कोशिका के आंतरिक वातावरण का नाम क्या है: साइटोप्लाज्म, हाइलोप्लाज्म, साइटोसोल की अवधारणा। कोशिका की जीवन प्रक्रियाएं

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7. शरीर की कोशिकीय संरचना

1. जन्तु कोशिका की संरचना क्या होती है?
2. गुणसूत्रों का क्या कार्य है?
3. कोशिका विभाजन कैसे होता है?

शरीर का बाहरी और आंतरिक वातावरण।

बाहरी वातावरण वह है जिसमें जीव स्थित है। एक व्यक्ति गैसीय वातावरण में रहता है, लेकिन अस्थायी रूप से पानी में हो सकता है, उदाहरण के लिए, तैरते समय।

माइटोकॉन्ड्रिया पदार्थों के जैविक ऑक्सीकरण में शामिल होते हैं, जिससे कोशिकाओं के जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा निकलती है। ये फिलामेंटस फॉर्मेशन, बमुश्किल दिखाई देते हैं ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, कोशिका के ऊर्जा केंद्र कहलाते हैं।

जैविक ऑक्सीकरण के कारण, जटिल कार्बनिक पदार्थ विघटित हो जाते हैं और इस मामले में जारी ऊर्जा का उपयोग कोशिकाओं द्वारा मांसपेशियों के संकुचन, गर्मी उत्पादन और कोशिका संरचनाओं के निर्माण के लिए आवश्यक पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जाता है। कोशिकाओं में अक्सर सूक्ष्म पुटिकाएं, लाइसोसोम होते हैं, जिसमें जटिल कार्बनिक पदार्थ विघटित हो जाते हैं, संसाधित या नष्ट हो जाते हैं।

आयतन और कोशिका की सतह के बीच संबंध।

कोशिकाओं का आकार सीमित है, क्योंकि सेल के आयतन और द्रव्यमान में वृद्धि के साथ, इसकी सापेक्ष सतह कम हो जाती है, और सेल अब प्राप्त नहीं कर सकता है सही मात्रा पोषक तत्वऔर पूर्ण अपघटन उत्पादों को अलग करें। इसलिए, एक निश्चित आकार तक पहुंचने के बाद, यह मात्रा में वृद्धि करना बंद कर देता है।

कोशिका विभाजन एक जटिल प्रक्रिया है (चित्र 12)। यह इस तथ्य से शुरू होता है कि प्रत्येक डीएनए अणु के आसपास इसके समकक्ष को संश्लेषित किया जाता है - एक ही अणु। समान डीएनए अणुओं की एक जोड़ी एक गुणसूत्र में पास हो जाती है, जो बाद में बेटी कोशिकाओं के स्वतंत्र गुणसूत्र बन जाते हैं।

विभाजन से पहले, नाभिक सूज जाता है और आकार में बढ़ जाता है। क्रोमोसोम एक सर्पिल में मुड़ जाते हैं और एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में दिखाई देने लगते हैं। परमाणु लिफाफा गायब हो जाता है। कोशिका केंद्र के अंग कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं, और उनके बीच विभाजन का एक "धुरी" बनता है।

विभाजन के अगले चरण में, गुणसूत्र कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र के युग्मित डीएनए अणु संबंधित सेंट्रीओल्स से बंधते हैं: एक अणु एक सेंट्रीओल के साथ, और इसके जुड़वां दूसरे के साथ। जल्द ही डीएनए अणु अलग होने लगते हैं, प्रत्येक अपने स्वयं के ध्रुव पर। एक ही गुणसूत्र और एक ही जीन से मिलकर दो नए सेट बनते हैं। बेटी कोशिकाओं के गुणसूत्र गेंद बनाते हैं। उनके चारों ओर, परमाणु लिफाफा संश्लेषित होता है। एक हेलिक्स में मुड़े हुए गुणसूत्र पूरी तरह से मुड़े हुए नहीं होते हैं और दिखाई देना बंद कर देते हैं। नाभिक के गठन के बाद, जीवों का विभाजन होता है, साइटोप्लाज्म दो हिस्सों में "सज्जित" होता है, और दो पूरी तरह से अलग बेटी कोशिकाएं बनती हैं।

कोशिका की जीवन प्रक्रियाएं।

सभी कोशिकाओं में, बिना किसी अपवाद के, चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं। कोशिका में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों से, जटिल पदार्थ बनते हैं (प्रत्येक प्रकार की कोशिका के लिए विशेषता), सेलुलर संरचनाएं बनती हैं। नए पदार्थों के निर्माण के समानांतर, जैविक ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं होती हैं। कार्बनिक पदार्थ- प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट। इस मामले में, कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी की जाती है। इसके बाहर सड़ने वाले उत्पादों को हटा दिया जाता है।

