जीवविज्ञान: कोशिका की संरचना और घटक
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1. कोशिका झिल्ली (प्लाज्मा झिल्ली)
कोशिका झिल्ली, जिसे प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है, एक पतली परत है जो कोशिका को घेरती है और उसकी रक्षा करती है। यह एक अर्धपारगम्य अवरोध है जो कुछ पदार्थों को कोशिका में प्रवेश करने और बाहर निकलने की अनुमति देता है जबकि अन्य को रोकता है। कोशिका झिल्ली एक फॉस्फोलिपिड द्विस्तर से बनी होती है, जो फॉस्फोलिपिड्स की दोहरी परत होती है। फॉस्फोलिपिड्स ऐसे अणु होते हैं जिनमें एक जलस्नेही (जल-प्रेमी) सिर और एक जलभीति (जल-विरोधी) पूंछ होती है। जलस्नेही सिर बाहर की ओर होते हैं, जहाँ वे जल के साथ अन्योन्यक्रिया करते हैं, और जलभीति पूंछें अंदर की ओर होती हैं, जहाँ वे एक-दूसरे के साथ अन्योन्यक्रिया करती हैं।
कोशिका झिल्ली के कार्य
कोशिका झिल्ली के कई महत्वपूर्ण कार्य होते हैं, जिनमें शामिल हैं:
- संरक्षण: कोशिका झिल्ली कोशिका को उसके आस-पास के वातावरण से बचाती है। यह हानिकारक पदार्थों को कोशिका में प्रवेश करने से रोकती है और कोशिका के आकार को बनाए रखने में भी मदद करती है।
- परिवहन: कोशिका झिल्ली कुछ विशिष्ट पदार्थों को कोशिका में प्रवेश और बाहर निकलने की अनुमति देती है। इस प्रक्रिया को परिवहन कहा जाता है। परिवहन के दो प्रकार होते हैं: निष्क्रिय परिवहन और सक्रिय परिवहन। निष्क्रिय परिवहन वह प्रक्रिया है जिसमें ऊर्जा के उपयोग के बिना पदार्थ कोशिका झिल्ली के पार चले जाते हैं। सक्रिय परिवहन वह प्रक्रिया है जिसमें पदार्थों को सांद्रता ग्रेडिएंट के विरुद्ध कोशिका झिल्ली के पार ले जाया जाता है, जिसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
- कोशिका संकेतन: कोशिका झिल्ली कोशिका संकेतन में भी भाग लेती है। कोशिका संकेतन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं एक-दूसरे से संवाद करती हैं। कोशिका झिल्ली में रिसेप्टर्स होते हैं जो विशिष्ट अणुओं, जिन्हें लिगैंड कहा जाता है, से बंधते हैं। जब कोई लिगैंड रिसेप्टर से बंधता है, तो यह एक संकेत संचरण पथ को ट्रिगर करता है जिसके परिणामस्वरूप कोशिका के व्यवहार में बदलाव आता है।
- कोशिकीय आसंजन: कोशिका झिल्ली कोशिकीय आसंजन में भी भूमिका निभाती है। कोशिकीय आसंजन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं एक-दूसरे से चिपकती हैं। कोशिका झिल्ली में आसंजन अणु होते हैं जो अन्य कोशिकाओं पर मौजूद आसंजन अणुओं से बंधते हैं। यह बंधन कोशिकाओं को एक साथ रखने में मदद करता है और ऊतकों और अंगों के निर्माण में भी सहायक होता है।
कोशिका झिल्ली की संरचना
कोशिका झिल्ली एक फॉस्फोलिपिड द्विलेय से बनी होती है, जो फॉस्फोलिपिड्स की दोहरी परत है। फॉस्फोलिपिड्स ऐसे अणु होते हैं जिनमें एक जलस्नेही (जल-प्रेमी) सिरा और एक जलभीति (जल-विरोधी) पूंछ होती है। जलस्नेही सिरे बाहर की ओर होते हैं, जहाँ वे जल के साथ अन्योन्यक्रिया करते हैं, और जलभीति पूंछें अंदर की ओर होती हैं, जहाँ वे एक-दूसरे के साथ अन्योन्यक्रिया करती हैं।
फॉस्फोलिपिड्स के अतिरिक्त, कोशिका झिल्ली में प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट भी होते हैं। प्रोटीन परिवहन, कोशिका संकेतन और कोशिकीय आसंजन सहित विभिन्न कोशिकीय कार्यों में शामिल होते हैं। कार्बोहाइड्रेट कोशिका-कोशिका पहचान में शामिल होते हैं और वे कोशिका को क्षति से बचाने में भी मदद करते हैं।
कोशिका झिल्ली एक गतिशील संरचना है जो निरंतर बदलती रहती है। यह निरंतर नये फॉस्फोलिपिड्स, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के जुड़ने और हटने के साथ पुनः निर्मित होती रहती है। यह पुनः निर्माण कोशिका को अपने उचित कार्य बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
कोशिका झिल्ली कोशिका को घेरने और सुरक्षा देने वाली एक पतली परत है। यह एक अर्धपारगम्य अवरोध है जो कुछ पदार्थों को कोशिका में प्रवेश और बाहर निकलने की अनुमति देता है जबकि अन्य को रोकता है। कोशिका झिल्ली एक फॉस्फोलिपिड द्विलेय से बनी होती है, जो फॉस्फोलिपिड्स की दोहरी परत है। फॉस्फोलिपिड्स ऐसे अणु होते हैं जिनमें एक जलस्नेही (जल-प्रेमी) सिरा और एक जलभीति (जल-विरोधी) पूंछ होती है। जलस्नेही सिरे बाहर की ओर होते हैं, जहाँ वे जल के साथ अन्योन्यक्रिया करते हैं, और जलभीति पूंछें अंदर की ओर होती हैं, जहाँ वे एक-दूसरे के साथ अन्योन्यक्रिया करती हैं।
