कोशिका क्या है और इसकी संरचना क्या है? पौधे और पशु कोशिकाओं के बीच महत्वपूर्ण अंतर

कोशिका सभी जीवित चीजों की मूल प्राथमिक इकाई है, इसलिए इसमें जीवित जीवों के सभी गुण हैं: एक उच्च क्रम वाली संरचना, बाहर से ऊर्जा प्राप्त करना और इसका उपयोग कार्य करने और व्यवस्था बनाए रखने के लिए, चयापचय, जलन के लिए सक्रिय प्रतिक्रिया, वृद्धि, विकास, प्रजनन, दोहराव और वंशजों को जैविक जानकारी का प्रसारण, पुनर्जनन (क्षतिग्रस्त संरचनाओं की बहाली), पर्यावरण के लिए अनुकूलन।

19वीं शताब्दी के मध्य में जर्मन वैज्ञानिक टी. श्वान ने सेलुलर सिद्धांत बनाया, जिसके मुख्य प्रावधानों से संकेत मिलता है कि सभी ऊतक और अंग कोशिकाओं से बने होते हैं; पौधों और जानवरों की कोशिकाएँ मौलिक रूप से एक-दूसरे के समान होती हैं, वे सभी एक ही तरह से उत्पन्न होती हैं; जीवों की गतिविधि व्यक्तिगत कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधियों का योग है। बड़ा प्रभावपर इससे आगे का विकासकोशिका सिद्धांत और सामान्यतः कोशिकाओं का सिद्धांत महान जर्मन वैज्ञानिक आर. विरचो से प्रभावित थे। उन्होंने न केवल सभी असंख्य असमान तथ्यों को एक साथ लाया, बल्कि यह भी स्पष्ट रूप से दिखाया कि कोशिकाएँ एक स्थायी संरचना हैं और केवल प्रजनन के माध्यम से उत्पन्न होती हैं।

अपनी आधुनिक व्याख्या में कोशिका सिद्धांत में निम्नलिखित मुख्य प्रावधान शामिल हैं: कोशिका जीवित चीजों की एक सार्वभौमिक प्राथमिक इकाई है; सभी जीवों की कोशिकाएँ अपनी संरचना, कार्य और मौलिक रूप से समान होती हैं रासायनिक संरचना; कोशिकाएँ मूल कोशिका को विभाजित करके ही प्रजनन करती हैं; बहुकोशिकीय जीव जटिल सेलुलर संयोजन हैं जो अभिन्न प्रणाली बनाते हैं।

आधुनिक शोध विधियों की बदौलत इसका खुलासा हुआ दो मुख्य कोशिका प्रकार: अधिक जटिल रूप से संगठित, अत्यधिक विभेदित यूकेरियोटिक कोशिकाएं (पौधे, जानवर और कुछ प्रोटोजोआ, शैवाल, कवक और लाइकेन) और कम जटिल रूप से व्यवस्थित प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं (नीला-हरा शैवाल, एक्टिनोमाइसेट्स, बैक्टीरिया, स्पाइरोकेट्स, माइकोप्लाज्मा, रिकेट्सिया, क्लैमाइडिया)।

प्रोकैरियोटिक कोशिका के विपरीत, यूकेरियोटिक कोशिका में एक नाभिक होता है जो दोहरी परमाणु झिल्ली और बड़ी संख्या में झिल्ली अंगकों से घिरा होता है।

ध्यान!

कोशिका जीवित जीवों की बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है, जो विकास, विकास, चयापचय और ऊर्जा, भंडारण, प्रसंस्करण और आनुवंशिक जानकारी को लागू करती है। रूपात्मक दृष्टिकोण से, एक कोशिका बायोपॉलिमर्स की एक जटिल प्रणाली है, जो अलग होती है बाहरी वातावरणप्लाज़्मा झिल्ली (प्लास्मोलेम्मा) और इसमें एक नाभिक और साइटोप्लाज्म होता है जिसमें ऑर्गेनेल और समावेशन (ग्रैन्यूल) स्थित होते हैं।

कोशिकाएँ कितने प्रकार की होती हैं?

कोशिकाएँ अपने आकार, संरचना, रासायनिक संरचना और चयापचय की प्रकृति में विविध हैं।

सभी कोशिकाएँ समरूप हैं, अर्थात्। इनमें कई सामान्य संरचनात्मक विशेषताएं होती हैं जिन पर बुनियादी कार्यों का प्रदर्शन निर्भर करता है। कोशिकाओं की विशेषता संरचना, चयापचय (मेटाबॉलिज्म) और रासायनिक संरचना की एकता है।

साथ ही, विभिन्न कोशिकाओं की भी विशिष्ट संरचनाएँ होती हैं। यह उनके विशेष कार्यों के निष्पादन के कारण है।

सेल संरचना

अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक कोशिका संरचना:

1 - साइटोलेम्मा (प्लाज्मा झिल्ली); 2 - पिनोसाइटोटिक वेसिकल्स; 3 - सेंट्रोसोम, कोशिका केंद्र (साइटोसेंटर); 4 - हाइलोप्लाज्म; 5 - एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम: ए - दानेदार रेटिकुलम की झिल्ली; बी - राइबोसोम; 6 - एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की गुहाओं के साथ पेरिन्यूक्लियर स्पेस का कनेक्शन; 7 - कोर; 8 - परमाणु छिद्र; 9 - गैर-दानेदार (चिकना) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम; 10 - न्यूक्लियोलस; 11 - आंतरिक जालीदार उपकरण (गोल्गी कॉम्प्लेक्स); 12 - स्रावी रिक्तिकाएँ; 13 - माइटोकॉन्ड्रिया; 14 - लिपोसोम्स; 15 - फागोसाइटोसिस के तीन क्रमिक चरण; 16 - एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों के साथ कोशिका झिल्ली (साइटोलेम्मा) का कनेक्शन।

कोशिका की रासायनिक संरचना

सेल में 100 से अधिक होते हैं रासायनिक तत्व, उनमें से चार का द्रव्यमान लगभग 98% है, ये ऑर्गेनोजेन हैं: ऑक्सीजन (65-75%), कार्बन (15-18%), हाइड्रोजन (8-10%) और नाइट्रोजन (1.5-3.0%)। शेष तत्वों को तीन समूहों में विभाजित किया गया है: मैक्रोलेमेंट्स - शरीर में उनकी सामग्री 0.01% से अधिक है); सूक्ष्म तत्व (0.00001-0.01%) और अति सूक्ष्म तत्व (0.00001 से कम)।

मैक्रोलेमेंट्स में सल्फर, फास्फोरस, क्लोरीन, पोटेशियम, सोडियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम शामिल हैं।

सूक्ष्म तत्वों में लोहा, जस्ता, तांबा, आयोडीन, फ्लोरीन, एल्यूमीनियम, तांबा, मैंगनीज, कोबाल्ट आदि शामिल हैं।

अल्ट्रामाइक्रोतत्वों में सेलेनियम, वैनेडियम, सिलिकॉन, निकल, लिथियम, सिल्वर और बहुत कुछ शामिल हैं। उनकी बहुत कम सामग्री के बावजूद, सूक्ष्म तत्व और अल्ट्रामाइक्रो तत्व बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं महत्वपूर्ण भूमिका. वे मुख्य रूप से चयापचय को प्रभावित करते हैं। उनके बिना यह असंभव है सामान्य कामकाजप्रत्येक कोशिका और संपूर्ण जीव।

कोशिका में अकार्बनिक और होते हैं कार्बनिक पदार्थ. अकार्बनिक के बीच सबसे बड़ी संख्यापानी। कोशिका में पानी की सापेक्ष मात्रा 70 से 80% के बीच होती है। पानी एक सार्वभौमिक विलायक है, कोशिका में सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएँ इसमें होती हैं। पानी की भागीदारी से थर्मोरेग्यूलेशन किया जाता है। वे पदार्थ जो पानी में घुल जाते हैं (लवण, क्षार, अम्ल, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, अल्कोहल, आदि) हाइड्रोफिलिक कहलाते हैं। हाइड्रोफोबिक पदार्थ (वसा और वसा जैसे पदार्थ) पानी में नहीं घुलते हैं। अन्य अकार्बनिक पदार्थ (लवण, अम्ल, क्षार, धनात्मक और) नकारात्मक आयन) 1.0 से 1.5% तक है।

कार्बनिक पदार्थों में प्रोटीन (10-20%), वसा या लिपिड (1-5%), कार्बोहाइड्रेट (0.2-2.0%), और न्यूक्लिक एसिड (1-2%) प्रमुख हैं। कम आणविक भार वाले पदार्थों की सामग्री 0.5% से अधिक नहीं होती है।

प्रोटीन अणु एक बहुलक है जिसमें बड़ी संख्या में मोनोमर्स की दोहराई जाने वाली इकाइयाँ होती हैं। अमीनो एसिड प्रोटीन मोनोमर्स (उनमें से 20) पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिससे एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला (प्रोटीन की प्राथमिक संरचना) बनती है। यह एक सर्पिल में मुड़ जाता है, जिससे प्रोटीन की द्वितीयक संरचना बनती है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के विशिष्ट स्थानिक अभिविन्यास के कारण, प्रोटीन की तृतीयक संरचना उत्पन्न होती है, जो प्रोटीन अणु की विशिष्टता और जैविक गतिविधि को निर्धारित करती है। कई तृतीयक संरचनाएँ एक दूसरे के साथ मिलकर एक चतुर्धातुक संरचना बनाती हैं।

