Spherosome
स्फेरोसोम, जिन्हें लिपिड की बूंदें या ओलियोसोम भी कहा जाता है, एक एकल झिल्ली से घिरे छोटे कोशिका अंग हैं जो लिपिड के भंडारण और संश्लेषण में भाग लेते हैं। सामान्य संरचना और कार्य संरचना स्फेरोसोम को पहली बार हैनस्टीन (1880) द्वारा देखा गया था, लेकिन इसकी खोज पेरनर (1953) द्वारा की गई थी। स्फेरोसोम शब्द डेंजर्ड द्वारा दिया गया था। स्फेरोसोम छोटे गोलाकार और अपवर्तनीय पुटिका होते हैं जिनका व्यास 0.5-1.0 माइक्रोन होता है। वे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से उत्पन्न होते हैं और फॉस्फोलिपिड मोनोलेयर के साथ एक एकल लेकिन अर्ध-इकाई झिल्ली से घिरे होते हैं जिनके ध्रुवीय सिर साइटोसोल की ओर होते हैं और हाइड्रोफोबिक पूंछ आंतरिक तरफ होती है। आमतौर पर, फॉस्फोलिपिड्स एक द्विस्तरीय तरीके से खुद को उन्मुख करते हैं, जैसा कि लगभग पूरी सेलुलर एंडोमेम्ब्रेन प्रणाली में देखा जाता है। यह फॉस्फोलिपिड की बहुत ही एम्फीपैथिक प्रकृति के परिणामस्वरूप होता है, क्योंकि फॉस्फेट का शीर्ष हाइड्रोफिलिक होता है, जबकि फैटी एसिड की पूंछ हाइड्रोफोबिक होती है। सामान्य कोशिकीय वातावरण और साइटोसोल को जलीय माना जाता है, इसलिए यह फॉस्फेट के सिर को जलीय वातावरण की ओर उन्मुख करता है और उसके साथ बातचीत करता है, जबकि हाइड्रोफोबिक पूंछ जलीय वातावरण के साथ बातचीत करने से खुद को दूर रखता है। स्फेरोसोम के मामले में, झिल्ली केवल फॉस्फोलिपिड्स की एक परत से बनी होती है, जिसका अर्थ है कि झिल्ली उच्च सांद्रता वाले वसायुक्त एसिड पूंछ के कारण पूरी तरह से हाइड्रोफोबिक (लिपोफिलिक) होती है। अधिकांश ऑर्गेनेल के लिए, संपूर्ण आंतरिक कार्यात्मक स्थान पूरी तरह से लिपोफिलिक होने से तीव्र शिथिलता हो सकती है, लेकिन स्फेरोसोम के संदर्भ में, यह सही समझ में आता है क्योंकि स्फेरोसोम का एक प्राथमिक कार्य कोशिका के उपयोग के लिए लिपिड बनाना और संग्रहीत करना है। दक्षिण कैरोलिना विश्वविद्यालय के एक अध्ययन में पाया गया कि एक अरंडी बीन एंडोस्पोर के भीतर स्फेरोसोम एकल झिल्ली की विशिष्ट फॉस्फोलिपिड सामग्री फॉस्फेटिडिल्कोलिन, फॉस्फेटिडिलेथनोलामाइन और फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल थी। ये सभी फॉस्फोलिपिड्स सुक्रोज घनत्व प्रवणता अपकेंद्रण के बाद लगभग समान मात्रा में पाए गए थे। इसके अलावा, यह पाया गया कि स्फेरोसोम घनत्व में भी भिन्न हो सकते हैं, और घनत्व में अंतर को फैटी एसिड और फॉस्फोलिपिड सामग्री में अंतर के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। घनत्व प्रवणता अपकर्षण द्वारा गेहूँ की एल्यूरोन परतों से अलग किए गए स्फेरोसोम या तो हल्के (कम घने), या भारी (बहुत घने) पाए गए, जिसका घनत्व माइटोकॉन्ड्रिया के समान था। हल्के स्फेरोसोम में भारी, अधिक घने स्फेरोसोम की तुलना में अधिक ट्राइग्लिसराइड सामग्री थी जिसमें अधिक फॉस्फोलिपिड सामग्री थी। ओलियोसोम प्राकृतिक रूप से कई प्रकार के बीजों में पाए जाने वाले तेल की बूंदें हैं, और उनकी सामान्य संरचना और कार्य में स्फेरोसोम के समान हैं। ओल्सोम बीज द्रव्यमान के 20-50% तक होते हैं और उनका कार्य ट्राइग्लिसराइड्स के रूप में ऊर्जा को सुरक्षित रूप से संग्रहीत करना और अंकुरण के दौरान ऊर्जा का उपयोग करना है। हालांकि ऐसा लग सकता है कि ऑलेसोम और स्फेरोसोम के बीच कोई अंतर नहीं है, लेकिन ऑलेसोम को स्फेरोसोम की तरह लाइसोसोमल गतिविधि प्रदर्शित करने के लिए नहीं दिखाया गया है। ओस्मियम टेट्रॉक्साइड लिपिड से