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4.1: प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं का अवलोकन - जीव विज्ञान

4.1: प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं का अवलोकन - जीव विज्ञान


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4.1: प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं का अवलोकन

सभी कोशिकाएं चार सामान्य घटकों को साझा करती हैं: 1) एक प्लाज्मा झिल्ली, एक बाहरी आवरण जो कोशिका के आंतरिक भाग को उसके आसपास के वातावरण से अलग करता है 2) कोशिका द्रव्य, जिसमें कोशिका के भीतर एक जेल जैसा क्षेत्र होता है जिसमें अन्य सेलुलर घटक पाए जाते हैं 3) डीएनए, कोशिका की आनुवंशिक सामग्री और 4) राइबोसोम, कोशिका का वह भाग जो प्रोटीन बनाता है।

प्रोकैरियोट्स यूकेरियोटिक कोशिकाओं से कई महत्वपूर्ण तरीकों से भिन्न होते हैं। ए प्रोकार्योटिक कोशिका एक सरल, एकल-कोशिका वाला (एककोशिकीय) जीव है जिसमें एक नाभिक, या किसी अन्य झिल्ली-बाध्य अंग का अभाव होता है। हम जल्द ही देखेंगे कि यूकेरियोट्स में यह काफी अलग है। प्रोकैरियोटिक डीएनए कोशिका के मध्य भाग में पाया जाता है: एक अंधेरा क्षेत्र जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है (आकृति 1).

चित्र 1 प्रोकैरियोटिक कोशिका की सामान्यीकृत संरचना।

यूकेरियोट्स के विपरीत, बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन से बनी एक कोशिका भित्ति होती है, जिसमें शर्करा और अमीनो एसिड होते हैं, और कई में एक पॉलीसेकेराइड कैप्सूल होता है (आकृति 1) कोशिका भित्ति सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत के रूप में कार्य करती है, कोशिका को अपना आकार बनाए रखने में मदद करती है, और निर्जलीकरण को रोकती है। कैप्सूल कोशिका को अपने वातावरण में सतहों से जुड़ने में सक्षम बनाता है। कुछ प्रोकैरियोट्स में फ्लैगेला, पिली या फ़िम्ब्रिए होते हैं। फ्लैगेला का उपयोग हरकत के लिए किया जाता है, जबकि अधिकांश पिली का उपयोग संयुग्मन नामक एक प्रकार के प्रजनन के दौरान आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान के लिए किया जाता है।


विषय: इस सप्ताह आपने प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक दोनों से जुड़ी कई संरचनाओं का अध्ययन किया है। ये कोशिकाएँ बाहर और अंदर दोनों जगह बहुत भिन्न होती हैं। इस असाइनमेंट में आप एक पावर पॉइंट प्रेजेंटेशन तैयार करेंगे जो इन दो सेल प्रकारों की तुलना और विरोधाभास करता है। कम से कम (4) उद्धरणों के साथ अपनी सामग्री का समर्थन करें। प्रस्तुति के लिए एपीए लेखन शैली का उपयोग करते हुए उद्धरणों को संदर्भित करना सुनिश्चित करें। अंत में अपने संदर्भों के लिए एक स्लाइड शामिल करें।

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प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की संरचना

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में एक कोशिका झिल्ली, कोशिका भित्ति, कोशिका द्रव्य और राइबोसोम होते हैं। हालाँकि, प्रोकैरियोट्स में a . होता है न्यूक्लियॉइड एक झिल्ली-बाध्य नाभिक के बजाय। ग्राम-नकारात्मक और ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स के उदाहरण हैं, और आप उनकी कोशिका भित्ति में अंतर के कारण उन्हें अलग बता सकते हैं।

अधिकांश प्रोकैरियोट्स में सुरक्षा के लिए एक कैप्सूल होता है। कुछ में पाइलस या पिली होती है, जो सतह पर बालों जैसी संरचनाएं होती हैं, या एक फ्लैगेलम, जो एक कोड़ा जैसी संरचना होती है।