एंजाइम।

पदार्थों का संश्लेषण और विघटन एंजाइमों की क्रिया के कारण होता है। ये प्रोटीन प्रकृति के जैविक उत्प्रेरक हैं, जो प्रवाह को कई गुना तेज करते हैं। रासायनिक प्रक्रिया. प्रत्येक एंजाइम केवल कुछ यौगिकों पर कार्य करता है। उन्हें इस एंजाइम का सब्सट्रेट कहा जाता है।

एंजाइम पौधे और पशु कोशिकाओं दोनों में उत्पन्न होते हैं। कभी-कभी उनके कार्य समान होते हैं। तो, कोशिका भित्ति में स्थित एंजाइम उत्प्रेरित करता है मुंह, मांसपेशियोंजिगर, हाइड्रोजन पेरोक्साइड को तोड़ने में सक्षम है। यह शरीर में बनने वाला हानिकारक यौगिक है।

आइए एक प्रयोग करते हैं।

एक बीकर में हाइड्रोजन पेरोक्साइड डालें और उसमें बारीक कटे आलू के टुकड़े डालें। ऑक्सीजन बुलबुले के गठन के कारण तरल फोम: 2H202 उत्प्रेरक 2H2O + O2; जहरीला हाइड्रोजन पेरोक्साइड हानिरहित ऑक्सीजन और पानी में विघटित हो जाता है।

एंजाइम कोशिकाओं के अंदर और बाहर दोनों जगह कार्य करते हैं। जब उबाला जाता है, तो प्रोटीन जमा हो जाते हैं और एंजाइम अपनी गतिविधि खो देते हैं। उन्हें अक्षम करें और कुछ रासायनिक पदार्थ, जैसे नमक हैवी मेटल्स. (यदि आप आलू उबालते हैं, तो हाइड्रोजन पेरोक्साइड की कोई अपघटन प्रतिक्रिया नहीं होगी।)

कोशिका की वृद्धि और विकास।

जीवन की प्रक्रिया में, कोशिकाओं की वृद्धि और विकास होता है। वृद्धि एक कोशिका के आकार और द्रव्यमान में वृद्धि है, और कोशिका का विकास इसका है उम्र से संबंधित परिवर्तन, अपने कार्यों को पूरी तरह से करने की क्षमता की उपलब्धि सहित। उदाहरण के लिए, एक हड्डी कोशिका के लिए एक कठोर और टिकाऊ हड्डी पदार्थ बनाने के लिए, इसे परिपक्व होना चाहिए।

कोशिकाओं का आराम और उत्तेजना।

कोशिकाएं आराम की स्थिति में या उत्तेजना की स्थिति में हो सकती हैं।
उत्तेजित होने पर, सेल चालू हो जाता है कामऔर अपने कार्यों को करता है। आमतौर पर कामोत्तेजना में संक्रमण जलन से जुड़ा होता है। तो, जलन के जवाब में चेता कोषभेजता है तंत्रिका आवेग; पेशी कोशिकाकम हो जाता है, और ग्रंथि - एक रहस्य को गुप्त करता है।

इसलिए जलन कोशिका को प्रभावित करने की प्रक्रिया है। यह यांत्रिक, विद्युत, थर्मल, रासायनिक आदि हो सकता है। जलन की प्रतिक्रिया में, कोशिका आराम की स्थिति से उत्तेजना की स्थिति में चली जाती है, यानी सक्रिय कार्य।

एक विशिष्ट प्रतिक्रिया के साथ उत्तेजना का जवाब देने के लिए एक कोशिका की क्षमता को उत्तेजना कहा जाता है। स्नायु और तंत्रिका कोशिकाएँ सबसे अधिक उत्तेजित होती हैं।

कोशिका झिल्ली, नाभिक, कोशिका द्रव्य, गुणसूत्र, जीन, डीएनए, आरएनए, न्यूक्लियोलस, ऑर्गेनेल, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम, सेंट्रीओल्स, चयापचय, वृद्धि, विकास, एंजाइम।

1. मानव शरीर की कोशिकाएँ किस वातावरण में होती हैं?
2. कोशिका झिल्ली का क्या महत्व है?
3. न्यूक्लियस और न्यूक्लियोलस के क्या कार्य हैं?
4. लिंग कोशिकाओं में कितने गुणसूत्र होते हैं - शुक्राणु और अंडाणु?
5. कोशिका के अंगों के नाम लिखिए।

