प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं: परिभाषा, संरचना, कार्य (उदाहरण के साथ)

वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं पृथ्वी पर पहले जीवन रूपों में से कुछ थीं। ये कोशिकाएं आज भी प्रचुर मात्रा में हैं और इन्हें बैक्टीरिया और आर्किया में विभाजित किया जा सकता है।

प्रोकैरियोटिक कोशिका का एक उत्कृष्ट उदाहरण है एस्चेरिचिया कोलाई (ई। कोलाई).

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं हाई स्कूल सेल बायोलॉजी में महारत हासिल करने के लिए मौलिक हैं। प्रोकैरियोट्स के विभिन्न सेलुलर घटकों के बारे में जानने के लिए पढ़ें।

प्रोकैरियोट्स झिल्ली से बंधे बिना सरल, एकल-कोशिका वाले जीव होते हैं अंगों या एक नाभिक। यूकैर्योसाइटों इन संरचनाओं है।

अरबों साल पहले, प्रोकैरियोट्स झिल्ली से बंधे कार्बनिक अणुओं से विकसित हो सकते हैं जिन्हें कहा जाता है प्रोटोबियोन्ट्स. वे ग्रह पर पहले जीवन रूप हो सकते हैं।

आप प्रोकैरियोट्स को दो डोमेन में विभाजित कर सकते हैं: जीवाणु तथा आर्किया.

(ध्यान दें कि जब आप डोमेन के बारे में लिखते हैं, तो नाम बड़े अक्षरों में होने चाहिए। हालांकि, सामान्य रूप से दो समूहों के बारे में लिखते समय आप उन्हें लोअरकेस में छोड़ सकते हैं।)

दोनों समूहों में छोटे, एकल-कोशिका वाले जीव होते हैं, लेकिन उनके बीच अंतर होते हैं। बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकेन्स होते हैं

सामान्य जीवाणुओं के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं: इ। कोलाई तथा स्टाफीलोकोकस ऑरीअस (बेहतर staph के रूप में जाना जाता है)। नमक में रहने वाले हेलोफाइल आर्किया का एक उदाहरण हैं।

बैक्टीरिया दो डोमेन में से एक है जो प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं को बनाते हैं। वे विविध जीवन रूप हैं और द्विआधारी विखंडन द्वारा पुनरुत्पादित करते हैं।

तीन बुनियादी हैं जीवाणु कोशिका आकार: कोक्सी, बेसिली तथा स्पिरिला. कोक्सी अंडाकार या गोलाकार बैक्टीरिया होते हैं, बेसिली रॉड के आकार के होते हैं और स्पिरिला सर्पिल होते हैं।

बैक्टीरिया मानव रोग और स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनमें से कुछ रोगाणु, जैसे स्टाफीलोकोकस ऑरीअसलोगों में संक्रमण पैदा कर सकता है। हालांकि, अन्य बैक्टीरिया फायदेमंद होते हैं, जैसे लेक्टोबेसिल्लुस एसिडोफिलस, जो आपके शरीर को डेयरी उत्पादों में पाए जाने वाले लैक्टोज को तोड़ने में मदद करता है।

प्रारंभ में प्राचीन बैक्टीरिया के रूप में वर्गीकृत और "आर्कियोबैक्टीरिया" कहा जाता है, अब आर्किया का अपना डोमेन है। आर्किया की कई प्रजातियां हैं चरमपंथी और चरम स्थितियों में रहते हैं, जैसे उबलते गर्म पानी के झरने या अम्लीय पानी, जिसे बैक्टीरिया बर्दाश्त नहीं कर सकते।

कुछ उदाहरणों में हाइपरथर्मोफाइल शामिल हैं जो 176 डिग्री फ़ारेनहाइट (80 डिग्री सेल्सियस) से ऊपर के तापमान में मौजूद हैं और हेलोफाइल्स जो नमक के घोल में रह सकते हैं जो 10 से 30 प्रतिशत तक होते हैं। आर्किया में कोशिका भित्ति सुरक्षा प्रदान करती है और उन्हें अत्यधिक वातावरण में रहने देती है।

