The suicidal bags of the cell are / कोशिका के आत्मघाती बैग हैं

The suicidal bags of the cell are / कोशिका के आत्मघाती बैग हैं

 

(1) Lysosomes / लाइसोसोम
(2) Ribosomes / राइबोसोम
(3) Dictyosomes / डिक्टोसोम्स
(4) Phagosomes / फागोसोम

(SSC CGL Tier-I (CBE) Exam.01.09.2016)

Answer / उत्तर :-

(1) Lysosomes / लाइसोसोम

Explanation / व्याख्या :-

Lysosomes are called the suicide bags of the cells they contain digestive enzymes, and break down food, cellular debris and foreign invaders like bacteria. When the cell is injured beyond repair, or becomes old, the lysosome digests the cell. So, it is called “suicide bag of the cell.”

Lysosomes are an important cell organelle found within eukaryotic animal cells. Due to their peculiar function, they are also known as the “suicide bags” of the cell.

The term was coined by Christian de Duve, a Belgian biologist, who discovered it and ultimately got a Nobel Prize in Medicine or Physiology in the year 1974.

Lysosome Definition

“Lysosomes are sphere-shaped sacs filled with hydrolytic enzymes that have the capability to break down many types of biomolecules.”

Lysosome Structure

Lysosomes are membrane-bound organelles and the area within the membrane is called the lumen, which contains the hydrolytic enzymes and other cellular debris.

The pH level of the lumen lies between 4.5 and 5.0, which makes it quite acidic. It is almost comparable to the function of acids found in the stomach.

Besides breaking down biological polymers, lysosomes are also involved in various other cell processes such as counting discharged materials, energy metabolism, cell signalling, and restoration of the plasma membrane.

The sizes of lysosomes vary, with the largest ones measuring in more at than 1.2 μm. But they typically range from 0.1 μm to 0.6 μm.

Why are Lysosomes known as Suicidal Bags?

As stated before, lysosomes work as the waste discarding structures of the cell by processing undesirable materials and degrading them, both from the exterior of the cell and waste constituents inside the cell.

But sometimes, the digestive enzymes may end up damaging the lysosomes themselves, and this can cause the cell to die. This is termed as autolysis, where “auto” means “self” and “lysis” means “the disintegration of the cell by the destruction of its cell membrane“.

Hence, lysosomes are known as “Suicidal Bags” of the cell.

How do the Lysosome function?

The key function of lysosomes is digestion and removal of waste. Cellular debris or foreign particles are pulled in to the cell through the process of endocytosis. The process of endocytosis happens when the cell membrane falls in on itself (invagination), creating a vacuole or a pouch around the external contents and then bringing those contents into the cell.

On the other hand, discarded wastes and other substances originating from within the cell is digested by the process of autophagocytosis or autophagy. The process of autophagy involves disassembly or degradation of the cellular components through a natural, regulated mechanism.

Where are Lysosomal Enzymes made?

Lysosomes comprise of over 50 different enzymes. They are synthesized in the rough endoplasmic reticulum.

Once synthesized, the enzymes are brought in from the Golgi apparatus in tiny vesicles or sacs, which then merges with bigger acidic vesicles.

The enzymes produced especially for lysosomes are mixed with the molecule mannose 6-phosphate making them get fixed appropriately up into acidified vesicles.

Lysosomal Disease

Production of enzymes of the lysosome is organized by nuclear genes. Nuclear genes are genes which are located within the nucleus of a cell, specifically in eukaryotes.

Any mutations in these genes may result in the emergence of over 30 diverse human genetic ailments, which are collectively called lysosomal storage diseases (LSD).

When such a mutation occurs, the molecules accumulate within the cell and eventually kills it. This can lead to cancer and a host of other diseases ranging from cardiovascular diseases, neurodegenerative disorders and ageing-associated ailments.