कोलोसोव डी। वी। मैश आर। डी।, बिल्लाएव आई। एन। जीवविज्ञान ग्रेड 8
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जीव विज्ञान में स्कूल ओलंपियाड के कार्य

6 ठी श्रेणी

अभ्यास 1 । कार्य में 20 प्रश्न शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक में 4 संभावित उत्तर हैं। प्रत्येक प्रश्न के लिए, केवल एक उत्तर चुनें जो आपको लगता है कि पूर्ण और सही है।

चयनित उत्तर की अनुक्रमणिका रिकॉर्ड करें।

1. शब्द "पौधे" और नीचे दिए गए चार शब्दों में से एक के बीच क्या संबंध है। इस पद को परिभाषित कीजिए।

ए) रिक्तिका

बी) जड़

बी) प्रकाश संश्लेषण

जी) खनिज पोषण

2. सौर ऊर्जा का उपयोग करके अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों का निर्माण प्रक्रिया में पौधों में होता है:

ए) प्रकाश संश्लेषण

बी) श्वास

बी) वाष्पीकरण

डी) पदार्थों का परिवहन

3. कोशिका के आंतरिक वातावरण का नाम बताइए, जिसमें केंद्रक और कई अंग स्थित होते हैं:

नर्क जैसा

बी) प्लाज्मा झिल्ली

बी) साइटोप्लाज्म

डी) कोर

4. कोशिकाओं का एक समूह जो संरचना, आकार और कार्यों में समान होता है, बनता है:

ए) एक अंग

बी) कपड़ा

बी) एक वायरस

5. क्या हैं जड़ प्रणाली:

ए) साइड और रॉड

बी) रेशेदार और रॉड

बी) मुख्य और रेशेदार

डी) सहायक और रॉड

6. शरीर के उस अंग का नाम क्या है जो कुछ कार्य करता है:

ए) एक अंग

बी) कपड़ा

बी) एक वायरस

7. कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों में घुला हुआ पानी (वैक्यूल सामग्री) है:
ए) साइटोप्लाज्म;
बी) सेल सैप;
ग) क्लोरोफिल;
डी) अंतरकोशिकीय पदार्थ।

8. शिक्षा विभिन्न आकारऔर रंग जो रंग दे सकते हैं विभिन्न निकायपौधे हैं:
ए) रिक्तिकाएं;
बी) अंतरकोशिकीय स्थान;
ग) गुणसूत्र;
डी) प्लास्टिड।

9. एक पदार्थ जो एक पौधा देता है हरा रंगऔर पौधे के वायु पोषण में निर्णायक भूमिका निभा रहा है:
ए) सेल सैप
बी) अंतरकोशिकीय पदार्थ;
ग) क्लोरोफिल;
डी) साइटोप्लाज्म।

10. बीन बीज के रोगाणु में होते हैं निम्नलिखित भाग:
ए) जड़, डंठल, गुर्दा;
बी) जर्मिनल रूट, डंठल, किडनी, एंडोस्पर्म;
ग) बीजपत्र, भ्रूणपोष, वृक्क;
d) बीजपत्र, जर्मिनल रूट, डंठल, वृक्क।

11. गेहूं के बीज में पोषक तत्व पाए जाते हैं:
ए) रीढ़;
बी) बीजपत्र;
ग) बीज के पूर्णांक;
डी) एंडोस्पर्म।

12. भ्रूण की जड़ से विकसित होने वाली जड़ कहलाती है:
ए) मुख्य;
बी) पक्ष;
ग) अधीनस्थ;
डी) रेशेदार।

13. रूट कैप फंक्शन:
क) कोशिका विभाजन के कारण जड़ का निरंतर बढ़ाव;
बी) पानी और खनिज ले जाना;
ग) जड़ की नोक को क्षति से बचाना;
डी) पानी और खनिजों का अवशोषण।

14. जड़ दबाव है:
ए) रूट कैप पर मिट्टी का दबाव;
बी) वह बल जिसके साथ जड़ पानी को तने में ले जाती है;
ग) मिट्टी पर पौधे का दबाव;
d) जड़ के बालों पर मिट्टी का दबाव।

15. जड़ कंद निम्न से बनते हैं:
ए) मुख्य जड़
बी) पार्श्व जड़ें;
ग) मुख्य जड़ और तने के निचले हिस्से से;
डी) पार्श्व और साहसी जड़ों से।

16. गुर्दे जो प्रदर्शन करते हैं बैकअप फ़ंक्शनऔर विकास के बाद विभिन्न क्षतिपौधे कहलाते हैं:
ए) अक्षीय;
बी) सो रहा है;
ग) शिखर;
डी) उत्पादक।