प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच अंतर

सेल लक्षण प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं यूकेरियोटिक कोशिकाएं
जीवों में विशेष रुप से प्रदर्शित कार्यक्षेत्र जीवाणु तथा आर्किया पौधे, जानवर, कवक, शैवाल, प्रोटोजोआ
मूल 3.5 अरब साल पहले 1.5 अरब साल पहले
सेल का आकार 0.5 माइक्रोमीटर व्यास या कम हो सकता है व्यास या अधिक में 5 माइक्रोमीटर
मोबाइल नम्बर एक कोशिकीय बहुकोशिकीय
कोशिका का न्यूक्लियस-ब्रेन अनुपस्थित वर्तमान
परमाणु झिल्ली या न्यूक्लियोलस अनुपस्थित नाभिकीय झिल्ली के भीतर संलग्न नाभिक
आनुवंशिक सामग्री-डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) डीएनए स्वतंत्र रूप से तैरता और गोलाकार होता है, जो परमाणु झिल्ली से बंधा नहीं होता है, जिसे लोकप्रिय रूप से न्यूक्लियॉइड कहा जाता है डीएनए रैखिक है और परमाणु झिल्ली से बंधा है
प्लाज्मा मेम्ब्रेन या साइटोप्लाज्मिक मेम्ब्रेन या बाहरी मेम्ब्रेन (फॉस्फोलिपिड बाइलेयर) स्टेरोल्स की कमी स्टेरोल्स और कार्बोहाइड्रेट से मिलकर बनता है
गुणसूत्रों हिस्टोन जैसे प्रोटीन होते हैं हिस्टोन प्रोटीन होते हैं
प्रजनन बाइनरी विखंडन द्वारा समसूत्री और अर्धसूत्री विभाजन देखा गया
युग्मनज आंशिक रूप से द्विगुणित (मेरोज़ायगोटिक) है द्विगुणित है
सेल वाल पेप्टिडोग्लाइकन होता है पशु कोशिकाओं में कोशिका भित्ति की कमी होती है। दूसरों में या तो सेल्युलोज या चिटिन होता है
कैप्सूल-स्लिमी कवरिंग जीवाणु कोशिकाओं में मौजूद अनुपस्थित
राइबोसोम 70S प्रकार 80S प्रकार। हालांकि माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स में 70S प्रकार होते हैं
माइटोकॉन्ड्रिया अनुपस्थित वर्तमान
क्लोरोप्लास्ट अनुपस्थित पौधों में मौजूद
अन्तः प्रदव्ययी जलिका अनुपस्थित वर्तमान
गॉल्जीकाय अनुपस्थित वर्तमान
गैस रिक्तिका उपस्थित हो सकते हैं वर्तमान
झिल्ली रिक्तिकाएं अनुपस्थित वर्तमान
सेंट्रीओल्स अनुपस्थित वर्तमान
लाइसोसोम्स अनुपस्थित वर्तमान
पेरोक्सिसोम्स अनुपस्थित वर्तमान
मेसोसोम उपस्थित हो सकते हैं अनुपस्थित
एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस अनुपस्थित वर्तमान
लोकोमोटिव अंग कशाभिका उपस्थित होती है जो कम संख्या में तंतुओं से बनी होती है और (9+2) सूक्ष्मनलिका व्यवस्था नहीं दिखाती है कशाभिका और पिली उपस्थित होते हैं जिनमें जटिल तंत्र होते हैं और सूक्ष्मनलिका व्यवस्था प्रदर्शित करते हैं (9+2)
ऊर्जा उपज तंत्र (इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला) साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में होता है ग्लाइकोलाइसिस चक्र द्वारा माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में होता है

जैसा कि अब तक स्पष्ट है, सभी जीवित प्राणी कोशिकाओं और कोशिका उत्पादों से बने होते हैं, जिसमें कई कोशिका अंग होते हैं, जो विभिन्न जीवन प्रक्रियाओं को पूरा करने में मदद करते हैं। प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच बहस का विषय माइटोकॉन्ड्रिया है – ऊर्जा देने वाला अंग, जिसे स्वतंत्र माना जाता है। उनके पास अपनी आनुवंशिक सामग्री है – डीएनए और इसलिए, विभाजन करने में सक्षम हैं। जिस कोशिका में वे रहते हैं, उसके साथ उनका सहजीवी प्रकार का संबंध होता है। इस प्रकार, यह स्पष्ट हो सकता है कि वे एक एकल स्वतंत्र प्रोकैरियोटिक इकाई से उत्पन्न हुए हैं, क्योंकि वे उनके समान हैं, इस अर्थ में कि उनके पास एक अनबाउंड सर्कुलर डीएनए है। लेकिन आश्चर्यजनक बात यह है कि प्रोकैरियोटिक इकाइयों में माइटोकॉन्ड्रिया का अभाव होता है। क्या इसका मतलब यह है कि यह एक जीवित जीव है जो किसी अन्य कोशिका के अंदर रहता है, या यह सिर्फ एक स्वतंत्र अंग है? यदि आप उपयोग किए जाने वाले सभी वैज्ञानिक शब्दों से अवगत हैं, तो इसे समझना आसान होगा।

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उन लोगों के लिए जो नहीं जानते थे, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच कई समानताएं हैं। ये दो प्रकार की कोशिकाएँ हैं जो जीवित जीवों का निर्माण करती हैं, और यह लेख कवर करेगा&हेली

जैसा कि नाम से पता चलता है, बहुकोशिकीय और एककोशिकीय जीवों के बीच मुख्य अंतर उन कोशिकाओं की संख्या है जो उनमें मौजूद हैं। इससे अन्य सभी का विकास होता है

द्विगुणित और अगुणित कोशिकाएं उच्च यूकेरियोटिक जीवों के यौन प्रजनन में शामिल होती हैं। निम्नलिखित जीव विज्ञान के लेख में द्विगुणित और अगुणित कोशिकाओं से संबंधित कुछ जानकारी शामिल होगी।


