(परमाणु)। प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं संरचना में सरल होती हैं, जाहिर है, वे पहले विकास की प्रक्रिया में उत्पन्न हुई थीं। यूकेरियोटिक कोशिकाएं अधिक जटिल होती हैं और बाद में दिखाई देती हैं। मानव शरीर को बनाने वाली कोशिकाएं यूकेरियोटिक हैं।
रूपों की विविधता के बावजूद, सभी जीवित जीवों की कोशिकाओं का संगठन समान संरचनात्मक सिद्धांतों के अधीन है।
प्रोकार्योटिक कोशिका
यूकेरियोटिक सेल
यूकेरियोटिक कोशिका संरचना
एक पशु कोशिका का भूतल परिसर
के होते हैं glycocalyx, प्लास्मालेम्मासऔर इसके नीचे स्थित साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल परत। प्लाज़्मा झिल्ली को प्लाज़्मालेम्मा, बाहरी कोशिका झिल्ली भी कहा जाता है। यह एक जैविक झिल्ली है, जो लगभग 10 नैनोमीटर मोटी होती है। सबसे पहले, यह सेल के बाहरी वातावरण के संबंध में एक परिसीमन कार्य प्रदान करता है। इसके अलावा, यह एक परिवहन कार्य करता है। कोशिका अपनी झिल्ली की अखंडता को बनाए रखने के लिए ऊर्जा खर्च नहीं करती है: अणुओं को उसी सिद्धांत के अनुसार आयोजित किया जाता है जिसके द्वारा वसा अणुओं को एक साथ रखा जाता है - यह अणुओं के हाइड्रोफोबिक भागों के लिए एक दूसरे के निकट निकटता में स्थित होने के लिए थर्मोडायनामिक रूप से अधिक फायदेमंद होता है। . Glycocalyx प्लाज्मा झिल्ली में "लंगर" ऑलिगोसेकेराइड, पॉलीसेकेराइड, ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के अणुओं का प्रतिनिधित्व करता है। ग्लाइकोकैलिक्स रिसेप्टर और मार्कर कार्य करता है। पशु कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में मुख्य रूप से प्रोटीन के एम्बेडेड अणुओं के साथ फॉस्फोलिपिड्स और लिपोप्रोटीन होते हैं, विशेष रूप से, सतह एंटीजन और रिसेप्टर्स। साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल (प्लाज्मा झिल्ली से सटे) परत में, साइटोस्केलेटन के विशिष्ट तत्व होते हैं - एक निश्चित तरीके से एक्टिन माइक्रोफिलामेंट्स का आदेश दिया जाता है। कॉर्टिकल लेयर (कॉर्टेक्स) का मुख्य और सबसे महत्वपूर्ण कार्य स्यूडोपोडियल प्रतिक्रियाएं हैं: स्यूडोपोडिया की अस्वीकृति, लगाव और संकुचन। इस मामले में, माइक्रोफिलामेंट्स को पुनर्व्यवस्थित, लंबा या छोटा किया जाता है। कोशिका का आकार कॉर्टिकल परत के साइटोस्केलेटन की संरचना पर भी निर्भर करता है (उदाहरण के लिए, माइक्रोविली की उपस्थिति)।
साइटोप्लाज्म 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 सोल जैसी किसी चीज से भरी हुई है, जिसमें नाभिक और अन्य अंग "तैरते हैं"। दरअसल, ऐसा नहीं है। यूकेरियोटिक कोशिका के आंतरिक स्थान को कड़ाई से व्यवस्थित किया जाता है। ऑर्गेनेल की गति को विशेष परिवहन प्रणालियों की मदद से समन्वित किया जाता है, तथाकथित सूक्ष्मनलिकाएं, जो इंट्रासेल्युलर "सड़कों" और विशेष प्रोटीन डायनेन्स और किनेसिन के रूप में काम करती हैं, जो "इंजन" की भूमिका निभाते हैं। व्यक्तिगत प्रोटीन अणु भी इंट्रासेल्युलर अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से नहीं फैलते हैं, लेकिन उनकी सतह पर विशेष संकेतों का उपयोग करके आवश्यक डिब्बों को निर्देशित किया जाता है, जो सेल परिवहन प्रणालियों द्वारा पहचाने जाते हैं।
अन्तः प्रदव्ययी जलिका
एक यूकेरियोटिक कोशिका में, एक दूसरे में गुजरने वाले झिल्ली डिब्बों (ट्यूब और सिस्टर्न) की एक प्रणाली होती है, जिसे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (या एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, ईपीआर या ईपीएस) कहा जाता है। ईआर का वह भाग, जिससे राइबोसोम जुड़ी हुई झिल्लियों से जुड़े होते हैं, कहा जाता है बारीक(या खुरदुरा) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में, इसकी झिल्लियों पर प्रोटीन संश्लेषण होता है। जिन डिब्बों की दीवारों पर राइबोसोम नहीं होते, उन्हें कहा जाता है निर्बाध(या दानेदार) ईपीआर, जो लिपिड संश्लेषण में भाग लेता है। चिकनी और दानेदार ईपीआर के आंतरिक स्थान पृथक नहीं हैं, लेकिन एक दूसरे में विलीन हो जाते हैं और परमाणु लिफाफे के लुमेन के साथ संचार करते हैं।
गॉल्जीकाय
सार
cytoskeleton
सेंट्रीओलिक
माइटोकॉन्ड्रिया
प्रो- और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना
यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतर लंबे समय तकएक गठित नाभिक और झिल्ली वाले जीवों की उपस्थिति पर विचार किया गया था। हालाँकि, 1970-1980 के दशक तक। यह स्पष्ट हो गया कि यह केवल साइटोस्केलेटन के संगठन में गहरे अंतर का परिणाम है। कुछ समय के लिए यह माना जाता था कि साइटोस्केलेटन केवल यूकेरियोट्स की विशेषता है, लेकिन 1990 के दशक के मध्य में। यूकेरियोटिक साइटोस्केलेटन के मुख्य प्रोटीन के समरूप प्रोटीन भी बैक्टीरिया में पाए गए हैं।
यह एक विशेष रूप से व्यवस्थित साइटोस्केलेटन की उपस्थिति है जो यूकेरियोट्स को मोबाइल आंतरिक झिल्ली ऑर्गेनेल की एक प्रणाली बनाने की अनुमति देता है। इसके अलावा, साइटोस्केलेटन एंडो- और एक्सोसाइटोसिस की अनुमति देता है (यह माना जाता है कि यह एंडोसाइटोसिस के लिए धन्यवाद था कि माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड सहित इंट्रासेल्युलर सहजीवन यूकेरियोटिक कोशिकाओं में दिखाई दिए)। यूकेरियोटिक साइटोस्केलेटन का एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य यूकेरियोटिक कोशिका के नाभिक (माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन) और शरीर (साइटोटॉमी) के विभाजन को सुनिश्चित करना है (प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का विभाजन व्यवस्थित करना आसान है)। साइटोस्केलेटन की संरचना में अंतर प्रो और यूकेरियोट्स के बीच अन्य अंतरों को भी समझाते हैं - उदाहरण के लिए, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के रूपों की स्थिरता और सादगी और आकार की एक महत्वपूर्ण विविधता और यूकेरियोटिक में इसे बदलने की क्षमता, साथ ही साथ अपेक्षाकृत बड़े बाद का आकार। तो, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का आकार औसतन 0.5-5 माइक्रोन होता है, यूकेरियोटिक कोशिकाओं का आकार औसतन 10 से 50 माइक्रोन तक होता है। इसके अलावा, केवल यूकेरियोट्स के बीच वास्तव में विशाल कोशिकाएं होती हैं, जैसे कि शार्क या शुतुरमुर्ग के बड़े अंडे (एक पक्षी के अंडे में, पूरी जर्दी एक विशाल अंडा होता है), बड़े स्तनधारियों के न्यूरॉन्स, जिनकी प्रक्रियाएं, साइटोस्केलेटन द्वारा मजबूत होती हैं, तक पहुंच सकती हैं। लंबाई में दसियों सेंटीमीटर।
अनाप्लासिया
सेलुलर संरचना का विनाश (उदाहरण के लिए, घातक ट्यूमर में) को एनाप्लासिया कहा जाता है।
सेल खोज इतिहास
कोशिकाओं को देखने वाला पहला व्यक्ति अंग्रेजी वैज्ञानिक रॉबर्ट हुक था (हुक के नियम के लिए हमें धन्यवाद के लिए जाना जाता है)। एक वर्ष में, यह समझने की कोशिश करते हुए कि कॉर्क का पेड़ इतनी अच्छी तरह से क्यों तैरता है, हुक ने अपने बेहतर माइक्रोस्कोप से कॉर्क के पतले वर्गों की जांच करना शुरू कर दिया। उन्होंने पाया कि कॉर्क को कई छोटी कोशिकाओं में विभाजित किया गया था जो उन्हें मठ की कोशिकाओं की याद दिलाती थीं, और उन्होंने इन कोशिकाओं को कहा (अंग्रेजी में सेल का अर्थ है "कोशिका, कोशिका, पिंजरा")। वर्ष में, डच मास्टर एंटोन वैन लीउवेनहोएक ने माइक्रोस्कोप की मदद से पहली बार पानी "जानवरों" की एक बूंद में जीवित जीवों को देखा। इस प्रकार, पहले से ही 18 वीं शताब्दी की शुरुआत तक, वैज्ञानिकों को पता था कि उच्च आवर्धन के तहत, पौधों में एक सेलुलर संरचना होती है, और उन्होंने कुछ जीवों को देखा, जिन्हें बाद में एककोशिकीय कहा जाता था। हालांकि, जीवों की संरचना का सेलुलर सिद्धांत केवल 19 वीं शताब्दी के मध्य तक बना था, जब अधिक शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शी दिखाई दिए 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 गलतियाँ थीं: उदाहरण के लिए, उन्होंने माना कि कोशिकाएँ एक-दूसरे से कमजोर रूप से जुड़ी हुई हैं और प्रत्येक "अपने आप" मौजूद है। केवल बाद में सेलुलर सिस्टम की अखंडता को साबित करना संभव था।
यह सभी देखें
- बैक्टीरिया, पौधों और जानवरों की कोशिका संरचना की तुलना
लिंक
- सेल का आणविक जीव विज्ञान, चौथा संस्करण, 2002 - अंग्रेजी में आणविक जीवविज्ञान पाठ्यपुस्तक
- साइटोलॉजी और जेनेटिक्स (0564-3783) लेखक की पसंद के रूसी, यूक्रेनी और अंग्रेजी भाषाओं में लेख प्रकाशित करता है, अंग्रेजी में अनुवादित (0095-4527)
विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010.