प्रोटीन आवश्यक कार्य करते हैं। एंजाइम जैविक उत्प्रेरक हैं जो गति बढ़ाते हैं रासायनिक प्रतिक्रिएंएक कोशिका में लाखों-करोड़ों बार प्रोटीन होते हैं। प्रोटीन, सभी सेलुलर संरचनाओं का हिस्सा होने के नाते, एक प्लास्टिक (निर्माण) कार्य करते हैं। कोशिका संचलन भी प्रोटीन द्वारा संचालित होता है। वे कोशिका के अंदर, कोशिका से बाहर और कोशिका के भीतर पदार्थों का परिवहन प्रदान करते हैं। प्रोटीन (एंटीबॉडी) का सुरक्षात्मक कार्य महत्वपूर्ण है। प्रोटीन ऊर्जा के स्रोतों में से एक है। कार्बोहाइड्रेट को मोनोसेकेराइड और पॉलीसेकेराइड में विभाजित किया गया है। उत्तरार्द्ध मोनोसेकेराइड से निर्मित होते हैं, जो अमीनो एसिड की तरह, मोनोमर्स होते हैं। कोशिका में मोनोसेकेराइड में सबसे महत्वपूर्ण ग्लूकोज, फ्रुक्टोज (छह कार्बन परमाणु होते हैं) और पेंटोस (पांच कार्बन परमाणु होते हैं) हैं। पेन्टोज़ न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा हैं। मोनोसैकेराइड पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। पॉलीसेकेराइड पानी में खराब घुलनशील होते हैं (पशु कोशिकाओं में ग्लाइकोजन, पौधों की कोशिकाओं में - स्टार्च और सेलूलोज़। कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा का एक स्रोत हैं, प्रोटीन (ग्लाइकोप्रोटीन), वसा (ग्लाइकोलिपिड्स) के साथ संयुक्त जटिल कार्बोहाइड्रेट इसके निर्माण में शामिल होते हैं। कोशिका सतहऔर सेल इंटरैक्शन।

लिपिड में वसा और वसा जैसे पदार्थ शामिल होते हैं। वसा के अणु ग्लिसरॉल और फैटी एसिड से निर्मित होते हैं। वसा जैसे पदार्थों में कोलेस्ट्रॉल, कुछ हार्मोन और लेसिथिन शामिल हैं। लिपिड, जो कोशिका झिल्ली के मुख्य घटक हैं, इस प्रकार एक निर्माण कार्य करते हैं। लिपिड - सबसे महत्वपूर्ण स्रोतऊर्जा। तो, यदि 1 ग्राम प्रोटीन या कार्बोहाइड्रेट के पूर्ण ऑक्सीकरण के साथ 17.6 kJ ऊर्जा निकलती है, तो 1 ग्राम वसा के पूर्ण ऑक्सीकरण के साथ - 38.9 kJ। लिपिड थर्मोरेग्यूलेशन करते हैं और अंगों (वसा कैप्सूल) की रक्षा करते हैं।

डीएनए और आरएनए

न्यूक्लिक एसिड न्यूक्लियोटाइड मोनोमर्स द्वारा निर्मित बहुलक अणु हैं। न्यूक्लियोटाइड में एक प्यूरीन या पाइरीमिडीन बेस, एक शर्करा (पेन्टोज़) और एक अवशेष होता है फॉस्फोरिक एसिड. सभी कोशिकाओं में, दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड होते हैं: डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) और राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए), जो आधार और शर्करा की संरचना में भिन्न होते हैं।

न्यूक्लिक एसिड की स्थानिक संरचना:

(बी. अल्बर्ट्स एट अल के अनुसार, संशोधन के साथ)। I - आरएनए; द्वितीय - डीएनए; रिबन - चीनी फॉस्फेट बैकबोन; ए, सी, जी, टी, यू नाइट्रोजनस आधार हैं, उनके बीच की जाली हाइड्रोजन बांड हैं।

डीएनए अणु

एक डीएनए अणु में दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं जो एक डबल हेलिक्स के रूप में एक दूसरे के चारों ओर मुड़ी होती हैं। दोनों श्रृंखलाओं के नाइट्रोजनस आधार पूरक हाइड्रोजन बांड द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। एडेनिन केवल थाइमिन के साथ जुड़ता है, और साइटोसिन - गुआनिन (ए - टी, जी - सी) के साथ। डीएनए में आनुवांशिक जानकारी होती है जो कोशिका द्वारा संश्लेषित प्रोटीन की विशिष्टता निर्धारित करती है, यानी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड का क्रम। डीएनए एक कोशिका के सभी गुणों को वंशानुक्रम द्वारा प्रसारित करता है। डीएनए नाभिक और माइटोकॉन्ड्रिया में पाया जाता है।

आरएनए अणु

एक आरएनए अणु एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला द्वारा बनता है। कोशिकाओं में तीन प्रकार के आरएनए होते हैं। सूचनात्मक, या मैसेंजर आरएनए टीआरएनए (अंग्रेजी मैसेंजर से - "मध्यस्थ"), जो डीएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के बारे में जानकारी राइबोसोम में स्थानांतरित करता है (नीचे देखें)। आरएनए (टीआरएनए) को स्थानांतरित करें, जो अमीनो एसिड को राइबोसोम तक ले जाता है। राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए), जो राइबोसोम के निर्माण में शामिल है। आरएनए नाभिक, राइबोसोम, साइटोप्लाज्म, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है।

न्यूक्लिक एसिड की संरचना:

पृथ्वी पर सभी सेलुलर जीवन रूपों को उनके घटक कोशिकाओं की संरचना के आधार पर दो सुपरकिंगडोम में विभाजित किया जा सकता है - प्रोकैरियोट्स (प्रीन्यूक्लियर) और यूकेरियोट्स (न्यूक्लियर)। प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ संरचना में सरल होती हैं; जाहिर है, वे विकास की प्रक्रिया में पहले उत्पन्न हुईं। यूकेरियोटिक कोशिकाएँ अधिक जटिल होती हैं और बाद में उत्पन्न होती हैं। मानव शरीर को बनाने वाली कोशिकाएं यूकेरियोटिक हैं।

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

प्रोकार्योटिक कोशिका

यूकेरियोटिक सेल

यूकेरियोटिक कोशिका की संरचना

जंतु कोशिका का सतही परिसर

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

साइटोप्लाज्मिक संरचना

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

अन्तः प्रदव्ययी जलिका

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

गॉल्जीकाय

मुख्य

cytoskeleton

सेंट्रीओल्स

माइटोकॉन्ड्रिया

प्रो- और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना

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

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

एनाप्लासिया

सेलुलर संरचना का विनाश (उदाहरण के लिए, घातक ट्यूमर में) एनाप्लासिया कहलाता है।

कोशिका खोज का इतिहास

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

कोशिकाएँ मूल इकाइयाँ हैं जिनसे सभी जीवित जीवों का निर्माण होता है। एक आधुनिक पाठक के लिए जो इस तरह के कथन को तुच्छ मानता है, यह आश्चर्यजनक लग सकता है कि सभी जीवित चीजों की सेलुलर संरचना की सार्वभौमिकता की मान्यता 100 साल पहले ही हुई थी।

पहला कोशिका सिद्धांत 1839 में वनस्पतिशास्त्री मैथियास जैकब स्लेडेन और प्राणीशास्त्री थियोडोर श्वान द्वारा तैयार किया गया था; पौधे और जानवरों के ऊतकों के अध्ययन के परिणामस्वरूप, ये शोधकर्ता एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से इस तक पहुंचे। इसके तुरंत बाद, 1859 में, रुडोल्फ विरचो ने "जीवित पदार्थ" के कंटेनर के रूप में कोशिका की विशिष्ट भूमिका की पुष्टि की, यह दिखाते हुए कि सभी कोशिकाएँ केवल पहले से मौजूद कोशिकाओं से आती हैं: "ओम्निस सेल्युला ई सेल्युला" (प्रत्येक कोशिका एक कोशिका से)। चूँकि कोशिकाएँ बहुत ठोस वस्तुएँ हैं जिनका निरीक्षण करना आसान है, इन सभी खोजों के बाद, कोशिकाओं के प्रयोगात्मक अध्ययन ने "जीवन" और संदिग्ध के बारे में सैद्धांतिक चर्चाओं का स्थान ले लिया। वैज्ञानिक अनुसंधान, "प्रोटोप्लाज्म" की अवधारणा जैसी अस्पष्ट अवधारणाओं पर आधारित है।

अगले सौ वर्षों में, कोशिका का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने दो पूरी तरह से अलग-अलग स्थितियों से इस वस्तु तक संपर्क किया। कोशिका विज्ञानियों ने, लगातार उन्नत सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करते हुए, एक अक्षुण्ण अक्षुण्ण कोशिका की सूक्ष्म और सूक्ष्मदर्शी शारीरिक रचना विकसित करना जारी रखा। जेली जैसे पदार्थ की एक गांठ के रूप में एक कोशिका के विचार से शुरू करना जिसमें कुछ भी नहीं देखा जा सकता है,

