांश बैक्टीरिया हैं, जो लगभग 3.5 अरब वर्षों से पृथ्वी पर हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में नाभिक या झिल्ली-बद्ध अंग नहीं होते हैं। हालांकि, 90 प्रतिशत बैक्टीरिया में होता है छत की भीतरी दीवार, जिसमें पादप कोशिकाओं और कुछ कवक कोशिकाओं के अपवाद के साथ, यूकेरियोटिक कोशिकाओं की कमी होती है। ये कोशिका भित्ति जीवाणुओं की सबसे बाहरी परत बनाती है और इनका भाग बनाती है जीवाणु कैप्सूल.

वे कोशिका को स्थिर और संरक्षित करते हैं और बैक्टीरिया के लिए मेजबान कोशिकाओं को संक्रमित करने में सक्षम होने के साथ-साथ एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति बैक्टीरिया की प्रतिक्रिया के लिए महत्वपूर्ण हैं।

प्रकृति की सभी कोशिकाओं में कई विशेषताएं समान होती हैं। इनमें से एक बाहरी की उपस्थिति है

एक तिहाई आनुवंशिक सामग्री को material के रूप में शामिल करना है डीएनए, या डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल. एक चौथाई की उपस्थिति है राइबोसोमजो प्रोटीन का निर्माण करते हैं। प्रत्येक जीवित कोशिका ऊर्जा के लिए एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) का उपयोग करती है।

प्रोकैरियोट्स की संरचना सरल है। इन कोशिकाओं में, डीएनए, एक परमाणु झिल्ली के भीतर संलग्न एक नाभिक के भीतर पैक किए जाने के बजाय, कोशिका द्रव्य में अधिक शिथिल रूप से एक शरीर के रूप में एकत्रित पाया जाता है, जिसे एक कहा जाता है न्यूक्लियॉइड.

यह आमतौर पर एक गोलाकार गुणसूत्र के रूप में होता है।

प्रोकैरियोटिक कोशिका के राइबोसोम पूरे कोशिका द्रव्य में बिखरे हुए पाए जाते हैं, जबकि यूकेरियोट्स में, उनमें से कुछ जीवों में पाए जाते हैं जैसे कि गोलगी उपकरण और यह अन्तः प्रदव्ययी जलिका. राइबोसोम का कार्य प्रोटीन संश्लेषण है।

बैक्टीरिया द्विआधारी विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं, या बस दो में विभाजित होते हैं और कोशिका घटकों को समान रूप से विभाजित करते हैं, जिसमें एकल छोटे गुणसूत्र में आनुवंशिक जानकारी भी शामिल है।

माइटोसिस के विपरीत, कोशिका विभाजन के इस रूप में अलग-अलग चरणों की आवश्यकता नहीं होती है।

अद्वितीय पेप्टिडोग्लाइकेन्स: सभी पादप कोशिका भित्ति और जीवाणु कोशिका भित्ति में ज्यादातर कार्बोहाइड्रेट श्रृंखलाएँ होती हैं।

लेकिन जबकि पादप कोशिका भित्ति में सेल्युलोज होता है, जिसे आप कई खाद्य पदार्थों के अवयवों में सूचीबद्ध देखेंगे, जीवाणु कोशिकाओं की दीवारों में एक पदार्थ होता है जिसे कहा जाता है पेप्टिडोग्लाइकन, जो आप नहीं करेंगे।

यह पेप्टिडोग्लाइकन, जो है केवल प्रोकैरियोट्स में पाया जाता है, विभिन्न प्रकारों में आता है; यह कोशिका को समग्र रूप से अपना आकार देता है और यांत्रिक अपमान से कोशिका को सुरक्षा प्रदान करता है।

पेप्टिडोग्लाइकेन्स में एक रीढ़ की हड्डी होती है जिसे कहा जाता है ग्लाइकेन, जो स्वयं के होते हैं मुरमिक एसिड तथा मधुमतिक्ती, जिनमें से दोनों में एसिटाइल समूह अपने नाइट्रोजन परमाणुओं से जुड़े होते हैं। उनमें अमीनो एसिड की पेप्टाइड श्रृंखलाएं भी शामिल हैं जो अन्य, पास की पेप्टाइड श्रृंखलाओं से क्रॉस-लिंक्ड हैं।