जुड़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उन्हें दागदार और ठीक किया जाता है, जिससे लिपिड तब इलेक्ट्रॉन स्कैनिंग के दौरान दिखाई देते हैं। प्लाज्मा झिल्ली जैसी संरचनाओं के धुंधलेपन में, जैसे कि स्फेरोसोम, ऑस्मियम टेट्रॉक्साइड फॉस्फोलिपिड क्षेत्रों से जुड़ जाता है, इस प्रकार आसपास के कोशिका द्रव्य के साथ एक विरोधाभास पैदा होता है जिससे लिपिड मोनोलेयर की पहचान करना आसान हो जाता है। विशेष रूप से, ऑस्मियम टेट्रॉक्साइड को लिपिड के दोहरे बंधन के साथ बातचीत करते समय कम किया जाता है, जिससे एक कमी प्रतिक्रिया होती है और धातु ऑस्मियम बनता है। यह धातु इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के दौरान इलेक्ट्रॉन किरणों को प्रतिबिंबित करती है, जिससे काले धब्बों की संरचना होती है। कुछ ऊतकों के कार्य स्फेरोसोम (जैसे तंबाकू एंडोस्पर्म, मक्के की जड़ की नोक, आदि) इसमें हाइड्रोलाइटिक एंजाइम होते हैं। इसलिए, उन्हें लाइसोसोमल गतिविधि भी माना जाता है। लाइसोसोमल विशेषताएँ यह पाया गया है कि कुछ पादप कोशिकाओं में स्फेरोसोम लाइसोसोम के समान ही कार्य करते हैं। लाइसोसोम एकल झिल्ली ऑर्गेनेल भी होते हैं और स्फेरोसोम की तरह व्यापक एंडोमेम्ब्रेन प्रणाली से जुड़ सकते हैं और निकल सकते हैं। पादप और पशु दोनों कोशिकाओं में, लाइसोसोम बहुत समान रूप से कार्य करते हैं, जिसमें उनमें कई अलग-अलग प्रकार के हाइड्रोलाइटिक एंजाइम होते हैं जो मूल रूप से कोशिकाओं को नष्ट या पुनर्नवीनीकरण की आवश्यकता वाली किसी भी चीज़ को तोड़ सकते हैं। स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के सामान्य वनस्पति विज्ञान विभाग के एक अध्ययन में पाया गया कि उच्च पादप कोशिकाओं में, विभिन्न प्रकार के सेलुलर एसिड हाइड्रोलेज़ और अन्य एंजाइम, विशेष रूप से प्रोटीज, फॉस्फेट, एस्टेरेज़ और रिबोन्यूक्लीज़, घनत्व प्रवणता अपकेंद्रण के बाद स्फेरोसोम से जुड़े थे। एसिड हाइड्रोलेस के व्यापक समूह का प्राथमिक कार्य प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लियोटाइड्स और फॉस्फोलिपिड्स को तोड़ना और चयापचय करना, जब भी कोशिका को आवश्यकता होती है तो इन अणुओं का पुनर्चक्रण या क्षरण करना होता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, पादप कोशिकाओं के भीतर अन्य लिपिड युक्त ऑर्गेनेल इस हाइड्रोलेज गतिविधि को प्रदर्शित नहीं करते हैं, इसलिए यह कार्य स्फेरोसोम के लिए अद्वितीय हो सकता है, लेकिन निश्चित निष्कर्ष निकालने से पहले अधिक शोध की आवश्यकता है। एक तरीका जिसमें स्फेरोसोम की एंजाइमेटिक और लाइसोसोमल विशेषताओं को दिखाया गया है, वह है साइटोमिक्टिक चैनलों का निर्माण। ये चैनल, जो दो आसन्न कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य को सीधे जोड़ते हैं, पौधों के विकास और विकास के लिए बिल्कुल आवश्यक हैं। ये चैनल इतने बड़े और आपस में जुड़े हो सकते हैं कि एक कोशिका का नाभिक भी दूसरी कोशिका में विलीन हो सकता है। विशेष रूप से तंबाकू माइक्रोस्पोरोसाइट, या द्विगुणित कोशिकाओं के भीतर जो दो अलग-अलग बेटी कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए अर्धसूत्रण से गुजरती हैं, यह पाया गया है कि गोलाकार कोशिका कोशिकाओं के विकास में महत्वपूर्ण हैं। पादप कोशिकाओं में सेलूलोज़ से बनी एक कठोर कोशिका भित्ति होती है, इसलिए सेलूलोज़ के क्षरण और माइक्रोस्पोरोसाइट्स के बीच परिणामी साइटोमिक्टिक चैनल गठन के लिए एंजाइम कॉलस आवश्यक है। कॉलस का एक सक्रिय रूप