आर्किया में कई अलग-अलग आकार और आकार होते हैं जो छड़ से लेकर सर्पिल तक होते हैं। आर्किया के व्यवहार के कुछ पहलू, जैसे प्रजनन, बैक्टीरिया के समान होते हैं। हालांकि, अन्य व्यवहार, जैसे कि जीन अभिव्यक्ति, यूकेरियोट्स से मिलते जुलते हैं।

प्रोकैरियोट्स कई तरह से प्रजनन कर सकते हैं। प्रजनन के मूल प्रकारों में नवोदित, बाइनरी विखंडन और विखंडन। हालांकि कुछ जीवाणुओं में बीजाणु का निर्माण होता है, इसे प्रजनन नहीं माना जाता है क्योंकि इस प्रक्रिया से कोई संतान नहीं बनती है।

नवोदित तब होता है जब कोई कोशिका बुलबुले की तरह दिखने वाली कली बनाती है। मूल कोशिका से जुड़े रहने के दौरान कली बढ़ती रहती है। अंत में, कली मूल कोशिका से अलग हो जाती है।

बाइनरी विखंडन तब होता है जब एक कोशिका दो समान संतति कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है। विखंडन तब होता है जब एक कोशिका छोटे-छोटे टुकड़ों या टुकड़ों में टूट जाती है और प्रत्येक टुकड़ा एक नई कोशिका बन जाता है।

बाइनरी विखंडन प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में प्रजनन का एक सामान्य प्रकार है। इस प्रक्रिया में मूल कोशिका को दो समान कोशिकाओं में विभाजित करना शामिल है। बाइनरी विखंडन में पहला कदम डीएनए की प्रतिलिपि बनाना है। फिर, नया डीएनए कोशिका के विपरीत छोर पर चला जाता है।

इसके बाद, कोशिका बढ़ने और फैलने लगती है। आखिरकार, ए वंशीय बीच में वलय बनता है और कोशिका को दो टुकड़ों में पिंच करता है। परिणाम दो समान कोशिकाएं हैं।

जब आप यूकेरियोटिक कोशिकाओं में बाइनरी विखंडन की तुलना कोशिका विभाजन से करते हैं, तो आप कुछ छोटी समानताएं देख सकते हैं। उदाहरण के लिए, दोनों पिंजरे का बँटवारा और बाइनरी विखंडन समान बेटी कोशिकाओं का निर्माण करते हैं। दोनों प्रक्रियाओं में डीएनए का दोहराव भी शामिल है।

प्रोकैरियोट्स की कोशिका संरचना भिन्न हो सकती है, लेकिन अधिकांश जीवों में कई बुनियादी घटक होते हैं। प्रोकैरियोट्स में a. होता है कोशिका झिल्ली या प्लाज्मा झिल्ली जो एक सुरक्षा कवच की तरह काम करता है। उनके पास एक कठोर भी है कोशिका भित्ति अतिरिक्त समर्थन और सुरक्षा के लिए।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में होता है राइबोसोम, जो अणु होते हैं जो प्रोटीन बनाते हैं। उनकी आनुवंशिक सामग्री में है न्यूक्लियॉइड, वह क्षेत्र है जहां डीएनए रहता है। DNA के अतिरिक्त वलय कहलाते हैं प्लास्मिड चारों ओर तैरना कोशिका द्रव्य. यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि प्रोकैरियोट्स में परमाणु झिल्ली नहीं होती है।

इन आंतरिक संरचनाओं के अलावा, कुछ प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में एक पायलस या कशाभिका उन्हें स्थानांतरित करने में मदद करने के लिए। पाइलस एक बालों की तरह बाहरी विशेषता है, जबकि एक फ्लैगेलम एक चाबुक जैसी बाहरी विशेषता है। कुछ प्रोकैरियोट्स जैसे बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति के बाहर एक कैप्सूल होता है। पोषक तत्वों का भंडारण भी भिन्न हो सकता है, लेकिन कई प्रोकैरियोट्स अपने कोशिका द्रव्य में भंडारण कणिकाओं का उपयोग करते हैं।

