2 जीवों की कोशिकीय संरचना। जीवित जीवों की कोशिकीय संरचना

संगठन के स्तर

मनुष्य पशु जगत के विकास का शिखर है। सभी जीवित शरीर व्यक्ति से बने हैं अणुओं, जो बदले में, व्यवस्थित होते हैं कोशिकाओं, कोशिकाएं - में कपड़े, कपड़े - में अंग, अंग - में अवयव की कार्य - प्रणाली. और वे मिलकर एक समग्रता का निर्माण करते हैं जीव.

यह चित्र शरीर के सभी अंग प्रणालियों के अंतर्संबंध को दर्शाता है। निर्धारण (निर्धारण) सिद्धांत जीनोटाइप है, और सामान्य नियामक प्रणालियाँ तंत्रिका और अंतःस्रावी हैं। आणविक से प्रणालीगत तक संगठन के स्तर सभी अंगों की विशेषता हैं। समग्र रूप से शरीर एक एकल परस्पर जुड़ा हुआ तंत्र है।

पृथ्वी पर जीवन का प्रतिनिधित्व एक निश्चित संरचना के व्यक्तियों द्वारा किया जाता है, जो कुछ व्यवस्थित समूहों से संबंधित होते हैं, साथ ही विभिन्न जटिलता के समुदायों से भी संबंधित होते हैं। व्यक्ति और समुदाय स्थान और समय में संगठित होते हैं। उनके अध्ययन के दृष्टिकोण के आधार पर, हम जीवित पदार्थ के संगठन के कई मुख्य स्तरों को अलग कर सकते हैं:

मोलेकुलर- कोई भी जीवित प्रणाली, चाहे कितनी भी जटिल रूप से व्यवस्थित क्यों न हो, जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स के कामकाज के स्तर पर खुद को प्रकट करती है: न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड और अन्य कार्बनिक। सबसे महत्वपूर्ण जीवन प्रक्रियाएं इस स्तर से शुरू होती हैं: चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण, वंशानुगत जानकारी का संचरण, आदि। इस स्तर का अध्ययन आणविक जीव विज्ञान द्वारा किया जाता है।

सेलुलर- कोशिका जीवित जीव की एक संरचनात्मक, कार्यात्मक और सार्वभौमिक इकाई है। कोशिका जीव विज्ञान (कोशिका विज्ञान का विज्ञान) कोशिकाओं के रूपात्मक संगठन, विकास के दौरान कोशिका विशेषज्ञता, कोशिका झिल्ली के कार्यों, कोशिका विभाजन के तंत्र और विनियमन का अध्ययन करता है;

कपड़ा- एक सामान्य उत्पत्ति, संरचना की समानता और एक सामान्य कार्य के प्रदर्शन से एकजुट कोशिकाओं का एक संग्रह।

अंग- अंगों का निर्माण करने वाले कई प्रकार के ऊतकों का संरचनात्मक और कार्यात्मक एकीकरण और अंतःक्रिया।

जीवधारी- अंगों की एक अभिन्न विभेदित प्रणाली जो विभिन्न कार्य करती है और एक बहुकोशिकीय जीव का प्रतिनिधित्व करती है।

जनसंख्या-प्रजाति- एक ही प्रजाति के व्यक्तियों का एक संग्रह, एक सामान्य निवास स्थान से एकजुट होकर, सुपरऑर्गेनिज्मल ऑर्डर की एक प्रणाली के रूप में आबादी का निर्माण करता है। इस प्रणाली में, सबसे सरल प्राथमिक विकासवादी परिवर्तन किए जाते हैं।

बायोजियोसेनोटिक- विभिन्न प्रजातियों के जीवों का एक समूह और सभी पर्यावरणीय कारकों के साथ संगठन की अलग-अलग जटिलता।

बीओस्फिअ- उच्चतम रैंक की एक प्रणाली, जो पृथ्वी पर जीवन की सभी घटनाओं को कवर करती है। इस स्तर पर, पदार्थों का संचलन और जीवित जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़ी ऊर्जा का परिवर्तन होता है।

मानव शरीर के संगठन के स्तर ( मोटर फ़ंक्शन प्रदर्शन के उदाहरण का उपयोग करना)

स्तर	संरचनाएं	संचालन
मोलेकुलर	प्रोटीन: एक्टिन, मायोसिन	ऊर्जा का विमोचन, मायोसिन फिलामेंट्स के सापेक्ष एक्टिन फिलामेंट्स की गति
subcellular	सरकोमेरेस और मायोफिब्रिल्स - कई प्रोटीनों द्वारा निर्मित संरचनाएं	सार्कोमेरेस और मायोफाइब्रिल्स का छोटा होना
सेलुलर	मांसपेशी फाइबर	मांसपेशीय तंतुओं का छोटा होना
कपड़ा	धारीदार कंकालीय मांसपेशी ऊतक	मांसपेशी फाइबर के समूहों (बंडलों) का छोटा होना
जीवधारी	धारीदार कंकाल की मांसपेशियाँ	मांसपेशियों का छोटा होना
प्रणाली	हाड़ पिंजर प्रणाली	एक दूसरे के सापेक्ष हड्डियों (चेहरे की मांसपेशियों के मामले में त्वचा) की स्थिति में परिवर्तन
कार्यात्मक प्रणाली	हाड़ पिंजर प्रणाली	शरीर के अंगों या पिंडों को अंतरिक्ष में ले जाना

शरीर - रचना

ज्ञानेन्द्रियाँ सिर पर स्थित होती हैं: अयुग्मित - नाक, जीभ; दोगुना - आँख, कान, संतुलन अंग. अंदर कपालस्थित दिमाग.

मानव शरीर त्वचा से ढका होता है। हड्डियाँ और मांसपेशियाँ मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली का निर्माण करती हैं। शरीर के अंदर दो हैं शरीर की गुहाएँ - उदर और वक्षजो एक सेप्टम - पेशीय द्वारा अलग होते हैं डायाफ्राम. इन गुहाओं में शामिल हैं आंतरिक अंग. छाती में - फेफड़े, हृदय, रक्त वाहिकाएँ, श्वसन पथ और अन्नप्रणाली. में पेट की गुहाबाएँ (डायाफ्राम के नीचे) - पेट, दायी ओर - पित्ताशय के साथ जिगरऔर तिल्ली. स्पाइनल कैनाल में है मेरुदंड. काठ क्षेत्र में हैं गुर्दे, जिससे वे प्रस्थान करते हैं मूत्रवाहिनीसम्मिलित मूत्रमार्ग के साथ मूत्राशय.

महिला जननांग अंगों का प्रतिनिधित्व निम्न द्वारा किया जाता है: अंडाशय, फैलोपियन ट्यूब, गर्भाशय.

पुरुष जननांग अंगों का प्रतिनिधित्व निम्न द्वारा किया जाता है: अंडकोषमें स्थित अंडकोश की थैली.

अंग और अंग प्रणालियाँ

मानव शरीर में प्रत्येक अंग का अपना आकार और विशिष्ट स्थान होता है। सामान्य शारीरिक कार्य करने वाले अंग एक अंग प्रणाली में एकजुट होते हैं।

अंग प्रणाली	सिस्टम कार्य	अंग जो सिस्टम बनाते हैं
पोक्रोवनाया	शरीर को क्षति से और रोगजनकों के प्रवेश से बचाना	चमड़ा
musculoskeletal	शरीर को शक्ति और आकार देना, हरकतें करना	कंकाल, मांसपेशियाँ
श्वसन	गैस विनिमय सुनिश्चित करना	वायुमार्ग, फेफड़े, श्वसन मांसपेशियाँ
खून	परिवहन, पोषक तत्वों, ऑक्सीजन के साथ सभी अंगों की आपूर्ति, चयापचय उत्पादों की रिहाई	हृदय, रक्त वाहिकाएँ
पाचन	भोजन का पाचन, शरीर को ऊर्जा पदार्थ प्रदान करना, सुरक्षात्मक	लार ग्रंथियाँ, दाँत, जीभ, अन्नप्रणाली, पेट, आंतें, यकृत, अग्न्याशय
निकालनेवाला	चयापचय उत्पादों को हटाना, ऑस्मोरग्यूलेशन	गुर्दे, मूत्राशय, मूत्रवाहिनी
प्रजनन अंग प्रणाली	जीवों का प्रजनन	अंडाशय, अंडवाहिकाएं, गर्भाशय, वृषण, बाह्य जननांग
तंत्रिका तंत्र	शरीर के सभी अंगों की गतिविधि और व्यवहार का विनियमन	मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी, परिधीय तंत्रिकाएँ
अंत: स्रावी प्रणाली	आंतरिक अंगों और शरीर के व्यवहार का हार्मोनल विनियमन	थायरॉयड ग्रंथि, अधिवृक्क ग्रंथि, पिट्यूटरी ग्रंथि, आदि।

तंत्रिका तंत्र विद्युत रासायनिक संकेतों और तंत्रिका आवेगों का उपयोग करके विनियमन करता है। अंतःस्रावी तंत्र जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों - हार्मोन की मदद से संचालित होता है, जो रक्त में प्रवेश करते हैं और अंगों तक पहुंचने पर उनकी कार्यप्रणाली बदल देते हैं।

शरीर की कोशिकीय संरचना

शरीर का बाहरी और आंतरिक वातावरण

बाहरी वातावरण- यह वह वातावरण है जिसमें मानव शरीर स्थित है। यह विशिष्ट अजैविक और जैविक स्थितियों का समूह है जिसमें कोई व्यक्ति, जनसंख्या या प्रजाति रहती है। मनुष्य गैसीय वातावरण में रहता है।

शरीर का आंतरिक वातावरण वह वातावरण है जो शरीर के अंदर होता है: उससे अलग हो जाता है बाहरी वातावरणशरीर की झिल्लियाँ (त्वचा, श्लेष्मा झिल्लियाँ)। इसमें शरीर की सभी कोशिकाएं शामिल होती हैं। यह तरल है, इसमें एक निश्चित नमक संरचना और एक स्थिर तापमान होता है। आंतरिक वातावरण में शामिल नहीं हैं: पाचन नलिका, मूत्र और श्वसन पथ की सामग्री। वे बाहरी वातावरण पर सीमाबद्ध होते हैं: त्वचा की बाहरी केराटाइनाइज्ड परत और कुछ श्लेष्मा झिल्ली। मानव शरीर के अंग आंतरिक वातावरण के माध्यम से कोशिकाओं को आवश्यक पदार्थों की आपूर्ति करते हैं और शरीर के जीवन के दौरान अनावश्यक पदार्थों को हटा देते हैं।

सेल संरचना

कोशिकाएँ आकार, संरचना और कार्य में विविध होती हैं, लेकिन संरचनात्मक रूप से समान होती हैं। प्रत्येक कोशिका एक कोशिका झिल्ली द्वारा दूसरों से अलग होती है। अधिकांश कोशिकाओं में एक साइटोप्लाज्म और एक केन्द्रक होता है। कोशिका द्रव्य- आंतरिक वातावरण, कोशिका की जीवित सामग्री, जिसमें रेशेदार जमीनी पदार्थ - साइटोसोल और सेलुलर ऑर्गेनेल शामिल हैं। साइटोसोल- साइटोप्लाज्म का एक घुलनशील भाग जो सेलुलर ऑर्गेनेल के बीच की जगह को भरता है। साइटोसोल में 90% पानी, साथ ही खनिज और कार्बनिक पदार्थ (गैस, आयन, शर्करा, विटामिन, अमीनो एसिड, फैटी एसिड, प्रोटीन, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड और अन्य) होते हैं। यह चयापचय प्रक्रियाओं का स्थल है (उदाहरण के लिए, ग्लाइकोलाइसिस, फैटी एसिड, न्यूक्लियोटाइड, अमीनो एसिड, आदि का संश्लेषण)।

कोशिका के साइटोप्लाज्म में कई अंगक संरचनाएं होती हैं, जिनमें से प्रत्येक का एक विशिष्ट कार्य होता है और इसमें नियमित संरचनात्मक विशेषताएं और व्यवहार होते हैं। अलग-अलग अवधिकोशिका जीवन. organoids- कोशिकाओं के स्थायी, महत्वपूर्ण घटक।

नाभिक की संरचना एवं कार्य

कोशिका और उसकी सामग्री सतही संरचना द्वारा बाहरी वातावरण या पड़ोसी कोशिकाओं से अलग होती है। मुख्य- पशु कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण, अनिवार्य अंग। इसका आकार गोलाकार या अंडाकार होता है, जिसका व्यास 10-20 माइक्रोन होता है। केन्द्रक को केन्द्रक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग किया जाता है। साइटोप्लाज्म के सामने की सतह पर बाहरी परमाणु झिल्ली राइबोसोम से ढकी होती है, आंतरिक झिल्ली चिकनी होती है। बाहरी परमाणु झिल्ली के उभार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनलों से जुड़ते हैं। नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच पदार्थों का आदान-प्रदान दो मुख्य तरीकों से होता है: परमाणु छिद्रों के माध्यम से और परमाणु झिल्ली के आक्रमण और बहिर्गमन की रिहाई के कारण।

परमाणु गुहा जेल जैसे परमाणु रस (कार्योप्लाज्म) से भरा होता है, जिसमें एक या अधिक न्यूक्लियोली, क्रोमोसोम, डीएनए, आरएनए, एंजाइम, राइबोसोमल और क्रोमोसोम के संरचनात्मक प्रोटीन, न्यूक्लियोटाइड, अमीनो एसिड, कार्बोहाइड्रेट, खनिज लवण, आयन, जैसे होते हैं साथ ही न्यूक्लियोलस और क्रोमैटिन की गतिविधि के उत्पाद। परमाणु रस बंधन, परिवहन और नियामक कार्य करता है।

कोशिका केन्द्रक, कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण घटक के रूप में, जिसमें डीएनए (जीन) होता है, निम्नलिखित कार्य करता है:

1. वंशानुगत आनुवंशिक जानकारी का भंडारण, प्रजनन और संचरण।
2. चयापचय प्रक्रियाओं का विनियमन, पदार्थों का जैवसंश्लेषण, विभाजन और कोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि।

नाभिक में गुणसूत्र होते हैं, जिसका आधार डीएनए अणु होते हैं जो कोशिका के वंशानुगत तंत्र का निर्धारण करते हैं। किसी विशिष्ट प्रोटीन के संश्लेषण के लिए उत्तरदायी डीएनए अणुओं के अनुभाग कहलाते हैं जीन. प्रत्येक गुणसूत्र पर अरबों जीन होते हैं। प्रोटीन के निर्माण को नियंत्रित करके, जीन जटिल जैव की पूरी श्रृंखला को नियंत्रित करते हैं रासायनिक प्रतिक्रिएंशरीर में और इस प्रकार इसकी विशेषताएं निर्धारित होती हैं। सामान्य कोशिकाओं में (दैहिक) मानव शरीरइसमें 46 गुणसूत्र होते हैं, जनन कोशिकाओं (अंडे और शुक्राणु) में 23 गुणसूत्र (आधे सेट) होते हैं।

कोर में शामिल है न्यूक्लियस- परमाणु रस में डूबा हुआ सघन गोल पिंड जिसमें महत्वपूर्ण पदार्थों का संश्लेषण होता है। यह राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन के संश्लेषण और संगठन का केंद्र है, जो धागे जैसी संरचनाओं के बंडलों के रूप में न्यूक्लियोलस की क्रोमैटिन संरचनाएं बनाते हैं। इस प्रकार, न्यूक्लियोलस आरएनए संश्लेषण का स्थल है।

कोशिका अंगक

स्थायी सेलुलर संरचनाएं, जिनमें से प्रत्येक अपना विशेष कार्य करती है, कहलाती है organoids. कोशिका में वे वही भूमिका निभाते हैं जो शरीर में अंग निभाते हैं।

कोशिका की मुख्य झिल्ली संरचनाएँ हैं कोशिकाद्रव्य की झिल्ली, किसी कोशिका को पड़ोसी कोशिकाओं से अलग करना या अंतरकोशिकीय पदार्थ, अन्तः प्रदव्ययी जलिका, गोल्गी उपकरण, माइटोकॉन्ड्रियल और परमाणु झिल्ली। इनमें से प्रत्येक झिल्ली में संरचनात्मक विशेषताएं और कुछ कार्य होते हैं, लेकिन वे सभी एक ही प्रकार के अनुसार निर्मित होते हैं।

कार्य कोशिकाद्रव्य की झिल्ली:

1. कोशिका सतह के निर्माण द्वारा बाह्य वातावरण से साइटोप्लाज्म की सामग्री का प्रतिबंध।
2. क्षति से सुरक्षा.
3. अंतरकोशिकीय वातावरण का उन खंडों में वितरण जिनमें कुछ चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं।
4. पदार्थों का चयनात्मक परिवहन (अर्धपारगम्यता)। बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कुछ पदार्थों के लिए आसानी से पारगम्य और दूसरों के लिए अभेद्य होती है। उदाहरण के लिए, K+ आयनों की सांद्रता पर्यावरण की तुलना में कोशिका में हमेशा अधिक होती है। इसके विपरीत, अंतरकोशिकीय द्रव में हमेशा अधिक Na + आयन होते हैं। झिल्ली कोशिका में कुछ आयनों और अणुओं के प्रवेश और कोशिका से पदार्थों के निष्कासन को नियंत्रित करती है।
5. ऊर्जा परिवर्तन कार्य विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करना है।
6. सेल में नियामक संकेतों का रिसेप्शन (बाइंडिंग) और ट्रांसमिशन।
7. पदार्थों का स्राव.
8. अंतरकोशिकीय संपर्कों का निर्माण, कोशिकाओं और ऊतकों का कनेक्शन।

अन्तः प्रदव्ययी जलिका- 25-75 एनएम के व्यास और साइटोप्लाज्म में प्रवेश करने वाली गुहाओं के साथ चैनलों की एक झिल्लीदार शाखा प्रणाली। गहन चयापचय वाली कोशिकाओं में विशेष रूप से कई चैनल होते हैं, जिनके माध्यम से झिल्ली पर संश्लेषित पदार्थों का परिवहन होता है।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम झिल्ली दो प्रकार की होती हैं: चिकनाऔर किसी न किसी(या दानेदार, राइबोसोम युक्त)। चिकनी झिल्लियों में वसा और कार्बोहाइड्रेट चयापचय और पदार्थों के विषहरण में शामिल एंजाइम सिस्टम होते हैं। ऐसी झिल्लियाँ वसामय ग्रंथियों की कोशिकाओं में प्रबल होती हैं, जहाँ वसा और यकृत (ग्लाइकोजन संश्लेषण) का संश्लेषण होता है। खुरदरी झिल्लियों का मुख्य कार्य प्रोटीन संश्लेषण है, जो राइबोसोम में होता है। ग्रंथियों और तंत्रिका कोशिकाओं में विशेष रूप से कई खुरदरी झिल्लियाँ होती हैं।

राइबोसोम- 15-35 एनएम के व्यास वाले छोटे गोलाकार पिंड, जिसमें दो सबयूनिट (बड़े और छोटे) होते हैं। राइबोसोम में प्रोटीन और आरआरएनए होते हैं। राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) कुछ गुणसूत्रों के डीएनए अणु पर नाभिक में संश्लेषित होता है। वहां राइबोसोम भी बनते हैं, जो बाद में केन्द्रक छोड़ देते हैं। साइटोप्लाज्म में, राइबोसोम स्वतंत्र रूप से स्थित हो सकते हैं या एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (खुरदरी झिल्ली) की झिल्लियों की बाहरी सतह से जुड़े हो सकते हैं। संश्लेषित होने वाले प्रोटीन के प्रकार के आधार पर, राइबोसोम व्यक्तिगत रूप से "काम" कर सकते हैं या कॉम्प्लेक्स - पॉलीराइबोसोम में संयोजित हो सकते हैं। ऐसे कॉम्प्लेक्स में, राइबोसोम एक लंबे एम-आरएनए अणु से जुड़े होते हैं। राइबोसोम का कार्य प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेना है।

गॉल्जीकाय- झिल्ली ट्यूबों की एक प्रणाली जो चपटी थैलियों (कुंडों) और बुलबुले और गुहाओं की संबंधित प्रणालियों का ढेर बनाती है। गोल्गी तंत्र विशेष रूप से उन कोशिकाओं में विकसित होता है जो न्यूरॉन्स और अंडों में प्रोटीन स्राव उत्पन्न करते हैं। टैंक ईपीएस चैनलों द्वारा जुड़े हुए हैं। ईआर की झिल्लियों पर संश्लेषित प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड और वसा को गोल्गी तंत्र में ले जाया जाता है, इसकी संरचनाओं के अंदर संघनित किया जाता है और एक स्राव के रूप में "पैकेज" किया जाता है, जो या तो रिलीज के लिए या कोशिका में अपने जीवन के दौरान उपयोग के लिए तैयार होता है। गोल्गी तंत्र बायोमेम्ब्रेन के नवीनीकरण और लाइसोसोम के निर्माण में शामिल है।

लाइसोसोम- छोटे गोल पिंड, लगभग 0.2-0.5 µm व्यास, एक झिल्ली से घिरे हुए। राइबोसोम के अंदर एक अम्लीय वातावरण (पीएच 5) होता है और इसमें प्रोटीन, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड और अन्य के टूटने के लिए हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों का एक जटिल (30 से अधिक प्रकार) होता है। एक कोशिका में कई दर्जन लाइसोसोम होते हैं (उनमें से विशेष रूप से ल्यूकोसाइट्स में बहुत सारे होते हैं)।

लाइसोसोम या तो गोल्गी कॉम्प्लेक्स की संरचनाओं से या सीधे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से बनते हैं। वे पिनोसाइटोटिक या फागोसाइटोटिक रिक्तिका के पास पहुंचते हैं और उनकी सामग्री को उनकी गुहा में डालते हैं। लाइसोसोम का मुख्य कार्य फागोसाइटोसिस और पाचन एंजाइमों के स्राव के माध्यम से पोषक तत्वों के इंट्रासेल्युलर पाचन में भाग लेना है। लाइसोसोम मृत अंगों और अपशिष्ट पदार्थों को भी तोड़ सकते हैं और हटा सकते हैं, कोशिका के मरने पर, भ्रूण के विकास के दौरान और कई अन्य मामलों में इसकी संरचनाओं को ही नष्ट कर सकते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया- दो परत वाली झिल्ली से घिरे छोटे पिंड। माइटोकॉन्ड्रिया के अलग-अलग आकार हो सकते हैं - गोलाकार, अंडाकार, बेलनाकार, फिलामेंटस, सर्पिल, लम्बा, क्यूप्ड, शाखायुक्त। इनका आकार 0.25-1 µm व्यास और 1.5-10 µm लंबाई है। एक कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या कई हजार होती है; यह विभिन्न ऊतकों में भिन्न होती है, जो कोशिका की कार्यात्मक गतिविधि पर निर्भर करती है: उनमें से अधिक हैं जहां सिंथेटिक प्रक्रियाएं अधिक तीव्र होती हैं (उदाहरण के लिए, यकृत में)।

माइटोकॉन्ड्रियल दीवार में दो झिल्लियाँ होती हैं - एक बाहरी चिकनी एक और एक आंतरिक मुड़ी हुई, जिसमें इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, एटीपीस और 10-20 एनएम का एक इंटरमेम्ब्रेन स्थान निर्मित होता है। विभाजन आंतरिक झिल्ली से ऑर्गेनॉइड में गहराई तक विस्तारित होते हैं, या क्रिस्टा. फोल्डिंग से माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक सतह काफी बढ़ जाती है।

माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स (माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर) में क्राइस्ट की झिल्लियों पर ऊर्जा चयापचय (क्रेब्स चक्र के एंजाइम, फैटी एसिड ऑक्सीकरण, और अन्य) में शामिल कई एंजाइम होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया ईआर की झिल्लियों से निकटता से जुड़ा होता है, जिसके चैनल अक्सर सीधे माइटोकॉन्ड्रिया में खुलते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या विभाजन से तेजी से बढ़ सकती है, जो उनकी संरचना में शामिल डीएनए अणु के कारण है। इस प्रकार, माइटोकॉन्ड्रिया में अपना डीएनए, आरएनए, राइबोसोम और प्रोटीन होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया का मुख्य कार्य ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (कोशिका का एरोबिक श्वसन) के दौरान एटीपी का संश्लेषण है।

कोशिकांगों की संरचना एवं कार्य

योजनाबद्ध चित्र	संरचना	कार्य
प्लाज्मा झिल्ली (कोशिका झिल्ली)	प्रोटीन की दो परतों के बीच लिपिड (बाईलेयर) की दो परतें	एक चयनात्मक पारगम्य अवरोध जो कोशिका और पर्यावरण के बीच आदान-प्रदान को नियंत्रित करता है
मुख्य	सबसे बड़ा अंग, दो झिल्लियों के आवरण में घिरा हुआ, परमाणु छिद्रों से व्याप्त। रोकना क्रोमेटिन- इस रूप में, बिना घाव वाले गुणसूत्र इंटरफ़ेज़ में होते हैं। रोकना न्यूक्लियस	गुणसूत्रों में डीएनए होता है - आनुवंशिकता का पदार्थ। DNA किससे बना होता है? जीनसभी प्रकार की सेलुलर गतिविधि को विनियमित करना। परमाणु विभाजन कोशिका प्रजनन और इसलिए प्रजनन प्रक्रिया का आधार है। न्यूक्लियोलस में आर-आरएनए और राइबोसोम बनते हैं
एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर)	ट्यूबों और प्लेटों के रूप में चपटी झिल्लीदार थैलियों - हौज - की एक प्रणाली। परमाणु आवरण की बाहरी झिल्ली के साथ एक इकाई बनाता है	यदि ईआर की सतह राइबोसोम से ढकी हो तो इसे कहा जाता है किसी न किसी. राइबोसोम पर संश्लेषित प्रोटीन को ईपीएस सिस्टर्न के माध्यम से ले जाया जाता है। चिकना(राइबोसोम के बिना) लिपिड और स्टेरॉयड के संश्लेषण के लिए एक स्थल के रूप में कार्य करता है
राइबोसोम	बहुत छोटे अंगक जिसमें दो उपकण होते हैं - बड़े और छोटे। इनमें प्रोटीन और आरएनए लगभग समान अनुपात में होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया में पाए जाने वाले राइबोसोम और भी छोटे होते हैं	प्रोटीन संश्लेषण का स्थल, जहां विभिन्न परस्पर क्रिया करने वाले अणु सही स्थिति में होते हैं। राइबोसोम ईपीएस से जुड़े होते हैं या साइटोप्लाज्म में मुक्त रहते हैं। कई राइबोसोम एक पॉलीसोम (पॉलीरिबोसोम) बना सकते हैं, जिसमें वे मैसेंजर आरएनए के एक ही स्ट्रैंड पर बंधे होते हैं
माइटोकॉन्ड्रिया	माइटोकॉन्ड्रियन दो झिल्लियों के आवरण से घिरा होता है; आंतरिकझिल्ली सिलवटें (क्रिस्टे) बनाती है। इसमें एक मैट्रिक्स होता है जिसमें थोड़ी संख्या में राइबोसोम, एक गोलाकार डीएनए अणु और फॉस्फेट कणिकाएं होती हैं	पर एरोबिक श्वसनऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण क्राइस्टे में होता है, और क्रेब्स चक्र और फैटी एसिड ऑक्सीकरण में शामिल एंजाइम मैट्रिक्स में काम करते हैं
गॉल्जीकाय	चपटी झिल्लीदार थैलियों - टैंकों का ढेर। ढेर के एक सिरे पर लगातार थैलियाँ बनती रहती हैं और दूसरे सिरे पर वे बुलबुले के रूप में लटकी रहती हैं	कई सेलुलर सामग्री (उदाहरण के लिए, ईपीएस एंजाइम) सिस्टर्न में संशोधन से गुजरती हैं और पुटिकाओं में स्थानांतरित हो जाती हैं। गोल्गी तंत्र स्राव की प्रक्रिया में शामिल होता है और इसमें लाइसोसोम बनते हैं
लाइसोसोम	पाचक (हाइड्रोलाइटिक) एंजाइमों से भरी एक साधारण गोलाकार झिल्ली थैली (एकल झिल्ली)।	यह कई कार्य करता है, जो हमेशा किसी संरचना या अणु के विघटन से जुड़े होते हैं। लाइसोसोम ऑटोफैगी, ऑटोलिसिस, एंडोसाइटोसिस, एक्सोसाइटोसिस में भूमिका निभाते हैं

कोशिका विभाजन

कोशिका विभाजनअलैंगिक प्रजनन की एक जटिल प्रक्रिया है। एककोशिकीय जीवों में इससे व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि होती है, जबकि बहुकोशिकीय जीवों में, जो एक कोशिका से अपना अस्तित्व शुरू करते हैं - युग्मनज, एक बहुकोशिकीय जीव बनाएँ। यह एक जटिल प्रक्रिया है जो प्रत्येक डीएनए अणु के बगल में एक ही अणु के निर्माण से शुरू होती है। इस प्रकार, गुणसूत्र में दो समान डीएनए अणु होते हैं। कोशिका विभाजन शुरू होने से पहले केन्द्रक का आकार बढ़ जाता है। गुणसूत्र एक सर्पिल में मुड़ जाते हैं, और परमाणु झिल्ली गायब हो जाती है। कोशिका केंद्र के अंगक विपरीत ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं और उनके बीच a धुराविभाजन। फिर गुणसूत्र भूमध्य रेखा के साथ पंक्तिबद्ध हो जाते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र के युग्मित डीएनए अणु जुड़े होते हैं सेंट्रीओल्स- एक सेंट्रीओल से एक डीएनए अणु, और दूसरे से उसका दोहरा अणु। जल्द ही डीएनए अणु अलग-अलग होने लगते हैं (प्रत्येक अपने ध्रुव की ओर), जिससे समान गुणसूत्रों और जीनों से युक्त नए सेट बनते हैं। बेटी कोशिकाओं में, गुणसूत्र उलझनें बनती हैं, जिसके चारों ओर परमाणु आवरण बनता है। गुणसूत्र खुल जाते हैं और दिखाई नहीं देते। केंद्रक बनने के बाद, अंगक और कोशिकाद्रव्य विभाजित हो जाते हैं - एक संकुचन प्रकट होता है, जो एक कोशिका को दो संतति कोशिकाओं में विभाजित करता है।

कोशिका विभाजन

विभाजन चरण	चित्रकला	पिंजरे का बँटवारा
प्रोफेज़		गुणसूत्र सर्पिल, मोटे होते हैं, और दो बहन क्रोमैटिड से बने होते हैं; परमाणु झिल्ली घुल जाती है; धुरी तंतु बनते हैं
मेटाफ़ेज़		गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में पंक्तिबद्ध होते हैं; स्पिंडल फिलामेंट्स सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं
एनाफ़ेज़		सेंट्रोमियर विभाजित होते हैं, बहन गुणसूत्र ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं; प्रत्येक ध्रुव उतने ही गुणसूत्र पैदा करता है जितने मूल मातृ कोशिका में थे
टीलोफ़ेज़		साइटोप्लाज्म और उसके सभी अंगक विभाजित हैं; कोशिका के मध्य में एक संकुचन बनता है; केन्द्रक बनता है; दो संतति कोशिकाएँ दिखाई देती हैं, जो पूरी तरह से माँ की तरह ही होती हैं

माइटोसिस का जैविक महत्वइसमें एक समान कोशिका का पुनरुत्पादन, गुणसूत्रों की एक स्थिर संख्या बनाए रखना शामिल है। उसके काम का नतीजा है माँ के समान दो आनुवंशिक रूप से सजातीय कोशिकाओं का निर्माण.

कोशिका की जीवन प्रक्रियाएँ

प्रक्रियाएँ किसी भी जीव की कोशिकाओं में होती हैं उपापचय. कोशिका में प्रवेश करने वाले पोषक तत्व जटिल पदार्थ बनाते हैं; कोशिकीय संरचनाएँ बनती हैं। इसके अलावा, नए पदार्थों के निर्माण के साथ, कार्बनिक पदार्थों - कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा - के जैविक ऑक्सीकरण की प्रक्रियाएं होती हैं, जबकि कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा निकलती है, और क्षय उत्पाद हटा दिए जाते हैं।

एंजाइमों. पदार्थों का संश्लेषण एवं विघटन प्रभाव में होता है एंजाइमों- प्रोटीन प्रकृति के जैविक उत्प्रेरक, जो जैव सक्रियता को कई गुना तेज कर देते हैं रासायनिक प्रक्रियाएँएक पिंजरे में। एक एंजाइम केवल कुछ यौगिकों पर कार्य करता है - इस एंजाइम का सब्सट्रेट।

कोशिका वृद्धि एवं विकास. किसी जीव के जीवन के दौरान उसकी कई कोशिकाएँ बढ़ती और विकसित होती हैं। ऊंचाई- कोशिका आकार और द्रव्यमान में वृद्धि. विकास- उम्र से संबंधित परिवर्तन, और कोशिका की अपने कार्य करने की क्षमता।

कोशिका आराम और उत्तेजना. शरीर की कोशिकाएं आराम और उत्तेजना की स्थिति में हो सकती हैं। उत्तेजित होने पर कोशिका कार्य करना प्रारम्भ कर देती है तथा अपना कार्य करती है। कोशिका उत्तेजना आमतौर पर जलन से जुड़ी होती है। चिढ़- यह किसी कोशिका को यांत्रिक, रासायनिक, विद्युत, तापीय आदि से प्रभावित करने की प्रक्रिया है। प्रभाव। परिणामस्वरूप, कोशिका आराम की अवस्था से उत्तेजित अवस्था (सक्रिय रूप से कार्य करना) में चली जाती है। उत्तेजना- किसी कोशिका की जलन पर प्रतिक्रिया करने की क्षमता (मांसपेशियों और तंत्रिका कोशिकाओं में यह क्षमता होती है)।

कपड़े

मानव शरीर के ऊतकों को चार प्रकारों में विभाजित किया गया है: उपकला, या सीमा रेखा; कनेक्ट, या शरीर के आंतरिक वातावरण के ऊतक; सिकुड़ी हुई मांसपेशियाँकपड़े और वस्त्र तंत्रिका तंत्र .

सामान्य कपड़े- उपकला और आंतरिक वातावरण (रक्त, लसीका और संयोजी ऊतक: स्वयं संयोजी ऊतक, उपास्थि, हड्डी)।

विशेष कपड़े- मांसल, घबराया हुआ।

उपकला ऊतक(इंटेगुमेंटरी) - शरीर को बाहर से ढकने वाला आसन्न ऊतक; आंतरिक अंगों और गुहाओं की रेखाएँ; यकृत, ग्रंथियाँ, फेफड़े का भाग। इसके अलावा, वे रक्त वाहिकाओं, श्वसन पथ और मूत्रवाहिनी की आंतरिक सतह को रेखाबद्ध करते हैं। उपकला ऊतकों में ग्रंथि ऊतक भी शामिल होते हैं, जो विभिन्न प्रकार के स्राव (पसीना, लार, गैस्ट्रिक रस, अग्न्याशय रस) पैदा करते हैं। इस ऊतक की कोशिकाएँ एक परत के रूप में व्यवस्थित होती हैं, और उनकी विशेषता उनकी ध्रुवीयता (ऊपरी और) है नीचे के भागकोशिकाएं)। उपकला कोशिकाओं में पुनर्जीवित करने की क्षमता होती है ( उत्थान). उपकला ऊतक में कोई रक्त वाहिकाएं नहीं होती हैं (कोशिकाओं को बेसल लैमिना के माध्यम से व्यापक रूप से पोषित किया जाता है)।

विभिन्न प्रकार के उपकला

कपड़े का प्रकार (पैटर्न)	ऊतक संरचना	जगह	कार्य
चपटी उपकला	चिकनी कोशिका सतह; कोशिकाएँ एक-दूसरे से कसकर चिपक जाती हैं; एकल परत; कोल का	त्वचा की सतह, मौखिक गुहा, अन्नप्रणाली, एल्वियोली, नेफ्रॉन कैप्सूल, फुस्फुस, पेरिटोनियम	पूर्णांक, सुरक्षात्मक, उत्सर्जक(गैस विनिमय, मूत्र उत्पादन)
घनाकार उपकला	घन कोशिकाएँ एक दूसरे से कसकर सटी हुई; एकल परत; ग्रंथियों	गुर्दे की नलिकाएं, लार ग्रंथियां, अंतःस्रावी ग्रंथियां	द्वितीयक मूत्र के निर्माण के दौरान पुनर्अवशोषण (रिवर्स), लार का स्राव, हार्मोन के साथ स्राव
स्तंभकार उपकला (प्रिज़्मेटिक)	बेलनाकार कोशिकाएँ; एकल परत; कोल का	पेट, आंतें, पित्ताशय की थैली, श्वासनली, गर्भाशय	पेट और आंतों की श्लेष्मा झिल्ली
सिंगल लेयर सिलिअटेड एपिथेलियम	कई बालों (सिलिया) वाली कोशिकाओं से युक्त; एकल परत	श्वसन पथ, रीढ़ की हड्डी की नलिका, सेरेब्रल निलय, डिंबवाहिकाएँ	रक्षात्मक(सिलिया धूल के कणों को बनाए रखती है और हटाती है), द्रव प्रवाह, अंडे की गति को व्यवस्थित करती है
छद्म बहुपरत	शंक्वाकार आकार की कोशिकाएँ एक परत में स्थित होती हैं, लेकिन संकीर्ण और चौड़े सिरे बारी-बारी से नाभिक की दोहरी-पंक्ति व्यवस्था बनाती हैं; कोल का	घ्राण क्षेत्र, जीभ की स्वाद कलिकाएँ, मूत्र नलिका, श्वासनली	संवेदनशील उपकला. गंध, स्वाद, मूत्राशय भरने की अनुभूति, श्वासनली में विदेशी कणों की उपस्थिति की अनुभूति
बहुपरत	कोशिकाओं की ऊपरी परतों को केराटिनाइज़ करें; कोल का	त्वचा, बाल, नाखून	सुरक्षात्मक, थर्मोरेगुलेटिंग, आवरण

इस प्रकार, उपकला ऊतक के निम्नलिखित कार्य हैं: पूर्णांक, सुरक्षात्मक, पोषी, स्रावी.

संयोजी ऊतकों

संयोजी ऊतकोंया आंतरिक वातावरण के ऊतकों को रक्त, लसीका और संयोजी ऊतक द्वारा दर्शाया जाता है। इस ऊतक की एक विशेषता सेलुलर तत्वों के अलावा, बड़ी मात्रा में अंतरकोशिकीय पदार्थ की उपस्थिति है, जिसका प्रतिनिधित्व किया जाता है जमीनी पदार्थ और रेशेदार संरचनाएँ(फाइब्रिलर प्रोटीन द्वारा निर्मित - कोलेजन, इलास्टिन, आदि)। संयोजी ऊतक को इसमें विभाजित किया गया है: वास्तव में संयोजी, कार्टिलाजिनस, हड्डी.

