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सेल, आम तौर पर बोलना, समान-से-समान इकाइयाँ होती हैं जो एक संपूर्ण बनाती हैं। उदाहरण के लिए जेल ब्लॉक और बीहाइव, ज्यादातर कोशिकाओं से बने होते हैं। जैसा कि जैविक प्रणालियों पर लागू किया गया था, यह शब्द 17 वीं शताब्दी के वैज्ञानिक रॉबर्ट हुक, यौगिक माइक्रोस्कोप के आविष्कारक और वैज्ञानिक प्रयासों के एक उल्लेखनीय संख्या में अग्रणी द्वारा गढ़ा गया था। एक सेल, जैसा कि आज वर्णित है, एक जीवित चीज़ की सबसे छोटी इकाई है जो जीवन की विशेषताओं को बनाए रखती है। दूसरे शब्दों में, व्यक्तिगत कोशिकाओं में न केवल आनुवंशिक जानकारी होती है, बल्कि वे ऊर्जा का उपयोग और रूपांतरण भी करते हैं, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की मेजबानी करते हैं, संतुलन बनाए रखते हैं और इसी तरह। अधिक बोलचाल की भाषा में, कोशिकाओं को आमतौर पर और उचित रूप से "जीवन के निर्माण खंड" कहा जाता है।
सेल की आवश्यक विशेषताओं में सेल सामग्री को दुनिया के बाकी हिस्सों से अलग करने और संरक्षित करने के लिए एक सेल झिल्ली शामिल है; कोशिका आंतरिक में साइटोप्लाज्म, या एक तरल जैसा पदार्थ जिसमें चयापचय प्रक्रिया होती है; और आनुवंशिक सामग्री (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड, या डीएनए)। यह अनिवार्य रूप से एक प्रोकैरियोटिक, या बैक्टीरियल, कोशिका की संपूर्णता का वर्णन करता है। हालांकि, अधिक जटिल जीवों को यूकेरियोट्स कहा जाता है - जिसमें जानवर, पौधे और कवक शामिल हैं - साथ ही साथ अन्य सेल संरचनाओं की एक किस्म की सुविधा प्रदान करते हैं, ये सभी अत्यधिक विशिष्ट जीवित चीजों की जरूरतों के अनुसार विकसित हुए हैं। इन संरचनाओं को ऑर्गेनेल कहा जाता है। ऑर्गेनेल को यूकेरियोटिक कोशिकाएं हैं जो आपके अपने अंगों (पेट, यकृत, फेफड़े और इसी तरह) आपके पूरे शरीर के लिए हैं।
मूल कोशिका संरचना
सेल, संरचनात्मक रूप से, संगठन की इकाइयाँ हैं। उन्हें औपचारिक रूप से वर्गीकृत किया जाता है जहां वे अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं। प्रोकैरियोट्स में छह करोनॉमिक राज्यों में से दो शामिल हैं, आर्कबैक्टेरिया और मोनेरा; ये सभी प्रजातियां एकल-कोशिकाएं हैं और अधिकांश बैक्टीरिया हैं, और वे 3.5 अरब साल पहले (या पृथ्वी की अनुमानित आयु का लगभग 80 प्रतिशत) आश्चर्यजनक रूप से मिलते हैं। यूकेरियोट्स एक "मात्र" 1.5 बिलियन वर्ष पुराने हैं और इसमें एनिमिया, प्लांटे, फंगाये और प्रोटिस्टा शामिल हैं। अधिकांश यूकेरियोट बहुकोशिकीय होते हैं, हालांकि कुछ (जैसे, खमीर) नहीं होते हैं।