देखें कि "कोशिका (जीव विज्ञान)" अन्य शब्दकोशों में क्या है:
बायोलॉजी- जीव विज्ञान। सामग्री: I. जीव विज्ञान का इतिहास ............... 424 जीवन शक्ति और यंत्रवाद। XVI XVIII सदियों में अनुभवजन्य विज्ञान का उदय। विकासवादी सिद्धांत का उद्भव और विकास। XIX सदी में शरीर विज्ञान का विकास। सेलुलर सीखने का विकास। XIX सदी के परिणाम ... बड़ा चिकित्सा विश्वकोश
- (सेलुला, साइटस), सभी जीवित जीवों की बुनियादी संरचनात्मक रूप से कार्यात्मक इकाई, एक प्राथमिक जीवित प्रणाली। यह एक विभाग के रूप में मौजूद हो सकता है। जीव (बैक्टीरिया, प्रोटोजोआ, कुछ शैवाल और कवक) या बहुकोशिकीय जानवरों के ऊतकों के हिस्से के रूप में, ... ... जैविक विश्वकोश शब्दकोश
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योजना
1. कोशिका, इसकी संरचना और कार्य
2. कोशिका के जीवन में जल
3. कोशिका में चयापचय और ऊर्जा
4. कोशिका पोषण। प्रकाश संश्लेषण और रसायन संश्लेषण
5. आनुवंशिक कोड। कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण
6. कोशिका और शरीर में प्रतिलेखन और अनुवाद का विनियमन
ग्रन्थसूची
1. कोशिका, इसकी संरचना और कार्य
कोशिकाएं अंतरकोशिकीय पदार्थ में स्थित होती हैं, जो उनकी यांत्रिक शक्ति, पोषण और श्वसन प्रदान करती हैं। किसी भी कोशिका के मुख्य भाग साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस होते हैं।
कोशिका एक झिल्ली से ढकी होती है जिसमें अणुओं की कई परतें होती हैं, जो पदार्थों की चयनात्मक पारगम्यता सुनिश्चित करती हैं। साइटोप्लाज्म में सबसे छोटी संरचनाएं होती हैं - ऑर्गेनेल। सेल ऑर्गेनेल में शामिल हैं: एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, सेल सेंटर।
कोशिका में शामिल हैं: सतह उपकरण, कोशिका द्रव्य, नाभिक।
पशु कोशिका की संरचना
बाहरी, या प्लाज्मा, झिल्ली- से सेल की सामग्री को परिसीमित करता है वातावरण(अन्य कोशिकाएं, अंतरकोशिकीय पदार्थ), लिपिड और प्रोटीन अणुओं से बनी होती हैं, कोशिकाओं के बीच संचार प्रदान करती हैं, पदार्थों को कोशिका में (पिनोसाइटोसिस, फागोसाइटोसिस) और कोशिका से बाहर ले जाती हैं।
कोशिका द्रव्य- कोशिका का आंतरिक अर्ध-तरल वातावरण, जो इसमें स्थित नाभिक और जीवों के बीच संबंध प्रदान करता है। मुख्य जीवन प्रक्रियाएं साइटोप्लाज्म में होती हैं।
सेल ऑर्गेनेल:
1) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईपीएस)- शाखाओं की नलिकाओं की प्रणाली, प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण में, पदार्थों के परिवहन में, कोशिका में शामिल होती है;
2) राइबोसोम- आरआरएनए युक्त शरीर ईपीएस पर और साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं, प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं। ईपीएस और राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण और परिवहन के लिए एक ही उपकरण हैं;
3) माइटोकॉन्ड्रिया- कोशिका के "पावर स्टेशन", साइटोप्लाज्म से दो झिल्लियों द्वारा सीमांकित। आंतरिक एक cristae (सिलवटों) बनाता है जो इसकी सतह को बढ़ाता है। क्राइस्टे पर एंजाइम कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं और ऊर्जा-समृद्ध एटीपी अणुओं के संश्लेषण को तेज करते हैं;
4) गॉल्गी कॉम्प्लेक्स- प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट से भरे साइटोप्लाज्म से एक झिल्ली द्वारा सीमांकित गुहाओं का एक समूह, जो या तो महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है या कोशिका से हटा दिया जाता है। वसा और कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण परिसर की झिल्लियों पर किया जाता है;
5) लाइसोसोम- एंजाइमों से भरे शरीर अमीनो एसिड, लिपिड से ग्लिसरॉल और फैटी एसिड, पॉलीसेकेराइड से मोनोसेकेराइड में प्रोटीन के टूटने की प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। लाइसोसोम में, मृत कोशिका भाग, संपूर्ण कोशिकाएँ और कोशिकाएँ नष्ट हो जाती हैं।
सेलुलर समावेशन- अतिरिक्त का संचय पोषक तत्त्व: प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट।
सारकोशिका का सबसे महत्वपूर्ण अंग है।
यह छिद्रों के साथ दो झिल्ली झिल्ली से ढका होता है जिसके माध्यम से कुछ पदार्थ नाभिक में प्रवेश करते हैं, जबकि अन्य कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं।
क्रोमोसोम नाभिक की मुख्य संरचनाएं हैं, जीव की विशेषताओं के बारे में वंशानुगत जानकारी के वाहक। यह मातृ कोशिका के विभाजन की प्रक्रिया में पुत्री कोशिकाओं में, और प्रजनन कोशिकाओं के साथ - पुत्री जीवों में संचरित होता है।
नाभिक डीएनए, एमआरएनए, आरआरएनए के संश्लेषण का स्थान है।
कोशिका रसायन
कोशिका पृथ्वी पर जीवन की प्राथमिक इकाई है। इसमें एक जीवित जीव की सभी विशेषताएं हैं: यह बढ़ता है, गुणा करता है, पर्यावरण के साथ पदार्थों और ऊर्जा का आदान-प्रदान करता है, और बाहरी उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करता है। जैविक विकास की शुरुआत पृथ्वी पर कोशिकीय जीवन रूपों के उद्भव से जुड़ी है। एकल-कोशिका वाले जीव वे कोशिकाएं हैं जो एक-दूसरे से अलग-अलग मौजूद होती हैं। सभी बहुकोशिकीय जीवों - जानवरों और पौधों - का शरीर कम या ज्यादा कोशिकाओं से बना होता है, जो एक तरह के बिल्डिंग ब्लॉक होते हैं जो एक जटिल जीव बनाते हैं। भले ही एक कोशिका एक अभिन्न जीवित प्रणाली हो - एक अलग जीव या उसका केवल एक हिस्सा, यह सभी कोशिकाओं के लिए सामान्य विशेषताओं और गुणों के एक समूह से संपन्न है।
निर्जीव प्रकृति में पाए जाने वाले मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली के लगभग 60 तत्व कोशिकाओं में पाए गए। यह चेतन और निर्जीव प्रकृति की समानता के प्रमाणों में से एक है। जीवित जीवों में, सबसे प्रचुर मात्रा में हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन, जो कोशिकाओं के द्रव्यमान का लगभग 98% बनाते हैं। यह विशिष्टताओं के कारण है रासायनिक गुणहाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन, जिसके परिणामस्वरूप वे जैविक कार्य करने वाले अणुओं के निर्माण के लिए सबसे उपयुक्त निकले। ये चार तत्व दो परमाणुओं से संबंधित इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी के माध्यम से बहुत मजबूत सहसंयोजक बंधन बनाने में सक्षम हैं। सहसंयोजक बंधित कार्बन परमाणु अनगिनत विभिन्न कार्बनिक अणुओं की रीढ़ बना सकते हैं। चूंकि कार्बन परमाणु आसानी से ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और सल्फर के साथ सहसंयोजक बंधन बनाते हैं, इसलिए कार्बनिक अणु संरचना में अत्यंत जटिल और विविध हो जाते हैं।
चार मुख्य तत्वों के अलावा, ध्यान देने योग्य मात्रा (प्रतिशत के 10 वें और 100 वें अंश) में सेल में लोहा, पोटेशियम, सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, क्लोरीन, फास्फोरस और सल्फर होता है। अन्य सभी तत्व (जस्ता, तांबा, आयोडीन, फ्लोरीन, कोबाल्ट, मैंगनीज, आदि) बहुत कम मात्रा में कोशिका में होते हैं और इसलिए उन्हें ट्रेस तत्व कहा जाता है।
रासायनिक तत्व अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिकों का हिस्सा हैं। अकार्बनिक यौगिकों में पानी, खनिज लवण, कार्बन डाइऑक्साइड, अम्ल और क्षार शामिल हैं। कार्बनिक यौगिक प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, वसा (लिपिड) और लिपोइड हैं। इनमें ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, कार्बन और नाइट्रोजन के अलावा अन्य तत्व भी हो सकते हैं। कुछ प्रोटीन में सल्फर होता है। फास्फोरस न्यूक्लिक एसिड का एक अभिन्न अंग है। हीमोग्लोबिन अणु में लोहा शामिल है, मैग्नीशियम क्लोरोफिल अणु के निर्माण में शामिल है। ट्रेस तत्व, जीवित जीवों में अत्यंत कम सामग्री के बावजूद, महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आयोडीन हार्मोन का हिस्सा है थाइरॉयड ग्रंथि- थायरोक्सिन, कोबाल्ट - विटामिन बी 12 की संरचना में अग्न्याशय के द्वीपीय भाग के हार्मोन - इंसुलिन - में जस्ता होता है।
सेल कार्बनिक पदार्थ
गिलहरी.
कोशिका के कार्बनिक पदार्थों में, प्रोटीन मात्रा के मामले में (कोशिका के कुल द्रव्यमान का 10 - 12%) और मूल्य दोनों में पहले स्थान पर हैं। प्रोटीन उच्च आणविक भार बहुलक (6000 से 1 मिलियन और अधिक के आणविक भार के साथ) होते हैं, जिनमें से मोनोमर अमीनो एसिड होते हैं। जीवित जीव 20 अमीनो एसिड का उपयोग करते हैं, हालांकि कई और भी हैं। किसी भी अमीनो एसिड में एक अमीनो समूह (-NH2) होता है, जिसमें मूल गुण होते हैं, और एक कार्बोक्सिल समूह (-COOH), जिसमें अम्लीय गुण होते हैं। दो अमीनो एसिड एक पानी के अणु की रिहाई के साथ HN-CO बंधन स्थापित करके एक अणु में संयोजित होते हैं। एक अमीनो एसिड के अमीनो समूह और दूसरे के कार्बोक्सिल के बीच के बंधन को पेप्टाइड बॉन्ड कहा जाता है।
प्रोटीन पॉलीपेप्टाइड होते हैं जिनमें दसियों या सैकड़ों अमीनो एसिड होते हैं। विभिन्न प्रोटीनों के अणु आणविक भार, संख्या, अमीनो एसिड की संरचना और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में उनकी व्यवस्था के क्रम में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। इसलिए, यह स्पष्ट है कि प्रोटीन बहुत विविध हैं, सभी प्रकार के जीवों में उनकी संख्या 1010 - 1012 अनुमानित है।
एक विशिष्ट क्रम में सहसंयोजक पेप्टाइड बंधों से जुड़े अमीनो एसिड लिंक की एक श्रृंखला को प्रोटीन की प्राथमिक संरचना कहा जाता है।
कोशिकाओं में, प्रोटीन सर्पिल रूप से मुड़े हुए तंतु या गोले (गोलाकार) के रूप में होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि एक प्राकृतिक प्रोटीन में, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को कड़ाई से परिभाषित तरीके से रखा जाता है, जो इसके घटक अमीनो एसिड की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है।
प्रारंभ में, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला कॉइल। आस-पास के छोरों के परमाणुओं के बीच आकर्षण उत्पन्न होता है और हाइड्रोजन बंध बनते हैं, विशेष रूप से, निकटवर्ती छोरों पर स्थित NH- और CO- समूहों के बीच। अमीनो एसिड की एक श्रृंखला, एक सर्पिल में मुड़ी हुई, प्रोटीन की द्वितीयक संरचना बनाती है। हेलिक्स के और अधिक तह के परिणामस्वरूप, प्रत्येक प्रोटीन के लिए विशिष्ट विन्यास उत्पन्न होता है, जिसे तृतीयक संरचना कहा जाता है। तृतीयक संरचना कुछ अमीनो एसिड में मौजूद हाइड्रोफोबिक रेडिकल्स और अमीनो एसिड सिस्टीन के एसएच-समूहों के बीच सहसंयोजक बंधनों के बीच आसंजन बलों की कार्रवाई के कारण होती है ( एस-एस- संबंध) हाइड्रोफोबिक रेडिकल्स और सिस्टीन द्वारा अमीनो एसिड की संख्या, साथ ही पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में उनकी व्यवस्था का क्रम, प्रत्येक प्रोटीन के लिए विशिष्ट है। नतीजतन, प्रोटीन की तृतीयक संरचना की विशेषताएं इसकी प्राथमिक संरचना द्वारा निर्धारित की जाती हैं। प्रोटीन केवल तृतीयक संरचना के रूप में जैविक गतिविधि प्रदर्शित करता है। इसलिए, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक भी अमीनो एसिड के प्रतिस्थापन से प्रोटीन के विन्यास में परिवर्तन हो सकता है और इसकी जैविक गतिविधि में कमी या हानि हो सकती है।
कुछ मामलों में, प्रोटीन अणु एक दूसरे के साथ जुड़ते हैं और केवल परिसरों के रूप में अपना कार्य कर सकते हैं। इस प्रकार, हीमोग्लोबिन चार अणुओं का एक जटिल है, और केवल इस रूप में यह ऑक्सीजन को जोड़ने और परिवहन करने में सक्षम है। इसी तरह के समुच्चय प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना का प्रतिनिधित्व करते हैं। उनकी संरचना के अनुसार, प्रोटीन को दो मुख्य वर्गों में बांटा गया है - सरल और जटिल। साधारण प्रोटीन में केवल अमीनो एसिड न्यूक्लिक एसिड (न्यूक्लियोटाइड), लिपिड (लिपोप्रोटीन), मी (मेटालोप्रोटीन), पी (फॉस्फोप्रोटीन) होते हैं।
कोशिका में प्रोटीन के कार्य अत्यंत विविध हैं।.