संयोजी ऊतक हीआंतरिक अंगों की परतें बनाता है, चमड़े के नीचे ऊतक, स्नायुबंधन, टेंडन और बहुत कुछ। उपास्थि ऊतकप्रपत्र:

• हाइलिन उपास्थि - कलात्मक सतहों का निर्माण करती है;
• रेशेदार - इंटरवर्टेब्रल डिस्क में स्थित;
• इलास्टिक शामिल - शामिल कानऔर एपिग्लॉटिस.

हड्डी कंकाल की हड्डियों का निर्माण करता है, जिनमें मजबूती अघुलनशील कैल्शियम लवणों के जमा होने से मिलती है। अस्थि ऊतक शरीर के खनिज चयापचय में भाग लेते हैं। (अनुभाग "मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम" देखें)।

आंतरिक वातावरण के ऊतक

कपड़े का प्रकार (पैटर्न)	ऊतक संरचना	जगह	कार्य
ढीले संयोजी ऊतक	शिथिल रूप से व्यवस्थित तंतु और कोशिकाएँ एक दूसरे से गुंथे हुए; अंतरकोशिकीय पदार्थ मस्तूल और वसा कोशिकाओं के साथ संरचनाहीन होता है।	चमड़े के नीचे का मोटा टिश्यू, पेरिकार्डियल थैली, तंत्रिका तंत्र मार्ग, रक्त वाहिकाएं, मेसेंटरी	त्वचा को मांसपेशियों से जोड़ता है, शरीर में अंगों को सहारा देता है, अंगों के बीच के अंतराल को भरता है। शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन में भाग लेता है
उपास्थि ऊतक	जीवित गोल या अंडाकार कोशिकाएँ चोंड्रोसाइट्स, कैप्सूल में पड़ा हुआ; कोलेजन फाइबर; अंतरकोशिकीय पदार्थ सघन, लोचदार, पारदर्शी होता है।	इंटरवर्टेब्रल डिस्क, स्वरयंत्र के उपास्थि, श्वासनली, पसलियां, कर्णमूल, संयुक्त सतहें, कण्डरा आधार, भ्रूण का कंकाल	हड्डियों की रगड़ सतहों को चिकना करना। श्वसन पथ और कान की विकृति से सुरक्षा। कंडराओं को हड्डियों से जोड़ना

संयोजी ऊतक के कार्य: सुरक्षात्मक, सहायक, पोषण संबंधी (पोषी).

प्रकोष्ठों मांसपेशियों का ऊतकगुण हैं: उत्तेजना, सिकुड़न, चालकता.

मांसपेशी ऊतक के प्रकार

मांसपेशी ऊतक तीन प्रकार के होते हैं: चिकनी, धारीदार, हृदय।

आंतरिक वातावरण के ऊतक

कपड़े का प्रकार (पैटर्न)	ऊतक संरचना	जगह	कार्य
चिकना कपड़ा	कोशिकाएँ धुरी के आकार की होती हैं; कोशिकाओं में एक केन्द्रक होता है; अनुप्रस्थ धारियाँ नहीं हैं	आंतरिक अंगों की मांसपेशियों का निर्माण करता है, रक्त और लसीका वाहिकाओं की दीवारों का हिस्सा है	स्वायत्त तंत्रिका तंत्र द्वारा संक्रमित और अपेक्षाकृत धीमी गति से गति और टॉनिक संकुचन करते हैं
धारीदार ऊतक (मांसपेशी फाइबर)	मांसपेशी प्रोटीन की एक निश्चित संरचना और व्यवस्था के कारण अनुप्रस्थ धारियों वाली एक लंबी बहुकेंद्रीय कोशिका; सिकुड़े हुए रेशे होते हैं	कंकाल की मांसपेशियाँ, जीभ की मांसपेशियाँ, ग्रसनी, अन्नप्रणाली का प्रारंभिक भाग	रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क में मोटर न्यूरॉन्स से आने वाले आवेगों की प्रतिक्रिया में संकुचन होता है
हृदय ऊतक	धारियाँ हैं और हैं स्वायत्तता कोशिकाएँ प्रक्रियाओं द्वारा एक दूसरे से जुड़ी होती हैं (इंटरकलेटेड डिस्क)	चिकनी और धारीदार मांसपेशी ऊतक के गुणों को जोड़ती है; दिल	सभी मांसपेशीय तत्वों के संकुचन के लिए जिम्मेदार

मांसपेशी ऊतक के कार्य: शरीर को अंतरिक्ष में ले जाना; शरीर के अंगों का विस्थापन और निर्धारण; शरीर गुहा की मात्रा में परिवर्तन, पोत के लुमेन, त्वचा की गति; दिल का काम.

दिमाग के तंत्र

तंत्रिका ऊतक मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी, तंत्रिका गैन्ग्लिया और तंतुओं का निर्माण करते हैं। तंत्रिका ऊतक की कोशिकाएँ न्यूरॉन्स और ग्लियाल कोशिकाएँ हैं। न्यूरॉन्स की मुख्य विशेषता उच्च उत्तेजना है। वे शरीर के बाहरी और आंतरिक वातावरण से जलन (संकेत) प्राप्त करते हैं, उनका संचालन और प्रसंस्करण करते हैं। न्यूरॉन्स बहुत जटिल और असंख्य सर्किटों में इकट्ठे होते हैं जो जानकारी प्राप्त करने, संसाधित करने, संग्रहीत करने और उपयोग करने के लिए आवश्यक होते हैं।

न्यूरॉन्स के प्रकार:

1. एकध्रुवीय ( प्रणोदन, केन्द्रापसारक)
2. स्यूडोबाइपोलर ( संवेदनशील, केन्द्राभिमुख)
3. बहुध्रुवीय ( मस्तिष्क का भाग)

1. डेन्ड्राइट
2. न्यूरॉन शरीर
3. कोशिका केंद्रक
4. कोशिका द्रव्य
5. एक्सोन
6. श्वान सेल
7. एक्सॉन टर्मिनल
8. डेंड्रोन

एक न्यूरॉन से मिलकर बनता है सेल शरीर(सोमा) और दो प्रकार की प्रक्रियाएँ - डेन्ड्राइट, अक्षतंतु और अंत प्लेटें. न्यूरॉन के शरीर में गोल न्यूक्लियोली वाला एक केंद्रक होता है।

न्यूरॉन (तंत्रिका कोशिका) की संरचना

1. न्यूरॉन शरीर
2. डेन्ड्राइट
3. एक्सोन
4. एंड प्लेट
5. सिनेप्टिक वेसिकल्स
6. माइलिन आवरण
7. रणवीर का अवरोधन
8. निस्सल पदार्थ
9. तंत्रिका तंतु समाप्त होना
10. मांसपेशी फाइबर का एक भाग जो संकुचन की स्थिति में होता है

डेन्ड्राइट(2) - छोटी, मोटी, अत्यधिक शाखाओं वाली प्रक्रियाएं जो तंत्रिका कोशिका के शरीर में तंत्रिका आवेगों (उत्तेजना) का संचालन करती हैं।

एक्सोन(3) - तंत्रिका कोशिका की एक लंबी (1.5 मीटर तक) गैर-शाखा प्रक्रिया, कोशिका शरीर से उसके टर्मिनल अनुभाग तक तंत्रिका आवेग का संचालन करती है। प्रक्रियाएं साइटोप्लाज्म से भरी खोखली नलिकाएं होती हैं जो अंत प्लेटों की ओर बहती हैं। साइटोप्लाज्म उन एंजाइमों को लेता है जो दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (8) की संरचनाओं में बने थे और संश्लेषण को उत्प्रेरित करते हैं मध्यस्थोंअंत प्लेटों में (4)। ट्रांसमीटर सिनैप्टिक वेसिकल्स (5) में संग्रहीत होते हैं। कुछ न्यूरॉन्स के अक्षतंतु सतह पर गठित एक माइलिन आवरण (6) द्वारा संरक्षित होते हैं श्वान कोशिकाएं, अक्षतंतु के चारों ओर लपेटना। इस झिल्ली में एक प्रकार के तंत्रिका ऊतक की कोशिकाएँ होती हैं - ग्लिया, जिसमें सभी तंत्रिका कोशिकाएं डूबी होती हैं। ग्लिया एक सहायक भूमिका निभाती है - यह इन्सुलेटिंग, सपोर्टिंग, ट्रॉफिक और सुरक्षात्मक कार्य करती है। वे स्थान जहां अक्षतंतु (माइलिन शीथ द्वारा) ढका नहीं जाता है, रैनवियर (7) के नोड कहलाते हैं। माइलिन (वसा जैसा सफेद पदार्थ) मृत कोशिकाओं की झिल्लियों का अवशेष है और इसकी संरचना कोशिका को इन्सुलेशन गुण प्रदान करती है।

तंत्रिका कोशिकाएँ सिनैप्स के माध्यम से एक दूसरे से जुड़ती हैं। अन्तर्ग्रथन- दो न्यूरॉन्स के बीच संपर्क का स्थान, जहां एक कोशिका से दूसरी कोशिका में तंत्रिका आवेग का संचरण होता है। सिनैप्स उन कोशिकाओं के साथ अक्षतंतु के संपर्क के बिंदुओं पर बनते हैं जहां यह सूचना प्रसारित करता है। ये क्षेत्र कुछ हद तक गाढ़े (10) होते हैं, क्योंकि इनमें जलन पैदा करने वाले तरल पदार्थ वाले बुलबुले होते हैं। यदि तंत्रिका आवेग सिनैप्स तक पहुंचते हैं, तो बुलबुले फूट जाते हैं, तरल सिनोप्टिक फांक में प्रवेश करता है और सूचना प्राप्त करने वाली कोशिका की झिल्ली को प्रभावित करता है। तरल में निहित जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों की संरचना और मात्रा के आधार पर, जानकारी प्राप्त करने वाली कोशिका उत्तेजित हो सकती है और अपने काम को मजबूत कर सकती है, या धीमा कर सकती है - इसे कमजोर कर सकती है या इसे पूरी तरह से रोक सकती है।

जानकारी प्राप्त करने वाली कोशिकाओं में आमतौर पर कई सिनैप्स होते हैं। उनमें से कुछ के माध्यम से वे उत्तेजक संकेत प्राप्त करते हैं, दूसरों के माध्यम से - नकारात्मक, निरोधात्मक संकेत। इन सभी संकेतों को संक्षेप में प्रस्तुत किया जाता है, जिसके बाद संचालन में बदलाव होता है।

इस प्रकार, तंत्रिका ऊतक के कार्यों में शामिल हैं: बाहरी वातावरण और आंतरिक अंगों से आने वाली जानकारी प्राप्त करना, प्रसंस्करण, भंडारण, संचारित करना; सभी शरीर प्रणालियों की गतिविधियों का विनियमन और समन्वय।

शारीरिक अंग प्रणालियाँ

मानव और पशु शरीर के ऊतक अंगों और शारीरिक अंग प्रणालियों का निर्माण करते हैं: पूर्णांक, समर्थन और आंदोलन प्रणाली, पाचन, परिसंचरण, श्वसन, उत्सर्जन, प्रजनन, अंतःस्रावी, तंत्रिका।

शारीरिक प्रणालियाँ	सिस्टम बनाने वाले अंग	अर्थ
कोल का सिस्टम	त्वचा और श्लेष्मा झिल्ली	शरीर को बाहरी प्रभावों से बचाता है
समर्थन और आंदोलन प्रणाली	हड्डियाँ जो कंकाल और मांसपेशियाँ बनाती हैं	शरीर को आकार दें, सहारा और गति प्रदान करें, आंतरिक अंगों की रक्षा करें
पाचन तंत्र	मौखिक गुहा के अंग ( जीभ, दाँत, लार ग्रंथियाँ), ग्रसनी, अन्नप्रणाली, पेट, आंत, यकृत, अग्न्याशय	पुनर्चक्रण प्रदान करें पोषक तत्वजीव में
संचार प्रणाली	हृदय और रक्त वाहिकाएँ	शरीर और पर्यावरण के बीच रक्त परिसंचरण और चयापचय की प्रक्रिया को पूरा करता है
श्वसन प्रणाली	नाक गुहा, नासॉफरीनक्स, श्वासनली, फेफड़े	गैस विनिमय प्रदान करें
निकालनेवाली प्रणाली	गुर्दे, मूत्रवाहिनी, मूत्राशय, मूत्रमार्ग	शरीर से अंतिम विषाक्त चयापचय उत्पादों को निकालता है
प्रजनन प्रणाली	पुरुष अंग(वृषण, अंडकोश, प्रोस्टेट ग्रंथि, लिंग)। स्त्री अंग(अंडाशय, गर्भाशय, योनि, बाहरी महिला जननांग)	पुनरुत्पादन प्रदान करें
अंत: स्रावी प्रणाली	अंतःस्रावी ग्रंथियाँ (थायराइड, प्रजनन ग्रंथियाँ, अग्न्याशय, अधिवृक्क ग्रंथियाँ, आदि)	हार्मोन का उत्पादन करें जो अंगों और ऊतकों में कार्यों और चयापचय को नियंत्रित करते हैं
तंत्रिका तंत्र	तंत्रिका ऊतक जो सभी अंगों और ऊतकों में प्रवेश करता है	बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में सभी प्रणालियों और संपूर्ण जीव के समन्वित कामकाज को नियंत्रित करता है

पलटा विनियमन

तंत्रिका तंत्र शरीर में सभी प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है, और बाहरी वातावरण के प्रभाव के प्रति शरीर की उचित प्रतिक्रिया भी सुनिश्चित करता है। तंत्रिका तंत्र के ये कार्य प्रतिवर्ती रूप से निष्पादित होते हैं। पलटा- जलन के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की भागीदारी से होती है। रिफ्लेक्स आर्क के साथ फैलने वाली उत्तेजना प्रक्रिया के परिणामस्वरूप रिफ्लेक्सिस उत्पन्न होते हैं। रिफ्लेक्स गतिविधि दो प्रक्रियाओं की परस्पर क्रिया का परिणाम है - उत्तेजना और निषेध.

उत्तेजना और निषेध दो विपरीत प्रक्रियाएं हैं, जिनकी परस्पर क्रिया तंत्रिका तंत्र की समन्वित गतिविधि और हमारे शरीर के अंगों की समन्वित कार्यप्रणाली को सुनिश्चित करती है।

केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र

अधिकांश न्यूरॉन मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में पाए जाते हैं। वे मेक अप कर रहे हैं केंद्रीय तंत्रिका तंत्र(सीएनएस). इनमें से कुछ न्यूरॉन्स अपनी सीमा से परे चले जाते हैं: उनकी लंबी प्रक्रियाएं बंडलों में एकजुट हो जाती हैं, जो तंत्रिकाओं के हिस्से के रूप में शरीर के सभी अंगों तक जाती हैं। तंत्रिका तंत्र में तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं - न्यूरॉन्स (मस्तिष्क में 25 अरब न्यूरॉन्स और परिधि में 25 मिलियन न्यूरॉन्स होते हैं।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी शामिल हैं। तंत्रिकाओं के अलावा, मस्तिष्क में और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में नहीं, न्यूरॉन निकायों के समूह होते हैं - ये तंत्रिका गैन्ग्लिया हैं। तंत्रिका तंत्र का परिधीय भागइसमें मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी से निकलने वाली नसें और मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के बाहर स्थित तंत्रिका गैन्ग्लिया शामिल हैं। कार्य के आधार पर, तंत्रिका तंत्र को दैहिक और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र में विभाजित किया गया है। दैहिक - शरीर को बाहरी वातावरण (जलन की अनुभूति, धारीदार मांसपेशियों की गति का विनियमन, आदि) के साथ संचार करता है, और वनस्पति - चयापचय और आंतरिक अंगों के कामकाज को नियंत्रित करता है (दिल की धड़कन, संवहनी स्वर, आंतों के क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला संकुचन, का स्राव) विभिन्न ग्रंथियाँ, आदि।)। ये दोनों प्रणालियाँ एक साथ मिलकर काम करती हैं, लेकिन स्वायत्त तंत्रिका तंत्र में कुछ स्वतंत्रता (स्वायत्तता) होती है, जो अनैच्छिक कार्यों को नियंत्रित करती है।

रिफ्लेक्स और रिफ्लेक्स आर्क

तंत्रिका तंत्र की गतिविधि प्रकृति में प्रतिवर्ती होती है। रिफ्लेक्स बाहरी या आंतरिक वातावरण में परिवर्तन के प्रति शरीर की एक प्राकृतिक प्रतिक्रिया है, जो रिसेप्टर्स की जलन के जवाब में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र द्वारा किया जाता है। रिसेप्टर्स तंत्रिका अंत होते हैं जो बाहरी और आंतरिक वातावरण में होने वाले परिवर्तनों के बारे में जानकारी प्राप्त करते हैं। कोई भी जलन ( यांत्रिक, प्रकाश, ध्वनि, रसायन, विद्युत, तापमान), रिसेप्टर द्वारा माना जाता है, एक उत्तेजना प्रक्रिया में परिवर्तित हो जाता है। उत्तेजना संवेदनशील-सेंट्रिपेटल तंत्रिका तंतुओं के माध्यम से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में संचारित होती है, जहां आवेगों के प्रसंस्करण की एक जरूरी प्रक्रिया होती है। यहां से, आवेगों को केन्द्रापसारक न्यूरॉन्स के तंतुओं के साथ कार्यकारी अंगों तक भेजा जाता है जो उत्तेजना की प्रतिक्रिया को लागू करते हैं।

रिफ्लेक्स आर्क वह मार्ग है जिसके साथ तंत्रिका आवेग रिसेप्टर्स से कार्यकारी अंग तक यात्रा करते हैं। किसी भी रिफ्लेक्स को क्रियान्वित करने के लिए रिफ्लेक्स आर्क के सभी भागों का समन्वित कार्य आवश्यक है।

प्रतिवर्ती चाप आरेख.

1. बाहरी उत्तेजना
2. त्वचा में संवेदी तंत्रिका अंत
3. संवेदक स्नायु
4. अन्तर्ग्रथन
5. इंटिरियरन
6. सिनैप्स ( न्यूरॉन से न्यूरॉन तक संचरण)
7. मोटर न्यूरॉन

किसी भी प्रतिवर्ती क्रिया के कार्यान्वयन में उत्तेजना की प्रक्रियाएं शामिल होती हैं, जो एक निश्चित गतिविधि का कारण बनती हैं, और निषेध की प्रक्रिया होती है, जो उन तंत्रिका केंद्रों को बंद कर देती है जो प्रतिवर्त क्रियाओं के कार्यान्वयन में हस्तक्षेप करती हैं। निषेध की प्रक्रिया उत्तेजना के विपरीत है। उत्तेजना और निषेध प्रक्रियाओं की परस्पर क्रिया शरीर में तंत्रिका गतिविधि, विनियमन और कार्यों के समन्वय को रेखांकित करती है।

इस प्रकार, ये दोनों प्रक्रियाएँ ( उत्तेजना और निषेध) आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं, जो सभी अंगों और संपूर्ण जीव की समन्वित गतिविधि सुनिश्चित करता है।

पाठ विकास (पाठ नोट्स)

पाठों के लिए प्रस्तुतियाँ

मूल बातें सामान्य शिक्षा

लाइन यूएमके वी.वी. जीव विज्ञान (5-9)

ध्यान! साइट प्रशासन पद्धतिगत विकास की सामग्री के साथ-साथ संघीय राज्य शैक्षिक मानक के साथ विकास के अनुपालन के लिए ज़िम्मेदार नहीं है।

प्रतियोगिता के विजेता "कक्षा में इलेक्ट्रॉनिक पाठ्यपुस्तक।"

लक्ष्य:पादप कोशिका की संरचना और उसमें होने वाली महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के बारे में ज्ञान को सामान्य बनाना और व्यवस्थित करना।

नियोजित परिणाम:

• व्यक्तिगत: प्रक्रिया में छात्रों और शिक्षक के साथ संवाद करने में संचार क्षमता का गठन शैक्षणिक गतिविधियां;
• मेटा-विषय: किसी के कार्यों को नियोजित परिणामों के साथ सहसंबंधित करने, किसी की गतिविधियों की निगरानी करने, गतिविधियों के परिणामों का मूल्यांकन करने की क्षमता;
• संचारी: समूह में काम करने की क्षमता;
• नियामक: एक धारणा बनाने और उसे साबित करने की क्षमता;
• संज्ञानात्मक: तुलना के लिए आधार चुनें, एक तार्किक श्रृंखला बनाएं
• विषय: मशरूम की विशिष्ट विशेषताओं की पहचान, जैविक वस्तुओं की तुलना, निष्कर्ष निकालने की क्षमता।

पाठ का प्रकार:सारांश पाठ.

पाठ उपकरण:टेबल "प्लांट सेल", "माइटोसिस", असाइनमेंट के साथ लिफाफे, माइक्रोस्कोप, टुकड़ों के साथ पेट्री डिश प्याज, स्लाइड और कवर ग्लास, विच्छेदन सुई, पिपेट, पानी के गिलास, नैपकिन। लिफाफे में असाइनमेंट.

पाठ में प्रयुक्त EFU:पाठ्यपुस्तक जीव विज्ञान का इलेक्ट्रॉनिक पूरक। बैक्टीरिया, कवक, पौधे वी.वी. पसेचनिक पब्लिशिंग हाउस "ड्रोफा"।

पाठ में प्रयुक्त आईसीटी उपकरण के प्रकार:कंप्यूटर, प्रोजेक्टर, स्क्रीन। शिक्षक का लैपटॉप, छात्र लैपटॉप (20 पीसी)। हेडफ़ोन (सूचना के ध्वनि स्रोतों के साथ काम करने के लिए)। मल्टीमीडिया प्रस्तुति.

कार्यालय छात्रों के लिए तीन समूहों में काम करने के लिए तैयार किया गया है। समूहों में वितरण स्वतंत्र रूप से होता है। विद्यार्थियों की संख्या के अनुसार तीन रंगों के टोकन। छात्र एक निश्चित रंग का एक टोकन बनाते हैं और रंग के आधार पर एकजुट होकर तीन समूह बनाते हैं।

कक्षाओं के दौरान

संगठनात्मक चरण. अभिवादन

समस्या का निरूपण

यू: पहेली को हल करने के बाद, आप पाठ का विषय सीखेंगे।

सीओपी प्रो एनजेडवी वीएलटी बीएसओ आईकेआर लाई युडन घी टीएनई

ज्ञान को अद्यतन करना

यू: कोशिका सभी जीवित प्राणियों की संरचनात्मक एवं कार्यात्मक इकाई है। इसके अलावा, कोशिका स्वयं जीवित है। सभी जीवित जीव या तो एक मुक्त-जीवित कोशिका हैं या एक निश्चित संख्या में कोशिकाओं का संयोजन हैं। स्लाइड नंबर 2

?: याद रखें सभी जीवित जीवों में क्या गुण होते हैं?

के बारे में:पोषण, श्वसन, उत्सर्जन, वृद्धि और विकास, चयापचय और ऊर्जा, आदि।

यू: कोशिका वास्तव में एक स्व-प्रतिकृति रासायनिक प्रणाली है। वह शारीरिक रूप से अपने पर्यावरण से अलग है, लेकिन उसमें इस पर्यावरण के साथ आदान-प्रदान करने की क्षमता है, यानी, वह उन पदार्थों को अवशोषित करने में सक्षम है जिनकी उसे "भोजन" के रूप में आवश्यकता होती है और संचित "अपशिष्ट" को बाहर निकाल देती है। कोशिकाएँ विभाजन द्वारा प्रजनन करने में सक्षम होती हैं।

?: एक पाठ लक्ष्य निर्धारित करें

के बारे में:विषय का अध्ययन करते समय प्राप्त ज्ञान को दोहराएं और समेकित करें: "जीवों की सेलुलर संरचना।"

यू:हमें कौन से प्रश्न दोहराने चाहिए?

के बारे में:कोशिका संरचना, कोशिका में जीवन प्रक्रियाएँ।

मुख्य मंच। सामान्यीकरण और व्यवस्थितकरण

यू: आप तीन समूहों में विभाजित हैं। अपने समूह में एक कप्तान चुनें. कप्तानों को कार्यों के साथ लिफाफे प्राप्त करने के लिए आमंत्रित किया जाता है। तैयारी 7 मिनट तक चलती है.

विद्यार्थियों की गतिविधियाँ:प्रत्येक समूह के भीतर वे कार्य को पूरा करने और अपनी परियोजना की सुरक्षा के लिए भूमिकाएँ वितरित करते हैं। वे सामग्री का अध्ययन करते हैं, जानकारी का विश्लेषण करते हैं और नोटबुक में नोट्स बनाते हैं। समूह के कार्य पर एक रिपोर्ट तैयार करें।

• समूह I"पादप कोशिका की संरचना।" इलेक्ट्रॉनिक पाठ्यपुस्तक से जानकारी का उपयोग करके और इंटरैक्टिव मोड का उपयोग करके, एक "सेल का चित्र" बनाएं (इंटरैक्टिव सामग्री पृष्ठ 36; चित्र 20 "प्लांट सेल की संरचना")।

1. ऑर्गेनेल की संरचना और कार्य के बारे में अपने ज्ञान को व्यवस्थित करें, ऐसा करने के लिए, अपने माउस को इसकी संरचना के प्रत्येक तत्व के नाम पर घुमाएँ और क्लिक करें।
2. प्याज के छिलके का एक सूक्ष्म नमूना तैयार करें और माइक्रोस्कोप के नीचे इसकी जांच करें। स्लाइड नंबर 3

• समूह II"माइक्रोस्कोप का डिज़ाइन और इसके साथ काम करने के नियम" (इंटरैक्टिव सामग्री पृष्ठ 32-33; चित्र 17 "लाइट माइक्रोस्कोप")।

1. माउस का उपयोग करके प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के संरचनात्मक तत्वों के नाम खींचें और छोड़ें।
2. माउस का उपयोग करके, संबंधित लेंस-आइपीस संयोजन द्वारा दिए गए आवर्धन को खींचें। स्लाइड संख्या 4

• तृतीय समूह“कोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि। कोशिका विभाजन और वृद्धि” (संवादात्मक सामग्री पृष्ठ 44; चित्र 24 “पड़ोसी कोशिकाओं की अंतःक्रिया”)।

1. इंटरैक्टिव मोड का उपयोग करते हुए, कोशिका में साइटोप्लाज्म की गति के महत्व के बारे में ज्ञान को संक्षेप में प्रस्तुत करें।
2. कोशिका विभाजन के बारे में अपने ज्ञान को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए इंटरैक्टिव मोड का उपयोग करें। स्लाइड नंबर 5

प्रत्येक समूह, किसी कार्य को पूरा करते समय, सूचना के विभिन्न स्रोतों का उपयोग करता है: पाठ्यपुस्तक का एक इलेक्ट्रॉनिक पूरक, पाठ्यपुस्तक का पाठ और चित्र, पाठ के लिए एक प्रस्तुति। रूप: ललाट, समूह, व्यक्तिगत। तरीके: मौखिक (कहानी, बातचीत); दृश्य (तालिकाओं और स्लाइडों का प्रदर्शन); व्यावहारिक (विभिन्न स्रोतों से जानकारी की खोज, मिनी-प्रोजेक्ट); निगमनात्मक (विश्लेषण, सामान्यीकरण)। कार्य पूरा होने पर, छात्र समूह के कार्य के परिणाम प्रस्तुत करते हैं।

प्रश्नों के उत्तर देने के बाद छात्रों को अन्य कार्य दिए जाते हैं। शिक्षक सबसे सक्रिय छात्रों को दूसरी टेबल पर जाने के लिए आमंत्रित करता है। उन्हें एक अधिक कठिन कार्य मिलता है - पाठ पढ़ें, उसे शीर्षक दें और छूटे हुए शब्द डालें (वे अब पाठ में इटैलिक में हैं)।

बढ़ी हुई कठिनाई के कार्य

लुप्त पद भरें:

... सभी जीवित जीवों की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। सभी कोशिकाएँ एक कोशिका द्वारा एक दूसरे से अलग होती हैं... बाहर की ओर, जिसमें एक विशेष सघन खोल होता है... कोशिका की जीवित सामग्री को... - एक रंगहीन चिपचिपा पारभासी पदार्थ द्वारा दर्शाया जाता है। साइटोप्लाज्म में असंख्य होते हैं... कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण अंग है.... यह वंशानुगत जानकारी संग्रहीत करता है और कोशिका के भीतर चयापचय प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। कोर में एक या अधिक होते हैं... पादप कोशिका में तीन प्रकार होते हैं... ... हरा रंग है, ... लाल हैं, और ... सफेद हैं। पुरानी कोशिकाओं में कोशिका रस युक्त गुहाएँ स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। इन संरचनाओं को कहा जाता है... .

सही जवाब:कक्ष - सभी जीवित जीवों की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई। सभी कोशिकाओंसेलुलर द्वारा एक दूसरे से अलग हो गए शंख। बाहरी तरफ, जिसमें एक विशेष सघन आवरण होता है फाइबर. कोशिका की जीवित सामग्री का प्रतिनिधित्व किया जाता है कोशिका द्रव्य – रंगहीन चिपचिपा पारभासी पदार्थ। साइटोप्लाज्म में असंख्य होते हैं organoids. कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण अंगक है मुख्य. यह वंशानुगत जानकारी संग्रहीत करता है और कोशिका के भीतर चयापचय प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। कोर में एक या अधिक होते हैं उपकेन्द्रक. पादप कोशिका में तीन प्रकार होते हैं प्लास्टाइड. क्लोरोप्लास्ट हरा रंग हो क्रोमोप्लास्टलाल और ल्यूकोप्लास्ट - सफ़ेद। पुरानी कोशिकाओं में कोशिका रस युक्त गुहाएँ स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। इन संरचनाओं को कहा जाता है ( रिक्तिकाएं).

बाकी छात्र रंगीन पेंसिलों का उपयोग करके कोशिका की संरचना का एक सामान्य चित्र बनाते हैं, उसके सभी भागों की पहचान करते हैं।

यू:दुर्भाग्य से, सभी जीवित चीजों की तरह कोशिकाएं भी मर जाती हैं। हमारा शरीर भी कोशिकाओं से बना है। तम्बाकू धूम्रपान और शराब पीने से शरीर की कोशिकाओं पर विशेष रूप से विनाशकारी प्रभाव पड़ता है।

तम्बाकू के धुएँ में निकोटीन और बेंज़ोपाइरीन जैसे जहरीले पदार्थ होते हैं, जो कोशिकाओं को नष्ट करते हैं और घातक ट्यूमर के विकास में योगदान करते हैं।

सारांश

आज हमने आपके साथ पादप कोशिका की संरचनात्मक विशेषताओं और महत्वपूर्ण कार्यों को दोहराया है। हमारे पाठ के अंत में क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? स्लाइड संख्या 6

के बारे में:कोशिका एक प्राथमिक जीवित प्रणाली है, जो सभी जीवित जीवों की संरचना और महत्वपूर्ण गतिविधि का आधार है। पौधों और जानवरों की कोशिकाओं की विशाल विविधता के बावजूद, सभी कोशिकाओं के भाग समान होते हैं - कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्म और केंद्रक। सभी कोशिकाएं समान जीवन प्रक्रियाओं से गुजरती हैं: पोषण, श्वसन, वृद्धि, विकास, प्रजनन, चयापचय। स्लाइड संख्या 7

छात्र टोकन लेकर आते हैं और अंक प्राप्त करते हैं।

विद्यार्थी की पसंद का गृहकार्य:

• विभिन्न सामग्रियों (प्लास्टिसिन, रंगीन कागज, आदि) का उपयोग करके पादप कोशिका का एक मॉडल बनाएं।
• पादप कोशिका के जीवन के बारे में एक परी कथा कहानी लिखें
• आर. हुक की खोज पर एक रिपोर्ट तैयार करें
• स्कूल प्रयोगशाला में जाएँ और आर. हुक* की "ऐतिहासिक" तैयारी तैयार करें*

प्रयुक्त पुस्तकें:

• ए.ए.कलिनिना। जीव विज्ञान में पाठ विकास. 6(7) ग्रेड - एम.: वाको, 2005।

जीव विज्ञान में एकीकृत राज्य परीक्षा से कार्य 4 के लिए सिद्धांत

एक जैविक प्रणाली के रूप में कोशिका

आधुनिक कोशिका सिद्धांत, इसके मुख्य प्रावधान, विश्व के आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान चित्र के निर्माण में भूमिका। कोशिका के बारे में ज्ञान का विकास। जीवों की कोशिकीय संरचना जैविक जगत की एकता का आधार है, जीवित प्रकृति की रिश्तेदारी का प्रमाण है

आधुनिक कोशिका सिद्धांत, इसके मुख्य प्रावधान, विश्व के आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान चित्र के निर्माण में भूमिका

में मूलभूत अवधारणाओं में से एक आधुनिक जीवविज्ञानयह विचार है कि सभी जीवित जीवों में एक सेलुलर संरचना होती है। विज्ञान कोशिका की संरचना, उसकी जीवन गतिविधि और पर्यावरण के साथ अंतःक्रिया का अध्ययन करता है। कोशिका विज्ञान, जिसे अब सामान्यतः कोशिका जीव विज्ञान कहा जाता है। कोशिका विज्ञान का उद्भव कोशिका सिद्धांत (1838-1839, एम. स्लेडेन, टी. श्वान, 1855 में आर. विरचो द्वारा पूरक) के प्रतिपादन के कारण हुआ।

कोशिका सिद्धांतजीवित इकाइयों के रूप में कोशिकाओं की संरचना और कार्यों, उनके प्रजनन और निर्माण में भूमिका का एक सामान्यीकृत विचार है बहुकोशिकीय जीव.