प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के बीच समानताएं

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच सभी अंतरों के लिए, उनकी कुछ विशेषताएं भी समान हैं।

दोनों कोशिकाओं में एक प्लाज्मा झिल्ली होती है, जो कोशिका के अंदर और बाहर के बीच एक बाधा के रूप में कार्य करती है।

प्लाज्मा झिल्ली अपने भीतर एम्बेडेड कुछ अणुओं का उपयोग करती है ताकि विदेशी निकायों को कोशिका में पारित किया जा सके या कोशिका के भीतर पदार्थ को कोशिका से बाहर निकलने की अनुमति मिल सके।

झिल्ली में एम्बेडेड प्रोटीन कुछ ऐसा ही करते हैं, साथ ही: वे पंप के रूप में कार्य करते हैं जो पदार्थ को कोशिका में या बाहर धकेलते हैं, बजाय इसे पारित करने की अनुमति देते हैं।

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में है राइबोसोम.

राइबोसोम छोटे अंग होते हैं जिनका उपयोग प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है क्योंकि कोशिका को उनकी आवश्यकता होती है। वे या तो कोशिका में स्वतंत्र रूप से तैर सकते हैं या यूकेरियोटिक कोशिकाओं में किसी न किसी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की सतह पर बैठ सकते हैं, (इसे राइबोसोम की कमी वाले चिकने भाई की तुलना में "रफ" का पदनाम देते हुए)।

वे मैसेंजर आरएनए अणुओं से संदेश प्राप्त करते हैं, जो उन्हें बताते हैं कि कोशिका को किस प्रोटीन की आवश्यकता है।

वे इन संदेशों को अमीनो एसिड के संयोजन से प्रोटीन अणुओं में अनुवाद करते हैं। यद्यपि प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में अलग तरह से काम करती है, यह निकटता से संबंधित है और दोनों मामलों में राइबोसोम शामिल है।


जीव विज्ञान इकाई 1 2020

सभी कोशिकाएं, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक दोनों, चार सामान्य घटकों को साझा करती हैं:

  1. एक प्लाज्मा झिल्ली, एक बाहरी आवरण जो कोशिका के आंतरिक भाग को उसके आसपास के वातावरण से अलग करता है
  2. कोशिका द्रव्य, कोशिका के भीतर एक जेली जैसा क्षेत्र जिसमें अन्य सेलुलर घटक पाए जाते हैं, कोशिका की आनुवंशिक सामग्री और
  3. राइबोसोम, कण जो प्रोटीन का निर्माण करते हैं।

हालांकि, प्रोकैरियोट्स यूकेरियोटिक कोशिकाओं से कई मायनों में भिन्न होते हैं।

एक प्रोकैरियोटिक कोशिका एक सरल, एकल-कोशिका (एककोशिकीय) जीव है जिसमें एक नाभिक, या किसी अन्य झिल्ली-बद्ध अंग का अभाव होता है। हम जल्द ही देखेंगे कि यूकेरियोट्स में यह काफी अलग है। प्रोकैरियोटिक डीएनए कोशिका के मध्य भाग में पाया जाता है: एक अंधेरा क्षेत्र जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है।

आर्किया और यूकेरियोट्स के विपरीत, बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन से बनी एक कोशिका भित्ति होती है, जो शर्करा और अमीनो एसिड से बना एक अणु होता है, और कई में एक पॉलीसेकेराइड कैप्सूल होता है। कोशिका भित्ति सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत के रूप में कार्य करती है, कोशिका को अपना आकार बनाए रखने में मदद करती है, और निर्जलीकरण को रोकती है। कैप्सूल कोशिका को अपने वातावरण में सतहों से जुड़ने में सक्षम बनाता है। कुछ प्रोकैरियोट्स में फ्लैगेला या पिली होता है। फ्लैगेला का उपयोग हरकत के लिए किया जाता है, जबकि अधिकांश पिली का उपयोग एक प्रकार के जीवाणु प्रजनन के दौरान आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान के लिए किया जाता है।

एक विशिष्ट जीवाणु कोशिका का अन्वेषण करें।
एक पक्ष एक प्रकार दिखाता है जिसे ग्राम-पॉजिटिव और दूसरा पक्ष ग्राम-नेगेटिव के रूप में जाना जाता है।


4.1: प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं का अवलोकन - जीव विज्ञान

जैसा कि आप पहले ही जान चुके हैं कि जो कुछ भी जीवित है वह कोशिकाओं से बना है। और कोशिकाएं स्वयं कई अलग-अलग हिस्सों से बनी होती हैं - ठीक उनके अणुओं तक।

वास्तव में, जिसे वैज्ञानिक "जीवन का सार्वभौमिक सिद्धांत" कहते हैं, उसे अणुओं की एक दूसरे के साथ विशिष्ट अंतःक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है। आइए अब कोशिकाओं और अणुओं के बारे में थोड़ा और जानें। कई अलग-अलग कोशिकाएं हैं जो कई अलग-अलग काम करती हैं। लेकिन ये सभी कोशिकाएँ दो मुख्य श्रेणियों में से एक में आती हैं: प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ और
यूकेरियोटिक कोशिकाएं।