17. एक पलायन जिसमें इंटर्नोड्स खराब दिखाई देते हैं:
ए) लम्बी शूटिंग;
बी) रेंगना पलायन;
ग) छोटा शूट;
d) क्लिंगिंग शूट

18. जनन करने वाले पादप अंग कहलाते हैं :

एक बीज;

बी) उत्पादक;

ग) विवादास्पद।

19. वनस्पति विज्ञान का अध्ययन:

ए) सभी जीवित जीव

बी) पौधे;

बी) मशरूम।

20. पौधों में निम्नलिखित जीवन रूप होते हैं:

ए) पेड़, झाड़ियाँ, जड़ी-बूटियाँ;

बी) पेड़, झाड़ियाँ, जड़ी-बूटियाँ;

सी) झाड़ियाँ, जड़ी-बूटियाँ, झाड़ियाँ;

डी) झाड़ियाँ, झाड़ियाँ, जड़ी-बूटियाँ, पेड़

कार्य 2. निर्णयों की शुद्धता (17 निर्णय) निर्धारित करने का कार्य। सही निर्णयों की संख्या लिखिए।

1. पत्ती वायु पोषण का एक विशेष अंग है, क्योंकि क्लोरोफिल अनाज में सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा की भागीदारी से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ बनते हैं।

2. कठिन प्रक्रियाक्लोरोप्लास्ट में प्रकाश संश्लेषण दिन में बिना रुके चलता रहता है।

3. जड़ पोषण पौधे को खनिज लवण और पानी प्रदान करता है, जबकि वायु (पत्ती) पोषण कार्बनिक पदार्थों का मुख्य आपूर्तिकर्ता है।

4. हरे पौधे स्वपोषी होते हैं, अर्थात वे अकार्बनिक पदार्थों से स्वतंत्र रूप से कार्बनिक पदार्थ बनाने में सक्षम होते हैं।

5. सभी पादप अंग कोशिकाओं और ऊतकों से बने होते हैं।

6. केवल पौधे ही सौर विकिरण की ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं।

7. अकार्बनिक पदार्थों का सेवन: कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और खनिज लवण, - पौधे को खिलाया जाता है।

8. खेतों में कटाई के बाद पौधों द्वारा अवशोषित खनिज मिट्टी में वापस नहीं आते हैं।

9. जंगल में पौधों द्वारा अवशोषित खनिज लवण गिरी हुई पत्तियों और सुइयों के साथ मिट्टी में वापस आ जाते हैं।

10. वायु के साथ पौधों के पोषण को वायु पोषण कहते हैं।

11. क्लोरोफिल की सहायता से पत्ती में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ (शर्करा) बनते हैं।

12. स्वपोषी - अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थों को स्वतंत्र रूप से संश्लेषित करने में सक्षम जीव।

13. हरे पौधों की भूमिका को ब्रह्मांडीय कहा जाता है क्योंकि वे अंतरिक्ष से सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

14. अंतरिक्ष से प्राप्त सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को हरे पौधे कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन के रूप में संचित करते हैं।

15. पृथ्वी पर हरे पौधों के आगमन से वायुमंडलीय ऑक्सीजन का निर्माण हुआ।

16. ऑक्सीजन पौधों के प्रकाश संश्लेषण और श्वसन के लिए आवश्यक पदार्थ है।

17. चयापचय पौधों का पोषण और श्वसन है।

कार्य 3. जैविक समस्या का समाधान।

गर्म कमरे में रखने पर आलू सिकुड़ जाते हैं और जमने पर मीठे हो जाते हैं। इस घटना की व्याख्या करें।

जीव विज्ञान में स्कूल ओलंपियाड के उत्तर

अभ्यास 1।

1c, 2a, 3c, 4b, 5b, 6a, 7b, 8d, 9c, 10d, 11d, 12a, 13c, 14b, 15d, 16b, 17c, 18b, 19b, 20 ग्राम

कार्य 2.

1, 3, 4,5,6, 9,11,12, 14.

कार्य 3.