खोल के बाहर और नाभिक के केंद्र में स्थित जिलेटिनस साइटोप्लाज्म को कवर करने के अलावा, वे यह दिखाने में सक्षम थे कि कोशिका एक जटिल संरचना है जो विभिन्न अंगों में विभेदित है, जिनमें से प्रत्येक को एक या दूसरे कार्य करने के लिए अनुकूलित किया गया है महत्वपूर्ण कार्य. मदद से इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीकोशिका विज्ञानियों ने इन कार्यों को करने में शामिल व्यक्तिगत संरचनाओं में अंतर करना शुरू कर दिया सूक्ष्म स्तर. इसके लिए धन्यवाद, हाल के दिनों में साइटोलॉजिस्ट का शोध जैव रसायनज्ञों के काम के साथ विलय हो गया है, जो कोशिका की नाजुक संरचनाओं के निर्मम विनाश के साथ शुरू हुआ था; इस तरह के विनाश के परिणामस्वरूप प्राप्त सामग्री की रासायनिक गतिविधि का अध्ययन करके, जैव रसायनज्ञ कोशिका में होने वाली कुछ जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को समझने में सक्षम थे जो इसका कारण बनती हैं जीवन का चक्र, जिसमें कोशिका के मूल पदार्थ के निर्माण की प्रक्रियाएँ भी शामिल हैं।

यह कोशिका अनुसंधान के इन दो क्षेत्रों का वर्तमान प्रतिच्छेदन है जिसके कारण साइंटिफिक अमेरिकन के एक संपूर्ण अंक को जीवित कोशिका को समर्पित करना आवश्यक हो गया है। आजकल कोशिका विज्ञानी अपने विभिन्न सूक्ष्मदर्शी यंत्रों की सहायता से जो देखता है उसे आणविक स्तर पर समझाने का प्रयास करता है; इस प्रकार कोशिकाविज्ञानी एक "आण्विक जीवविज्ञानी" बन जाता है। बायोकेमिस्ट एक "बायोकेमिकल साइटोलॉजिस्ट" बन जाता है जो अध्ययन करता है समान रूप सेकोशिका की संरचना और जैव रासायनिक गतिविधि दोनों। पाठक यह देख पाएंगे कि अकेले रूपात्मक या जैव रासायनिक अनुसंधान विधियां हमें कोशिका की संरचना और कार्य के रहस्यों को भेदने का अवसर नहीं देती हैं। सफलता प्राप्त करने के लिए दोनों शोध विधियों का संयोजन आवश्यक है। हालाँकि, कोशिकाओं के अध्ययन के माध्यम से प्राप्त जीवन की घटनाओं की समझ ने 19वीं सदी के जीवविज्ञानियों की राय की पूरी तरह से पुष्टि की, जिन्होंने तर्क दिया कि सजीव पदार्थइसकी एक कोशिकीय संरचना होती है, जैसे अणु परमाणुओं से निर्मित होते हैं।

बहस कार्यात्मक शरीर रचनाजीवित कोशिका, शायद, हमें इस तथ्य से शुरुआत करनी चाहिए कि प्रकृति में कोई निश्चित विशिष्ट कोशिका नहीं है। हम एककोशिकीय जीवों की एक विस्तृत विविधता को जानते हैं, और मस्तिष्क कोशिकाएं या मांसपेशी कोशिकाएं अपनी संरचना के साथ-साथ अपने कार्यों में भी एक-दूसरे से उतनी ही भिन्न होती हैं। हालाँकि, उनकी सभी विविधता के बावजूद, वे सभी कोशिकाएँ हैं - उन सभी में एक कोशिका झिल्ली होती है, एक साइटोप्लाज्म जिसमें विभिन्न अंग होते हैं, और उनमें से प्रत्येक के केंद्र में एक नाभिक होता है। एक निश्चित संरचना के अलावा, सभी कोशिकाओं में कई दिलचस्प समानताएँ होती हैं कार्यात्मक विशेषताएं. सबसे पहले, सभी कोशिकाएं ऊर्जा का उपयोग करने और परिवर्तित करने में सक्षम हैं, जो अंततः हरे पौधों की कोशिकाओं द्वारा सौर ऊर्जा के उपयोग और रासायनिक बांड की ऊर्जा में इसके रूपांतरण पर आधारित है। विभिन्न विशिष्ट कोशिकाएँ रासायनिक बंधों में निहित ऊर्जा को विद्युत और यांत्रिक ऊर्जा में और यहाँ तक कि वापस दृश्य प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करने में सक्षम हैं। ऊर्जा को परिवर्तित करने की क्षमता बहुत होती है महत्वपूर्णसभी कोशिकाओं के लिए, क्योंकि यह उन्हें अपने आंतरिक वातावरण की स्थिरता और उनकी संरचना की अखंडता को बनाए रखने का अवसर देता है।

एक जीवित कोशिका अपने परिवेश से भिन्न होती है निर्जीव प्रकृतिक्योंकि इसमें बहुत बड़े और बेहद जटिल अणु होते हैं। ये अणु इतने अनोखे हैं कि, निर्जीव दुनिया में इनका सामना करने पर, हम हमेशा आश्वस्त रह सकते हैं कि ये मृत कोशिकाओं के अवशेष हैं। में प्रारंभिक अवधिपृथ्वी के विकास के दौरान, जब पहली बार इस पर जीवन का उदय हुआ, तो जाहिर तौर पर छोटे अणुओं से जटिल मैक्रोमोलेक्यूल्स का एक सहज संश्लेषण हुआ। आधुनिक परिस्थितियों में, सरल पदार्थों से बड़े अणुओं को संश्लेषित करने की क्षमता मुख्य में से एक है विशिष्ट सुविधाएंजीवित कोशिकाएं।

प्रोटीन इन मैक्रोमोलेक्यूल्स में से हैं। इस तथ्य के अलावा कि प्रोटीन कोशिका के "ठोस" पदार्थ का बड़ा हिस्सा होते हैं, उनमें से कई (एंजाइम) में उत्प्रेरक गुण होते हैं; इसका मतलब यह है कि वे कोशिका में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर, विशेष रूप से ऊर्जा रूपांतरण से जुड़ी प्रतिक्रियाओं की दर को काफी बढ़ाने में सक्षम हैं। सरल इकाइयों से प्रोटीन का संश्लेषण - अमीनो एसिड, जिनमें से 20 से अधिक हैं, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक और राइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए और आरएनए) द्वारा नियंत्रित होते हैं; डीएनए और आरएनए संभवतः किसी कोशिका के सभी मैक्रोमोलेक्यूल्स में सबसे जटिल हैं। पीछे पिछले साल काऔर यहां तक ​​कि महीनों में यह स्थापित किया गया है कि कोशिका नाभिक में स्थित डीएनए आरएनए के संश्लेषण को निर्देशित करता है, जो नाभिक और साइटोप्लाज्म दोनों में निहित होता है। आरएनए, बदले में, प्रोटीन अणुओं में अमीनो एसिड का एक विशिष्ट अनुक्रम प्रदान करता है। डीएनए और आरएनए की भूमिका की तुलना एक वास्तुकार और एक सिविल इंजीनियर की भूमिका से की जा सकती है, जिनके संयुक्त प्रयासों के परिणामस्वरूप ईंटों, पत्थरों और टाइलों के ढेर से एक सुंदर घर बनता है।

जीवन के किसी न किसी चरण में, प्रत्येक कोशिका विभाजित होती है: मातृ कोशिका बढ़ती है और बहुत अधिक प्रभाव के परिणामस्वरूप दो पुत्री कोशिकाओं को जन्म देती है। बढ़िया प्रक्रिया, डी. माज़ी के लेख में वर्णित है। अभी भी 20वीं सदी की दहलीज पर है. जीवविज्ञानियों ने समझा कि इस प्रक्रिया की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता मातृ कोशिका के केंद्रक में निहित विशेष निकायों की बेटी कोशिकाओं के बीच समान वितरण थी; इन निकायों को क्रोमोसोम कहा जाता था, क्योंकि यह पता चला कि वे कुछ रंगों से रंगे हुए थे। यह सुझाव दिया गया है कि गुणसूत्र आनुवंशिकता के वाहक के रूप में कार्य करते हैं; जिस सटीकता के साथ उनका स्व-प्रजनन और वितरण होता है, उसके लिए धन्यवाद, वे मातृ कोशिका के सभी गुणों को बेटी कोशिकाओं तक पहुंचाते हैं। आधुनिक जैव रसायन से पता चला है कि गुणसूत्रों में मुख्य रूप से डीएनए और एक होता है महत्वपूर्ण कार्यआणविक जीव विज्ञान का उद्देश्य यह पता लगाना है कि इस मैक्रोमोलेक्यूल की संरचना में आनुवंशिक जानकारी कैसे एन्कोड की गई है।

स्व-प्रजनन और विभाजन के माध्यम से ऊर्जा, जैवसंश्लेषण और प्रजनन को परिवर्तित करने की क्षमता के अलावा, उच्च संगठित जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में अन्य विशेषताएं होती हैं जिनके कारण वे जटिल और समन्वित गतिविधि के लिए अनुकूलित होती हैं जो एक जीव का जीवन है। एक निषेचित अंडे से विकास, जो एक एकल कोशिका है, बहुकोशिकीय जीवयह न केवल कोशिका विभाजन के परिणामस्वरूप होता है, बल्कि बेटी कोशिकाओं के विभिन्न विशिष्ट प्रकारों में विभेदन के परिणामस्वरूप भी होता है, जिनसे विभिन्न ऊतकों का निर्माण होता है। कई मामलों में, विभेदीकरण और विशेषज्ञता के बाद, कोशिकाएं विभाजित होना बंद कर देती हैं; कोशिका विभाजन द्वारा विभेदन और वृद्धि के बीच एक प्रकार का विरोध है।