कोशिका झिल्ली के कई महत्वपूर्ण कार्य होते हैं, जिनमें संरक्षण, परिवहन, कोशिका संकेतन और कोशिकीय आसंजन शामिल हैं। यह एक गतिशील संरचना है जो लगातार बदलती रहती है। यह पुनर्निर्माण कोशिका के लिए अपने उचित कार्य को बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
2. कोशिका भित्ति
कोशिका भित्ति एक कठोर संरचना है जो पौधे की कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली के चारों ओर घिरी होती है। यह कोशिका को सहारा और संरक्षण प्रदान करती है और इसके आकार को बनाए रखने में मदद करती है। कोशिका भित्ति सेल्यूलोज, हेमीसेल्यूलोज और पेक्टिन से बनी होती है, जो सभी पॉलीसैकेराइड हैं।
कोशिका भित्ति के कार्य
कोशिका भित्ति के कई महत्वपूर्ण कार्य होते हैं, जिनमें शामिल हैं:
- सहारा और संरक्षण: कोशिका भित्ति कोशिका को सहारा प्रदान करती है और इसे क्षति से बचाने में मदद करती है। यह कोशिका के आकार को बनाए रखने में भी मदद करती है।
- पदार्थों का परिवहन: कोशिका भित्ति कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों के परिवहन की अनुमति देती है।
- कोशिका-कोशिका संचार: कोशिका भित्ति कोशिकाओं के बीच भौतिक संबंध प्रदान करके कोशिका-कोशिका संचार को सुगम बनाने में मदद करती है।
- रोगजनकों से रक्षा: कोशिका भित्ति कोशिका को बैक्टीरिया और कवक जैसे रोगजनकों से बचाने में मदद करती है।
कोशिका भित्ति की संरचना
कोशिका भित्ती एक जटिल संरचना है जो विभिन्न परतों से बनी होती है। प्राथमिक कोशिका भित्ती सबसे भीतरी परत होती है और यह सेल्यूलोज, हेमीसेल्यूलोज और पेक्टिन से बनी होती है। द्वितीयक कोशिका भित्ती सबसे बाहरी परत होती है और यह सेल्यूलोज और हेमीसेल्यूलोज से बनी होती है। मध्य लेमेला एक पतली परत होती है जो प्राथमिक और द्वितीयक कोशिका भित्तियों के बीच स्थित होती है और यह पेक्टिन से बनी होती है।
कोशिका भित्ती संशोधन
कोशिका भित्ती को कोशिका की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप विभिन्न तरीकों से संशोधित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ कोशिकाओं की कोशिका भित्ती अतिरिक्त समर्थन प्रदान करने के लिए मोटी हो सकती है, जबकि अन्य कोशिकाओं की कोशिका भित्ती पतली और लचीली हो सकती है ताकि अधिक गति संभव हो सके।
कोशिका भित्ती पादप कोशिका का एक महत्वपूर्ण भाग है। यह कोशिका को समर्थन और सुरक्षा प्रदान करती है, इसके आकार को बनाए रखने में मदद करती है, और कोशिका के अंदर और बाहर सामग्री के परिवहन की अनुमति देती है। कोशिका भित्ती कोशिका-से-कोशिका संचार और रोगजनकों के खिलाफ रक्षा में भी शामिल है।
3. एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम
एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER) एक महत्वपूर्ण कोशिकांग है जो यूकैरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। यह झिल्ली से बंधी संरचनाओं का एक जाल होता है जो विभिन्न कोशिकीय कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिनमें प्रोटीन संश्लेषण, लिपिड चयापचय और कैल्शियम भंडारण शामिल हैं। ER को दो क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (RER) और स्मूद एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (SER)।
रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (RER)
रूक्ष एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम की पहचान इसकी सतह पर मौजूद राइबोसोम्स से होती है। ये राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण के लिए उत्तरदायी होते हैं। RER निम्नलिखित प्रक्रियाओं में शामिल है:
- प्रोटीन संश्लेषण: RER पर मौजूद राइबोसोम मैसेंजर RNA (mRNA) का अनुवाद कर प्रोटीन बनाते हैं। ये प्रोटीन तब ER के भीतर मोड़े और संशोधित किए जाते हैं।
- प्रोटीन मोड़ना: ER एक ऐसा वातावरण प्रदान करता है जो प्रोटीन के सही ढंग से मोड़ने में सहायक होता है। इस प्रक्रिया में चैपरोन प्रोटीन सहायता करते हैं, जो प्रोटीन को उनकी सही त्रिविमीय संरचना प्राप्त करने में मदद करते हैं।