जब एक गर्म कमरे में संग्रहीत किया जाता है, तो आलू सिकुड़ जाते हैं क्योंकि उनमें से पानी वाष्पित हो जाता है।

जमने पर आलू मीठे हो जाते हैं, जैसे तापमान गिरने पर स्टार्च चीनी में बदल जाता है।

आंतरिक पर्यावरणप्रकोष्ठों

कोशिका के अंदर साइटोप्लाज्म होता है। इसमें एक तरल भाग होता है - हाइलोप्लाज्म (मैट्रिक्स), ऑर्गेनेल और साइटोप्लाज्मिक समावेशन।

हायलोप्लाज्म

Hyaloplasm - साइटोप्लाज्म का मुख्य पदार्थ, प्लाज्मा झिल्ली, नाभिक के खोल और अन्य इंट्रासेल्युलर संरचनाओं के बीच के पूरे स्थान को भरता है। Hyaloplasm को एक जटिल माना जा सकता है कोलाइड प्रणाली, दो राज्यों में विद्यमान होने में सक्षम: सोल-जैसी (तरल) और जेल-जैसी, जो परस्पर एक दूसरे में गुजरती हैं। इन संक्रमणों की प्रक्रिया में, कुछ कार्य किए जाते हैं, ऊर्जा खर्च की जाती है। Hyaloplasm किसी विशिष्ट संगठन से रहित है। रासायनिक संरचनाहाइलोप्लाज्म: पानी (90%), खनिज आयन, प्रोटीन (ग्लाइकोलिसिस के एंजाइम, चीनी चयापचय, नाइट्रोजनस बेस, प्रोटीन और लिपिड)। कुछ साइटोप्लाज्मिक प्रोटीन सबयूनिट बनाते हैं जो सेंट्रीओल्स, माइक्रोफिलामेंट्स जैसे ऑर्गेनेल को जन्म देते हैं।

हाइलोप्लाज्म कार्य:

1) कोशिका के एक सच्चे आंतरिक वातावरण का निर्माण, जो सभी जीवों को एकजुट करता है और उनकी बातचीत सुनिश्चित करता है;

2) सेल की एक निश्चित संरचना और आकार को बनाए रखना, ऑर्गेनेल की आंतरिक व्यवस्था के लिए समर्थन बनाना;

3) पदार्थों और संरचनाओं के इंट्रासेल्युलर आंदोलन को सुनिश्चित करना;

4) कोशिका के भीतर और बाहरी वातावरण दोनों के साथ पर्याप्त चयापचय सुनिश्चित करना।

समावेशन

ये साइटोप्लाज्म के अपेक्षाकृत अस्थिर घटक हैं। उनमें से हैं:

1) आरक्षित पोषक तत्व जो बाहर से पोषक तत्वों के अपर्याप्त सेवन की अवधि के दौरान स्वयं कोशिका द्वारा उपयोग किए जाते हैं (सेलुलर भुखमरी के दौरान) - वसा, स्टार्च या ग्लाइकोजन कणिकाओं की बूंदें;

2) उत्पाद जो कोशिका से मुक्त होने वाले हैं, उदाहरण के लिए, स्रावी कोशिकाओं में परिपक्व स्राव कणिकाओं (स्तन ग्रंथियों के लैक्टोसाइट्स में दूध);

3) गिट्टी पदार्थकुछ कोशिकाएं जो कोई विशिष्ट कार्य नहीं करती हैं (कुछ वर्णक, जैसे कि सीनेसेंट सेल लिपोफ्यूसिन)।

उपापचय

जीवन का भौतिक सार प्रकट होता है, सबसे पहले, पदार्थों और ऊर्जा के निरंतर आदान-प्रदान में जो एक जीवित प्रणाली (कोशिका, जीव, बायोकेनोसिस) और उसके बाहरी वातावरण के बीच होता है। किस अर्थ में जैविक प्रणालीहैं खोलना .

विविध जीवउपभोग करना अलग - अलग प्रकारऊर्जा, जिसके संबंध में उन्हें स्वपोषी और विषमपोषी में विभाजित किया गया है।

स्वपोषी जीव(स्व-खिला) ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम निर्जीव प्रकृति. सबसे पहले, ये हरे पौधे हैं, साथ ही भूरे और लाल शैवाल का उपयोग करते हैं सूरज की रोशनीप्रक्रिया के लिए प्रकाश संश्लेषण - अकार्बनिक पानी और कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बनिक ग्लूकोज का निर्माण। स्वपोषी जीवों में नीले-हरे शैवाल (साइनाइड्स) और कुछ बैक्टीरिया भी शामिल होते हैं जो प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं chemosynthesis - सरल की ऊर्जा के कारण कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण रसायनिक प्रतिक्रिया. जिसमें प्राथमिक ऊर्जा (सौर या रासायनिक) जटिल कार्बनिक अणुओं के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, ताकि स्वपोषी, वैसे ही, अपना भोजन स्वयं बना सकें।

विषमपोषी जीव(दूसरों की कीमत पर भोजन करना) - मनुष्य, सभी जानवर, कवक, साथ ही साथ कई बैक्टीरिया - ऑटोट्रॉफ़्स, मुख्य रूप से पौधों द्वारा उत्पादित तैयार कार्बनिक पदार्थों के रूप में भोजन प्राप्त करते हैं।इस भोजन के हिस्से के रूप में, वे रासायनिक बंधों में निहित ऊर्जा भी प्राप्त करते हैं।