कोशिका सिद्धांत के मूल सिद्धांत:

1. कोशिका जीवित जीवों की संरचना, महत्वपूर्ण गतिविधि, वृद्धि और विकास की एक इकाई है - कोशिका के बाहर कोई जीवन नहीं है।
2. एक कोशिका एक एकल प्रणाली है जिसमें कई तत्व स्वाभाविक रूप से एक-दूसरे से जुड़े होते हैं, जो एक निश्चित अभिन्न गठन का प्रतिनिधित्व करते हैं।
3. सभी जीवों की कोशिकाएँ अपनी रासायनिक संरचना, संरचना और कार्यों में समान होती हैं।
4. नई कोशिकाएँ मातृ कोशिकाओं ("कोशिका से कोशिका") के विभाजन के परिणामस्वरूप ही बनती हैं।
5. बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ ऊतक बनाती हैं, और अंग ऊतकों से बने होते हैं। किसी जीव का जीवन समग्र रूप से उसकी घटक कोशिकाओं की परस्पर क्रिया से निर्धारित होता है।
6. बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाओं में जीनों का एक पूरा सेट होता है, लेकिन वे एक-दूसरे से इस मायने में भिन्न होते हैं कि जीनों के विभिन्न समूह उनमें काम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोशिकाओं की रूपात्मक और कार्यात्मक विविधता होती है - भेदभाव।

सेलुलर सिद्धांत के निर्माण के लिए धन्यवाद, यह स्पष्ट हो गया कि कोशिका जीवन की सबसे छोटी इकाई है, एक प्राथमिक जीवित प्रणाली है, जिसमें जीवित चीजों के सभी लक्षण और गुण हैं। कोशिका सिद्धांत का प्रतिपादन आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता पर विचारों के विकास के लिए सबसे महत्वपूर्ण शर्त बन गया, क्योंकि उनकी प्रकृति और अंतर्निहित पैटर्न की पहचान अनिवार्य रूप से जीवित जीवों की संरचना की सार्वभौमिकता का सुझाव देती थी। कोशिकाओं की रासायनिक संरचना और संरचना की एकता की पहचान ने जीवित जीवों की उत्पत्ति और उनके विकास के बारे में विचारों के विकास के लिए एक प्रेरणा के रूप में कार्य किया। इसके अलावा, भ्रूण के विकास के दौरान एक ही कोशिका से बहुकोशिकीय जीवों की उत्पत्ति आधुनिक भ्रूणविज्ञान की एक हठधर्मिता बन गई है।

कोशिका के बारे में ज्ञान का विकास

17वीं शताब्दी तक, लोग अपने आस-पास की वस्तुओं की सूक्ष्म संरचना के बारे में कुछ भी नहीं जानते थे और दुनिया को नग्न आंखों से देखते थे। माइक्रोवर्ल्ड का अध्ययन करने के लिए एक उपकरण - माइक्रोस्कोप - का आविष्कार 1590 के आसपास डच यांत्रिकी जी. और जेड. जेनसन द्वारा किया गया था, लेकिन इसकी अपूर्णता के कारण पर्याप्त छोटी वस्तुओं की जांच करना संभव नहीं हो सका। केवल के. ड्रेबेल (1572-1634) द्वारा इसके आधार पर तथाकथित यौगिक सूक्ष्मदर्शी के निर्माण ने ही इस क्षेत्र में प्रगति में योगदान दिया।

1665 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी आर. हुक (1635-1703) ने माइक्रोस्कोप के डिजाइन और लेंस पीसने की तकनीक में सुधार किया और, बेहतर छवि गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, इसके तहत कॉर्क, चारकोल और जीवित पौधों के वर्गों की जांच की। खंडों पर, उन्होंने छत्ते की याद दिलाते हुए छोटे छिद्रों की खोज की, और उन्हें कोशिकाएं (लैटिन से) कहा। सेल्युलम- कोशिका, कोशिका)। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि आर. हुक ने कोशिका झिल्ली को कोशिका का मुख्य घटक माना।

17वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, सबसे प्रमुख सूक्ष्मदर्शी एम. माल्पीघी (1628-1694) और एन. ग्रेव (1641-1712) के कार्य सामने आए, जिन्होंने कई पौधों की सेलुलर संरचना की भी खोज की।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि आर. हुक और अन्य वैज्ञानिकों ने जो देखा वह सच था, जिनके पास नहीं था खास शिक्षाडच व्यापारी ए. वैन लीउवेनहॉक ने स्वतंत्र रूप से एक माइक्रोस्कोप डिज़ाइन विकसित किया जो मौजूदा से मौलिक रूप से अलग था, और लेंस निर्माण तकनीक में सुधार किया। इससे उन्हें 275-300 गुना का आवर्धन प्राप्त करने और उन संरचनात्मक विवरणों की जांच करने की अनुमति मिली जो तकनीकी रूप से अन्य वैज्ञानिकों के लिए दुर्गम थे। ए वैन लीउवेनहॉक एक नायाब पर्यवेक्षक थे: उन्होंने माइक्रोस्कोप के नीचे जो कुछ देखा, उसका सावधानीपूर्वक रेखाचित्र बनाया और वर्णन किया, लेकिन इसे समझाने की कोशिश नहीं की। उन्होंने बैक्टीरिया सहित एकल-कोशिका वाले जीवों की खोज की, और पौधों की कोशिकाओं में नाभिक, क्लोरोप्लास्ट और कोशिका दीवारों का मोटा होना पाया, लेकिन उनकी खोजों को बहुत बाद में सराहा गया।

19वीं सदी के पूर्वार्द्ध में जीवों की आंतरिक संरचना के घटकों की खोज एक के बाद एक होती गईं। जी. मोथ पादप कोशिकाओं में प्रतिष्ठित सजीव पदार्थऔर एक पानी जैसा तरल - कोशिका रस, छिद्रित छिद्र। अंग्रेज वनस्पतिशास्त्री आर. ब्राउन (1773-1858) ने 1831 में ऑर्किड कोशिकाओं में केन्द्रक की खोज की, उसके बाद सभी पादप कोशिकाओं में इसकी खोज की गई। चेक वैज्ञानिक जे. पुर्किंजे (1787-1869) ने बिना नाभिक वाली कोशिका (1840) की अर्ध-तरल जिलेटिनस सामग्री को नामित करने के लिए "प्रोटोप्लाज्म" शब्द गढ़ा। बेल्जियम के वनस्पतिशास्त्री एम. स्लेडेन (1804-1881) अपने सभी समकालीनों से कहीं आगे बढ़े, जिन्होंने उच्च पौधों की विभिन्न सेलुलर संरचनाओं के विकास और भेदभाव का अध्ययन करके साबित किया कि सभी पौधों के जीव एक ही कोशिका से उत्पन्न होते हैं। उन्होंने प्याज स्केल कोशिकाओं (1842) के नाभिक में गोल न्यूक्लियोली निकायों की भी जांच की।

1827 में, रूसी भ्रूणविज्ञानी के. बेयर ने मनुष्यों और अन्य स्तनधारियों के अंडों की खोज की, जिससे विशेष रूप से नर युग्मकों से किसी जीव के विकास के विचार का खंडन हुआ। इसके अलावा, उन्होंने एक कोशिका से एक बहुकोशिकीय पशु जीव के गठन को साबित किया - एक निषेचित अंडा, साथ ही बहुकोशिकीय जानवरों के भ्रूण के विकास के चरणों की समानता, जिसने उनके मूल की एकता का सुझाव दिया। 19वीं शताब्दी के मध्य तक एकत्रित जानकारी को सामान्यीकरण की आवश्यकता थी, जो कोशिका सिद्धांत बन गया। जीव विज्ञान के सूत्रीकरण का श्रेय जर्मन प्राणी विज्ञानी टी. श्वान (1810-1882) को जाता है, जिन्होंने अपने स्वयं के डेटा और पौधों के विकास के बारे में एम. स्लेडेन के निष्कर्षों के आधार पर, इस धारणा को सामने रखा कि यदि नीचे दिखाई देने वाली किसी भी संरचना में एक नाभिक मौजूद है एक सूक्ष्मदर्शी, तो यह संरचना कोशिका है। इस मानदंड के आधार पर, टी. श्वान ने कोशिका सिद्धांत के मुख्य प्रावधान तैयार किए।

जर्मन चिकित्सक और रोगविज्ञानी आर. विरचो (1821-1902) ने इस सिद्धांत में एक और महत्वपूर्ण बिंदु पेश किया: कोशिकाएं केवल मूल कोशिका को विभाजित करके उत्पन्न होती हैं, यानी कोशिकाएं केवल कोशिकाओं से बनती हैं ("कोशिका से कोशिका")।

कोशिका सिद्धांत के निर्माण के बाद से, किसी जीव की संरचना, कार्य और विकास की एक इकाई के रूप में कोशिका का सिद्धांत लगातार विकसित हो रहा है। 19वीं शताब्दी के अंत तक, सूक्ष्म प्रौद्योगिकी की सफलताओं के कारण, कोशिका की संरचना को स्पष्ट किया गया, अंगक-कोशिका के भाग जो विभिन्न कार्य करते हैं-का वर्णन किया गया, नई कोशिकाओं (माइटोसिस, अर्धसूत्रीविभाजन) के निर्माण के तरीकों का अध्ययन किया गया, और वंशानुगत गुणों के संचरण में सेलुलर संरचनाओं का प्राथमिक महत्व स्पष्ट हो गया। नवीनतम का अनुप्रयोग भौतिक और रासायनिक तरीकेअनुसंधान ने हमें वंशानुगत जानकारी के भंडारण और प्रसारण की प्रक्रियाओं में गहराई से उतरने के साथ-साथ अन्वेषण करने की अनुमति दी पतली संरचनाप्रत्येक कोशिका संरचना. इन सभी ने कोशिका विज्ञान को ज्ञान की एक स्वतंत्र शाखा में अलग करने में योगदान दिया - कोशिका विज्ञान.

जीवों की कोशिकीय संरचना, सभी जीवों की कोशिकाओं की संरचना की समानता ही जैविक जगत की एकता का आधार है, जीवित प्रकृति की रिश्तेदारी का प्रमाण है

आज ज्ञात सभी जीवित जीवों (पौधे, जानवर, कवक और बैक्टीरिया) में एक सेलुलर संरचना होती है। यहां तक ​​कि ऐसे वायरस जिनमें कोई कोशिकीय संरचना नहीं होती, वे केवल कोशिकाओं में ही प्रजनन कर सकते हैं। एक कोशिका एक जीवित वस्तु की एक प्राथमिक संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है, जो इसकी सभी अभिव्यक्तियों, विशेष रूप से, चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण, होमियोस्टैसिस, वृद्धि और विकास, प्रजनन और चिड़चिड़ापन की विशेषता है। साथ ही, यह कोशिकाओं में है कि वंशानुगत जानकारी संग्रहीत, संसाधित और कार्यान्वित की जाती है।

कोशिकाओं की सभी विविधता के बावजूद, उनके लिए संरचनात्मक योजना एक ही है: उनमें सभी समाहित हैं वंशानुगत तंत्रमें डूबे कोशिका द्रव्य, और आसपास की कोशिका प्लाज्मा झिल्ली.

कोशिका का उद्भव जैविक जगत के लंबे विकास के परिणामस्वरूप हुआ। एक बहुकोशिकीय जीव में कोशिकाओं का मिलन एक सरल योग नहीं है, क्योंकि प्रत्येक कोशिका, एक जीवित जीव में निहित सभी विशेषताओं को बरकरार रखते हुए, एक ही समय में एक विशिष्ट कार्य के प्रदर्शन के कारण नए गुण प्राप्त करती है। एक ओर, एक बहुकोशिकीय जीव को उसके घटक भागों - कोशिकाओं में विभाजित किया जा सकता है, लेकिन दूसरी ओर, उन्हें वापस एक साथ रखकर, पूरे जीव के कार्यों को बहाल करना असंभव है, क्योंकि केवल भागों की परस्पर क्रिया में ही सिस्टम में नए गुण प्रकट होते हैं। इससे एक मुख्य पैटर्न का पता चलता है जो जीवित चीजों की विशेषता बताता है - असतत और समग्र की एकता। छोटे आकार और कोशिकाओं की एक महत्वपूर्ण संख्या बहुकोशिकीय जीवों में तेजी से चयापचय सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक एक बड़े सतह क्षेत्र का निर्माण करती है। इसके अलावा, यदि शरीर का एक हिस्सा मर जाता है, तो कोशिका प्रजनन के माध्यम से इसकी अखंडता को बहाल किया जा सकता है। कोशिका के बाहर, वंशानुगत जानकारी का भंडारण और संचरण, ऊर्जा का भंडारण और स्थानांतरण और उसके बाद कार्य में रूपांतरण असंभव है। अंत में, एक बहुकोशिकीय जीव में कोशिकाओं के बीच कार्यों के विभाजन ने जीवों को अपने पर्यावरण के अनुकूल होने के पर्याप्त अवसर प्रदान किए और यह उनके संगठन की जटिलता को बढ़ाने के लिए एक शर्त थी।

इस प्रकार, सभी जीवित जीवों की कोशिकाओं की संरचनात्मक योजना की एकता की स्थापना ने पृथ्वी पर सभी जीवन की उत्पत्ति की एकता के प्रमाण के रूप में कार्य किया।

कोशिकाओं की विविधता. प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाएँ। पौधों, जानवरों, बैक्टीरिया, कवक की कोशिकाओं की तुलनात्मक विशेषताएँ कोशिकाओं की विविधता

सेलुलर सिद्धांत के अनुसार, कोशिका जीवों की सबसे छोटी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है, जिसमें जीवित चीज़ के सभी गुण मौजूद होते हैं। कोशिकाओं की संख्या के आधार पर जीवों को एककोशिकीय और बहुकोशिकीय में विभाजित किया जाता है। एककोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ स्वतंत्र जीवों के रूप में मौजूद होती हैं और जीवित चीजों के सभी कार्य करती हैं। सभी प्रोकैरियोट्स और कई यूकेरियोट्स (कई प्रकार के शैवाल, कवक और प्रोटोजोआ) एककोशिकीय हैं, जो आकार और आकार की अपनी असाधारण विविधता से आश्चर्यचकित करते हैं। हालाँकि, अधिकांश जीव अभी भी बहुकोशिकीय हैं। उनकी कोशिकाएं कुछ कार्य करने में माहिर होती हैं और ऊतकों और अंगों का निर्माण करती हैं, जो उनकी रूपात्मक विशेषताओं को प्रभावित नहीं कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, मानव शरीर लगभग 10 14 कोशिकाओं से बना है, जो लगभग 200 प्रजातियों द्वारा दर्शायी जाती हैं, जिनमें विभिन्न प्रकार के आकार और आकार होते हैं।

कोशिकाओं का आकार गोल, बेलनाकार, घन, प्रिज्मीय, डिस्क के आकार का, धुरी के आकार का, तारकीय आदि हो सकता है। इस प्रकार, अंडों का आकार गोल होता है, उपकला कोशिकाओं का बेलनाकार, घन और प्रिज्मीय आकार होता है, लाल रक्त कोशिकाओं का आकार होता है एक उभयलिंगी डिस्क का आकार, मांसपेशी ऊतक कोशिकाओं में एक स्पिंडल आकार होता है, और तारकीय - तंत्रिका ऊतक की कोशिकाएं होती हैं। अनेक कोशिकाओं का कोई स्थायी आकार ही नहीं होता। इनमें सबसे पहले, रक्त ल्यूकोसाइट्स शामिल हैं।

कोशिका का आकार भी काफी भिन्न होता है: बहुकोशिकीय जीव की अधिकांश कोशिकाओं का आकार 10 से 100 माइक्रोन तक होता है, और सबसे छोटी - 2-4 माइक्रोन तक होती है। निचली सीमा इस तथ्य के कारण है कि सेल में महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करने के लिए पदार्थों और संरचनाओं का न्यूनतम सेट होना चाहिए, और बहुत बड़ा सेल आकार पर्यावरण के साथ पदार्थों और ऊर्जा के आदान-प्रदान में हस्तक्षेप करेगा, और प्रक्रियाओं को भी जटिल बना देगा। होमोस्टैसिस को बनाए रखने का। हालाँकि, कुछ कोशिकाओं को नंगी आँखों से देखा जा सकता है। सबसे पहले, इनमें तरबूज और सेब के फलों की कोशिकाएँ, साथ ही मछली और पक्षियों के अंडे भी शामिल हैं। भले ही सेल का एक रैखिक आयाम औसत से अधिक हो, अन्य सभी मानक के अनुरूप हैं। उदाहरण के लिए, एक न्यूरॉन की प्रक्रिया की लंबाई 1 मीटर से अधिक हो सकती है, लेकिन इसका व्यास अभी भी औसत मूल्य के अनुरूप होगा। कोशिका आकार और शरीर के आकार के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है। इस प्रकार, हाथी और चूहे की मांसपेशी कोशिकाएं एक ही आकार की होती हैं।

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाएँ

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कोशिकाओं में कई समान कार्यात्मक गुण होते हैं और रूपात्मक विशेषताएं. उनमें से प्रत्येक में डूबे हुए साइटोप्लाज्म होते हैं वंशानुगत तंत्र, और बाहरी वातावरण से अलग हो गया प्लाज्मा झिल्ली , या प्लाज़्मालेम्मा, जो चयापचय और ऊर्जा की प्रक्रिया में हस्तक्षेप नहीं करता है। झिल्ली के बाहर, कोशिका में विभिन्न पदार्थों से बनी एक कोशिका भित्ति भी हो सकती है, जो कोशिका की रक्षा करने का काम करती है और एक प्रकार का बाहरी कंकाल है।

साइटोप्लाज्म एक कोशिका की संपूर्ण सामग्री है, जो प्लाज्मा झिल्ली और आनुवंशिक जानकारी वाली संरचना के बीच की जगह को भरती है। इसमें मुख्य पदार्थ होता है - हाइलोप्लाज्मा- और ऑर्गेनेल और इसमें डूबे हुए समावेशन। organoidsकोशिका के स्थायी घटक हैं जो कुछ कार्य करते हैं, और समावेशन ऐसे घटक हैं जो कोशिका के जीवन के दौरान प्रकट होते हैं और गायब हो जाते हैं, मुख्य रूप से भंडारण या उत्सर्जन कार्य करते हैं। समावेशन को अक्सर ठोस और तरल में विभाजित किया जाता है। ठोस समावेशन मुख्य रूप से कणिकाओं द्वारा दर्शाए जाते हैं और विभिन्न प्रकृति के हो सकते हैं, जबकि रिक्तिकाएं और वसा की बूंदों को तरल समावेशन माना जाता है।

वर्तमान में, कोशिका संगठन के दो मुख्य प्रकार हैं: प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक।

प्रोकैरियोटिक कोशिका में केन्द्रक नहीं होता है; इसकी आनुवंशिक जानकारी झिल्लियों द्वारा कोशिकाद्रव्य से अलग नहीं होती है।

साइटोप्लाज्म का वह क्षेत्र जिसमें प्रोकैरियोटिक कोशिका में आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत होती है, कहलाती है न्यूक्लियॉइड. प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के कोशिकाद्रव्य में मुख्यतः एक प्रकार का अंगक - राइबोसोम होता है तथा झिल्लियों से घिरे हुए अंगक पूर्णतः अनुपस्थित होते हैं। बैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स हैं।

यूकेरियोटिक कोशिका वह कोशिका है जिसमें विकास के कम से कम एक चरण होते हैं मुख्य- एक विशेष संरचना जिसमें डीएनए स्थित होता है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म को झिल्ली और गैर-झिल्ली ऑर्गेनेल की एक महत्वपूर्ण विविधता द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है। यूकेरियोटिक जीवों में पौधे, जानवर और कवक शामिल हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का आकार आमतौर पर यूकेरियोटिक कोशिकाओं के आकार से छोटा होता है। अधिकांश प्रोकैरियोट्स एककोशिकीय जीव हैं, जबकि यूकेरियोट्स बहुकोशिकीय हैं।

पौधों, जानवरों, बैक्टीरिया और कवक की कोशिकाओं की संरचना की तुलनात्मक विशेषताएं

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की विशेषताओं के अलावा, पौधों, जानवरों, कवक और बैक्टीरिया की कोशिकाओं में भी कई विशेषताएं होती हैं। इस प्रकार, पादप कोशिकाओं में विशिष्ट अंगक होते हैं - क्लोरोप्लास्ट, जो प्रकाश संश्लेषण करने की उनकी क्षमता निर्धारित करते हैं, जबकि ये अंगक अन्य जीवों में नहीं पाए जाते हैं। बेशक, इसका मतलब यह नहीं है कि अन्य जीव प्रकाश संश्लेषण में सक्षम नहीं हैं, उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया में यह साइटोप्लाज्म में प्लाज्मा झिल्ली और व्यक्तिगत झिल्ली पुटिकाओं के आक्रमण पर होता है।

पादप कोशिकाओं में, एक नियम के रूप में, कोशिका रस से भरी बड़ी रिक्तिकाएँ होती हैं। वे जानवरों, कवक और बैक्टीरिया की कोशिकाओं में भी पाए जाते हैं, लेकिन उनकी उत्पत्ति बिल्कुल अलग होती है और वे अलग-अलग कार्य करते हैं। पौधों में ठोस समावेशन के रूप में पाया जाने वाला मुख्य आरक्षित पदार्थ स्टार्च है, जानवरों और कवक में यह ग्लाइकोजन है, और बैक्टीरिया में यह ग्लाइकोजन या वॉलुटिन है।

और एक बानगीजीवों के इन समूहों में सतह तंत्र का संगठन होता है: पशु जीवों की कोशिकाओं में कोशिका भित्ति नहीं होती है, उनकी प्लाज्मा झिल्ली केवल एक पतली ग्लाइकोकैलिक्स से ढकी होती है, जबकि अन्य सभी में यह होती है। यह पूरी तरह से समझ में आने योग्य है, क्योंकि जिस तरह से जानवर भोजन करते हैं वह फागोसाइटोसिस की प्रक्रिया के दौरान भोजन के कणों को पकड़ने से जुड़ा होता है, और कोशिका दीवार की उपस्थिति उन्हें इस अवसर से वंचित कर देगी। कोशिका भित्ति बनाने वाले पदार्थ की रासायनिक प्रकृति भिन्न-भिन्न होती है विभिन्न समूहजीवित जीव: यदि पौधों में यह सेलूलोज़ है, तो कवक में यह चिटिन है, और बैक्टीरिया में यह म्यूरिन है। तुलनात्मक विशेषताएँपौधों, जानवरों, कवक और बैक्टीरिया की कोशिकाओं की संरचना

संकेत	जीवाणु	जानवरों	मशरूम	पौधे
पोषण विधि	विषमपोषी या स्वपोषी	परपोषी	परपोषी	स्वपोषी
वंशानुगत जानकारी का संगठन	प्रोकैर्योसाइटों	यूकैर्योसाइटों	यूकैर्योसाइटों	यूकैर्योसाइटों
डीएनए स्थानीयकरण	न्यूक्लियॉइड, प्लास्मिड	न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया	न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया	न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स
प्लाज्मा झिल्ली	खाओ	खाओ	खाओ	खाओ
कोशिका भित्ति	मुरेइनोवाया	—	चिटिनस	गूदा
कोशिका द्रव्य	खाओ	खाओ	खाओ	खाओ
organoids	राइबोसोम	कोशिका केंद्र सहित झिल्ली और गैर-झिल्ली	झिल्ली और गैर झिल्ली	झिल्ली और गैर-झिल्ली, जिसमें प्लास्टिड भी शामिल हैं
आंदोलन के संगठन	फ्लैगेल्ला और विली	फ्लैगेल्ला और सिलिया	फ्लैगेल्ला और सिलिया	फ्लैगेल्ला और सिलिया
रिक्तिकाएं	कभी-कभार	संकुचनशील, पाचक	कभी-कभी	कोशिका रस के साथ केन्द्रीय रसधानी
समावेशन	ग्लाइकोजन, वॉलुटिन	ग्लाइकोजन	ग्लाइकोजन	स्टार्च

जीवित प्रकृति के विभिन्न साम्राज्यों के प्रतिनिधियों की कोशिकाओं की संरचना में अंतर चित्र में दिखाया गया है।

कोशिका की रासायनिक संरचना. स्थूल- और सूक्ष्म तत्व। कोशिका बनाने वाले अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों (प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, एटीपी) की संरचना और कार्यों के बीच संबंध। कोशिका और मानव शरीर में रसायनों की भूमिका

कोशिका की रासायनिक संरचना

अधिकांश रासायनिक तत्व जीवित जीवों में पाए गए हैं आवर्त सारणीडी.आई. मेंडेलीव के तत्व, आज तक खोजे गए। एक ओर, उनमें एक भी ऐसा तत्व नहीं है जो निर्जीव प्रकृति में नहीं पाया जाता है, और दूसरी ओर, निर्जीव प्रकृति और जीवित जीवों के शरीर में उनकी सांद्रता काफी भिन्न होती है।

इन रासायनिक तत्वअकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि जीवित जीवों का प्रभुत्व है अकार्बनिक पदार्थ, यह कार्बनिक पदार्थ हैं जो उनकी रासायनिक संरचना की विशिष्टता और सामान्य रूप से जीवन की घटना को निर्धारित करते हैं, क्योंकि वे मुख्य रूप से जीवन की प्रक्रिया में जीवों द्वारा संश्लेषित होते हैं और प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

विज्ञान जीवों की रासायनिक संरचना और उनमें होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करता है। जैवरसायन.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न कोशिकाओं और ऊतकों में रसायनों की सामग्री काफी भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, यदि पशु कोशिकाओं में कार्बनिक यौगिकों के बीच प्रोटीन की प्रधानता होती है, तो पौधों की कोशिकाओं में कार्बोहाइड्रेट की प्रधानता होती है।

रासायनिक तत्व	भूपर्पटी	समुद्र का पानी	जीवित जीव
हे	49.2	85.8	65-75
सी	0.4	0.0035	15-18
एच	1.0	10.67	8-10
एन	0.04	0.37	1.5-3.0
पी	0.1	0.003	0.20-1.0
एस	0.15	0.09	0.15-0.2
क	2.35	0.04	0.15-0.4
सीए	3.25	0.05	0.04-2.0
क्लोरीन	0.2	0.06	0.05-0.1
मिलीग्राम	2.35	0.14	0.02-0.03
ना	2.4	1.14	0.02-0.03
फ़े	4.2	0.00015	0.01-0.015
Zn	< 0.01	0.00015	0.0003
घन	< 0.01	< 0.00001	0.0002
मैं	< 0.01	0.000015	0.0001
एफ	0.1	2.07	0.0001

स्थूल- और सूक्ष्म तत्व

जीवित जीवों में लगभग 80 रासायनिक तत्व पाए जाते हैं, लेकिन इनमें से केवल 27 तत्व ही कोशिका और जीव में अपना कार्य स्थापित कर पाते हैं। शेष तत्व कम मात्रा में मौजूद होते हैं और जाहिर तौर पर भोजन, पानी और हवा के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं। शरीर में रासायनिक तत्वों की मात्रा काफी भिन्न होती है। उनकी सांद्रता के आधार पर, उन्हें मैक्रोलेमेंट्स और माइक्रोलेमेंट्स में विभाजित किया गया है।

प्रत्येक की एकाग्रता मैक्रोन्यूट्रिएंट्सशरीर में 0.01% से अधिक है, और उनकी कुल सामग्री 99% है। मैक्रोलेमेंट्स में ऑक्सीजन, कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, सल्फर, पोटेशियम, कैल्शियम, सोडियम, क्लोरीन, मैग्नीशियम और आयरन शामिल हैं। सूचीबद्ध तत्वों में से पहले चार (ऑक्सीजन, कार्बन, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन) को भी कहा जाता है ऑर्गेनोजेनिक, क्योंकि वे मुख्य कार्बनिक यौगिकों का हिस्सा हैं। फॉस्फोरस और सल्फर भी कई कार्बनिक पदार्थों के घटक हैं, जैसे प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड। फास्फोरस हड्डियों और दांतों के निर्माण के लिए आवश्यक है।

शेष मैक्रोलेमेंट्स के बिना, शरीर का सामान्य कामकाज असंभव है। इस प्रकार, पोटेशियम, सोडियम और क्लोरीन कोशिका उत्तेजना की प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं। पोटेशियम कई एंजाइमों के कामकाज और कोशिका में पानी की अवधारण के लिए भी आवश्यक है। कैल्शियम पौधों, हड्डियों, दांतों और मोलस्क के गोले की कोशिका दीवारों में पाया जाता है और मांसपेशी कोशिका संकुचन और इंट्रासेल्युलर आंदोलन के लिए आवश्यक है। मैग्नीशियम क्लोरोफिल का एक घटक है, एक वर्णक जो प्रकाश संश्लेषण की अनुमति देता है। यह प्रोटीन जैवसंश्लेषण में भी भाग लेता है। आयरन, हीमोग्लोबिन का हिस्सा होने के अलावा, जो रक्त में ऑक्सीजन ले जाता है, श्वसन और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं के साथ-साथ कई एंजाइमों के कामकाज के लिए आवश्यक है।

सूक्ष्म तत्वशरीर में 0.01% से कम सांद्रता में निहित होते हैं, और कोशिका में उनकी कुल सांद्रता 0.1% तक नहीं पहुँचती है। सूक्ष्म तत्वों में जस्ता, तांबा, मैंगनीज, कोबाल्ट, आयोडीन, फ्लोरीन आदि शामिल हैं। जस्ता अग्नाशयी हार्मोन इंसुलिन के अणु का हिस्सा है, प्रकाश संश्लेषण और श्वसन की प्रक्रियाओं के लिए तांबा आवश्यक है। कोबाल्ट विटामिन बी12 का एक घटक है, जिसकी अनुपस्थिति से एनीमिया होता है। आयोडीन थायराइड हार्मोन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है, जो सामान्य चयापचय सुनिश्चित करता है, और फ्लोराइड दांतों के इनेमल के निर्माण से जुड़ा होता है।

मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स की कमी और अधिकता या चयापचय में व्यवधान दोनों ही विकास को जन्म देते हैं विभिन्न रोग. विशेष रूप से, कैल्शियम और फास्फोरस की कमी से रिकेट्स होता है, नाइट्रोजन की कमी से प्रोटीन की गंभीर कमी होती है, आयरन की कमी से एनीमिया होता है, और आयोडीन की कमी से थायराइड हार्मोन के निर्माण में व्यवधान होता है और चयापचय दर में कमी आती है। पानी और भोजन से फ्लोराइड के सेवन में कमी बड़े पैमाने पर दांतों के इनेमल नवीकरण में व्यवधान का कारण बनती है और, परिणामस्वरूप, क्षय होने की संभावना होती है। सीसा लगभग सभी जीवों के लिए विषैला होता है। इसकी अधिकता मस्तिष्क और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को अपरिवर्तनीय क्षति पहुंचाती है, जो दृष्टि और श्रवण हानि, अनिद्रा, के रूप में प्रकट होती है। वृक्कीय विफलता, दौरे, और इससे लकवा और कैंसर जैसी बीमारियाँ भी हो सकती हैं। तीव्र सीसा विषाक्तता अचानक मतिभ्रम के साथ होती है और कोमा और मृत्यु में समाप्त होती है।

मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स की कमी की भरपाई भोजन और पीने के पानी में उनकी सामग्री को बढ़ाकर, साथ ही साथ करके की जा सकती है दवाइयाँ. इस प्रकार, आयोडीन समुद्री भोजन और आयोडीन युक्त नमक में पाया जाता है, कैल्शियम अंडे के छिलके आदि में पाया जाता है।

कोशिका बनाने वाले अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों (प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, एटीपी) की संरचना और कार्यों के बीच संबंध। कोशिका और मानव शरीर में रसायनों की भूमिका

अकार्बनिक पदार्थ

कोशिका के रासायनिक तत्व विभिन्न यौगिक बनाते हैं - अकार्बनिक और कार्बनिक। कोशिका के अकार्बनिक पदार्थों में पानी, खनिज लवण, अम्ल आदि शामिल हैं और कार्बनिक पदार्थों में प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, एटीपी, विटामिन आदि शामिल हैं।

पानी(एच 2 ओ) कोशिका का सबसे आम अकार्बनिक पदार्थ है, जिसमें अद्वितीय भौतिक रासायनिक गुण होते हैं। इसका कोई स्वाद नहीं, कोई रंग नहीं, कोई गंध नहीं. सभी पदार्थों के घनत्व और चिपचिपाहट का आकलन पानी का उपयोग करके किया जाता है। कई अन्य पदार्थों की तरह, पानी एकत्रीकरण की तीन अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है: ठोस (बर्फ), तरल और गैसीय (भाप)। पानी का गलनांक $0°$С है, क्वथनांक $100°$С है, हालाँकि, पानी में अन्य पदार्थों के घुलने से ये विशेषताएँ बदल सकती हैं। पानी की ताप क्षमता भी काफी अधिक है - 4200 kJ/mol K, जो इसे थर्मोरेग्यूलेशन प्रक्रियाओं में भाग लेने का अवसर देती है। पानी के अणु में, हाइड्रोजन परमाणु $105°$ के कोण पर स्थित होते हैं, जबकि साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु द्वारा खींच लिए जाते हैं। यह पानी के अणुओं के द्विध्रुवीय गुणों (एक छोर सकारात्मक रूप से चार्ज और दूसरा नकारात्मक चार्ज) और पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड के गठन की संभावना को निर्धारित करता है। पानी के अणुओं का सामंजस्य सतह के तनाव, केशिकात्व और एक सार्वभौमिक विलायक के रूप में पानी के गुणों की घटना को रेखांकित करता है। परिणामस्वरूप, सभी पदार्थ पानी में घुलनशील (हाइड्रोफिलिक) और अघुलनशील (हाइड्रोफोबिक) में विभाजित हो जाते हैं। इन अद्वितीय गुणों के कारण, यह पूर्वनिर्धारित है कि पानी पृथ्वी पर जीवन का आधार बन गया है।

शरीर की कोशिकाओं में पानी की औसत मात्रा अलग-अलग होती है और उम्र के साथ बदल सकती है। इस प्रकार, डेढ़ महीने के मानव भ्रूण में, कोशिकाओं में पानी की मात्रा 97.5% तक पहुंच जाती है, आठ महीने के बच्चे में - 83%, नवजात शिशु में यह घटकर 74% हो जाती है, और में एक वयस्क में यह औसत 66% है। हालाँकि, शरीर की कोशिकाओं में पानी की मात्रा अलग-अलग होती है। तो, हड्डियों में लगभग 20% पानी होता है, यकृत में - 70%, और मस्तिष्क में - 86%। सामान्यतः यही कहा जा सकता है कोशिकाओं में पानी की सांद्रता चयापचय दर से सीधे आनुपातिक होती है.

खनिज लवणविघटित या अविघटित अवस्था में हो सकता है। घुलनशील लवणआयनों - धनायनों और ऋणायनों में वियोजित हो जाते हैं। सबसे महत्वपूर्ण धनायन पोटेशियम और सोडियम आयन हैं, जो झिल्ली के पार पदार्थों के स्थानांतरण की सुविधा प्रदान करते हैं और तंत्रिका आवेगों की घटना और संचालन में शामिल होते हैं; साथ ही कैल्शियम आयन, जो मांसपेशी फाइबर संकुचन और रक्त के थक्के बनने की प्रक्रिया में भाग लेते हैं; मैग्नीशियम, जो क्लोरोफिल का हिस्सा है; आयरन, जो हीमोग्लोबिन सहित कई प्रोटीन का हिस्सा है। सबसे महत्वपूर्ण आयन फॉस्फेट आयन हैं, जो एटीपी और न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा हैं, और कार्बोनिक एसिड अवशेष, जो पर्यावरण के पीएच में उतार-चढ़ाव को नरम करते हैं। खनिज लवणों के आयन कोशिका में पानी के प्रवेश और उसमें उसकी अवधारण को सुनिश्चित करते हैं। यदि वातावरण में नमक की सांद्रता कोशिका की तुलना में कम है, तो पानी कोशिका में प्रवेश कर जाता है। आयन साइटोप्लाज्म के बफरिंग गुणों को भी निर्धारित करते हैं, यानी कोशिका में अम्लीय और क्षारीय उत्पादों के निरंतर गठन के बावजूद, साइटोप्लाज्म के निरंतर थोड़ा क्षारीय पीएच को बनाए रखने की क्षमता।

अघुलनशील लवण(CaCO 3, Ca 3 (PO 4) 2, आदि) एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जानवरों की हड्डियों, दांतों, कवच और कवच का हिस्सा हैं।

इसके अलावा, जीव अन्य अकार्बनिक यौगिकों, जैसे एसिड और ऑक्साइड का उत्पादन कर सकते हैं। इस प्रकार, मानव पेट की पार्श्विका कोशिकाएं हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उत्पादन करती हैं, जो पाचन एंजाइम पेप्सिन को सक्रिय करती है, और सिलिकॉन ऑक्साइड हॉर्सटेल की कोशिका दीवारों में प्रवेश करती है और डायटम के गोले बनाती है। हाल के वर्षों में, कोशिकाओं और शरीर में सिग्नलिंग में नाइट्रिक ऑक्साइड (II) की भूमिका का भी अध्ययन किया गया है।

कार्बनिक पदार्थ

कार्बनिक कोशिका पदार्थों की सामान्य विशेषताएँ

किसी कोशिका के कार्बनिक पदार्थों को अपेक्षाकृत सरल अणुओं और अधिक जटिल अणुओं दोनों द्वारा दर्शाया जा सकता है। ऐसे मामलों में जहां एक जटिल अणु (मैक्रोमोलेक्यूल) महत्वपूर्ण संख्या में दोहराए जाने वाले सरल अणुओं द्वारा बनता है, इसे कहा जाता है पॉलीमर, और संरचनात्मक इकाइयाँ - मोनोमर. इस पर निर्भर करते हुए कि पॉलिमर इकाइयों को दोहराया जाता है या नहीं, उन्हें वर्गीकृत किया जाता है नियमितया अनियमित. पॉलिमर कोशिका के शुष्क पदार्थ द्रव्यमान का 90% तक बनाते हैं। वे कार्बनिक यौगिकों के तीन मुख्य वर्गों से संबंधित हैं - कार्बोहाइड्रेट (पॉलीसेकेराइड), प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड। पॉलीसेकेराइड नियमित पॉलिमर होते हैं, जबकि प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड अनियमित होते हैं। प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड में, मोनोमर्स का अनुक्रम अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे एक सूचना कार्य करते हैं।

कार्बोहाइड्रेट

कार्बोहाइड्रेट- ये कार्बनिक यौगिक हैं जिनमें मुख्य रूप से तीन रासायनिक तत्व होते हैं - कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन, हालांकि कई कार्बोहाइड्रेट में नाइट्रोजन या सल्फर भी होता है। कार्बोहाइड्रेट का सामान्य सूत्र C m (H 2 O) n है। वे सरल और जटिल कार्बोहाइड्रेट में विभाजित हैं।

सरल कार्बोहाइड्रेट (मोनोसेकेराइड)इसमें एक ही चीनी अणु होता है जिसे सरल अणुओं में नहीं तोड़ा जा सकता। ये क्रिस्टलीय पदार्थ हैं, स्वाद में मीठे और पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं। मोनोसेकेराइड कोशिका चयापचय में सक्रिय भाग लेते हैं और जटिल कार्बोहाइड्रेट - ऑलिगोसेकेराइड और पॉलीसेकेराइड का हिस्सा होते हैं।

मोनोसैकेराइड को कार्बन परमाणुओं की संख्या (सी 3-सी 9) के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, उदाहरण के लिए, पेंटोज़(सी 5) और hexoses(सी 6)। पेन्टोज़ में राइबोज़ और डीऑक्सीराइबोज़ शामिल हैं। राइबोज़आरएनए और एटीपी का हिस्सा है। डीऑक्सीराइबोज़डीएनए का एक घटक है. हेक्सोज (सी 6 एच 12 ओ 6) ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, गैलेक्टोज आदि हैं। शर्करा(अंगूर शर्करा) मानव रक्त सहित सभी जीवों में पाया जाता है, क्योंकि यह एक ऊर्जा भंडार है। यह कई जटिल शर्कराओं का हिस्सा है: सुक्रोज, लैक्टोज, माल्टोज, स्टार्च, सेल्युलोज, आदि। फ्रुक्टोज(फल शर्करा) फलों, शहद और चुकंदर की जड़ों में सबसे अधिक मात्रा में पाई जाती है। यह न केवल चयापचय प्रक्रियाओं में सक्रिय भाग लेता है, बल्कि सुक्रोज और इंसुलिन जैसे कुछ पॉलीसेकेराइड का भी हिस्सा है।

अधिकांश मोनोसेकेराइड सिल्वर मिरर प्रतिक्रिया देने और फेलिंग लिक्विड (कॉपर (II) सल्फेट और पोटेशियम सोडियम टार्ट्रेट के घोल का मिश्रण) और उबालने पर तांबे को कम करने में सक्षम होते हैं।

को oligosaccharidesइसमें कई मोनोसैकेराइड अवशेषों से बनने वाले कार्बोहाइड्रेट शामिल हैं। वे आम तौर पर पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और उनका स्वाद मीठा होता है। इन अवशेषों की संख्या के आधार पर डिसैकेराइड्स (दो अवशेष), ट्राइसैकेराइड्स (तीन) आदि को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिनमें सुक्रोज, लैक्टोज, माल्टोज आदि शामिल हैं। सुक्रोज(चुकंदर या गन्ना चीनी) में ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के अवशेष होते हैं, यह कुछ पौधों के भंडारण अंगों में पाया जाता है। विशेष रूप से चुकंदर और गन्ने की जड़ वाली फसलों में बहुत अधिक सुक्रोज होता है, जहां से उन्हें औद्योगिक रूप से प्राप्त किया जाता है। यह कार्बोहाइड्रेट की मिठास के मानक के रूप में कार्य करता है। लैक्टोज, या दूध चीनीग्लूकोज और गैलेक्टोज अवशेषों से निर्मित, माँ और गाय के दूध में पाया जाता है। माल्टोस(माल्ट शुगर) में दो ग्लूकोज इकाइयाँ होती हैं। यह पौधों के बीजों में पॉलीसेकेराइड के टूटने के दौरान बनता है पाचन तंत्रमानव, बियर के उत्पादन में उपयोग किया जाता है।

पॉलिसैक्राइडऐसे बायोपॉलिमर हैं जिनके मोनोमर्स मोनो- या डिसैकराइड अवशेष हैं। अधिकांश पॉलीसेकेराइड पानी में अघुलनशील होते हैं और इनका स्वाद मीठा नहीं होता है। इनमें स्टार्च, ग्लाइकोजन, सेलूलोज़ और चिटिन शामिल हैं। स्टार्चएक सफेद पाउडर जैसा पदार्थ है जो पानी से गीला नहीं होता है, बल्कि पकने पर बनता है गर्म पानीनिलंबन - पेस्ट. वास्तव में, स्टार्च में दो पॉलिमर होते हैं - कम शाखायुक्त एमाइलोज और अधिक शाखायुक्त एमाइलोपेक्टिन (चित्र 2.9)। एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन दोनों का मोनोमर ग्लूकोज है। स्टार्च पौधों का मुख्य भंडारण पदार्थ है, जो बीज, फल, कंद, प्रकंद और पौधों के अन्य भंडारण अंगों में भारी मात्रा में जमा होता है। स्टार्च के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया आयोडीन के साथ एक प्रतिक्रिया है, जिसमें स्टार्च नीला-बैंगनी रंग में बदल जाता है।