- प्रोटीन संशोधन: ER विभिन्न प्रोटीन संशोधनों में शामिल है, जिनमें ग्लाइकोसिलेशन (शर्करा अणुओं की जोड़) और डाइसल्फाइड बंध बनना शामिल है। ये संशोधन प्रोटीन की स्थिरता और कार्य के लिए आवश्यक हैं।
मृदु एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम (SER)
मृदु एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम की सतह पर राइबोसोम्स नहीं होते हैं। यह विभिन्न कोशिकीय कार्यों में शामिल है, जिनमें शामिल हैं:
- लिपिड चयापचय: SER लिपिड्स, जिनमें फॉस्फोलिपिड्स और स्टेरॉयड्स शामिल हैं, के संश्लेषण में शामिल है। ये लिपिड्स कोशिका झिल्ली के निर्माण और विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं।
- विषहरण: SER हानिकारक पदार्थों, जैसे कि दवाओं और विषाक्त पदार्थों, के विषहरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ये पदार्थ SER में एंजाइमों द्वारा चयापचयित होते हैं और कम विषैले रूपों में परिवर्तित हो जाते हैं।
- कैल्शियम भंडारण: SER मांसपेशी कोशिकाओं में कैल्शियम भंडार के रूप में कार्य करता है। जब एक मांसपेशी कोशिका उत्तेजित होती है, तो SER से कैल्शियम आयन रिलीज होते हैं, जो मांसपेशी संकुचन को ट्रिगर करते हैं।
संक्षेप में, एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम प्रोटीन संश्लेषण, लिपिड चयापचय और कैल्शियम भंडारण में शामिल एक महत्वपूर्ण कोशिकांग है। RER प्रोटीन संश्लेषण और फोल्डिंग के लिए उत्तरदायी है, जबकि SER लिपिड चयापचय, विषहरण और कैल्शियम भंडारण में शामिल है।
4. राइबोसोम
राइबोसोम कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण के लिए उत्तरदायी जटिल संरचनाएं हैं। वे RNA अणुओं और प्रोटीनों से बने होते हैं और सभी जीवित जीवों में पाए जाते हैं। राइबोसोम या तो साइटोप्लाज़्म में मुक्त हो सकते हैं या एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम (ER) से जुड़े हो सकते हैं।
राइबोसोम की संरचना
राइबोसोम दो उपइकाइयों से बने होते हैं: एक बड़ी उपइकाई और एक छोटी उपइकाई। प्रत्येक उपइकाई कई RNA अणुओं और दर्जनों प्रोटीनों से बनी होती है। छोटी उपइकाई मैसेंजर RNA (mRNA) से बंधने और उसकी अनुक्रम को डिकोड करने के लिए उत्तरदायी होती है, जबकि बड़ी उपइकाई अमीनो अम्लों के बीच पेप्टाइड बंधों के निर्माण को उत्प्रेरित करने के लिए उत्तरदायी होती है।
राइबोसोम का कार्य
राइबोसोम का मुख्य कार्य प्रोटीन का संश्लेषण करना है। इस प्रक्रिया को अनुवाद कहा जाता है, जो तीन चरणों में होता है:
- प्रारंभ: राइबोसोम की छोटी उपइकाई mRNA से बंधती है और अनुक्रम को स्कैन करती है जब तक कि वह प्रारंभिक कोडन (AUG) नहीं ढूंढ लेती। प्रारंभिक कोडन मेथिओनिन अमीनो अम्ल के लिए कोड करता है, जो सभी प्रोटीनों में पहला अमीनो अम्ल होता है।
- विस्तार: राइबोसोम की बड़ी उपइकाई छोटी उपइकाई से बंधती है, और tRNA अणु जो मेथिओनिन अमीनो अम्ल लेकर आता है, राइबोसोम की A साइट में स्थित होता है। फिर mRNA पर अगला कोडन पढ़ा जाता है, और संगत tRNA अणु जो अगला अमीनो अम्ल लेकर आता है, राइबोसोम की P साइट में स्थित होता है। फिर मेथिओनिन और अगले अमीनो अम्ल के बीच एक पेप्टाइड बंध बनता है, और मेथिओनिन लेकर आया tRNA अणु मुक्त हो जाता है। यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक स्टॉप कोडन नहीं आ जाता।
- समापन: जब स्टॉप कोडन आता है, तो राइबोसोम नव-संश्लेषित प्रोटीन और mRNA अणु को मुक्त कर देता है। फिर राइबोसोम अपनी दो उपइकाइयों में विघटित हो जाता है और अनुवाद के एक और चक्र को प्रारंभ करने के लिए तैयार हो जाता है।
राइबोसोम के प्रकार
राइबोसोम के दो मुख्य प्रकार होते हैं:
- प्रोकैरियोटिक राइबोसोम: ये राइबोसोम बैक्टीरिया और आर्किया में पाए जाते हैं। ये यूकैरियोटिक राइबोसोम की तुलना में छोटे और सरल होते हैं और इनमें एक 50S बड़ा सबयूनिट और एक 30S छोटा सबयूनिट होता है।
- यूकैरियोटिक राइबोसोम: ये राइबोसोम यूकैरियोट्स में पाए जाते हैं, जिनमें पौधे, जानवर और फंगी शामिल हैं। ये प्रोकैरियोटिक राइबोसोम की तुलना में बड़े और अधिक जटिल होते हैं और इनमें एक 80S बड़ा सबयूनिट और एक 40S छोटा सबयूनिट होता है।