सबसे महत्वपूर्ण में से एक निर्माण कार्य है: प्रोटीन सभी कोशिका झिल्ली और सेल ऑर्गेनेल के साथ-साथ इंट्रासेल्युलर संरचनाओं के निर्माण में शामिल होते हैं। प्रोटीन की एंजाइमेटिक (उत्प्रेरक) भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है। एंजाइम कोशिका में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को 10 और 100 मिलियन गुना तेज करते हैं। मोटर फ़ंक्शन विशेष सिकुड़ा हुआ प्रोटीन द्वारा प्रदान किया जाता है। ये प्रोटीन उन सभी प्रकार की गतिविधियों में शामिल होते हैं जिनमें कोशिकाएं और जीव सक्षम होते हैं: प्रोटोजोआ में सिलिया का झपकना और कशाभिका की धड़कन, जानवरों में मांसपेशियों का संकुचन, पौधों में पत्तियों की गति आदि।
प्रोटीन का परिवहन कार्य रासायनिक तत्वों (उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन O को जोड़ता है) या जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ (हार्मोन) को संलग्न करना और उन्हें शरीर के ऊतकों और अंगों में स्थानांतरित करना है। सुरक्षात्मक कार्य विशेष प्रोटीन के उत्पादन के रूप में व्यक्त किया जाता है, जिसे एंटीबॉडी कहा जाता है, शरीर में विदेशी प्रोटीन या कोशिकाओं के प्रवेश के जवाब में। एंटीबॉडी विदेशी पदार्थों को बांधते और बेअसर करते हैं। प्रोटीन ऊर्जा स्रोतों के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पूर्ण दरार के साथ, 1 ग्राम। प्रोटीन 17.6 kJ (~ 4.2 kcal) जारी किया जाता है। कोशिका झिल्ली गुणसूत्र
कार्बोहाइड्रेट.
कार्बोहाइड्रेट, या सैकराइड - सामान्य सूत्र (सीएच 2 ओ) एन के साथ कार्बनिक पदार्थ। अधिकांश कार्बोहाइड्रेट में H परमाणुओं की संख्या दोगुनी होती है। अधिक संख्याहे परमाणु, जैसे पानी के अणुओं में। इसलिए, इन पदार्थों को कार्बोहाइड्रेट कहा जाता था। एक जीवित कोशिका में, कार्बोहाइड्रेट 1-2 से अधिक नहीं, कभी-कभी 5% (यकृत में, मांसपेशियों में) पाए जाते हैं। पादप कोशिकाएँ कार्बोहाइड्रेट में सबसे समृद्ध होती हैं, जहाँ कुछ मामलों में उनकी सामग्री शुष्क पदार्थ द्रव्यमान (बीज, आलू कंद, आदि) के 90% तक पहुँच जाती है।
कार्बोहाइड्रेट सरल और जटिल होते हैं.
सरल कार्बोहाइड्रेट को मोनोसैकेराइड कहा जाता है। अणु में कार्बोहाइड्रेट परमाणुओं की संख्या के आधार पर, मोनोसेकेराइड को ट्रायोज़, टेट्रोज़, पेन्टोज़ या हेक्सोज़ कहा जाता है। छह कार्बन मोनोसेकेराइड में से - हेक्सोस - सबसे महत्वपूर्ण ग्लूकोज, फ्रुक्टोज और गैलेक्टोज हैं। रक्त में ग्लूकोज पाया जाता है (0.1-0.12%)। राइबोज और डीऑक्सीराइबोज के पेंटोस न्यूक्लिक एसिड और एटीपी का हिस्सा हैं। यदि दो मोनोसैकेराइड एक अणु में संयुक्त होते हैं, तो ऐसे यौगिक को डिसैकराइड कहा जाता है। गन्ना या चुकंदर से प्राप्त खाद्य चीनी में एक ग्लूकोज अणु और एक फ्रुक्टोज अणु होता है, दूध चीनी ग्लूकोज और गैलेक्टोज से बना होता है।
कई मोनोसेकेराइड द्वारा निर्मित जटिल कार्बोहाइड्रेट को पॉलीसेकेराइड कहा जाता है। स्टार्च, ग्लाइकोजन, सेल्युलोज जैसे पॉलीसेकेराइड का मोनोमर ग्लूकोज है। कार्बोहाइड्रेट दो मुख्य कार्य करते हैं: निर्माण और ऊर्जा। सेल्युलोज पादप कोशिकाओं की दीवारों का निर्माण करता है। जटिल पॉलीसेकेराइड चिटिन आर्थ्रोपोड्स के बाहरी कंकाल के मुख्य संरचनात्मक घटक के रूप में कार्य करता है। काइटिन कवक में निर्माण कार्य भी करता है।
कार्बोहाइड्रेट कोशिका में ऊर्जा के मुख्य स्रोत की भूमिका निभाते हैं। 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में, 17.6 kJ (~ 4.2 kcal) निकलता है। पौधों में स्टार्च और जानवरों में ग्लाइकोजन कोशिकाओं में जमा होते हैं और ऊर्जा आरक्षित के रूप में कार्य करते हैं।
न्यूक्लिक एसिड.
कोशिका में न्यूक्लिक अम्लों का महत्व बहुत अधिक है। उनकी रासायनिक संरचना की विशेषताएं प्रोटीन अणुओं की संरचना के बारे में जानकारी के भंडारण, हस्तांतरण और संचारण की संभावना प्रदान करती हैं, जो प्रत्येक ऊतक में व्यक्तिगत विकास के एक निश्चित चरण में बेटी कोशिकाओं को विरासत में संश्लेषित होते हैं।
चूंकि कोशिकाओं के अधिकांश गुण और गुण प्रोटीन के कारण होते हैं, इसलिए यह स्पष्ट है कि न्यूक्लिक एसिड की स्थिरता है आवश्यक शर्तकोशिकाओं और पूरे जीवों का सामान्य जीवन। कोशिकाओं की संरचना या उनमें शारीरिक प्रक्रियाओं की गतिविधि में कोई भी परिवर्तन, इस प्रकार महत्वपूर्ण गतिविधि को प्रभावित करता है। जीवों में लक्षणों की विरासत और व्यक्तिगत कोशिकाओं और सेलुलर सिस्टम - ऊतकों और अंगों दोनों के कामकाज के पैटर्न को समझने के लिए न्यूक्लिक एसिड की संरचना का अध्ययन अत्यंत महत्वपूर्ण है।
न्यूक्लिक एसिड 2 प्रकार के होते हैं - डीएनए और आरएनए.
डीएनए एक बहुलक है जिसमें दो न्यूक्लियोटाइड हेलिकॉप्टर होते हैं, जो इस तरह से संलग्न होते हैं कि एक डबल हेलिक्स बनता है। डीएनए अणुओं के मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं जिनमें नाइट्रोजनस बेस (एडेनिन, थाइमिन, ग्वानिन या साइटोसिन), एक कार्बोहाइड्रेट (डीऑक्सीराइबोज), और एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। डीएनए अणु में नाइट्रोजनस बेस एक असमान संख्या में एच-बॉन्ड से जुड़े होते हैं और जोड़े में व्यवस्थित होते हैं: एडेनिन (ए) हमेशा साइटोसिन (सी) के खिलाफ थाइमिन (टी), गुआनिन (जी) के खिलाफ होता है। योजनाबद्ध रूप से, डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड की व्यवस्था को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:
चित्र 1 डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड की व्यवस्था
चित्र .1। यह देखा जा सकता है कि न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे से संयोग से नहीं, बल्कि चुनिंदा रूप से जुड़े हुए हैं। एडेनिन को थाइमिन और ग्वानिन के साथ साइटोसिन के साथ चुनिंदा रूप से बातचीत करने की क्षमता को पूरकता कहा जाता है। कुछ न्यूक्लियोटाइड्स की पूरक बातचीत को उनके अणुओं में परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था की ख़ासियत से समझाया जाता है, जो उन्हें एक-दूसरे से संपर्क करने और एच-बॉन्ड बनाने की अनुमति देता है।
पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में, आसन्न न्यूक्लियोटाइड चीनी (डीऑक्सीराइबोज) और एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष के माध्यम से जुड़े होते हैं। आरएनए, डीएनए की तरह, एक बहुलक है, जिसके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड हैं।
तीन न्यूक्लियोटाइड के नाइट्रोजनस आधार वही होते हैं जो डीएनए (ए, जी, सी) बनाते हैं; चौथा - यूरैसिल (यू) - थाइमिन के बजाय आरएनए अणु में मौजूद होता है। आरएनए न्यूक्लियोटाइड डीएनए न्यूक्लियोटाइड से और उनमें शामिल कार्बोहाइड्रेट की संरचना में भिन्न होते हैं (डिऑक्सीराइबोज के बजाय राइबोज)।
आरएनए श्रृंखला में, न्यूक्लियोटाइड एक न्यूक्लियोटाइड के राइबोज और दूसरे के फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच सहसंयोजक बंधों के निर्माण से जुड़े होते हैं। दो फंसे हुए आरएनए संरचना में भिन्न होते हैं। दो-असहाय आरएनए कई वायरसों में आनुवंशिक जानकारी के संरक्षक हैं, अर्थात। वे गुणसूत्रों के कार्य करते हैं। एकल-फंसे आरएनए गुणसूत्रों से प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को उनके संश्लेषण के स्थान पर स्थानांतरित करते हैं और प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल होते हैं।
एकल-फंसे आरएनए कई प्रकार के होते हैं। उनके नाम किए गए कार्य या सेल में स्थान के कारण हैं। साइटोप्लाज्म का अधिकांश आरएनए (80-90%) राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) होता है जो राइबोसोम में निहित होता है। RRNA अणु अपेक्षाकृत छोटे होते हैं और इनमें औसतन 10 न्यूक्लियोटाइड होते हैं।
एक अन्य प्रकार का आरएनए (एमआरएनए) जो राइबोसोम को संश्लेषित करने के लिए प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी देता है। इन आरएनए का आकार डीएनए खंड की लंबाई पर निर्भर करता है जिसमें उन्हें संश्लेषित किया गया था।
परिवहन आरएनए कई कार्य करता है। वे प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर अमीनो एसिड वितरित करते हैं, "पहचानें" (पूरकता के सिद्धांत द्वारा) ट्रिपलेट और आरएनए स्थानांतरित अमीनो एसिड के अनुरूप होते हैं, और राइबोसोम पर अमीनो एसिड का सटीक अभिविन्यास करते हैं।
वसा और लिपिड.
वसा उच्च आणविक भार फैटी एसिड और ग्लिसरॉल ट्राइहाइड्रिक अल्कोहल के यौगिक होते हैं। वसा पानी में नहीं घुलते - वे हाइड्रोफोबिक होते हैं।
कोशिका में हमेशा अन्य जटिल हाइड्रोफोबिक वसा जैसे पदार्थ होते हैं जिन्हें लिपोइड्स कहा जाता है। वसा के मुख्य कार्यों में से एक ऊर्जा है। 1 ग्राम वसा को CO 2 और H 2O में विभाजित करने के दौरान, बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है - 38.9 kJ (~ 9.3 kcal)।
पशु (और आंशिक रूप से पौधे) दुनिया में वसा का मुख्य कार्य भंडारण है।
वसा और लिपोइड भी एक निर्माण कार्य करते हैं: वे कोशिका झिल्ली का हिस्सा होते हैं। इसकी खराब तापीय चालकता के कारण, वसा सक्षम है सुरक्षात्मक कार्य... कुछ जानवरों (सील, व्हेल) में, यह चमड़े के नीचे के वसा ऊतक में जमा होता है, जो 1 मीटर मोटी तक की परत बनाता है। कुछ लिपोइड्स का निर्माण कई हार्मोन के संश्लेषण से पहले होता है। नतीजतन, इन पदार्थों में चयापचय प्रक्रियाओं को विनियमित करने का कार्य भी होता है।
2. कोशिका के जीवन में जल
कोशिका को बनाने वाले रासायनिक पदार्थ: अकार्बनिक (पानी, खनिज लवण)
सेल लोच सुनिश्चित करना।
कोशिका द्वारा पानी की हानि के परिणाम पत्तियों का मुरझाना, फलों का सूखना है।
जल में पदार्थों के घुलने से होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं का त्वरण।
पदार्थों की आवाजाही सुनिश्चित करना: कोशिका में अधिकांश पदार्थों का प्रवेश और समाधान के रूप में कोशिका से उनका निष्कासन।
कई का विघटन सुनिश्चित करना रासायनिक पदार्थ(कई लवण, शर्करा)।
कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भागीदारी।
धीमी गति से हीटिंग और धीमी गति से शीतलन की क्षमता के कारण गर्मी विनियमन की प्रक्रिया में भागीदारी।
पानी। एच 2ओ -जीवों में सबसे आम यौगिक। विभिन्न कोशिकाओं में इसकी सामग्री काफी विस्तृत सीमाओं के भीतर भिन्न होती है।
महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने में पानी की अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका इसके भौतिक-रासायनिक गुणों के कारण है।
अणुओं की ध्रुवता और हाइड्रोजन बांड बनाने की क्षमता पानी को बड़ी संख्या में पदार्थों के लिए एक अच्छा विलायक बनाती है। कोशिका में होने वाली अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाएं केवल जलीय घोल में ही हो सकती हैं।
पानी कई रासायनिक परिवर्तनों में भी शामिल है।
पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड की कुल संख्या t . के साथ बदलती रहती है °. टी पर ° पिघलने वाली बर्फ लगभग 15% हाइड्रोजन बांड को t ° 40 ° C - आधा पर नष्ट कर देती है। गैसीय अवस्था में जाने पर सभी हाइड्रोजन आबंध नष्ट हो जाते हैं। यह पानी की उच्च विशिष्ट ताप क्षमता की व्याख्या करता है। जब बाहरी वातावरण का तापमान बदलता है, तो पानी टूटने या हाइड्रोजन बांड के नए गठन के कारण गर्मी को अवशोषित या छोड़ता है।
इस तरह, सेल के अंदर तापमान में उतार-चढ़ाव वातावरण की तुलना में कम होता है। वाष्पीकरण की उच्च गर्मी पौधों और जानवरों में कुशल गर्मी हस्तांतरण तंत्र का आधार है।
पानी, एक विलायक के रूप में, परासरण की घटना में भाग लेता है, जो शरीर की कोशिका के जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ऑस्मोसिस किसी पदार्थ के घोल में अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक के अणुओं का प्रवेश है।
अर्ध-पारगम्य झिल्ली वे हैं जो विलायक के अणुओं को गुजरने देती हैं, लेकिन किसी विलेय के अणुओं (या आयनों) को गुजरने नहीं देती हैं। नतीजतन, परासरण एक समाधान की दिशा में पानी के अणुओं का एकतरफा प्रसार है।
खनिज लवण.