ग्लाइकोजन(पशु स्टार्च) जानवरों और कवक का एक आरक्षित पॉलीसेकेराइड है, जो मनुष्यों में मांसपेशियों और यकृत में सबसे बड़ी मात्रा में जमा होता है। यह पानी में भी अघुलनशील है और इसका स्वाद मीठा नहीं होता है। ग्लाइकोजन का मोनोमर ग्लूकोज है। स्टार्च अणुओं की तुलना में, ग्लाइकोजन अणु और भी अधिक शाखित होते हैं।

सेल्यूलोज, या सेल्यूलोज, पौधों का मुख्य सहायक पॉलीसेकेराइड है। सेलूलोज़ का मोनोमर ग्लूकोज है। अशाखित सेलूलोज़ अणु बंडल बनाते हैं जो पौधों की कोशिका दीवारों का हिस्सा बनते हैं। सेलूलोज़ लकड़ी का आधार है, इसका उपयोग निर्माण में, कपड़ा, कागज, शराब और कई कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन में किया जाता है। सेलूलोज़ रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और अम्ल या क्षार में नहीं घुलता है। यह मानव पाचन तंत्र में एंजाइमों द्वारा भी नहीं टूटता है, लेकिन इसका पाचन बड़ी आंत में बैक्टीरिया द्वारा सुगम होता है। इसके अलावा, फाइबर गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट की दीवारों के संकुचन को उत्तेजित करता है, जिससे इसके कामकाज में सुधार करने में मदद मिलती है।

काइटिनएक पॉलीसैकेराइड है जिसका मोनोमर नाइट्रोजन युक्त मोनोसैकेराइड है। यह कवक की कोशिका भित्ति और आर्थ्रोपोड्स के खोल का हिस्सा है। मानव पाचन तंत्र में काइटिन को पचाने के लिए एंजाइम की भी कमी होती है; केवल कुछ जीवाणुओं में ही यह होता है।

कार्बोहाइड्रेट के कार्य.कार्बोहाइड्रेट कोशिका में प्लास्टिक (निर्माण), ऊर्जा, भंडारण और समर्थन कार्य करते हैं। वे पौधों और कवक की कोशिका भित्ति बनाते हैं। 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के टूटने का ऊर्जा मूल्य 17.2 kJ है। ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, सुक्रोज, स्टार्च और ग्लाइकोजन भंडारण पदार्थ हैं। कार्बोहाइड्रेट जटिल लिपिड और प्रोटीन का भी हिस्सा हो सकते हैं, जो विशेष रूप से कोशिका झिल्ली में ग्लाइकोलिपिड और ग्लाइकोप्रोटीन बनाते हैं। बाहरी वातावरण से संकेतों की अंतरकोशिकीय पहचान और धारणा में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका कम महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि वे ग्लाइकोप्रोटीन के हिस्से के रूप में रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं।

लिपिड

लिपिडहाइड्रोफोबिक गुणों वाले कम आणविक भार वाले पदार्थों का एक रासायनिक रूप से विषम समूह है। ये पदार्थ पानी में अघुलनशील होते हैं और उसमें इमल्शन बनाते हैं, लेकिन कार्बनिक विलायकों में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। लिपिड स्पर्श करने पर तैलीय होते हैं, उनमें से कई कागज पर विशिष्ट गैर-सूखने वाले निशान छोड़ते हैं। प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के साथ, वे कोशिकाओं के मुख्य घटकों में से एक हैं। विभिन्न कोशिकाओं में लिपिड की मात्रा समान नहीं होती है, विशेष रूप से कुछ पौधों के बीजों और फलों, यकृत, हृदय और रक्त में इसकी बहुत अधिक मात्रा होती है।

अणु की संरचना के आधार पर, लिपिड को सरल और जटिल में विभाजित किया जाता है। को सरललिपिड में तटस्थ लिपिड (वसा), मोम और स्टेरॉयड शामिल हैं। जटिललिपिड में एक अन्य, गैर-लिपिड घटक भी होता है। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण फॉस्फोलिपिड्स, ग्लाइकोलिपिड्स आदि हैं।

वसाट्राइहाइड्रिक अल्कोहल ग्लिसरॉल और उच्च फैटी एसिड के एस्टर हैं। अधिकांश फैटी एसिड में 14-22 कार्बन परमाणु होते हैं। इनमें संतृप्त और असंतृप्त, यानी दोहरे बंधन वाले दोनों होते हैं। सबसे आम संतृप्त फैटी एसिड पामिटिक और स्टीयरिक हैं, और सबसे आम असंतृप्त फैटी एसिड ओलिक हैं। कुछ असंतृप्त वसीय अम्ल मानव शरीर में संश्लेषित नहीं होते हैं या अपर्याप्त मात्रा में संश्लेषित होते हैं, और इसलिए आवश्यक हैं। ग्लिसरॉल अवशेष हाइड्रोफिलिक "सिर" बनाते हैं, और फैटी एसिड अवशेष हाइड्रोफोबिक "पूंछ" बनाते हैं।

वसा मुख्य रूप से कोशिकाओं में भंडारण का कार्य करते हैं और ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम करते हैं। चमड़े के नीचे के वसायुक्त ऊतक उनमें समृद्ध होते हैं, शॉक-अवशोषित और थर्मल इन्सुलेशन कार्य करते हैं, और जलीय जानवरों में वे उछाल भी बढ़ाते हैं। पादप वसा में अधिकतर असंतृप्त वसा अम्ल होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे तरल कहलाते हैं तेल. तेल कई पौधों के बीजों में पाए जाते हैं, जैसे सूरजमुखी, सोयाबीन, रेपसीड आदि।

मोम- ये फैटी एसिड और फैटी अल्कोहल के एस्टर और मिश्रण हैं। पौधों में, वे पत्ती की सतह पर एक फिल्म बनाते हैं, जो वाष्पीकरण, रोगजनकों के प्रवेश आदि से रक्षा करती है। कई जानवरों में, वे शरीर को ढकते हैं या छत्ते बनाने का काम करते हैं।

को 'स्टेरॉयडइनमें कोलेस्ट्रॉल जैसे लिपिड, कोशिका झिल्ली का एक आवश्यक घटक, साथ ही सेक्स हार्मोन एस्ट्राडियोल, टेस्टोस्टेरोन, विटामिन डी आदि शामिल हैं।

फॉस्फोलिपिडग्लिसरॉल और फैटी एसिड अवशेषों के अलावा, ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड अवशेष भी होते हैं। वे कोशिका झिल्ली का हिस्सा हैं और अपनी बाधा गुण प्रदान करते हैं।

ग्लाइकोलिपिड्सये भी झिल्लियों के घटक हैं, लेकिन वहां उनकी सामग्री छोटी है। ग्लाइकोलिपिड्स का गैर-लिपिड भाग कार्बोहाइड्रेट है।

लिपिड के कार्य.लिपिड कोशिका में प्लास्टिक (निर्माण), ऊर्जा, भंडारण, सुरक्षात्मक, उत्सर्जन और नियामक कार्य करते हैं, इसके अलावा, वे विटामिन हैं; यह कोशिका झिल्ली का एक आवश्यक घटक है। जब 1 ग्राम लिपिड टूटता है, तो 38.9 kJ ऊर्जा निकलती है। वे पौधों और जानवरों के विभिन्न अंगों में संग्रहीत होते हैं। इसके अलावा, चमड़े के नीचे का वसायुक्त ऊतक आंतरिक अंगों को हाइपोथर्मिया या अधिक गर्मी के साथ-साथ झटके से भी बचाता है। लिपिड का नियामक कार्य इस तथ्य के कारण है कि उनमें से कुछ हार्मोन हैं। कीड़ों का वसायुक्त शरीर उत्सर्जन का कार्य करता है।

गिलहरी

गिलहरी- ये उच्च-आणविक यौगिक, बायोपॉलिमर हैं, जिनमें से मोनोमर्स पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़े अमीनो एसिड होते हैं।

एमिनो एसिडइसे एक कार्बनिक यौगिक कहा जाता है जिसमें एक अमीनो समूह, एक कार्बोक्सिल समूह और एक रेडिकल होता है। कुल मिलाकर, लगभग 200 अमीनो एसिड प्रकृति में पाए जाते हैं, जो रेडिकल और कार्यात्मक समूहों की पारस्परिक व्यवस्था में भिन्न होते हैं, लेकिन उनमें से केवल 20 ही प्रोटीन का हिस्सा हो सकते हैं। इन्हें अमीनो एसिड कहा जाता है प्रोटीनोजेनिक.

दुर्भाग्य से, सभी प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड को मानव शरीर में संश्लेषित नहीं किया जा सकता है, इसलिए उन्हें प्रतिस्थापन योग्य और आवश्यक में विभाजित किया गया है। अनावश्यक अमीनो एसिडमानव शरीर में आवश्यक मात्रा में बनते हैं, और स्थिर- नहीं। उन्हें भोजन के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए, लेकिन आंतों के सूक्ष्मजीवों द्वारा आंशिक रूप से संश्लेषित भी किया जा सकता है। 8 पूरी तरह से आवश्यक अमीनो एसिड हैं जिनमें वेलिन, आइसोल्यूसीन, ल्यूसीन, लाइसिन, मेथियोनीन, थ्रेओनीन, ट्रिप्टोफैन और फेनिलएलनिन शामिल हैं। इस तथ्य के बावजूद कि बिल्कुल सभी प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड पौधों में संश्लेषित होते हैं, पौधों के प्रोटीन अधूरे होते हैं क्योंकि उनमें अमीनो एसिड का पूरा सेट नहीं होता है, और पौधों के वानस्पतिक भागों में प्रोटीन की उपस्थिति शायद ही कभी द्रव्यमान के 1-2% से अधिक होती है। . इसलिए, न केवल पौधे मूल के, बल्कि पशु मूल के प्रोटीन भी खाना आवश्यक है।

पेप्टाइड बांड से जुड़े दो अमीनो एसिड के अनुक्रम को कहा जाता है डाइपेप्टाइड, तीन में से - त्रिपेपटाइडआदि। पेप्टाइड्स में हार्मोन (ऑक्सीटोसिन, वैसोप्रेसिन), एंटीबायोटिक्स आदि जैसे महत्वपूर्ण यौगिक होते हैं। बीस से अधिक अमीनो एसिड की श्रृंखला को कहा जाता है पॉलीपेप्टाइड, और 60 से अधिक अमीनो एसिड अवशेषों वाले पॉलीपेप्टाइड प्रोटीन हैं।

प्रोटीन संरचनात्मक संगठन का स्तर.प्रोटीन में प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचनाएं हो सकती हैं।

प्राथमिक प्रोटीन संरचना- यह अमीनो एसिड का रैखिक अनुक्रमपेप्टाइड बंधन द्वारा जुड़ा हुआ। प्राथमिक संरचना अंततः एक प्रोटीन की विशिष्टता और उसकी विशिष्टता को निर्धारित करती है, क्योंकि अगर हम मान भी लें कि औसत प्रोटीन में 500 अमीनो एसिड अवशेष हैं, तो संभावित संयोजनों की संख्या 20,500 है, इसलिए, कम से कम एक अमीनो के स्थान में परिवर्तन होता है प्राथमिक संरचना में एसिड माध्यमिक और उच्च संरचनाओं के साथ-साथ समग्र रूप से प्रोटीन के गुणों में बदलाव लाता है।

प्रोटीन की संरचनात्मक विशेषताएं इसकी स्थानिक व्यवस्था निर्धारित करती हैं - माध्यमिक और तृतीयक संरचनाओं का उद्भव।

माध्यमिक संरचनारूप में एक प्रोटीन अणु की स्थानिक व्यवस्था का प्रतिनिधित्व करता है सर्पिलया परतों, हेलिक्स या सिलवटों के विभिन्न घुमावों के पेप्टाइड समूहों के ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड द्वारा आयोजित किया जाता है। कई प्रोटीनों में द्वितीयक संरचना वाले कमोबेश लंबे क्षेत्र होते हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, बालों और नाखूनों के केराटिन, रेशम फ़ाइब्रोइन।

तृतीयक संरचनागिलहरी ( ग्लोब्यूल) हाइड्रोफोबिक, हाइड्रोजन, डाइसल्फ़ाइड (एस-एस) और अन्य बांडों द्वारा एक साथ बंधी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की स्थानिक व्यवस्था का एक रूप भी है। यह शरीर में अधिकांश प्रोटीनों की विशेषता है, जैसे मांसपेशी मायोग्लोबिन।

चतुर्धातुक संरचना- सबसे जटिल, कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं द्वारा बनाई गई है जो मुख्य रूप से तृतीयक (हाइड्रोफोबिक, आयनिक और हाइड्रोजन) के समान बंधनों के साथ-साथ अन्य कमजोर इंटरैक्शन से जुड़ी हैं। चतुर्धातुक संरचना कुछ प्रोटीनों की विशेषता है, जैसे हीमोग्लोबिन, क्लोरोफिल, आदि।

अणु के आकार के आधार पर, उन्हें प्रतिष्ठित किया जाता है तंतुमयऔर गोलाकारप्रोटीन. उनमें से पहले लम्बे होते हैं, जैसे संयोजी ऊतक के कोलेजन या बालों और नाखूनों के केराटिन। गोलाकार प्रोटीन में मांसपेशी मायोग्लोबिन की तरह एक गेंद (ग्लोब्यूल) का आकार होता है।

सरल और जटिल प्रोटीन.प्रोटीन हो सकते हैं सरलऔर जटिल।जबकि सरल प्रोटीन केवल अमीनो एसिड से बने होते हैं जटिलप्रोटीन (लिपोप्रोटीन, क्रोमोप्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन, न्यूक्लियोप्रोटीन, आदि) में प्रोटीन और गैर-प्रोटीन भाग होते हैं। क्रोमोप्रोटीनइसमें एक रंगीन गैर-प्रोटीन भाग होता है। इनमें हीमोग्लोबिन, मायोग्लोबिन, क्लोरोफिल, साइटोक्रोम आदि शामिल हैं। इस प्रकार, हीमोग्लोबिन की संरचना में, ग्लोबिन प्रोटीन की चार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं में से प्रत्येक एक गैर-प्रोटीन भाग - हीम से जुड़ी होती है, जिसके केंद्र में एक लोहा होता है। आयन, जो हीमोग्लोबिन को लाल रंग देता है। गैर-प्रोटीन भाग लाइपोप्रोटीनएक लिपिड है, और ग्लाइकोप्रोटीन- कार्बोहाइड्रेट. लिपोप्रोटीन और ग्लाइकोप्रोटीन दोनों कोशिका झिल्ली का हिस्सा हैं। न्यूक्लियोप्रोटीनप्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड (डीएनए और आरएनए) के परिसर हैं। वे वंशानुगत जानकारी के भंडारण और प्रसारण की प्रक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण कार्य करते हैं।

प्रोटीन के गुण.कई प्रोटीन पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, लेकिन ऐसे भी होते हैं जो केवल लवण, क्षार, एसिड या कार्बनिक विलायक के घोल में ही घुलते हैं। प्रोटीन अणु की संरचना और इसकी कार्यात्मक गतिविधि पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है। किसी प्रोटीन अणु द्वारा अपनी प्राथमिक संरचना को बनाए रखते हुए उसकी संरचना के नष्ट होने को कहा जाता है विकृतीकरण.

विकृतीकरण तापमान, pH, में परिवर्तन के कारण होता है वायु - दाब, अम्ल, क्षार, लवण के प्रभाव में हैवी मेटल्स, कार्बनिक सॉल्वैंट्स, आदि। माध्यमिक और उच्च संरचनाओं की बहाली की रिवर्स प्रक्रिया को कहा जाता है पुनरुद्धारहालाँकि, यह हमेशा संभव नहीं होता है। प्रोटीन अणु का पूर्ण विनाश कहलाता है विनाश.

प्रोटीन के कार्य.प्रोटीन कोशिका में कई कार्य करते हैं: प्लास्टिक (निर्माण), उत्प्रेरक (एंजाइमी), ऊर्जा, सिग्नलिंग (रिसेप्टर), संकुचनशील (मोटर), परिवहन, सुरक्षात्मक, नियामक और भंडारण।

प्रोटीन का निर्माण कार्य कोशिका झिल्ली और कोशिका के संरचनात्मक घटकों में उनकी उपस्थिति से जुड़ा होता है। ऊर्जा - इस तथ्य के कारण कि जब 1 ग्राम प्रोटीन टूटता है, तो 17.2 kJ ऊर्जा निकलती है। मेम्ब्रेन रिसेप्टर प्रोटीन पर्यावरणीय संकेतों की धारणा और पूरे सेल में उनके संचरण के साथ-साथ अंतरकोशिकीय पहचान में सक्रिय भाग लेते हैं। प्रोटीन के बिना, समग्र रूप से कोशिकाओं और जीवों की गति असंभव है, क्योंकि वे फ्लैगेल्ला और सिलिया का आधार बनाते हैं, और मांसपेशियों के संकुचन और इंट्रासेल्युलर घटकों की गति को भी सुनिश्चित करते हैं। मनुष्यों और कई जानवरों के रक्त में, प्रोटीन हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन और कुछ कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन करता है, अन्य प्रोटीन आयनों और इलेक्ट्रॉनों का परिवहन करते हैं। प्रोटीन की सुरक्षात्मक भूमिका मुख्य रूप से प्रतिरक्षा से जुड़ी होती है, क्योंकि इंटरफेरॉन प्रोटीन कई वायरस को नष्ट करने में सक्षम होता है, और एंटीबॉडी प्रोटीन बैक्टीरिया और अन्य विदेशी एजेंटों के विकास को दबा देता है। प्रोटीन और पेप्टाइड्स में कई हार्मोन होते हैं, उदाहरण के लिए, अग्न्याशय हार्मोन - इंसुलिन, जो रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता को नियंत्रित करता है। कुछ जीवों में, प्रोटीन को भंडार के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है, जैसे बीजों में फलियां, या मुर्गी के अंडे की सफेदी।

न्यूक्लिक एसिड

न्यूक्लिक एसिडबायोपॉलिमर हैं जिनके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड हैं। वर्तमान में, दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड ज्ञात हैं: राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)।

न्यूक्लियोटाइडएक नाइट्रोजनस बेस, एक पेंटोज़ चीनी अवशेष और एक ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड अवशेष द्वारा गठित। न्यूक्लियोटाइड की विशेषताएं मुख्य रूप से उन्हें बनाने वाले नाइट्रोजनस आधारों द्वारा निर्धारित की जाती हैं, इसलिए, पारंपरिक रूप से भी, न्यूक्लियोटाइड को उनके नाम के पहले अक्षरों से नामित किया जाता है। न्यूक्लियोटाइड में पांच नाइट्रोजनस आधार हो सकते हैं: एडेनिन (ए), गुआनिन (जी), थाइमिन (टी), यूरैसिल (यू) और साइटोसिन (सी)। पेंटोस न्यूक्लियोटाइड्स - राइबोस और डीऑक्सीराइबोज - निर्धारित करते हैं कि कौन सा न्यूक्लियोटाइड बनेगा - एक राइबोन्यूक्लियोटाइड या एक डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड। राइबोन्यूक्लियोटाइड्स आरएनए के मोनोमर्स हैं, सिग्नल अणुओं (सीएएमपी) के रूप में कार्य कर सकते हैं और उच्च-ऊर्जा यौगिकों, जैसे एटीपी, और कोएंजाइम, जैसे एनएडीपी, एनएडी, एफएडी, आदि का हिस्सा हैं, और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स डीएनए का हिस्सा हैं।

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)एक डबल-स्ट्रैंडेड बायोपॉलिमर है जिसके मोनोमर्स डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स हैं। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स में पांच संभावित में से केवल चार नाइट्रोजनस आधार होते हैं - एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), गुआनिन (जी) या साइटोसिन (सी), साथ ही डीऑक्सीराइबोज और ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड अवशेष। डीएनए श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिससे फॉस्फोडाइस्टर बंधन बनता है। जब एक डबल-स्ट्रैंडेड अणु बनता है, तो नाइट्रोजनस आधार अणु के अंदर की ओर निर्देशित होते हैं। हालाँकि, डीएनए श्रृंखलाओं का जुड़ना यादृच्छिक रूप से नहीं होता है - विभिन्न श्रृंखलाओं के नाइट्रोजनस आधार पूरकता के सिद्धांत के अनुसार हाइड्रोजन बांड द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं: एडेनिन दो हाइड्रोजन बांड (ए = टी), और गुआनिन द्वारा थाइमिन से जुड़ा होता है। साइटोसिन से तीन (G$≡C) द्वारा जुड़ा होता है।

वे उसके लिए स्थापित किए गए थे चारगफ़ के नियम:

1. एडेनिन युक्त डीएनए न्यूक्लियोटाइड की संख्या थाइमिन (ए = टी) युक्त न्यूक्लियोटाइड की संख्या के बराबर है।
2. ग्वानिन युक्त डीएनए न्यूक्लियोटाइड की संख्या साइटोसिन (G$≡$C) युक्त न्यूक्लियोटाइड की संख्या के बराबर है।
3. एडेनिन और गुआनिन युक्त डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स का योग थाइमिन और साइटोसिन (ए+जी = टी+सी) युक्त डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स के योग के बराबर है।
4. एडेनिन और थाइमिन युक्त डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स के योग का गुआनिन और साइटोसिन युक्त डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स के योग का अनुपात जीव के प्रकार पर निर्भर करता है।

डीएनए की संरचना को एफ. क्रिक और डी. वाटसन द्वारा समझा गया था ( नोबेल पुरस्कारफिजियोलॉजी और मेडिसिन में, 1962)। उनके मॉडल के अनुसार, डीएनए अणु दाएं हाथ का डबल हेलिक्स है। डीएनए श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड के बीच की दूरी 0.34 एनएम है।

डीएनए का सबसे महत्वपूर्ण गुण प्रतिकृति (स्वयं प्रतिकृति) बनाने की क्षमता है। डीएनए का मुख्य कार्य वंशानुगत जानकारी का भंडारण और संचरण है, जो न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के रूप में लिखा जाता है। डीएनए अणु की स्थिरता शक्तिशाली मरम्मत प्रणालियों द्वारा बनाए रखी जाती है, लेकिन फिर भी वे प्रतिकूल प्रभावों को पूरी तरह से खत्म करने में सक्षम नहीं हैं, जो अंततः उत्परिवर्तन की घटना की ओर ले जाता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं का डीएनए नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड में केंद्रित होता है, जबकि प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में यह सीधे साइटोप्लाज्म में स्थित होता है। परमाणु डीएनए गुणसूत्रों का आधार है, इसे खुले अणुओं द्वारा दर्शाया जाता है। माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड और प्रोकैरियोट्स का डीएनए गोलाकार होता है।

राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)- एक बायोपॉलिमर जिसके मोनोमर्स राइबोन्यूक्लियोटाइड्स होते हैं। उनमें चार नाइट्रोजनस आधार भी होते हैं - एडेनिन (ए), यूरैसिल (यू), गुआनिन (जी) या साइटोसिन (सी), जिससे एक आधार में डीएनए से भिन्नता होती है (थाइमिन के बजाय, आरएनए में यूरैसिल होता है)। राइबोन्यूक्लियोटाइड्स में पेंटोस शर्करा अवशेष राइबोज द्वारा दर्शाया जाता है। कुछ वायरल को छोड़कर, आरएनए ज्यादातर एकल-फंसे अणु होते हैं। आरएनए के तीन मुख्य प्रकार हैं: मैसेंजर या टेम्पलेट (एमआरएनए), राइबोसोमल (आरआरएनए) और ट्रांसपोर्ट (टीआरएनए)। ये सभी प्रक्रिया में बनते हैं ट्रांसक्रिप्शन- डीएनए अणुओं से पुनर्लेखन।

औरआरएनए एक कोशिका में आरएनए का सबसे छोटा अंश (2-4%) बनाते हैं, जिसकी भरपाई उनकी विविधता से होती है, क्योंकि एक कोशिका में हजारों अलग-अलग एमआरएनए हो सकते हैं। ये एकल-श्रृंखला अणु हैं जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के संश्लेषण के लिए टेम्पलेट हैं। प्रोटीन संरचना के बारे में जानकारी उनमें न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के रूप में दर्ज की जाती है, जिसमें प्रत्येक अमीनो एसिड न्यूक्लियोटाइड के ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया जाता है - कोडोन.

आरआरएनए एक कोशिका में सबसे प्रचुर प्रकार का आरएनए है (80% तक)। उनका आणविक भार औसत 3000-5000 है; न्यूक्लियोली में बनते हैं और सेलुलर ऑर्गेनेल - राइबोसोम का हिस्सा होते हैं। ऐसा प्रतीत होता है कि आरआरएनए प्रोटीन संश्लेषण में भी भूमिका निभाते हैं।

टीआरएनए, आरएनए अणुओं में सबसे छोटा है, क्योंकि इसमें केवल 73-85 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। कोशिका में आरएनए की कुल मात्रा में उनकी हिस्सेदारी लगभग 16% है। टीआरएनए का कार्य अमीनो एसिड को प्रोटीन संश्लेषण स्थल (राइबोसोम) तक पहुंचाना है। टीआरएनए अणु का आकार तिपतिया घास के पत्ते जैसा होता है। अणु के एक सिरे पर अमीनो एसिड के जुड़ाव के लिए एक जगह होती है, और एक लूप में न्यूक्लियोटाइड्स का एक त्रिक होता है, जो एमआरएनए कोडन का पूरक होता है और यह निर्धारित करता है कि टीआरएनए कौन सा अमीनो एसिड ले जाएगा - एंटिकोडोन

सभी प्रकार के आरएनए वंशानुगत जानकारी को लागू करने की प्रक्रिया में सक्रिय भाग लेते हैं, जो डीएनए से एमआरएनए में स्थानांतरित होता है, और बाद वाला प्रोटीन संश्लेषण करता है। टीआरएनए प्रोटीन संश्लेषण के दौरान राइबोसोम को अमीनो एसिड पहुंचाता है, और आरआरएनए स्वयं राइबोसोम का हिस्सा है।

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी)एक न्यूक्लियोटाइड है, जिसमें नाइट्रोजन बेस एडेनिन और एक राइबोस अवशेष के अलावा, तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। अंतिम दो फॉस्फोरस अवशेषों के बीच के बंधन उच्च-ऊर्जा वाले होते हैं (विभाजन से 42 kJ/mol ऊर्जा निकलती है), जबकि दरार के दौरान मानक रासायनिक बंधन 12 kJ/mol का उत्पादन करता है। जब ऊर्जा की आवश्यकता होती है, तो एटीपी का मैक्रोर्जिक बंधन टूट जाता है, एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड (एडीपी), एक फॉस्फोरस अवशेष बनता है, और ऊर्जा निकलती है:

एटीपी + एच 2 ओ $→$ एडीपी + एच 3 पीओ 4 + 42 केजे।

एडीपी को एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) और फॉस्फोरिक एसिड अवशेष बनाने के लिए भी तोड़ा जा सकता है:

एडीपी + एच 2 ओ $→$ एएमपी + एच 3 पीओ 4 + 42 केजे।

ऊर्जा चयापचय की प्रक्रिया में (श्वसन, किण्वन के दौरान), साथ ही प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, एडीपी एक फॉस्फोरस अवशेष जोड़ता है और एटीपी में परिवर्तित हो जाता है। एटीपी कमी प्रतिक्रिया कहलाती है फास्फारिलीकरण. एटीपी जीवित जीवों की सभी जीवन प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत है।

सभी जीवित जीवों की कोशिकाओं की रासायनिक संरचना के अध्ययन से पता चला है कि उनमें समान रासायनिक तत्व, रासायनिक पदार्थ होते हैं जो समान कार्य करते हैं। इसके अलावा, एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित डीएनए का एक भाग इसमें काम करेगा, और बैक्टीरिया या कवक द्वारा संश्लेषित प्रोटीन मानव शरीर में एक हार्मोन या एंजाइम का कार्य करेगा। यह जैविक जगत की उत्पत्ति की एकता के प्रमाणों में से एक है।

सेल संरचना। किसी कोशिका के अंगों और अंगों की संरचना और कार्यों के बीच संबंध इसकी अखंडता का आधार है

सेल संरचना

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की संरचना

कोशिकाओं के मुख्य संरचनात्मक घटक प्लाज्मा झिल्ली, साइटोप्लाज्म और वंशानुगत उपकरण हैं। संगठन की विशेषताओं के आधार पर, दो मुख्य प्रकार की कोशिकाएँ प्रतिष्ठित हैं: प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच मुख्य अंतर उनके वंशानुगत तंत्र का संगठन है: प्रोकैरियोट्स में यह सीधे साइटोप्लाज्म में स्थित होता है (साइटोप्लाज्म के इस क्षेत्र को कहा जाता है) न्यूक्लियॉइड) और झिल्ली संरचनाओं द्वारा इससे अलग नहीं किया जाता है, जबकि यूकेरियोट्स में अधिकांश डीएनए नाभिक में केंद्रित होता है, जो एक दोहरी झिल्ली से घिरा होता है। इसके अलावा, न्यूक्लियॉइड में स्थित प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की आनुवंशिक जानकारी एक गोलाकार डीएनए अणु में लिखी जाती है, जबकि यूकेरियोट्स में डीएनए अणु खुले होते हैं।

यूकेरियोट्स के विपरीत, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में भी कम संख्या में ऑर्गेनेल होते हैं, जबकि यूकेरियोटिक कोशिकाओं को इन संरचनाओं की एक महत्वपूर्ण विविधता की विशेषता होती है।

जैविक झिल्लियों की संरचना एवं कार्य

बायोमेम्ब्रेन की संरचना.यूकेरियोटिक कोशिकाओं की कोशिका-बद्ध झिल्लियों और झिल्ली अंगकों में एक सामान्य रासायनिक संरचना और संरचना होती है। इनमें लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट शामिल हैं। झिल्ली लिपिड मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड और कोलेस्ट्रॉल द्वारा दर्शाए जाते हैं। अधिकांश झिल्ली प्रोटीन जटिल प्रोटीन होते हैं, जैसे ग्लाइकोप्रोटीन। कार्बोहाइड्रेट झिल्ली में स्वतंत्र रूप से नहीं होते हैं, वे प्रोटीन और लिपिड से जुड़े होते हैं। झिल्लियों की मोटाई 7-10 एनएम है।

झिल्ली संरचना के वर्तमान में आम तौर पर स्वीकृत द्रव मोज़ेक मॉडल के अनुसार, लिपिड एक दोहरी परत बनाते हैं, या लिपिड बिलेयर, जिसमें लिपिड अणुओं के हाइड्रोफिलिक "सिर" बाहर की ओर होते हैं, और हाइड्रोफोबिक "पूंछ" झिल्ली के अंदर छिपे होते हैं। ये "पूंछें", अपनी हाइड्रोफोबिसिटी के कारण, कोशिका और उसके पर्यावरण के आंतरिक वातावरण के जलीय चरणों को अलग करना सुनिश्चित करती हैं। लिपिड के उपयोग के साथ विभिन्न प्रकार केअंतःक्रियाएं संबंधित प्रोटीन हैं। कुछ प्रोटीन झिल्ली की सतह पर स्थित होते हैं। ऐसे प्रोटीन कहलाते हैं परिधीय, या सतही. अन्य प्रोटीन आंशिक रूप से या पूरी तरह से झिल्ली में डूबे हुए हैं - ये हैं अभिन्न,या जलमग्न प्रोटीन. झिल्ली प्रोटीन संरचनात्मक, परिवहन, उत्प्रेरक, रिसेप्टर और अन्य कार्य करते हैं।

झिल्ली क्रिस्टल की तरह नहीं होते हैं; उनके घटक लगातार गति में रहते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लिपिड अणुओं के बीच अंतराल दिखाई देते हैं - छिद्र जिसके माध्यम से विभिन्न पदार्थ कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं या छोड़ सकते हैं।

जैविक झिल्लियाँ कोशिका में अपने स्थान, रासायनिक संरचना और कार्यों में भिन्न होती हैं। झिल्ली के मुख्य प्रकार प्लाज्मा और आंतरिक हैं। प्लाज्मा झिल्लीइसमें लगभग 45% लिपिड (ग्लाइकोलिपिड्स सहित), 50% प्रोटीन और 5% कार्बोहाइड्रेट होते हैं। कार्बोहाइड्रेट की श्रृंखलाएं, जो जटिल प्रोटीन-ग्लाइकोप्रोटीन और जटिल लिपिड-ग्लाइकोलिपिड्स का हिस्सा हैं, झिल्ली की सतह के ऊपर उभरी हुई हैं। प्लाज़्मालेम्मा ग्लाइकोप्रोटीन अत्यंत विशिष्ट हैं। उदाहरण के लिए, इनका उपयोग शुक्राणु और अंडाणु सहित कोशिकाओं की पारस्परिक पहचान के लिए किया जाता है।

जंतु कोशिकाओं की सतह पर कार्बोहाइड्रेट शृंखलाएँ एक पतली सतह परत बनाती हैं - ग्लाइकोकैलिक्स।यह लगभग सभी पशु कोशिकाओं में पाया जाता है, लेकिन इसकी अभिव्यक्ति की डिग्री भिन्न होती है (10-50 µm)। ग्लाइकोकैलिक्स कोशिका और बाहरी वातावरण के बीच सीधा संचार प्रदान करता है, जहां बाह्य कोशिकीय पाचन होता है; रिसेप्टर्स ग्लाइकोकैलिक्स में स्थित होते हैं। प्लाज़्मालेम्मा के अलावा, बैक्टीरिया, पौधों और कवक की कोशिकाएँ भी कोशिका झिल्ली से घिरी होती हैं।

आंतरिक झिल्लीयूकेरियोटिक कोशिकाएं कोशिका के विभिन्न हिस्सों का परिसीमन करती हैं, जिससे अजीबोगरीब "डिब्बे" बनते हैं - डिब्बों, जो विभिन्न चयापचय और ऊर्जा प्रक्रियाओं के पृथक्करण को बढ़ावा देता है। वे रासायनिक संरचना और कार्यों में भिन्न हो सकते हैं, लेकिन समग्र योजनाउनकी संरचनाएँ संरक्षित हैं।

झिल्ली कार्य:

1. सीमित करना।विचार यह है कि वे कोशिका के आंतरिक स्थान को बाहरी वातावरण से अलग करते हैं। झिल्ली अर्ध-पारगम्य है, अर्थात, केवल वे पदार्थ जिनकी कोशिका को आवश्यकता होती है, वे स्वतंत्र रूप से इसके माध्यम से गुजर सकते हैं, और आवश्यक पदार्थों के परिवहन के लिए तंत्र हैं।
2. रिसेप्टर.यह मुख्य रूप से पर्यावरणीय संकेतों की धारणा और इस जानकारी को सेल में स्थानांतरित करने से जुड़ा है। इस कार्य के लिए विशेष रिसेप्टर प्रोटीन जिम्मेदार होते हैं। झिल्ली प्रोटीन "मित्र या शत्रु" सिद्धांत के अनुसार सेलुलर पहचान के साथ-साथ अंतरकोशिकीय कनेक्शन के निर्माण के लिए भी जिम्मेदार हैं, जिनमें से सबसे अधिक अध्ययन तंत्रिका कोशिकाओं के सिनैप्स हैं।
3. उत्प्रेरक।झिल्लियों पर कई एंजाइम कॉम्प्लेक्स स्थित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उन पर गहन सिंथेटिक प्रक्रियाएं होती हैं।
4. ऊर्जा परिवर्तन.ऊर्जा के निर्माण, एटीपी के रूप में इसके भंडारण और खपत से जुड़ा है।
5. विभागीकरण।झिल्ली कोशिका के अंदर की जगह को भी सीमित करती है, जिससे प्रतिक्रिया की शुरुआती सामग्री और एंजाइम अलग हो जाते हैं जो संबंधित प्रतिक्रियाओं को अंजाम दे सकते हैं।
6. अंतरकोशिकीय संपर्कों का निर्माण।इस तथ्य के बावजूद कि झिल्ली की मोटाई इतनी छोटी है कि इसे नग्न आंखों से अलग नहीं किया जा सकता है, एक तरफ, यह आयनों और अणुओं, विशेष रूप से पानी में घुलनशील लोगों के लिए काफी विश्वसनीय बाधा के रूप में कार्य करता है, और दूसरी ओर , कोशिका के अंदर और बाहर उनके परिवहन को सुनिश्चित करता है।
7. परिवहन।

झिल्ली परिवहन.इस तथ्य के कारण कि कोशिकाएँ, प्राथमिक जैविक प्रणालियों के रूप में, खुली प्रणालियाँ हैं, चयापचय और ऊर्जा सुनिश्चित करने, होमोस्टैसिस, विकास, चिड़चिड़ापन और अन्य प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए, झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का स्थानांतरण - झिल्ली परिवहन - आवश्यक है। वर्तमान में, कोशिका झिल्ली के पार पदार्थों के परिवहन को सक्रिय, निष्क्रिय, एंडो- और एक्सोसाइटोसिस में विभाजित किया गया है।

नकारात्मक परिवहन- यह एक प्रकार का परिवहन है जो उच्च से निम्न सांद्रता तक ऊर्जा की खपत के बिना होता है। लिपिड में घुलनशील छोटे गैर-ध्रुवीय अणु (O 2, CO 2) आसानी से कोशिका में प्रवेश कर जाते हैं सरल विस्तार. लिपिड में अघुलनशील, आवेशित छोटे कणों सहित, वाहक प्रोटीन द्वारा उठाए जाते हैं या विशेष चैनलों (ग्लूकोज, अमीनो एसिड, के +, पीओ 4 3-) से गुजरते हैं। इस प्रकार के निष्क्रिय परिवहन को कहा जाता है सुविधा विसरण. पानी लिपिड चरण में छिद्रों के माध्यम से, साथ ही प्रोटीन से युक्त विशेष चैनलों के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करता है। झिल्ली के माध्यम से जल का परिवहन कहलाता है परासरण द्वारा.