राइबोसोम और प्रोटीन संश्लेषण
राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक होते हैं। राइबोसोम के बिना कोशिकाएं वे प्रोटीन उत्पन्न नहीं कर पाएंगी जिनकी उन्हें कार्य करने के लिए आवश्यकता होती है। प्रोटीन की आवश्यकता विभिन्न प्रकार की कोशिकीय प्रक्रियाओं के लिए होती है, जिनमें चयापचय, वृद्धि और प्रजनन शामिल हैं।
राइबोसोम जटिल और आवश्यक संरचनाएं हैं जो प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। ये सभी जीवित जीवों में पाए जाते हैं और उन प्रोटीनों के उत्पादन के लिए उत्तरदायी होते हैं जिनकी कोशिकाओं को कार्य करने के लिए आवश्यकता होती है।
5. गॉल्जी उपकरण
गॉल्जी उपकरण, जिसे गॉल्जी कॉम्प्लेक्स या गॉल्जी बॉडी भी कहा जाता है, एक आवश्यक कोशिकांग है जो यूकैरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। यह कोशिका के भीतर संश्लेषित प्रोटीन, लिपिड और अन्य बड़े अणुओं के प्रसंस्करण, छंटाई और संशोधन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
गॉल्जी उपकरण की संरचना
गॉल्जी उपकरण चपटे, झिल्ली-बद्ध थैलियों की एक श्रृंखला से बना होता है जिन्हें सिस्टर्ना कहा जाता है। ये सिस्टर्ना एक दूसरे के ऊपर स्टैक के रूप में व्यवस्थित होकर एक जटिल संरचना बनाते हैं जो पैनकेक्स के ढेर जैसी दिखती है। गॉल्जी उपकरण सामान्यतः एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम (ER) के पास स्थित होता है और इससे घनिष्ठ रूप से जुड़ा होता है।
गॉल्जी उपकरण के कार्य
गॉल्जी उपकरण बड़े अणुओं की प्रक्रिया और संशोधन से संबंधित विभिन्न कार्य करता है:
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प्रोटीन संशोधन: गॉल्जी उपकरण प्रोटीनों को संशोधित करता है जिससे उनमें विभिन्न प्रकार की शर्करा अणु जुड़कर ग्लाइकोप्रोटीन बनाते हैं। ये संशोधन प्रोटीन की स्थिरता, कार्य और कोशिकीय पहचान के लिए आवश्यक होते हैं।
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लिपिड संशोधन: गॉल्जी उपकरण लिपिड्स को भी संशोधित करता है जिससे उनमें शर्करा अणु या अन्य रासायनिक समूह जुड़ते हैं। ये संशोधन लिपिड के कार्य और कोशिका के भीतर स्थान निर्धारण के लिए महत्वपूर्ण होते हैं।
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छँटाई और पैकेजिंग: गॉल्जी उपकरण प्रोटीन और लिपिड्स को छाँटता है और उन्हें उनके अंतिम गंतव्यों तक पहुँचाने के लिए वेसिकल्स में पैक करता है। ये वेसिकल्स कोशिका झिल्ली तक स्राव के लिए, कोशिका के भीतर अन्य कोशिकांगों तक या लाइसोसोम्स तक अपघटन के लिए परिवहित किए जा सकते हैं।
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लाइसोसोम निर्माण: गॉल्जी उपकरण लाइसोसोम्स के निर्माण में भूमिका निभाता है, जो कोशिकीय पाचन के लिए उत्तरदायी झिल्ली-बद्ध कोशिकांग होते हैं। यह हाइड्रोलिटिक एंजाइमों को संशोधित कर वेसिकल्स में पैक करता है जो अंततः लाइसोसोम बन जाते हैं।
गॉल्जी उपकरण में परिवहन तंत्र
गॉल्जी उपकरण विभिन्न परिवहन तंत्रों का उपयोग करता है ताकि बड़े अणुओं को अपनी सिस्टर्नाओं के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सके:
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वेसिकुलर परिवहन: गॉल्जी उपकरण ट्रांसपोर्ट वेसिकल्स के माध्यम से ER से बड़े अणुओं को प्राप्त करता है। ये वेसिकल्स गॉल्जी झिल्ली से जुड़ जाते हैं और अपनी सामग्री को सिस्टर्नाओं में छोड़ते हैं। इसी प्रकार, संशोधित बड़े अणुओं को वेसिकल्स में पैक किया जाता है और गॉल्जी से उनके अंतिम गंतव्य तक पहुंचाया जाता है।
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सिस्टर्नल परिपक्वता: गॉल्जी उपकरण एक प्रक्रिया का भी उपयोग करता है जिसे सिस्टर्नल परिपक्वता कहा जाता है ताकि बड़े अणुओं को सिस्टर्नाओं के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सके। इस प्रक्रिया में, सिस्टर्नाएं सिस फेस (वह भाग जो ER की ओर होता है) से ट्रांस फेस (वह भाग जो कोशिका झिल्ली की ओर होता है) की ओर क्रमिक रूप से परिपक्व होती हैं। जैसे-जैसे सिस्टर्नाएं परिपक्व होती हैं, बड़े अणु विभिन्न संशोधनों और छंटाई से गुजरते हैं।
