Plasma Membrane (प्लाज़्मा झिल्ली : संरचना और कार्य)**

 # **Topic 8 — Plasma Membrane (प्लाज़्मा झिल्ली : संरचना और कार्य)**


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## 🧬 **परिचय (Introduction)**


**Plasma Membrane (प्लाज़्मा झिल्ली)** प्रत्येक कोशिका की सबसे बाहरी परत होती है जो कोशिका को उसके परिवेश (environment) से अलग करती है।

यह कोशिका की **रक्षा (protection)** और **संचार (communication)** दोनों का काम करती है।


> **Definition:**

> The plasma membrane is a selectively permeable membrane that surrounds the cytoplasm of the cell and controls the movement of substances into and out of the cell.


सरल शब्दों में —


> “Plasma membrane एक पतली झिल्ली है जो कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों के आवागमन को नियंत्रित करती है।”


इसे **Cell Membrane**, **Cytoplasmic Membrane** या **Biological Membrane** भी कहा जाता है।


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## 🧫 **ऐतिहासिक पृष्ठभूमि (Historical Background)**


| वर्ष | वैज्ञानिक | खोज |

| -------- | ------------------- | ------------------------------------------------------------------ |

| **1895** | Overton | बताया कि झिल्ली लिपिड से बनी होती है। |

| **1935** | Danielli and Davson | लिपिड-प्रोटीन मॉडल (Sandwich Model) प्रस्तुत किया। |

| **1972** | Singer and Nicolson | **Fluid Mosaic Model** प्रस्तुत किया (वर्तमान में स्वीकार्य मॉडल)। |


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## 🧱 **संरचना (Structure of Plasma Membrane)**


Plasma membrane की मोटाई लगभग **7–10 nanometer (nm)** होती है।

यह **phospholipid bilayer** से बनी होती है जिसमें **protein molecules** और **cholesterol** एम्बेडेड रहते हैं।


### **मुख्य घटक (Major Components):**


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### 🔹 **1. Phospholipids (फॉस्फोलिपिड्स)**


* यह झिल्ली का मुख्य ढांचा बनाते हैं।

* प्रत्येक phospholipid molecule में दो भाग होते हैं —


  * **Hydrophilic head (जल-प्रिय)** – water के साथ जुड़ता है।

  * **Hydrophobic tail (जल-विरुद्ध)** – water से दूर रहती है।

* ये दोनों मिलकर **bilayer (दोहरी परत)** बनाते हैं।


👉 यह संरचना झिल्ली को **fluid** और **semi-permeable** बनाती है।


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### 🔹 **2. Proteins (प्रोटीन्स)**


Plasma membrane में दो प्रकार के प्रोटीन होते हैं —


| प्रकार | विवरण |

| ----------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------- |

| **Integral / Intrinsic Proteins** | झिल्ली के भीतर गहरे तक धंसे होते हैं; कुछ पूरे झिल्ली को पार करते हैं (transmembrane proteins)। |

| **Peripheral / Extrinsic Proteins** | झिल्ली के बाहर या अंदर सतह पर loosely जुड़े होते हैं। |


👉 ये प्रोटीन **transport, signal reception, enzyme activity,** और **cell recognition** जैसे कार्य करते हैं।


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### 🔹 **3. Carbohydrates (कार्बोहाइड्रेट्स)**


* ये **glycolipids** या **glycoproteins** के रूप में झिल्ली की बाहरी सतह पर पाए जाते हैं।

* ये **cell recognition** और **communication** में मदद करते हैं (जैसे blood group determination)।


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### 🔹 **4. Cholesterol (कोलेस्ट्रॉल)**


* यह केवल **animal cells** की झिल्ली में पाया जाता है।

* यह झिल्ली की **fluidity और stability** को नियंत्रित करता है।


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## 🔬 **Fluid Mosaic Model (Singer and Nicolson, 1972)**


यह वर्तमान में सबसे अधिक स्वीकृत मॉडल है।


> According to this model, the plasma membrane is a **fluid-like bilayer of phospholipids** in which **proteins are embedded like a mosaic**.