इन "ब्रिजिंग" इंटरैक्शन की ताकत अलग-अलग पेप्टिडोग्लाइकेन्स के बीच और इसलिए विभिन्न बैक्टीरिया के बीच व्यापक रूप से भिन्न होती है।

यह विशेषता, जैसा कि आप देखेंगे, बैक्टीरिया को अलग-अलग प्रकारों में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है, इस आधार पर कि उनकी कोशिका की दीवारें एक निश्चित रसायन पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं।

क्रॉस-लिंक एक एंजाइम की क्रिया से बनते हैं जिसे a कहा जाता है transpeptidase, जो कि मनुष्यों और अन्य जीवों में संक्रामक रोग का मुकाबला करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एंटीबायोटिक दवाओं के एक वर्ग का लक्ष्य है।

जबकि सभी जीवाणुओं में एक कोशिका भित्ति होती है, पेप्टिडोग्लाइकन सामग्री में अंतर के कारण इसकी संरचना प्रजातियों से प्रजातियों में बदल जाती है, जिसमें कोशिका की दीवारें आंशिक रूप से या अधिकतर बनी होती हैं।

बैक्टीरिया को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है जिन्हें ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव कहा जाता है।

इनका नाम जीवविज्ञानी के नाम पर रखा गया है हंस क्रिश्चियन ग्राम, कोशिका जीव विज्ञान में अग्रणी, जिन्होंने १८८० के दशक में एक धुंधला तकनीक विकसित की, जिसे उपयुक्त रूप से कहा जाता है ग्राम दाग, जिसके कारण कुछ जीवाणु बैंगनी या नीले हो जाते हैं और अन्य लाल या गुलाबी हो जाते हैं।

पूर्व प्रकार के जीवाणुओं को के रूप में जाना जाने लगा ग्राम पॉजिटिव, और उनके धुंधला गुण इस तथ्य के कारण हैं कि उनकी कोशिका भित्ति में दीवार की संपूर्णता के संबंध में पेप्टिडोग्लाइकन का बहुत अधिक अंश होता है।

लाल या गुलाबी-धुंधला बैक्टीरिया के रूप में जाना जाता है ग्राम नकारात्मक, और जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, इन जीवाणुओं में दीवारें होती हैं जिनमें पेप्टिडोग्लाइकन की मामूली से छोटी मात्रा होती है।

ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं में, कोशिका भित्ति के बाहर एक पतली झिल्ली होती है, जो का निर्माण करती है सेल लिफाफा.

यह परत कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के समान होती है जो कोशिका की दीवार के दूसरी तरफ, कोशिका के आंतरिक भाग के करीब स्थित होती है। कुछ ग्राम-नकारात्मक कोशिकाओं में, जैसे इ। कोलाई, कोशिका झिल्ली और परमाणु लिफाफा वास्तव में कुछ स्थानों पर संपर्क में आते हैं, जो बीच की पतली दीवार के पेप्टिडोग्लाइकन को भेदते हैं।

इस परमाणु लिफाफे में बाहर की ओर फैलने वाले अणु होते हैं जिन्हें कहा जाता है लिपोपॉलीसेकेराइड, या एलपीएस. इस झिल्ली के अंदरूनी हिस्से से निकलने वाले म्यूरिन लिपोप्रोटीन होते हैं जो कोशिका की दीवार के बाहर के छोर पर जुड़े होते हैं।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में एक मोटी पेप्टिडोग्लाइकन कोशिका भित्ति होती है, जो लगभग 20 से 80 एनएम (नैनोमीटर या एक मीटर का एक अरबवां) मोटी होती है।

उदाहरणों में शामिल स्टेफिलोकोसी, स्ट्रेप्टोकोकी, लैक्टोबैसिली तथा रोग-कीट प्रजाति