यदि भोजन का कार्बनिक पदार्थ अधिक में टूट जाता है सरल पदार्थ, ऊर्जा निकलती है। अनिवार्य रूप से, हेटरोट्रॉफ़ समान सौर ऊर्जा प्राप्त करते हैं, लेकिन हरे पौधों द्वारा रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाते हैं। यहाँ से यह स्पष्ट है कि एक विशाल भूमिका पौधे के जीवजानवरों और मनुष्यों की ऊर्जा आपूर्ति में एक मध्यस्थ के रूप में. मानव जाति ने अभी तक इस निर्भरता से छुटकारा पाना, निर्जीव प्रकृति से कोई ऊर्जा प्राप्त करना नहीं सीखा है। और यद्यपि शिक्षाविद वी। आई। वर्नाडस्की ने इस तरह की वैज्ञानिक समस्या को सामने रखा, यह मामला शानदार कामों से आगे नहीं बढ़ा है और निकट भविष्य में आगे बढ़ने की संभावना नहीं है। इसलिए, दुनिया भर के जीवविज्ञानियों के लिए, प्राथमिकता कार्यों में से एक प्रकाश संश्लेषण के तंत्र को सभी विवरणों में समझना है ताकि इसे पौधों में जितना संभव हो सके तेज किया जा सके और यदि संभव हो तो कृत्रिम परिस्थितियों में इसे पुन: उत्पन्न किया जा सके।

एटीपी की संरचना और चयापचय के दौरान इसका परिवर्तन

आर ऊर्जा चयापचय प्रतिक्रियाएं. ऊर्जा के प्रारंभिक स्रोत के बावजूद, सभी जीव, ऑटोट्रॉफ़ और हेटरोट्रॉफ़ दोनों, पहले ऊर्जा को आगे के उपयोग के लिए सुविधाजनक स्थिति में स्थानांतरित करते हैं। ये अणुओं में तथाकथित मैक्रोर्जिक (ऊर्जा-समृद्ध) बंधन हैं एडीनोसिंट्री फॉस्फोरिक एसिड- एटीपी . एटीपी अणु एडेनोसाइन से बनते हैं डि फॉस्फेट (एडीपी) या एडीनोसिन मोनो फॉस्फोरिक (एएमपी) एसिड और फॉस्फोरिक एसिड के मुक्त अणु, लेकिन बाहरी ऊर्जा के अपरिहार्य अवशोषण के साथ - सौर या रासायनिक (एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया)। मैक्रोर्जिक बॉन्ड में संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा सामान्य बॉन्ड की तुलना में अधिक परिमाण का एक क्रम है, उदाहरण के लिए, ग्लूकोज अणु के भीतर, इसलिए, एटीपी के हिस्से के रूप में, ऊर्जा को सेल के भीतर आसानी से संग्रहीत और परिवहन किया जाता है।

उन जगहों पर जहां इस ऊर्जा की खपत होती है, एटीपी एडीपी और फॉस्फेट (यदि आवश्यक हो, एएमपी और दो फॉस्फेट में भी) में टूट जाता है, और जारी ऊर्जा एक या दूसरे काम पर खर्च की जाती है - क्लोरोप्लास्ट में ग्लूकोज का संश्लेषण। संयंत्र कोशिकाओं, प्रोटीन और अन्य मैक्रोमोलेक्यूल्स का संश्लेषण, सेल में और बाहर पदार्थों का परिवहन, आंदोलन, आदि। एडीपी (एएमपी) और फॉस्फेट फिर से जुड़ सकते हैं, बाहरी ऊर्जा के दूसरे हिस्से पर कब्जा कर सकते हैं, और फिर ढह सकते हैं और काम करने के लिए ऊर्जा दे सकते हैं। एटीपी के चक्रीय परिवर्तन कई बार दोहराए जाते हैं।

इस प्रकार, एटीपी सेल के अंदर एक सार्वभौमिक ऊर्जा वाहक के रूप में कार्य करता है, इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा भुगतान में एक प्रकार की सौदेबाजी चिप।.

