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कोशिकाएं पृथ्वी पर जीवन के मूलभूत, अपूरणीय तत्व हैं। कुछ जीवित चीजें, जैसे बैक्टीरिया, केवल एक कोशिका से मिलकर बनती हैं; जानवरों जैसे अपने आप में खरब शामिल हैं। कोशिकाएं स्वयं सूक्ष्म होती हैं, फिर भी उनमें से अधिकांश में छोटे घटकों का एक चौंका देने वाला सरणी होता है, जो सभी कोशिका को रखने के मूल मिशन में योगदान करते हैं - और विस्तार से, जनक जीव - जीवित। पशु कोशिकाएं, आम तौर पर बोल रही हैं, बैक्टीरिया या पौधों की कोशिकाओं की तुलना में अधिक जटिल जीवन रूपों का हिस्सा है; तदनुसार, पशु कोशिकाएं माइक्रोबियल और वनस्पति दुनिया में अपने समकक्षों की तुलना में अधिक जटिल और विस्तृत हैं।
शायद एक पशु कोशिका के बारे में सोचने का सबसे आसान तरीका एक पूर्ति केंद्र या बड़े, व्यस्त गोदाम के रूप में है। बारीकी से ध्यान में रखने के लिए एक महत्वपूर्ण विचार, एक जो अक्सर दुनिया को सामान्य रूप से वर्णन करता है, लेकिन विशेष रूप से जीव विज्ञान के लिए विशेष रूप से लागू होता है, "फार्म फिट बैठता है।" यही कारण है कि, एक जानवर सेल के हिस्सों, साथ ही साथ पूरे सेल, को जिस तरह से संरचित किया जाता है, वह इन भागों के नौकरियों से बहुत निकटता से संबंधित है - जिन्हें "ऑर्गेनेल" कहा जाता है - बाहर ले जाने के साथ काम सौंपा जाता है।
सेल का मूल अवलोकन
1600 और 1700 के दशक में कच्चे सूक्ष्मदर्शी के बहुत शुरुआती दिनों में कोशिकाओं का वर्णन किया गया था। रॉबर्ट हूक को कुछ स्रोतों द्वारा श्रेय दिया जाता है क्योंकि उन्होंने नाम बनाया था, हालांकि वह उस समय अपने माइक्रोस्कोप के माध्यम से कॉर्क को देख रहे थे।
एक कोशिका को एक जीवित जीव की सबसे छोटी इकाई के रूप में सोचा जा सकता है जो जीवन के सभी गुणों को बरकरार रखता है, जैसे कि चयापचय गतिविधि और होमोस्टैसिस। सभी कोशिकाएं, उनके विशिष्ट कार्य या उनके द्वारा परोसने वाले जीवों के लिए कोई फर्क नहीं पड़ता, तीन मूल भाग होते हैं: एक कोशिका झिल्ली, जिसे एक प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है, बाहरी सीमा के रूप में; मध्य की ओर आनुवंशिक सामग्री (डीएनए, या डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) का एक समूह; और साइटोप्लाज्म (कभी-कभी साइटोसोल कहा जाता है), एक अर्ध-तरल पदार्थ जिसमें प्रतिक्रियाएं और अन्य गतिविधियां होती हैं।
जीवित चीजों में विभाजित किया जा सकता है प्रोकार्योटिक जीव, जो एकल-कोशिका वाले होते हैं और बैक्टीरिया शामिल होते हैं, और यूकेरियोटिक जीव, जिसमें पौधे, जानवर और कवक शामिल हैं। यूकेरियोट्स की कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री के आसपास एक झिल्ली शामिल होती है, एक नाभिक का निर्माण करती है; प्रोकैरियोट्स में ऐसी कोई झिल्ली नहीं होती है। इसके अलावा, प्रोकैरियोट्स के साइटोप्लाज्म में कोई ऑर्गेनेल नहीं होता है, जो यूकेरियोटिक कोशिकाएं बहुतायत में घमंड करती हैं।
द एनिमल सेल मेम्ब्रेन
कोशिका झिल्ली, जिसे प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है, पशु कोशिकाओं की बाहरी सीमा बनाता है। (पौधों की कोशिकाओं में अतिरिक्त सुरक्षा और दृढ़ता के लिए कोशिका झिल्ली के बाहर सेल की दीवारें होती हैं।) झिल्ली एक साधारण भौतिक अवरोध या ऑर्गेनेल और डीएनए के लिए एक गोदाम से अधिक है; इसके बजाय, यह गतिशील है, अत्यधिक चयनात्मक चैनलों के साथ जो सेल से और उसके लिए अणुओं के प्रवेश और निकास को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करते हैं।