कोशिका के जीवन में परासरण अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यदि इसे कोशिका विलयन की तुलना में लवण की अधिक सांद्रता वाले घोल में रखा जाए, तो कोशिका से पानी निकलना शुरू हो जाएगा और जीवित सामग्री की मात्रा कम होने लगेगी। जंतु कोशिकाओं में, संपूर्ण कोशिका सिकुड़ जाती है, और पौधों की कोशिकाओं में, कोशिका द्रव्य कोशिका भित्ति से पीछे रह जाता है, जिसे कहा जाता है प्लास्मोलिसिस. जब किसी कोशिका को साइटोप्लाज्म से कम सांद्रित घोल में रखा जाता है, तो जल का परिवहन विपरीत दिशा में होता है - कोशिका में। हालाँकि, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की विस्तारशीलता की सीमाएं हैं, और एक पशु कोशिका अंततः टूट जाती है, जबकि एक पौधे कोशिका अपनी मजबूत कोशिका दीवार के कारण ऐसा होने नहीं देती है। किसी कोशिका के संपूर्ण आंतरिक स्थान को कोशिकीय सामग्री से भरने की घटना को कहा जाता है डेप्लाज्मोलिसिस. विशेष रूप से दवाएँ तैयार करते समय इंट्रासेल्युलर नमक सांद्रता को ध्यान में रखा जाना चाहिए अंतःशिरा प्रशासन, क्योंकि इससे रक्त कोशिकाओं को नुकसान हो सकता है (इसके लिए, 0.9% सोडियम क्लोराइड की सांद्रता वाला खारा घोल उपयोग किया जाता है)। कोशिकाओं और ऊतकों, साथ ही जानवरों और पौधों के अंगों की खेती करते समय यह कम महत्वपूर्ण नहीं है।

सक्रिय ट्रांसपोर्टकिसी पदार्थ की कम सांद्रता से उच्च सांद्रता तक एटीपी ऊर्जा के व्यय के साथ आगे बढ़ता है। यह विशेष पंप प्रोटीन का उपयोग करके किया जाता है। प्रोटीन झिल्ली के माध्यम से K +, Na +, Ca 2+ और अन्य आयनों को पंप करते हैं, जो आवश्यक कार्बनिक पदार्थों के परिवहन के साथ-साथ तंत्रिका आवेगों आदि के उद्भव को बढ़ावा देता है।

एन्डोसाइटोसिस- यह कोशिका द्वारा पदार्थों के अवशोषण की एक सक्रिय प्रक्रिया है, जिसमें झिल्ली अंतःक्षेपण बनाती है और फिर झिल्ली पुटिकाओं का निर्माण करती है - phagosomes, जिसमें अवशोषित वस्तुएँ होती हैं। फिर प्राथमिक लाइसोसोम फागोसोम के साथ विलीन हो जाता है और बनता है द्वितीयक लाइसोसोम, या phagolysosome, या पाचन रसधानी. पुटिका की सामग्री को लाइसोसोम एंजाइमों द्वारा पचाया जाता है, और टूटने वाले उत्पादों को कोशिका द्वारा अवशोषित और आत्मसात किया जाता है। एक्सोसाइटोसिस द्वारा कोशिका से अपचित अवशेषों को हटा दिया जाता है। एंडोसाइटोसिस के दो मुख्य प्रकार हैं: फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस।

phagocytosisकोशिका की सतह द्वारा कब्जा करने और कोशिका द्वारा ठोस कणों के अवशोषण की प्रक्रिया है, और पिनोसाइटोसिस- तरल पदार्थ. फागोसाइटोसिस मुख्य रूप से पशु कोशिकाओं (एककोशिकीय जानवर, मानव ल्यूकोसाइट्स) में होता है, यह उन्हें पोषण प्रदान करता है और अक्सर शरीर की रक्षा करता है। पिनोसाइटोसिस द्वारा, प्रोटीन और एंटीजन-एंटीबॉडी कॉम्प्लेक्स प्रक्रिया में अवशोषित होते हैं प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएंआदि हालाँकि, कई वायरस पिनोसाइटोसिस या फ़ैगोसाइटोसिस द्वारा भी कोशिका में प्रवेश करते हैं। पौधों और कवक कोशिकाओं में, फागोसाइटोसिस व्यावहारिक रूप से असंभव है, क्योंकि वे टिकाऊ कोशिका झिल्ली से घिरे होते हैं।

एक्सोसाइटोसिस- एन्डोसाइटोसिस के विपरीत एक प्रक्रिया। इस प्रकार, अपचित भोजन के अवशेष पाचन रसधानियों से निकल जाते हैं, और कोशिका तथा संपूर्ण शरीर के जीवन के लिए आवश्यक पदार्थ बाहर निकल जाते हैं। उदाहरण के लिए, तंत्रिका आवेगों का संचरण आवेग भेजने वाले न्यूरॉन द्वारा रासायनिक दूतों की रिहाई के कारण होता है - मध्यस्थों, और पादप कोशिकाओं में कोशिका झिल्ली के सहायक कार्बोहाइड्रेट इसी प्रकार स्रावित होते हैं।

पादप कोशिकाओं, कवक और जीवाणुओं की कोशिका भित्तियाँ।झिल्ली के बाहर, कोशिका एक मजबूत ढांचे का स्राव कर सकती है - कोशिका झिल्ली,या कोशिका भित्ति।

पौधों में कोशिका भित्ति का आधार होता है सेल्यूलोज, 50-100 अणुओं के बंडलों में पैक किया गया। उनके बीच का स्थान पानी और अन्य कार्बोहाइड्रेट से भरा होता है। पादप कोशिका झिल्ली नलिकाओं से व्याप्त होती है - plasmodesmata, जिसके माध्यम से एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्ली गुजरती है। प्लास्मोडेस्माटा कोशिकाओं के बीच पदार्थों का परिवहन करता है। हालाँकि, पानी जैसे पदार्थों का परिवहन कोशिका की दीवारों के साथ भी हो सकता है। समय के साथ, टैनिन या वसा जैसे पदार्थों सहित विभिन्न पदार्थ पौधों की कोशिका भित्ति में जमा हो जाते हैं, जिससे कोशिका भित्ति का लिग्निफिकेशन या सबराइजेशन हो जाता है, पानी का विस्थापन हो जाता है और सेलुलर सामग्री की मृत्यु हो जाती है। पड़ोसी पौधों की कोशिकाओं की कोशिका दीवारों के बीच जेली जैसे स्पेसर होते हैं - मध्य प्लेटें जो उन्हें एक साथ रखती हैं और पौधे के शरीर को समग्र रूप से मजबूत करती हैं। ये फल पकने की प्रक्रिया के दौरान तथा पत्तियाँ गिरने पर ही नष्ट हो जाते हैं।

कवक कोशिकाओं की कोशिका भित्तियाँ बनती हैं काइटिन- नाइट्रोजन युक्त कार्बोहाइड्रेट। वे काफी मजबूत होते हैं और कोशिका के बाहरी कंकाल होते हैं, लेकिन फिर भी, पौधों की तरह, वे फागोसाइटोसिस को रोकते हैं।

बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति में पेप्टाइड अंशों के साथ कार्बोहाइड्रेट होते हैं - मुरीनहालाँकि, बैक्टीरिया के विभिन्न समूहों के बीच इसकी सामग्री काफी भिन्न होती है। अन्य पॉलीसेकेराइड भी कोशिका दीवार के शीर्ष पर स्रावित हो सकते हैं, जिससे एक श्लेष्म कैप्सूल बनता है जो बैक्टीरिया को बाहरी प्रभावों से बचाता है।

झिल्ली कोशिका का आकार निर्धारित करती है, यांत्रिक समर्थन के रूप में कार्य करती है सुरक्षात्मक कार्य, कोशिका के आसमाटिक गुण प्रदान करता है, जीवित सामग्री के खिंचाव को सीमित करता है और कोशिका के टूटने को रोकता है, जो पानी के प्रवाह के कारण बढ़ता है। इसके अलावा, पानी और उसमें घुले पदार्थ साइटोप्लाज्म में प्रवेश करने से पहले या, इसके विपरीत, इसे छोड़ते समय कोशिका की दीवार पर काबू पा लेते हैं, जबकि पानी साइटोप्लाज्म की तुलना में कोशिका की दीवारों के माध्यम से तेजी से पहुँचाया जाता है।

कोशिका द्रव्य

कोशिका द्रव्य- यह कोशिका की आंतरिक सामग्री है। सभी कोशिका अंग, केन्द्रक और विभिन्न अपशिष्ट उत्पाद इसमें डूबे हुए हैं।

साइटोप्लाज्म कोशिका के सभी भागों को एक-दूसरे से जोड़ता है, और इसमें कई चयापचय प्रतिक्रियाएं होती हैं। साइटोप्लाज्म को पर्यावरण से अलग किया जाता है और झिल्लियों द्वारा डिब्बों में विभाजित किया जाता है, यानी कोशिकाओं में एक झिल्ली संरचना होती है। यह दो अवस्थाओं में हो सकता है - सोल और जेल। प- यह साइटोप्लाज्म की एक अर्ध-तरल, जेली जैसी अवस्था है, जिसमें महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं सबसे अधिक तीव्रता से आगे बढ़ती हैं, और जेल- एक सघन, जिलेटिनस अवस्था जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना और पदार्थों के परिवहन में बाधा डालती है।

कोशिकाद्रव्य का कोशिकांग रहित तरल भाग कहलाता है hyaloplasm. हाइलोप्लाज्म, या साइटोसोल, है कोलाइडल घोल, जिसमें काफी बड़े कणों का एक प्रकार का निलंबन होता है, उदाहरण के लिए प्रोटीन, जो पानी के अणुओं के द्विध्रुवों से घिरा होता है। इस निलंबन का अवक्षेपण इस तथ्य के कारण नहीं होता है कि उनका आवेश समान होता है और वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं।

organoids

organoids- ये कोशिका के स्थायी घटक हैं जो विशिष्ट कार्य करते हैं।

उनकी संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर, उन्हें झिल्लीदार और गैर-झिल्ली में विभाजित किया गया है। झिल्लीबदले में, ऑर्गेनेल को एकल-झिल्ली (एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स और लाइसोसोम) या डबल-झिल्ली (माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड और न्यूक्लियस) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। गैर झिल्लीअंगक राइबोसोम, सूक्ष्मनलिकाएं, माइक्रोफिलामेंट्स और कोशिका केंद्र हैं। सूचीबद्ध जीवों में से, केवल राइबोसोम प्रोकैरियोट्स में निहित हैं।

नाभिक की संरचना एवं कार्य. मुख्य- कोशिका के केंद्र में या उसकी परिधि पर स्थित एक बड़ा दोहरी झिल्ली वाला अंग। नाभिक का आयाम 3-35 माइक्रोन तक हो सकता है। नाभिक का आकार प्रायः गोलाकार या दीर्घवृत्ताकार होता है, लेकिन छड़ के आकार का, धुरी के आकार का, बीन के आकार का, लोबदार और यहां तक ​​कि खंडित नाभिक भी होता है। कुछ शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि केन्द्रक का आकार कोशिका के आकार से ही मेल खाता है।

अधिकांश कोशिकाओं में एक केन्द्रक होता है, लेकिन, उदाहरण के लिए, यकृत और हृदय की कोशिकाओं में उनमें से दो हो सकते हैं, और कई न्यूरॉन्स में - 15 तक। कंकाल की मांसपेशी फाइबर में आमतौर पर कई नाभिक होते हैं, लेकिन वे कोशिकाएं नहीं होती हैं शब्द के पूर्ण अर्थ में, क्योंकि वे कई कोशिकाओं के संलयन के परिणामस्वरूप बनते हैं।

कोर घिरा हुआ है परमाणु लिफाफा, और इसका आंतरिक स्थान भर गया है परमाणु रस, या न्यूक्लियोप्लाज्म (कार्योप्लाज्म), जिसमें वे डूबे हुए हैं क्रोमेटिनऔर न्यूक्लियस. केन्द्रक वंशानुगत जानकारी को संग्रहीत और प्रसारित करने के साथ-साथ कोशिका के जीवन को नियंत्रित करने जैसे महत्वपूर्ण कार्य करता है।

वंशानुगत जानकारी के संचरण में नाभिक की भूमिका हरे शैवाल एसिटाबुलरिया के प्रयोगों में स्पष्ट रूप से सिद्ध हुई थी। एक विशाल कोशिका में, 5 सेमी की लंबाई तक पहुँचने पर, एक टोपी, एक डंठल और एक प्रकंद प्रतिष्ठित होते हैं। इसके अलावा, इसमें प्रकंद में स्थित केवल एक केंद्रक होता है। 1930 के दशक में, आई. हेमरलिंग ने हरे रंग वाली एसिटाबुलरिया की एक प्रजाति के केंद्रक को भूरे रंग वाली दूसरी प्रजाति के प्रकंद में प्रत्यारोपित किया, जिसमें से केंद्रक को हटा दिया गया था। कुछ समय बाद, प्रत्यारोपित केन्द्रक वाले पौधे में केन्द्रक दाता शैवाल की तरह एक नई टोपी विकसित हो गई। उसी समय, टोपी या डंठल, जो प्रकंद से अलग हो गया और जिसमें कोई केंद्रक नहीं था, कुछ समय बाद मर गया।

परमाणु लिफाफादो झिल्लियों से निर्मित - बाहरी और भीतरी, जिनके बीच में जगह होती है। इंटरमेम्ब्रेन स्पेस खुरदुरे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की गुहा के साथ संचार करता है, और नाभिक की बाहरी झिल्ली राइबोसोम ले जा सकती है। परमाणु आवरण विशेष प्रोटीन से युक्त अनेक छिद्रों से व्याप्त होता है। पदार्थों का परिवहन छिद्रों के माध्यम से होता है: आवश्यक प्रोटीन (एंजाइम सहित), आयन, न्यूक्लियोटाइड और अन्य पदार्थ नाभिक में प्रवेश करते हैं, और आरएनए अणु, खर्च किए गए प्रोटीन और राइबोसोम के सबयूनिट इसे छोड़ देते हैं। इस प्रकार, परमाणु आवरण के कार्य नाभिक की सामग्री को साइटोप्लाज्म से अलग करना, साथ ही नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच चयापचय का विनियमन करना है।

न्यूक्लियोप्लाज्मनाभिक की सामग्री को कहा जाता है, जिसमें क्रोमैटिन और न्यूक्लियोलस डूबे होते हैं। यह एक कोलाइडल घोल है, जो रासायनिक रूप से साइटोप्लाज्म की याद दिलाता है। न्यूक्लियोप्लाज्म के एंजाइम अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड, प्रोटीन आदि के आदान-प्रदान को उत्प्रेरित करते हैं। न्यूक्लियोप्लाज्म परमाणु छिद्रों के माध्यम से हाइलोप्लाज्म से जुड़ा होता है। न्यूक्लियोप्लाज्म का कार्य, हाइलोप्लाज्म की तरह, सभी के अंतर्संबंध को सुनिश्चित करना है सरंचनात्मक घटकनाभिक और कई एंजाइमी प्रतिक्रियाओं का कार्यान्वयन।

क्रोमेटिनन्यूक्लियोप्लाज्म में डूबे पतले तंतुओं और कणिकाओं के संग्रह को कहा जाता है। इसका पता केवल धुंधला होने से ही लगाया जा सकता है, क्योंकि क्रोमेटिन और न्यूक्लियोप्लाज्म के अपवर्तक सूचकांक लगभग समान होते हैं। क्रोमैटिन का फिलामेंटस घटक कहलाता है यूक्रोमैटिन, और दानेदार - हेट्रोक्रोमैटिन. यूक्रोमैटिन कमजोर रूप से संकुचित होता है, क्योंकि इससे वंशानुगत जानकारी पढ़ी जाती है, जबकि अधिक सर्पिलीकृत हेटरोक्रोमैटिन आनुवंशिक रूप से निष्क्रिय होता है।

क्रोमैटिन एक गैर-विभाजित नाभिक में गुणसूत्रों का एक संरचनात्मक संशोधन है। इस प्रकार, गुणसूत्र लगातार नाभिक में मौजूद रहते हैं, केवल उनकी स्थिति उस कार्य के आधार पर बदलती है जो नाभिक इस समय करता है।

क्रोमैटिन की संरचना में मुख्य रूप से न्यूक्लियोप्रोटीन प्रोटीन (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोप्रोटीन और राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन), साथ ही एंजाइम शामिल हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण न्यूक्लिक एसिड और कुछ अन्य पदार्थों के संश्लेषण से जुड़े हैं।

क्रोमैटिन के कार्य, सबसे पहले, किसी दिए गए जीव के लिए विशिष्ट न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण में होते हैं, जो विशिष्ट प्रोटीन के संश्लेषण को निर्देशित करते हैं, और दूसरे, मातृ कोशिका से बेटी कोशिकाओं में वंशानुगत गुणों के हस्तांतरण में, जिसके लिए उद्देश्य विभाजन प्रक्रिया के दौरान क्रोमेटिन धागों को क्रोमोसोम में पैक किया जाता है।

न्यूक्लियस- एक गोलाकार पिंड, जो माइक्रोस्कोप के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, जिसका व्यास 1-3 माइक्रोन होता है। यह क्रोमैटिन के वर्गों पर बनता है जिसमें आरआरएनए और राइबोसोमल प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी एन्कोड की जाती है। केन्द्रक में अक्सर केवल एक ही केन्द्रक होता है, लेकिन उन कोशिकाओं में जहां गहन महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं, वहां दो या दो से अधिक केन्द्रक हो सकते हैं। न्यूक्लियोली का कार्य आरआरएनए का संश्लेषण और साइटोप्लाज्म से आने वाले प्रोटीन के साथ आरआरएनए को जोड़कर राइबोसोमल सबयूनिट का संयोजन है।

माइटोकॉन्ड्रिया- गोल, अंडाकार या छड़ के आकार के डबल-झिल्ली अंगक, हालांकि सर्पिल आकार वाले भी पाए जाते हैं (शुक्राणु में)। माइटोकॉन्ड्रिया का व्यास 1 µm तक और लंबाई 7 µm तक होती है। माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर का स्थान मैट्रिक्स से भरा होता है। आव्यूह- यह माइटोकॉन्ड्रिया का मुख्य पदार्थ है। एक गोलाकार डीएनए अणु और राइबोसोम इसमें डूबे हुए हैं। बाहरी झिल्लीमाइटोकॉन्ड्रिया कई पदार्थों के लिए चिकने और अभेद्य होते हैं। भीतरी झिल्ली में उभार होते हैं - क्रिस्टा, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के घटित होने के लिए झिल्लियों के सतह क्षेत्र को बढ़ाना। झिल्ली की सतह पर असंख्य होते हैं प्रोटीन कॉम्प्लेक्स, तथाकथित श्वसन श्रृंखला, साथ ही मशरूम के आकार के एटीपी सिंथेटेज़ एंजाइम बनाते हैं। श्वसन की एरोबिक अवस्था माइटोकॉन्ड्रिया में होती है, जिसके दौरान एटीपी का संश्लेषण होता है।

प्लास्टिड- बड़े दोहरे झिल्ली वाले अंग, जो केवल पादप कोशिकाओं की विशेषता हैं। प्लास्टिड्स का आंतरिक स्थान भरा होता है स्ट्रोमा, या आव्यूह. स्ट्रोमा में झिल्ली पुटिकाओं की अधिक या कम विकसित प्रणाली होती है - थायलाकोइड्स, जो ढेरों में एकत्रित होते हैं - अनाज, साथ ही इसका अपना गोलाकार डीएनए अणु और राइबोसोम। प्लास्टिड के चार मुख्य प्रकार हैं: क्लोरोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट, ल्यूकोप्लास्ट और प्रोप्लास्टिड।

क्लोरोप्लास्ट- ये 3-10 माइक्रोन व्यास वाले हरे प्लास्टिड हैं, जो माइक्रोस्कोप के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। वे केवल पौधों के हरे भागों - पत्तियों, युवा तनों, फूलों और फलों में पाए जाते हैं। क्लोरोप्लास्ट आम तौर पर आकार में अंडाकार या दीर्घवृत्ताकार होते हैं, लेकिन कप के आकार के, सर्पिल के आकार के, या लोब वाले भी हो सकते हैं। एक कोशिका में क्लोरोप्लास्ट की संख्या औसतन 10 से 100 टुकड़ों तक होती है। हालाँकि, उदाहरण के लिए, कुछ शैवाल में यह एक हो सकता है, महत्वपूर्ण आयाम और एक जटिल आकार हो सकता है - तब इसे कहा जाता है क्रोमैटोफोर. अन्य मामलों में, क्लोरोप्लास्ट की संख्या कई सौ तक पहुंच सकती है, जबकि उनके आकार छोटे होते हैं। क्लोरोप्लास्ट का रंग प्रकाश संश्लेषण के मुख्य वर्णक के कारण होता है - क्लोरोफिल, हालाँकि उनमें अतिरिक्त रंगद्रव्य भी होते हैं - कैरोटीनॉयड. कैरोटीनॉयड केवल पतझड़ में ध्यान देने योग्य होते हैं, जब पुरानी पत्तियों में क्लोरोफिल टूट जाता है। क्लोरोप्लास्ट का मुख्य कार्य प्रकाश संश्लेषण है। प्रकाश संश्लेषण की हल्की प्रतिक्रियाएं थायलाकोइड झिल्ली पर होती हैं, जिस पर क्लोरोफिल अणु जुड़े होते हैं, और अंधेरे प्रतिक्रियाएं स्ट्रोमा में होती हैं, जहां कई एंजाइम होते हैं।

क्रोमोप्लास्ट- ये कैरोटीनॉयड वर्णक युक्त पीले, नारंगी और लाल प्लास्टिड हैं। क्रोमोप्लास्ट का आकार भी काफी भिन्न हो सकता है: वे ट्यूबलर, गोलाकार, क्रिस्टलीय आदि हो सकते हैं। क्रोमोप्लास्ट पौधों के फूलों और फलों को रंग देते हैं, परागणकों और बीज और फलों के वितरकों को आकर्षित करते हैं।

ल्यूकोप्लास्ट- ये सफेद या रंगहीन प्लास्टिड होते हैं, जिनका आकार अधिकतर गोल या अंडाकार होता है। वे पौधों के गैर-प्रकाश संश्लेषक भागों में आम हैं, उदाहरण के लिए पत्तियों की त्वचा, आलू के कंद आदि में। वे पोषक तत्वों को संग्रहित करते हैं, अक्सर स्टार्च, लेकिन कुछ पौधों में यह प्रोटीन या तेल हो सकते हैं।

प्लास्टिड्स का निर्माण पौधों की कोशिकाओं में प्रोप्लास्टिड्स से होता है, जो पहले से ही शैक्षिक ऊतक की कोशिकाओं में मौजूद होते हैं और छोटे दोहरे झिल्ली वाले शरीर होते हैं। विकास के शुरुआती चरणों में, विभिन्न प्रकार के प्लास्टिड एक-दूसरे में परिवर्तित होने में सक्षम होते हैं: प्रकाश के संपर्क में आने पर, आलू के कंद के ल्यूकोप्लास्ट और गाजर की जड़ के क्रोमोप्लास्ट हरे हो जाते हैं।

प्लास्टिड और माइटोकॉन्ड्रिया को कोशिका के अर्ध-स्वायत्त अंग कहा जाता है, क्योंकि उनके पास अपने स्वयं के डीएनए अणु और राइबोसोम होते हैं, प्रोटीन संश्लेषण करते हैं और कोशिका विभाजन से स्वतंत्र रूप से विभाजित होते हैं। इन विशेषताओं को एककोशिकीय प्रोकैरियोटिक जीवों से उनकी उत्पत्ति द्वारा समझाया गया है। हालाँकि, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स की "स्वतंत्रता" सीमित है, क्योंकि उनके डीएनए में मुक्त अस्तित्व के लिए बहुत कम जीन होते हैं, जबकि बाकी जानकारी नाभिक के गुणसूत्रों में एन्कोड की जाती है, जो इसे इन ऑर्गेनेल को नियंत्रित करने की अनुमति देती है।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर), या एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर), एक एकल-झिल्ली अंग है, जो साइटोप्लाज्म की 30% सामग्री तक व्याप्त झिल्ली गुहाओं और नलिकाओं का एक नेटवर्क है। ईपीएस नलिकाओं का व्यास लगभग 25-30 एनएम है। ईपीएस दो प्रकार के होते हैं - खुरदरा और चिकना। रफ एक्सपीएसराइबोसोम ले जाता है, जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है। चिकना एक्सपीएसराइबोसोम की कमी है. इसका कार्य लिपिड और कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण, साथ ही विषाक्त पदार्थों का परिवहन, भंडारण और निराकरण है। यह विशेष रूप से उन कोशिकाओं में विकसित होता है जहां गहन चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं, उदाहरण के लिए यकृत कोशिकाओं - हेपेटोसाइट्स - और कंकाल मांसपेशी फाइबर में। ईआर में संश्लेषित पदार्थों को गोल्गी तंत्र में ले जाया जाता है। कोशिका झिल्लियों का संयोजन भी ईआर में होता है, लेकिन उनका निर्माण गोल्गी तंत्र में पूरा होता है।

गॉल्जीकाय,या गॉल्गी कॉम्प्लेक्स, एक एकल-झिल्ली अंग है जो उनसे अलग किए गए फ्लैट सिस्टर्न, नलिकाओं और पुटिकाओं की एक प्रणाली द्वारा निर्मित होता है। गोल्गी तंत्र की संरचनात्मक इकाई है तानाशाही- टैंकों का एक ढेर, जिसके एक ध्रुव पर ईपीएस से पदार्थ आते हैं, और विपरीत ध्रुव से, कुछ परिवर्तनों से गुजरते हुए, उन्हें पुटिकाओं में पैक किया जाता है और कोशिका के अन्य भागों में भेजा जाता है। टैंकों का व्यास लगभग 2 माइक्रोन है, और छोटे बुलबुले का व्यास लगभग 20-30 माइक्रोन है। गोल्गी कॉम्प्लेक्स के मुख्य कार्य कुछ पदार्थों का संश्लेषण और ईआर से आने वाले प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट का संशोधन (परिवर्तन), झिल्ली का अंतिम गठन, साथ ही पूरे सेल में पदार्थों का परिवहन, इसकी संरचनाओं का नवीनीकरण है। और लाइसोसोम का निर्माण। गोल्गी उपकरण को इसका नाम इतालवी वैज्ञानिक कैमिलो गोल्गी के सम्मान में मिला, जिन्होंने सबसे पहले इस अंग की खोज की थी (1898)।

लाइसोसोम- 1 माइक्रोन व्यास तक के छोटे एकल-झिल्ली अंग, जिनमें इंट्रासेल्युलर पाचन में शामिल हाइड्रोलाइटिक एंजाइम होते हैं। लाइसोसोम की झिल्ली इन एंजाइमों के लिए खराब रूप से पारगम्य होती है, इसलिए लाइसोसोम अपना कार्य बहुत सटीक और लक्षित तरीके से करते हैं। इस प्रकार, वे फागोसाइटोसिस की प्रक्रिया में सक्रिय भाग लेते हैं, पाचन रसधानियों का निर्माण करते हैं, और भुखमरी या कोशिका के कुछ हिस्सों को नुकसान होने की स्थिति में, वे दूसरों को प्रभावित किए बिना उन्हें पचाते हैं। कोशिका मृत्यु प्रक्रियाओं में लाइसोसोम की भूमिका की हाल ही में खोज की गई है।

रिक्तिकापौधों और जानवरों की कोशिकाओं के कोशिकाद्रव्य में एक गुहा होती है, जो एक झिल्ली से घिरी होती है और तरल से भरी होती है। प्रोटोजोआ कोशिकाओं में पाचन एवं संकुचनशील रिक्तिकाएँ पाई जाती हैं। पूर्व फागोसाइटोसिस की प्रक्रिया में भाग लेते हैं, क्योंकि उनमें पोषक तत्व टूट जाते हैं। उत्तरार्द्ध ऑस्मोरग्यूलेशन के कारण जल-नमक संतुलन के रखरखाव को सुनिश्चित करता है। बहुकोशिकीय जंतुओं में मुख्य रूप से पाचक रसधानियाँ पाई जाती हैं।

पौधों की कोशिकाओं में रिक्तिकाएँ हमेशा मौजूद रहती हैं, वे एक विशेष झिल्ली से घिरी होती हैं और कोशिका रस से भरी होती हैं। रिक्तिका के आसपास की झिल्ली रासायनिक संरचना, संरचना और कार्यों में प्लाज्मा झिल्ली के समान होती है। सेल एसएपीखनिज लवणों सहित विभिन्न अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों का एक जलीय घोल है, कार्बनिक अम्ल, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, ग्लाइकोसाइड, एल्कलॉइड, आदि। रिक्तिका कोशिका की मात्रा का 90% तक कब्जा कर सकती है और नाभिक को परिधि तक धकेल सकती है। कोशिका का यह भाग भंडारण, उत्सर्जन, आसमाटिक, सुरक्षात्मक, लाइसोसोमल और अन्य कार्य करता है, क्योंकि यह पोषक तत्वों और अपशिष्ट उत्पादों को जमा करता है, पानी की आपूर्ति सुनिश्चित करता है और कोशिका के आकार और मात्रा को बनाए रखता है, और इसमें टूटने के लिए एंजाइम भी होते हैं। अनेक कोशिका घटक. इसके अलावा, रिक्तिकाओं के जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ कई जानवरों को इन पौधों को खाने से रोक सकते हैं। कई पौधों में रसधानियों की सूजन के कारण कोशिका वृद्धि दीर्घीकरण द्वारा होती है।

कुछ कवक और बैक्टीरिया की कोशिकाओं में भी रिक्तिकाएँ मौजूद होती हैं, लेकिन कवक में वे केवल ऑस्मोरग्यूलेशन का कार्य करती हैं, जबकि साइनोबैक्टीरिया में वे उछाल बनाए रखती हैं और हवा से नाइट्रोजन को आत्मसात करने की प्रक्रिया में भाग लेती हैं।

राइबोसोम- 15-20 माइक्रोन के व्यास वाले छोटे गैर-झिल्ली अंग, जिसमें दो सबयूनिट होते हैं - बड़े और छोटे। यूकेरियोटिक राइबोसोमल सबयूनिट्स को न्यूक्लियोलस में इकट्ठा किया जाता है और फिर साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है। प्रोकैरियोट्स, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स में राइबोसोम यूकेरियोट्स में राइबोसोम की तुलना में आकार में छोटे होते हैं। राइबोसोमल सबयूनिट में आरआरएनए और प्रोटीन शामिल हैं।

एक कोशिका में राइबोसोम की संख्या कई दसियों लाख तक पहुंच सकती है: साइटोप्लाज्म, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड में वे एक स्वतंत्र अवस्था में होते हैं, और किसी न किसी ईआर पर - एक बाध्य अवस्था में होते हैं। वे प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेते हैं, विशेष रूप से, वे अनुवाद की प्रक्रिया को अंजाम देते हैं - एक एमआरएनए अणु पर एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का जैवसंश्लेषण। मुक्त राइबोसोम हाइलोप्लाज्म, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड और अपने स्वयं के राइबोसोमल प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं, जबकि रफ ईआर से जुड़े राइबोसोम कोशिकाओं, झिल्ली संयोजन और लाइसोसोम और रिक्तिका के निर्माण के लिए प्रोटीन का अनुवाद करते हैं।

राइबोसोम को हाइलोप्लाज्म में अकेले पाया जा सकता है या एक एमआरएनए पर कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के एक साथ संश्लेषण के दौरान समूहों में इकट्ठा किया जा सकता है। राइबोसोम के ऐसे समूहों को कहा जाता है पॉलीराइबोसोम, या पॉलीसोम.

सूक्ष्मनलिकाएं- ये बेलनाकार खोखले गैर-झिल्ली अंगक हैं जो कोशिका के संपूर्ण कोशिकाद्रव्य में प्रवेश करते हैं। उनका व्यास लगभग 25 एनएम है, दीवार की मोटाई 6-8 एनएम है। इनका निर्माण असंख्य प्रोटीन अणुओं से होता है ट्यूबुलिन,जो पहले मोतियों जैसे 13 धागे बनाते हैं और फिर एक सूक्ष्मनलिका में एकत्रित होते हैं। सूक्ष्मनलिकाएं एक साइटोप्लाज्मिक रेटिकुलम बनाती हैं, जो कोशिका को आकार और आयतन देती है, प्लाज्मा झिल्ली को कोशिका के अन्य भागों से जोड़ती है, पूरे कोशिका में पदार्थों के परिवहन को सुनिश्चित करती है, कोशिका और अंतःकोशिकीय घटकों की गति में भाग लेती है, साथ ही साथ आनुवंशिक सामग्री का विभाजन. वे कोशिका केंद्र और गति के अंगों का हिस्सा हैं - फ्लैगेल्ला और सिलिया।

माइक्रोफिलामेंट्स,या सूक्ष्म धागे, गैर-झिल्ली अंगक भी हैं, हालांकि, उनका एक फिलामेंटस आकार होता है और वे ट्यूबुलिन द्वारा नहीं, बल्कि बनते हैं एक्टिन. वे झिल्ली परिवहन, अंतरकोशिकीय पहचान, कोशिका कोशिकाद्रव्य के विभाजन और उसके संचलन की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। मांसपेशियों की कोशिकाओं में, मायोसिन फिलामेंट्स के साथ एक्टिन माइक्रोफिलामेंट्स की परस्पर क्रिया संकुचन में मध्यस्थता करती है।

सूक्ष्मनलिकाएं और सूक्ष्मतंतु कोशिका के आंतरिक कंकाल का निर्माण करते हैं - cytoskeleton. यह तंतुओं का एक जटिल नेटवर्क है जो प्लाज्मा झिल्ली को यांत्रिक सहायता प्रदान करता है, कोशिका का आकार, कोशिकांगों का स्थान और कोशिका विभाजन के दौरान उनकी गति निर्धारित करता है।

कोशिका केंद्र- केन्द्रक के पास पशु कोशिकाओं में स्थित एक गैर-झिल्ली अंगक; यह पादप कोशिकाओं में अनुपस्थित होता है। इसकी लंबाई लगभग 0.2-0.3 माइक्रोन है, और इसका व्यास 0.1-0.15 माइक्रोन है। कोशिका केंद्र दो से बनता है सेंट्रीओल्स, परस्पर लंबवत विमानों में झूठ बोलना, और दीप्तिमान क्षेत्रसूक्ष्मनलिकाएं से. प्रत्येक सेंट्रीओल सूक्ष्मनलिकाएं के नौ समूहों से बनता है, जो तीन, यानी त्रिक के समूहों में एकत्रित होते हैं। सेलुलर केंद्र सूक्ष्मनलिका संयोजन, कोशिका की वंशानुगत सामग्री के विभाजन के साथ-साथ फ्लैगेल्ला और सिलिया के निर्माण की प्रक्रियाओं में भाग लेता है।

आंदोलन के अंग. कशाभिकाऔर सिलियावे प्लाज़्मालेम्मा से आच्छादित कोशिका वृद्धि हैं। इन अंगों का आधार परिधि के साथ स्थित नौ जोड़े सूक्ष्मनलिकाएं और केंद्र में दो मुक्त सूक्ष्मनलिकाएं से बना है। सूक्ष्मनलिकाएं विभिन्न प्रोटीनों द्वारा आपस में जुड़ी होती हैं, जो अक्ष - दोलन से उनके समन्वित विचलन को सुनिश्चित करती हैं। दोलन ऊर्जा पर निर्भर होते हैं, अर्थात इस प्रक्रिया पर उच्च-ऊर्जा एटीपी बांड की ऊर्जा खर्च होती है। खोई हुई कशाभिका और सिलिया की बहाली एक कार्य है बेसल निकाय, या किनेटोसोम्सउनके आधार पर स्थित है.