एक वयस्क जीव में, किसी प्रजाति की आबादी को एक निश्चित स्तर पर पुन: उत्पन्न करने और बनाए रखने की क्षमता अंडे और शुक्राणु पर निर्भर करती है। ये कोशिकाएँ, जिन्हें युग्मक कहा जाता है, शरीर की अन्य सभी कोशिकाओं की तरह, एक निषेचित अंडे के विखंडन और उसके बाद के विभेदन की प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होती हैं। हालाँकि, वयस्क शरीर के उन सभी हिस्सों में जहां कोशिकाओं का टूटना और टूटना लगातार होता रहता है (त्वचा, आंतों आदि में) अस्थि मज्जाजहां उनका उत्पादन किया जाता है आकार के तत्वरक्त), कोशिका विभाजन एक बहुत ही सामान्य घटना बनी हुई है।

दौरान भ्रूण विकासएक ही प्रकार की विभेदित कोशिकाएँ एक दूसरे को पहचानने की क्षमता प्रदर्शित करती हैं। एक ही प्रकार की और एक-दूसरे से मिलती-जुलती कोशिकाएं मिलकर एक ऐसा ऊतक बनाती हैं जो अन्य सभी प्रकार की कोशिकाओं के लिए दुर्गम होता है। कोशिकाओं के इस पारस्परिक आकर्षण और प्रतिकर्षण में मुख्य भूमिका स्पष्टतः कोशिका झिल्ली की होती है। इसके अलावा, यह झिल्ली मुख्य सेलुलर घटकों में से एक है जिसके साथ मांसपेशी कोशिकाओं का कार्य जुड़ा हुआ है (शरीर को चलने की क्षमता प्रदान करना), तंत्रिका कोशिकाएं(शरीर की समन्वित गतिविधि के लिए आवश्यक संबंध बनाना) और संवेदी कोशिकाएं (बाहर और अंदर से जलन महसूस करना)।

हालाँकि प्रकृति में ऐसी कोई कोशिका नहीं है जो ऐसा कर सके? विशिष्ट माना जाता है, हम सोचते हैं कि इसका एक निश्चित मॉडल, एक तथाकथित "सामूहिक" कोशिका बनाना उपयोगी होगा, जो सभी कोशिकाओं में एक डिग्री या किसी अन्य तक व्यक्त रूपात्मक विशेषताओं को संयोजित करेगा।

यहां तक ​​कि लगभग 100 एंगस्ट्रॉम (1 एंगस्ट्रॉम एक मिलीमीटर के दस लाखवें हिस्से के बराबर है) की मोटाई वाली कोशिका झिल्ली में भी, जो एक पारंपरिक माइक्रोस्कोप के तहत सिर्फ एक सीमा रेखा की तरह दिखती है, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म परीक्षण से एक निश्चित संरचना का पता चलता है। सच है, हम अभी भी इस संरचना के बारे में लगभग कुछ भी नहीं जानते हैं, लेकिन इसकी उपस्थिति के बारे में कोशिका झिल्ली जटिल संरचनाहम इसके कार्यात्मक गुणों के बारे में जो कुछ भी जानते हैं उससे अच्छी तरह सहमत हैं। उदाहरण के लिए, लाल रक्त कोशिकाओं और तंत्रिका कोशिकाओं की झिल्ली सोडियम आयनों को पोटेशियम आयनों से अलग करने में सक्षम हैं, हालांकि इन आयनों का आकार समान होता है और समान होते हैं बिजली का आवेश. इन कोशिकाओं की झिल्ली पोटेशियम आयनों को कोशिका में प्रवेश करने में मदद करती है, लेकिन यह सोडियम आयनों का "प्रतिरोध" करती है, और यह केवल पारगम्यता पर निर्भर नहीं करता है; दूसरे शब्दों में, झिल्ली में "आयनों को सक्रिय रूप से परिवहन करने" की क्षमता होती है। इसके अलावा, कोशिका झिल्ली यांत्रिक रूप से बड़े अणुओं और स्थूल कणों को कोशिका में खींचती है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ने साइटोप्लाज्म में स्थित ऑर्गेनेल की बारीक संरचना में प्रवेश करना भी संभव बना दिया, जो पारंपरिक माइक्रोस्कोप में अनाज की तरह दिखते हैं। सबसे महत्वपूर्ण अंग हरे पौधों की कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया हैं, जो पशु और पौधे दोनों कोशिकाओं में पाए जाते हैं। ये अंगक पृथ्वी पर समस्त जीवन के "पावरहाउस" हैं। उनकी बारीक संरचना एक विशिष्ट कार्य के लिए अनुकूलित होती है: क्लोरोप्लास्ट में - प्रकाश संश्लेषण के दौरान सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को बांधने के लिए, और माइटोकॉन्ड्रिया में - ऑक्सीकरण और श्वसन की प्रक्रिया में ऊर्जा निकालने (कोशिका में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों के रासायनिक बंधनों में अंतर्निहित) के लिए। ये "पावर स्टेशन" कोशिका में होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं, इसलिए बोलने के लिए, "सुविधाजनक पैकेजिंग" में - एक के फॉस्फेट बांड की ऊर्जा के रूप में रासायनिक यौगिक, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी)।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप माइटोकॉन्ड्रिया को उनकी जटिल बारीक संरचना के साथ लगभग समान आकार के अन्य निकायों - लाइसोसोम से स्पष्ट रूप से अलग करना संभव बनाता है। जैसा कि डी डुवे ने दिखाया, लाइसोसोम में पाचन एंजाइम होते हैं जो वसा, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड जैसे बड़े अणुओं को छोटे घटकों में तोड़ देते हैं जिन्हें माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइमों द्वारा ऑक्सीकरण किया जा सकता है। लाइसोसोम की झिल्ली इन निकायों में मौजूद पाचन एंजाइमों को शेष साइटोप्लाज्म से अलग करती है। झिल्ली के टूटने और लाइसोसोम में निहित एंजाइमों के निकलने से कोशिका का शीघ्र ही विघटन (विघटन) हो जाता है।

साइटोप्लाज्म में कई अन्य समावेशन होते हैं जो कोशिकाओं में कम व्यापक होते हैं विभिन्न प्रकार के. उनमें से, सेंट्रोसोम और कीनेटोसोम विशेष रुचि के हैं। सेंट्रोसोम को केवल कोशिका विभाजन के समय ही नियमित सूक्ष्मदर्शी से देखा जा सकता है; वे एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, धुरी के ध्रुवों का निर्माण करते हैं - वह उपकरण जो दो बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्रों को खींचता है। जहां तक ​​किनेटोसोम्स की बात है, वे केवल उन कोशिकाओं में पाए जा सकते हैं जो विशेष सिलिया या फ्लैगेल्ला की मदद से चलती हैं; प्रत्येक सिलियम या फ्लैगेलम के आधार पर एक कीनेटोसोम स्थित होता है। सेंट्रोसोम और कीनेटोसोम दोनों स्व-प्रजनन में सक्षम हैं: कोशिका विभाजन के दौरान सेंट्रोसोम का प्रत्येक जोड़ा इन निकायों की एक और जोड़ी को जन्म देता है; जब भी कोशिका की सतह पर एक नया सिलियम दिखाई देता है, तो यह एक कीनेटोसोम प्राप्त करता है, जो मौजूदा किनेटोसोम में से एक के स्व-दोहराव के परिणामस्वरूप होता है। अतीत में, कुछ कोशिका विज्ञानियों ने राय व्यक्त की है कि इन दोनों अंगों की संरचना काफी हद तक समान है, इस तथ्य के बावजूद कि उनके कार्य पूरी तरह से अलग हैं। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म अध्ययन ने इस धारणा की पुष्टि की। प्रत्येक अंगक में 11 तंतु होते हैं; उनमें से दो केंद्र में स्थित हैं, और शेष नौ परिधि पर स्थित हैं। सभी सिलिया और सभी फ्लैगेल्ला बिल्कुल इसी प्रकार व्यवस्थित होते हैं। इस संरचना का सटीक उद्देश्य अज्ञात है, लेकिन यह निस्संदेह सिलिया और फ्लैगेल्ला की सिकुड़न से जुड़ा है। यह संभव है कि "मोनोमोलेक्यूलर मांसपेशी" का एक ही सिद्धांत काइनेटोसोम और सेंट्रोसोम की क्रिया को रेखांकित करता है, जिनके कार्य पूरी तरह से अलग हैं।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ने पिछले वर्षों के साइटोलॉजिस्टों की एक और धारणा की पुष्टि करना संभव बना दिया, अर्थात् "साइटोस्केलेटन" के अस्तित्व की धारणा - साइटोप्लाज्म की एक अदृश्य संरचना। अधिकांश कोशिकाओं में, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, आंतरिक झिल्ली की एक जटिल प्रणाली का पता लगाया जा सकता है जो पारंपरिक माइक्रोस्कोप से देखने पर अदृश्य होती है। इनमें से कुछ झिल्लियों की सतह चिकनी होती है, जबकि अन्य की एक सतह छोटे-छोटे दानों से ढकी होने के कारण खुरदरी होती है। में विभिन्न कोशिकाएँइन झिल्ली प्रणालियों का विकास किया गया है बदलती डिग्री; अमीबा में वे बहुत सरल होते हैं, और विशेष कोशिकाओं में जिनमें गहन प्रोटीन संश्लेषण होता है (उदाहरण के लिए, यकृत या अग्न्याशय की कोशिकाओं में), वे बहुत अधिक शाखाबद्ध होते हैं और महत्वपूर्ण ग्रैन्युलैरिटी द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विशेषज्ञ इन सभी अवलोकनों का अलग-अलग मूल्यांकन करते हैं। सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत दृष्टिकोण के. पोर्टर का है, जिन्होंने इस झिल्ली प्रणाली के लिए "एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम" नाम प्रस्तावित किया था; उनकी राय में, गति झिल्लियों द्वारा निर्मित नलिकाओं के नेटवर्क के माध्यम से होती है विभिन्न पदार्थबाह्य कोशिका झिल्ली से केन्द्रक झिल्ली तक। कुछ शोधकर्ता आंतरिक झिल्ली को बाहरी झिल्ली की निरंतरता मानते हैं; इन लेखकों के अनुसार, आंतरिक झिल्ली में गहरे गड्ढों के कारण, कोशिका की धुलाई करने वाले तरल पदार्थ के साथ संपर्क की सतह काफी बढ़ जाती है। यदि झिल्ली की भूमिका वास्तव में इतनी महत्वपूर्ण है, तो हम उम्मीद करेंगे कि कोशिका में एक ऐसा तंत्र हो जो उसे लगातार एक नई झिल्ली बनाने की अनुमति दे। जे. पलाड ने सुझाव दिया कि ऐसा तंत्र रहस्यमय गोल्गी उपकरण है, जिसे पहली बार पिछली शताब्दी के अंत में इतालवी साइटोलॉजिस्ट सी. गोल्गी ने खोजा था। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ने यह स्थापित करना संभव बना दिया कि गोल्गी तंत्र में एक चिकनी झिल्ली होती है, जो अक्सर एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की निरंतरता के रूप में कार्य करती है।