कोशिका में उपचय और अपचय के मार्ग

सेलुलर ऊर्जा की समस्या उबलती है समझने के लिए प्राथमिक ऊर्जा स्रोतऔर एटीपी में इसके हस्तांतरण के तंत्र. पर सामान्य दृष्टि सेस्थिति इस प्रकार है: प्रकाश संश्लेषक ऑटोट्रॉफ़िक जीवों में, एडीपी और फॉस्फेट से एटीपी का संश्लेषण सौर ऊर्जा द्वारा, हेटरोट्रॉफ़ में, खाद्य उत्पादों के ऑक्सीकरण से ऊर्जा द्वारा उत्पन्न होता है।

इस प्रकार, एटीपी संश्लेषण के लिए पौधों की आवश्यकता होती है रोशनी, जानवरों और मनुष्यों की जरूरत है कार्बनिक खाद्य.

रोशनीहै मुख्यऊर्जा का स्रोत,इसका उपयोग में किया जाता है प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रियाएंपौधों में. अंततः, प्रकाश संश्लेषण की प्रतिक्रिया काफी सरल है:

6CO 2 + 6H 2 O + प्रकाश ऊर्जा → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

प्रकाश ऊर्जा की मदद से, एक 6-कार्बन कार्बनिक पदार्थ, ग्लूकोज (मोनोसैकराइड), कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से संश्लेषित होता है, और ऑक्सीजन एक "अतिरिक्त" उत्पाद के रूप में बनता है, जो वायुमंडल में जाता है। वास्तव में, यह प्रतिक्रिया अधिक जटिल है, इसमें दो चरण होते हैं: प्रकाश और अंधेरा। प्रकाश में सबसे पहले एक विशेष Mg युक्त वर्णक के साथ क्लोरोफिल पानी ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विभाजित हो जाता है, और हाइड्रोजन की ऊर्जा एटीपी के संश्लेषण में स्थानांतरित हो जाती है। तभी, अंधेरे चरण में, हाइड्रोजन के साथ संयोजन होता है कार्बन डाइआक्साइडऔर ग्लूकोज बनता है। इस मामले में, एटीपी का हिस्सा विभाजित हो जाता है, जिससे ग्लूकोज को ऊर्जा मिलती है।

ग्लूकोज के साथ खनिज पदार्थ, मिट्टी से पौधे में प्रवेश (नाइट्रोजन, सल्फर, फास्फोरस, लोहा, मैग्नीशियम, कैल्शियम, पोटेशियम, सोडियम, आदि के लवण), अधिक जटिल संश्लेषण का आधार बन जाता है - पॉलीसेकेराइड, लिपिड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड बनते हैं, से कौन सी कामकाजी संरचनाएं कोशिकाएँ निर्मित होती हैं। लेकिन ग्लूकोज के संश्लेषण की तरह इन संश्लेषणों के लिए ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है। प्रत्यक्ष उपयोगयहां प्रकाश असंभव है (विकास ने ऐसे ऊर्जा संक्रमण नहीं बनाए), इसलिए कुछ ग्लूकोज का उपयोग ऊर्जा सब्सट्रेट के रूप में किया जाता है, अर्थात शर्कराहो जाता है माध्यमिकऊर्जा का स्रोत. ग्लूकोज टूट जाता है और ऊर्जा देता है - पहले एटीपी के संश्लेषण के लिए, और एटीपी के टूटने के बाद - मैक्रोमोलेक्यूल्स के जैवसंश्लेषण के लिए।

एटीपी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अन्य कार्यों पर खर्च किया जाता है - पदार्थों का परिवहन, सेल आंदोलन, आदि। ऑक्सीजन की भागीदारी से ग्लूकोज सबसे प्रभावी रूप से टूट जाता है:

सी 6 एच 12 ओ 6 + 6ओ 2 → 6सीओ 2 + 6एच 2 ओ + ऊर्जा

रासायनिक दृष्टिकोण से, यह पूर्ण ऑक्सीकरण है - ग्लूकोज का "जलना"। एक जीवित कोशिका में