गॉल्जी उपकरण एक महत्वपूर्ण कोशिकांग है जो यूकैरियोटिक कोशिकाओं के भीतर प्रोटीन, लिपिड और अन्य बड़े अणुओं के प्रसंस्करण, संशोधन और परिवहन में शामिल है। इसके कार्य कोशिका के उचित कार्य और अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं।
6. लाइसोसोम
लाइसोसोम झिल्ली से घिरे हुए कोशिकांग होते हैं जो पशु कोशिकाओं के कोशिकाद्रव में पाए जाते हैं। ये छोटे, गोलाकार वेसिकल्स होते हैं जिनमें हाइड्रोलिटिक एंजाइम होते हैं जो प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड सहित विभिन्न जैव अणुओं को तोड़ने में सक्षम होते हैं। लाइसोसोम कोशिकीय घटकों के अंतःकोशिकीय पाचन और पुनर्चक्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
लाइसोसोम के कार्य:
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बृहदाणुओं का पाचन: लाइसोसोम विभिन्न जल-अपघटक एंजाइमों—जैसे प्रोटिएस, लिपेज, न्यूक्लिएस और ग्लाइकोसिडेज़—से भरे होते हैं, जो जटिल अणुओं को सरल घटकों में तोड़ सकते हैं। ये एंजाइम अम्लीय pH पर सर्वोत्तम रूप से सक्रिय होते हैं, जो लाइसोसोम के भीतर बनाए रखा जाता है।
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ऑटोफैजी: लाइसोसोम ऑटोफैजी प्रक्रिया में भाग लेते हैं, जिसमें क्षतिग्रस्त या अनावश्यक कोशिकीय घटक अपघटित और पुनःचक्रित होते हैं। ऑटोफैजी के दौरान कोशिकाद्रव्य के हिस्से—जिनमें अंगिकाएँ भी शामिल हैं—दो-झिल्ली वाले थैलियों, ऑटोफैगोसोम में बंद हो जाते हैं। ये ऑटोफैगोसोम फिर लाइसोसोम से संलग्न होते हैं और लाइसोसोम एंजाइम बंद सामग्री को तोड़ देते हैं।
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फैगोसाइटोसिस और एंडोसाइटोसिस: लाइसोसोम कोशिका द्वारा फैगोसाइटोसिस और एंडोसाइटोसिस के माध्यम से ग्रहण किए गए बाह्य पदार्थों के पाचन में भूमिका निभाते हैं। फैगोसाइटोसिस वह प्रक्रिया है जिसमें कोशिकाएँ ठोस कणों को निगल लेती हैं, जबकि एंडोसाइटोसिस में द्रव और घुले हुए पदार्थ ग्रहण किए जाते हैं। एक बार जब निगला गया पदार्थ थैलियों में बंद हो जाता है, तो वे लाइसोसोम से संलग्न होते हैं और सामग्री अपघटित हो जाती है।
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कोशिका मृत्यु: लाइसोसोम प्रोग्राम्ड कोशिका मृत्यु, जिसे एपोप्टोसिस भी कहा जाता है, में शामिल होते हैं। एपोप्टोसिस के दौरान लाइसोसोम एंजाइम कोशिकाद्रव्य में छोड़े जाते हैं, जिससे कोशिकीय घटक टूटते हैं और अंततः कोशिका मर जाती है।
लाइसोसोम की संरचना:
लाइसोसोम की एक विशिष्ट संरचना होती है जो उन्हें उनके पाचन कार्यों को अंजाम देने में सक्षम बनाती है:
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झिल्ली: लाइसोसोम एकल फॉस्फोलिपिड द्विलेयर झिल्ली से घिरे होते हैं जो हाइड्रोलिटिक एंजाइमों को शेष कोशिकाद्रव्य से अलग करता है। इस झिल्ली में विशिष्ट परिवहन प्रोटीन और पंप होते हैं जो अणुओं की लाइसोसोम में और बाहर आवाजाही को नियंत्रित करते हैं।
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अम्लीय आंतरिक भाग: लाइसोसोम का आंतरिक भाग अम्लीय होता है, जिसका pH 4.5 से 5.0 तक होता है। यह अम्लीय वातावरण लाइसोसोमल झिल्ली पर स्थित प्रोटॉन पंपों द्वारा बनाए रखा जाता है। अम्लीय pH लाइसोसोमल एंजाइमों की इष्टतम गतिविधि के लिए आवश्यक होता है।
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हाइड्रोलिटिक एंजाइम: लाइसोसोम में हाइड्रोलिटिक एंजाइमों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जिनमें से प्रत्येक की एक विशिष्ट सब्सट्रेट विशिष्टता होती है। ये एंजाइम खुरदरे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में संश्लेषित होते हैं और फिर गॉल्जी उपकरण के भीतर संशोधित होकर लाइसोसोम में पैक किए जाते हैं।
लाइसोसोमल संचय रोग:
लाइसोसोमल संचय रोग जीन उत्परिवर्तनों के कारण होने वाले एक समूह के आनुवंशिक विकार हैं जो लाइसोसोमल एंजाइमों को कोडित करते हैं। ये उत्परिवर्तन लाइसोसोम के भीतर अपचित पदार्थ के संचय का कारण बनते हैं, जिससे कोशिकीय असामर्थ्य और ऊतक क्षति होती है। लाइसोसोमल संचय रोगों के उदाहरणों में गॉचर रोग, पॉम्प रोग और टे-सैक्स रोग शामिल हैं।