प्रोकैरियोट्स में आनुवंशिक जानकारी न्यूक्लियॉइड के अंदर मौजूद होती है। यूकेरियोट्स के विपरीत, प्रोकैरियोट्स में एक झिल्ली-बाध्य नाभिक नहीं होता है। इसके बजाय, वृत्ताकार डीएनए अणु कोशिका द्रव्य के एक क्षेत्र में रहते हैं। उदाहरण के लिए, वृत्ताकार जीवाणु गुणसूत्र व्यक्तिगत गुणसूत्रों के बजाय एक बड़ा लूप होता है।

बैक्टीरिया में डीएनए संश्लेषण एक विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में प्रतिकृति की शुरुआत के साथ शुरू होता है। फिर, नए न्यूक्लियोटाइड जोड़ने के लिए बढ़ाव होता है। अगला, समाप्ति नए गुणसूत्र रूपों के बाद होती है।

प्रोकैरियोट्स में, जीन अभिव्यक्ति एक अलग तरीके से होती है। बैक्टीरिया और आर्किया दोनों में प्रतिलेखन हो सकता है और अनुवाद एक ही समय में हो सकता है।

इसका मतलब है कि कोशिकाएं बना सकती हैं अमीनो अम्ल, जो किसी भी समय प्रोटीन के निर्माण खंड हैं।

प्रोकैरियोट्स में कोशिका भित्ति के कई उद्देश्य होते हैं। यह सेल की सुरक्षा करता है और समर्थन प्रदान करता है। इसके अलावा, यह कोशिका को अपना आकार बनाए रखने में मदद करता है और इसे फटने से रोकता है। प्लाज्मा झिल्ली के बाहर स्थित, कोशिका भित्ति की समग्र संरचना पौधों में पाई जाने वाली संरचना की तुलना में अधिक जटिल होती है।

बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति होती है पेप्टिडोग्लाइकन या मुरीन, जो पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं से बना होता है। हालांकि, सेल की दीवारें ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में भिन्न होती हैं।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में एक मोटी कोशिका भित्ति होती है, जबकि ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की एक पतली होती है। चूंकि उनकी दीवारें पतली हैं, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में लिपोपॉलीसेकेराइड की एक अतिरिक्त परत होती है।

एंटीबायोटिक्स और अन्य दवाएं मनुष्यों को नुकसान पहुंचाए बिना बैक्टीरिया में कोशिका की दीवारों को लक्षित कर सकती हैं क्योंकि लोगों की कोशिकाओं में इस प्रकार की दीवारें नहीं होती हैं। हालांकि, कुछ बैक्टीरिया एंटीबायोटिक प्रतिरोध विकसित करते हैं, और दवाएं प्रभावी होना बंद कर देती हैं।

एंटीबायोटिक प्रतिरोध तब होता है जब बैक्टीरिया विकसित होते हैं, और उत्परिवर्तन वाले जो उन्हें दवाओं से बचने की अनुमति देते हैं, वे गुणा करने में सक्षम होते हैं।

प्रोकैरियोट्स के लिए पोषक तत्वों का भंडारण महत्वपूर्ण है क्योंकि उनमें से कुछ ऐसे वातावरण में मौजूद हैं जो लगातार खाद्य आपूर्ति करना मुश्किल बनाते हैं। प्रोकैरियोट्स ने पोषक तत्वों के भंडारण के लिए विशिष्ट संरचनाएं विकसित की हैं।

रिक्तिकाएं भोजन या पोषक तत्वों के भंडारण बुलबुले के रूप में कार्य करें। बैक्टीरिया भी हो सकते हैं समावेशन, जो ग्लाइकोजन या स्टार्च के भंडार रखने के लिए संरचनाएं हैं। माइक्रोकंपार्टमेंट्स प्रोकैरियोट्स में प्रोटीन के गोले होते हैं और एंजाइम या प्रोटीन धारण कर सकते हैं। विशेष प्रकार के माइक्रोकंपार्टमेंट होते हैं जैसे मैग्नेटोसोम्स तथा कार्बोक्सीसोम्स.