"दहन" धीरे-धीरे, चरणों में होता है, ताकि ऊर्जा छोटे हिस्से में निकल जाए, और इसका अधिकांश (लगभग 55%) एटीपी संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है, बाकी गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है। पूर्ण ऑक्सीकरण ग्लूकोज का एक अणु संश्लेषण प्रदान करता है 38 एटीपी अणु . चूंकि ऑक्सीकरण के लिए ऑक्सीजन हम किसके साथ लेते हैं वायुमंडलीय हवातो रासायनिक स्तर पर ग्लूकोज का ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण कहलाता है सांस. मुख्य विशेषतासबजी स्वपोषी कोशिकाएं - प्रकाश संश्लेषण की क्षमता, जो ग्लूकोज के रूप में कार्बनिक पदार्थों के निर्माण में पहला चरण प्रदान करती है। लेकिन सांस लेना भी पौधों में पूरी तरह से निहित है, क्योंकि यह वह प्रक्रिया है जो ग्लूकोज (साथ ही वसा और अतिरिक्त प्रोटीन से) से ऊर्जा निकालती है, इसे अस्थायी रूप से एटीपी और फिर जटिल मैक्रोमोलेक्यूल्स में स्थानांतरित करती है। एक ही योजना, लेकिन प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया को हटाने के साथ मेल खाती है परपोषी पशु कोशिका चयापचय. इस मामले में, ग्लूकोज (साथ ही अन्य कार्बोहाइड्रेट, वसा, ट्रॉफिक प्रोटीन, आदि) बाहर से कोशिका में प्रवेश करता है बना बनाया. इनमें से कुछ सामग्रियों का उपयोग श्वसन के लिए (भट्ठी में, एटीपी के संश्लेषण के माध्यम से ऊर्जा निकालने के लिए) किया जाता है, और कुछ, कुछ परिवर्तन के बाद, निर्माण सामग्री के रूप में नए मैक्रोमोलेक्यूल्स के संश्लेषण के लिए। इस तरह, हेटरोट्रॉफ़ में भोजन (अर्थात, आपके और मेरे साथ) है विभिन्न इस्तेमाल- ऊर्जा और प्लास्टिक (निर्माण).

प्लास्टिक चयापचय (उपचय) और ऊर्जा (अपचय) के बीच एक अटूट एकता है।ऊर्जा का अवशोषण से होता है बाहरी वातावरण, जीवित पदार्थ के निर्माण के लिए, मुख्य रूप से निर्माण प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन के लिए एटीपी में परिवर्तित किया जाता है। और जीवित पदार्थ का निर्माण, यानी सरल अकार्बनिक पदार्थों से मैक्रोमोलेक्यूल्स का संश्लेषण, बाहरी ऊर्जा के अवशोषण से ही संभव है।

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कक्षा 6 . के लिए जीव विज्ञान में ओलंपियाड

द्वारा विकसित और प्रस्तुत सामग्री:मास्लोवा विक्टोरिया विक्टोरोवना, जीव विज्ञान के शिक्षक म्युनिसिपल शैक्षिक संस्थानोबल सेकेंडरी स्कूल, 403843, ड्वोरियनस्कॉय गांव, कामिशिन्स्की नगरपालिका क्षेत्र, वोल्गोग्राड क्षेत्र. ईमेल पता: [ईमेल संरक्षित]

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1. शब्द "पौधे" और नीचे दिए गए चार शब्दों में से एक के बीच क्या संबंध है। इस पद को परिभाषित कीजिए।

1) रिक्तिका 2) जड़ 3) प्रकाश संश्लेषण 4) खनिज पोषण

2. किस बैक्टीरिया को "ग्रहों के आदेश" माना जाता है?

1) क्षय 2) एसिटिक एसिड 3) लैक्टिक एसिड 4) नोड्यूल

3. सौर ऊर्जा का उपयोग कर अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों का निर्माण प्रक्रिया में पौधों में होता है

1) प्रकाश संश्लेषण 2) श्वसन 3) वाष्पीकरण 4) पदार्थों का परिवहन

4. वे किस वर्ग के हैं फूलों वाले पौधेएक नल जड़ प्रणाली और जालीदार पत्ती शिरापरक होने के कारण?

1) स्पैगनम मॉस 2) शंकुधारी 3) डाइकोटाइलडॉन 4) फ़र्न

5. पुष्पी पादपों के किस अंग की संरचनात्मक विशेषताएँ वर्गों में संयोजित होने पर निर्णायक भूमिका निभाती हैं?

1) बीज 2) फल 3) फूल 4) पत्ती

6. कोशिका के आंतरिक वातावरण का नाम बताइए, जिसमें केन्द्रक और अनेक अंगक स्थित होते हैं

1) खोल 2) प्लाज्मा झिल्ली 3) कोशिकाद्रव्य 4) नाभिक

7. प्रत्येक प्रकार के जीवों के लिए गुणसूत्रों की संख्या स्थिर होती है। एक व्यक्ति में कितने गुणसूत्र होते हैं?

1) 54 2) 78 3) 48 4) 46

8. संरचना, आकार और कार्यों में समान कोशिकाओं का एक समूह, रूप:

9. रूट सिस्टम क्या हैं

1) पार्श्व और छड़ 2) रेशेदार और छड़ 3) मुख्य और रेशेदार 4) गौण और छड़

10. शरीर के उस अंग का नाम क्या है जो कुछ कार्य करता है?

1) अंग 2) फागोसाइटोसिस 3) ऊतक 4) वायरस