Lysosome in Plant Cell

Lysosomes are predominantly found in eukaryotic animal cells and are responsible for breaking down cellular debris. In plants, the role of lysosomes is undertaken by the vacuoles as traditional cell biology dictates.

However, recent discoveries point out that the function of vacuoles is quite similar to the functions of a lysosome in animal cells. Furthermore, findings suggest that these vacuoles possess hydrolytic enzymes similar to the ones found in animal cells.

So some botanists have challenged the definition of a vacuole. In other words, it sparked a controversy that pits the definition of the two cellular organelles, with some saying that both perform similar tasks.

लाइसोसोम कोशिकाओं के आत्मघाती बैग कहलाते हैं जिनमें पाचन एंजाइम होते हैं, और भोजन, सेलुलर मलबे और बैक्टीरिया जैसे विदेशी आक्रमणकारियों को तोड़ते हैं। जब कोशिका मरम्मत से परे घायल हो जाती है, या पुरानी हो जाती है, तो लाइसोसोम कोशिका को पचा लेता है। तो, इसे “कोशिका का आत्मघाती थैला” कहा जाता है।

लाइसोसोम यूकेरियोटिक जंतु कोशिकाओं के भीतर पाए जाने वाले एक महत्वपूर्ण कोशिका अंग हैं। उनके अजीबोगरीब कार्य के कारण, उन्हें कोशिका के “आत्मघाती बैग” के रूप में भी जाना जाता है।

यह शब्द बेल्जियम के जीवविज्ञानी क्रिश्चियन डी ड्यूवे द्वारा गढ़ा गया था, जिन्होंने इसकी खोज की और अंततः वर्ष 1974 में चिकित्सा या शरीर विज्ञान में नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया।

लाइसोसोम परिभाषा

“लाइसोसोम हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों से भरे गोलाकार आकार के थैले होते हैं जिनमें कई प्रकार के जैव-अणुओं को तोड़ने की क्षमता होती है।”

लाइसोसोम संरचना

लाइसोसोम झिल्ली से बंधे हुए अंग हैं और झिल्ली के भीतर के क्षेत्र को लुमेन कहा जाता है, जिसमें हाइड्रोलाइटिक एंजाइम और अन्य सेलुलर मलबे होते हैं।

लुमेन का पीएच स्तर 4.5 और 5.0 के बीच होता है, जो इसे काफी अम्लीय बनाता है। यह पेट में पाए जाने वाले एसिड के कार्य के लगभग तुलनीय है।

जैविक पॉलिमर को तोड़ने के अलावा, लाइसोसोम कई अन्य सेल प्रक्रियाओं में भी शामिल होते हैं जैसे कि डिस्चार्ज की गई सामग्री की गिनती, ऊर्जा चयापचय, सेल सिग्नलिंग और प्लाज्मा झिल्ली की बहाली।

लाइसोसोम के आकार भिन्न होते हैं, जिनमें सबसे बड़े 1.2 माइक्रोन से अधिक मापते हैं। लेकिन वे आम तौर पर 0.1 माइक्रोन से 0.6 माइक्रोन तक होते हैं।

लाइसोसोम को आत्मघाती बैग क्यों कहा जाता है?

जैसा कि पहले कहा गया है, लाइसोसोम कोशिका के बाहर से और कोशिका के अंदर अपशिष्ट घटकों दोनों से अवांछनीय सामग्री को संसाधित करके और उन्हें नीचा दिखाकर कोशिका के अपशिष्ट को हटाने वाली संरचनाओं के रूप में काम करते हैं।

लेकिन कभी-कभी, पाचन एंजाइम स्वयं लाइसोसोम को नुकसान पहुंचा सकते हैं, और इससे कोशिका मर सकती है। इसे ऑटोलिसिस कहा जाता है, जहां “ऑटो” का अर्थ है “स्व” और “लिसिस” का अर्थ है “इसकी कोशिका झिल्ली के विनाश से कोशिका का विघटन”।

इसलिए, लाइसोसोम को कोशिका के “आत्मघाती बैग” के रूप में जाना जाता है।

लाइसोसोम कैसे कार्य करता है?