ये बैक्टीरिया दाग बैंगनी या लाल, लेकिन आमतौर पर बैंगनी, ग्राम दाग के साथ, क्योंकि पेप्टिडोग्लाइकन प्रक्रिया में जल्दी लागू होने वाले वायलेट डाई को बरकरार रखता है जब तैयारी को बाद में शराब से धोया जाता है।

यह अधिक मजबूत कोशिका भित्ति ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया को ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की तुलना में अधिकांश बाहरी अपमानों से अधिक सुरक्षा प्रदान करती है, हालांकि उच्च पेप्टिडोग्लाइकन सामग्री इन जीवों में से कुछ अपनी दीवारों को एक आयामी किले के रूप में बनाते हैं, जो बदले में इसे नष्ट करने के तरीके के बारे में कुछ आसान रणनीति बनाते हैं।

•••विज्ञान

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया आमतौर पर एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं जो सेल की दीवार को लक्षित करते हैं ग्राम-नकारात्मक प्रजातियां, क्योंकि यह एक कोशिका के नीचे या भीतर बैठने के विपरीत पर्यावरण के संपर्क में है लिफाफा।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की पेप्टिडोग्लाइकन परतें आमतौर पर अणुओं में उच्च होती हैं जिन्हें कहा जाता है टेकोइक एसिड, या टीएएस.

ये कार्बोहाइड्रेट श्रृंखलाएं हैं जो पेप्टिडोग्लाइकन परत के माध्यम से और कभी-कभी अतीत तक पहुंचती हैं।

माना जाता है कि टीए किसी भी रासायनिक गुणों को लागू करने के बजाय, इसे और अधिक कठोर बनाकर इसके चारों ओर पेप्टिडोग्लाइकन को स्थिर करता है।

टीए कुछ ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की क्षमता के लिए जिम्मेदार है, जैसे कि स्ट्रेप्टोकोकल प्रजाति, को बांधने के लिए मेजबान कोशिकाओं की सतह पर विशिष्ट प्रोटीन, जो संक्रमण पैदा करने की उनकी क्षमता को सुविधाजनक बनाता है और कई मामलों में रोग।

जब बैक्टीरिया या अन्य सूक्ष्मजीव संक्रामक रोग पैदा करने में सक्षम होते हैं, तो उन्हें कहा जाता है रोगजनक.

जीवाणुओं की कोशिका भित्ति माइकोबैक्टीरिया परिवार, पेप्टिडोग्लाइकन और टीए युक्त होने के अलावा, एक बाहरी "मोमी" परत होती है जो से बनी होती है माइकोलिक एसिड. इन जीवाणुओं के रूप में जाना जाता है "तेज एसिड,क्योंकि इस प्रकार के दागों को इस मोमी परत में घुसने के लिए उपयोगी सूक्ष्म जांच की अनुमति देने की आवश्यकता होती है।

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया, उनके ग्राम-पॉजिटिव समकक्षों की तरह, पेप्टिडोग्लाइकन सेल की दीवारें होती हैं।

हालांकि, दीवार बहुत पतली है, केवल लगभग 5 से 10 एनएम मोटी है। ये दीवारें ग्राम के दाग से बैंगनी नहीं रंगती हैं क्योंकि उनकी छोटी पेप्टिडोग्लाइकन सामग्री का मतलब दीवार है जब तैयारी को अल्कोहल से धोया जाता है, तो अधिक डाई नहीं रख सकता है, जिसके परिणामस्वरूप गुलाबी या लाल रंग होता है समाप्त।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कोशिका भित्ति इन जीवाणुओं की सबसे बाहरी परत नहीं है, बल्कि एक अन्य प्लाज्मा झिल्ली, कोशिका आवरण या बाहरी झिल्ली से ढकी होती है।

यह परत लगभग ७.५ से १० एनएम मोटी, प्रतिद्वंद्विता या कोशिका भित्ति की मोटाई से अधिक होती है।