अधिकांश अकार्बनिक इन-इन सेलपृथक या ठोस अवस्था में लवण के रूप में है।
कोशिका और उसके वातावरण में धनायनों और आयनों की सांद्रता समान नहीं होती है। कोशिका में आसमाटिक दबाव और इसके बफरिंग गुण काफी हद तक लवण की सांद्रता पर निर्भर करते हैं।
बफरिंग एक स्थिर स्तर पर अपनी सामग्री की थोड़ी क्षारीय प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए एक सेल की क्षमता है। विषय खनिज लवणकोशिका में धनायनों (K +, Na +, Ca2 +, Mg2 +) और आयनों (--HPO | ~, - H 2PC> 4, --SG, --NSS * s) के रूप में। कोशिका में धनायनों और आयनों की सामग्री का संतुलन, शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता सुनिश्चित करना। उदाहरण: कोशिका में वातावरण थोड़ा क्षारीय होता है, कोशिका के अंदर उच्च सांद्रता K + आयन, और कोशिका के आसपास के वातावरण में - Na + आयन। चयापचय में खनिज लवणों की भागीदारी।
3 ... हेकोशिका में पदार्थों और ऊर्जा का आदान-प्रदान
सेल में ऊर्जा चयापचय
एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (abbr। एटीएफ, इंजी. एशिया प्रशांत) - न्यूक्लियोटाइड, जीवों में ऊर्जा और पदार्थों के चयापचय में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; सबसे पहले, यौगिक को जीवित प्रणालियों में होने वाली सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा के सार्वभौमिक स्रोत के रूप में जाना जाता है।
एटीपी कोशिका के सभी कार्यों के लिए ऊर्जा प्रदान करता है: यांत्रिक कार्य, जैवसंश्लेषण, विभाजन, आदि - धारीदार मांसपेशियां), इसकी सामग्री 0.5% तक पहुंच सकती है। कोशिकाओं में एटीपी संश्लेषण मुख्य रूप से माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। जैसा कि आपको याद है (देखें 1.7), एडीपी से एटीपी के 1 मोल के संश्लेषण के लिए 40 kJ खर्च करना आवश्यक है।
कोशिका में ऊर्जा चयापचय को तीन चरणों में बांटा गया है।
पहला चरण प्रारंभिक है।
इसके दौरान, बड़े खाद्य बहुलक अणु छोटे टुकड़ों में टूट जाते हैं। पॉलीसेकेराइड di- और मोनोसेकेराइड, प्रोटीन - अमीनो एसिड, वसा - ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में टूट जाते हैं। इन परिवर्तनों के दौरान, थोड़ी ऊर्जा निकलती है, यह गर्मी के रूप में समाप्त हो जाती है, और एटीपी नहीं बनता है।
दूसरा चरण अधूरा है, ऑक्सीजन के बिना, पदार्थों का अपघटन।
इस स्तर पर, प्रारंभिक चरण के दौरान बनने वाले पदार्थ ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में एंजाइमों द्वारा विघटित हो जाते हैं।
आइए हम ग्लाइकोलाइसिस के उदाहरण का उपयोग करके इस चरण का विश्लेषण करें - ग्लूकोज का एंजाइमेटिक ब्रेकडाउन। ग्लाइकोलाइसिस पशु कोशिकाओं और कुछ सूक्ष्मजीवों में होता है। संक्षेप में, इस प्रक्रिया को निम्नलिखित समीकरण के रूप में दर्शाया जा सकता है:
C 6H 12O 6 + 2H 3P 04 + 2ADP> 2C 3H 603 + 2ATP + 2H 2O
इस प्रकार, एक ग्लूकोज अणु से ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, दो अणु बनते हैं, तीन - कार्बन पाइरुविक एसिड (C 3H 4O 3), जो कई कोशिकाओं में, उदाहरण के लिए, मांसपेशियों की कोशिकाओं में, लैक्टिक एसिड (C 3H 6O 3) में बदल जाता है, और इस दौरान जारी ऊर्जा दो एडीपी अणुओं को दो एटीपी अणुओं में परिवर्तित करने के लिए पर्याप्त है।
इसकी स्पष्ट सादगी के बावजूद, ग्लाइकोलाइसिस एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है, जिसमें विभिन्न एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित दस से अधिक चरण होते हैं। जारी की गई ऊर्जा का केवल 40% सेल द्वारा एटीपी के रूप में संग्रहीत किया जाता है, और शेष 60% गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है। मल्टी-स्टेज ग्लाइकोलाइसिस के कारण, गर्मी के जारी किए गए छोटे हिस्से में सेल को खतरनाक स्तर तक गर्म करने का समय नहीं होता है।
ग्लाइकोलाइसिस कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में होता है।
अधिकांश पौधों की कोशिकाओं और कुछ कवक में, ऊर्जा चयापचय के दूसरे चरण को मादक किण्वन द्वारा दर्शाया जाता है:
C 6H 12O 6 + 2H 3PO 4 + 2ADP> 2C 2H 5OH + 2C 02 + 2ATP + 2H2O
अल्कोहलिक किण्वन के प्रारंभिक उत्पाद ग्लाइकोलाइसिस के समान ही होते हैं, लेकिन परिणाम एथिल अल्कोहल, कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और दो एटीपी अणु होते हैं। ऐसे सूक्ष्मजीव हैं जो ग्लूकोज को एसीटोन में विघटित करते हैं, सिरका अम्लऔर अन्य पदार्थ, लेकिन किसी भी मामले में, कोशिका का "ऊर्जा लाभ" दो एटीपी अणु होते हैं।
ऊर्जा चयापचय का तीसरा चरण पूर्ण ऑक्सीजन टूटना, या सेलुलर श्वसन है।
इस मामले में, दूसरे चरण में बनने वाले पदार्थ अंतिम उत्पादों - 2 और Н 2О में नष्ट हो जाते हैं। इस चरण की कल्पना इस प्रकार की जा सकती है:
2C 3H 6O 3 + 6O 2 + 36H 3PO 4 + 36 ADP> 6CO 2 + 42 H 2O + 36ATP।
इस प्रकार, ग्लूकोज के सीओ 2 और एच 2 ओ में एंजाइमी दरार के दौरान बनने वाले तीन कार्बोनिक एसिड के दो अणुओं के ऑक्सीकरण की ओर जाता है एक बड़ी संख्या में 36 एटीपी अणु बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा।
कोशिकीय श्वसन माइटोकॉन्ड्रियल क्राइस्ट पर होता है। इस प्रक्रिया की दक्षता ग्लाइकोलाइसिस की तुलना में अधिक है और लगभग 55% है। एक ग्लूकोज अणु के पूर्ण विखंडन के परिणामस्वरूप 38 एटीपी अणु बनते हैं।
कोशिकाओं में ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, ग्लूकोज के अलावा, अन्य पदार्थों का उपयोग किया जा सकता है: लिपिड, प्रोटीन। हालांकि, अधिकांश जीवों में ऊर्जा चयापचय में अग्रणी भूमिका शर्करा की है।
4 ... पीभोजनकोशिकाएं। प्रकाश संश्लेषण और रसायन संश्लेषण
कोशिका पोषण कई जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप होता है, जिसके दौरान बाहरी वातावरण (कार्बन डाइऑक्साइड, खनिज लवण, पानी) से कोशिका में प्रवेश करने वाले पदार्थ प्रोटीन, शर्करा, वसा के रूप में कोशिका के शरीर में ही प्रवेश करते हैं। , तेल, नाइट्रोजन और फास्फोरस यौगिक।
पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि उन्हें आवश्यक कार्बनिक पदार्थ कैसे मिलते हैं।
पहला समूह - स्वपोषक, जिसका ग्रीक से अनुवाद में अर्थ है "स्व-पौष्टिक"। वे स्वतंत्र रूप से उन सभी कार्बनिक पदार्थों को बनाने में सक्षम हैं जिनकी उन्हें कोशिकाओं और महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को अकार्बनिक - पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य से बनाने की आवश्यकता होती है। वे ऐसे जटिल परिवर्तनों के लिए या तो सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा प्राप्त करते हैं और फोटोट्रॉफ़ कहलाते हैं, या खनिज यौगिकों के रासायनिक परिवर्तनों की ऊर्जा से, और इस मामले में केमोट्रोफ़्स कहलाते हैं। लेकिन प्रकाशपोषी और रसायनपोषी जीवों दोनों को बाहर से कार्बनिक पदार्थ की आवश्यकता नहीं होती है। सभी हरे पौधे तथा अनेक जीवाणु स्वपोषी होते हैं।
विषमपोषियों में आवश्यक कार्बनिक यौगिक प्राप्त करने का एक मौलिक रूप से भिन्न तरीका। विषमपोषी ऐसे पदार्थों को अकार्बनिक यौगिकों से स्वतंत्र रूप से संश्लेषित नहीं कर सकते हैं और उन्हें बाहर से तैयार कार्बनिक पदार्थों के निरंतर अवशोषण की आवश्यकता होती है। फिर वे अपनी जरूरतों के लिए बाहर से प्राप्त अणुओं को "पुनर्व्यवस्थित" करते हैं।
विषमपोषी जीवहरे पौधों द्वारा उत्पादित प्रकाश संश्लेषण के उत्पादों पर सीधे निर्भर हैं। उदाहरण के लिए, गोभी या आलू खाने से हमें सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा के कारण पौधों की कोशिकाओं में संश्लेषित पदार्थ मिलते हैं। यदि हम घरेलू पशुओं का मांस खाते हैं, तो हमें यह याद रखना चाहिए कि ये जानवर पौधों के खाद्य पदार्थ खाते हैं: घास, अनाज, आदि। इस प्रकार, उनका मांस पौधों के खाद्य पदार्थों से प्राप्त अणुओं से बनता है।