सिलिया की लंबाई लगभग 10-15 एनएम है, और फ्लैगेल्ला की लंबाई 20-50 µm है। फ्लैगेल्ला और सिलिया की कड़ाई से निर्देशित गतिविधियों के कारण, न केवल एककोशिकीय जानवरों, शुक्राणु आदि की आवाजाही होती है, बल्कि श्वसन पथ की सफाई और फैलोपियन ट्यूब के माध्यम से अंडे की आवाजाही भी होती है, क्योंकि ये सभी भाग मानव शरीर का भाग रोमक उपकला से पंक्तिबद्ध होता है।

समावेशन

समावेशन- ये कोशिका के गैर-स्थायी घटक हैं जो उसके जीवन के दौरान बनते हैं और गायब हो जाते हैं। इनमें दोनों आरक्षित पदार्थ शामिल हैं, उदाहरण के लिए, पौधों की कोशिकाओं में स्टार्च या प्रोटीन के कण, जानवरों और कवक की कोशिकाओं में ग्लाइकोजन कणिकाएं, बैक्टीरिया में वॉलुटिन, सभी प्रकार की कोशिकाओं में वसा की बूंदें, और अपशिष्ट उत्पाद, विशेष रूप से, खाद्य अवशेष फागोसाइटोसिस के परिणामस्वरूप अपचित, तथाकथित अवशिष्ट शरीर का निर्माण होता है।

किसी कोशिका के अंगों और अंगों की संरचना और कार्यों के बीच संबंध इसकी अखंडता का आधार है

कोशिका का प्रत्येक भाग, एक ओर, एक विशिष्ट संरचना और कार्यों के साथ एक अलग संरचना है, और दूसरी ओर, अधिक का एक घटक है जटिल सिस्टमसेल कहा जाता है. यूकेरियोटिक कोशिका की अधिकांश वंशानुगत जानकारी नाभिक में केंद्रित होती है, लेकिन नाभिक स्वयं इसके कार्यान्वयन को सुनिश्चित करने में सक्षम नहीं होता है, क्योंकि इसके लिए कम से कम साइटोप्लाज्म की आवश्यकता होती है, जो मुख्य पदार्थ के रूप में कार्य करता है, और राइबोसोम, जिस पर यह संश्लेषण होता है . अधिकांश राइबोसोम दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम पर स्थित होते हैं, जहां से प्रोटीन को अक्सर गोल्गी कॉम्प्लेक्स में ले जाया जाता है, और फिर, संशोधन के बाद, कोशिका के उन हिस्सों में ले जाया जाता है जिनके लिए उनका उद्देश्य होता है, या उत्सर्जित होते हैं। प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट की झिल्ली पैकेजिंग को ऑर्गेनेल और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की झिल्लियों में एम्बेड किया जा सकता है, जिससे उनका निरंतर नवीनीकरण सुनिश्चित होता है। लाइसोसोम और रिक्तिकाएँ, जो महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, गोल्गी कॉम्प्लेक्स से भी अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, लाइसोसोम के बिना, कोशिकाएं जल्दी ही अपशिष्ट अणुओं और संरचनाओं के लिए एक प्रकार की डंपिंग ग्राउंड में बदल जाएंगी।

इन सभी प्रक्रियाओं के घटित होने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया और पौधों में क्लोरोप्लास्ट द्वारा उत्पादित ऊर्जा की आवश्यकता होती है। और यद्यपि ये अंग अपेक्षाकृत स्वायत्त हैं, क्योंकि उनके पास अपने स्वयं के डीएनए अणु हैं, उनके कुछ प्रोटीन अभी भी परमाणु जीनोम द्वारा एन्कोड किए गए हैं और साइटोप्लाज्म में संश्लेषित हैं।

इस प्रकार, कोशिका अपने घटक घटकों की एक अटूट एकता है, जिनमें से प्रत्येक अपना विशिष्ट कार्य करता है।

चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण जीवित जीवों के गुण हैं। ऊर्जा और प्लास्टिक चयापचय, उनका संबंध। ऊर्जा चयापचय के चरण. किण्वन और श्वसन. प्रकाश संश्लेषण, इसका महत्व, ब्रह्मांडीय भूमिका। प्रकाश संश्लेषण के चरण. प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश और अँधेरी प्रतिक्रियाएँ, उनका संबंध। रसायनसंश्लेषण। पृथ्वी पर रसायन संश्लेषक जीवाणुओं की भूमिका

चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण - जीवित जीवों के गुण

एक कोशिका की तुलना एक लघु रासायनिक कारखाने से की जा सकती है जिसमें सैकड़ों और हजारों रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं।

उपापचय- जैविक प्रणालियों के संरक्षण और आत्म-प्रजनन के उद्देश्य से रासायनिक परिवर्तनों का एक सेट।

इसमें पोषण और श्वसन, इंट्रासेल्युलर चयापचय, या के दौरान शरीर में पदार्थों का सेवन शामिल है उपापचय, साथ ही अंतिम चयापचय उत्पादों का अलगाव।

चयापचय एक प्रकार की ऊर्जा को दूसरे प्रकार में परिवर्तित करने की प्रक्रियाओं से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान, प्रकाश ऊर्जा जटिल कार्बनिक अणुओं के रासायनिक बंधों की ऊर्जा के रूप में संग्रहीत होती है, और श्वसन की प्रक्रिया के दौरान इसे जारी किया जाता है और नए अणुओं के संश्लेषण, यांत्रिक और आसमाटिक कार्यों पर खर्च किया जाता है। गर्मी आदि के रूप में नष्ट हो जाता है।

जीवित जीवों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना प्रोटीन प्रकृति के जैविक उत्प्रेरकों के कारण सुनिश्चित होती है - एंजाइमों, या एंजाइमों. अन्य उत्प्रेरकों की तरह, एंजाइम कोशिका में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना को दसियों और सैकड़ों-हजारों गुना तक तेज कर देते हैं, और कभी-कभी उन्हें संभव भी बनाते हैं, लेकिन प्रतिक्रिया के अंतिम उत्पाद की प्रकृति या गुणों को नहीं बदलते हैं और करते हैं खुद को नहीं बदलते. एंजाइम सरल और जटिल प्रोटीन दोनों हो सकते हैं, जिनमें प्रोटीन भाग के अलावा, गैर-प्रोटीन भाग भी शामिल होता है - सहकारक (कोएंजाइम). एंजाइमों के उदाहरण हैं लार एमाइलेज, जो लंबे समय तक चबाने के दौरान पॉलीसेकेराइड को तोड़ता है, और पेप्सिन, जो पेट में प्रोटीन के पाचन को सुनिश्चित करता है।

एंजाइम गैर-प्रोटीन उत्प्रेरकों से उनकी क्रिया की उच्च विशिष्टता में भिन्न होते हैं, उनकी मदद से प्रतिक्रिया दर में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, साथ ही प्रतिक्रिया की स्थितियों या उनके साथ विभिन्न पदार्थों की बातचीत को बदलकर क्रिया को विनियमित करने की क्षमता होती है। इसके अलावा, जिन स्थितियों के तहत एंजाइमेटिक कटैलिसीस होता है वे उन स्थितियों से काफी भिन्न होते हैं जिनके तहत गैर-एंजाइमी कटैलिसीस होता है: मानव शरीर में एंजाइमों के कामकाज के लिए इष्टतम तापमान $37°C$ है, दबाव वायुमंडलीय के करीब होना चाहिए, और पर्यावरण का $pH$ काफी हद तक झिझक सकता है। इस प्रकार, एमाइलेज को क्षारीय वातावरण की आवश्यकता होती है, और पेप्सिन को अम्लीय वातावरण की आवश्यकता होती है।

एंजाइमों की क्रिया का तंत्र उन पदार्थों (सब्सट्रेट) की सक्रियण ऊर्जा को कम करना है जो मध्यवर्ती एंजाइम-सब्सट्रेट परिसरों के गठन के कारण प्रतिक्रिया में प्रवेश करते हैं।

ऊर्जा और प्लास्टिक चयापचय, उनका संबंध

चयापचय में कोशिका में एक साथ होने वाली दो प्रक्रियाएं शामिल होती हैं: प्लास्टिक और ऊर्जा चयापचय।

प्लास्टिक चयापचय (उपचय, आत्मसात्करण)संश्लेषण प्रतिक्रियाओं का एक सेट है जिसमें एटीपी ऊर्जा का व्यय शामिल होता है। प्लास्टिक चयापचय की प्रक्रिया में कोशिका के लिए आवश्यक कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण होता है। प्लास्टिक विनिमय प्रतिक्रियाओं के उदाहरण प्रकाश संश्लेषण, प्रोटीन जैवसंश्लेषण और डीएनए प्रतिकृति (स्व-दोहराव) हैं।

ऊर्जा चयापचय (अपचय, प्रसार)प्रतिक्रियाओं का एक समूह है जो जटिल पदार्थों को सरल पदार्थों में तोड़ देता है। ऊर्जा चयापचय के परिणामस्वरूप, ऊर्जा एटीपी के रूप में जारी और संग्रहीत होती है। ऊर्जा चयापचय की सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाएँ श्वसन और किण्वन हैं।

प्लास्टिक और ऊर्जा विनिमय एक-दूसरे से जुड़े हुए हैं, क्योंकि प्लास्टिक विनिमय की प्रक्रिया में कार्बनिक पदार्थ संश्लेषित होते हैं और इसके लिए एटीपी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और ऊर्जा विनिमय की प्रक्रिया में कार्बनिक पदार्थ टूट जाते हैं और ऊर्जा निकलती है, जिसे बाद में संश्लेषण प्रक्रियाओं पर खर्च किया जाएगा। .

जीव पोषण के दौरान ऊर्जा प्राप्त करते हैं और मुख्य रूप से श्वसन की प्रक्रिया के दौरान इसे मुक्त कर सुलभ रूप में परिवर्तित करते हैं। पोषण की विधि के अनुसार सभी जीवों को स्वपोषी और विषमपोषी में विभाजित किया गया है। स्वपोषकअकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थों को स्वतंत्र रूप से संश्लेषित करने में सक्षम, और विषमपोषणजोंविशेष रूप से तैयार जैविक पदार्थों का उपयोग करें।

ऊर्जा चयापचय के चरण

ऊर्जा चयापचय प्रतिक्रियाओं की जटिलता के बावजूद, इसे पारंपरिक रूप से तीन चरणों में विभाजित किया गया है: प्रारंभिक, अवायवीय (ऑक्सीजन मुक्त) और एरोबिक (ऑक्सीजन)।

पर प्रारंभिक चरणपॉलीसेकेराइड, लिपिड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड के अणु सरल अणुओं में टूट जाते हैं, उदाहरण के लिए, ग्लूकोज, ग्लिसरॉल और फैटी एसिड, अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड, आदि। यह चरण सीधे कोशिकाओं में या आंतों में हो सकता है, जहां से टूट जाता है नीचे के पदार्थ रक्तप्रवाह के माध्यम से पहुंचाए जाते हैं।

अवायवीय अवस्थाऊर्जा चयापचय के साथ-साथ कार्बनिक यौगिकों के मोनोमर्स का और भी सरल मध्यवर्ती उत्पादों में टूटना होता है, उदाहरण के लिए, पाइरुविक एसिड, या पाइरूवेट। इसमें ऑक्सीजन की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है, और दलदलों की कीचड़ या मानव आंतों में रहने वाले कई जीवों के लिए, यह ऊर्जा प्राप्त करने का एकमात्र तरीका है। ऊर्जा चयापचय का अवायवीय चरण साइटोप्लाज्म में होता है।

विभिन्न पदार्थ ऑक्सीजन-मुक्त विखंडन से गुजर सकते हैं, लेकिन अक्सर प्रतिक्रियाओं का सब्सट्रेट ग्लूकोज होता है। इसके ऑक्सीजन मुक्त विभाजन की प्रक्रिया कहलाती है ग्लाइकोलाइसिस. ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, एक ग्लूकोज अणु चार हाइड्रोजन परमाणु खो देता है, यानी, यह ऑक्सीकरण होता है, और पाइरुविक एसिड के दो अणु, एटीपी के दो अणु और कम हाइड्रोजन वाहक $NADH + H^(+)$ के दो अणु बनते हैं:

$C_6H_(12)O_6 + 2H_3PO_4 + 2ADP + 2NAD → 2C_3H_4O_3 + 2ATP + 2NADH + H^(+) + 2H_2O$.

एडीपी से एटीपी का निर्माण पूर्व-फॉस्फोराइलेटेड चीनी से फॉस्फेट आयन के सीधे स्थानांतरण के कारण होता है और इसे कहा जाता है सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण.

एरोबिक चरणऊर्जा विनिमय केवल ऑक्सीजन की उपस्थिति में हो सकता है, जबकि ऑक्सीजन मुक्त दरार के दौरान बनने वाले मध्यवर्ती यौगिक अंतिम उत्पादों (कार्बन डाइऑक्साइड और पानी) में ऑक्सीकृत हो जाते हैं और कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधों में संग्रहीत अधिकांश ऊर्जा निकल जाती है। यह 36 एटीपी अणुओं के उच्च-ऊर्जा बांड की ऊर्जा में बदल जाता है। इस चरण को भी कहा जाता है ऊतक श्वसन. ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में मध्यवर्ती यौगिक अन्य कार्बनिक पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं, इस प्रक्रिया को कहते हैं किण्वन.

साँस

कोशिकीय श्वसन की क्रियाविधि को योजनाबद्ध रूप से चित्र में दर्शाया गया है।

माइटोकॉन्ड्रिया में एरोबिक श्वसन होता है, जिसमें पाइरुविक एसिड पहले एक कार्बन परमाणु खोता है, जिसके साथ $NADH + H^(+)$ के एक कम करने वाले समकक्ष और एसिटाइल कोएंजाइम ए (एसिटाइल-सीओए) के एक अणु का संश्लेषण होता है:

$C_3H_4O_3 + NAD + H~CoA → CH_3CO~CoA + NADH + H^(+) + CO_2$।

माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में एसिटाइल-सीओए रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में शामिल है, जिसकी समग्रता को कहा जाता है क्रेब्स चक्र (ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र, चक्र साइट्रिक एसिड ). इन परिवर्तनों के दौरान, दो एटीपी अणु बनते हैं, एसिटाइल-सीओए पूरी तरह से कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाता है, और इसके हाइड्रोजन आयन और इलेक्ट्रॉन हाइड्रोजन वाहक $NADH + H^(+)$ और $FADH_2$ में जुड़ जाते हैं। वाहक हाइड्रोजन प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों को माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्लियों तक पहुंचाते हैं, जिससे क्राइस्टे बनते हैं। वाहक प्रोटीन की मदद से, हाइड्रोजन प्रोटॉन को इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में पंप किया जाता है, और इलेक्ट्रॉनों को माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली पर स्थित एंजाइमों की तथाकथित श्वसन श्रृंखला के माध्यम से प्रेषित किया जाता है और ऑक्सीजन परमाणुओं पर छोड़ा जाता है:

$O_2+2e^(-)→O_2^-$.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ श्वसन श्रृंखला प्रोटीन में लौह और सल्फर होते हैं।

इंटरमेम्ब्रेन स्पेस से, हाइड्रोजन प्रोटॉन को विशेष एंजाइम - एटीपी सिंथेस की मदद से माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में वापस ले जाया जाता है, और इस मामले में जारी ऊर्जा प्रत्येक ग्लूकोज अणु से 34 एटीपी अणुओं के संश्लेषण पर खर्च की जाती है। इस प्रक्रिया को कहा जाता है ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशन. माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में, हाइड्रोजन प्रोटॉन ऑक्सीजन रेडिकल्स के साथ प्रतिक्रिया करके पानी बनाते हैं:

$4H^(+)+O_2^-→2H_2O$.

ऑक्सीजन श्वसन की प्रतिक्रियाओं के सेट को निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

$2C_3H_4O_3 + 6O_2 + 36H_3PO_4 + 36ADP → 6CO_2 + 38H_2O + 36ATP.$

समग्र श्वास समीकरण इस प्रकार दिखता है:

$C_6H_(12)O_6 + 6O_2 + 38H_3PO_4 + 38ADP → 6CO_2 + 40H_2O + 38ATP.$

किण्वन

ऑक्सीजन की अनुपस्थिति या इसकी कमी से किण्वन होता है। किण्वन श्वसन की तुलना में ऊर्जा प्राप्त करने की एक विकासात्मक रूप से प्रारंभिक विधि है, लेकिन यह ऊर्जावान रूप से कम फायदेमंद है क्योंकि किण्वन से कार्बनिक पदार्थ उत्पन्न होते हैं जो अभी भी ऊर्जा में समृद्ध हैं। किण्वन के कई मुख्य प्रकार हैं: लैक्टिक एसिड, अल्कोहलिक, एसिटिक एसिड, आदि। इस प्रकार, किण्वन के दौरान ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कंकाल की मांसपेशियों में, पाइरुविक एसिड लैक्टिक एसिड में कम हो जाता है, जबकि पहले से बने कम करने वाले समकक्षों का उपभोग किया जाता है, और केवल दो एटीपी अणु रहते हैं:

$2C_3H_4O_3 + 2NADH + H^(+) → 2C_3H_6O_3 + 2NAD$।

खमीर की सहायता से किण्वन के दौरान, ऑक्सीजन की उपस्थिति में पाइरुविक एसिड एथिल अल्कोहल और कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) में परिवर्तित हो जाता है:

$C_3H_4O_3 + NADH + H^(+) → C_2H_5OH + CO_2 + NAD^(+)$.

किण्वन के दौरान सूक्ष्मजीवों की सहायता से पाइरुविक एसिड से एसिटिक, ब्यूटिरिक, फॉर्मिक एसिड आदि भी बनाए जा सकते हैं।

ऊर्जा चयापचय के परिणामस्वरूप प्राप्त एटीपी, कोशिका में विभिन्न प्रकार के कार्यों के लिए खर्च किया जाता है: रासायनिक, आसमाटिक, विद्युत, यांत्रिक और नियामक। रासायनिक कार्य में प्रोटीन, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड और अन्य महत्वपूर्ण यौगिकों का जैवसंश्लेषण शामिल होता है। आसमाटिक कार्य में कोशिका द्वारा अवशोषण और उसमें से उन पदार्थों को हटाने की प्रक्रिया शामिल होती है जो कोशिका की तुलना में बाह्य अंतरिक्ष में अधिक सांद्रता में होते हैं। बिजली के कामपरासरण से निकटता से संबंधित है, क्योंकि यह झिल्लियों के माध्यम से आवेशित कणों की गति के परिणामस्वरूप होता है कि एक झिल्ली आवेश बनता है और उत्तेजना और चालकता के गुण प्राप्त होते हैं। यांत्रिक कार्य में कोशिका के अंदर पदार्थों और संरचनाओं के साथ-साथ संपूर्ण कोशिका की गति शामिल होती है। विनियामक कार्य में सेल में प्रक्रियाओं के समन्वय के उद्देश्य से सभी प्रक्रियाएं शामिल हैं।

प्रकाश संश्लेषण, इसका महत्व, ब्रह्मांडीय भूमिका

प्रकाश संश्लेषणक्लोरोफिल की भागीदारी के साथ प्रकाश ऊर्जा को कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है।

प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप प्रतिवर्ष लगभग 150 बिलियन टन कार्बनिक पदार्थ और लगभग 200 बिलियन टन ऑक्सीजन का उत्पादन होता है। यह प्रक्रिया जीवमंडल में कार्बन चक्र को सुनिश्चित करती है, कार्बन डाइऑक्साइड को जमा होने से रोकती है और इस तरह उद्भव को रोकती है ग्रीनहाउस प्रभावऔर पृथ्वी का अत्यधिक गर्म होना। प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप बनने वाले कार्बनिक पदार्थ अन्य जीवों द्वारा पूरी तरह से उपभोग नहीं किए जाते हैं; लाखों वर्षों के दौरान उनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा खनिजों (कठोर और भूरा कोयला, तेल) का भंडार बन गया है। हाल ही में, रेपसीड तेल ("बायोडीजल") और पौधों के अवशेषों से प्राप्त अल्कोहल का उपयोग भी ईंधन के रूप में किया जाने लगा है। ओजोन विद्युत निर्वहन के प्रभाव में ऑक्सीजन से बनता है, जो एक ओजोन स्क्रीन बनाता है जो पृथ्वी पर सभी जीवन को पराबैंगनी किरणों के विनाशकारी प्रभाव से बचाता है।

हमारे हमवतन, उत्कृष्ट पादप शरीर विज्ञानी के.ए. तिमिर्याज़ेव (1843-1920) ने प्रकाश संश्लेषण की भूमिका को "ब्रह्मांडीय" कहा, क्योंकि यह पृथ्वी को सूर्य (अंतरिक्ष) से ​​जोड़ता है, जिससे ग्रह पर ऊर्जा का प्रवाह होता है।

प्रकाश संश्लेषण के चरण. प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश और अँधेरी प्रतिक्रियाएँ, उनका संबंध

1905 में, अंग्रेजी पादप शरीर विज्ञानी एफ. ब्लैकमैन ने पाया कि प्रकाश संश्लेषण की दर अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ सकती, कुछ कारक इसे सीमित करते हैं; इसके आधार पर, उन्होंने परिकल्पना की कि प्रकाश संश्लेषण के दो चरण हैं: रोशनीऔर अँधेरा. कम प्रकाश तीव्रता पर, प्रकाश प्रतिक्रियाओं की दर प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि के अनुपात में बढ़ जाती है, और, इसके अलावा, ये प्रतिक्रियाएं तापमान पर निर्भर नहीं होती हैं, क्योंकि उन्हें होने के लिए एंजाइम की आवश्यकता नहीं होती है। थायलाकोइड झिल्लियों पर हल्की प्रतिक्रियाएँ होती हैं।

इसके विपरीत, अंधेरे प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ते तापमान के साथ बढ़ती है, हालांकि, $ 30 डिग्री सेल्सियस की तापमान सीमा तक पहुंचने पर, यह वृद्धि रुक ​​जाती है, जो स्ट्रोमा में होने वाले इन परिवर्तनों की एंजाइमेटिक प्रकृति को इंगित करती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रकाश का भी अंधेरे प्रतिक्रियाओं पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है, इस तथ्य के बावजूद कि उन्हें अंधेरे प्रतिक्रियाएं कहा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण का प्रकाश चरण थायलाकोइड झिल्ली पर होता है जिसमें कई प्रकार के प्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं, जिनमें से मुख्य फोटोसिस्टम I और II, साथ ही एटीपी सिंथेज़ हैं। फोटोसिस्टम में पिगमेंट कॉम्प्लेक्स शामिल होते हैं, जिनमें क्लोरोफिल के अलावा कैरोटीनॉयड भी होते हैं। कैरोटीनॉयड स्पेक्ट्रम के उन क्षेत्रों में प्रकाश ग्रहण करते हैं जहां क्लोरोफिल नहीं होता है, और उच्च तीव्रता वाले प्रकाश द्वारा क्लोरोफिल को नष्ट होने से भी बचाते हैं।

वर्णक परिसरों के अलावा, फोटोसिस्टम में कई इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता प्रोटीन भी शामिल होते हैं, जो क्लोरोफिल अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को क्रमिक रूप से एक दूसरे में स्थानांतरित करते हैं। इन प्रोटीनों का क्रम कहलाता है क्लोरोप्लास्ट की इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला।

फोटोसिस्टम II के साथ प्रोटीन का एक विशेष कॉम्प्लेक्स भी जुड़ा हुआ है, जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन की रिहाई सुनिश्चित करता है। इस ऑक्सीजन-विमोचन परिसर में मैंगनीज और क्लोरीन आयन होते हैं।

में प्रकाश चरणप्रकाश क्वांटा, या फोटॉन, थायलाकोइड झिल्ली पर स्थित क्लोरोफिल अणुओं पर गिरते हुए, उन्हें उच्च इलेक्ट्रॉन ऊर्जा की विशेषता वाली उत्तेजित अवस्था में स्थानांतरित करते हैं। इस मामले में, फोटोसिस्टम I के क्लोरोफिल से उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों को मध्यस्थों की एक श्रृंखला के माध्यम से हाइड्रोजन वाहक एनएडीपी में स्थानांतरित किया जाता है, जो हमेशा जलीय घोल में मौजूद हाइड्रोजन प्रोटॉन को जोड़ता है:

$NADP + 2e^(-) + 2H^(+) → NADPH + H^(+)$.

कम किए गए $NADPH + H^(+)$ का उपयोग बाद में डार्क स्टेज में किया जाएगा। फोटोसिस्टम II के क्लोरोफिल से इलेक्ट्रॉनों को भी इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के साथ स्थानांतरित किया जाता है, लेकिन वे फोटोसिस्टम I के क्लोरोफिल के "इलेक्ट्रॉन छिद्रों" को भरते हैं। फोटोसिस्टम II के क्लोरोफिल में इलेक्ट्रॉनों की कमी को पानी के अणुओं को दूर करके पूरा किया जाता है, जो ऊपर वर्णित ऑक्सीजन-रिलीज़िंग कॉम्प्लेक्स की भागीदारी के साथ होता है। जल के अणुओं के विघटन के परिणामस्वरूप, जिसे कहा जाता है photolysis, हाइड्रोजन प्रोटॉन बनते हैं और आणविक ऑक्सीजन निकलती है, जो प्रकाश संश्लेषण का उप-उत्पाद है:

$H_2O → 2H^(+) + 2e^(-) + (1)/(2)O_2$.

एक कोशिका में आनुवंशिक जानकारी. जीन, आनुवंशिक कोड और उसके गुण। जैवसंश्लेषण प्रतिक्रियाओं की मैट्रिक्स प्रकृति। प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड का जैवसंश्लेषण

एक कोशिका में आनुवंशिक जानकारी

अपनी तरह का प्रजनन जीवित चीजों के मूलभूत गुणों में से एक है। इस घटना के लिए धन्यवाद, न केवल जीवों के बीच, बल्कि व्यक्तिगत कोशिकाओं के साथ-साथ उनके अंग (माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड) के बीच भी समानता है। इस समानता का भौतिक आधार डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में एन्क्रिप्टेड आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण है, जो डीएनए प्रतिकृति (स्व-दोहराव) की प्रक्रियाओं के माध्यम से किया जाता है। कोशिकाओं और जीवों की सभी विशेषताओं और गुणों को प्रोटीन के कारण महसूस किया जाता है, जिसकी संरचना मुख्य रूप से डीएनए न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम से निर्धारित होती है। इसलिए, न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन का जैवसंश्लेषण चयापचय प्रक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वंशानुगत जानकारी की संरचनात्मक इकाई जीन है।

जीन, आनुवंशिक कोड और उसके गुण

किसी कोशिका में वंशानुगत जानकारी अखंड नहीं होती है, यह अलग-अलग "शब्दों" - जीन में विभाजित होती है।

जीनआनुवंशिक जानकारी की एक प्राथमिक इकाई है।

"मानव जीनोम" कार्यक्रम पर काम, जो कई देशों में एक साथ किया गया और इस सदी की शुरुआत में पूरा हुआ, ने हमें यह समझ दी कि एक व्यक्ति में केवल 25-30 हजार जीन होते हैं, लेकिन हमारे अधिकांश डीएनए से जानकारी मिलती है कभी नहीं पढ़ा जाता है, क्योंकि इसमें बड़ी संख्या में अर्थहीन खंड, दोहराव और जीन एन्कोडिंग लक्षण शामिल हैं जो मनुष्यों (पूंछ, शरीर के बाल, आदि) के लिए अर्थ खो चुके हैं। इसके अलावा, विकास के लिए कई जीन जिम्मेदार हैं वंशानुगत रोग, साथ ही दवा लक्ष्य जीन भी। हालाँकि, इस कार्यक्रम के कार्यान्वयन के दौरान प्राप्त परिणामों का व्यावहारिक अनुप्रयोग तब तक के लिए स्थगित कर दिया गया है जब तक कि अधिक लोगों के जीनोम को समझ नहीं लिया जाता और यह स्पष्ट नहीं हो जाता कि वे कैसे भिन्न हैं।

जीन जो प्रोटीन, राइबोसोमल या ट्रांसफर आरएनए की प्राथमिक संरचना को एनकोड करते हैं, कहलाते हैं संरचनात्मक, और जीन जो संरचनात्मक जीन से जानकारी पढ़ने की सक्रियता या दमन प्रदान करते हैं - नियामक. हालाँकि, संरचनात्मक जीन में भी नियामक क्षेत्र होते हैं।

जीवों की वंशानुगत जानकारी न्यूक्लियोटाइड के कुछ संयोजनों और उनके अनुक्रम के रूप में डीएनए में एन्क्रिप्ट की जाती है - जेनेटिक कोड. इसके गुण हैं: त्रिगुणता, विशिष्टता, सार्वभौमिकता, अतिरेक और गैर-अतिव्यापीता। इसके अलावा, आनुवंशिक कोड में कोई विराम चिह्न नहीं हैं।

प्रत्येक अमीनो एसिड तीन न्यूक्लियोटाइड्स द्वारा डीएनए में एन्कोड किया गया है - त्रिक,उदाहरण के लिए, मेथियोनीन को टीएसी ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया गया है, यानी कोड ट्रिपलेट है। दूसरी ओर, प्रत्येक त्रिक केवल एक अमीनो एसिड को एनकोड करता है, जो इसकी विशिष्टता या अस्पष्टता है। आनुवंशिक कोड सभी जीवित जीवों के लिए सार्वभौमिक है, अर्थात, मानव प्रोटीन के बारे में वंशानुगत जानकारी बैक्टीरिया द्वारा पढ़ी जा सकती है और इसके विपरीत। यह जैविक जगत की उत्पत्ति की एकता को इंगित करता है। हालाँकि, तीन न्यूक्लियोटाइड के 64 संयोजन केवल 20 अमीनो एसिड के अनुरूप होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक अमीनो एसिड को 2-6 ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किया जा सकता है, अर्थात, आनुवंशिक कोड अनावश्यक या पतित होता है। तीन त्रिक में संगत अमीनो एसिड नहीं होते हैं, उन्हें कहा जाता है कोडन बंद करो, क्योंकि वे पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के अंत का संकेत देते हैं।

डीएनए त्रिक में आधारों का क्रम और उनके द्वारा एन्कोड किए गए अमीनो एसिड

*पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के अंत का संकेत देते हुए, कोडन को रोकें।

अमीनो एसिड नामों के संक्षिप्त रूप:

अला - अलैनिन

आर्ग - आर्जिनिन

Asn - शतावरी

एस्प - एसपारटिक अम्ल

वैल - वेलिन

उसका - हिस्टिडाइन

ग्लाइ - ग्लाइसिन

ग्लेन - ग्लूटामाइन

ग्लू - ग्लूटामिक एसिड

इल - आइसोल्यूसीन

ल्यू - ल्यूसीन

लिज़ - लाइसिन

मेथ - मेथियोनीन

प्रो - प्रोलिन

सेर - सेरिन

टायर - टायरोसिन

ट्रे - थ्रेओनीन

तीन - ट्रिप्टोफैन

फेन - फेनिलएलनिन

सीआईएस - सिस्टीन

यदि आप आनुवंशिक जानकारी को ट्रिपलेट में पहले न्यूक्लियोटाइड से नहीं, बल्कि दूसरे से पढ़ना शुरू करते हैं, तो न केवल रीडिंग फ्रेम शिफ्ट हो जाएगा, बल्कि इस तरह से संश्लेषित प्रोटीन न केवल न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में, बल्कि इसमें भी पूरी तरह से अलग होगा। संरचना और गुण. त्रिक के बीच कोई विराम चिह्न नहीं है, इसलिए रीडिंग फ्रेम को स्थानांतरित करने में कोई बाधा नहीं है, जो उत्परिवर्तन की घटना और रखरखाव के लिए जगह खोलता है।

जैवसंश्लेषण प्रतिक्रियाओं की मैट्रिक्स प्रकृति

जीवाणु कोशिकाएं हर 20-30 मिनट में दोगुनी होने में सक्षम होती हैं, और यूकेरियोटिक कोशिकाएं - हर दिन और इससे भी अधिक बार, जिसके लिए डीएनए प्रतिकृति की उच्च गति और सटीकता की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, प्रत्येक कोशिका में कई प्रोटीनों, विशेष रूप से एंजाइमों की सैकड़ों और हजारों प्रतियां होती हैं, इसलिए, उनके उत्पादन की "टुकड़े-टुकड़े" विधि उनके प्रजनन के लिए अस्वीकार्य है। एक अधिक प्रगतिशील तरीका स्टैम्पिंग है, जो आपको उत्पाद की कई सटीक प्रतियां प्राप्त करने और इसकी लागत को कम करने की अनुमति देता है। मुद्रांकन के लिए एक मैट्रिक्स की आवश्यकता होती है जिससे छाप बनाई जाती है।

कोशिकाओं में, टेम्पलेट संश्लेषण का सिद्धांत यह है कि प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के नए अणुओं को समान न्यूक्लिक एसिड (डीएनए या आरएनए) के पहले से मौजूद अणुओं की संरचना में एम्बेडेड प्रोग्राम के अनुसार संश्लेषित किया जाता है।

प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड का जैवसंश्लेषण

डी एन ए की नकल।डीएनए एक डबल-स्ट्रैंडेड बायोपॉलिमर है, जिसके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड हैं। यदि डीएनए जैवसंश्लेषण फोटोकॉपी के सिद्धांत पर हुआ, तो वंशानुगत जानकारी में कई विकृतियां और त्रुटियां अनिवार्य रूप से उत्पन्न होंगी, जो अंततः नए जीवों की मृत्यु का कारण बनेंगी। इसलिए, डीएनए दोहरीकरण की प्रक्रिया अलग ढंग से होती है, अर्ध-रूढ़िवादी तरीके से: डीएनए अणु खुलता है, और पूरकता के सिद्धांत के अनुसार प्रत्येक श्रृंखला पर एक नई श्रृंखला संश्लेषित होती है। डीएनए अणु के स्व-प्रजनन की प्रक्रिया, वंशानुगत जानकारी की सटीक प्रतिलिपि सुनिश्चित करना और पीढ़ी से पीढ़ी तक इसके संचरण को कहा जाता है प्रतिकृति(अक्षांश से. प्रतिकृति- दोहराव)। प्रतिकृति के परिणामस्वरूप, मातृ डीएनए अणु की दो बिल्कुल सटीक प्रतियां बनती हैं, जिनमें से प्रत्येक में मातृ डीएनए अणु की एक प्रति होती है।

प्रतिकृति प्रक्रिया वास्तव में बेहद जटिल है, क्योंकि इसमें कई प्रोटीन शामिल होते हैं। उनमें से कुछ डीएनए के दोहरे हेलिक्स को खोलते हैं, अन्य पूरक श्रृंखलाओं के न्यूक्लियोटाइड के बीच हाइड्रोजन बंधन को तोड़ते हैं, अन्य (उदाहरण के लिए, एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़) पूरकता के सिद्धांत के आधार पर नए न्यूक्लियोटाइड का चयन करते हैं, आदि। दो डीएनए अणु एक के रूप में बनते हैं प्रतिकृति का परिणाम नवगठित संतति कोशिकाओं के विभाजन के दौरान दो भागों में विभक्त हो जाता है।

प्रतिकृति प्रक्रिया के दौरान त्रुटियां बहुत कम होती हैं, लेकिन यदि वे होती हैं, तो वे डीएनए पोलीमरेज़ और विशेष मरम्मत एंजाइम दोनों द्वारा बहुत जल्दी समाप्त हो जाती हैं, क्योंकि न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में किसी भी त्रुटि से प्रोटीन की संरचना और कार्यों में अपरिवर्तनीय परिवर्तन हो सकता है। और, अंततः, एक नई कोशिका या यहां तक ​​कि एक व्यक्ति की व्यवहार्यता पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण.जैसा कि 19वीं शताब्दी के उत्कृष्ट दार्शनिक एफ. एंगेल्स ने लाक्षणिक रूप से कहा था: "जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक रूप है।" प्रोटीन अणुओं की संरचना और गुण उनकी प्राथमिक संरचना, यानी डीएनए में एन्कोड किए गए अमीनो एसिड के अनुक्रम से निर्धारित होते हैं। न केवल पॉलीपेप्टाइड का अस्तित्व, बल्कि समग्र रूप से कोशिका का कामकाज भी इस जानकारी के पुनरुत्पादन की सटीकता पर निर्भर करता है, इसलिए प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया बहुत महत्वपूर्ण है। यह कोशिका में सबसे जटिल संश्लेषण प्रक्रिया प्रतीत होती है, क्योंकि इसमें तीन सौ विभिन्न एंजाइम और अन्य मैक्रोमोलेक्यूल्स शामिल होते हैं। इसके अलावा, यह तेज़ गति से बहती है, जिसके लिए और भी अधिक सटीकता की आवश्यकता होती है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण में दो मुख्य चरण होते हैं: प्रतिलेखन और अनुवाद।

प्रतिलिपि(अक्षांश से. TRANSCRIPTION- पुनर्लेखन) डीएनए मैट्रिक्स पर एमआरएनए अणुओं का जैवसंश्लेषण है।

चूंकि डीएनए अणु में दो एंटीपैरलल श्रृंखलाएं होती हैं, दोनों श्रृंखलाओं से जानकारी पढ़ने से पूरी तरह से अलग एमआरएनए का निर्माण होता है, इसलिए उनका जैवसंश्लेषण केवल एक श्रृंखला पर संभव होता है, जिसे दूसरे के विपरीत, कोडिंग या कोडोजेनिक कहा जाता है। गैर-कोडिंग, या गैर-कोडोजेनिक। पुनर्लेखन प्रक्रिया एक विशेष एंजाइम, आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जो पूरकता के सिद्धांत के अनुसार आरएनए न्यूक्लियोटाइड का चयन करता है। यह प्रक्रिया नाभिक और ऑर्गेनेल दोनों में हो सकती है जिनका अपना डीएनए होता है - माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड।

प्रतिलेखन के दौरान संश्लेषित एमआरएनए अणु अनुवाद के लिए तैयारी की एक जटिल प्रक्रिया से गुजरते हैं (माइटोकॉन्ड्रियल और प्लास्टिड एमआरएनए ऑर्गेनेल के अंदर रह सकते हैं, जहां प्रोटीन जैवसंश्लेषण का दूसरा चरण होता है)। एमआरएनए परिपक्वता की प्रक्रिया के दौरान, पहले तीन न्यूक्लियोटाइड (एयूजी) और एडेनिल न्यूक्लियोटाइड की एक पूंछ इससे जुड़ी होती है, जिसकी लंबाई यह निर्धारित करती है कि किसी दिए गए अणु पर प्रोटीन की कितनी प्रतियां संश्लेषित की जा सकती हैं। तभी परिपक्व एमआरएनए परमाणु छिद्रों के माध्यम से नाभिक छोड़ते हैं।

समानांतर में, अमीनो एसिड सक्रियण की प्रक्रिया साइटोप्लाज्म में होती है, जिसके दौरान अमीनो एसिड संबंधित मुक्त टीआरएनए से जुड़ जाता है। यह प्रक्रिया एक विशेष एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है और इसके लिए एटीपी की आवश्यकता होती है।

प्रसारण(अक्षांश से. प्रसारण- स्थानांतरण) एक एमआरएनए मैट्रिक्स पर एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का जैवसंश्लेषण है, जिसके दौरान आनुवंशिक जानकारी को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के अमीनो एसिड अनुक्रम में अनुवादित किया जाता है।

प्रोटीन संश्लेषण का दूसरा चरण अक्सर साइटोप्लाज्म में होता है, उदाहरण के लिए रफ ईआर पर। इसकी घटना के लिए, राइबोसोम की उपस्थिति, टीआरएनए की सक्रियता, जिसके दौरान वे संबंधित अमीनो एसिड जोड़ते हैं, एमजी2+ आयनों की उपस्थिति, साथ ही इष्टतम पर्यावरणीय स्थिति (तापमान, पीएच, दबाव, आदि) आवश्यक हैं।

प्रसारण शुरू करने के लिए ( दीक्षा) एक छोटा राइबोसोमल सबयूनिट संश्लेषण के लिए तैयार एमआरएनए अणु से जुड़ा होता है, और फिर, पहले कोडन (एयूजी) की पूरकता के सिद्धांत के अनुसार, अमीनो एसिड मेथियोनीन ले जाने वाला एक टीआरएनए चुना जाता है। इसके बाद ही बड़ी राइबोसोमल सबयूनिट जुड़ती है। इकट्ठे राइबोसोम के भीतर दो एमआरएनए कोडन होते हैं, जिनमें से पहला पहले से ही व्याप्त है। एक दूसरा टीआरएनए, जिसमें एक अमीनो एसिड भी होता है, उसे निकटवर्ती कोडन में जोड़ा जाता है, जिसके बाद एंजाइमों की मदद से अमीनो एसिड अवशेषों के बीच एक पेप्टाइड बंधन बनता है। राइबोसोम एमआरएनए के एक कोडन को स्थानांतरित करता है; अमीनो एसिड से मुक्त हुआ पहला टीआरएनए अगले अमीनो एसिड के बाद साइटोप्लाज्म में लौट आता है, और भविष्य की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का एक टुकड़ा शेष टीआरएनए पर लटक जाता है। अगला टीआरएनए नए कोडन से जुड़ा होता है जो खुद को राइबोसोम के भीतर पाता है, प्रक्रिया दोहराई जाती है और चरण दर चरण पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला लंबी होती जाती है, यानी। बढ़ाव.

प्रोटीन संश्लेषण का अंत ( समापन) तब होता है जब एमआरएनए अणु में एक विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का सामना होता है जो एमिनो एसिड (स्टॉप कोडन) के लिए कोड नहीं करता है। इसके बाद, राइबोसोम, एमआरएनए और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को अलग कर दिया जाता है, और नव संश्लेषित प्रोटीन उचित संरचना प्राप्त कर लेता है और कोशिका के उस हिस्से में ले जाया जाता है जहां यह अपना कार्य करेगा।

अनुवाद एक बहुत ही ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है, क्योंकि एक एटीपी अणु की ऊर्जा एक अमीनो एसिड को टीआरएनए से जोड़ने के लिए खर्च की जाती है, और कई अन्य का उपयोग एमआरएनए अणु के साथ राइबोसोम को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

कुछ प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण को तेज करने के लिए, कई राइबोसोम को एक एमआरएनए अणु से क्रमिक रूप से जोड़ा जा सकता है, जो एक एकल संरचना बनाते हैं - पॉलीसोम.