झिल्ली की "आंतरिक" सतह को ढकने वाले कणिकाओं की प्रकृति किसी भी संदेह से परे है। ये कण विशेष रूप से उन कोशिकाओं में अच्छी तरह से व्यक्त होते हैं जो बड़ी मात्रा में प्रोटीन का संश्लेषण करते हैं। जैसा कि टी. कास्परसन और इस लेख के लेखक ने लगभग 20 साल पहले दिखाया था, ऐसी कोशिकाएँ भिन्न होती हैं उच्च सामग्रीआरएनए. हाल के अध्ययनों से पता चला है कि ये कण आरएनए में बेहद समृद्ध हैं और तदनुसार, प्रोटीन संश्लेषण में बहुत सक्रिय हैं। इसलिए इन्हें राइबोसोम कहा जाता है।

कोशिकाद्रव्य की आंतरिक सीमा कोशिका केन्द्रक के चारों ओर की झिल्ली द्वारा निर्मित होती है। इस झिल्ली की संरचना के बारे में अभी भी बहुत असहमति है, जिसे हम इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में देखते हैं। दिखने में यह एक दोहरी फिल्म होती है, जिसकी बाहरी परत में कोशिकाद्रव्य की ओर खुलने वाले छल्ले या छिद्र होते हैं। कुछ शोधकर्ता इन छल्लों को छिद्र मानते हैं जिनके माध्यम से बड़े अणु साइटोप्लाज्म से नाभिक तक या नाभिक से साइटोप्लाज्म तक जाते हैं। चूँकि झिल्ली की बाहरी परत अक्सर एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के निकट संपर्क में होती है, इसलिए यह भी सुझाव दिया गया है कि परमाणु आवरण इस रेटिकुलम की झिल्लियों के निर्माण में शामिल है। यह भी संभव है कि एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की नलिकाओं से बहने वाले तरल पदार्थ परमाणु आवरण की दो परतों के बीच की जगह में जमा हो जाते हैं।

नाभिक में कोशिका की सबसे महत्वपूर्ण संरचनाएँ होती हैं - क्रोमैटिन धागे, जिनमें कोशिका में मौजूद सभी डीएनए होते हैं। जब कोई कोशिका आराम की स्थिति में होती है (अर्थात, दो विभाजनों के बीच वृद्धि की अवधि के दौरान), क्रोमैटिन पूरे नाभिक में बिखरा हुआ होता है। इसके लिए धन्यवाद, डीएनए नाभिक के अन्य पदार्थों के साथ संपर्क की अधिकतम सतह प्राप्त करता है, जो संभवतः आरएनए अणुओं के निर्माण और आत्म-प्रजनन के लिए सामग्री के रूप में काम करता है। जैसे ही कोशिका विभाजन के लिए तैयार होती है, क्रोमैटिन को क्रोमोसोम बनाने के लिए इकट्ठा और संकुचित किया जाता है, जिसके बाद इसे दोनों बेटी कोशिकाओं के बीच समान रूप से वितरित किया जाता है।

न्यूक्लियोली क्रोमेटिन की तरह मायावी नहीं हैं; पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी से देखने पर ये गोलाकार पिंड नाभिक में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप हमें यह देखने की अनुमति देता है कि न्यूक्लियोलस साइटोप्लाज्म के राइबोसोम के समान छोटे कणिकाओं से भरा होता है। न्यूक्लियोली आरएनए में समृद्ध हैं और प्रोटीन और आरएनए संश्लेषण के लिए सक्रिय केंद्र प्रतीत होते हैं। कोशिका की कार्यात्मक शारीरिक रचना के विवरण को पूरा करने के लिए, हम ध्यान दें कि क्रोमैटिन और न्यूक्लियोली एक अनाकार प्रोटीन जैसे पदार्थ - परमाणु रस में तैरते हैं।

कोशिका की संरचना की एक आधुनिक तस्वीर बनाने के लिए परिष्कृत उपकरणों और अधिक उन्नत अनुसंधान विधियों के विकास की आवश्यकता थी। साधारण प्रकाश सूक्ष्मदर्शी आज भी एक महत्वपूर्ण उपकरण बना हुआ है। हालाँकि, शोध के लिए आंतरिक संरचनाइस माइक्रोस्कोप का उपयोग करने वाली कोशिकाओं को आमतौर पर कोशिका को मारना पड़ता है और इसे विभिन्न रंगों से दागना पड़ता है जो चुनिंदा रूप से इसकी मुख्य संरचनाओं को प्रकट करते हैं। जीवित कोशिका में इन संरचनाओं को सक्रिय अवस्था में देखने के लिए, विभिन्न सूक्ष्मदर्शी विकसित किए गए हैं, जिनमें चरण विपरीत, हस्तक्षेप, ध्रुवीकरण और प्रतिदीप्ति शामिल हैं; ये सभी सूक्ष्मदर्शी प्रकाश के उपयोग पर आधारित हैं। में हाल ही मेंइलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप कोशिका विज्ञानियों के लिए मुख्य अनुसंधान उपकरण बन जाता है। हालाँकि, अध्ययन के तहत वस्तुओं को उजागर करने की आवश्यकता के कारण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग जटिल है जटिल प्रक्रियाएँप्रसंस्करण और रिकॉर्डिंग, जिसमें अनिवार्य रूप से विभिन्न विकृतियों और कलाकृतियों से जुड़े मूल चित्रों का उल्लंघन शामिल है। फिर भी, हम प्रगति कर रहे हैं और उच्च आवर्धन पर एक जीवित कोशिका की जांच करने के करीब पहुंच रहे हैं।

जैव रसायन में तकनीकी उपकरणों के विकास का इतिहास भी कम उल्लेखनीय नहीं है। लगातार बढ़ती घूर्णन गति के साथ सेंट्रीफ्यूज का निर्माण सेल की सामग्री को लगातार बड़े और में विभाजित करना संभव बनाता है बड़ी संख्याअलग गुट. इन अंशों को क्रोमैटोग्राफी और इलेक्ट्रोफोरेसिस का उपयोग करके अलग और उप-विभाजित किया जाता है। क्लासिक तरीकेविश्लेषण को अब उन मात्राओं और आयतनों का अध्ययन करने के लिए अनुकूलित किया जा सका है जो पहले निर्धारित की जा सकने वाली मात्राओं से 1000 गुना छोटी थीं। वैज्ञानिकों ने कई अमीबाओं या कई अंडों की श्वसन दर को मापने की क्षमता हासिल कर ली है समुद्री अर्चिनया उनमें एंजाइमों की सामग्री निर्धारित करें। अंत में, ऑटोरैडियोग्राफी, एक विधि जो रेडियोधर्मी ट्रेसर का उपयोग करती है, किसी को एक अक्षुण्ण जीवित कोशिका में होने वाली गतिशील प्रक्रियाओं को उपसेलुलर स्तर पर देखने की अनुमति देती है।