हेटरोट्रॉफ़्स में कवक, जानवर और कई बैक्टीरिया शामिल हैं। हरे पौधे की कुछ कोशिकाएँ विषमपोषी भी होती हैं: कैम्बियम और जड़ कोशिकाएँ। तथ्य यह है कि पौधे के इन भागों की कोशिकाएं प्रकाश संश्लेषण में सक्षम नहीं होती हैं और पौधे के हरे भागों द्वारा संश्लेषित कार्बनिक पदार्थों पर फ़ीड करती हैं।
कोशिका पोषण: लाइसोसोम और अंतःकोशिकीय पाचन
लाइसोसोम, जिनकी संख्या एक कोशिका में कई सौ तक पहुँच जाती है, एक विशिष्ट स्थान बनाते हैं।
विभिन्न आकृतियों और आकारों के लाइसोसोम होते हैं; उनकी आंतरिक संरचना एक विशेष किस्म द्वारा प्रतिष्ठित है। यह विविधता रूपात्मक शब्दावली में परिलक्षित होती है। कणों के लिए कई शब्द हैं जिन्हें अब हम लाइसोसोम के रूप में जानते हैं। उनमें से: घने शरीर, अवशिष्ट शरीर, साइटोसोम, साइटोसग्रेसोम और कई अन्य।
रासायनिक रूप से कहें तो, भोजन को पचाने का अर्थ है उसे हाइड्रोलिसिस के अधीन करना, अर्थात। विभिन्न बंधों को विभाजित करने के लिए पानी का उपयोग करना जिसके माध्यम से प्राकृतिक प्राकृतिक मैक्रोमोलेक्यूल्स के निर्माण खंड जुड़े हुए हैं। उदाहरण के लिए, पेप्टाइड बॉन्ड जो प्रोटीन में अमीनो एसिड को जोड़ते हैं, ग्लाइकोलाइसिस बॉन्ड जो पॉलीसेकेराइड में शर्करा को जोड़ते हैं, और एसिड और अल्कोहल के बीच एस्टर बॉन्ड। अधिकांश भाग के लिए, ये बंधन बहुत स्थिर होते हैं, केवल तापमान और पीएच मान (अम्लीय या क्षारीय वातावरण) की गंभीर परिस्थितियों में टूटते हैं।
जीवित जीव बनाने या सहन करने में असमर्थ हैं समान स्थितियां, और फिर भी वे बिना किसी कठिनाई के भोजन को पचाते हैं। और वे इसे विशेष उत्प्रेरक - हाइड्रोलाइटिक एंजाइम, या हाइड्रोलिसिस की मदद से करते हैं, जो पाचन तंत्र में स्रावित होते हैं। हाइड्रोलिसिस विशिष्ट उत्प्रेरक हैं। उनमें से प्रत्येक केवल सख्ती से विभाजित होता है खास प्रकार कारासायनिक बंध। चूंकि भोजन में आमतौर पर कई तरह के रासायनिक बंधों के साथ कई घटक होते हैं, इसलिए पाचन के लिए विभिन्न एंजाइमों की एक साथ समन्वित या अनुक्रमिक भागीदारी की आवश्यकता होती है। वास्तव में, पाचक रसमें स्रावित जठरांत्र पथइसमें बड़ी संख्या में विभिन्न हाइड्रॉलिस होते हैं, जो मानव शरीर को पौधे और पशु मूल के कई जटिल खाद्य उत्पादों को आत्मसात करने की अनुमति देता है। हालांकि, यह क्षमता सीमित है और मानव शरीर सेल्यूलोज को पचाने में असमर्थ है।
ये बुनियादी प्रावधान, संक्षेप में, लाइसोसोम पर लागू होते हैं। प्रत्येक लाइसोसोम में, हम विभिन्न हाइड्रोलिसिस का एक पूरा संग्रह पाते हैं - 50 से अधिक प्रजातियों की पहचान की गई है - जो एक साथ प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड, न्यूक्लिक एसिड, उनके संयोजन और डेरिवेटिव सहित कई मुख्य प्राकृतिक पदार्थों को पूरी तरह से या लगभग पूरी तरह से पचाने में सक्षम हैं। . हालांकि, मानव जठरांत्र संबंधी मार्ग की तरह, लाइसोसोम को उनकी पाचन क्षमता में कुछ सीमाओं की विशेषता होती है।
आंत में, पाचन (पचाने वाले) के अंतिम उत्पाद आंतों के अवशोषण द्वारा "शुद्ध" होते हैं: वे म्यूकोसल कोशिकाओं द्वारा हटा दिए जाते हैं, आमतौर पर सक्रिय पंपों की मदद से, और रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं। ऐसा ही कुछ लाइसोसोम में होता है।
पाचन के दौरान बनने वाले विभिन्न छोटे अणुओं को लाइसोसोमल झिल्ली के माध्यम से साइटोप्लाज्म में स्थानांतरित किया जाता है, जहां उनका उपयोग कोशिका के चयापचय तंत्र द्वारा किया जाता है।
लेकिन कभी-कभी पाचन नहीं होता है या यह अधूरा होता है और उस स्तर तक नहीं पहुंचता है जिस पर इसके उत्पादों को परिष्कृत किया जा सकता है। अधिकांश सरल जीवों और निचले अकशेरुकी जीवों में, ऐसी स्थितियों का कोई विशेष परिणाम नहीं होता है, क्योंकि उनकी कोशिकाओं में अपने पुराने लाइसोसोम की सामग्री को केवल पर्यावरण में फेंक कर उससे छुटकारा पाने की क्षमता होती है।
उच्च जंतुओं में अनेक कोशिकाएँ इस प्रकार अपने लाइसोसोम को खाली नहीं कर पाती हैं। वे पुरानी "कब्ज" की स्थिति में हैं। यह गंभीर कमी है जो लाइसोसोम के अतिभारित होने से जुड़ी कई रोग स्थितियों को रेखांकित करती है। अपच, अति अम्लता, कब्ज और अन्य पाचन विकार।
उपपोषी पोषण
पृथ्वी पर जीवन स्वपोषी जीवों पर निर्भर करता है। जीवित कोशिकाओं के लिए आवश्यक लगभग सभी कार्बनिक पदार्थ प्रकाश संश्लेषण के दौरान उत्पन्न होते हैं।
प्रकाश संश्लेषण(ग्रीक से। फोटो - प्रकाश और संश्लेषण - यौगिक, संयोजन) - सौर ऊर्जा के कारण अकार्बनिक पदार्थों (पानी और कार्बन डाइऑक्साइड) के हरे पौधों और प्रकाश संश्लेषक सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बनिक में परिवर्तन, जो रासायनिक बंधनों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है कार्बनिक पदार्थों के अणुओं में।
प्रकाश संश्लेषण के चरण।
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, ऊर्जा-गरीब पानी और कार्बन डाइऑक्साइड ऊर्जा-गहन कार्बनिक पदार्थ - ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाते हैं। ऐसे में इस पदार्थ के रासायनिक बंधों में सौर ऊर्जा जमा हो जाती है। इसके अलावा, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान, ऑक्सीजन को वायुमंडल में छोड़ा जाता है, जिसका उपयोग जीवों द्वारा श्वसन के लिए किया जाता है।
अब यह स्थापित हो गया है कि प्रकाश संश्लेषण दो चरणों में होता है - प्रकाश और अंधेरा।
प्रकाश चरण में, सौर ऊर्जा के कारण, क्लोरोफिल अणु उत्तेजित होते हैं और एटीपी संश्लेषित होता है।
इसके साथ ही इस प्रतिक्रिया के साथ, पानी (H 20) मुक्त ऑक्सीजन (02) की रिहाई के साथ प्रकाश की क्रिया के तहत विघटित हो जाता है। इस प्रक्रिया को फोटोलिसिस कहा जाता था (ग्रीक से। तस्वीरें - प्रकाश और लसीका - विघटन)। परिणामी हाइड्रोजन आयन एक विशेष पदार्थ से बंधे होते हैं - हाइड्रोजन आयनों (एनएडीपी) का वाहक और अगले चरण में उपयोग किया जाता है।
लौकिक चरण की प्रतिक्रियाओं के लिए प्रकाश की उपस्थिति आवश्यक नहीं है। यहां ऊर्जा का स्रोत प्रकाश चरण में संश्लेषित एटीपी अणु हैं। टेम्पो चरण में, हवा से कार्बन डाइऑक्साइड का आत्मसात होता है, हाइड्रोजन आयनों के साथ इसकी कमी और एटीपी ऊर्जा के उपयोग के कारण ग्लूकोज का निर्माण होता है।
प्रकाश संश्लेषण पर पर्यावरणीय परिस्थितियों का प्रभाव।
प्रकाश संश्लेषण पत्ती पर पड़ने वाली सौर ऊर्जा का केवल 1% उपयोग करता है। प्रकाश संश्लेषण विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है। सबसे पहले, यह प्रक्रिया सौर स्पेक्ट्रम की लाल किरणों (चित्र 58) के प्रभाव में सबसे अधिक तीव्रता से आगे बढ़ती है। प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता की डिग्री जारी ऑक्सीजन की मात्रा से निर्धारित होती है, जो सिलेंडर से पानी को विस्थापित करती है। प्रकाश संश्लेषण की दर भी पौधे की रोशनी की डिग्री पर निर्भर करती है। दिन के उजाले की अवधि में वृद्धि से प्रकाश संश्लेषण की उत्पादकता में वृद्धि होती है, अर्थात पौधे द्वारा निर्मित कार्बनिक पदार्थों की मात्रा।
प्रकाश संश्लेषण का महत्व।
प्रकाश संश्लेषक उत्पादों का उपयोग किया जाता है:
पोषक तत्वों के रूप में जीव, महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा और ऑक्सीजन के स्रोत;
भोजन के मानव उत्पादन में;
· आवासीय भवनों के निर्माण सामग्री के रूप में, फर्नीचर आदि के उत्पादन में।
प्रकाश संश्लेषण के कारण मानवता का अस्तित्व है।
पृथ्वी पर सभी ईंधन भंडार प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप बनने वाले उत्पाद हैं। कोयले और लकड़ी के उपयोग से हमें वह ऊर्जा प्राप्त होती है जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बनिक पदार्थों में संग्रहित होती थी। साथ ही वातावरण में ऑक्सीजन छोड़ी जाती है।
वैज्ञानिकों का अनुमान है कि प्रकाश संश्लेषण के बिना, ऑक्सीजन की पूरी आपूर्ति 3000 वर्षों में समाप्त हो जाएगी।
chemosynthesis.