कोशिका किसी जीवित वस्तु की आनुवंशिक इकाई है। गुणसूत्र, उनकी संरचना (आकार और आकार) और कार्य। गुणसूत्रों की संख्या और उनकी प्रजातियों की स्थिरता। दैहिक और रोगाणु कोशिकाएं। कोशिका जीवन चक्र: इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस। माइटोसिस दैहिक कोशिकाओं का विभाजन है। अर्धसूत्रीविभाजन। माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के चरण। पौधों और जानवरों में रोगाणु कोशिकाओं का विकास। कोशिका विभाजन जीवों की वृद्धि, विकास और प्रजनन का आधार है। अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस की भूमिका

कोशिका सजीवों की आनुवंशिक इकाई है।

इस तथ्य के बावजूद कि न्यूक्लिक एसिड आनुवंशिक जानकारी के वाहक हैं, कोशिका के बाहर इस जानकारी का कार्यान्वयन असंभव है, जो वायरस के उदाहरण से आसानी से साबित होता है। ये जीव, जिनमें अक्सर केवल डीएनए या आरएनए होता है, स्वतंत्र रूप से प्रजनन नहीं कर सकते, ऐसा करने के लिए उन्हें कोशिका के वंशानुगत तंत्र का उपयोग करना पड़ता है; वे कोशिका की सहायता के बिना कोशिका में प्रवेश भी नहीं कर सकते, सिवाय झिल्ली परिवहन तंत्र के उपयोग के या कोशिका क्षति के। अधिकांश वायरस अस्थिर होते हैं; वे खुली हवा के संपर्क में आने के कुछ ही घंटों के बाद मर जाते हैं। नतीजतन, एक कोशिका एक जीवित चीज़ की आनुवंशिक इकाई है, जिसमें वंशानुगत जानकारी को संरक्षित करने, बदलने और लागू करने के साथ-साथ वंशजों तक इसके संचरण के लिए घटकों का न्यूनतम सेट होता है।

यूकेरियोटिक कोशिका की अधिकांश आनुवंशिक जानकारी नाभिक में स्थित होती है। इसके संगठन की ख़ासियत यह है कि, प्रोकैरियोटिक कोशिका के डीएनए के विपरीत, यूकेरियोट्स के डीएनए अणु बंद नहीं होते हैं और प्रोटीन - गुणसूत्रों के साथ जटिल परिसरों का निर्माण करते हैं।

गुणसूत्र, उनकी संरचना (आकार और आकार) और कार्य

क्रोमोसाम(ग्रीक से क्रोमियम- रंग, रंग और सोम- शरीर) कोशिका केन्द्रक की संरचना है, जिसमें जीन होते हैं और जीव की विशेषताओं और गुणों के बारे में कुछ वंशानुगत जानकारी होती है।

कभी-कभी प्रोकैरियोट्स के गोलाकार डीएनए अणुओं को क्रोमोसोम भी कहा जाता है। गुणसूत्र स्व-दोहराव में सक्षम होते हैं; उनमें संरचनात्मक और कार्यात्मक व्यक्तित्व होता है और वे इसे पीढ़ियों तक बनाए रखते हैं। प्रत्येक कोशिका शरीर की सभी वंशानुगत जानकारी रखती है, लेकिन इसका केवल एक छोटा सा हिस्सा ही काम करता है।

गुणसूत्र का आधार प्रोटीन से भरा एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु है। यूकेरियोट्स में, हिस्टोन और गैर-हिस्टोन प्रोटीन डीएनए के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जबकि प्रोकैरियोट्स में, हिस्टोन प्रोटीन अनुपस्थित होते हैं।

कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों को प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे सबसे अच्छी तरह से देखा जाता है, जब संघनन के परिणामस्वरूप, वे प्राथमिक संकुचन द्वारा अलग किए गए छड़ के आकार के पिंडों का रूप धारण कर लेते हैं - गुणसूत्रबिंदु — कंधों पर. एक गुणसूत्र पर भी हो सकता है द्वितीयक संकुचन, जो कुछ मामलों में तथाकथित को अलग करता है उपग्रह. गुणसूत्रों के सिरे कहलाते हैं टेलोमेयर. टेलोमेरेस गुणसूत्रों के सिरों को एक साथ चिपकने से रोकते हैं और एक गैर-विभाजित कोशिका में परमाणु झिल्ली से उनका जुड़ाव सुनिश्चित करते हैं। विभाजन की शुरुआत में, गुणसूत्र दोगुने हो जाते हैं और दो पुत्री गुणसूत्रों से मिलकर बने होते हैं - क्रोमैटिड, सेंट्रोमियर पर बांधा गया।

उनके आकार के आधार पर, गुणसूत्रों को समान-बाहु, असमान-बाहु और छड़ के आकार में विभाजित किया जाता है। गुणसूत्रों का आकार काफी भिन्न होता है, लेकिन औसत गुणसूत्र का आयाम 5 $×$ 1.4 माइक्रोन होता है।

कुछ मामलों में, कई डीएनए दोहराव के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों में सैकड़ों और हजारों क्रोमैटिड होते हैं: ऐसे विशाल गुणसूत्र कहलाते हैं पॉलीटीन. वे अंदर मिलते हैं लार ग्रंथियांड्रोसोफिला लार्वा, साथ ही राउंडवॉर्म की पाचन ग्रंथियों में।

गुणसूत्रों की संख्या और उनकी प्रजातियों की स्थिरता। दैहिक और रोगाणु कोशिकाएं

सेलुलर सिद्धांत के अनुसार, कोशिका किसी जीव की संरचना, महत्वपूर्ण गतिविधि और विकास की एक इकाई है। इस प्रकार, जीवित चीजों के विकास, प्रजनन और विकास जैसे महत्वपूर्ण कार्य सेलुलर स्तर पर प्रदान किए जाते हैं। बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाओं को दैहिक और प्रजनन में विभाजित किया जा सकता है।

शारीरिक कोशाणू- ये सभी शरीर की कोशिकाएँ हैं जो माइटोटिक विभाजन के परिणामस्वरूप बनती हैं।

गुणसूत्रों के अध्ययन ने प्रत्येक के शरीर की दैहिक कोशिकाओं के लिए इसे स्थापित करना संभव बना दिया जैविक प्रजातियाँगुणसूत्रों की एक स्थिर संख्या द्वारा विशेषता। उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति में दैहिक कोशिकाओं के गुणसूत्रों के समूह को 46 कहा जाता है द्विगुणित(2एन), या डबल।

सेक्स कोशिकाएं, या युग्मक, यौन प्रजनन के लिए उपयोग की जाने वाली विशेष कोशिकाएँ हैं।

युग्मकों में हमेशा दैहिक कोशिकाओं (मनुष्यों में - 23) की तुलना में आधे गुणसूत्र होते हैं, इसलिए रोगाणु कोशिकाओं के गुणसूत्रों के सेट को कहा जाता है अगुणित(एन), या एकल। इसका गठन अर्धसूत्रीविभाजन से जुड़ा है।

दैहिक कोशिकाओं में डीएनए की मात्रा 2c, और यौन कोशिकाओं में - 1c के रूप में निर्दिष्ट है। दैहिक कोशिकाओं का आनुवंशिक सूत्र 2n2c और यौन कोशिकाओं का आनुवंशिक सूत्र 1n1c लिखा जाता है।

कुछ दैहिक कोशिकाओं के नाभिक में, गुणसूत्रों की संख्या दैहिक कोशिकाओं में उनकी संख्या से भिन्न हो सकती है। यदि यह अंतर एक, दो, तीन आदि अगुणित समुच्चयों से अधिक हो तो ऐसी कोशिकाएँ कहलाती हैं बहुगुणित(त्रि-, टेट्रा-, पेंटाप्लोइड, क्रमशः)। ऐसी कोशिकाओं में, चयापचय प्रक्रियाएं आमतौर पर बहुत गहनता से आगे बढ़ती हैं।

गुणसूत्रों की संख्या अपने आप में एक प्रजाति-विशिष्ट विशेषता नहीं है, क्योंकि विभिन्न जीवों में गुणसूत्रों की समान संख्या हो सकती है, लेकिन संबंधित जीवों की संख्या भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, मलेरिया प्लास्मोडियम और हॉर्स राउंडवॉर्म प्रत्येक में दो गुणसूत्र होते हैं, जबकि मनुष्यों और चिंपैंजी में क्रमशः 46 और 48 होते हैं।

मानव गुणसूत्रों को दो समूहों में विभाजित किया गया है: ऑटोसोम और सेक्स क्रोमोसोम (हेटरोक्रोमोसोम)। ऑटोसोममानव दैहिक कोशिकाओं में 22 जोड़े होते हैं, वे पुरुषों और महिलाओं के लिए समान होते हैं, और लिंग गुणसूत्रकेवल एक जोड़ा, लेकिन यही वह है जो व्यक्ति के लिंग का निर्धारण करता है। सेक्स क्रोमोसोम दो प्रकार के होते हैं - एक्स और वाई। महिलाओं के शरीर की कोशिकाओं में दो एक्स क्रोमोसोम होते हैं, और पुरुषों में - एक्स और वाई।

कुपोषण- यह किसी जीव के गुणसूत्र सेट (गुणसूत्रों की संख्या, उनका आकार और आकार) की विशेषताओं का एक सेट है।

पारंपरिक कैरियोटाइप नोटेशन में शामिल हैं कुलगुणसूत्र, लिंग गुणसूत्र और गुणसूत्रों के सेट में संभावित विचलन। उदाहरण के लिए, एक सामान्य पुरुष का कैरियोटाइप 46,XY लिखा जाता है और कैरियोटाइप सामान्य महिला— 46, XX.

कोशिका जीवन चक्र: इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस

कोशिकाएँ हर बार नये सिरे से उत्पन्न नहीं होतीं, उनका निर्माण केवल मातृ कोशिकाओं के विभाजन के परिणामस्वरूप होता है। विभाजन के बाद, बेटी कोशिकाओं को ऑर्गेनेल बनाने और उचित संरचना प्राप्त करने के लिए कुछ समय की आवश्यकता होती है जो एक विशिष्ट कार्य के प्रदर्शन को सुनिश्चित करेगी। समय की इस अवधि को कहा जाता है परिपक्वता.

किसी कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप प्रकट होने से लेकर उसके विभाजन या मृत्यु तक की समयावधि को कहा जाता है एक कोशिका का जीवन चक्र.

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, जीवन चक्र को दो मुख्य चरणों में विभाजित किया गया है: इंटरफ़ेज़ और माइटोसिस।

interphase- यह जीवन चक्र में समय की एक अवधि है जिसके दौरान कोशिका विभाजित नहीं होती है और सामान्य रूप से कार्य करती है। इंटरफ़ेज़ को तीन अवधियों में विभाजित किया गया है: जी 1 -, एस- और जी 2 -अवधि।

जी 1-अवधि(प्रीसिंथेटिक, पोस्टमाइटोटिक) कोशिका वृद्धि और विकास की अवधि है जिसके दौरान नवगठित कोशिका के पूर्ण जीवन समर्थन के लिए आवश्यक आरएनए, प्रोटीन और अन्य पदार्थों का सक्रिय संश्लेषण होता है। इस अवधि के अंत में, कोशिका अपने डीएनए की नकल बनाने की तैयारी शुरू कर सकती है।

में एस-अवधि(सिंथेटिक) डीएनए प्रतिकृति की प्रक्रिया स्वयं होती है। गुणसूत्र का एकमात्र हिस्सा जो प्रतिकृति से नहीं गुजरता है वह सेंट्रोमियर है, इसलिए परिणामी डीएनए अणु पूरी तरह से अलग नहीं होते हैं, लेकिन इसमें एक साथ रहते हैं, और विभाजन की शुरुआत में गुणसूत्र एक एक्स-आकार का दिखता है। डीएनए दोहरीकरण के बाद कोशिका का आनुवंशिक सूत्र 2n4c होता है। इसके अलावा एस-अवधि में, कोशिका केंद्र के सेंट्रीओल्स दोगुने हो जाते हैं।

जी 2 -अवधि(पोस्टसिंथेटिक, प्रीमाइटोटिक) कोशिका विभाजन की प्रक्रिया के लिए आवश्यक आरएनए, प्रोटीन और एटीपी के गहन संश्लेषण के साथ-साथ सेंट्रीओल्स, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड के पृथक्करण की विशेषता है। इंटरफ़ेज़ के अंत तक, क्रोमैटिन और न्यूक्लियोलस स्पष्ट रूप से अलग-अलग रहते हैं, परमाणु आवरण की अखंडता बाधित नहीं होती है, और ऑर्गेनेल नहीं बदलते हैं।

शरीर की कुछ कोशिकाएँ जीवन भर अपना कार्य करने में सक्षम होती हैं (हमारे मस्तिष्क की न्यूरॉन्स, हृदय की मांसपेशी कोशिकाएँ), जबकि अन्य थोड़े समय के लिए मौजूद रहती हैं, जिसके बाद वे मर जाती हैं (आंतों की उपकला कोशिकाएँ, एपिडर्मल कोशिकाएँ) त्वचा)। नतीजतन, शरीर को लगातार कोशिका विभाजन और नई कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है जो मृत कोशिकाओं की जगह ले लेंगी। विभाजित करने में सक्षम कोशिकाएँ कहलाती हैं तना. मानव शरीर में ये लाल रंग में पाए जाते हैं अस्थि मज्जा, त्वचा और अन्य स्थानों की एपिडर्मिस की गहरी परतों में। इन कोशिकाओं का उपयोग करके, आप एक नया अंग विकसित कर सकते हैं, कायाकल्प प्राप्त कर सकते हैं, और शरीर का क्लोन भी बना सकते हैं। स्टेम कोशिकाओं के उपयोग की संभावनाएं बिल्कुल स्पष्ट हैं, लेकिन इस समस्या के नैतिक और नैतिक पहलुओं पर अभी भी चर्चा की जा रही है, क्योंकि ज्यादातर मामलों में गर्भपात के दौरान मारे गए मानव भ्रूण से प्राप्त भ्रूण स्टेम कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है।

पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में अंतरावस्था की अवधि औसतन 10-20 घंटे होती है, जबकि माइटोसिस में लगभग 1-2 घंटे लगते हैं।

बहुकोशिकीय जीवों में क्रमिक विभाजन के दौरान, बेटी कोशिकाएं तेजी से विविध हो जाती हैं क्योंकि वे सभी से जानकारी पढ़ती हैं अधिकजीन.

कुछ कोशिकाएं समय के साथ विभाजित होना बंद कर देती हैं और मर जाती हैं, जो कुछ कार्यों के पूरा होने के कारण हो सकता है, जैसे कि एपिडर्मल त्वचा कोशिकाओं और रक्त कोशिकाओं के मामले में, या विशेष रूप से रोगजनकों में पर्यावरणीय कारकों द्वारा इन कोशिकाओं को नुकसान होने के कारण। आनुवंशिक रूप से क्रमादेशित कोशिका मृत्यु कहलाती है apoptosis, जबकि आकस्मिक मृत्यु - गल जाना.

माइटोसिस दैहिक कोशिकाओं का विभाजन है। माइटोसिस के चरण

पिंजरे का बँटवारा- दैहिक कोशिकाओं के अप्रत्यक्ष विभाजन की एक विधि।

माइटोसिस के दौरान, कोशिका क्रमिक चरणों की एक श्रृंखला से गुजरती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक बेटी कोशिका को मातृ कोशिका के समान गुणसूत्रों का एक ही सेट प्राप्त होता है।

माइटोसिस को चार मुख्य चरणों में विभाजित किया गया है: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़। प्रोफेज़- माइटोसिस का सबसे लंबा चरण, जिसके दौरान क्रोमैटिन संघनित होता है, जिसके परिणामस्वरूप दो क्रोमैटिड (बेटी क्रोमोसोम) से युक्त एक्स-आकार के क्रोमोसोम दिखाई देने लगते हैं। इस मामले में, न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है, सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं, और सूक्ष्मनलिकाएं से एक अक्रोमैटिन स्पिंडल (विभाजन स्पिंडल) बनना शुरू हो जाता है। प्रोफ़ेज़ के अंत में, परमाणु झिल्ली अलग-अलग पुटिकाओं में विघटित हो जाती है।

में मेटाफ़ेज़गुणसूत्र अपने सेंट्रोमियर के साथ कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं, जिससे पूरी तरह से गठित धुरी के सूक्ष्मनलिकाएं जुड़ी होती हैं। विभाजन के इस चरण में, गुणसूत्र सबसे अधिक संकुचित होते हैं और उनका एक विशिष्ट आकार होता है, जिससे कैरियोटाइप का अध्ययन करना संभव हो जाता है।

में एनाफ़ेज़तीव्र डीएनए प्रतिकृति सेंट्रोमियर पर होती है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र विभाजित हो जाते हैं और क्रोमैटिड सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा खिंचकर कोशिका के ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं। क्रोमैटिड्स का वितरण बिल्कुल बराबर होना चाहिए, क्योंकि यह वह प्रक्रिया है जो शरीर की कोशिकाओं में गुणसूत्रों की निरंतर संख्या के रखरखाव को सुनिश्चित करती है।

मंच पर टेलोफ़ेज़बेटी गुणसूत्र ध्रुवों पर इकट्ठा होते हैं, पुटिकाओं से उनके चारों ओर डेस्पिरल, परमाणु झिल्ली बनते हैं, और नवगठित नाभिक में न्यूक्लियोली दिखाई देते हैं।

केन्द्रक विभाजन के बाद साइटोप्लाज्मिक विभाजन होता है - साइटोकाइनेसिस,जिसके दौरान मातृ कोशिका के सभी अंगों का कमोबेश एकसमान वितरण होता है।

इस प्रकार, माइटोसिस के परिणामस्वरूप, एक मातृ कोशिका से दो पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं, जिनमें से प्रत्येक मातृ कोशिका (2n2c) की आनुवंशिक प्रति होती है।

बीमार, क्षतिग्रस्त, उम्र बढ़ने वाली कोशिकाओं और शरीर के विशेष ऊतकों में, थोड़ी अलग विभाजन प्रक्रिया हो सकती है - अमिटोसिस। अमितोसिसयूकेरियोटिक कोशिकाओं का प्रत्यक्ष विभाजन कहा जाता है, जिसमें आनुवंशिक रूप से समतुल्य कोशिकाओं का निर्माण नहीं होता है, क्योंकि सेलुलर घटक असमान रूप से वितरित होते हैं। यह पौधों में भ्रूणपोष में और जानवरों में - यकृत, उपास्थि और आंख के कॉर्निया में पाया जाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन। अर्धसूत्रीविभाजन के चरण

अर्धसूत्रीविभाजनप्राथमिक रोगाणु कोशिकाओं (2n2c) के अप्रत्यक्ष विभाजन की एक विधि है, जिसके परिणामस्वरूप अगुणित कोशिकाओं (1n1c) का निर्माण होता है, जो अक्सर रोगाणु कोशिकाएं होती हैं।

माइटोसिस के विपरीत, अर्धसूत्रीविभाजन में दो क्रमिक कोशिका विभाजन होते हैं, जिनमें से प्रत्येक इंटरफेज़ से पहले होता है। अर्धसूत्रीविभाजन के प्रथम विभाजन को अर्धसूत्रीविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन I) कहा जाता है न्यूनकारी, चूँकि इस मामले में गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है, और दूसरा विभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन II) - संतुलन संबंधी, क्योंकि इसकी प्रक्रिया में गुणसूत्रों की संख्या संरक्षित रहती है।

इंटरफ़ेज़ Iमाइटोसिस के इंटरफ़ेज़ की तरह आगे बढ़ता है। अर्धसूत्रीविभाजन Iचार चरणों में विभाजित है: प्रोफ़ेज़ I, मेटाफ़ेज़ I, एनाफ़ेज़ I और टेलोफ़ेज़ I. बी प्रोफ़ेज़ Iदो महत्वपूर्ण प्रक्रियाएँ होती हैं: संयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर। विकार- यह पूरी लंबाई के साथ समजात (युग्मित) गुणसूत्रों के संलयन की प्रक्रिया है। संयुग्मन के दौरान बनने वाले गुणसूत्रों के जोड़े मेटाफ़ेज़ I के अंत तक संरक्षित रहते हैं।

बदलते हुए- समजात गुणसूत्रों के समजात क्षेत्रों का पारस्परिक आदान-प्रदान। क्रॉसिंग ओवर के परिणामस्वरूप, दोनों माता-पिता से शरीर को प्राप्त गुणसूत्र जीन के नए संयोजन प्राप्त करते हैं, जो आनुवंशिक रूप से विविध संतानों की उपस्थिति का कारण बनता है। प्रोफ़ेज़ I के अंत में, जैसा कि माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ में होता है, न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है, सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं, और परमाणु झिल्ली विघटित हो जाती है।

में मेटाफ़ेज़ Iगुणसूत्रों के जोड़े कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ संरेखित होते हैं, और स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं उनके सेंट्रोमियर से जुड़ी होती हैं।

में पश्च चरण Iदो क्रोमैटिडों से युक्त संपूर्ण समजात गुणसूत्र ध्रुवों की ओर विसरित होते हैं।

में टेलोफ़ेज़ Iकोशिका के ध्रुवों पर गुणसूत्रों के समूहों के चारों ओर केन्द्रक झिल्लियाँ बनती हैं और केन्द्रक बनते हैं।

साइटोकाइनेसिस Iसंतति कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म का पृथक्करण सुनिश्चित करता है।

अर्धसूत्रीविभाजन I के परिणामस्वरूप बनने वाली बेटी कोशिकाएं (1n2c) आनुवंशिक रूप से विषम होती हैं, क्योंकि उनके गुणसूत्र, कोशिका ध्रुवों पर बेतरतीब ढंग से फैले हुए होते हैं, जिनमें अलग-अलग जीन होते हैं।

माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन की तुलनात्मक विशेषताएं

संकेत	पिंजरे का बँटवारा	अर्धसूत्रीविभाजन
कौन सी कोशिकाएँ विभाजित होने लगती हैं?	दैहिक (2एन)	प्राथमिक जनन कोशिकाएँ (2n)
प्रभागों की संख्या	1	2
विभाजन के दौरान कितनी और किस प्रकार की कोशिकाएँ बनती हैं?	2 दैहिक (2एन)	4 यौन (एन)
interphase		कोशिका को विभाजन, डीएनए दोहरीकरण के लिए तैयार करना	बहुत संक्षेप में, डीएनए दोहरीकरण नहीं होता है
के चरण		अर्धसूत्रीविभाजन I	अर्धसूत्रीविभाजन II
प्रोफेज़		क्रोमोसोम संघनन, न्यूक्लियोलस का गायब होना, परमाणु झिल्ली का विघटन, संयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर हो सकता है	गुणसूत्र संघनन, केन्द्रक का गायब होना, केन्द्रक झिल्ली का विघटन
मेटाफ़ेज़		गुणसूत्रों के जोड़े भूमध्य रेखा के साथ स्थित होते हैं, एक धुरी का निर्माण होता है	गुणसूत्र भूमध्य रेखा के साथ पंक्तिबद्ध हो जाते हैं, एक धुरी का निर्माण होता है
एनाफ़ेज़		दो क्रोमैटिड से समजात गुणसूत्र ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं	क्रोमैटिड ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं
टीलोफ़ेज़		क्रोमोसोम्स डिस्पाइरल, नई परमाणु झिल्लियाँ और न्यूक्लियोली बनते हैं	क्रोमोसोम्स डिस्पाइरल, नई परमाणु झिल्लियाँ और न्यूक्लियोली बनते हैं

इंटरफेज़ IIबहुत छोटा, क्योंकि इसमें डीएनए दोहरीकरण नहीं होता है, यानी कोई एस-अवधि नहीं होती है।

अर्धसूत्रीविभाजन IIइसे भी चार चरणों में विभाजित किया गया है: प्रोफ़ेज़ II, मेटाफ़ेज़ II, एनाफ़ेज़ II और टेलोफ़ेज़ II। में प्रोफ़ेज़ IIसंयुग्मन और क्रॉसिंग ओवर के अपवाद के साथ, वही प्रक्रियाएँ प्रोफ़ेज़ I में होती हैं।

में मेटाफ़ेज़ IIगुणसूत्र कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ स्थित होते हैं।

में पश्च चरण IIक्रोमोसोम सेंट्रोमियर पर विभाजित होते हैं और क्रोमैटिड ध्रुवों की ओर खिंचते हैं।

में टेलोफ़ेज़ IIसंतति गुणसूत्रों के समूहों के चारों ओर केन्द्रक झिल्लियाँ और केन्द्रिकाएँ बनती हैं।

बाद साइटोकाइनेसिस IIसभी चार बेटी कोशिकाओं का आनुवंशिक सूत्र 1n1c है, लेकिन उन सभी में जीन का एक अलग सेट होता है, जो बेटी कोशिकाओं में मातृ और पितृ जीवों के गुणसूत्रों के क्रॉसिंग और यादृच्छिक संयोजन का परिणाम है।

पौधों और जानवरों में रोगाणु कोशिकाओं का विकास

युग्मकजनन(ग्रीक से युग्मक- पत्नी, युग्मक- पति और उत्पत्ति- उत्पत्ति, उद्भव) परिपक्व जनन कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया है।

चूंकि यौन प्रजनन के लिए अक्सर दो व्यक्तियों की आवश्यकता होती है - एक महिला और एक पुरुष, जो अलग-अलग यौन कोशिकाओं - अंडे और शुक्राणु का उत्पादन करते हैं, तो इन युग्मकों के निर्माण की प्रक्रिया अलग-अलग होनी चाहिए।

प्रक्रिया की प्रकृति काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि यह पौधे या पशु कोशिका में होती है, क्योंकि पौधों में युग्मक के निर्माण के दौरान केवल माइटोसिस होता है, और जानवरों में माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन दोनों होते हैं।

पौधों में जनन कोशिकाओं का विकास.एंजियोस्पर्म में, नर और मादा प्रजनन कोशिकाओं का निर्माण फूल के विभिन्न भागों - क्रमशः पुंकेसर और स्त्रीकेसर में होता है।

पुरुष प्रजनन कोशिकाओं के निर्माण से पहले - माइक्रोगामेटोजेनेसिस(ग्रीक से माइक्रो- छोटा) - होता है माइक्रोस्पोरोजेनेसिस, अर्थात्, पुंकेसर के परागकोषों में सूक्ष्मबीजाणुओं का निर्माण। यह प्रक्रिया मातृ कोशिका के अर्धसूत्रीविभाजन से जुड़ी होती है, जिसके परिणामस्वरूप चार अगुणित माइक्रोस्पोर बनते हैं। माइक्रोगामेटोजेनेसिस माइक्रोस्पोर के माइटोटिक विभाजन से जुड़ा हुआ है, जो दो कोशिकाओं से एक नर गैमेटोफाइट का उत्पादन करता है - एक बड़ा वनस्पतिक(साइफ़ोनोजेनिक) और उथला उत्पादक. विभाजन के बाद, नर गैमेटोफाइट घने झिल्लियों से ढक जाता है और परागकण बनाता है। कुछ मामलों में, पराग के परिपक्व होने की प्रक्रिया के दौरान भी, और कभी-कभी केवल स्त्रीकेसर के वर्तिकाग्र में स्थानांतरित होने के बाद, जनन कोशिका दो स्थिर नर जनन कोशिकाओं को बनाने के लिए समसूत्री रूप से विभाजित होती है - शुक्राणु. परागण के बाद, वनस्पति कोशिका से एक पराग नली बनती है, जिसके माध्यम से शुक्राणु निषेचन के लिए स्त्रीकेसर के अंडाशय में प्रवेश करते हैं।

पौधों में मादा जनन कोशिकाओं का विकास कहलाता है मेगामेटोजेनेसिस(ग्रीक से मेगास- बड़ा)। यह स्त्रीकेसर के अंडाशय में होता है, जो पहले होता है मेगास्पोरोजेनेसिसजिसके परिणामस्वरूप अर्धसूत्रीविभाजन के माध्यम से बीजांडकाय में स्थित गुरुबीजाणु की मातृ कोशिका से चार गुरुबीजाणु बनते हैं। मेगास्पोर्स में से एक तीन बार माइटोटिक रूप से विभाजित होता है, जिससे मादा गैमेटोफाइट मिलती है - आठ नाभिकों वाला एक भ्रूण थैली। बेटी कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म के बाद के पृथक्करण के साथ, परिणामी कोशिकाओं में से एक अंडा बन जाता है, जिसके किनारों पर तथाकथित सहक्रियाशील झूठ बोलते हैं, भ्रूण थैली के विपरीत छोर पर तीन एंटीपोड बनते हैं, और केंद्र में , दो अगुणित नाभिकों के संलयन के परिणामस्वरूप, एक द्विगुणित केंद्रीय कोशिका का निर्माण होता है।

पशुओं में जनन कोशिकाओं का विकास.जानवरों में जनन कोशिकाओं के निर्माण की दो प्रक्रियाएँ होती हैं - शुक्राणुजनन और अंडजनन।

शुक्राणुजनन(ग्रीक से शुक्राणु, शुक्राणु- बीज और उत्पत्ति- उत्पत्ति, घटना) परिपक्व पुरुष जनन कोशिकाओं - शुक्राणु के निर्माण की प्रक्रिया है। मनुष्यों में, यह वृषण या अंडकोष में होता है, और इसे चार अवधियों में विभाजित किया जाता है: प्रजनन, वृद्धि, परिपक्वता और गठन।

में प्रजनन के मौसमप्राइमर्डियल जर्म कोशिकाएं समसूत्री रूप से विभाजित होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप द्विगुणित का निर्माण होता है शुक्राणुजन. में विकास अवधिस्पर्मेटोगोनिया साइटोप्लाज्म में पोषक तत्वों को जमा करता है, आकार में वृद्धि करता है और बदल जाता है प्राथमिक शुक्राणुनाशक, या प्रथम क्रम के शुक्राणुकोशिकाएँ. इसके बाद ही वे अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करते हैं ( परिपक्वता अवधि), जिसके परिणामस्वरूप पहले दो बनते हैं द्वितीयक शुक्राणुनाशक, या दूसरा क्रम शुक्राणुकोशिका, और फिर - काफी बड़ी मात्रा में साइटोप्लाज्म वाली चार अगुणित कोशिकाएं - शुक्राणुनाशक. में गठन की अवधिवे अपना लगभग सारा साइटोप्लाज्म खो देते हैं और एक फ्लैगेलम बनाते हैं, जो शुक्राणु में बदल जाता है।

शुक्राणु, या जीवंत, - सिर, गर्दन और पूंछ वाली बहुत छोटी मोबाइल पुरुष प्रजनन कोशिकाएं।

में सिर, कोर के अलावा, है अग्रपिण्डक- एक संशोधित गोल्गी कॉम्प्लेक्स जो निषेचन के दौरान अंडे की झिल्लियों के विघटन को सुनिश्चित करता है। में गर्भाशय ग्रीवाकोशिका केंद्र के केन्द्रक और आधार हैं चोटीसूक्ष्मनलिकाएं बनाते हैं जो सीधे शुक्राणु की गति का समर्थन करते हैं। इसमें माइटोकॉन्ड्रिया भी होता है, जो शुक्राणु को गति के लिए एटीपी ऊर्जा प्रदान करता है।

अंडजनन(ग्रीक से संयुक्त राष्ट्र- अंडा और उत्पत्ति- उत्पत्ति, घटना) परिपक्व मादा जनन कोशिकाओं - अंडों के निर्माण की प्रक्रिया है। मनुष्यों में, यह अंडाशय में होता है और इसमें तीन अवधियाँ होती हैं: प्रजनन, वृद्धि और परिपक्वता। प्रजनन और वृद्धि की अवधि, शुक्राणुजनन के समान, के दौरान होती है अंतर्गर्भाशयी विकास. इस मामले में, माइटोसिस के परिणामस्वरूप प्राथमिक रोगाणु कोशिकाओं से द्विगुणित कोशिकाएं बनती हैं। ओगोनिया, जो फिर द्विगुणित प्राथमिक में बदल जाता है oocytes, या प्रथम क्रम oocytes. अर्धसूत्रीविभाजन और उसके बाद होने वाला साइटोकाइनेसिस परिपक्वता अवधि, मातृ कोशिका के साइटोप्लाज्म के असमान विभाजन की विशेषता है, जिसके परिणामस्वरूप, पहले एक प्राप्त होता है द्वितीयक अंडाणु, या दूसरा क्रम oocyte, और पहला ध्रुवीय पिंड, और फिर द्वितीयक अंडाणु से - अंडा, जो पोषक तत्वों की पूरी आपूर्ति को बरकरार रखता है, और दूसरा ध्रुवीय शरीर, जबकि पहला ध्रुवीय शरीर दो भागों में विभाजित होता है। ध्रुवीय पिंड अतिरिक्त आनुवंशिक सामग्री ग्रहण करते हैं।

मनुष्यों में अंडे का उत्पादन 28-29 दिनों के अंतराल पर होता है। अंडों के परिपक्व होने और निकलने से जुड़े चक्र को मासिक धर्म कहा जाता है।

अंडा- बड़ी मादा सेक्स कोशिका, जो न केवल गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट रखता है, बल्कि भ्रूण के बाद के विकास के लिए पोषक तत्वों की एक महत्वपूर्ण आपूर्ति भी करता है।

स्तनधारियों में अंडाणु चार झिल्लियों से ढका होता है, जिससे विभिन्न कारकों से क्षति की संभावना कम हो जाती है। मनुष्यों में अंडे का व्यास 150-200 माइक्रोन तक पहुंच जाता है, जबकि शुतुरमुर्ग में यह कई सेंटीमीटर हो सकता है।

कोशिका विभाजन जीवों की वृद्धि, विकास और प्रजनन का आधार है। माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन की भूमिका

यदि एककोशिकीय जीवों में कोशिका विभाजन से व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि होती है, यानी प्रजनन होता है, तो बहुकोशिकीय जीवों में इस प्रक्रिया के अलग-अलग अर्थ हो सकते हैं। इस प्रकार, युग्मनज से शुरू होकर भ्रूण कोशिकाओं का विभाजन, वृद्धि और विकास की परस्पर जुड़ी प्रक्रियाओं का जैविक आधार है। ऐसे ही बदलाव इंसानों में किशोरावस्था के दौरान देखने को मिलते हैं, जब न सिर्फ कोशिकाओं की संख्या बढ़ती है, बल्कि शरीर में गुणात्मक परिवर्तन भी होता है। बहुकोशिकीय जीवों का प्रजनन भी कोशिका विभाजन पर आधारित होता है, उदाहरण के लिए, अलैंगिक प्रजनन में, इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, जीव का एक पूरा हिस्सा बहाल हो जाता है, और यौन प्रजनन में, युग्मकजनन की प्रक्रिया में, यौन कोशिकाएं बनती हैं, जो बाद में एक नए जीव को जन्म देते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यूकेरियोटिक कोशिका के विभाजन की मुख्य विधियाँ - माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन - जीवों के जीवन चक्र में अलग-अलग अर्थ रखती हैं।

माइटोसिस के परिणामस्वरूप, बेटी कोशिकाओं के बीच वंशानुगत सामग्री का एक समान वितरण होता है - मां की सटीक प्रतियां। माइटोसिस के बिना, एकल कोशिका, जाइगोट से विकसित होने वाले बहुकोशिकीय जीवों का अस्तित्व और विकास असंभव होगा, क्योंकि ऐसे जीवों की सभी कोशिकाओं में समान आनुवंशिक जानकारी होनी चाहिए।

विभाजन की प्रक्रिया के दौरान, बेटी कोशिकाएं संरचना और कार्यों में अधिक से अधिक विविध हो जाती हैं, जो अंतरकोशिकीय संपर्क के कारण उनमें जीन के अधिक से अधिक नए समूहों की सक्रियता से जुड़ी होती है। इस प्रकार, जीव के विकास के लिए माइटोसिस आवश्यक है।

कोशिका विभाजन की यह विधि अलैंगिक प्रजनन और क्षतिग्रस्त ऊतकों, साथ ही अंगों के पुनर्जनन (पुनर्स्थापना) की प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है।

अर्धसूत्रीविभाजन, बदले में, यौन प्रजनन के दौरान कैरियोटाइप की स्थिरता सुनिश्चित करता है, क्योंकि यह यौन प्रजनन से पहले गुणसूत्रों के सेट को आधा कर देता है, जिसे बाद में निषेचन के परिणामस्वरूप बहाल किया जाता है। इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों के क्रॉसिंग और यादृच्छिक संयोजन के कारण पैतृक जीन के नए संयोजनों के उद्भव की ओर जाता है। इसके लिए धन्यवाद, संतान आनुवंशिक रूप से विविध हो जाती है, जो प्राकृतिक चयन के लिए सामग्री प्रदान करती है और विकास का भौतिक आधार है। गुणसूत्रों की संख्या, आकार और आकार में परिवर्तन, एक ओर, जीव के विकास में विभिन्न विचलन और यहां तक ​​​​कि उसकी मृत्यु का कारण बन सकता है, और दूसरी ओर, यह व्यक्तियों की उपस्थिति का कारण बन सकता है। पर्यावरण के प्रति अधिक अनुकूलित।

इस प्रकार, कोशिका जीवों की वृद्धि, विकास और प्रजनन की इकाई है।

(परमाणु). प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ स्पष्ट रूप से संरचना में सरल होती हैं, वे विकास की प्रक्रिया में पहले उत्पन्न हुई थीं; यूकेरियोटिक कोशिकाएँ अधिक जटिल होती हैं और बाद में उत्पन्न होती हैं। मानव शरीर को बनाने वाली कोशिकाएं यूकेरियोटिक हैं।

रूपों की विविधता के बावजूद, सभी जीवित जीवों की कोशिकाओं का संगठन सामान्य संरचनात्मक सिद्धांतों के अधीन है।