दुनिया भर में एंटीबायोटिक प्रतिरोध के बारे में चिंता बढ़ रही है। एंटीबायोटिक प्रतिरोध तब होता है जब बैक्टीरिया विकसित होने में सक्षम होते हैं और अब उन दवाओं का जवाब नहीं देते हैं जिन्होंने उन्हें पहले नष्ट कर दिया था। इसका मतलब है कि एंटीबायोटिक लेने वाले लोग अपने शरीर के अंदर के बैक्टीरिया को नहीं मार पाएंगे।

प्राकृतिक चयन बैक्टीरिया में प्रतिरोध को बढ़ावा देता है। उदाहरण के लिए, कुछ जीवाणुओं में यादृच्छिक उत्परिवर्तन होते हैं जो उन्हें एंटीबायोटिक दवाओं का विरोध करने की अनुमति देते हैं। जब आप कोई दवा लेते हैं, तो वह इन प्रतिरोधी बैक्टीरिया पर काम नहीं करेगी। इसके बाद, ये बैक्टीरिया बढ़ सकते हैं और गुणा कर सकते हैं।

वे जीन साझा करके अन्य जीवाणुओं को भी अपना प्रतिरोध दे सकते हैं, ऐसे सुपरबग बना सकते हैं जिनका इलाज करना मुश्किल होता है। मेथिसिलिन प्रतिरोधी स्टाफीलोकोकस ऑरीअस (MRSA) एक सुपरबग का एक उदाहरण है जो एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी है।

डी एन ए की नकल प्रोकैरियोट्स में यूकेरियोट्स की तुलना में अधिक तेजी से होता है, इसलिए बैक्टीरिया मनुष्यों की तुलना में बहुत तेज गति से प्रजनन कर सकते हैं। यूकेरियोट्स की तुलना में बैक्टीरिया में प्रतिकृति के दौरान चौकियों की कमी भी अधिक यादृच्छिक उत्परिवर्तन की अनुमति देती है। ये सभी कारक एंटीबायोटिक प्रतिरोध में योगदान करते हैं।

हालांकि बैक्टीरिया अक्सर मानव रोगों का कारण बनते हैं, लोगों के कुछ रोगाणुओं के साथ सहजीवी संबंध भी होते हैं। लाभकारी बैक्टीरिया त्वचा, मौखिक और पाचन स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण हैं।

उदाहरण के लिए, बिफीडोबैक्टीरिया अपनी आंतों में रहते हैं और भोजन को तोड़ने में आपकी मदद करते हैं। वे एक स्वस्थ आंत प्रणाली के महत्वपूर्ण अंग हैं।

प्रीबायोटिक्स ऐसे खाद्य पदार्थ हैं जो आपकी आंत में माइक्रोफ्लोरा की मदद करते हैं। कुछ सामान्य उदाहरणों में लहसुन, प्याज, लीक, केला, सिंहपर्णी साग और शतावरी शामिल हैं। प्रीबायोटिक्स फाइबर और पोषक तत्व प्रदान करते हैं जो फायदेमंद आंत बैक्टीरिया को विकसित करने की आवश्यकता होती है।

दूसरी ओर, प्रोबायोटिक्स जीवित बैक्टीरिया होते हैं जो आपके पाचन में मदद कर सकते हैं। आप दही या किमची जैसे खाद्य पदार्थों में प्रोबायोटिक जीव भी पा सकते हैं।

प्रोकैरियोट्स में तीन मुख्य प्रकार के जीन स्थानांतरण होते हैं: पारगमन, संयुग्मन और परिवर्तन। पारगमन क्षैतिज जीन स्थानांतरण है जो तब होता है जब कोई वायरस डीएनए को एक जीवाणु से दूसरे जीवाणु में ले जाने में मदद करता है।

विकार डीएनए को स्थानांतरित करने के लिए रोगाणुओं का अस्थायी संलयन शामिल है। इस प्रक्रिया में आमतौर पर एक पाइलस शामिल होता है। परिवर्तन तब होता है जब एक प्रोकैरियोट अपने पर्यावरण से डीएनए के टुकड़े लेता है।