प्रकाश संश्लेषण के अलावा, ऊर्जा प्राप्त करने और अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने के लिए एक और ज्ञात विधि है। कुछ बैक्टीरिया विभिन्न अकार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण करके ऊर्जा निकालने में सक्षम होते हैं। कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए उन्हें प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है। अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने की प्रक्रिया, जो अकार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीकरण ऊर्जा के कारण होती है, को केमोसिंथेसिस (लैटिन रसायन विज्ञान से - रसायन विज्ञान और ग्रीक संश्लेषण - यौगिक, संयोजन) कहा जाता है।
केमोसिंथेटिक बैक्टीरिया की खोज रूसी वैज्ञानिक एस.एन. विनोग्रैडस्की। इस तथ्य के आधार पर, ऑक्सीकरण के दौरान, किस पदार्थ की ऊर्जा निकलती है, केमोसिंथेटिक आयरन बैक्टीरिया, सल्फर बैक्टीरिया और एज़ोटोबैक्टीरिया को प्रतिष्ठित किया जाता है।
5 ... जीएनेटिकक्यू कोड। कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण
जेनेटिक कोड - एक प्रणालीन्यूक्लिक एसिड अणुओं में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम के रूप में वंशानुगत जानकारी के रिकॉर्ड। आनुवंशिक कोड एक वर्णमाला के उपयोग पर आधारित है जिसमें केवल चार अक्षर-न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जो नाइट्रोजनस आधारों में भिन्न होते हैं: ए, टी, जी, सी।
आनुवंशिक कोड के मुख्य गुण इस प्रकार हैं:
1. आनुवंशिक कोड ट्रिपलेट है। ट्रिपलेट (कोडन) - तीन न्यूक्लियोटाइड का एक क्रम जो एक अमीनो एसिड को एनकोड करता है। चूंकि प्रोटीन में 20 अमीनो एसिड होते हैं, यह स्पष्ट है कि उनमें से प्रत्येक को एक न्यूक्लियोटाइड द्वारा एन्कोड नहीं किया जा सकता है (चूंकि डीएनए में केवल चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड होते हैं, इस मामले में 16 अमीनो एसिड अनएन्कोडेड रहते हैं)। अमीनो एसिड को एन्कोड करने के लिए दो न्यूक्लियोटाइड भी गायब हैं, क्योंकि इस मामले में केवल 16 अमीनो एसिड को एन्कोड किया जा सकता है। माध्यम, सबसे छोटी संख्याएक अमीनो एसिड को कूटने वाले न्यूक्लियोटाइड तीन के बराबर होते हैं। (इस मामले में, न्यूक्लियोटाइड्स के संभावित ट्रिपलेट्स की संख्या 43 = 64 है)।
2. कोड की अतिरेक (अध: पतन) इसकी त्रिगुणता का परिणाम है और इसका अर्थ है कि एक अमीनो एसिड को कई ट्रिपल द्वारा एन्कोड किया जा सकता है (क्योंकि 20 अमीनो एसिड और 64 ट्रिपल हैं)। अपवाद मेथियोनीन और ट्रिप्टोफैन हैं, जो केवल एक ट्रिपल द्वारा एन्कोड किए गए हैं। इसके अलावा, कुछ त्रिगुणों के विशिष्ट कार्य होते हैं।
इस प्रकार, एमआरएनए अणु में, उनमें से तीन, यूएए, यूएएच और यूजीए, टर्मिनेशन कोडन हैं, यानी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण को रोकने वाले सिग्नल रोकें। डीएनए श्रृंखला की शुरुआत में स्थित मेथियोनीन (एयूजी) के अनुरूप ट्रिपल, एक एमिनो एसिड को एन्कोड नहीं करता है, लेकिन पढ़ने की दीक्षा (उत्तेजना) का कार्य करता है।
3. इसके साथ ही अतिरेक के साथ, कोड में असंदिग्धता का गुण होता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक कोडन केवल एक विशिष्ट अमीनो एसिड से मेल खाता है।
4. कोड समरेखीय है; एक जीन में न्यूक्लियोटाइड का क्रम एक प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम से बिल्कुल मेल खाता है।
5. आनुवंशिक कोड गैर-अतिव्यापी और कॉम्पैक्ट होता है, अर्थात इसमें "विराम चिह्न" नहीं होते हैं। इसका मतलब यह है कि पढ़ने की प्रक्रिया ओवरलैपिंग कॉलम (ट्रिपलेट्स) की संभावना की अनुमति नहीं देती है, और, एक निश्चित कोडन से शुरू होकर, रीडिंग लगातार आगे बढ़ती है, ट्रिपल के बाद ट्रिपल, सिग्नल (समाप्ति कोडन) तक। उदाहरण के लिए, एमआरएनए में, नाइट्रोजनस बेस के निम्नलिखित अनुक्रम AUGGUGTSUUAAUGUG को केवल ऐसे ट्रिपल द्वारा पढ़ा जाएगा: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG, और AUG, UGG, GGU, GUG, आदि या AUG, GGU, UGC, नहीं। CUU, आदि या किसी अन्य तरीके से (उदाहरण के लिए, कोडन AUG, विराम चिह्न G, कोडन UGC, विराम चिह्न U, आदि)।
6. आनुवंशिक कोड सार्वभौमिक है, अर्थात, सभी जीवों के परमाणु जीन प्रोटीन के बारे में जानकारी को उसी तरह से सांकेतिक शब्दों में बदलते हैं, भले ही इन जीवों के संगठन का स्तर और व्यवस्थित स्थिति कुछ भी हो।
कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण
प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रत्येक जीवित कोशिका में होता है। यह युवा बढ़ती कोशिकाओं में सबसे अधिक सक्रिय है, जहां प्रोटीन को उनके अंग बनाने के लिए संश्लेषित किया जाता है, साथ ही स्रावी कोशिकाओं में, जहां प्रोटीन-एंजाइम और प्रोटीन-हार्मोन संश्लेषित होते हैं।
प्रोटीन की संरचना निर्धारित करने में मुख्य भूमिका डीएनए की होती है। डीएनए का एक टुकड़ा जिसमें एक प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी होती है उसे जीन कहा जाता है। एक डीएनए अणु में कई सौ जीन होते हैं। एक डीएनए अणु में, निश्चित रूप से न्यूक्लियोटाइड के संयोजन के रूप में एक प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में एक कोड लिखा जाता है। डीएनए कोड को लगभग पूरी तरह से डिक्रिप्ट कर दिया गया था। इसका सार इस प्रकार है। प्रत्येक अमीनो एसिड तीन आसन्न न्यूक्लियोटाइड की डीएनए श्रृंखला के एक खंड से मेल खाता है।
उदाहरण के लिए, खंड टी - टी - टी अमीनो एसिड लाइसिन से मेल खाता है, खंड ए - सी - ए - सिस्टीन, सी - ए - ए - वेलिन, आदि। 20 अलग-अलग अमीनो एसिड हैं, के संभावित संयोजनों की संख्या 4 न्यूक्लियोटाइड 3 64 के बराबर है। इसलिए, सभी अमीनो एसिड को एन्कोड करने के लिए पर्याप्त ट्रिपल से अधिक हैं।
प्रोटीन संश्लेषण एक जटिल बहु-चरणीय प्रक्रिया है जो मैट्रिक्स संश्लेषण के सिद्धांत के अनुसार आगे बढ़ने वाली सिंथेटिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती है।
चूंकि डीएनए कोशिका के केंद्रक में स्थित होता है, और प्रोटीन संश्लेषण कोशिका द्रव्य में होता है, एक मध्यस्थ होता है जो डीएनए से राइबोसोम में सूचना स्थानांतरित करता है। यह मध्यस्थ i-RNA है। :
प्रोटीन जैवसंश्लेषण में निम्नलिखित चरण निर्धारित किए जाते हैं, जो विभिन्न भागकोशिकाएं:
1. पहला चरण - i-RNA का संश्लेषण नाभिक में होता है, जिसके दौरान DNA जीन में निहित जानकारी i-RNA को फिर से लिखी जाती है। इस प्रक्रिया को प्रतिलेखन कहा जाता है (लैटिन से "प्रतिलेख" - पुनर्लेखन)।
2. दूसरे चरण में, अमीनो एसिड को टी-आरएनए अणुओं के साथ जोड़ा जाता है, जिसमें क्रमिक रूप से तीन न्यूक्लियोटाइड होते हैं - एंटिकोडन, जिनकी मदद से उनका ट्रिपल कोडन निर्धारित किया जाता है।
3. तीसरा चरण पॉलीपेप्टाइड बॉन्ड के प्रत्यक्ष संश्लेषण की प्रक्रिया है, जिसे अनुवाद कहा जाता है। यह राइबोसोम में होता है।
4. चौथे चरण में प्रोटीन की द्वितीयक और तृतीयक संरचना का निर्माण होता है, अर्थात प्रोटीन की अंतिम संरचना का निर्माण होता है।
इस प्रकार, प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में, डीएनए में संग्रहीत सटीक जानकारी के अनुसार नए प्रोटीन अणु बनते हैं। यह प्रक्रिया प्रोटीन के नवीकरण, चयापचय प्रक्रियाओं, कोशिकाओं की वृद्धि और विकास, यानी कोशिका जीवन की सभी प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करती है।
गुणसूत्रों (ग्रीक "क्रोमियम" से - रंग, "सोमा" - शरीर) - कोशिका नाभिक की बहुत महत्वपूर्ण संरचनाएं। खेल रहे हैं मुख्य भूमिकाकोशिका विभाजन की प्रक्रिया में, एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में वंशानुगत जानकारी के हस्तांतरण को सुनिश्चित करना। वे प्रोटीन से बंधे डीएनए के पतले तार हैं। धागे कहलाते हैं क्रोमेटिडों डीएनए, मूल प्रोटीन (हिस्टोन) और अम्लीय प्रोटीन से बना है।
एक अविभाजित कोशिका में, गुणसूत्र नाभिक के पूरे आयतन को भरते हैं और एक माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई नहीं देते हैं। विभाजन की शुरुआत से पहले, डीएनए स्पाइरलाइज़ेशन होता है और प्रत्येक गुणसूत्र एक माइक्रोस्कोप के तहत अलग-अलग हो जाता है।
स्पाइरलाइज़ेशन के दौरान, गुणसूत्र हजारों बार कम हो जाते हैं। इस अवस्था में, क्रोमोसोम दो समान फिलामेंट्स (क्रोमैटिड्स) की तरह दिखते हैं, जो एक आम साइट से जुड़े होते हैं - एक सेंट्रोमियर।
प्रत्येक जीव को गुणसूत्रों की एक स्थिर संख्या और संरचना की विशेषता होती है। दैहिक कोशिकाओं में, गुणसूत्र हमेशा युग्मित होते हैं, अर्थात नाभिक में दो समान गुणसूत्र होते हैं, जो एक जोड़ी बनाते हैं। ऐसे गुणसूत्रों को समजातीय कहा जाता है, और दैहिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों के युग्मित समूह द्विगुणित कहलाते हैं।
इसलिए, द्विगुणित भर्तीमानव गुणसूत्रों में 46 गुणसूत्र होते हैं, जो 23 जोड़े बनाते हैं। प्रत्येक जोड़ी में दो समान (समरूप) गुणसूत्र होते हैं।
गुणसूत्रों की संरचनात्मक विशेषताएं उनके 7 समूहों को अलग करना संभव बनाती हैं, जिन्हें लैटिन अक्षरों ए, बी, सी, डी, ई, एफ, जी द्वारा नामित किया गया है। गुणसूत्रों के सभी जोड़े में सीरियल नंबर होते हैं।
पुरुषों और महिलाओं में 22 जोड़े समान गुणसूत्र होते हैं। उन्हें ऑटोसोम कहा जाता है। एक पुरुष और एक महिला गुणसूत्रों के एक जोड़े में भिन्न होते हैं, जिन्हें लिंग कहा जाता है। उन्हें अक्षरों द्वारा नामित किया गया है - बड़ा एक्स (समूह सी) और छोटा वाई (समूह सी,)। वी महिला शरीर 22 जोड़े ऑटोसोम और एक जोड़ी (XX) सेक्स क्रोमोसोम। पुरुषों में 22 जोड़े ऑटोसोम और एक जोड़ी (XY) सेक्स क्रोमोसोम होते हैं।
भिन्न शारीरिक कोशाणू, रोगाणु कोशिकाओं में गुणसूत्रों का आधा सेट होता है, अर्थात उनमें प्रत्येक जोड़े का एक गुणसूत्र होता है! इस सेट को अगुणित कहा जाता है। कोशिका परिपक्वता के दौरान गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट होता है।
6 ... आरकोशिका में प्रतिलेखन और अनुवाद का विनियमन औरजीव
ऑपेरॉन और दमनकारी।
यह ज्ञात है कि गुणसूत्रों का समूह, यानी डीएनए अणुओं का समूह, एक जीव की सभी कोशिकाओं में समान होता है।
नतीजतन, शरीर में प्रत्येक कोशिका किसी दिए गए जीव की प्रत्येक प्रोटीन विशेषता की किसी भी मात्रा को संश्लेषित करने में सक्षम है। सौभाग्य से, ऐसा कभी नहीं होता है, क्योंकि एक विशेष ऊतक की कोशिकाओं में एक बहुकोशिकीय जीव में अपना कार्य करने के लिए आवश्यक प्रोटीन का एक निश्चित सेट होना चाहिए, और किसी भी मामले में "बाहरी" प्रोटीन को संश्लेषित नहीं करना चाहिए जो अन्य ऊतकों की कोशिकाओं की विशेषता है।
उदाहरण के लिए, पौधों के हार्मोन को जड़ कोशिकाओं में संश्लेषित किया जाना चाहिए, और प्रकाश संश्लेषण सुनिश्चित करने के लिए एंजाइमों को पत्ती कोशिकाओं में संश्लेषित किया जाना चाहिए। ऐसा क्यों है कि सभी प्रोटीन, जिसके बारे में जानकारी इसके गुणसूत्रों में उपलब्ध है, एक ही बार में एक कोशिका में संश्लेषित नहीं होते हैं?
प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में इस तरह के तंत्र को बेहतर ढंग से समझा जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि प्रोकैरियोट्स एककोशिकीय जीव हैं, उनके प्रतिलेखन और अनुवाद को भी विनियमित किया जाता है, क्योंकि एक समय में एक कोशिका को एक निश्चित प्रोटीन की आवश्यकता हो सकती है, और दूसरे क्षण में वही प्रोटीन उसके लिए हानिकारक हो सकता है।
प्रोटीन संश्लेषण को विनियमित करने के लिए तंत्र की आनुवंशिक इकाई को एक ऑपेरॉन माना जाना चाहिए, जिसमें एक या एक से अधिक संरचनात्मक जीन शामिल हैं, यानी जीन जो एमआरएनए की संरचना के बारे में जानकारी लेते हैं, जो बदले में प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी रखता है। इन जीनों के सामने, ऑपेरॉन की शुरुआत में, एक प्रमोटर होता है - एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ के लिए एक "लैंडिंग साइट"। ऑपेरॉन में प्रमोटर और संरचनात्मक जीन के बीच, डीएनए का एक टुकड़ा होता है जिसे ऑपरेटर कहा जाता है। यदि एक विशेष प्रोटीन, एक रेप्रेसर, ऑपरेटर के साथ जुड़ा हुआ है, तो आरएनए पोलीमरेज़ एमआरएनए संश्लेषण शुरू नहीं कर सकता है।
यूकेरियोट्स में प्रोटीन संश्लेषण के नियमन का तंत्र।
यूकेरियोट्स में जीन के काम का नियमन, खासकर जब बहुकोशिकीय जीव की बात आती है, तो बहुत अधिक जटिल होता है। सबसे पहले, किसी भी कार्य को प्रदान करने के लिए आवश्यक प्रोटीन को विभिन्न गुणसूत्रों के जीन में एन्कोड किया जा सकता है (याद रखें कि प्रोकैरियोट्स में, एक कोशिका में डीएनए एक एकल अणु द्वारा दर्शाया जाता है)। दूसरा, प्रोकैरियोट्स की तुलना में यूकेरियोट्स में जीन स्वयं अधिक जटिल होते हैं; उनके पास "मौन" क्षेत्र हैं जहां से एमआरएनए पढ़ा नहीं जाता है, लेकिन जो पड़ोसी डीएनए क्षेत्रों के काम को विनियमित करने में सक्षम हैं। तीसरा, एक बहुकोशिकीय जीव में, विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं में जीन के कार्य को ठीक से विनियमित और समन्वयित करना आवश्यक है।
यह समन्वय पूरे जीव के स्तर पर और मुख्य रूप से हार्मोन की मदद से किया जाता है। वे ग्रंथि कोशिकाओं के रूप में उत्पन्न होते हैं आंतरिक स्रावऔर कई अन्य ऊतकों की कोशिकाओं में, उदाहरण के लिए, तंत्रिका। ये हार्मोन कोशिका झिल्ली पर या कोशिका के अंदर स्थित विशेष रिसेप्टर्स से बंधते हैं। कोशिका में हार्मोन के साथ रिसेप्टर की बातचीत के परिणामस्वरूप, कुछ जीन सक्रिय हो जाते हैं या, इसके विपरीत, दमित हो जाते हैं, और इस कोशिका में प्रोटीन का संश्लेषण अपने चरित्र को बदल देता है। उदाहरण के लिए, अधिवृक्क हार्मोन एड्रेनालाईन मांसपेशियों की कोशिकाओं में ग्लाइकोजन के ग्लूकोज के टूटने को सक्रिय करता है, जिससे ऊर्जा के साथ इन कोशिकाओं की बेहतर आपूर्ति होती है। दूसरी ओर, अग्न्याशय द्वारा स्रावित एक अन्य हार्मोन, इंसुलिन, ग्लूकोज से ग्लाइकोजन के निर्माण और यकृत कोशिकाओं में इसके भंडारण को बढ़ावा देता है।
यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सभी लोगों में डीएनए का 99.9% समान है और केवल शेष 0.1% प्रत्येक व्यक्ति की अद्वितीय व्यक्तित्व को निर्धारित करता है: उपस्थिति, चरित्र लक्षण, चयापचय, कुछ बीमारियों की प्रवृत्ति, व्यक्तिगत प्रतिक्रिया ड्रग्स, और भी बहुत कुछ। ...