ये कोशिकाएँ भिन्न होने की तुलना में अधिक समान हैं। तो सबसे पहले बात करते हैं कि प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में क्या समानता है।

  • दोनों में उनकी आनुवंशिक सामग्री के रूप में डीएनए है (यह डीएनए है जो कोशिकाओं को बताता है कि उन्हें किस तरह की कोशिकाएं होनी चाहिए)।
  • दोनों एक कोशिका झिल्ली से ढके होते हैं।
  • दोनों में आरएनए होता है।
  • दोनों एक ही मूल रसायनों से बने हैं: कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, खनिज, वसा और विटामिन।
  • दोनों में राइबोसोम होते हैं (वे संरचनाएं जिन पर प्रोटीन बनते हैं)।
  • दोनों पोषक तत्वों और कचरे के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं जो उन्हें प्रवेश करते हैं और छोड़ते हैं।
  • दोनों में समान बुनियादी चयापचय (जीवन प्रक्रियाएं) हैं जैसे प्रकाश संश्लेषण और प्रजनन।
  • दोनों को ऊर्जा की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।
  • दोनों को विस्तृत संवेदन प्रणालियों ("रासायनिक नाक") द्वारा अत्यधिक विनियमित किया जाता है जो उन्हें अपने भीतर की प्रतिक्रियाओं और उनके आसपास के वातावरण से अवगत कराते हैं।

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में यही समानता है। लेकिन उनके बीच भी महत्वपूर्ण अंतर हैं। दो मुख्य अंतर उम्र और संरचना हैं।


प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक अंतर
आयु अंतर

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं (बैक्टीरिया के रूप में) पृथ्वी पर पहले जीवन रूप थीं। उन्हें "आदिम" माना जाता है और लगभग 3.5 अरब साल पहले उत्पन्न हुआ था। यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं से 2 अरब साल पहले और हमारे शुरुआती पूर्वजों, होमिनिड्स से अरबों साल पहले की बात है।

आपने इस बारे में थोड़ा तब सीखा जब हमने सौर मंडल पर अपने पाठ में प्रारंभिक पृथ्वी का अध्ययन किया, लेकिन यहाँ पृथ्वी पर जीवन के विकास की एक संक्षिप्त समयरेखा है:

  • 4.6 अरब साल पहले पृथ्वी का निर्माण हुआ था
  • 3.5 अरब साल पहले पहला जीवन उत्पन्न हुआ: प्रोकैरियोटिक बैक्टीरिया
  • 1.5 अरब साल पहले यूकेरियोटिक कोशिकाओं का उदय हुआ
  • 0.5 अरब साल पहले कैम्ब्रियन विस्फोट - बहु-कोशिका वाले यूकेरियोट्स उत्पन्न हुए थे
  • 3 मिलियन वर्ष पहले हमारे प्रारंभिक पूर्वज, होमिनिड्स, प्रकट हुए थे


यह सुझाव देने के लिए मजबूत डेटा है कि यूकेरियोटिक कोशिकाएं वास्तव में प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के समूहों से विकसित हुईं जो एक दूसरे पर अन्योन्याश्रित हो गईं। आप बाद में इस सिद्धांत के बारे में और जानेंगे।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में दो महत्वपूर्ण चीजें होती हैं जो प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में नहीं होती हैं: एक नाभिक और उनके चारों ओर झिल्ली वाले ऑर्गेनेल (छोटे अंग)।

डीएनए व्यवस्था
यद्यपि यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक दोनों कोशिकाओं में डीएनए होता है, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में डीएनए नाभिक के भीतर होता है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए असंगठित तरीके से चारों ओर स्वतंत्र रूप से तैरता है।

जीवों की उपस्थिति
यूकेरियोटिक कोशिकाओं में ऑर्गेनेल उन्हें प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में अधिक जटिल कार्य करने की अनुमति देते हैं, जिनमें ये छोटे अंग नहीं होते हैं। यदि आप ऑर्गेनेल के बारे में ज्यादा नहीं जानते हैं, तो चिंता न करें - आप आगामी निर्देश में और सीखेंगे।

कुछ के यूकेरियोटिक कोशिकाओं में अंग हैं:

  • न्यूक्लियस - कोशिका का "मस्तिष्क" या नियंत्रण केंद्र। इसमें डीएनए होता है, जो जीन बनाता है। वह डीएनए हो जाता है लिखित, या पर कॉपी किया गया दूत आरएनए. वह दूत कुछ प्रोटीन उत्पादन के लिए जीन के आदेशों की एक प्रति रखता है। ये आदेश प्रोटीन कारखानों को जाते हैं।
  • राइबोसोम ये प्रोटीन कारखाने हैं। वे मैसेंजर आरएनए के निर्देशों का पालन करते हैं (याद रखें कि मैसेंजर आरएनए को डीएनए से इसके आदेश मिले थे)। निर्देश राइबोसोम को विशिष्ट प्रोटीन बनाने के लिए कहते हैं। ध्यान दें, यह विशेष अंग प्रोकैरियोट्स में भी पाया जाता है!
  • अन्तः प्रदव्ययी जलिका (ईआर) - संरचनाएं जो राइबोसोम में उत्पादित प्रोटीन को संशोधित करती हैं। राइबोसोम द्वारा बनाए गए सभी प्रोटीनों को बदलने की जरूरत नहीं है, लेकिन वे जो यहां "बदल" जाते हैं।
  • गॉल्जीकाय यह संरचना उन प्रोटीनों में और भी अधिक परिवर्तन करेगी जो पहले से ही ईआर में होने पर बदल गए थे। याद रखें कि वे प्रोटीन राइबोसोम में बने थे, ईआर में एक बार बदले गए और फिर से गोल्गी उपकरण में बदल दिए जाएंगे। गोल्गी कोशिका के अन्य भागों में या कोशिका के बाहर प्रोटीन की पैकेजिंग और शिपिंग द्वारा डाकघर के रूप में भी कार्य करता है।
  • माइटोकॉन्ड्रिया संरचनाएं जो सेल की ऊर्जा, यानी सेल के पावरहाउस का उत्पादन करती हैं।
  • क्लोरोप्लास्ट संरचनाएं जो पौधों को सूर्य के प्रकाश को फंसाने और प्रकाश संश्लेषण करने की अनुमति देती हैं।

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बीच कुछ महत्वपूर्ण अंतर हैं।

आकार
यूकेरियोटिक कोशिकाएं औसतन प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं से दस गुना बड़ी होती हैं।

सेल वॉल अंतर
प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में पेप्टिडोग्लाइकन (एमिनो एसिड और चीनी) से बनी एक कोशिका भित्ति होती है। कुछ यूकेरियोटिक कोशिकाओं में भी कोशिका भित्ति होती है, लेकिन कोई भी पेप्टिडोग्लाइकन से नहीं बनी होती है।

फ्लैगेल्ला व्यवस्था
यूकेरियोटिक कोशिकाओं में कशाभिका प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में कशाभिका से भिन्न होती है। फ्लैगेला वे संरचनाएं हैं जो कोशिकाओं को स्थानांतरित करने में मदद करती हैं (वैज्ञानिक इसे गतिशीलता कहते हैं)। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में कशाभिका कई तंतुओं से बनी होती है और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में कशाभिका की तुलना में कहीं अधिक जटिल होती है।

सभी कोशिकाओं में उनके जीन रैखिक श्रृंखलाओं में व्यवस्थित होते हैं जिन्हें गुणसूत्र कहा जाता है। लेकिन यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रत्येक जीन की दो (या अधिक) प्रतियां होती हैं। प्रजनन के दौरान, यूकेरियोटिक कोशिकाओं के गुणसूत्र दोहराव की एक संगठित प्रक्रिया से गुजरते हैं जिसे माइटोसिस कहा जाता है। आपने पिछले कई पाठों में समसूत्री विभाजन के बारे में सीखा है और आप इसके बारे में और भी बाद में सुनेंगे।

नई खोजें

कुछ समय पहले तक, यह माना जाता था कि अंगों और ऊतकों जैसे बहु-कोशिका समूहों में केवल यूकेरियोटिक कोशिकाएं मौजूद होती हैं। लेकिन हाल की खोजों से पता चलता है कि कुछ प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं भी ऐसा करती हैं। यह सिर्फ एक और उदाहरण है कि कैसे नई खोजें हमेशा बदल रही हैं जो हम जानते हैं - या सोचते हैं कि हम जानते हैं।

लेकिन यही विज्ञान को इतना रोमांचक बनाता है!

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जीव विज्ञान के अध्ययन में, आपने अक्सर कोशिका सिद्धांत के संदर्भ सुने होंगे। अलग-अलग वैज्ञानिकों के पास इसे व्यक्त करने के अलग-अलग तरीके हैं, लेकिन मूल रूप से यह इस प्रकार है:

  1. सभी जीवित चीजें कोशिकाओं और उन कोशिकाओं के उत्पादों से बनी होती हैं।
  2. सभी कोशिकाएं अपने स्वयं के जीवन कार्य करती हैं।
  3. नई कोशिकाएँ अन्य जीवित कोशिकाओं से आती हैं।

कई चीजों की तरह, हालांकि, कुछ अपवाद हैं - विशेष रूप से वायरस, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट।

वायरस कोशिकाएं नहीं हैं और इस बात पर बहस चल रही है कि वे वास्तव में जीवित हैं या नहीं। वे प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड से बने होते हैं लेकिन इनमें कोई झिल्ली, नाभिक या प्रोटोप्लाज्म नहीं होता है। हालाँकि, वे जीवित प्रतीत होते हैं, हालाँकि, जब वे एक मेजबान कोशिका को संक्रमित करने के बाद प्रजनन करते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट ऑर्गेनेल (कोशिकाओं के अंदर छोटी संरचनाएं) हैं जिनकी अपनी आनुवंशिक सामग्री होती है और बाकी सेल से स्वतंत्र रूप से प्रजनन करते हैं।