कोशिका झिल्ली में एक होता है फ़ॉस्फ़ोलिपिड बाइलेयर, या लिपिड bilayer। इस बाईलेयर में, फॉस्फोलिपिड अणुओं के दो अलग-अलग "शीट्स" होते हैं, अलग-अलग परतों में अणुओं के लिपिड भागों को छूते हैं और फॉस्फेट भागों को विपरीत दिशाओं में इंगित करते हैं। ऐसा क्यों होता है यह समझने के लिए, लिपिड और फॉस्फेट के विद्युत रासायनिक गुणों पर अलग से विचार करें। फॉस्फेट ध्रुवीय अणु होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके विद्युत चार्ज को अणु में असमान रूप से वितरित किया जाता है। पानी (एच2O) भी ध्रुवीय है, और ध्रुवीय पदार्थ प्रवृत्त होते हैं, इसलिए फॉस्फेट हाइड्रोफिलिक (यानी पानी की ओर आकर्षित) लेबल वाले पदार्थों में से हैं।
एक फॉस्फोलिपिड के लिपिड भाग में दो फैटी एसिड होते हैं, जो विशिष्ट प्रकार के बांडों के साथ हाइड्रोकार्बन की लंबी श्रृंखलाएं होती हैं जो एक चार्ज ढाल के बिना पूरे अणु को छोड़ देती हैं। वास्तव में, लिपिड परिभाषा nonpolar द्वारा कर रहे हैं। क्योंकि वे उस तरह से विपरीत प्रतिक्रिया करते हैं जैसे कि ध्रुवीय अणु पानी की उपस्थिति में करते हैं, इसलिए उन्हें हाइड्रोफोबिक कहा जाता है। इसलिए आप पूरे फॉस्फोलिपिड अणु को "स्क्वीड-लाइक" के रूप में सोच सकते हैं, जिसमें फॉस्फेट का हिस्सा सिर और शरीर के रूप में और लिपिड एक जोड़ के रूप में काम करता है। इसके अलावा, स्क्वीड की दो बड़ी "शीट्स" की कल्पना करें, उनके तंबू की छंटाई और उनके सिर को विपरीत दिशाओं में इंगित किया गया।
कोशिका झिल्ली कुछ पदार्थों को आने और जाने की अनुमति देती है। यह कई तरीकों से होता है, जिसमें विसरण, सुविचारित प्रसार, परासरण और सक्रिय परिवहन शामिल हैं। कुछ ऑर्गेनेल, जैसे माइटोकॉन्ड्रिया, की अपनी आंतरिक झिल्ली होती है जिसमें प्लाज्मा झिल्ली के समान ही सामग्री होती है।
केंद्र
नाभिक वास्तव में, पशु कोशिका का नियंत्रण और कमांड सेंटर है। इसमें डीएनए होता है, जो अधिकांश जानवरों में अलग-अलग गुणसूत्रों में व्यवस्थित होता है (आपके पास इनमें से 23 जोड़े हैं) जिन्हें जीन कहे जाने वाले छोटे भागों में बांटा गया है। जीन केवल डीएनए की लंबाई है जिसमें एक विशेष प्रोटीन उत्पाद के लिए कोड होता है, जो डीएनए अणु आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) के माध्यम से कोशिकाओं को प्रोटीन-विधानसभा मशीनरी को वितरित करता है।
नाभिक में विभिन्न भाग शामिल हैं। सूक्ष्म परीक्षण पर, एक अंधेरे स्थान को बुलाया जाता है न्यूक्लियस नाभिक के बीच में प्रकट होता है; न्यूक्लियोलस राइबोसोम के निर्माण में शामिल होता है। नाभिक एक परमाणु झिल्ली से घिरा होता है, जो सेल झिल्ली से दोगुना बाद में अनुरूप होता है। इस अस्तर, जिसे परमाणु लिफाफा भी कहा जाता है, में अंदर की परत से जुड़े फिलामेंटस प्रोटीन होते हैं जो अंदर की ओर बढ़ते हैं और डीएनए को व्यवस्थित और जगह पर रखने में मदद करते हैं।
कोशिका प्रजनन और विभाजन के दौरान, नाभिक के दो बेटी नाभिक में दरार को साइटोकाइनेसिस कहा जाता है। कोशिका के बाकी हिस्सों से अलग नाभिक होने से डीएनए को अन्य सेल गतिविधियों से अलग रखने में उपयोगी है, यह संभावना को कम करता है कि यह क्षतिग्रस्त हो सकता है। यह तत्काल सेलुलर पर्यावरण के अति सुंदर नियंत्रण के लिए भी अनुमति देता है, जो बड़े पैमाने पर कोशिका के साइटोप्लाज्म से अलग हो सकता है।
राइबोसोम