कोई यह मान सकता है कि कुछ कोशिकाओं में "गैर-कार्यरत" जीन खो जाते हैं, नष्ट हो जाते हैं। हालांकि, कई प्रयोगों ने साबित किया है कि ऐसा नहीं है। कुछ शर्तों के तहत, एक टैडपोल आंतों की कोशिका से एक पूरे मेंढक को उगाया जा सकता है, जो तभी संभव है जब इस कोशिका के केंद्रक में सभी आनुवंशिक जानकारी को संरक्षित किया जाए, हालांकि इसमें से कुछ को प्रोटीन के रूप में व्यक्त नहीं किया गया था, जबकि कोशिका भाग थी आंतों की दीवार से। नतीजतन, एक बहुकोशिकीय जीव के प्रत्येक कोशिका में, उसके डीएनए में निहित आनुवंशिक जानकारी का केवल एक हिस्सा उपयोग किया जाता है। इसका मतलब है कि ऐसे तंत्र होने चाहिए जो एक या दूसरे जीन के काम को अलग-अलग तरीके से "चालू" या "बंद" करें। कोशिकाएं।
46 मानव गुणसूत्रों में निहित डीएनए अणुओं की कुल लंबाई लगभग 2 मीटर है। यदि वर्णमाला के अक्षरों को आनुवंशिक रूप से एक ट्रिपल कोड के साथ एन्कोड किया गया था, तो एक मानव कोशिका का डीएनए पाठ के 1000 मोटे संस्करणों को एन्क्रिप्ट करने के लिए पर्याप्त होगा!
पृथ्वी पर सभी जीव कोशिकाओं से बने हैं। एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीव हैं।
गैर-परमाणु जीवों को प्रोकैरियोट्स कहा जाता है, और जिनकी कोशिकाओं में नाभिक होते हैं उन्हें यूकेरियोट्स कहा जाता है। बाहर, प्रत्येक कोशिका एक जैविक झिल्ली से ढकी होती है। कोशिका के अंदर साइटोप्लाज्म होता है, जिसमें नाभिक (यूकेरियोट्स में) और अन्य अंग होते हैं। केंद्रक कैरियोप्लाज्म से भरा होता है, जिसमें क्रोमैटिन और न्यूक्लियोली स्थित होते हैं। क्रोमैटिन प्रोटीन से जुड़ा डीएनए है, जिससे कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्र बनते हैं।
कोशिका के गुणसूत्र समुच्चय को कैरियोटाइप कहते हैं।
यूकेरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में, साइटोस्केलेटन स्थित होता है - एक जटिल प्रणाली जो सहायक, मोटर और परिवहन कार्य करती है। कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण अंग: नाभिक, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम, प्लास्टिड। कुछ कोशिकाओं में आंदोलन के अंग होते हैं: फ्लैगेला, सिलिया।
प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच महत्वपूर्ण संरचनात्मक अंतर हैं।
वायरस एक गैर-सेलुलर जीवन रूप हैं।
कोशिका और संपूर्ण बहुकोशिकीय जीव के सामान्य जीवन के लिए, आंतरिक वातावरण की स्थिरता, जिसे होमोस्टैसिस कहा जाता है, आवश्यक है।
होमोस्टैसिस चयापचय प्रतिक्रियाओं द्वारा समर्थित है, जो आत्मसात (उपचय) और प्रसार (अपचय) में विभाजित हैं। सभी चयापचय प्रतिक्रियाएं जैविक उत्प्रेरक - एंजाइमों की भागीदारी के साथ होती हैं। प्रत्येक एंजाइम विशिष्ट है, अर्थात यह कड़ाई से परिभाषित महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के नियमन में भाग लेता है। इसलिए, प्रत्येक कोशिका में कई एंजाइम "काम" करते हैं।
किसी भी सेल की सभी ऊर्जा लागत सार्वभौमिक ऊर्जावान पदार्थ - एटीपी द्वारा प्रदान की जाती है। कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के दौरान निकलने वाली ऊर्जा के कारण एटीपी का निर्माण होता है। यह प्रक्रिया बहु-चरणीय है, और माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाली ऑक्सीजन का क्षरण सबसे कुशल है।
महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए आवश्यक कार्बनिक पदार्थ प्राप्त करने की विधि के अनुसार, सभी कोशिकाओं को स्वपोषी और विषमपोषी में विभाजित किया जाता है। ऑटोट्रॉफ़्स को प्रकाश संश्लेषक और रसायन विज्ञान में उप-विभाजित किया जाता है, और ये सभी उन कार्बनिक पदार्थों को स्वतंत्र रूप से संश्लेषित करने में सक्षम होते हैं जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है। विषमपोषी अधिकांश कार्बनिक यौगिक बाहर से प्राप्त करते हैं।
प्रकाश संश्लेषण सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो पृथ्वी पर जीवों के विशाल बहुमत के उद्भव और अस्तित्व में अंतर्निहित है। प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, सूर्य के विकिरण की ऊर्जा के कारण जटिल कार्बनिक यौगिकों का संश्लेषण होता है। रसायनसंश्लेषण के अपवाद के साथ, पृथ्वी पर सभी जीव प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से प्रकाश संश्लेषक पर निर्भर हैं।
सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया जो सभी कोशिकाओं में होती है (कोशिकाओं के अपवाद के साथ जिन्होंने विकास के दौरान अपना डीएनए खो दिया है) प्रोटीन संश्लेषण है। प्रोटीन की प्राथमिक संरचना बनाने वाले अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स के ट्रिपल संयोजनों के अनुक्रम में निहित है। एक जीन डीएनए का एक टुकड़ा है जो एक प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को एन्कोड करता है। ट्रांसक्रिप्शन एमआरएनए का संश्लेषण है जो प्रोटीन के एमिनो एसिड अनुक्रम को एन्कोड करता है। एमआरएनए नाभिक (यूकेरियोट्स में) को साइटोप्लाज्म में छोड़ देता है, जहां राइबोसोम में प्रोटीन की अमीनो एसिड श्रृंखला बनती है। इस प्रक्रिया को प्रसारण कहा जाता है। प्रत्येक कोशिका में कई जीन होते हैं, लेकिन कोशिका आनुवंशिक जानकारी के केवल एक कड़ाई से परिभाषित हिस्से का उपयोग करती है, जो कि जीन में विशेष तंत्र की उपस्थिति से सुनिश्चित होती है जो कोशिका में एक विशेष प्रोटीन के संश्लेषण को चालू या बंद करती है।
ग्रन्थसूची
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कोशिका के एक अनिवार्य भाग के रूप में साइटोप्लाज्म, प्लाज्मा झिल्ली और नाभिक के बीच संलग्न होता है। पर्यावरण की प्रतिक्रिया और साइटोप्लाज्म की गति की विशेषताएं। हाइलोप्लाज्म का अर्थ, कार्य और संरचना। एक जीवित कोशिका के एक और दो झिल्ली वाले जीवों के प्रकार और भूमिका।
एक बहुकोशिकीय जीव में, कोशिका की सामग्री को बाहरी वातावरण और पड़ोसी कोशिकाओं से प्लाज्मा झिल्ली, या प्लाज़्मालेम्मा द्वारा अलग किया जाता है। केंद्रक को छोड़कर कोशिका की सभी सामग्री को साइटोप्लाज्म कहा जाता है। इसमें एक चिपचिपा तरल - साइटोसोल (या हाइलोप्लाज्म), झिल्ली और गैर-झिल्ली घटक शामिल हैं। कोशिका के झिल्ली घटकों में नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गॉल्जी उपकरण, लाइसोसोम, पादप कोशिकाओं के रिक्तिकाएं शामिल हैं। गैर-झिल्ली घटकों में गुणसूत्र, राइबोसोम, कोशिका केंद्र और सेंट्रीओल्स, हरकत के अंग (सिलिया और फ्लैगेला) शामिल हैं। कोशिका झिल्ली (प्लाज्मालेम्मा) लिपिड और प्रोटीन से बनी होती है। झिल्ली में लिपिड एक दोहरी परत (अम्लीय) बनाते हैं, और प्रोटीन इसकी पूरी मोटाई में प्रवेश करते हैं या बाहरी या पर स्थित होते हैं भीतरी सतहझिल्ली। बाहरी सतह पर कुछ प्रोटीनों में कार्बोहाइड्रेट संलग्न होते हैं। विभिन्न कोशिकाओं में झिल्ली की सतह पर प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट समान नहीं होते हैं और कोशिकाओं के प्रकार के संकेतक होते हैं। इसके कारण एक ही प्रकार की कोशिकाएं आपस में जुड़ी रहती हैं और ऊतक बनाती हैं। इसके अलावा, प्रोटीन अणु कोशिका में और बाहर शर्करा, अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड और अन्य पदार्थों के चयनात्मक परिवहन प्रदान करते हैं। इस प्रकार, कोशिका झिल्ली एक चुनिंदा पारगम्य अवरोध के रूप में कार्य करती है जो कोशिका और पर्यावरण के बीच विनिमय को नियंत्रित करती है।
केंद्रक सबसे बड़ा कोशिकांग है, जो दो झिल्लियों की एक झिल्ली में घिरा होता है, जो कई छिद्रों से होकर और अंदर से छेदा जाता है। उनके माध्यम से, नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच पदार्थों का सक्रिय आदान-प्रदान होता है। परमाणु गुहा परमाणु रस से भरा होता है।
इसमें न्यूक्लियोलस (एक या अधिक), गुणसूत्र, डीएनए, आरएनए, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड होते हैं। न्यूक्लियोलस गुणसूत्रों के कुछ वर्गों द्वारा बनता है; इसमें राइबोसोम बनते हैं। गुणसूत्र केवल विभाजित कोशिकाओं में दिखाई देते हैं। इंटरफेज़ (गैर-विभाजित) नाभिक में, वे पतले लंबे क्रोमैटिन फिलामेंट्स (डीएनए-प्रोटीन बांड) के रूप में मौजूद होते हैं। नाभिक, वंशानुगत जानकारी वाले गुणसूत्रों की उपस्थिति के कारण, एक केंद्र के रूप में कार्य करता है जो कोशिका की सभी महत्वपूर्ण गतिविधि और विकास को नियंत्रित करता है।
एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईपीएस) चैनलों और गुहाओं की एक जटिल झिल्ली-आधारित प्रणाली है जो पूरे साइटोप्लाज्म में प्रवेश करती है और बाहरी कोशिका झिल्ली और परमाणु लिफाफे के साथ एक एकल बनाती है। EPS दो प्रकार का होता है - दानेदार (खुरदरा) और चिकना। दानेदार नेटवर्क की झिल्लियों पर कई राइबोसोम होते हैं, चिकने नेटवर्क की झिल्लियों पर कोई नहीं होता है। ईपीएस का मुख्य कार्य कोशिका द्वारा उत्पादित मुख्य कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण, संचय और परिवहन में भाग लेना है। प्रोटीन दानेदार संश्लेषित होता है, और कार्बोहाइड्रेट और वसा चिकनी ईपीएस द्वारा संश्लेषित होते हैं।
राइबोसोम दो उप-कणों से बने बहुत छोटे अंग होते हैं। इनमें प्रोटीन और आरएनए शामिल हैं। राइबोसोम का मुख्य कार्य प्रोटीन संश्लेषण है।
माइटोकॉन्ड्रिया बाहरी झिल्ली से घिरे होते हैं, जिसमें मूल रूप से प्लाज्मा झिल्ली के समान संरचना होती है। बाहरी झिल्ली के नीचे आंतरिक झिल्ली होती है, जो कई तह बनाती है - क्राइस्ट। क्राइस्टे पर श्वसन एंजाइम पाए जाते हैं। राइबोसोम, डीएनए, आरएनए माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक गुहा में स्थित होते हैं। पुराने माइटोकॉन्ड्रिया के विभाजित होने पर नए माइटोकॉन्ड्रिया बनते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया का मुख्य कार्य एटीपी का संश्लेषण है। वे डीएनए और आरएनए प्रोटीन की एक छोटी मात्रा को संश्लेषित करते हैं।