लाइसोसोम का मुख्य कार्य पाचन और अपशिष्ट को हटाना है। कोशिकीय मलबे या विदेशी कणों को एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया के माध्यम से कोशिका में खींच लिया जाता है। एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया तब होती है जब कोशिका झिल्ली अपने आप (आक्रमण) में गिरती है, बाहरी सामग्री के चारों ओर एक रिक्तिका या एक थैली बनाती है और फिर उन सामग्रियों को कोशिका में लाती है।

दूसरी ओर, कोशिका के भीतर से निकलने वाले अपशिष्ट और अन्य पदार्थ ऑटोफैगोसाइटोसिस या ऑटोफैगी की प्रक्रिया द्वारा पच जाते हैं। ऑटोफैगी की प्रक्रिया में एक प्राकृतिक, विनियमित तंत्र के माध्यम से सेलुलर घटकों का विघटन या गिरावट शामिल है।

लाइसोसोमल एंजाइम कहाँ बनते हैं?

लाइसोसोम में 50 से अधिक विभिन्न एंजाइम होते हैं। वे किसी न किसी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में संश्लेषित होते हैं।

एक बार संश्लेषित होने के बाद, एंजाइमों को गोल्गी तंत्र से छोटे पुटिकाओं या थैलियों में लाया जाता है, जो बाद में बड़े अम्लीय पुटिकाओं में विलीन हो जाते हैं।

विशेष रूप से लाइसोसोम के लिए उत्पादित एंजाइम मैननोज 6-फॉस्फेट अणु के साथ मिश्रित होते हैं जिससे वे अम्लीकृत पुटिकाओं में उचित रूप से स्थिर हो जाते हैं।

लाइसोसोमल रोग

लाइसोसोम के एंजाइमों का उत्पादन परमाणु जीन द्वारा आयोजित किया जाता है। परमाणु जीन ऐसे जीन होते हैं जो एक कोशिका के केंद्रक के भीतर स्थित होते हैं, विशेष रूप से यूकेरियोट्स में।

इन जीनों में किसी भी उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप 30 से अधिक विविध मानव आनुवंशिक बीमारियां हो सकती हैं, जिन्हें सामूहिक रूप से लाइसोसोमल स्टोरेज डिजीज (एलएसडी) कहा जाता है।

जब ऐसा उत्परिवर्तन होता है, तो अणु कोशिका के भीतर जमा हो जाते हैं और अंततः उसे मार देते हैं। यह कैंसर और हृदय रोगों, न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों और उम्र बढ़ने से जुड़ी बीमारियों से लेकर कई अन्य बीमारियों का कारण बन सकता है।

प्लांट सेल में लाइसोसोम

लाइसोसोम मुख्य रूप से यूकेरियोटिक पशु कोशिकाओं में पाए जाते हैं और सेलुलर मलबे को तोड़ने के लिए जिम्मेदार होते हैं। पौधों में, लाइसोसोम की भूमिका वैक्यूल्स द्वारा की जाती है जैसा कि पारंपरिक कोशिका जीव विज्ञान निर्देशित करता है।

हालाँकि, हाल की खोजों से पता चलता है कि रिक्तिका का कार्य पशु कोशिकाओं में लाइसोसोम के कार्यों के समान है। इसके अलावा, निष्कर्ष बताते हैं कि इन रिक्तिकाएं पशु कोशिकाओं में पाए जाने वाले हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों के समान होती हैं।

तो कुछ वनस्पतिशास्त्रियों ने रिक्तिका की परिभाषा को चुनौती दी है। दूसरे शब्दों में, इसने एक विवाद को जन्म दिया जो दो सेलुलर ऑर्गेनेल की परिभाषा को गड्ढा देता है, कुछ लोगों का कहना है कि दोनों समान कार्य करते हैं।