ये जीव, जो गैर-पशु कोशिकाओं में भी पाए जाते हैं, प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं, जो साइटोप्लाज्म में होता है।प्रोटीन संश्लेषण गति में सेट होता है जब नाभिक में डीएनए प्रतिलेखन नामक एक प्रक्रिया से गुजरता है, जो कि डीएनए की सटीक पट्टी से संबंधित एक रासायनिक कोड के साथ आरएनए का निर्माण होता है जिससे इसे बनाया जाता है (दूत आरएनए या mRNA)। डीएनए और आरएनए दोनों में न्यूक्लियोटाइड्स के मोनोमर्स (एकल दोहराई जाने वाली इकाइयां) शामिल हैं, जिसमें एक चीनी, एक फॉस्फेट समूह और एक हिस्सा होता है जिसे नाइट्रोजनस बेस कहा जाता है। डीएनए में चार अलग-अलग ऐसे आधार (एडेनिन, ग्वानिन, साइटोसिन और थाइमिन) शामिल हैं, और डीएनए की लंबी पट्टी में इनका अनुक्रम उत्पाद के लिए कोड है जो अंततः राइबोसोम पर संश्लेषित होता है।
जब नव निर्मित एमआरएनए नाभिक से साइटोप्लाज्म में राइबोसोम में स्थानांतरित होता है, तो प्रोटीन संश्लेषण शुरू हो सकता है। राइबोसोम स्वयं एक प्रकार के आरएनए से बने होते हैं जिन्हें राइबोसोमल आरएनए कहा जाता है (rRNA)। राइबोसोम में दो प्रोटीन सबयूनिट होते हैं, इनमें से एक दूसरे की तुलना में लगभग 50 प्रतिशत अधिक विशाल होता है। एमआरएनए राइबोसोम पर एक विशेष साइट पर बांधता है, और एक समय में अणु के तीन आधारों की लंबाई "पढ़ी जाती है" और लगभग 20 विभिन्न प्रकार के अमीनो एसिड बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, जो प्रोटीन के बुनियादी निर्माण खंड हैं। ये एमिनो एसिड राइबोसोम को तीसरे प्रकार के आरएनए द्वारा बंद कर दिए जाते हैं, जिन्हें ट्रांसफर आरएनए कहा जाता है (tRNA).
माइटोकॉन्ड्रिया
माइटोकॉन्ड्रिया आकर्षक जीव हैं जो जानवरों के चयापचय और एक पूरे के रूप में यूकेरियोट्स में विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे, नाभिक की तरह, एक दोहरी झिल्ली से घिरे होते हैं। उनके पास एक मूल कार्य है: पर्याप्त ऑक्सीजन की उपलब्धता के तहत कार्बोहाइड्रेट ईंधन स्रोतों का उपयोग करके यथासंभव अधिक ऊर्जा की आपूर्ति करना।
पशु कोशिका चयापचय में पहला कदम पाइरूवेट नामक पदार्थ में कोशिका में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज का टूटना है। यह कहा जाता है ग्लाइकोलाइसिस और होता है कि ऑक्सीजन मौजूद है या नहीं। जब पर्याप्त ऑक्सीजन मौजूद नहीं होती है, तो पाइरूवेट लैक्टेट बनने के लिए किण्वन से गुजरता है, जो सेलुलर ऊर्जा के अल्पकालिक फट प्रदान करता है। अन्यथा, पाइरूवेट माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है और एरोबिक श्वसन से गुजरता है।
एरोबिक श्वसन में अपने स्वयं के चरणों के साथ दो प्रक्रियाएं शामिल हैं। पहला माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स (कोशिकाओं के समान साइटोप्लाज्म) में होता है और इसे क्रेब्स चक्र, ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड (TCA) चक्र या साइट्रिक एसिड चक्र कहा जाता है। यह चक्र अगली प्रक्रिया, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के लिए उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन वाहक उत्पन्न करता है। इलेक्ट्रॉन-परिवहन श्रृंखला प्रतिक्रियाएं माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली पर होती हैं, बजाय मैट्रिक्स में जहां क्रेब्स चक्र संचालित होता है। कार्यों की यह शारीरिक अलगाव, जबकि बाहर से हमेशा सबसे कुशल नहीं दिखती है, श्वसन पथ में एंजाइमों द्वारा न्यूनतम गलतियों को सुनिश्चित करने में मदद करता है, जिस तरह एक डिपार्टमेंटल स्टोर के विभिन्न अनुभागों में गलत होने की संभावना बढ़ जाती है। यहां तक कि अगर आप इसे पाने के लिए काफी तरीके से दुकान में भटकना पड़ता है तो भी खरीदारी करें।