वीडियो निर्देश
*यू ट्यूब वीडियो लिंक की उपलब्धता भिन्न हो सकती है। eTAP का इन सामग्रियों पर कोई नियंत्रण नहीं है।


आण्विक कोशिका जीवविज्ञान

बढ़ाव में tRNA

बढ़ाव चरण में, अमीनो एसिड राइबोसोम में एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाने के लिए संयुक्त होते हैं। इसमें पहले पेप्टाइड बॉन्ड के गठन से लेकर एक प्रोटीन के संश्लेषण में अंतिम पेप्टाइड बॉन्ड बनने तक की सभी प्रतिक्रियाएं शामिल हैं (रामकृष्णन, 2002 अल्बर्ट्स, 2008)।

दीक्षा के बाद राइबोसोम एमआरएनए के लिए बाध्य है, जबकि ए साइट खाली है (श्मिंग) पी साइट पर fMet-tRNA fMet द्वारा तैनात AUG दीक्षा कोडन के साथ और अन्य।, 2009)। प्रोकैरियोटिक अनुवाद बढ़ाव में इस दीक्षा परिसर के साथ-साथ उनके संज्ञानात्मक अमीनो एसिड (एमिनोएसिल-टीआरएनए), बढ़ाव कारक ईएफ-टी (बढ़ाव कारक थर्मो स्थिर), ईएफ-टीयू (विस्तार कारक थर्मो अस्थिर) और ईएफ-जी (ऐतिहासिक रूप से चार्ज किए गए टीआरएनए) शामिल हैं। ट्रांसलोकेस के रूप में जाना जाता है) और जीटीपी (रामकृष्णन, 2002 टूरिग्ने) और अन्य।, 2013 शमींग और रामकृष्णन, 2009 सेल्मेर और अन्य।, 2006 ).

बढ़ाव तीन चरणों में होता है (रामकृष्णन, 2002 फ्रैंक और गोंजालेज, 2010 चित्र 10)। पहला कदम राइबोसोम ए साइट पर एमआरएनए में कोडन से मेल खाने वाले एमिनोएसिल-टीआरएनए का बंधन है। अमीनोसिल-टीआरएनए सिंथेटेस द्वारा उत्पन्न अमीनोसिल-टीआरएनए (एए-टीआरएनए) पानी में हाइड्रोलिसिस के लिए प्रवण हैं। अमीनोएसिल-टीआरएनए को राइबोसोम को कुशलतापूर्वक वितरित करने के लिए, एक जीटीपी-बाध्य ईएफ-टी विशेष रूप से चार्ज किए गए टीआरएनए से बंधेगा और एमिनो एसिड (एए) को हाइड्रोलिसिस से बचाएगा और साथ ही पेप्टाइड बॉन्ड गठन से मास्क करेगा। दीक्षा परिसर के गठन के बाद, इस परिसर के ए साइट पर जीटीपी और लम्बाई कारक (ईएफ-टीयू) के हाइड्रोलिसिस के लिए धन्यवाद, एमिनोसाइलेशन-टीआरएनए एमआरएनए पर कोडन अनुक्रम को पहचानने के लिए एंटिकोडन का उपयोग करता है। EF-Tu•GTP:AA-tRNA टर्नरी कॉम्प्लेक्स tRNA के एंटिकोडन को mRNA पर कोडन से मिला कर राइबोसोम A साइट में प्रवेश करता है। EF-Tu तब राइबोसोम बड़े सबयूनिट में एक कारक बाइंडिंग साइट के साथ इंटरैक्ट करता है जो इसकी GTPase गतिविधि को ट्रिगर करता है। जीटीपी हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप कॉम्प्लेक्स को ईएफ-टीयू • जीडीपी और फॉस्फेट (पीआई) में अलग किया जाता है और एमिनोएसिल-टीआरएनए जारी किया जाता है (रामकृष्णन, 2002 शमींग और रामकृष्णन, 2009 शमींग और अन्य।, 2009 फ्रैंक और गोंजालेज, 2010)।