स्फेरोसोम के भीतर पाया गया था, लेकिन एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम या गोल्गी उपकरण के भीतर नहीं, यह सुझाव देते हुए कि यह वास्तव में स्फेरोसोम कोशिका भित्ति को नीचा दिखाने के लिए कार्य करता है। स्फेरोसोम द्वारा कोशिका भित्ति के क्षरण से साइटोमिकटिक चैनलों का निर्माण हो सकता है। वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग नल के पानी से क्लोरोफॉर्म को हटाना स्फेरोसोम पर अध्ययन का एक आशाजनक क्षेत्र चावल की भूसी के स्फेरोसोम से आता है। चावल की भूसी चावल की कठोर, बाहरी परत है, और इसमें चावल के किसी भी अन्य हिस्से की तुलना में विशेष रूप से अधिक वसा होती है। 2008 के एक अध्ययन में पाया गया कि चावल की भूसी के भीतर के स्फेरोसोम पानी से क्लोरोफॉर्म को प्रभावी ढंग से हटाने में सक्षम थे। अध्ययन के परिणामों से पता चलता है कि स्फेरोसोम ने 90 मिनट के बाद 90 प्रतिशत दक्षता के साथ नल के पानी से क्लोरोफॉर्म को हटा दिया, जो सक्रिय कार्बन जैसे पारंपरिक क्लोरोफॉर्म हटाने वालों की तुलना में काफी अधिक है। क्लोरोफॉर्म सभी क्लोरीनयुक्त नल के पानी में पाया जाता है, और जबकि क्लोरोफॉर्म के कम खपत के स्तर को हानिरहित माना जाता है, क्लोरोफॉर्म के उच्च स्तर को यकृत और गुर्दे को कैंसर की क्षति का कारण दिखाया गया है। नल का पानी क्लोरोफॉर्म के पर्यावरणीय संपर्क का एक प्रमुख स्रोत भी है, इसलिए क्लोरोफॉर्म को हटाने के लाभ बहुत व्यापक हैं। क्लोरोफॉर्म के संभावित हटाने वाले के रूप में चावल की भूसी से स्फेरोसोम की बहुत संभावना है; चावल की भूसी औद्योगिक चावल उपकरण से एक विशिष्ट अपशिष्ट उत्पाद है, और सक्रिय कार्बन की तुलना में चावल की भूसी से अलग किए गए स्फेरोसोम का उत्पादन करना काफी सस्ता है। जर्नल ऑफ एग्रीकल्चर एंड फूड केमिस्ट्री के एक अन्य अध्ययन में पाया गया कि चावल की भूसी से स्फेरोसोम मिट्टी में टेट्राक्लोरोएथिलीन के प्राकृतिक जैविक क्षरण की तुलना में मिट्टी में टेट्राक्लोरोएथिलीन के तेजी से क्षरण को बढ़ावा देते हैं। अध्ययन में पाया गया कि मौजूद स्फेरोसोम के साथ टेट्राक्लोरोएथिलीन के क्षरण को पूरा करने का औसत समय 25 दिन है, जबकि प्राकृतिक मिट्टी को टेट्राक्लोरोएथिलीन को नष्ट करने में 38 दिन लगते हैं। यह रंगहीन, गंधहीन यौगिक कई उपभोक्ता उत्पादों से आता है, जैसे त्वचा उत्पाद, लकड़ी साफ करने वाले और कुछ पेंट हटाने वाले। ई. पी. ए. टेट्राक्लोरोएथिलीन को संपर्क के सभी मार्गों से मनुष्यों के लिए कार्सिनोजेनिक मानता है, इसलिए मिट्टी में स्तर को कम रखना, और इस प्रकार पीने के पानी में स्तर को कम रखना जैव उपचार में कई लोगों के लिए प्राथमिकता है। भविष्य के अनुसंधान और अनुप्रयोग हाल के वर्षों में, स्फेरोसोम, ओल्सोम और तेल की बूंदों को सामान्य शब्द "लिपिड ड्रॉपलेट", या संक्षेप में एल. डी. के तहत समूहीकृत किया गया है। पिछले पाँच वर्षों में इस विषय पर प्रकाशनों में भारी वृद्धि हुई है, लेकिन अभी भी स्फेरोसोम और लिपिड बूंदों के बारे में कई उत्कृष्ट शोध प्रश्न हैं। पादपों के भीतर लिपिड बूंदों (स्फेरोसोम) और पेरोक्सिसोम के बीच संबंध, एल. डी. की झिल्ली से जुड़े प्रोटीन पौधों में अजैविक और जैविक तनाव प्रतिक्रिया को कैसे प्रभावित करते हैं, और तेल उत्पादन और गुणवत्ता में सुधार के लिए एल. डी. से जुड़े एंजाइमों की संभावित आनुवंशिक इंजीनियरिंग या संशोधन जैसे प्रश्न हाल के वर्षों में शोधकर्ताओं के लिए सबसे आगे रहे हैं। संदर्भ ऑर्गेनेल्स लिपिड्स