Aquaporins फ़ंक्शन, संरचना और प्रकार

aquaporins, के रूप में भी पानी चैनलों प्रोटीन अणुओं है कि जैविक झिल्लियों के माध्यम से जाना कर रहे हैं जाना जाता है। वे में और कोशिकाओं के बाहर पानी की तेज और कुशल प्रवाह में मध्यस्थता के लिए जिम्मेदार हैं, पानी को रोकने फॉस्फोलिपिड बाईलेयर के विशिष्ट हाइड्रोफोबिक भाग के साथ सूचना का आदान प्रदान.

ये प्रोटीन एक बैरल से मिलता-जुलता है और एक विशेष आणविक संरचना है, जो मुख्य रूप से हेलिकॉप्टरों से बना है। उन्हें छोटे-छोटे सूक्ष्मजीवों से लेकर जानवरों और पौधों सहित विभिन्न वंशों में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है, जहां वे प्रचुर मात्रा में होते हैं.

सूची

• 1 ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य
• 2 संरचना
• 3 कार्य
  • 3.1 जानवरों में कार्य
  • 3.2 पौधों में कार्य
  • 3.3 सूक्ष्मजीवों में कार्य
• 4 प्रकार
• 5 चिकित्सा पैथोलॉजी जलीय वाष्प से जुड़ी
• 6 संदर्भ

ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य

शरीर विज्ञान में एक बुनियादी ज्ञान और तंत्र में जो विलेय झिल्ली (सक्रिय और निष्क्रिय) के माध्यम से चलते हैं, हम यह इरादा कर सकते हैं कि पानी का परिवहन किसी भी समस्या का कारण नहीं है, सरल प्रसार द्वारा सेल में प्रवेश करना और छोड़ना.

यह विचार कई वर्षों के लिए प्रबंधित किया गया था। हालांकि, कुछ शोधकर्ताओं किसी भी चैनल जल परिवहन के अस्तित्व, उच्च पारगम्यता के साथ कुछ प्रकार की कोशिकाओं में पानी के लिए (जैसे कि गुर्दे के रूप में, उदाहरण के लिए) की झलक के बाद से, प्रसार परिवहन व्याख्या के लिए पर्याप्त पर्याप्त तंत्र नहीं है पानी.

डॉक्टर और शोधकर्ता पीटर अग्रे ने 1992 में एरिथ्रोसाइट्स की झिल्ली के साथ काम करते हुए इन प्रोटीन चैनलों की खोज की। इस खोज के लिए धन्यवाद, उन्होंने 2003 में (अपने सहयोगियों के साथ), नोबेल पुरस्कार जीता। इस पहले एक्वापोरिन को "एक्वापोरिन 1" कहा जाता था।.

संरचना

एक्वापोरिन का आकार एक गिलास जैसा दिखता है, जिसमें दो सममित आधा भाग विपरीत दिशाओं में उन्मुख होते हैं। यह संरचना कोशिका के दोहरे लिपिड झिल्ली को पार करती है.

यह उल्लेख करना आवश्यक है कि एक्वापोरिन का रूप बहुत विशिष्ट है और यह झिल्ली को पार करने वाले किसी अन्य प्रकार के प्रोटीन से मिलता-जुलता नहीं है.

अमीनो एसिड अनुक्रम मुख्य रूप से ध्रुवीय हैं। Transmembrane प्रोटीन अल्फा हेलिकल सेगमेंट में समृद्ध एक सेगमेंट की विशेषता है। हालाँकि, ऐसे क्षेत्रों में जलवाष्प की कमी होती है.

मौजूदा प्रौद्योगिकियों का उपयोग कर के लिए धन्यवाद, यह संभव हो गया है विस्तार से Porin की संरचना स्पष्ट करने के लिए: मोनोमर छह helicoids segmentes दो छोटे कोशिका द्रव्य आसपास के क्षेत्रों से मिलकर 24 30 केडीए से कर रहे हैं और एक छोटे से छेद से जुड़े हुए हैं.

इन मोनोमर्स को चार इकाइयों के समूह में इकट्ठा किया जाता है, हालांकि प्रत्येक स्वतंत्र रूप से काम कर सकता है। छोटे प्रस्तावकों में, कुछ संरक्षित रूपांकनों हैं, जिनमें एनपीए भी शामिल है.

स्तनधारियों (AQP4) में पाए जाने वाले कुछ एक्वापोरिन में उच्च एकत्रीकरण होता है जो कि सुपरमॉलेक्यूलर क्रिस्टल की व्यवस्था बनाते हैं.

पानी के परिवहन के लिए, प्रोटीन का आंतरिक भाग ध्रुवीय है और बाहरी एपोलर है, जो आम गोलाकार प्रोटीन के विपरीत है.

कार्यों

एक्वापोरिन का कार्य एक आसमाटिक ढाल के जवाब में सेल के इंटीरियर में पानी के परिवहन को मध्यस्थ करना है। इसे किसी भी प्रकार के अतिरिक्त बल या पंपिंग की आवश्यकता नहीं है: पानी में प्रवेश होता है और ऑस्मोसिस द्वारा कोशिका को छोड़ देता है, जो कि वाष्प द्वारा मध्यस्थता करता है। कुछ वेरिएंट ग्लिसरॉल अणुओं को भी ले जाते हैं.