सरल शब्दों में —


> “Plasma membrane एक तरल (fluid) संरचना है जिसमें प्रोटीन टाइलों (mosaic) की तरह तैरते रहते हैं।”


**मुख्य विशेषताएँ:**


1. Lipid molecules लगातार move करते रहते हैं → membrane flexible रहती है।

2. Proteins विभिन्न functions जैसे transport, enzyme activity आदि करते हैं।

3. यह dynamic और self-healing होती है।


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## ⚙️ **कार्य (Functions of Plasma Membrane)**


| क्रमांक | कार्य | विवरण |

| -------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------- | ----- |

| **1. Selective Permeability (चयनात्मक पारगम्यता)** | केवल कुछ विशेष पदार्थों को अंदर-बाहर जाने देती है। | |

| **2. Transport of Materials** | Passive (diffusion, osmosis) और Active transport (ATP की सहायता से) द्वारा पदार्थों का आवागमन। | |

| **3. Protection (सुरक्षा)** | कोशिका को बाहरी रासायनिक व भौतिक हानियों से बचाती है। | |

| **4. Communication** | Receptor proteins बाहरी signals (hormones, neurotransmitters) को पहचानते हैं। | |

| **5. Cell Recognition** | Glycoproteins और glycolipids कोशिकाओं को पहचानने में मदद करते हैं। | |

| **6. Endocytosis & Exocytosis** | बड़े पदार्थों का झिल्ली द्वारा ग्रहण (intake) या निष्कासन (release) किया जाता है। | |


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## 🔄 **Transport Mechanisms (पदार्थों का परिवहन)**


### **A. Passive Transport (निष्क्रिय परिवहन)**


* ऊर्जा (ATP) की आवश्यकता नहीं होती।

* पदार्थ अपने **concentration gradient** के अनुसार move करते हैं।

  **Types:**


1. **Diffusion** – जैसे oxygen, CO₂ का आदान-प्रदान।

2. **Osmosis** – पानी का movement semipermeable membrane के माध्यम से।

3. **Facilitated Diffusion** – carrier proteins की मदद से molecules का transport।


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### **B. Active Transport (सक्रिय परिवहन)**


* ATP की आवश्यकता होती है।

* पदार्थ low से high concentration की ओर जाते हैं।

  **उदाहरण:** Sodium-Potassium (Na⁺/K⁺) pump।


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### **C. Bulk Transport**


* बहुत बड़े molecules का transport।

  **Types:**


1. **Endocytosis** – पदार्थों का अंदर आना (e.g., Phagocytosis & Pinocytosis)।

2. **Exocytosis** – पदार्थों का बाहर निकलना (e.g., secretion of enzymes or hormones)।


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## 🧫 **Specializations of Plasma Membrane**


| विशेषता | विवरण |

| -------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------ |

| **Microvilli** | Absorption बढ़ाने के लिए झिल्ली की उंगली जैसी बढ़ोतरी (Intestine cells)। |

| **Desmosomes & Tight Junctions** | Adjacent cells को जोड़कर tissue formation में मदद करते हैं। |

| **Receptors** | Hormones और signals को पहचानने वाले protein molecules। |


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## ⚠️ **Damage or Alteration (हानि या परिवर्तन)**


* High temperature या toxins झिल्ली की fluidity को प्रभावित करते हैं।

* Lipid oxidation झिल्ली की permeability को बदल सकती है।

* Virus या toxin receptor proteins का उपयोग कर कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं।


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## 🌱 **महत्व (Significance of Plasma Membrane)**


1. कोशिका की **जीवितता (vitality)** और **integrity** बनाए रखती है।

2. **Homeostasis (आंतरिक संतुलन)** को नियंत्रित करती है।

3. **Signal transduction** और **intercellular communication** में भूमिका निभाती है।

4. कोशिका के **रूप और संरचना** को बनाए रखती है।

5. Metabolic exchange का मुख्य मार्ग है।


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## 🧠 **निष्कर्ष (Conclusion)**


Plasma membrane कोशिका का “**जीवन द्वार (Gateway of the Cell)**” है।

यह न केवल पदार्थों के आवागमन को नियंत्रित करती है, बल्कि कोशिका के **संरचना, संचार और पहचान** में भी प्रमुख भूमिका निभाती है।


इसकी गतिशील, लचीली और चयनात्मक प्रकृति के कारण ही कोशिका अपने परिवेश के साथ निरंतर संपर्क में रहकर संतुलन बनाए रखती है।


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क्या मैं अब **Topic 9 — Cell Wall (सेल वॉल: संरचना और कार्य)** शुरू करूँ?


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