प्रोकार्योटिक कोशिका

यूकेरियोटिक सेल

यूकेरियोटिक कोशिका की संरचना

जंतु कोशिका का सतही परिसर

शामिल glycocalyx, प्लाज्मा झिल्लीऔर नीचे स्थित साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल परत। प्लाज़्मा झिल्ली को प्लाज़्मालेम्मा भी कहा जाता है, जो कोशिका की बाहरी झिल्ली है। यह एक जैविक झिल्ली है, जो लगभग 10 नैनोमीटर मोटी होती है। मुख्य रूप से कोशिका के बाहरी वातावरण के संबंध में एक परिसीमन कार्य प्रदान करता है। इसके अलावा, यह एक परिवहन कार्य भी करता है। कोशिका अपनी झिल्ली की अखंडता को बनाए रखने के लिए ऊर्जा बर्बाद नहीं करती है: अणुओं को उसी सिद्धांत के अनुसार एक साथ रखा जाता है जिसके द्वारा वसा अणुओं को एक साथ रखा जाता है - अणुओं के हाइड्रोफोबिक भागों को निकटता में स्थित करने के लिए यह थर्मोडायनामिक रूप से अधिक फायदेमंद है एक दूसरे से। ग्लाइकोकैलिक्स ऑलिगोसेकेराइड्स, पॉलीसेकेराइड्स, ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के अणु प्लाज़्मालेम्मा में "लंगर" होते हैं। ग्लाइकोकैलिक्स रिसेप्टर और मार्कर कार्य करता है। पशु कोशिकाओं की प्लाज्मा झिल्ली में मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स और लिपोप्रोटीन होते हैं जो विशेष रूप से सतह एंटीजन और रिसेप्टर्स में प्रोटीन अणुओं के साथ जुड़े होते हैं। साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल (प्लाज्मा झिल्ली से सटे) परत में विशिष्ट साइटोस्केलेटल तत्व होते हैं - एक्टिन माइक्रोफिलामेंट्स एक निश्चित तरीके से क्रमबद्ध होते हैं। कॉर्टिकल परत (कॉर्टेक्स) का मुख्य और सबसे महत्वपूर्ण कार्य स्यूडोपोडियल प्रतिक्रियाएं हैं: स्यूडोपोडिया का निष्कासन, लगाव और संकुचन। इस मामले में, माइक्रोफिलामेंट्स को पुनर्व्यवस्थित, लंबा या छोटा किया जाता है। कोशिका का आकार (उदाहरण के लिए, माइक्रोविली की उपस्थिति) कॉर्टिकल परत के साइटोस्केलेटन की संरचना पर भी निर्भर करता है।

साइटोप्लाज्मिक संरचना

साइटोप्लाज्म के तरल घटक को साइटोसोल भी कहा जाता है। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत, ऐसा लग रहा था कि कोशिका तरल प्लाज्मा या सॉल जैसी किसी चीज़ से भरी हुई थी, जिसमें नाभिक और अन्य अंग "तैरते" थे। वास्तव में यह सच नहीं है। यूकेरियोटिक कोशिका का आंतरिक स्थान सख्ती से व्यवस्थित होता है। ऑर्गेनेल की गति को विशेष परिवहन प्रणालियों, तथाकथित सूक्ष्मनलिकाएं की मदद से समन्वित किया जाता है, जो इंट्रासेल्युलर "सड़कों" और विशेष प्रोटीन डायनेइन और किनेसिन के रूप में काम करते हैं, जो "मोटर्स" की भूमिका निभाते हैं। व्यक्तिगत प्रोटीन अणु भी पूरे इंट्रासेल्युलर अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से नहीं फैलते हैं, लेकिन कोशिका के परिवहन प्रणालियों द्वारा पहचाने जाने वाले उनकी सतह पर विशेष संकेतों का उपयोग करके आवश्यक डिब्बों में निर्देशित होते हैं।

अन्तः प्रदव्ययी जलिका

यूकेरियोटिक कोशिका में, एक दूसरे में जाने वाली झिल्ली डिब्बों (ट्यूब और सिस्टर्न) की एक प्रणाली होती है, जिसे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (या एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, ईआर या ईपीएस) कहा जाता है। ईआर का वह भाग, जिसकी झिल्लियों से राइबोसोम जुड़े होते हैं, कहलाता है बारीक(या किसी न किसी) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, प्रोटीन संश्लेषण इसकी झिल्लियों पर होता है। वे डिब्बे जिनकी दीवारों पर राइबोसोम नहीं होते हैं, उन्हें वर्गीकृत किया जाता है चिकना(या दानेदार) ईआर, जो लिपिड संश्लेषण में भाग लेता है। चिकनी और दानेदार ईआर के आंतरिक स्थान पृथक नहीं होते हैं, बल्कि एक दूसरे में गुजरते हैं और परमाणु आवरण के लुमेन के साथ संचार करते हैं।

गॉल्जीकाय

मुख्य

cytoskeleton

सेंट्रीओल्स

माइटोकॉन्ड्रिया

प्रो- और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना

यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतर लंबे समय से एक गठित नाभिक और झिल्ली ऑर्गेनेल की उपस्थिति माना जाता है। हालाँकि, 1970-1980 के दशक तक। यह स्पष्ट हो गया कि यह केवल साइटोस्केलेटन के संगठन में गहरे अंतर का परिणाम था। कुछ समय तक यह माना जाता था कि साइटोस्केलेटन केवल यूकेरियोट्स की विशेषता है, लेकिन 1990 के दशक के मध्य में। यूकेरियोट्स के साइटोस्केलेटन के मुख्य प्रोटीन के समरूप प्रोटीन भी बैक्टीरिया में पाए गए हैं।

यह एक विशेष रूप से संरचित साइटोस्केलेटन की उपस्थिति है जो यूकेरियोट्स को मोबाइल आंतरिक झिल्ली ऑर्गेनेल की एक प्रणाली बनाने की अनुमति देती है। इसके अलावा, साइटोस्केलेटन एंडो- और एक्सोसाइटोसिस होने की अनुमति देता है (यह माना जाता है कि यह एंडोसाइटोसिस के लिए धन्यवाद था कि माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड सहित इंट्रासेल्युलर सिम्बियन यूकेरियोटिक कोशिकाओं में दिखाई दिए)। यूकेरियोटिक साइटोस्केलेटन का एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य यूकेरियोटिक कोशिका के नाभिक (माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन) और शरीर (साइटोटॉमी) का विभाजन सुनिश्चित करना है (प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का विभाजन अधिक सरलता से व्यवस्थित होता है)। साइटोस्केलेटन की संरचना में अंतर प्रो- और यूकेरियोट्स के बीच अन्य अंतरों को भी स्पष्ट करता है - उदाहरण के लिए, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के रूपों की स्थिरता और सरलता और आकार की महत्वपूर्ण विविधता और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में इसे बदलने की क्षमता, साथ ही साथ उत्तरार्द्ध का अपेक्षाकृत बड़ा आकार। इस प्रकार, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का आकार औसतन 0.5-5 माइक्रोन होता है, यूकेरियोटिक कोशिकाओं का आकार औसतन 10 से 50 माइक्रोन होता है। इसके अलावा, केवल यूकेरियोट्स में ही वास्तव में विशाल कोशिकाएं होती हैं, जैसे शार्क या शुतुरमुर्ग के विशाल अंडे (एक पक्षी के अंडे में, पूरी जर्दी एक विशाल अंडा होती है), बड़े स्तनधारियों के न्यूरॉन्स, जिनकी प्रक्रियाएं, साइटोस्केलेटन द्वारा मजबूत होती हैं , लंबाई में दसियों सेंटीमीटर तक पहुंच सकता है।

एनाप्लासिया

विनाश सेलुलर संरचना(उदाहरण के लिए, घातक ट्यूमर में) को एनाप्लासिया कहा जाता है।

कोशिका खोज का इतिहास

कोशिकाओं को देखने वाले पहले व्यक्ति अंग्रेजी वैज्ञानिक रॉबर्ट हुक थे (जिन्हें हम हुक के नियम के कारण जानते हैं)। वर्ष में, यह समझने की कोशिश करते हुए कि कॉर्क का पेड़ इतनी अच्छी तरह से क्यों तैरता है, हुक ने अपने द्वारा सुधारे गए माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कॉर्क के पतले हिस्सों की जांच करना शुरू कर दिया। उन्होंने पाया कि कॉर्क कई छोटी कोशिकाओं में विभाजित था, जिसने उन्हें मठ की कोशिकाओं की याद दिला दी, और उन्होंने इन कोशिकाओं को सेल कहा (अंग्रेजी में सेल का अर्थ है "सेल, सेल, सेल")। उसी वर्ष, डच मास्टर एंटोन वैन लीउवेनहॉक (-) ने पानी की एक बूंद में "जानवरों" - गतिशील जीवित जीवों को देखने के लिए पहली बार माइक्रोस्कोप का उपयोग किया। इस प्रकार, 18वीं शताब्दी की शुरुआत तक, वैज्ञानिकों को पता था कि उच्च आवर्धन के तहत पौधों में एक सेलुलर संरचना होती है, और उन्होंने कुछ जीव देखे जिन्हें बाद में एककोशिकीय कहा गया। हालाँकि, जीवों की संरचना का सेलुलर सिद्धांत 19वीं शताब्दी के मध्य में ही बना था, जब अधिक शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शी प्रकट हुए और कोशिकाओं को ठीक करने और धुंधला करने के तरीके विकसित किए गए। इसके संस्थापकों में से एक रुडोल्फ विरचो थे, लेकिन उनके विचारों में कई त्रुटियां थीं: उदाहरण के लिए, उन्होंने मान लिया कि कोशिकाएं एक-दूसरे से कमजोर रूप से जुड़ी हुई थीं और प्रत्येक का अस्तित्व "अपने आप में" था। केवल बाद में ही सेलुलर प्रणाली की अखंडता को साबित करना संभव हो सका।

यह सभी देखें

• बैक्टीरिया, पौधों और जानवरों की कोशिका संरचना की तुलना

लिंक

• सेल की आणविक जीवविज्ञान, चौथा संस्करण, 2002 - अंग्रेजी में आणविक जीवविज्ञान पर पाठ्यपुस्तक
• साइटोलॉजी और जेनेटिक्स (0564-3783) लेखक की पसंद पर रूसी, यूक्रेनी और अंग्रेजी में लेख प्रकाशित करता है, अंग्रेजी में अनुवादित (0095-4527)

विकिमीडिया फाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "कोशिका (जीव विज्ञान)" क्या है:

बायोलॉजी- जीवविज्ञान। विषय-वस्तु: I. जीव विज्ञान का इतिहास............ 424 जीवनवाद और यंत्रवाद। 16वीं और 18वीं शताब्दी में अनुभवजन्य विज्ञान का उदय। विकासवादी सिद्धांत का उद्भव और विकास। 19वीं सदी में शरीर विज्ञान का विकास। सेलुलर विज्ञान का विकास. 19वीं सदी के परिणाम... बड़ा चिकित्सा विश्वकोश

- (सेल्युला, साइटस), सभी जीवित जीवों की बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई, एक प्राथमिक जीवित प्रणाली। एक विभाग के रूप में अस्तित्व में रह सकता है। जीव (बैक्टीरिया, प्रोटोजोआ, कुछ शैवाल और कवक) या बहुकोशिकीय जानवरों के ऊतकों में,... ... जैविक विश्वकोश शब्दकोश

एरोबिक बीजाणु बनाने वाले जीवाणुओं की कोशिकाएं छड़ के आकार की होती हैं और गैर-बीजाणु बनाने वाले जीवाणुओं की तुलना में, आमतौर पर आकार में बड़ी होती हैं। बीजाणु धारण करने वाले जीवाणुओं के वानस्पतिक रूपों में कमजोर सक्रिय गति होती है, हालाँकि वे... ... जैविक विश्वकोश

इस शब्द के अन्य अर्थ हैं, सेल (अर्थ) देखें। मानव रक्त कोशिकाएं (एचबीसी) ... विकिपीडिया

जीवित जीवों की रासायनिक संरचना

जीवित जीवों की रासायनिक संरचना को दो रूपों में व्यक्त किया जा सकता है: परमाणु और आणविक। परमाणु (मौलिक) संरचना जीवित जीवों में शामिल तत्वों के परमाणुओं के अनुपात को दर्शाती है। आणविक (सामग्री) संरचना पदार्थों के अणुओं के अनुपात को दर्शाती है।

रासायनिक तत्व अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के आयनों और अणुओं के रूप में कोशिकाओं का हिस्सा होते हैं। कोशिका में सबसे महत्वपूर्ण अकार्बनिक पदार्थ पानी और खनिज लवण हैं, सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक पदार्थ कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड हैं।

जल सभी जीवित जीवों का प्रमुख घटक है। अधिकांश जीवित जीवों की कोशिकाओं में औसत जल सामग्री लगभग 70% होती है।

जलीय कोशिका घोल में खनिज लवण धनायनों और ऋणायनों में वियोजित हो जाते हैं। सबसे महत्वपूर्ण धनायन K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ हैं, ऋणायन Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO- हैं।

कार्बोहाइड्रेट - सरल शर्करा के एक या कई अणुओं से युक्त कार्बनिक यौगिक। पशु कोशिकाओं में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा 1-5% होती है, और कुछ पौधों की कोशिकाओं में यह 70% तक पहुँच जाती है।

लिपिड - वसा और वसा जैसे कार्बनिक यौगिक, पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील। विभिन्न कोशिकाओं में उनकी सामग्री बहुत भिन्न होती है: पौधों के बीज और जानवरों के वसा ऊतक की कोशिकाओं में 2-3 से 50-90% तक।

गिलहरी जैविक हेटरोपोलिमर हैं जिनके मोनोमर्स अमीनो एसिड होते हैं। प्रोटीन के निर्माण में केवल 20 अमीनो एसिड शामिल होते हैं। उन्हें मौलिक, या बुनियादी कहा जाता है। कुछ अमीनो एसिड जानवरों और मनुष्यों में संश्लेषित नहीं होते हैं और उन्हें पौधों के खाद्य पदार्थों से आपूर्ति की जानी चाहिए (उन्हें आवश्यक कहा जाता है)।

न्यूक्लिक एसिड। न्यूक्लिक एसिड दो प्रकार के होते हैं: डीएनए और आरएनए। न्यूक्लिक एसिड पॉलिमर होते हैं जिनके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं।

सेल संरचना

कोशिका सिद्धांत का उद्भव

• रॉबर्ट हुक ने 1665 में कॉर्क के एक भाग में कोशिकाओं की खोज की और पहली बार "सेल" शब्द का इस्तेमाल किया।
• एंथोनी वैन लीउवेनहॉक ने एककोशिकीय जीवों की खोज की।
• 1838 में मैथियास स्लेडेन और 1839 में थॉमस श्वान ने कोशिका सिद्धांत के बुनियादी सिद्धांत तैयार किए। हालाँकि, उन्होंने गलती से यह मान लिया कि कोशिकाएँ एक प्राथमिक अकोशिकीय पदार्थ से उत्पन्न होती हैं।
• रुडोल्फ विरचो ने 1858 में सिद्ध किया कि सभी कोशिकाएँ अन्य कोशिकाओं से बनती हैं कोशिका विभाजन.

कोशिका सिद्धांत के मूल सिद्धांत

1. कोशिका सभी जीवित चीजों की संरचनात्मक इकाई है। सभी जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं (वायरस को छोड़कर)।
2. कोशिका सभी जीवित चीजों की कार्यात्मक इकाई है। कोशिका महत्वपूर्ण कार्यों के संपूर्ण परिसर को प्रदर्शित करती है।
3. कोशिका सभी जीवित प्राणियों के विकास की इकाई है। नई कोशिकाएँ मूल (माँ) कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप ही बनती हैं।
4. कोशिका सभी जीवित चीजों की आनुवंशिक इकाई है। एक कोशिका के गुणसूत्रों में पूरे जीव के विकास के बारे में जानकारी होती है।
5. सभी जीवों की कोशिकाएँ रासायनिक संरचना, संरचना और कार्यों में समान होती हैं।

सेलुलर संगठन के प्रकार

जीवित जीवों में केवल विषाणुओं में कोशिकीय संरचना नहीं होती है। अन्य सभी जीव कोशिकीय जीवन रूपों द्वारा दर्शाए जाते हैं। कोशिकीय संगठन दो प्रकार के होते हैं: प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक। प्रोकैरियोट्स में बैक्टीरिया शामिल हैं, यूकेरियोट्स में पौधे, कवक और जानवर शामिल हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ अपेक्षाकृत सरल होती हैं। उनमें केंद्रक नहीं होता है, साइटोप्लाज्म में जिस क्षेत्र में डीएनए स्थित होता है उसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है, एकमात्र डीएनए अणु गोलाकार होता है और प्रोटीन से जुड़ा नहीं होता है, कोशिकाएं यूकेरियोटिक कोशिकाओं से छोटी होती हैं, कोशिका दीवार में ग्लाइकोपेप्टाइड - म्यूरिन शामिल होता है। कोई झिल्ली अंग नहीं हैं, उनके कार्य प्लाज्मा झिल्ली के आक्रमण द्वारा किए जाते हैं, राइबोसोम छोटे होते हैं, कोई सूक्ष्मनलिकाएं नहीं होती हैं, इसलिए साइटोप्लाज्म गतिहीन होता है, और सिलिया और फ्लैगेला की एक विशेष संरचना होती है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एक केंद्रक होता है जिसमें गुणसूत्र स्थित होते हैं - प्रोटीन से जुड़े रैखिक डीएनए अणु कोशिका द्रव्य में स्थित होते हैं;

पादप कोशिकाओं को एक मोटी सेल्यूलोज कोशिका दीवार, प्लास्टिड और एक बड़ी केंद्रीय रिक्तिका की उपस्थिति से पहचाना जाता है जो नाभिक को परिधि में विस्थापित करती है। उच्च पौधों के कोशिका केंद्र में सेंट्रीओल्स नहीं होते हैं। भंडारण कार्बोहाइड्रेट स्टार्च है।

फंगल कोशिकाओं में एक कोशिका भित्ति होती है जिसमें काइटिन होता है, साइटोप्लाज्म में एक केंद्रीय रिक्तिका होती है, और कोई प्लास्टिड नहीं होता है। केवल कुछ कवकों में कोशिका केंद्र में सेंट्रीओल होता है। मुख्य आरक्षित कार्बोहाइड्रेट ग्लाइकोजन है।

पशु कोशिकाओं में, एक नियम के रूप में, एक पतली कोशिका भित्ति होती है, इसमें प्लास्टिड नहीं होते हैं और कोशिका केंद्र में एक सेंट्रीओल होता है; भंडारण कार्बोहाइड्रेट ग्लाइकोजन है।

यूकेरियोटिक कोशिका की संरचना

एक विशिष्ट यूकेरियोटिक कोशिका में तीन घटक होते हैं: झिल्ली, साइटोप्लाज्म और नाभिक।

कोशिका झिल्ली

बाहर, कोशिका एक झिल्ली से घिरी होती है, जिसका आधार प्लाज़्मा झिल्ली या प्लाज़्मालेम्मा होता है, जिसकी विशिष्ट संरचना और मोटाई 7.5 एनएम होती है।

कोशिका झिल्ली महत्वपूर्ण और बहुत विविध कार्य करती है: कोशिका के आकार को निर्धारित और बनाए रखती है; कोशिका को हानिकारक जैविक एजेंटों के प्रवेश के यांत्रिक प्रभावों से बचाता है; कई आणविक संकेतों (उदाहरण के लिए, हार्मोन) का स्वागत करता है; कोशिका की आंतरिक सामग्री को सीमित करता है; कोशिका और पर्यावरण के बीच चयापचय को नियंत्रित करता है, इंट्रासेल्युलर संरचना की स्थिरता सुनिश्चित करता है; अंतरकोशिकीय संपर्कों के निर्माण में भाग लेता है और विभिन्न प्रकारसाइटोप्लाज्म के विशिष्ट उभार (माइक्रोविली, सिलिया, फ्लैगेला)।

जंतु कोशिकाओं की झिल्ली में मौजूद कार्बन घटक को ग्लाइकोकैलिक्स कहा जाता है।

कोशिका और उसके पर्यावरण के बीच पदार्थों का आदान-प्रदान निरंतर होता रहता है। कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों के परिवहन की क्रियाविधि परिवहन किए गए कणों के आकार पर निर्भर करती है। छोटे अणुओं और आयनों को कोशिका द्वारा सक्रिय और निष्क्रिय परिवहन के रूप में सीधे झिल्ली के पार ले जाया जाता है।

प्रकार और दिशा के आधार पर, एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस को प्रतिष्ठित किया जाता है।

ठोस और बड़े कणों के अवशोषण और विमोचन को क्रमशः फागोसाइटोसिस और रिवर्स फागोसाइटोसिस कहा जाता है; तरल या घुले हुए कणों को पिनोसाइटोसिस और रिवर्स पिनोसाइटोसिस कहा जाता है।

कोशिका द्रव्य

साइटोप्लाज्म कोशिका की आंतरिक सामग्री है और इसमें हाइलोप्लाज्म और इसमें स्थित विभिन्न इंट्रासेल्युलर संरचनाएं होती हैं।

हाइलोप्लाज्म (मैट्रिक्स) अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों का एक जलीय घोल है जो इसकी चिपचिपाहट को बदल सकता है और इसमें होता है निरंतर गति. साइटोप्लाज्म को हिलाने या प्रवाहित करने की क्षमता को साइक्लोसिस कहा जाता है।

मैट्रिक्स एक सक्रिय वातावरण है जिसमें कई भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं और जो कोशिका के सभी तत्वों को एक ही प्रणाली में एकजुट करती है।

कोशिका की साइटोप्लाज्मिक संरचनाएं समावेशन और ऑर्गेनेल द्वारा दर्शायी जाती हैं। समावेशन अपेक्षाकृत अस्थिर होते हैं, जो जीवन के कुछ क्षणों में कुछ प्रकार की कोशिकाओं में पाए जाते हैं, उदाहरण के लिए, पोषक तत्वों की आपूर्ति (स्टार्च अनाज, प्रोटीन, ग्लाइकोजन बूंदें) या कोशिका से निकलने वाले उत्पादों के रूप में। अंगक अधिकांश कोशिकाओं के स्थायी और आवश्यक घटक होते हैं, जिनकी एक विशिष्ट संरचना होती है और वे एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं।

यूकेरियोटिक कोशिका के झिल्ली अंग में एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी तंत्र, माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम और प्लास्टिड शामिल हैं।

अन्तः प्रदव्ययी जलिका। सभी आंतरिक क्षेत्रसाइटोप्लाज्म कई छोटे चैनलों और गुहाओं से भरा होता है, जिनकी दीवारें प्लाज्मा झिल्ली की संरचना के समान झिल्ली होती हैं। ये चैनल शाखाएँ बनाते हैं, एक दूसरे से जुड़ते हैं और एक नेटवर्क बनाते हैं जिसे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम कहा जाता है।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम अपनी संरचना में विषम है। इसके दो ज्ञात प्रकार हैं: दानेदार और चिकना। दानेदार नेटवर्क के चैनलों और गुहाओं की झिल्लियों पर कई छोटे गोल पिंड होते हैं - राइबोसोम, जो झिल्लियों को खुरदरा रूप देते हैं। चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियाँ अपनी सतह पर राइबोसोम नहीं रखती हैं।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम कई विविध कार्य करता है। दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का मुख्य कार्य प्रोटीन संश्लेषण में भागीदारी है, जो राइबोसोम में होता है।

लिपिड और कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों पर होता है। ये सभी संश्लेषण उत्पाद चैनलों और गुहाओं में जमा होते हैं, और फिर कोशिका के विभिन्न अंगों में पहुंचाए जाते हैं, जहां वे सेलुलर समावेशन के रूप में साइटोप्लाज्म में खपत या जमा होते हैं। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम कोशिका के मुख्य अंगों को जोड़ता है।

गॉल्जीकाय

कई पशु कोशिकाओं, जैसे तंत्रिका कोशिकाओं में, यह नाभिक के चारों ओर स्थित एक जटिल नेटवर्क का रूप ले लेता है। पौधों और प्रोटोजोआ की कोशिकाओं में, गोल्गी तंत्र को व्यक्तिगत सिकल- या रॉड के आकार के निकायों द्वारा दर्शाया जाता है। इसके आकार की विविधता के बावजूद, इस अंग की संरचना पौधे और पशु जीवों की कोशिकाओं में समान है।

गोल्गी तंत्र में शामिल हैं: झिल्लियों से घिरी और समूहों में स्थित गुहाएँ (5-10); गुहाओं के सिरों पर स्थित बड़े और छोटे बुलबुले। ये सभी तत्व एक एकल परिसर बनाते हैं।

गोल्गी तंत्र कई महत्वपूर्ण कार्य करता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनलों के माध्यम से उत्पादों को इसमें पहुंचाया जाता है सिंथेटिक गतिविधिकोशिकाएँ - प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा। ये सभी पदार्थ पहले जमा होते हैं, और फिर, बड़े और छोटे बुलबुले के रूप में, साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं और या तो अपने जीवन के दौरान कोशिका में ही उपयोग किए जाते हैं, या इससे निकालकर शरीर में उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, स्तनधारी अग्न्याशय की कोशिकाओं में, पाचन एंजाइम संश्लेषित होते हैं, जो अंग की गुहाओं में जमा होते हैं। फिर एंजाइमों से भरे बुलबुले बनते हैं। वे कोशिकाओं से अग्न्याशय वाहिनी में उत्सर्जित होते हैं, जहां से वे आंतों की गुहा में प्रवाहित होते हैं। इस अंगक का एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य यह है कि इसकी झिल्लियों पर वसा और कार्बोहाइड्रेट (पॉलीसेकेराइड) का संश्लेषण होता है, जिनका उपयोग कोशिका में किया जाता है और जो झिल्लियों का हिस्सा होते हैं। गोल्गी तंत्र की गतिविधि के लिए धन्यवाद, प्लाज्मा झिल्ली का नवीनीकरण और विकास होता है।

माइटोकॉन्ड्रिया

अधिकांश जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में छोटे शरीर (0.2-7 माइक्रोन) होते हैं - माइटोकॉन्ड्रिया (ग्रीक "मिटोस" - धागा, "कॉन्ड्रियन" - अनाज, दाना)।

माइटोकॉन्ड्रिया एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, जिससे आप उनके आकार, स्थान की जांच कर सकते हैं और उनकी संख्या की गणना कर सकते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक संरचना का उपयोग करके अध्ययन किया गया है इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी. माइटोकॉन्ड्रियल खोल में दो झिल्ली होते हैं - बाहरी और आंतरिक। बाहरी झिल्ली चिकनी होती है, इसमें कोई तह या उभार नहीं बनता है। इसके विपरीत, आंतरिक झिल्ली, कई तह बनाती है जो माइटोकॉन्ड्रियल गुहा में निर्देशित होती हैं। आंतरिक झिल्ली की परतों को क्रिस्टे (लैटिन "क्रिस्टा" - रिज, आउटग्रोथ) कहा जाता है। विभिन्न कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में क्रिस्टे की संख्या भिन्न-भिन्न होती है। उनमें से कई दसियों से लेकर कई सौ तक हो सकते हैं, विशेष रूप से सक्रिय रूप से कार्य करने वाली कोशिकाओं, जैसे मांसपेशी कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में कई क्राइस्टे होते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया को कहा जाता है बिजली की स्टेशनों"कोशिकाएं" क्योंकि उनका मुख्य कार्य एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) का संश्लेषण है। यह एसिड सभी जीवों की कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में संश्लेषित होता है और कोशिका और पूरे जीव की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत है।

कोशिका में पहले से मौजूद माइटोकॉन्ड्रिया के विभाजन से नए माइटोकॉन्ड्रिया का निर्माण होता है।

लाइसोसोम

वे छोटे गोल शरीर हैं। प्रत्येक लाइसोसोम एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग होता है। लाइसोसोम के अंदर ऐसे एंजाइम होते हैं जो प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट और न्यूक्लिक एसिड को तोड़ते हैं।

लाइसोसोम एक खाद्य कण के पास पहुंचते हैं जो साइटोप्लाज्म में प्रवेश कर चुका है, इसके साथ विलीन हो जाता है, और एक पाचन रिक्तिका का निर्माण होता है, जिसके अंदर लाइसोसोम एंजाइमों से घिरा एक खाद्य कण होता है। भोजन कणों के पाचन के परिणामस्वरूप बनने वाले पदार्थ कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं और कोशिका द्वारा उपयोग किए जाते हैं।

पोषक तत्वों को सक्रिय रूप से पचाने की क्षमता रखने वाले, लाइसोसोम महत्वपूर्ण गतिविधि के दौरान मरने वाले कोशिका भागों, संपूर्ण कोशिकाओं और अंगों को हटाने में भाग लेते हैं। कोशिका में नये लाइसोसोम का निर्माण निरंतर होता रहता है। लाइसोसोम में मौजूद एंजाइम, किसी भी अन्य प्रोटीन की तरह, साइटोप्लाज्म में राइबोसोम पर संश्लेषित होते हैं। फिर ये एंजाइम एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से होते हुए गोल्गी तंत्र तक जाते हैं, जिसकी गुहाओं में लाइसोसोम बनते हैं। इस रूप में, लाइसोसोम साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं।

प्लास्टिड

प्लास्टिड सभी पादप कोशिकाओं के कोशिकाद्रव्य में पाए जाते हैं। जंतु कोशिकाओं में कोई प्लास्टिड नहीं होते हैं। प्लास्टिड के तीन मुख्य प्रकार हैं: हरा - क्लोरोप्लास्ट; लाल, नारंगी और पीला - क्रोमोप्लास्ट; रंगहीन - ल्यूकोप्लास्ट।

जिन अंगकों में झिल्ली संरचना नहीं होती, वे भी अधिकांश कोशिकाओं के लिए आवश्यक होते हैं। इनमें राइबोसोम, माइक्रोफिलामेंट्स, सूक्ष्मनलिकाएं और कोशिका केंद्र शामिल हैं।

राइबोसोम. राइबोसोम सभी जीवों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। ये 15-20 एनएम व्यास वाले सूक्ष्म गोल पिंड हैं। प्रत्येक राइबोसोम में छोटे और बड़े, असमान आकार के दो कण होते हैं।

एक कोशिका में कई हजारों राइबोसोम होते हैं; वे या तो दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों पर स्थित होते हैं या साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से स्थित होते हैं। राइबोसोम में प्रोटीन और आरएनए होते हैं। राइबोसोम का कार्य प्रोटीन संश्लेषण है। प्रोटीन संश्लेषण एक जटिल प्रक्रिया है जो एक राइबोसोम द्वारा नहीं, बल्कि पूरे समूह द्वारा की जाती है, जिसमें कई दर्जन एकजुट राइबोसोम भी शामिल हैं। राइबोसोम के इस समूह को पॉलीसोम कहा जाता है। संश्लेषित प्रोटीन पहले एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनलों और गुहाओं में जमा होते हैं और फिर उन्हें ऑर्गेनेल और सेल साइटों पर ले जाया जाता है जहां उनका उपभोग किया जाता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और इसकी झिल्लियों पर स्थित राइबोसोम प्रोटीन के जैवसंश्लेषण और परिवहन के लिए एक एकल उपकरण का प्रतिनिधित्व करते हैं।

सूक्ष्मनलिकाएं और माइक्रोफिलामेंट्स

विभिन्न संकुचनशील प्रोटीनों से बनी धागे जैसी संरचनाएं और कोशिका के मोटर कार्यों का निर्धारण करती हैं। सूक्ष्मनलिकाएं खोखले सिलेंडर की तरह दिखती हैं, जिनकी दीवारों में प्रोटीन - ट्यूबुलिन होते हैं। माइक्रोफिलामेंट्स एक्टिन और मायोसिन से बनी बहुत पतली, लंबी, धागे जैसी संरचनाएं होती हैं।

सूक्ष्मनलिकाएं और माइक्रोफिलामेंट्स कोशिका के संपूर्ण साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं, इसके साइटोस्केलेटन का निर्माण करते हैं, जिससे साइक्लोसिस, ऑर्गेनेल की इंट्रासेल्युलर गतिविधियां, परमाणु सामग्री के विभाजन के दौरान गुणसूत्रों का विचलन आदि होता है।

सेलुलर केंद्र (सेंट्रोसोम)। जंतु कोशिकाओं में केन्द्रक के पास एक कोशिकांग होता है जिसे कोशिका केंद्र कहते हैं। कोशिका केंद्र के मुख्य भाग में दो छोटे पिंड होते हैं - सेंट्रीओल्स, जो सघन साइटोप्लाज्म के एक छोटे से क्षेत्र में स्थित होते हैं। प्रत्येक सेंट्रीओल का आकार 1 µm तक लंबे सिलेंडर जैसा होता है। सेंट्रीओल्स खेलते हैं महत्वपूर्ण भूमिकाकोशिका विभाजन के दौरान; वे डिवीजन स्पिंडल के निर्माण में भाग लेते हैं।

विकास की प्रक्रिया में, विभिन्न कोशिकाएँ विभिन्न परिस्थितियों में रहने और विशिष्ट कार्य करने के लिए अनुकूलित हो गईं। इसके लिए उनमें विशेष ऑर्गेनेल की उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जिन्हें ऊपर चर्चा किए गए सामान्य प्रयोजन ऑर्गेनॉइड के विपरीत विशिष्ट कहा जाता है। इनमें प्रोटोजोआ की संकुचनशील रिक्तिकाएं, मांसपेशी फाइबर मायोफाइब्रिल्स, न्यूरोफाइब्रिल्स और तंत्रिका कोशिकाओं के सिनैप्टिक वेसिकल्स, माइक्रोविली शामिल हैं। उपकला कोशिकाएं, कुछ प्रोटोजोआ के सिलिया और फ्लैगेल्ला।

मुख्य

केन्द्रक यूकेरियोटिक कोशिकाओं का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। अधिकांश कोशिकाओं में एक केन्द्रक होता है, लेकिन बहुकेंद्रकीय कोशिकाएँ भी पाई जाती हैं (कई प्रोटोजोआ में, कशेरुकियों की कंकाल की मांसपेशियों में)। कुछ अत्यधिक विशिष्ट कोशिकाएं अपने नाभिक खो देती हैं (उदाहरण के लिए स्तनधारी लाल रक्त कोशिकाएं)।

नाभिक, एक नियम के रूप में, एक गोलाकार या अंडाकार आकार होता है, कम अक्सर यह खंडित या फ़्यूसीफॉर्म हो सकता है। नाभिक में एक परमाणु आवरण और कैरियोप्लाज्म होता है जिसमें क्रोमैटिन (गुणसूत्र) और न्यूक्लियोली होते हैं।

परमाणु आवरण दो झिल्लियों (बाहरी और भीतरी) से बनता है और इसमें कई छिद्र होते हैं जिनके माध्यम से नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच विभिन्न पदार्थों का आदान-प्रदान होता है।

कैरियोप्लाज्म (न्यूक्लियोप्लाज्म) एक जेली जैसा घोल है जिसमें विभिन्न प्रोटीन, न्यूक्लियोटाइड, आयन, साथ ही क्रोमोसोम और न्यूक्लियोलस होते हैं।

न्यूक्लियोलस एक छोटा गोल शरीर है, जो अत्यधिक दागदार होता है और गैर-विभाजित कोशिकाओं के नाभिक में पाया जाता है। न्यूक्लियोलस का कार्य आरआरएनए का संश्लेषण और प्रोटीन के साथ इसका संबंध है, अर्थात। राइबोसोमल उपइकाइयों का संयोजन।

क्रोमैटिन प्रोटीन के साथ जटिल डीएनए अणुओं द्वारा गठित गुच्छों, कणिकाओं और फिलामेंटस संरचनाएं हैं जो विशेष रूप से कुछ रंगों से रंगे होते हैं। क्रोमैटिन के भीतर डीएनए अणुओं के विभिन्न खंड होते हैं बदलती डिग्रयों कोसर्पिलीकरण, और इसलिए रंग की तीव्रता और आनुवंशिक गतिविधि की प्रकृति में भिन्न होता है। क्रोमैटिन गैर-विभाजित कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री के अस्तित्व का एक रूप है और इसमें निहित जानकारी को दोगुना करने और कार्यान्वित करने की संभावना प्रदान करता है। कोशिका विभाजन के दौरान, डीएनए सर्पिल और क्रोमैटिन संरचनाएं गुणसूत्र बनाती हैं।

क्रोमोसोम घने, तीव्रता से दागदार संरचनाएं हैं जो आनुवंशिक सामग्री के रूपात्मक संगठन की इकाइयां हैं और कोशिका विभाजन के दौरान इसका सटीक वितरण सुनिश्चित करते हैं।

प्रत्येक जैविक प्रजाति की कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या स्थिर होती है। आमतौर पर शरीर की कोशिकाओं (दैहिक) के नाभिक में गुणसूत्र जोड़े में प्रस्तुत होते हैं; रोगाणु कोशिकाओं में वे जोड़े में नहीं होते हैं। जनन कोशिकाओं में गुणसूत्रों के एक सेट को अगुणित (एन) कहा जाता है, जबकि दैहिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों के एक सेट को द्विगुणित (2एन) कहा जाता है। विभिन्न जीवों के गुणसूत्र आकार और आकृति में भिन्न-भिन्न होते हैं।

किसी विशेष प्रकार के जीवित जीव की कोशिकाओं के गुणसूत्रों के द्विगुणित समूह को, जो गुणसूत्रों की संख्या, आकार और आकृति द्वारा पहचाना जाता है, कैरियोटाइप कहा जाता है। दैहिक कोशिकाओं के गुणसूत्र समूह में, युग्मित गुणसूत्रों को समजात कहा जाता है, विभिन्न युग्मों के गुणसूत्रों को गैर-समजात कहा जाता है। समजातीय गुणसूत्र आकार, आकार और संरचना में समान होते हैं (एक मातृ जीव से विरासत में मिला है, दूसरा पैतृक जीव से)। कैरियोटाइप के हिस्से के रूप में क्रोमोसोम को ऑटोसोम, या गैर-सेक्स क्रोमोसोम में भी विभाजित किया जाता है, जो पुरुष और महिला व्यक्तियों में समान होते हैं, और हेटरोक्रोमोसोम, या सेक्स क्रोमोसोम, जो लिंग निर्धारण में शामिल होते हैं और पुरुषों और महिलाओं में भिन्न होते हैं। मानव कैरियोटाइप को 46 गुणसूत्रों (23 जोड़े) द्वारा दर्शाया गया है: 44 ऑटोसोम और 2 सेक्स क्रोमोसोम (महिलाओं में दो समान एक्स क्रोमोसोम होते हैं, पुरुषों में एक्स और वाई क्रोमोसोम होते हैं)।

नाभिक आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत और कार्यान्वित करता है, प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया को नियंत्रित करता है, और, प्रोटीन के माध्यम से, अन्य सभी जीवन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। केन्द्रक बेटी कोशिकाओं के बीच वंशानुगत जानकारी की प्रतिकृति और वितरण में शामिल है, और, परिणामस्वरूप, शरीर की कोशिका विभाजन और विकास प्रक्रियाओं के विनियमन में शामिल है।