प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं, एक न्यूनतम न्यूनतम पर, कोशिका झिल्ली से बंधे हुए एक बाड़े के अंदर डीएनए के रूप में आनुवंशिक सामग्री का एक समूह बनाती हैं, जिसे प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है। इस बाड़े के भीतर भी, साइटोप्लाज्म है, जो प्रोकैरियोट्स में गीला डामर की संगति है; यूकेरियोट्स में, यह बहुत अधिक द्रव है। इसके अलावा, कई प्रोकैरियोट्स में एक सुरक्षात्मक परत के रूप में काम करने के लिए सेल झिल्ली के बाहर एक सेल की दीवार भी होती है (जैसा कि आप देखेंगे, सेल झिल्ली कई प्रकार के कार्य करता है)। विशेष रूप से, पौधों की कोशिकाएं, जो यूकेरियोटिक हैं, में सेल की दीवारें भी शामिल हैं। लेकिन प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में ऑर्गेनेल शामिल नहीं है, और यह प्राथमिक संरचनात्मक भेद है। यहां तक कि अगर कोई एक चयापचय के रूप में भेद को देखने का विकल्प चुनता है, तो यह अभी भी संबंधित संरचनात्मक गुणों से जुड़ा हुआ है।
कुछ प्रोकैरियोट्स हैं कशाभिका, जो व्हिप-जैसे पॉलीपेप्टाइड्स हैं, जिनका उपयोग प्रणोदन के लिए किया जाता है। कुछ के पास भी है पिली, जो चिपकने वाले उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले बाल-जैसे अनुमान हैं। बैक्टीरिया भी कई आकारों में आते हैं: कोकोसी गोल होते हैं (जैसे मेनिंगोकोकी, जो मनुष्यों में मेनिन्जाइटिस पैदा कर सकता है), बैसिली (छड़ें, प्रजातियां जो एंथ्रेक्स का कारण बनती हैं), और स्पिरिला या स्पैरोसाइट्स (पेचदार बैक्टीरिया, जैसे सिफलिस पैदा करने के लिए जिम्मेदार हैं) ।
वायरस के बारे में क्या? ये आनुवंशिक सामग्री के केवल छोटे टुकड़े हैं, जो डीएनए या आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) हो सकते हैं, जो प्रोटीन कोट से घिरा होता है। वायरस अपने आप प्रजनन करने में असमर्थ होते हैं, और इसलिए कोशिकाओं को संक्रमित करना चाहिए और स्वयं की प्रतियों का प्रचार करने के लिए उनके प्रजनन तंत्र को "अपहृत" करना चाहिए। इसके परिणामस्वरूप, एंटिबायोटिक्स बैक्टीरिया के सभी तरीकों को लक्षित करते हैं लेकिन वायरस के खिलाफ अप्रभावी होते हैं। एंटीवायरल ड्रग्स मौजूद हैं, नए और अधिक प्रभावी लोगों को हर समय पेश किया जाता है, लेकिन उनकी क्रिया के तंत्र एंटीबायोटिक दवाओं से पूरी तरह से अलग होते हैं, जो आमतौर पर प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के लिए विशेष रूप से कोशिका की दीवारों या चयापचय एंजाइमों को लक्षित करते हैं।
सेल मेम्ब्रेन
कोशिका झिल्ली जीव विज्ञान का एक बहुमुखी आश्चर्य है। इसका सबसे स्पष्ट काम सेल की सामग्री के लिए एक कंटेनर के रूप में सेवा करना और अतिरिक्त सेलुलर पर्यावरण के अपमान के लिए एक बाधा प्रदान करना है। हालाँकि, यह केवल इसके कार्य के एक छोटे हिस्से का वर्णन करता है। कोशिका झिल्ली एक निष्क्रिय विभाजन नहीं है, लेकिन फाटकों और चैनलों की एक अत्यधिक गतिशील विधानसभा है जो कोशिकाओं को आंतरिक रूप से (जैसे कि इसके संतुलन या होमियोस्टेसिस) कोशिकाओं के रखरखाव को सुनिश्चित करने में मदद करती हैं और चुनिंदा अणुओं को आवश्यकतानुसार सेल से बाहर करती हैं।