रोग के लिए जीन स्थानांतरण महत्वपूर्ण है क्योंकि यह रोगाणुओं को डीएनए साझा करने और दवाओं के लिए प्रतिरोधी बनने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, जीवाणु जो एक एंटीबायोटिक के लिए प्रतिरोधी हैं, वे अन्य जीवाणुओं के साथ जीन साझा कर सकते हैं। आप अपनी विज्ञान कक्षाओं, विशेष रूप से कॉलेज प्रयोगशालाओं में रोगाणुओं के बीच जीन स्थानांतरण का सामना कर सकते हैं, क्योंकि यह वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रोकैरियोट्स में चयापचय यूकेरियोट्स में आपको जो मिलेगा उससे अधिक भिन्न होता है। यह चरम वातावरण में रहने के लिए चरमपंथियों जैसे प्रोकैरियोट्स को अनुमति देता है। कुछ जीव प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं, लेकिन अन्य अकार्बनिक ईंधन से ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं।

आप प्रोकैरियोट्स को वर्गीकृत कर सकते हैं स्वपोषक तथा विषमपोषणजों. स्वपोषी कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बन प्राप्त करते हैं और अकार्बनिक पदार्थों से अपना जैविक भोजन बनाते हैं, लेकिन विषमपोषी अन्य जीवित चीजों से कार्बन प्राप्त करते हैं और अपना जैविक भोजन नहीं बना सकते।

स्वपोषी के मुख्य प्रकार हैं फोटोट्रॉफ़्स, स्थलपोषी तथा जीवपोषी. फोटोट्रॉफ़ ऊर्जा प्राप्त करने और ईंधन बनाने के लिए प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं। हालांकि, उनमें से सभी प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीजन नहीं बनाते हैं जैसे पौधे कोशिकाएं करते हैं।

साइनोबैक्टीरीया फोटोट्रॉफ़्स का एक उदाहरण हैं। लिथोट्रॉफ़ भोजन के रूप में अकार्बनिक अणुओं का उपयोग करते हैं, और वे आमतौर पर चट्टानों पर स्रोत के रूप में भरोसा करते हैं। हालांकि, लिथोट्रॉफ़ चट्टानों से कार्बन प्राप्त नहीं कर सकते हैं, इसलिए उन्हें हवा या अन्य पदार्थ की आवश्यकता होती है जिसमें यह तत्व होता है। ऑर्गनोट्रोफ़ पोषक तत्व प्राप्त करने के लिए कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं।

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स समान नहीं हैं क्योंकि उनकी कोशिकाओं के प्रकार बहुत भिन्न होते हैं। प्रोकैरियोट्स में यूकेरियोट्स में पाए जाने वाले झिल्ली-बाउंड ऑर्गेनेल और नाभिक नहीं होते हैं; उनका डीएनए साइटोप्लाज्म के अंदर तैरता है।

इसके अलावा, यूकेरियोट्स की तुलना में प्रोकैरियोट्स का सतह क्षेत्र छोटा होता है। इसके अलावा, कुछ जीवों के उपनिवेश बनाने में सक्षम होने के बावजूद प्रोकैरियोट्स एकल-कोशिका वाले होते हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में कम व्यवस्थित होती हैं। प्रोकैरियोट्स में नियमन के स्तर में भी अंतर होता है, जैसे कोशिका वृद्धि। आप इसे बैक्टीरिया की उत्परिवर्तन दर में देख सकते हैं क्योंकि कम नियम तेजी से उत्परिवर्तन और गुणा की अनुमति देते हैं।

चूंकि प्रोकैरियोट्स में ऑर्गेनेल नहीं होते हैं, इसलिए उनका चयापचय अलग और कम कुशल होता है। यह उन्हें बड़े आकार में बढ़ने से रोकता है और कभी-कभी प्रजनन करने की उनकी क्षमता को सीमित कर देता है। फिर भी, प्रोकैरियोट्स सभी पारिस्थितिक तंत्रों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। मानव स्वास्थ्य से लेकर वैज्ञानिक अनुसंधान तक, ये छोटे जीव मायने रखते हैं और आपको बहुत प्रभावित कर सकते हैं।