क्योंकि एरोबिक मेटाबोलिज्म एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) से ग्लूकोज के अणु प्रति किण्वन की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा की आपूर्ति करता है, यह हमेशा "पसंदीदा" मार्ग है और विकास की विजय के रूप में खड़ा है।
माना जाता है कि लाखों और लाखों साल पहले एक समय में माइटोकॉन्ड्रिया मुक्त-खड़े प्रोकैरियोटिक जीव थे, जिन्हें अब यूकेरियोटिक कोशिकाएं कहा जाता है। इसे एंडोसिम्बियन्ट सिद्धांत कहा जाता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया की बहुत सारी विशेषताओं को समझाने की दिशा में एक लंबा रास्ता तय करता है जो अन्यथा आणविक जीवविज्ञानी के लिए मायावी हो सकता है। ऐसा लगता है कि प्रभाव में यूकेरियोट्स ने छोटे घटकों से विकसित होने के बजाय एक संपूर्ण ऊर्जा निर्माता को अपहृत किया है, शायद जानवरों में मुख्य कारक है और अन्य यूकेरियोट्स जितने लंबे समय के लिए पनपने में सक्षम होते हैं।
अन्य पशु कोशिका संगठन
गोलगी उपकरण: जिसे गोल्जी निकाय भी कहा जाता है गोलगी उपकरण एक प्रसंस्करण, पैकेजिंग और प्रोटीन और लिपिड के लिए छँटाई केंद्र सेल में कहीं और है। इनमें आमतौर पर "पेनकेक्स का ढेर" दिखाई देता है। ये पुटिकाएं, या छोटे झिल्ली-बाउंड थैली होते हैं, जो गोलगी निकायों में डिस्क के बाहरी किनारों से टूट जाते हैं जब उनकी सामग्री कोशिका के अन्य भागों में वितरित होने के लिए तैयार होती है। गोलगोई निकायों को डाकघरों या मेल सॉर्टिंग और वितरण केंद्रों के रूप में कल्पना करना उपयोगी है, प्रत्येक पुटिका मुख्य "इमारत" से अलग हो जाती है और एक वितरण ट्रक या रेलरोड जैसी दिखने वाली एक संलग्न कैप्सूल का निर्माण करती है।
गोल्गी निकायों में लाइसोसोम का उत्पादन होता है, जिसमें शक्तिशाली एंजाइम होते हैं जो पुराने और खराब हो चुके सेल घटकों या आवारा अणुओं को ख़राब कर सकते हैं जो सेल में नहीं होने चाहिए।
अन्तः प्रदव्ययी जलिका: अन्तः प्रदव्ययी जलिका (ईआर) ट्यूब और चपटे पुटिकाओं को जोड़ने का एक संग्रह है। यह नेटवर्क नाभिक पर शुरू होता है और कोशिका द्रव्य के लिए साइटोप्लाज्म के माध्यम से सभी तरह से फैलता है। इनका उपयोग किया जाता है, जैसा कि आप पहले से ही उनकी स्थिति और संरचना से इकट्ठा हो सकते हैं, सेल के एक हिस्से से दूसरे हिस्से तक पदार्थों को ले जाने के लिए; अधिक सटीक रूप से, वे एक नाली के रूप में काम करते हैं जिसमें यह परिवहन हो सकता है।
ईआर के दो प्रकार हैं, इस बात से प्रतिष्ठित हैं कि उनमें राइबोसोम संलग्न हैं या नहीं। रफ ईआर में ढेर पुटिकाएं होती हैं जिसमें बहुत सारे राइबोसोम संलग्न होते हैं। मोटे ईआर में, ऑलिगोसैकराइड समूह (अपेक्षाकृत कम शर्करा) छोटे प्रोटीन से जुड़े होते हैं क्योंकि वे अन्य मार्ग या स्रावी पुटिकाओं के लिए मार्ग से गुजरते हैं। दूसरी ओर चिकनी ईआर, कोई राइबोसोम नहीं है। चिकनी ईआर प्रोटीन और लिपिड ले जाने वाले पुटिकाओं को जन्म देती है, और यह हानिकारक रसायनों को संलग्न करने और निष्क्रिय करने में भी सक्षम है, जिससे परिवहन कंडेनट होने के साथ-साथ एक प्रकार का एक्सटामिनर-हाउसकीपर-सुरक्षा फ़ंक्शन का प्रदर्शन होता है।