झिल्ली वास्तव में एक दोहरी झिल्ली है, जिसमें दो परतें दर्पण-छवि के फैशन में एक-दूसरे का सामना करती हैं। इसे फॉस्फोलिपिड बाइलर कहा जाता है, और प्रत्येक परत में फॉस्फोलिपिड अणुओं की एक "शीट", या अधिक ठीक से, ग्लिसरॉस्फॉस्फोलिड अणु होते हैं। ये फैले हुए अणु हैं जिनमें ध्रुवीय फॉस्फेट "हेड्स" होते हैं, जो बिलीयर के केंद्र से दूर होते हैं (अर्थात साइटोप्लाज्म और सेल एक्सटीरियर की ओर) और नॉनपोलर "टेल्स" जिसमें फैटी एसिड की एक जोड़ी होती है; ये दो एसिड और फॉस्फेट एक तीन-कार्बन ग्लिसरॉल अणु के विपरीत पक्षों से जुड़े होते हैं। फॉस्फेट समूहों पर एसिमेट्रिकल चार्ज वितरण और फैटी एसिड के चार्ज एसिमेट्री की कमी के कारण, समाधान में रखा गया फॉस्फोलिपिड वास्तव में खुद को इस तरह के बिलीयर में सहज रूप से इकट्ठा करता है, इसलिए यह ऊर्जावान रूप से कुशल है।
पदार्थ विभिन्न तरीकों से झिल्ली को पीछे कर सकते हैं। एक सरल प्रसार है, जो ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे छोटे अणुओं को झिल्ली से होकर उच्च सांद्रता वाले क्षेत्रों से कम सांद्रता वाले क्षेत्रों में ले जाता है। सुस्पष्ट प्रसार, परासरण और सक्रिय परिवहन भी कोशिका में आने वाले पोषक तत्वों की एक स्थिर आपूर्ति और बाहर निकलने वाले चयापचय उत्पादों को बनाए रखने में मदद करते हैं।
केंद्र
नाभिक यूकेरियोटिक कोशिकाओं में डीएनए भंडारण की साइट है। (याद रखें कि प्रोकैरियोट्स में नाभिक की कमी होती है क्योंकि उनमें किसी भी प्रकार की झिल्ली-बाउंड ऑर्गेनेल की कमी होती है।) प्लाज्मा झिल्ली की तरह, परमाणु झिल्ली, जिसे परमाणु लिफाफा भी कहा जाता है, एक दोहरे स्तरित फॉस्फोलिपिड बाधा है।
नाभिक के भीतर, एक कोशिका की आनुवंशिक सामग्री को क्रोमोसोम नामक अलग-अलग निकायों में व्यवस्थित किया जाता है। एक जीव में गुणसूत्रों की संख्या प्रजातियों से प्रजातियों में भिन्न होती है; मनुष्यों में 23 जोड़े होते हैं, जिनमें 22 जोड़े "सामान्य" गुणसूत्र होते हैं, जिन्हें ऑटोसोम कहा जाता है, और एक जोड़ी सेक्स गुणसूत्र। व्यक्तिगत गुणसूत्रों के डीएनए को जीन नामक अनुक्रम में व्यवस्थित किया जाता है; प्रत्येक जीन एक विशेष प्रोटीन उत्पाद के लिए आनुवंशिक कोड को वहन करता है, यह एक एंजाइम, आंखों के रंग के लिए एक योगदानकर्ता या कंकाल की मांसपेशी का एक घटक है।
जब एक कोशिका विभाजन से गुजरती है, तो इसका नाभिक अलग तरीके से विभाजित होता है, जिसके कारण इसके भीतर गुणसूत्रों की प्रतिकृति होती है। इस प्रजनन प्रक्रिया को माइटोसिस कहा जाता है, और नाभिक के दरार को साइटोकाइनेसिस के रूप में जाना जाता है।
राइबोसोम
राइबोसोम कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण की साइट हैं। ये ऑर्गेनेल लगभग पूरी तरह से आरएनए के एक प्रकार से निर्मित होते हैं जिसे राइबोसोमल आरएनए, या आरआरएनए कहा जाता है। ये राइबोसोम, जो सेल कोशिका द्रव्य में पाए जाते हैं, में एक बड़ा सबयूनिट और एक छोटा सबयूनिट शामिल होता है।