अधिकांश ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं में, सेल लिफाफा एक प्रकार के लिपोप्रोटीन अणु से जुड़ा होता है जिसे ब्रौन के लिपोप्रोटीन कहा जाता है, जो बदले में कोशिका की दीवार के पेप्टिडोग्लाइकन से जुड़ा होता है।

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया आमतौर पर सेल की दीवार को लक्षित करने वाले एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति कम संवेदनशील होते हैं क्योंकि यह पर्यावरण के संपर्क में नहीं आता है; इसमें अभी भी सुरक्षा के लिए बाहरी झिल्ली है।

इसके अलावा, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में, एक जेल जैसा मैट्रिक्स कोशिका की दीवार के अंदर और प्लाज्मा झिल्ली के बाहर क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है जिसे पेरिप्लास्मिक स्पेस कहा जाता है।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति का पेप्टिडोग्लाइकन घटक केवल लगभग 4 एनएम मोटा होता है।

जहां एक ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरियल सेल वॉल में अपनी दीवार को पदार्थ देने के लिए अधिक पेप्टिडोग्लाइकेन्स होंगे, वहीं ग्राम-नेगेटिव बग के बाहरी झिल्ली में स्टोर में अन्य उपकरण होते हैं।

प्रत्येक एलपीएस अणु एक फैटी एसिड युक्त लिपिड ए सबयूनिट, एक छोटा कोर पॉलीसेकेराइड और एक ओ-साइड चेन से बना होता है जो चीनी जैसे अणुओं से बना होता है। यह ओ-साइड चेन एलपीएस का बाहरी पक्ष बनाती है।

साइड चेन की सटीक संरचना विभिन्न जीवाणु प्रजातियों के बीच भिन्न होती है।

एंटीजन के रूप में जानी जाने वाली ओ-साइड श्रृंखला के कुछ हिस्सों की पहचान करने के लिए प्रयोगशाला परीक्षणों के माध्यम से पहचाना जा सकता है विशिष्ट रोगजनक जीवाणु उपभेद (एक "तनाव" एक जीवाणु प्रजाति का एक उपप्रकार है, जैसे. की नस्ल कुत्ता)।

आर्किया बैक्टीरिया की तुलना में अधिक विविध हैं और इसलिए उनकी कोशिका भित्ति हैं। विशेष रूप से, इन दीवारों में पेप्टिडोग्लाइकन नहीं होता है।

बल्कि, उनमें आमतौर पर एक समान अणु होता है जिसे कहा जाता है स्यूडोपेप्टिडोग्लाइकन, या स्यूडोम्यूरिन. इस पदार्थ में, NAM नामक नियमित पेप्टिडोग्लाइकन के एक हिस्से को एक अलग सबयूनिट से बदल दिया जाता है।

इसके बजाय कुछ आर्किया की एक परत हो सकती है ग्लाइकोप्रोटीन या पॉलीसैकराइड जो स्यूडोपेप्टिडोग्लाइकन के स्थान पर कोशिका भित्ति का विकल्प है। अंत में, जैसा कि कुछ जीवाणु प्रजातियों के साथ होता है, कुछ आर्किया में कोशिका भित्ति पूरी तरह से गायब होती है।

आर्किया जिसमें स्यूडोम्यूरिन होता है पेनिसिलिन वर्ग के एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति असंवेदनशील क्योंकि ये दवाएं ट्रांसपेप्टिडेज़ इनहिबिटर हैं जो पेप्टिडोग्लाइकन संश्लेषण में हस्तक्षेप करने का कार्य करती हैं।

इन आर्किया में, पेप्टिडोग्लाइकेन्स को संश्लेषित नहीं किया जा रहा है और इसलिए पेनिसिलिन के कार्य करने के लिए कुछ भी नहीं है।

सेल दीवारों की कमी वाले जीवाणु कोशिकाओं में चर्चा के अलावा अतिरिक्त सेल सतह संरचनाएं हो सकती हैं, जैसे कि ग्लाइकोकैलिसेस (एकवचन is glycocalyx) और एस-लेयर्स।