इस संग्रह के अन्य सभी लेख कोशिका अनुसंधान में इन दो सबसे महत्वपूर्ण दिशाओं के विलय के माध्यम से प्राप्त सफलताओं और जीव विज्ञान के लिए खुलने वाली आगे की संभावनाओं के लिए समर्पित हैं। अंत में, मेरे लिए यह दिखाना उपयोगी होगा कि एक समस्या को हल करने के लिए साइटोलॉजिकल और जैव रासायनिक दृष्टिकोणों के संयोजन का उपयोग कैसे किया जाता है - कोशिका के जीवन में नाभिक की भूमिका की समस्या। एककोशिकीय जीव से केन्द्रक को हटाने से साइटोप्लाज्म की तत्काल मृत्यु नहीं होती है। यदि आप अमीबा को दो हिस्सों में विभाजित करते हैं, उनमें से एक में नाभिक छोड़ते हैं, और दोनों हिस्सों को भूखा रखते हैं, तो वे दोनों लगभग दो सप्ताह तक जीवित रहेंगे; एककोशिकीय प्रोटोजोआ, स्लिपर में, सिलिया की धड़कन को नाभिक को हटाने के बाद कई दिनों तक देखा जा सकता है; विशाल एककोशिकीय शैवाल एसिटाबुलरिया के परमाणु-मुक्त टुकड़े कई महीनों तक जीवित रहते हैं और काफी ध्यान देने योग्य पुनर्जनन में भी सक्षम होते हैं। इस प्रकार, कोशिका की कई बुनियादी जीवन प्रक्रियाएं, जिनमें (एसिटाबुलरिया के मामले में) वृद्धि और विभेदन की प्रक्रियाएं शामिल हैं, इसके साथ हो सकती हैं पूर्ण अनुपस्थितिजीन और डीएनए. उदाहरण के लिए, एसिटाबुलरिया के परमाणु-मुक्त टुकड़े प्रोटीन और यहां तक ​​कि विशिष्ट एंजाइमों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं, हालांकि यह ज्ञात है कि प्रोटीन संश्लेषण जीन द्वारा नियंत्रित होता है। हालाँकि, इन टुकड़ों की संश्लेषण करने की क्षमता धीरे-धीरे ख़त्म हो जाती है। इन आंकड़ों के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि डीएनए के प्रभाव में, नाभिक में, कुछ पदार्थ बनते हैं, जो साइटोप्लाज्म में जारी होते हैं, जहां इसका धीरे-धीरे उपयोग किया जाता है। साइटोलॉजिकल और जैव रासायनिक तरीकों के एक साथ उपयोग के साथ किए गए ऐसे प्रयोगों से, कई महत्वपूर्ण निष्कर्ष सामने आते हैं।

सबसे पहले, नाभिक को न्यूक्लिक एसिड (डीएनए और आरएनए दोनों) के संश्लेषण के लिए मुख्य केंद्र माना जाना चाहिए। दूसरे, परमाणु आरएनए (या इसका हिस्सा) साइटोप्लाज्म में प्रवेश करता है, जहां यह एक मध्यस्थ की भूमिका निभाता है, डीएनए से आनुवंशिक जानकारी को साइटोप्लाज्म तक पहुंचाता है। अंत में, प्रयोगों से पता चलता है कि साइटोप्लाज्म, और विशेष रूप से राइबोसोम, एंजाइम जैसे विशिष्ट प्रोटीन के संश्लेषण के लिए मुख्य क्षेत्र के रूप में कार्य करता है। यह जोड़ा जाना चाहिए कि साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र आरएनए संश्लेषण की संभावना को बाहर नहीं माना जा सकता है और उचित परिस्थितियों में एसिटाबुलरिया के परमाणु-मुक्त टुकड़ों में इस तरह के संश्लेषण का पता लगाया जा सकता है।

वर्तमान डेटा की यह संक्षिप्त रूपरेखा स्पष्ट रूप से दर्शाती है कि कोशिका न केवल एक रूपात्मक बल्कि एक शारीरिक इकाई भी है।

इंसान के पास सबसे कीमती चीज़ उसकी होती है स्वजीवनऔर उसके प्रियजनों का जीवन। पृथ्वी पर सबसे मूल्यवान चीज़ सामान्यतः जीवन है। और जीवन के आधार पर, सभी जीवित जीवों के आधार पर, कोशिकाएं हैं। हम कह सकते हैं कि पृथ्वी पर जीवन की एक कोशिकीय संरचना है। इसलिए ये जानना बहुत ज़रूरी हैकोशिकाएँ कैसे संरचित होती हैं. कोशिकाओं की संरचना का अध्ययन कोशिका विज्ञान - कोशिकाओं का विज्ञान - द्वारा किया जाता है। लेकिन कोशिकाओं का विचार सभी जैविक विषयों के लिए आवश्यक है।

कोशिका क्या है?

अवधारणा की परिभाषा

कक्ष सभी जीवित चीजों की एक संरचनात्मक, कार्यात्मक और आनुवंशिक इकाई है, जिसमें वंशानुगत जानकारी होती है, जिसमें एक झिल्ली झिल्ली, साइटोप्लाज्म और ऑर्गेनेल शामिल होते हैं, जो रखरखाव, विनिमय, प्रजनन और विकास में सक्षम होते हैं। © सज़ोनोव वी.एफ., 2015। © kineziolog.bodhy.ru, 2015..

सेल की यह परिभाषा संक्षिप्त होते हुए भी काफी पूर्ण है। यह कोशिका की सार्वभौमिकता के 3 पक्षों को दर्शाता है: 1) संरचनात्मक, अर्थात। एक संरचनात्मक इकाई के रूप में, 2) कार्यात्मक, अर्थात्। गतिविधि की एक इकाई के रूप में, 3) आनुवंशिक, यानी। आनुवंशिकता और पीढ़ीगत परिवर्तन की एक इकाई के रूप में। किसी कोशिका की एक महत्वपूर्ण विशेषता उसमें न्यूक्लिक एसिड - डीएनए के रूप में वंशानुगत जानकारी की उपस्थिति है। यह परिभाषा कोशिका संरचना की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता को भी दर्शाती है: एक बाहरी झिल्ली (प्लास्मोलेम्मा) की उपस्थिति, जो कोशिका और उसके पर्यावरण को अलग करती है। और,अंत में, जीवन के 4 सबसे महत्वपूर्ण लक्षण: 1) होमियोस्टैसिस को बनाए रखना, यानी। इसके निरंतर नवीकरण की स्थितियों में आंतरिक वातावरण की स्थिरता, 2) पदार्थ, ऊर्जा और सूचना के बाहरी वातावरण के साथ आदान-प्रदान, 3) पुनरुत्पादन की क्षमता, यानी। स्व-प्रजनन, पुनरुत्पादन, 4) विकसित करने की क्षमता, अर्थात्। विकास, विभेदन और रूपजनन के लिए।

एक छोटी लेकिन अधूरी परिभाषा: कक्ष जीवन की प्राथमिक (सबसे छोटी एवं सरल) इकाई है।

सेल की अधिक संपूर्ण परिभाषा:

कक्ष बायोपॉलिमर की एक व्यवस्थित, संरचित प्रणाली है जो एक सक्रिय झिल्ली से घिरी होती है, जो साइटोप्लाज्म, नाभिक और ऑर्गेनेल का निर्माण करती है। यह बायोपॉलिमर प्रणाली चयापचय, ऊर्जा और सूचना प्रक्रियाओं के एक सेट में भाग लेती है जो संपूर्ण प्रणाली को बनाए रखती है और पुन: पेश करती है।

कपड़ा संरचना, कार्य और उत्पत्ति में समान कोशिकाओं का एक संग्रह है, जो संयुक्त रूप से सामान्य कार्य करते हैं। मनुष्यों में, ऊतकों के चार मुख्य समूहों (उपकला, संयोजी, मांसपेशी और तंत्रिका) में लगभग 200 होते हैं विभिन्न प्रकार केविशिष्ट कोशिकाएं [फालर डी.एम., शील्ड्स डी. कोशिकाओं का आणविक जीव विज्ञान: डॉक्टरों के लिए एक गाइड। / प्रति. अंग्रेज़ी से - एम.: बिनोम-प्रेस, 2004. - 272 पी.]

ऊतक, बदले में, अंग बनाते हैं, और अंग अंग प्रणाली बनाते हैं।

एक जीवित जीव की शुरुआत एक कोशिका से होती है। कोशिका के बाहर कोई जीवन नहीं है; कोशिका के बाहर केवल जीवन अणुओं का अस्थायी अस्तित्व संभव है, उदाहरण के लिए, वायरस के रूप में। लेकिन सक्रिय अस्तित्व और प्रजनन के लिए, वायरस को भी कोशिकाओं की आवश्यकता होती है, भले ही वे विदेशी हों।

सेल संरचना

नीचे दिया गया चित्र 6 जैविक वस्तुओं के संरचना आरेख दिखाता है। "सेल" की अवधारणा को परिभाषित करने के दो विकल्पों के अनुसार विश्लेषण करें कि उनमें से किसे कोशिका माना जा सकता है और किसे नहीं। अपना उत्तर एक तालिका के रूप में प्रस्तुत करें:

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत कोशिका संरचना

झिल्ली

कोशिका की सबसे महत्वपूर्ण सार्वभौमिक संरचना है कोशिका झिल्ली (पर्यायवाची: प्लाज़्मालेम्मा), कोशिका को एक पतली फिल्म के रूप में ढकना। झिल्ली कोशिका और उसके पर्यावरण के बीच संबंध को नियंत्रित करती है, अर्थात्: 1) यह कोशिका की सामग्री को बाहरी वातावरण से आंशिक रूप से अलग करती है, 2) कोशिका की सामग्री को बाहरी वातावरण से जोड़ती है।

मुख्य

दूसरी सबसे महत्वपूर्ण एवं सार्वभौमिक कोशिकीय संरचना केन्द्रक है। कोशिका झिल्ली के विपरीत, यह सभी कोशिकाओं में मौजूद नहीं होता है, यही कारण है कि हम इसे दूसरे स्थान पर रखते हैं। नाभिक में डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) के दोहरे स्ट्रैंड वाले गुणसूत्र होते हैं। डीएनए के अनुभाग मैसेंजर आरएनए के निर्माण के लिए टेम्पलेट हैं, जो बदले में साइटोप्लाज्म में सभी सेल प्रोटीन के निर्माण के लिए टेम्पलेट के रूप में काम करते हैं। इस प्रकार, नाभिक में कोशिका के सभी प्रोटीनों की संरचना के लिए "ब्लूप्रिंट" होते हैं।