क्लोरोप्लास्ट ऐसे अंग हैं जो पौधों की कोशिकाओं के लिए अद्वितीय हैं। उनकी संरचना में, वे माइटोकॉन्ड्रिया के समान हैं। सतह से, प्रत्येक क्लोरोप्लास्ट दो झिल्लियों द्वारा सीमित होता है - बाहरी और आंतरिक। अंदर, क्लोरोप्लास्ट एक जिलेटिनस स्ट्रोमा से भरा होता है। स्ट्रोमा में, विशेष झिल्ली झिल्ली (दो झिल्ली) होती हैं - कणिकाएं एक दूसरे से और क्लोरोप्लास्ट इंट्रा-मेमोपेन से जुड़ी होती हैं। झिल्लियों में ग्रैन ना-ऑरोफिल। क्लोरोफिल के लिए धन्यवाद, सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा रासायनिक ऊर्जा एटीपी में परिवर्तित हो जाती है। एटीपी ऊर्जा का उपयोग क्लोरोप्लास्ट में कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए किया जाता है।
गोल्गी उपकरण में 3 - 8 खड़ी, चपटी और थोड़ी घुमावदार डिस्क के आकार की गुहाएँ होती हैं। यह कोशिका में विभिन्न कार्य करता है: यह कोशिका की सतह पर जैवसंश्लेषण उत्पादों के परिवहन में और कोशिका से उन्हें हटाने में, लाइसोसोम के निर्माण में, कोशिका झिल्ली के निर्माण में भाग लेता है।
लाइसोसोम सरल गोलाकार झिल्ली थैली (एकल झिल्ली) होते हैं जो पाचन एंजाइमों से भरे होते हैं जो कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड को तोड़ते हैं। इनका मुख्य कार्य भोजन के कणों को पचाना और मृत अंग को हटाना है।
कोशिका केंद्र कोशिका विभाजन में भाग लेता है और केंद्रक के पास स्थित होता है। जानवरों और निचले पौधों की कोशिकाओं के कोशिका केंद्र की संरचना में एक सेंट्रीओल शामिल होता है। सेंट्रीओल एक युग्मित गठन है, इसमें दो लम्बी दाने होते हैं जिनमें सूक्ष्मनलिकाएं और एक दूसरे के लंबवत स्थित सेंट्रीओल होते हैं।
आंदोलन के अंग - फ्लैगेला और सिलिया - कोशिका के बहिर्गमन हैं और जानवरों और पौधों में समान संरचना है। बहुकोशिकीय जंतुओं की गति मांसपेशियों के संकुचन द्वारा प्रदान की जाती है। मांसपेशी कोशिका की मुख्य संरचनात्मक इकाई मायोफिब्रिओल्स है - मांसपेशी फाइबर के साथ बंडलों में स्थित पतले तंतु।
पादप कोशिकाओं में एक बड़ा केंद्रीय रिक्तिका पाया जाता है और यह एक एकल झिल्ली द्वारा निर्मित एक थैली होती है। (छोटे रिक्तिकाएं, उदाहरण के लिए, पाचन और सिकुड़ा हुआ, पौधे और पशु कोशिकाओं दोनों में पाए जाते हैं।) रिक्तिका में सेल सैप होता है - विभिन्न पदार्थों (खनिज लवण, शर्करा, एसिड, वर्णक, एंजाइम) का एक केंद्रित समाधान जो यहां संग्रहीत होते हैं। .
सेलुलर समावेशन - कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन - कोशिका के अस्थिर घटक हैं। वे समय-समय पर संश्लेषित होते हैं, साइटोप्लाज्म में आरक्षित पदार्थों के रूप में जमा होते हैं और शरीर के जीवन में उपयोग किए जाते हैं।
हमारे ग्रह पर सभी जीवन की प्राथमिक और कार्यात्मक इकाई कोशिका है। इस लेख में आप इसकी संरचना, जीवों के कार्यों के बारे में विस्तार से जानेंगे, और इस प्रश्न का उत्तर भी पाएंगे: "पौधों और जानवरों की कोशिकाओं की संरचना में क्या अंतर है?"
सेल संरचना
कोशिका की संरचना और उसके कार्यों का अध्ययन करने वाला विज्ञान कोशिका विज्ञान कहलाता है। अपने छोटे आकार के बावजूद, शरीर के इन हिस्सों की एक जटिल संरचना होती है। अंदर एक अर्ध-तरल पदार्थ होता है जिसे साइटोप्लाज्म कहा जाता है। सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं यहां होती हैं और घटक भाग - ऑर्गेनेल - स्थित होते हैं। इनके फीचर्स के बारे में आप आगे जान सकते हैं।
सार
सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा कोर है। यह एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग होता है, जिसमें दो झिल्ली होते हैं। उनमें छिद्र होते हैं ताकि पदार्थ नाभिक से कोशिका द्रव्य में प्रवेश कर सकें और इसके विपरीत। अंदर एक परमाणु रस (कैरियोप्लाज्म) होता है, जिसमें न्यूक्लियोलस और क्रोमैटिन स्थित होते हैं।
चावल। 1. नाभिक की संरचना।
यह केंद्रक है जो कोशिका के जीवन को नियंत्रित करता है और आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करता है।
नाभिक की आंतरिक सामग्री का कार्य प्रोटीन और आरएनए का संश्लेषण है। इनमें से विशेष अंग बनते हैं - राइबोसोम।
राइबोसोम
वे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के आसपास स्थित होते हैं, जबकि इसकी सतह खुरदरी होती है। कभी-कभी राइबोसोम साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से स्थित होते हैं। उनके कार्यों में प्रोटीन जैवसंश्लेषण शामिल है।
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अन्तः प्रदव्ययी जलिका
ईपीएस में खुरदरी या चिकनी सतह हो सकती है। एक खुरदरी सतह उस पर राइबोसोम की उपस्थिति के कारण बनती है।
ईपीएस के कार्यों में प्रोटीन संश्लेषण और पदार्थों का आंतरिक परिवहन शामिल है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनलों के माध्यम से गठित प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा का हिस्सा विशेष भंडारण कंटेनरों में प्रवेश करता है। इन गुहाओं को गोल्गी तंत्र कहा जाता है, उन्हें "सिस्टर्न" के ढेर के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जो एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग होते हैं।
गॉल्जीकाय
ज्यादातर अक्सर नाभिक के पास स्थित होता है। इसके कार्यों में प्रोटीन रूपांतरण और लाइसोसोम का निर्माण शामिल है। यह जटिल उन पदार्थों को संग्रहीत करता है जो पूरे जीव की जरूरतों के लिए स्वयं कोशिका द्वारा संश्लेषित किए गए थे, और बाद में इससे हटा दिए जाएंगे।
लाइसोसोम को पाचक एंजाइमों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जो पुटिकाओं में एक झिल्ली से घिरे होते हैं और साइटोप्लाज्म के साथ चलते हैं।
माइटोकॉन्ड्रिया
ये अंग एक दोहरी झिल्ली से ढके होते हैं:
- चिकना - बाहरी खोल;
- cristae - सिलवटों और प्रोट्रूशियंस के साथ एक आंतरिक परत।
चावल। 2. माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना।
माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य श्वसन और पोषक तत्वों का ऊर्जा में रूपांतरण हैं। क्राइस्टे में एक एंजाइम होता है जो पोषक तत्वों से एटीपी अणुओं को संश्लेषित करता है। यह पदार्थ सभी प्रकार की प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत है।
कोशिका भित्ति बाहरी वातावरण से आंतरिक सामग्री को अलग करती है और उसकी रक्षा करती है। यह आकार बनाए रखता है, अन्य कोशिकाओं के साथ परस्पर संबंध प्रदान करता है, और चयापचय प्रक्रिया को सुनिश्चित करता है। झिल्ली में लिपिड की दोहरी परत होती है, जिसके बीच प्रोटीन होते हैं।
तुलनात्मक विशेषताएं
सब्जी और पशु पिंजराउनकी संरचना, आकार और आकार में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। अर्थात्:
- सेल्यूलोज की उपस्थिति के कारण पौधे के जीव की कोशिका भित्ति की संरचना घनी होती है;
- पादप कोशिका में प्लास्टिड और रिक्तिकाएँ होती हैं;
- जंतु कोशिका में केन्द्रक होते हैं, जो विभाजन की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण होते हैं;
- एक प्राणी जीव की बाहरी झिल्ली लचीली होती है और विभिन्न रूप ले सकती है।
चावल। 3. पौधे और पशु कोशिकाओं की संरचना का आरेख।
निम्नलिखित तालिका सेलुलर जीव के मुख्य भागों के बारे में ज्ञान को संक्षेप में प्रस्तुत करने में मदद करेगी:
सेल संरचना तालिका
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Organoid |
विशेषता |
कार्यों |
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यह है परमाणु लिफाफा, जिसके अंदर न्यूक्लियोलस और क्रोमैटिन के साथ न्यूक्लियर जूस होता है। |
डीएनए प्रतिलेखन और भंडारण। |
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प्लाज्मा झिल्ली |
लिपिड की दो परतों से मिलकर बनता है जो प्रोटीन के साथ अनुमत होते हैं। |
सामग्री की रक्षा करता है, अंतरकोशिकीय चयापचय प्रक्रियाएं प्रदान करता है, उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करता है। |
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कोशिका द्रव्य |
अर्ध-तरल द्रव्यमान जिसमें लिपिड, प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड आदि होते हैं। |
ऑर्गेनेल का संघ और अंतःक्रिया। |
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दो प्रकार के झिल्ली बैग (चिकनी और खुरदरी) |
प्रोटीन, लिपिड, स्टेरॉयड का संश्लेषण और परिवहन। |
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गॉल्जीकाय |
यह नाभिक के पास पुटिकाओं या झिल्ली थैली के रूप में स्थित होता है। |
लाइसोसोम बनाता है, स्राव को हटाता है। |
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राइबोसोम |
इनमें प्रोटीन और आरएनए होते हैं। |
फार्म प्रोटीन। |
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लाइसोसोम |
अंदर एंजाइम के साथ एक बैग के रूप में। |
पोषक तत्वों और मृत भागों का पाचन। |
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माइटोकॉन्ड्रिया |
बाहर, वे एक झिल्ली से ढके होते हैं, जिसमें क्राइस्ट और कई एंजाइम होते हैं। |
एटीपी और प्रोटीन का निर्माण। |
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प्लास्टिड |
एक झिल्ली से ढका हुआ। उन्हें तीन प्रकारों द्वारा दर्शाया जाता है: क्लोरोप्लास्ट, ल्यूकोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट। |
प्रकाश संश्लेषण और पदार्थों का भंडारण। |
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सेलुलर सैप बैग। |
रक्तचाप को नियंत्रित करता है और पोषक तत्वों को संरक्षित करता है। |
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सेंट्रीओलिक |
डीएनए, आरएनए, प्रोटीन, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट है। |
विखंडन प्रक्रिया में भाग लेता है, एक विखंडन धुरी का निर्माण करता है। |
हमने क्या सीखा?
एक जीवित जीव में कोशिकाएँ होती हैं जिनकी संरचना काफी जटिल होती है। बाहर, यह एक घने खोल से ढका हुआ है जो आंतरिक सामग्री को बाहरी वातावरण से बचाता है। अंदर एक केंद्रक होता है जो होने वाली सभी प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है और आनुवंशिक कोड को संग्रहीत करता है। नाभिक के चारों ओर ऑर्गेनेल के साथ एक साइटोप्लाज्म होता है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशेषताएं और विशेषताएं होती हैं।
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