इस परिवहन को अंजाम देने के लिए और पानी की पारगम्यता को काफी हद तक बढ़ाने के लिए, कोशिका झिल्ली 10,000 वर्ग माइक्रोमीटर के घनत्व के क्रम में एक्वापोरिन के अणुओं से भर जाती है।.

जानवरों में कार्य

जल का परिवहन जीवों के लिए महत्वपूर्ण है। आइए किडनी के समयनिष्ठ उदाहरण लेते हैं: उन्हें प्रतिदिन भारी मात्रा में पानी को छानना चाहिए। यदि यह प्रक्रिया ठीक से नहीं होती है, तो परिणाम घातक होंगे.

मूत्र की एकाग्रता इसके अलावा, aquaporins, मस्तिष्क समारोह, ग्रंथियों के स्राव, त्वचा जलयोजन में शरीर के तरल पदार्थ, पुरुष प्रजनन, दृष्टि के समग्र homeostasis में शामिल हैं बस कुछ प्रक्रियाओं का उल्लेख सुनवाई जैविक.

चूहों में किए गए प्रयोगों में, यह निष्कर्ष निकाला गया कि वे सेल प्रवास में भी भाग लेते हैं, एक भूमिका जो जल परिवहन से बहुत दूर है.

पौधों में कार्य

पौधे के राज्य में एक्वापोरिन ज्यादातर विविध होते हैं। इन जीवों में पसीना, प्रजनन, चयापचय जैसी महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं.

इसके अलावा, वे वातावरण में एक अनुकूली तंत्र के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिसकी पर्यावरणीय स्थिति इष्टतम नहीं है.

सूक्ष्मजीवों में कार्य

यद्यपि सूक्ष्मजीवों में जलीय वाष्प मौजूद होते हैं, लेकिन एक विशिष्ट कार्य अभी तक नहीं मिला है.

मुख्य रूप से दो कारणों से: रोगाणुओं की उच्च सतह की मात्रा का अनुपात एक तेज आसमाटिक संतुलन (एक्वापोरिन को अनावश्यक बनाने) को रोकता है और माइक्रोबियल विलोपन के अध्ययन से एक स्पष्ट फेनोटाइप नहीं निकला है।.

हालांकि, यह अनुमान लगाया जाता है कि एक्वापोरिन क्रमिक ठंड और विगलन घटनाओं के खिलाफ कुछ सुरक्षा प्रदान कर सकता है, कम तापमान पर झिल्ली में पानी की पारगम्यता बनाए रखता है.

टाइप

एक्वापोरिन अणु पौधों और जानवरों और कम जटिल जीवों, दोनों में विभिन्न वंशों में जाने जाते हैं, और ये एक-दूसरे के साथ मिलते-जुलते हैं - फिर हम मानते हैं कि वे विकास में जल्दी दिखाई दिए.

पौधों में लगभग 50 अलग-अलग अणु पाए गए हैं, जबकि स्तनधारियों में केवल 13 हैं, जो विभिन्न ऊतकों द्वारा वितरित किए जाते हैं, जैसे कि गुर्दे, फेफड़े, एक्सोक्राइन ग्रंथियों और पाचन से संबंधित अंगों के उपकला ऊतक।.

हालांकि, aquaporins भी ऊतकों कि astrocytes में के रूप में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और इस तरह के कॉर्निया और रोमक उपकला के रूप में आंख के कुछ क्षेत्रों, में शरीर में तरल पदार्थ के परिवहन के साथ एक स्पष्ट और सीधा संबंध नहीं है, में व्यक्त कर रहे.

जीवाणुओं के कवक झिल्ली में एक्वापोरिन होते हैं (जैसा कि) ई। कोलाई) और ऑर्गेनेल की झिल्लियों में, जैसे कि क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया.

एक्वापोरिन के साथ जुड़े चिकित्सा विकृति

जिन रोगियों में गुर्दे की कोशिकाओं में मौजूद एक्वापोरिन 2 के अनुक्रम में कुछ खराबी है, उन्हें खुद को हाइड्रेटेड रखने के लिए 20 लीटर से अधिक पानी लेना चाहिए। इन चिकित्सा मामलों में, मूत्र की पर्याप्त एकाग्रता नहीं है.

विपरीत मामले का परिणाम एक दिलचस्प नैदानिक ​​मामले में भी होता है: अतिरिक्त एक्वापोरिन 2 का उत्पादन रोगी में अत्यधिक द्रव प्रतिधारण की ओर जाता है.

गर्भावस्था की अवधि के दौरान, एक्वापोरिन के संश्लेषण में वृद्धि होती है। यह तथ्य भविष्य की माताओं में द्रव प्रतिधारण को सामान्य बताता है। इसी तरह, एक्वापोरिन 2 की अनुपस्थिति को एक निश्चित प्रकार के मधुमेह की उपस्थिति से जोड़ा गया है.

संदर्भ

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