कोशिका द्रव्य

यह अर्ध-तरल है आंतरिक पर्यावरणकोशिकाएं अंतःकोशिकीय झिल्लियों द्वारा खंडों में विभाजित हो जाती हैं। इसमें आमतौर पर एक निश्चित आकार बनाए रखने के लिए एक साइटोस्केलेटन होता है और यह निरंतर गति में रहता है। साइटोप्लाज्म में ऑर्गेनेल और समावेशन होते हैं।

तीसरे स्थान पर हम अन्य सभी सेलुलर संरचनाओं को रख सकते हैं जिनकी अपनी झिल्ली हो सकती है और जिन्हें ऑर्गेनेल कहा जाता है।

ऑर्गेनेल स्थायी, आवश्यक रूप से मौजूद कोशिका संरचनाएं हैं जो विशिष्ट कार्य करती हैं और एक विशिष्ट संरचना होती हैं। उनकी संरचना के आधार पर, ऑर्गेनेल को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: झिल्ली ऑर्गेनेल, जिसमें आवश्यक रूप से झिल्ली और गैर-झिल्ली ऑर्गेनेल शामिल होते हैं। बदले में, झिल्ली अंग एकल-झिल्ली हो सकते हैं - यदि वे एक झिल्ली और डबल-झिल्ली द्वारा बनते हैं - यदि जीवों का खोल दोहरा होता है और दो झिल्ली से युक्त होता है।

समावेशन

समावेशन कोशिका की गैर-स्थायी संरचनाएं हैं जो इसमें दिखाई देती हैं और चयापचय की प्रक्रिया के दौरान गायब हो जाती हैं। समावेशन 4 प्रकार के होते हैं: ट्रॉफिक (पोषक तत्वों की आपूर्ति के साथ), स्रावी (स्राव युक्त), उत्सर्जनकारी (छोड़ने वाले पदार्थ युक्त) और वर्णक (रंजक - रंग देने वाले पदार्थ युक्त)।

कोशिकांग संरचनाएं, जिनमें कोशिकांग भी शामिल हैं ( )

समावेशन . उन्हें ऑर्गेनेल के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया है। समावेशन कोशिका की गैर-स्थायी संरचनाएं हैं जो इसमें दिखाई देती हैं और चयापचय की प्रक्रिया के दौरान गायब हो जाती हैं। समावेशन 4 प्रकार के होते हैं: ट्रॉफिक (पोषक तत्वों की आपूर्ति के साथ), स्रावी (स्राव युक्त), उत्सर्जनकारी (छोड़ने वाले पदार्थ युक्त) और वर्णक (रंजक - रंग देने वाले पदार्थ युक्त)।

1. (प्लाज्मोलेम्मा)।
2. न्यूक्लियोलस के साथ न्यूक्लियस .
3. अन्तः प्रदव्ययी जलिका : खुरदुरा (दानेदार) और चिकना (दानेदार)।
4. गोल्गी कॉम्प्लेक्स (उपकरण) .
5. माइटोकॉन्ड्रिया .
6. राइबोसोम .
7. लाइसोसोम . लाइसोसोम (जीआर लिसीस से - "अपघटन, विघटन, विघटन" और सोम - "शरीर") 200-400 माइक्रोन के व्यास वाले पुटिकाएं हैं।
8. पेरोक्सीसोम्स . पेरोक्सीसोम 0.1-1.5 µm व्यास वाले सूक्ष्म शरीर (वेसिकल्स) होते हैं, जो एक झिल्ली से घिरे होते हैं।
9. प्रोटीसोम्स . प्रोटीसोम्स प्रोटीन को तोड़ने के लिए विशेष अंग हैं।
10. फागोसोम्स .
11. माइक्रोफिलामेंट्स . प्रत्येक माइक्रोफिलामेंट गोलाकार एक्टिन प्रोटीन अणुओं का एक डबल हेलिक्स है। इसलिए, गैर-मांसपेशी कोशिकाओं में भी एक्टिन सामग्री सभी प्रोटीनों के 10% तक पहुंच जाती है।
12. माध्यमिक रेशे . वे साइटोस्केलेटन का एक घटक हैं। वे माइक्रोफिलामेंट्स से अधिक मोटे होते हैं और उनमें ऊतक-विशिष्ट प्रकृति होती है:
13. सूक्ष्मनलिकाएं . सूक्ष्मनलिकाएं कोशिका में एक सघन नेटवर्क बनाती हैं। सूक्ष्मनलिका दीवार में प्रोटीन ट्यूबुलिन की गोलाकार उपइकाइयों की एक परत होती है। एक क्रॉस सेक्शन में इनमें से 13 उपइकाइयाँ एक वलय बनाती हुई दिखाई देती हैं।
14. कोशिका केंद्र .
15. प्लास्टिड .
16. रिक्तिकाएं . रिक्तिकाएँ एकल-झिल्ली अंगक हैं। वे झिल्लीदार "कंटेनर" हैं, कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के जलीय घोल से भरे बुलबुले हैं।
17. सिलिया और फ्लैगेल्ला (विशेष अंग) . इनमें 2 भाग होते हैं: साइटोप्लाज्म में स्थित एक बेसल बॉडी और एक एक्सोनोमी - कोशिका की सतह के ऊपर एक वृद्धि, जो बाहर की तरफ एक झिल्ली से ढकी होती है। कोशिका की गति या कोशिका के ऊपर पर्यावरण की गति प्रदान करें।

कोशिका वायरस को छोड़कर सभी जीवित जीवों की बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। इसकी एक विशिष्ट संरचना होती है, जिसमें कई घटक शामिल होते हैं जो विशिष्ट कार्य करते हैं।

कौन सा विज्ञान कोशिका का अध्ययन करता है?

सभी जानते हैं कि जीवों का विज्ञान जीव विज्ञान है। कोशिका की संरचना का अध्ययन उसकी शाखा - कोशिका विज्ञान द्वारा किया जाता है।

कोशिका किससे बनी होती है?

इस संरचना में एक झिल्ली, साइटोप्लाज्म, ऑर्गेनेल या ऑर्गेनेल और एक नाभिक (प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में अनुपस्थित) होते हैं। विभिन्न वर्गों के जीवों की कोशिकाओं की संरचना थोड़ी भिन्न होती है। यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स की कोशिका संरचना के बीच महत्वपूर्ण अंतर देखा जाता है।

प्लाज्मा झिल्ली

झिल्ली एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है - यह कोशिका की सामग्री को बाहरी वातावरण से अलग करती है और उसकी रक्षा करती है। इसमें तीन परतें होती हैं: दो प्रोटीन परतें और एक मध्य फॉस्फोलिपिड परत।

कोशिका भित्ति

एक अन्य संरचना जो कोशिका को जोखिम से बचाती है बाह्य कारक, शीर्ष पर स्थित है प्लाज्मा झिल्ली. पौधों, बैक्टीरिया और कवक की कोशिकाओं में मौजूद है। पहले में यह सेल्यूलोज से होता है, दूसरे में - म्यूरिन से, तीसरे में - काइटिन से। पशु कोशिकाओं में, एक ग्लाइकोकैलिक्स झिल्ली के शीर्ष पर स्थित होता है, जिसमें ग्लाइकोप्रोटीन और पॉलीसेकेराइड होते हैं।

कोशिका द्रव्य

यह केन्द्रक को छोड़कर, झिल्ली द्वारा सीमित संपूर्ण कोशिका स्थान का प्रतिनिधित्व करता है। साइटोप्लाज्म में ऐसे अंग शामिल होते हैं जो कोशिका के जीवन के लिए जिम्मेदार मुख्य कार्य करते हैं।

अंगक और उनके कार्य

किसी जीवित जीव की कोशिका की संरचना में कई संरचनाएँ शामिल होती हैं, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट कार्य करती है। इन्हें अंगक या अंगक कहते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया

इन्हें सबसे महत्वपूर्ण अंगों में से एक कहा जा सकता है। माइटोकॉन्ड्रिया जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार हैं। इसके अलावा, वे कुछ हार्मोन और अमीनो एसिड के संश्लेषण में शामिल होते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया में ऊर्जा एटीपी अणुओं के ऑक्सीकरण के कारण उत्पन्न होती है, जो एटीपी सिंथेज़ नामक एक विशेष एंजाइम की मदद से होती है। माइटोकॉन्ड्रिया गोल या छड़ के आकार की संरचनाएं हैं। एक पशु कोशिका में इनकी संख्या औसतन 150-1500 टुकड़े होती है (यह इसके उद्देश्य पर निर्भर करता है)। उनमें दो झिल्ली और एक मैट्रिक्स होता है - एक अर्ध-तरल द्रव्यमान जो ऑर्गेनेल के आंतरिक स्थान को भरता है। गोले के मुख्य घटक प्रोटीन हैं; उनकी संरचना में फॉस्फोलिपिड भी मौजूद होते हैं। झिल्लियों के बीच का स्थान द्रव से भरा होता है। माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में अनाज होते हैं जो कुछ पदार्थों को जमा करते हैं, जैसे कि मैग्नीशियम और कैल्शियम आयन, ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक, और पॉलीसेकेराइड। इसके अलावा, इन अंगों में प्रोकैरियोट्स के समान अपना स्वयं का प्रोटीन जैवसंश्लेषण तंत्र होता है। इसमें माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए, एंजाइमों का एक सेट, राइबोसोम और आरएनए शामिल हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना की अपनी विशेषताएं होती हैं: इसमें माइटोकॉन्ड्रिया नहीं होता है।