सारांशतः, लाइसोसोम अंतःकोशिकीय पाचन, पुनर्चक्रण और अपशिष्ट निपटान में शामिल आवश्यक कोशिकांग हैं। इनमें हाइड्रोलिटिक एंजाइम होते हैं जो विभिन्न जैवअणुओं को तोड़ते हैं, जिससे कोशिकीय साम्यस्थापन बनाए रखने में मदद मिलती है। लाइसोसोम के कार्य में गड़बड़ी से अपचित पदार्थ का संचय हो सकता है और लाइसोसोमल संचय रोग विकसित हो सकते हैं।
7. प्लास्टिड
प्लास्टिड दोहरी झिल्ली वाले कोशिकांग होते हैं जो पादप कोशिकाओं और कुछ प्रोटिस्ट कोशिकाओं में पाए जाते हैं। ये प्रकाशसंश्लेषण के स्थल होते हैं, वह प्रक्रिया जिससे पादप प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलते हैं। प्लास्टिड भोजन, जैसे स्टार्च, का भी भंडारण करते हैं और ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं।
प्लास्टिड के तीन मुख्य प्रकार हैं: क्लोरोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट और ल्यूकोप्लास्ट।
क्लोरोप्लास्ट
क्लोरोप्लास्ट प्लास्टिड का सबसे सामान्य प्रकार है। इनमें क्लोरोफिल होता है, एक हरा रंजक जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है। क्लोरोप्लास्ट इस प्रकाश ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज़, एक चीनी, में बदलने के लिए करते हैं जिसे पादप ऊर्जा के लिए उपयोग करते हैं।
क्लोरोप्लास्ट पादपों की पत्तियों में पाए जाते हैं, जहाँ वे सूर्य के प्रकाश के संपर्क में होते हैं। ये अन्य हरे पादप भागों, जैसे तने और फूलों में भी पाए जाते हैं।
क्रोमोप्लास्ट
क्रोमोप्लास्ट ऐसे प्लास्टिड होते हैं जिनमें क्लोरोफिल के अतिरिक्त अन्य रंजक होते हैं। ये रंजक क्रोमोप्लास्ट को उनका रंग देते हैं। क्रोमोप्लास्ट फूलों, फलों और सब्जियों में पाए जाते हैं।
क्रोमोप्लास्ट का रंग इसमें मौजूद वर्णक के प्रकार पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, गाजर में बीटा-कैरोटीन होता है, जो एक वर्णक है जो उन्हें नारंगी रंग देता है। टमाटर में लाइकोपीन होता है, जो एक वर्णक है जो उन्हें लाल रंग देता है।
ल्यूकोप्लास्ट
ल्यूकोप्लास्ट ऐसे प्लास्टिड होते हैं जिनमें कोई वर्णक नहीं होता। ये पौधों की जड़ों, तनों और बीजों में पाए जाते हैं।
ल्यूकोप्लास्ट भोजन जैसे कि स्टार्च, तेल और प्रोटीन को संग्रहित करते हैं। ये हार्मोन भी उत्पन्न करते हैं, जो रासायनिक संदेशवाहक होते हैं जो पौधे की वृद्धि और विकास को नियंत्रित करने में मदद करते हैं।
प्लास्टिड की संरचना
प्लास्टिड एक द्वैत झिल्ली से घिरे होते हैं। बाहरी झिल्ली चिकनी होती है, जबकि आंतरिक झिल्ली क्रिस्टी में मुड़ी होती है। क्रिस्टी शेल्फ जैसी संरचनाएं होती हैं जो आंतरिक झिल्ली के सतह क्षेत्र को बढ़ाती हैं। यह बढ़ा हुआ सतह क्षेत्र अधिक कुशल प्रकाश संश्लेषण की अनुमति देता है।
स्ट्रोमा प्लास्टिड के अंदर भरा हुआ द्रव पदार्थ है। स्ट्रोमा में क्लोरोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट या ल्यूकोप्लास्ट होते हैं, साथ ही अन्य कोशिकांग भी होते हैं, जैसे कि राइबोसोम और डीएनए।
प्लास्टिड का कार्य
प्लास्टिड पौधों की वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक होते हैं। ये पौधों को वह ऊर्जा प्रदान करते हैं जिसकी उन्हें वृद्धि और प्रजनन के लिए आवश्यकता होती है। प्लास्टिड भोजन भी संग्रहित करते हैं और ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं।
प्लास्टिड के कुछ विशिष्ट कार्य निम्नलिखित हैं:
- क्लोरोप्लास्ट: क्लोरोप्लास्ट प्रकाश ऊर्जा को प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से रासायनिक ऊर्जा में बदलते हैं।
- क्रोमोप्लास्ट: क्रोमोप्लास्ट पौधों को उनका रंग देते हैं।
- ल्यूकोप्लास्ट: ल्यूकोप्लास्ट भोजन जैसे स्टार्च, तेल और प्रोटीन का भंडारण करते हैं। वे हार्मोन भी बनाते हैं।
प्लास्टिड पौधों की कोशिकाओं के लिए आवश्यक कोशिकांग हैं। वे पौधों को वह ऊर्जा प्रदान करते हैं जिसकी उन्हें वृद्धि और प्रजनन के लिए आवश्यकता होती है। प्लास्टिड भोजन भी संग्रहित करते हैं और ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं।
8. कोशिकाद्रव्य
कोशिकाद्रव्य वह जेली जैसा पदार्थ है जो कोशिका को भरता है और कोशिका झिल्ली द्वारा घिरा होता है। यह विभिन्न कोशिकांगों से बना होता है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशिष्ट कार्य होता है। कोशिकाद्रव्य कई कोशिकीय कार्यों के लिए उत्तरदायी है, जिनमें शामिल हैं:
- कोशिकीय श्वसन: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएं ग्लूकोज को ऊर्जा में बदलती हैं।
- प्रोटीन संश्लेषण: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएं प्रोटीन बनाती हैं।
- पदार्थों का परिवहन: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएं पदार्थों को कोशिका के अंदर और बाहर ले जाती हैं।
- अपशिष्ट निष्कासन: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएं अपशिष्ट उत्पादों को हटाती हैं।
कोशिकाद्रव्य के घटक
कोशिकाद्रव्य निम्नलिखित घटकों से बना होता है:
- साइटोसॉल: कोशिकाद्रव्य का द्रव भाग।
- कोशिकांग: छोटी संरचनाएं जो कोशिका के भीतर विशिष्ट कार्य करती हैं।
- समावेश: अजीव पदार्थ जो कोशिकाद्रव्य में संग्रहित होते हैं।
कोशिकाद्रव्य के कोशिकांग
निम्नलिखित कोशिकाद्रव्य के कुछ सबसे महत्वपूर्ण कोशिकांग हैं:
- माइटोकॉन्ड्रिया: कोशिकीय श्वसन के लिए उत्तरदायी कोशिकांग।
- राइबोसोम: प्रोटीन संश्लेषण के लिए उत्तरदायी कोशिकांग।
- एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम: झिल्लियों का एक जाल जो कोशिका के भीतर पदार्थों का परिवहन करता है।
- गॉल्जी उपकरण: एक कोशिकांग जो पदार्थों को पैक करता है और स्रावित करता है।
- लाइसोसोम: कोशिकांग जो अपशिष्ट उत्पादों को पचाते हैं।
- सेंट्रियोल: कोशिकांग जो कोशिका विभाजन के दौरान कोशिका को संगठित करने में मदद करते हैं।
कोशिकाद्रव्य के कार्य
कोशिकाद्रव्य कई कोशिकीय कार्यों के लिए उत्तरदायी है, जिनमें शामिल हैं:
- कोशिकीय श्वसन: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएँ ग्लूकोज़ को ऊर्जा में बदलती हैं।
- प्रोटीन संश्लेषण: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएँ प्रोटीन बनाती हैं।
- पदार्थों का परिवहन: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएँ पदार्थों को कोशिका के अंदर और बाहर ले जाती हैं।
- अपशिष्ट निष्कासन: वह प्रक्रिया जिससे कोशिकाएँ अपशिष्ट उत्पादों को हटाती हैं।
कोशिकाद्रव्य एक जटिल और गतिशील वातावरण है जो कोशिका के समुचित कार्य के लिए आवश्यक है।
9. केंद्रक
केंद्रक एक झिल्लीबद्ध कोशिकांग है जे यूकैरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। इसमें कोशिका की आनुवंशिक सामग्री होती है, जो कई गुणसूत्रों में संगठित होती है। केंद्रक कोशिका की गतिविधियों को नियंत्रित और विनियमित करने के लिए उत्तरदायी है।
केंद्रक की संरचना
केंद्रक कई प्रमुख घटकों से बना होता है:
- न्यूक्लियर लिफाफा: न्यूक्लियर लिफाफा एक दोहरी झिल्ली है जो नाभिक को घेरे रहती है। इसमें एक बाहरी झिल्ली और एक भीतरी झिल्ली होती है, जिनमें न्यूक्लियर छिद्र होते हैं जो नाभिक और कोशिका द्रव्य के बीच पदार्थों के आदान-प्रदान की अनुमति देते हैं।
- न्यूक्लियर मैट्रिक्स: न्यूक्लियर मैट्रिक्स प्रोटीन तंतुओं का एक जाल है जो नाभिक को संरचनात्मक सहारा देता है और गुणसूत्रों को संगठित करने में मदद करता है।
- गुणसूत्र: गुणसूत्र धागे जैसी संरचनाएँ हैं जो डीएनए और हिस्टोन नामक प्रोटीनों से बनी होती हैं। वे कोशिका की आनुवंशिक सूचना रखते हैं और वंशानुगत लक्ष्यों के स्थानांतरण के लिए उत्तरदायी होते हैं।
- न्यूक्लिओलस: न्यूक्लिओलस नाभिक के भीतर एक सघन क्षेत्र है जहाँ राइबोसोम इकट्ठे होते हैं। यह आरएनए और प्रोटीनों से बना होता है और प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
नाभिक के कार्य
नाभिक कई आवश्यक कार्यों में शामिल होता है:
- जीन अभिव्यक्ति: नाभिक जीनों की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है, जो यह निर्धारित करता है कि कोशिका कौन-से प्रोटीन बनाती है। इस प्रक्रिया में डीएनए का आरएनए में ट्रांसक्रिप्शन और तत्पश्चात आरएनए का प्रोटीन में ट्रांसलेशन शामिल होता है।
- डीएनए प्रतिकृत्ति: कोशिका विभाजन से पहले डीएनए की प्रतिकृत्ति के लिए नाभिक उत्तरदायी होता है। यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक पुत्री कोशिका आनुवंशिक पदार्थ की समान प्रति प्राप्त करे।