चित्र 10. अनुवाद बढ़ाव परिसर में tRNA। EF-Tu से जुड़ा एक कॉग्नेट एमिनोएसिल-टीआरएनए, पेप्टिडाइल साइट (पी साइट) में टीआरएनए से सटे स्वीकर्ता साइट (ए साइट) पर राइबोसोम में एमआरएनए के अपने कॉग्नेट कोडन को बांधता है, जो नवजात पॉलीपेप्टाइड से बंधा होता है। (1). डिकोडिंग राइबोसोम के 30S सबयूनिट पर होता है, GTP को EF-Tu द्वारा हाइड्रोलाइज़ किया जाता है, जो सही कोडन-एंटीकोडन पेयरिंग होने पर A साइट में अमीनोसिल-टीआरएनए को छोड़ता है। पी साइट में नवजात पॉलीपेप्टाइड और ए साइट में टीआरएनए से जुड़े एमिनो एसिड के बीच बाद में पेप्टाइड बॉन्ड गठन के परिणामस्वरूप ए साइट में पेप्टिडाइल-टीआरएनए होता है जो एक एमिनो एसिड लंबा (2) होता है। राइबोसोम के स्थानान्तरण के बाद, नवजात पॉलीपेप्टाइड से जुड़ी टीआरएनए को पी साइट पर ले जाया जाता है और एक नया एमिनोएसिल-टीआरएनए खाली ए साइट (3) पर पहुंचाया जाता है।

टर्नरी कॉम्प्लेक्स EF-Tu•GTP:AA-tRNA से जुड़े राइबोसोम की क्रिस्टल संरचना ने A साइट पर बंधे tRNA की अत्यधिक विकृत संरचना का खुलासा किया। एंटिकोडन mRNA पर कोडन के लिए बाध्य होने के साथ, अंतःक्रिया की ओर जाता है a

एंटिकोडन (एसी)-स्टेम का 30° मोड़ और डी-स्टेम का 5 स्विंग टी-स्टेम से दूर जा रहा है। यह विकृति AA-tRNA को 30S सबयूनिट के डिकोडिंग केंद्र में बढ़ाव कारक और कॉग्नेट कोडन के साथ एक साथ बातचीत करने की अनुमति देती है। ए से पी साइट पर टीआरएनए अनुवाद को बढ़ावा देने के लिए बेंट कंफर्मेशन में छूट जीटीपी के हाइड्रोलिसिस के साथ हो सकती है (रामकृष्णन, 2002 टूरिग्नी और अन्य।, 2013 शमींग और रामकृष्णन, 2009 सेल्मेर और अन्य।, 2006 ).

EF-Tu•GDP निष्क्रिय है और इसे अगले बढ़ाव चक्र से पहले सक्रिय किया जाना चाहिए। इसके लिए, EF-Ts की आवश्यकता है, क्योंकि EF-Tu की GDP के लिए आत्मीयता GTP के लिए इसकी आत्मीयता से 40 गुना अधिक है। EF-Ts, EF-Tu को GTP के साथ GDP के आदान-प्रदान को सक्रिय करता है। EF-Tu fMet-tRNA fMet के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है क्योंकि सर्जक fMet-tRNA fMet कभी भी A साइट में प्रवेश नहीं करता है (रामकृष्णन, 2002 अल्बर्ट्स, 2008)।

बढ़ाव के दूसरे चरण में पी साइट में टीआरएनए से प्रारंभिक मेथियोनीन या पेप्टाइड का स्थानांतरण ए साइट में टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड में शामिल है। यह पी साइट में एमिनो एसिड और टीआरएनए के 3′-ओएच समूह के बीच एस्टर बंधन के हाइड्रोलिसिस के माध्यम से होता है और ए साइट टीआरएनए में एमिनो एसिड-एनएच 2 समूह के साथ पेप्टाइड बंधन के गठन के माध्यम से होता है। प्रतिक्रिया पी साइट में टीआरएनए और प्रारंभिक मेथियोनीन या पेप्टाइड के बीच बंधन को तोड़ती है, और फिर मेथियोनीन या पेप्टाइड को ए साइट में टीआरएनए से बंधे एमिनो एसिड पर स्थानांतरित करती है। इस प्रतिक्रिया को पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज रिएक्शन कहा जाता है, राइबोसोम में जिम्मेदार क्षेत्र के साथ पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज सेंटर (चित्र 10) कहा जाता है।

ट्रांसलोकेशन बढ़ाव चरण का तीसरा चरण है और इसमें अगले कोडन को पढ़ने के लिए राइबोसोम की स्थिति शामिल है और इसके लिए बढ़ाव कारक जी (ईएफ-जी) के जीटीपी हाइड्रोलिसिस की आवश्यकता होती है। जीटीपी का जीडीपी में हाइड्रोलिसिस ईएफ-जी की त्रि-आयामी संरचना को बदल देता है। EF-G का यह परिवर्तन पेप्टाइड-tRNA को A साइट से P साइट पर ले जाता है। चूंकि यह पेप्टाइड-टीआरएनए बेस एमआरएनए के साथ जोड़ा जाता है, एमआरएनए भी शिफ्ट हो जाता है, अगले कोडन को खाली ए साइट में रखता है। उसी समय, पी साइट में मूल टीआरएनए, जो अब मेथियोनीन या पेप्टाइड से मुक्त हो गया है, एमआरएनए के साथ बेस पेयरिंग को तोड़ते हुए ई (निकास) साइट पर चला जाता है। अपरिवर्तित टीआरएनए ई साइट से जारी किया गया है और ईएफ-जी • जीडीपी राइबोसोम से जारी किया गया है (रामकृष्णन, 2002 शमींग और रामकृष्णन, 2009 अल्बर्ट्स, 2008)।