राइबोसोम

ये अंगक राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) और प्रोटीन से बने होते हैं। उनके लिए धन्यवाद, अनुवाद किया जाता है - एमआरएनए (मैसेंजर आरएनए) मैट्रिक्स पर प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया। एक कोशिका में दस हजार तक ऐसे अंगक हो सकते हैं। राइबोसोम में दो भाग होते हैं: छोटे और बड़े, जो सीधे एमआरएनए की उपस्थिति में जुड़ते हैं।

राइबोसोम, जो कोशिका के लिए आवश्यक प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल होते हैं, साइटोप्लाज्म में केंद्रित होते हैं। और जिनकी सहायता से प्रोटीन का उत्पादन किया जाता है जो कोशिका के बाहर ले जाए जाते हैं वे प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित होते हैं।

गॉल्गी कॉम्प्लेक्स

यह केवल यूकेरियोटिक कोशिकाओं में मौजूद होता है। इस अंगक में डिक्टोसोम होते हैं, जिनकी संख्या आमतौर पर लगभग 20 होती है, लेकिन कई सौ तक पहुंच सकती है। गोल्गी तंत्र केवल यूकेरियोटिक जीवों की कोशिका संरचना में शामिल है। यह नाभिक के पास स्थित होता है और कुछ पदार्थों, उदाहरण के लिए, पॉलीसेकेराइड, के संश्लेषण और भंडारण का कार्य करता है। इसमें लाइसोसोम का निर्माण होता है, जिसकी चर्चा नीचे की जायेगी। यह अंगक भी भाग है निकालनेवाली प्रणालीकोशिकाएं. डिक्टोसोम्स को चपटी डिस्क के आकार के कुंडों के ढेर के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इन संरचनाओं के किनारों पर, पुटिकाएं बनती हैं, जिनमें ऐसे पदार्थ होते हैं जिन्हें कोशिका से निकालने की आवश्यकता होती है।

लाइसोसोम

ये अंगक छोटे पुटिका होते हैं जिनमें एंजाइमों का एक समूह होता है। उनकी संरचना में एक झिल्ली होती है जिसके ऊपर प्रोटीन की एक परत होती है। लाइसोसोम द्वारा किया जाने वाला कार्य पदार्थों का अंतःकोशिकीय पाचन है। एंजाइम हाइड्रॉलेज़ के लिए धन्यवाद, इन ऑर्गेनेल की मदद से वसा, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और न्यूक्लिक एसिड टूट जाते हैं।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (रेटिकुलम)

सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं की कोशिका संरचना ईपीएस (एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम) की उपस्थिति का भी संकेत देती है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में एक झिल्ली के साथ ट्यूब और चपटी गुहाएं होती हैं। यह अंगक दो प्रकार में आता है: खुरदुरा और चिकना नेटवर्क। पहले को इस तथ्य से अलग किया जाता है कि राइबोसोम इसकी झिल्ली से जुड़े होते हैं, दूसरे में यह सुविधा नहीं होती है। रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम प्रोटीन और लिपिड को संश्लेषित करने का कार्य करता है जो कोशिका झिल्ली के निर्माण या अन्य उद्देश्यों के लिए आवश्यक होते हैं। स्मूथ प्रोटीन को छोड़कर वसा, कार्बोहाइड्रेट, हार्मोन और अन्य पदार्थों के उत्पादन में भाग लेता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम पूरे कोशिका में पदार्थों के परिवहन का कार्य भी करता है।

cytoskeleton

इसमें सूक्ष्मनलिकाएं और माइक्रोफिलामेंट्स (एक्टिन और इंटरमीडिएट) होते हैं। साइटोस्केलेटन के घटक प्रोटीन के पॉलिमर हैं, मुख्य रूप से एक्टिन, ट्यूबुलिन या केराटिन। सूक्ष्मनलिकाएं कोशिका के आकार को बनाए रखने का काम करती हैं; वे सरल जीवों में गति के अंग बनाते हैं, जैसे कि सिलिअट्स, क्लैमाइडोमोनस, यूग्लीना, आदि। एक्टिन माइक्रोफिलामेंट्स भी एक ढांचे की भूमिका निभाते हैं। इसके अलावा, वे ऑर्गेनेल आंदोलन की प्रक्रिया में शामिल हैं। विभिन्न कोशिकाओं में मध्यवर्ती विभिन्न प्रोटीनों से निर्मित होते हैं। वे कोशिका के आकार को बनाए रखते हैं और केन्द्रक और अन्य अंगों को स्थिर स्थिति में सुरक्षित रखते हैं।

कोशिका केंद्र

सेंट्रीओल्स से मिलकर बनता है, जिसका आकार एक खोखले सिलेंडर जैसा होता है। इसकी दीवारें सूक्ष्मनलिकाओं से निर्मित होती हैं। यह संरचना विभाजन की प्रक्रिया में शामिल होती है, जिससे बेटी कोशिकाओं के बीच गुणसूत्रों का वितरण सुनिश्चित होता है।

मुख्य

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में यह सबसे महत्वपूर्ण अंगों में से एक है। यह डीएनए को संग्रहीत करता है, जो पूरे जीव, उसके गुणों, कोशिका द्वारा संश्लेषित होने वाले प्रोटीन आदि के बारे में जानकारी को एन्क्रिप्ट करता है। इसमें एक खोल होता है जो आनुवंशिक सामग्री, परमाणु रस (मैट्रिक्स), क्रोमैटिन और न्यूक्लियोलस की रक्षा करता है। खोल एक दूसरे से कुछ दूरी पर स्थित दो छिद्रपूर्ण झिल्लियों से बनता है। मैट्रिक्स को प्रोटीन द्वारा दर्शाया जाता है; यह वंशानुगत जानकारी संग्रहीत करने के लिए नाभिक के अंदर एक अनुकूल वातावरण बनाता है। परमाणु रस में फिलामेंटस प्रोटीन होते हैं जो समर्थन के रूप में काम करते हैं, साथ ही आरएनए भी। यहां क्रोमेटिन भी मौजूद है, जो गुणसूत्र अस्तित्व का एक इंटरफ़ेज़ रूप है। कोशिका विभाजन के दौरान यह गुच्छों से छड़ के आकार की संरचनाओं में बदल जाती है।

न्यूक्लियस

यह राइबोसोमल आरएनए के निर्माण के लिए जिम्मेदार नाभिक का एक अलग हिस्सा है।

अंगक केवल पादप कोशिकाओं में पाए जाते हैं

पादप कोशिकाओं में कुछ अंगक होते हैं जो किसी अन्य जीव की विशेषता नहीं होते हैं। इनमें रिक्तिकाएँ और प्लास्टिड शामिल हैं।

रिक्तिका

यह एक प्रकार का जलाशय है जहां आरक्षित पोषक तत्व जमा होते हैं, साथ ही अपशिष्ट उत्पाद भी जमा होते हैं जिन्हें घनी कोशिका भित्ति के कारण हटाया नहीं जा सकता। इसे टोनोप्लास्ट नामक एक विशिष्ट झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग किया जाता है। जैसे-जैसे कोशिका कार्य करती है, अलग-अलग छोटी रिक्तिकाएं एक बड़ी रिक्तिका - केंद्रीय रिक्तिका में विलीन हो जाती हैं।

प्लास्टिड

इन अंगों को तीन समूहों में विभाजित किया गया है: क्लोरोप्लास्ट, ल्यूकोप्लास्ट और क्रोमोप्लास्ट।

क्लोरोप्लास्ट

ये पादप कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण अंग हैं। उनके लिए धन्यवाद, प्रकाश संश्लेषण होता है, जिसके दौरान कोशिका को आवश्यक पोषक तत्व प्राप्त होते हैं। पोषक तत्व. क्लोरोप्लास्ट में दो झिल्ली होती हैं: बाहरी और भीतरी; मैट्रिक्स - वह पदार्थ जो आंतरिक स्थान को भरता है; स्वयं का डीएनए और राइबोसोम; स्टार्च अनाज; अनाज. उत्तरार्द्ध में क्लोरोफिल के साथ थायलाकोइड्स के ढेर होते हैं, जो एक झिल्ली से घिरे होते हैं। इन्हीं में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया होती है।

ल्यूकोप्लास्ट

इन संरचनाओं में दो झिल्ली, एक मैट्रिक्स, डीएनए, राइबोसोम और थायलाकोइड्स होते हैं, लेकिन बाद वाले में क्लोरोफिल नहीं होता है। ल्यूकोप्लास्ट पोषक तत्वों को जमा करके एक आरक्षित कार्य करते हैं। उनमें विशेष एंजाइम होते हैं जो ग्लूकोज से स्टार्च प्राप्त करना संभव बनाते हैं, जो वास्तव में, एक आरक्षित पदार्थ के रूप में कार्य करता है।

क्रोमोप्लास्ट

इन अंगों की संरचना वही है जो ऊपर वर्णित है, हालांकि, उनमें थायलाकोइड्स नहीं होते हैं, लेकिन कैरोटीनॉयड होते हैं जिनका एक विशिष्ट रंग होता है और वे सीधे झिल्ली के बगल में स्थित होते हैं। यह इन संरचनाओं के लिए धन्यवाद है कि फूलों की पंखुड़ियों को एक निश्चित रंग में रंगा जाता है, जिससे वे परागण करने वाले कीड़ों को आकर्षित कर सकते हैं।