एक ग्लाइकोकैलिक्स चीनी जैसे अणुओं का एक कोट है जो दो मुख्य प्रकारों में आता है: कैप्सूल तथा कीचड़ की परतें. एक कैप्सूल पॉलीसेकेराइड या प्रोटीन की एक सुव्यवस्थित परत है। एक कीचड़ की परत कम कसकर व्यवस्थित होती है, और यह ग्लाइकोकैलिक्स की तुलना में नीचे की कोशिका की दीवार से कम कसकर जुड़ी होती है।

नतीजतन, एक ग्लाइकोकैलिक्स धुल जाने के लिए अधिक प्रतिरोधी है, जबकि एक कीचड़ की परत को अधिक आसानी से विस्थापित किया जा सकता है। कीचड़ की परत पॉलीसेकेराइड, ग्लाइकोप्रोटीन या ग्लाइकोलिपिड्स से बनी हो सकती है।

ये शारीरिक विविधताएं स्वयं को महान नैदानिक ​​महत्व के लिए उधार देती हैं।

Glycocalyces कोशिकाओं को कुछ सतहों से चिपके रहने की अनुमति देता है, जो जीवों की कॉलोनियों के निर्माण में सहायता करते हैं जिन्हें बायोफिल्म्स जो कई परतें बना सकता है और समूह में व्यक्तियों की रक्षा कर सकता है। इस कारण से, जंगली में अधिकांश जीवाणु मिश्रित जीवाणु समुदायों से बनने वाले बायोफिल्म में रहते हैं। बायोफिल्म एंटीबायोटिक दवाओं के साथ-साथ कीटाणुनाशक की कार्रवाई में बाधा डालते हैं।

ये सभी गुण रोगाणुओं को खत्म करने या कम करने और संक्रमण को खत्म करने में कठिनाई में योगदान करते हैं।

बैक्टीरियल स्ट्रेन जो किसी दिए गए एंटीबायोटिक के लिए स्वाभाविक रूप से प्रतिरोधी होते हैं, एक मौका लाभप्रद उत्परिवर्तन के लिए धन्यवाद मानव आबादी में "के लिए चुना" क्योंकि जब एंटीबायोटिक-संवेदनशील लोगों को मार दिया जाता है तो ये बग पीछे रह जाते हैं, और ये "सुपरबग" गुणा करते हैं और पैदा करना जारी रखते हैं रोग।

२१वीं सदी के दूसरे दशक तक, विभिन्न प्रकार के ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया तेजी से बढ़ गए हैं एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी, जिससे बीमारी बढ़ जाती है और संक्रमण से मृत्यु हो जाती है और स्वास्थ्य देखभाल बढ़ जाती है लागत। एंटीबायोटिक प्रतिरोध मानव के लिए देखे जाने वाले समय के पैमाने पर प्राकृतिक खंड का एक आदर्श उदाहरण है।

उदाहरणों में शामिल:

• इ। कोलाई, जो मूत्र पथ के संक्रमण (यूटीआई) का कारण बनता है।
• एसिनेटोबैक्टर बाउमनी, जो मुख्य रूप से स्वास्थ्य देखभाल सेटिंग्स में समस्याएं पैदा करता है।
• स्यूडोमोनास एरुगिनोसा, जो अस्पताल में भर्ती रोगियों में रक्त संक्रमण और निमोनिया और विरासत में मिली बीमारी सिस्टिक फाइब्रोसिस वाले रोगियों में निमोनिया का कारण बनता है।
• क्लेबसिएला निमोनिया, जो स्वास्थ्य देखभाल से जुड़ी सेटिंग्स में बहुत सारे संक्रमणों के लिए जिम्मेदार है, उनमें निमोनिया, रक्त संक्रमण और यूटीआई शामिल हैं।
• नेइसेरिया गोनोरहोई, जो यौन संचारित रोग सूजाक का कारण बनता है, यू.एस. में दूसरा सबसे अधिक सूचित संक्रामक रोग है।

एक सूक्ष्मजीवविज्ञानी हथियारों की दौड़ में कितनी मात्रा में प्रतिरोधी कीड़े के साथ चिकित्सा शोधकर्ता काम कर रहे हैं।