- कोशिका विभाजन: नाभिक कोशिका विभाजन में केंद्रीय भूमिका निभाता है, यह सुनिश्चित करता है कि गुणसूत्रों की उचित विभाजन और वितरण पुत्री कोशिकाओं में हो।
- प्रोटीन संश्लेषण: नाभिक मेसेंजर आरएनए (mRNA) संश्लेषित कर उसे कोशिकाद्रव्य में भेजकर प्रोटीन संश्लेषण का निर्देशन करता है, जहाँ राइबोसोम द्वारा इसका प्रोटीन में अनुवाद होता है।
नाभिकीय क्रियाकलापों का नियमन
नाभिक की क्रियाएँ कोशिकीय होमियोस्टेसिस और उचित कार्य के लिए कड़ाई से नियंत्रित रहती हैं। प्रमुख नियामक तंत्रों में शामिल हैं:
- जीन विनियमन: जीन अभिव्यक्ति विभिन्न कारकों द्वारा नियंत्रित होती है, जिनमें ट्रांसक्रिप्शन कारक, एन्हांसर और साइलेन्सर शामिल हैं, जो विशिष्ट जीनों की पहुंच और ट्रांसक्रिप्शन को नियंत्रित करते हैं।
- न्यूक्लियर परिवहन: न्यूक्लियर एनवेलप नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच पदार्थों की आवाजाही को नियंत्रित करता है। न्यूक्लियर पोर कॉम्प्लेक्स प्रोटीन और RNA जैसे अणुओं के न्यूक्लियर एनवेलप के माध्यम से गुजरने को नियंत्रित करते हैं।
- सेल चक्र चेकपॉइंट: नाभिक सेल चक्र की प्रगति की निगरानी करता है और यह सुनिश्चित करता है कि डीएनए प्रतिकृत्ति और गुणसूत्र वितरण जैसे महत्वपूर्ण घटनाएं अगले चरण में जाने से पहले सटीक रूप से हों।
संक्षेप में, नाभिक यूकैरियोटिक कोशिका का नियंत्रण केंद्र है, जो जीन अभिव्यक्ति, डीएनए प्रतिकृत्ति, कोशिका विभाजन और प्रोटीन संश्लेषण के लिए उत्तरदायी है। इसका सही कार्य कोशिकीय अखंडता बनाए रखने और कोशिकीय प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक है।
कोशिका की संरचना और घटक FAQs
कोशिका क्या है?
- कोशिका जीवन की मूल इकाई है।
- सभी जीवित चीजें कोशिकाओं से बनी होती हैं।
- कोशिकाओं के कई प्रकार होते हैं, लेकिन उनमें सभी कुछ मूलभूत लक्षण समान होते हैं।
कोशिका के मुख्य घटक क्या हैं?
- कोशिका के मुख्य घटक हैं:
- कोशिका झिल्ली: कोशिका झिल्ली एक पतली परत है जो कोशिका को घेरे रहती है और इसे बाहरी वातावरण से बचाती है।
- कोशिका द्रव्य: कोशिका द्रव्य जेली जैसा पदार्थ है जो कोशिका को भरता है। इसमें कोशिका के सभी कोशिकांग होते हैं।
- केन्द्रक: केन्द्रक एक झिल्ली-बद्ध कोशिकांग है जिसमें कोशिका का डीएनए होता है।
- माइटोकॉन्ड्रिया: माइटोकॉन्ड्रिया कोशिकांग हैं जो कोशिका के लिए ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।
- राइबोसोम: राइबोसोम कोशिकांग हैं जो प्रोटीन बनाते हैं।
- एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम: एंडोप्लाज़्मिक रेटिकुलम झिल्लियों का एक जाल है जो कोशिका में पदार्थों के परिवहन में मदद करता है।
- गॉल्जी उपकरण: गॉल्जी उपकरण एक कोशिकांग है जो प्रोटीन को पैक करता और वितरित करता है।
- लाइसोसोम: लाइसोसोम कोशिकांग हैं जो भोजन और अन्य पदार्थों को पचाते हैं।
- रिक्तिकाएँ: रिक्तिकाएँ कोशिकांग हैं जो कोशिका के लिए पदार्थों का भंडारण करती हैं।
कोशिकाओं के विभिन्न प्रकार क्या हैं?
- कोशिकाओं के कई प्रकार होते हैं, लेकिन कुछ सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:
- जंतु कोशिकाएँ
- पादप कोशिकाएँ
- जीवाणु कोशिकाएँ
- कवक कोशिकाएँ
कोशिकाओं के कार्य क्या हैं?
- कोशिकाएँ विभिन्न प्रकार के कार्य करती हैं, जिनमें शामिल हैं:
- वृद्धि
- प्रजनन
- चयापचय
- उत्तेजनाओं के प्रति प्रतिक्रिया
- गति
कोशिकाएँ एक साथ कैसे कार्य करती हैं?
- कोशिकाएँ मिलकर ऊतकों, अंगों और तंत्रों का निर्माण करती हैं।
- ऊतक समान कोशिकाओं के समूह होते हैं जो एक विशिष्ट कार्य करते हैं।
- अंग ऊतकों के समूह होते हैं जो एक विशिष्ट कार्य करते हैं।
- तंत्र अंगों के समूह होते हैं जो मिलकर एक विशिष्ट कार्य करते हैं।
कोशिकाओं को प्रभावित करने वाले कुछ रोग कौन-से हैं?
- कोशिकाओं को प्रभावित करने वाले कई भिन्न-भिन्न रोग होते हैं, जिनमें शामिल हैं:
- कैंसर
- मधुमेह
- हृदय रोग
- अल्ज़ाइमर रोग
- पार्किन्सन रोग
हम अपनी कोशिकाओं की रक्षा कैसे कर सकते हैं?
- हम अपनी कोशिकाओं की रक्षा करने के लिए कई चीज़ें कर सकते हैं, जिनमें शामिल हैं:
- स्वस्थ आहार खाना
- नियमित व्यायाम करना
- तंबाकू के धुएँ से बचना
- शराब का सेवन सीमित करना
- पर्याप्त नींद लेना
- तनाव का प्रबंधन करना