यूकेरियोट्स में बढ़ाव और स्थानान्तरण प्रतिक्रियाएं प्रोकैरियोट्स में प्रोटीन में मामूली अंतर के समान होती हैं। बढ़ाव कारकों EF-Tu और EF-Ts के बजाय eEF1-अल्फा-बीटा और गामा से बना एक स्थिर टर्नरी कॉम्प्लेक्स है। eEF1-अल्फा EF-Tu का यूकेरियोटिक समतुल्य है eEF1-बीटा-गामा EF-Ts के यूकेरियोटिक समकक्ष हैं। eEF2 (यूकैरियोटिक बढ़ाव कारक 2) प्रोकैरियोटिक EF-G के बराबर है और राइबोसोम अनुवाद को नियंत्रित करता है। EF2 kinase द्वारा eEF2 का फॉस्फोराइलेशन, eEF2 पर निर्भर राइबोसोमल ट्रांसलोकेशन (हर्शी) को पूरी तरह से निष्क्रिय करके अनुवाद बढ़ाव को नियंत्रित करता है और अन्य।, 2012 डेवर एंड ग्रीन, 2012)।


कोशिकाएँ दो मूल प्रकार की होती हैं, प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ तथा यूकेरियोटिक कोशिकाएं. यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के बीच मुख्य अंतर यह है कि यूकेरियोटिक कोशिकाओं में a नाभिक. केंद्रक वह जगह है जहाँ कोशिकाएँ अपना संग्रह करती हैं डीएनए, जो आनुवंशिक सामग्री है। केंद्रक एक झिल्ली से घिरा होता है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में केन्द्रक नहीं होता है। इसके बजाय, उनका डीएनए कोशिका के अंदर तैरता रहता है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं वाले जीवों को कहा जाता है प्रोकैर्योसाइटों. सभी प्रोकैरियोट्स एकल-कोशिका वाले (एककोशिकीय) जीव हैं। बैक्टीरिया और आर्किया एकमात्र प्रोकैरियोट्स हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं वाले जीवों को कहा जाता है यूकैर्योसाइटों. पशु, पौधे, कवक और प्रोटिस्ट यूकेरियोट्स हैं। सभी बहुकोशिकीय जीव यूकेरियोट्स हैं। यूकेरियोट्स एकल-कोशिका वाले भी हो सकते हैं।

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक दोनों कोशिकाओं में संरचनाएं समान हैं। सभी कोशिकाओं में एक प्लाज्मा झिल्ली, राइबोसोम, साइटोप्लाज्म और डीएनए होता है। NS प्लाज्मा झिल्ली, या कोशिका झिल्ली, फॉस्फोलिपिड परत है जो कोशिका को घेरती है और इसे बाहरी वातावरण से बचाती है। राइबोसोम गैर-झिल्ली बाध्य अंग हैं जहां प्रोटीन बनते हैं, एक प्रक्रिया जिसे प्रोटीन संश्लेषण कहा जाता है। NS कोशिका द्रव्य कोशिका झिल्ली के अंदर कोशिका की सभी सामग्री है, नाभिक सहित नहीं।

यूकेरियोटिक कोशिकाएं

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में आमतौर पर कई होते हैं गुणसूत्रों, डीएनए और प्रोटीन से बना है। कुछ यूकेरियोटिक प्रजातियों में केवल कुछ गुणसूत्र होते हैं, अन्य में करीब 100 या अधिक होते हैं। ये गुणसूत्र नाभिक के भीतर सुरक्षित रहते हैं। एक नाभिक के अलावा, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में अन्य झिल्ली-बाध्य संरचनाएं शामिल होती हैं जिन्हें कहा जाता है अंगों. ऑर्गेनेल यूकेरियोटिक कोशिकाओं को प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में अधिक विशिष्ट होने की अनुमति देते हैं। नीचे चित्रित यूकेरियोटिक कोशिकाओं (चित्राबेलो) के अंग हैं, जिनमें शामिल हैं: माइटोकॉन्ड्रिया, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, तथा गॉल्जीकाय. इन पर अतिरिक्त अवधारणाओं में चर्चा की जाएगी।

चित्र (PageIndex<1>): यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एक नाभिक और कई अन्य विशेष डिब्बे होते हैं जो झिल्ली से घिरे होते हैं, जिन्हें ऑर्गेनेल कहा जाता है। नाभिक वह जगह है जहां डीएनए (क्रोमैटिन) जमा होता है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में ऑर्गेनेल यूकेरियोटिक कोशिकाओं को अधिक कार्य देते हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं (चित्राबेलो) आमतौर पर यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में छोटी और सरल होती हैं। उनके पास एक नाभिक या अन्य झिल्ली-बाध्य अंग नहीं होते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए, या आनुवंशिक सामग्री, एक बड़ा वृत्त बनाती है जो स्वयं पर कुंडलित होता है। डीएनए कोशिका के मुख्य भाग में स्थित होता है।