राइबोसोम की कल्पना करने का सबसे आसान तरीका छोटी विधानसभा लाइनें हैं। जब यह किसी दिए गए प्रोटीन उत्पाद का निर्माण करने का समय होता है, तो डीएनए से न्यूक्लियस में ट्रांसलेट किए गए मैसेंजर RNA (mRNA) राइबोसोम के उस हिस्से तक पहुंच जाता है, जहां mRNA कोड का अनुवाद अमीनो एसिड में किया जाता है, जो सभी प्रोटीन के बिल्डिंग ब्लॉक्स हैं। विशेष रूप से, mRNA के चार अलग-अलग नाइट्रोजनस आधारों को 64 अलग-अलग तरीकों से तीन के समूहों में व्यवस्थित किया जा सकता है (तीसरी शक्ति 64 से बढ़ाकर 64), और इनमें से प्रत्येक "ट्रिपल" कोड के लिए एक एमिनो एसिड होता है। क्योंकि मानव शरीर में केवल 20 अमीनो एसिड होते हैं, कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक ट्रिपल कोड से प्राप्त होते हैं।
जब एमआरएनए का अनुवाद किया जा रहा है, फिर भी एक अन्य प्रकार का आरएनए, ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) वहन करता है जो कुछ भी अमीनो एसिड को कोड द्वारा संश्लेषण के राइबोसोमल साइट पर बुलाया जाता है, जहां प्रोटीन के अंत में एमिनो एसिड संलग्न होता है। प्रगति। एक बार प्रोटीन, जो दर्जनों से कई सैकड़ों अमीनो एसिड लंबे समय तक हो सकता है, पूरा हो जाता है, इसे राइबोसोम से जारी किया जाता है और जहां कहीं भी इसकी आवश्यकता होती है, वहां ले जाया जाता है।
माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट
माइटोकॉन्ड्रिया पशु कोशिकाओं के "पावर प्लांट" हैं, और क्लोरोप्लास्ट पौधों की कोशिकाओं में उनके एनालॉग हैं। माइटोकॉन्ड्रिया, माना जाता है कि मुक्त संरचना वाले बैक्टीरिया के रूप में उत्पन्न हुआ है, जो संरचनाओं में शामिल हो गए हैं जो यूकेरियोटिक कोशिकाएं बन गए हैं, वे एरोबिक चयापचय की साइट हैं, जिसमें ग्लूकोज से एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) के रूप में ऊर्जा निकालने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। माइटोकॉन्ड्रिया साइटोप्लाज्म में ऑक्सीजन-स्वतंत्र ग्लूकोज टूटने से प्राप्त पाइरूवेट अणुओं को प्राप्त करता है; माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स (आंतरिक) में, पाइरूवेट को क्रेब्स चक्र के अधीन किया जाता है, जिसे साइट्रिक-एसिड चक्र या ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड (TCA) चक्र भी कहा जाता है। क्रेब्स चक्र उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन वाहक का निर्माण करता है और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला नामक एरोबिक प्रतिक्रियाओं के लिए सेट-अप के रूप में कार्य करता है, जो माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली पर पास में होता है, जो अभी तक एक और लिपिड बिलीयर है। ये प्रतिक्रियाएं ग्लाइकोलाइसिस की तुलना में एटीपी के रूप में कहीं अधिक ऊर्जा उत्पन्न करती हैं; माइटोकॉन्ड्रिया के बिना, पशु जीवन "उच्च" जीवों की विलक्षण ऊर्जा आवश्यकताओं के कारण पृथ्वी पर विकसित नहीं हो सकता था।
क्लोरोप्लास्ट वे हैं जो पौधों को उनका हरा रंग देते हैं, क्योंकि उनमें क्लोरोफिल नामक वर्णक होता है। जबकि माइटोकॉन्ड्रिया ग्लूकोज उत्पादों को तोड़ता है, क्लोरोप्लास्ट वास्तव में सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से ग्लूकोज का निर्माण करते हैं। संयंत्र तब अपनी आवश्यकताओं के लिए इस ईंधन में से कुछ का उपयोग करता है, लेकिन इसमें से अधिकांश, ग्लूकोज संश्लेषण में मुक्त ऑक्सीजन के साथ, पारिस्थितिकी तंत्र तक पहुंचता है और जानवरों द्वारा उपयोग किया जाता है, जो अपना भोजन नहीं बना सकते हैं। पृथ्वी पर प्रचुर मात्रा में पौधे के जीवन के बिना, जानवर जीवित नहीं रह सकते थे; यह वाक्य सच है, क्योंकि पशु चयापचय पौधों के उपयोग के लिए पर्याप्त कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है।
साइटोस्केलेटन
साइटोस्केलेटन, जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, एक सेल को संरचनात्मक सहायता प्रदान करता है उसी तरह आपका खुद का बोनी कंकाल आपके अंगों और ऊतकों के लिए एक स्थिर मचान प्रदान करता है। साइटोस्केलेटन में तीन घटक होते हैं: माइक्रोफिल्मेंट्स, मध्यवर्ती फाइबर और सूक्ष्मनलिकाएं, सबसे छोटे से लेकर सबसे बड़े तक। माइक्रोफिल्मेंट्स और माइक्रोट्यूबुल्स को एक निश्चित समय पर सेल की जरूरतों के अनुसार इकट्ठा और डिसबसेम्बल किया जा सकता है, जबकि मध्यवर्ती फिलामेंट अधिक स्थायी होते हैं।
लंबे समय तक संचार टावरों से जुड़ी गाइड तारों की तरह ऑर्गेनेल को ठीक करने के अलावा, ये जमीन पर स्थिर रहते हैं, साइटोस्केलेटन एक सेल के भीतर चलती चीजों में सहायता करता है। यह फ्लैगेला के लिए लंगर बिंदुओं के रूप में सेवा करने के रूप में हो सकता है, जैसा कि कुछ सूक्ष्मनलिकाएं करते हैं; वैकल्पिक रूप से, कुछ सूक्ष्मनलिकाएं चीजों को स्थानांतरित करने के लिए वास्तविक नाली (मार्ग) प्रदान करती हैं। इस प्रकार साइटोस्केलेटन मोटर और राजमार्ग दोनों हो सकता है, जो विशिष्ट प्रकार पर निर्भर करता है।
अन्य संगठन
अन्य महत्वपूर्ण संगठनों में शामिल हैं गोल्गी के शरीर, जो सूक्ष्म परीक्षण पर पेनकेक्स के ढेर की तरह दिखते हैं और प्रोटीन भंडारण और स्राव के स्थलों के रूप में काम करते हैं, और ए अन्तः प्रदव्ययी जलिका, जो प्रोटीन उत्पादों को कोशिका के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में ले जाता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम चिकनी और किसी न किसी रूप में आता है; उत्तरार्द्ध इसलिए नामित किए गए हैं क्योंकि वे राइबोसोम से जड़ी हैं। गोल्जी निकाय पुटिकाओं को जन्म देते हैं जो "पेनकेक्स" के किनारों को तोड़ते हैं और प्रोटीन होते हैं; यदि इन्हें शिपिंग कंटेनर के रूप में माना जा सकता है, तो इन निकायों को प्राप्त करने वाला एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम एक राजमार्ग या रेल प्रणाली की तरह है।
कोशिकाओं के रखरखाव में लाइसोसोम भी महत्वपूर्ण हैं। ये भी पुटिकाएं हैं, लेकिन इनमें विशिष्ट पाचन एंजाइम होते हैं जो कोशिकाओं या रसायनों के चयापचय अपशिष्ट उत्पादों को नष्ट (भंग) कर सकते हैं जो वहां बिल्कुल भी नहीं होने चाहिए लेकिन किसी भी तरह कोशिका झिल्ली को भंग कर चुके हैं।