"फॉर्म फिट फंक्शन" इंजीनियरिंग के प्राकृतिक और मानवीय दोनों रूपों की दुनिया में एक आम बात है। जब एक दैनिक उपकरण का उद्देश्यपूर्ण निर्माण समस्या पर होता है, तो यह अक्सर स्पष्ट होता है: एक छोटे बच्चे को एक फावड़ा, एक पीने का गिलास, एक जोड़ी मोज़े या एक हथौड़ा दिया जा सकता है सापेक्ष आसानी से निर्धारित करें कि ये उपकरण किस लिए हैं, जबकि, साइकिल की चेन या कुत्ते के कॉलर के मामले में, पहेली को अलग करना काफी कठिन है हल।
लाखों वर्षों के विकास के दौरान बनी प्राकृतिक संरचनाएं यथावत बनी हुई हैं क्योंकि वे जीवित रहने के लाभों के कारण चुने गए हैं जो वे जीवों को देते हैं कि उनके पास है। यह कोशिकाओं के मामले में है, जो सबसे सरल प्राकृतिक संरचनाएं हैं जिनमें गतिशील इकाई के सभी गुण होते हैं जिन्हें. के रूप में जाना जाता है जिंदगी: प्रजनन, चयापचय, रासायनिक संतुलन और भौतिक दृढ़ता का रखरखाव।
सेल संरचनाएं और कार्य
जैसा कि "मैक्रो" दुनिया में होता है, जिस तरह से एक कोशिका के हिस्से अपने कार्यों से बात करते हैं - वे दोनों जो अकेले खड़े होते हैं और वे जो शेष कोशिका के साथ एकीकृत हैं - अपने आप में जीव विज्ञान का एक आकर्षक विषय है सही।
जीवों के बीच और जटिल बहुकोशिकीय जीवों के मामले में, एक ही जीव के भीतर विभिन्न ऊतकों और अंगों के बीच कोशिका संरचना और कार्य काफी भिन्न होते हैं। लेकिन सभी कोशिकाओं में कई तत्व समान होते हैं। इसमे शामिल है:
- कोशिका झिल्ली: यह संरचना कोशिका के बाहरी अस्तर का निर्माण करती है और कोशिका की भौतिक अखंडता दोनों के लिए जिम्मेदार है और कुछ पदार्थों को दूसरों के मार्ग से वंचित करते हुए अंदर और बाहर जाने की अनुमति देती है। यह वास्तव में एक के होते हैं डबल प्लाज्मा झिल्ली.
- साइटोप्लाज्म: यह कोशिकाओं का आंतरिक पदार्थ बनाता है और इसमें एक पानी जैसा मैट्रिक्स होता है जो अन्य आंतरिक सेल सामग्री का समर्थन करता है, जैसे मचान। तरल, गैर-ऑर्गेनेल भाग को कहा जाता है साइटोसोल, और कोशिका में अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाएं एंजाइम नामक प्रोटीन की मदद से यहीं होती हैं।
- आनुवंशिक सामग्री: आनुवंशिक सामग्री, जिसमें जीव की लगभग हर कोशिका की एक पूरी प्रति होती है, प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक जानकारी को किसके रूप में वहन करती है डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल (डीएनए)। डीएनए वह है जो प्रजनन प्रक्रिया के दौरान बाद की पीढ़ियों को पारित किया जाता है।
- राइबोसोम: ये प्रोटीन जीव के लिए आवश्यक सभी प्रोटीनों के निर्माण के लिए जिम्मेदार होते हैं। वे मैसेंजर राइबोन्यूक्लिक एसिड (mRNA) से दिशा लेते हैं। राइबोसोम पर, अलग-अलग अमीनो एसिड प्रोटीन बनाने, श्रृंखला बनाने के लिए एक साथ जुड़े होते हैं। एमआरएनए डीएनए द्वारा एक प्रक्रिया में बनाया जाता है जिसे कहा जाता है प्रतिलिपि; राइबोसोम पर प्रोटीन में mRNA निर्देशों का रूपांतरण, जिसमें दो सबयूनिट होते हैं, के रूप में जाना जाता है अनुवाद।
प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं बनाम। यूकेरियोटिक कोशिकाएं
जीवित चीजों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्रोकैर्योसाइटों, जिसमें बैक्टीरिया और आर्किया डोमेन शामिल हैं, और यूकैर्योसाइटों, जिसमें यूकेरियोटा डोमेन शामिल है। अधिकांश प्रोकैरियोट्स एकल-कोशिका वाले जीव हैं, जबकि लगभग सभी यूकेरियोट्स - पौधे, जानवर और कवक - बहुकोशिकीय हैं।
प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में पहले से वर्णित चार संरचनाएं शामिल हैं, लेकिन बहुत कुछ नहीं, हालांकि बैक्टीरिया में होता है छत की भीतरी दीवार. उनमें से कई के पास एक सेल भी है कैप्सूल; इनमें से प्राथमिक कार्य संरक्षण है। कुछ प्रोकैरियोट्स की सतह पर व्हिप जैसी संरचनाएं भी होती हैं जिन्हें कहा जाता है कशाभिका. जैसा कि आप इनके रूप-रंग से अनुमान लगा सकते हैं, इनका उपयोग मुख्य रूप से हरकत के लिए किया जाता है।
इसके विपरीत, यूकेरियोटिक कोशिकाएं समृद्ध होती हैं अंगों, जो झिल्ली से बंधी इकाइयाँ हैं जो विशेष रूप से कोशिका की सेवा करती हैं। महत्वपूर्ण रूप से, यूकेरियोट्स अपने डीएनए को a. के अंदर रखते हैं नाभिक, जबकि प्रोकैरियोट्स में, जिसमें किसी भी प्रकार की आंतरिक झिल्ली-बाध्य संरचनाओं की कमी होती है, डीएनए साइटोप्लाज्म में एक ढीले क्लस्टर में तैरता है जिसे कहा जाता है न्यूक्लियॉइड क्षेत्र.
ऑर्गेनेल और झिल्ली: सामान्य लक्षण Character
एक कोशिका के भागों और उनके कार्यों के बीच संबंध को यूकेरियोट्स के जीवों में लालित्य और स्पष्टता के साथ उदाहरण दिया गया है। बदले में, सभी जीवों में एक प्लाज्मा झिल्ली होती है। कोशिकाओं में प्रत्येक प्लाज्मा झिल्ली - बाहरी, नामित कोशिका झिल्ली के साथ-साथ ऑर्गेनेल को घेरने वाली झिल्लियों सहित - में एक होता है फॉस्फोलिपिडदोहरी परत.
इस बाईलेयर में दो अलग-अलग "चादरें" होती हैं जो दर्पण-छवि फैशन में एक-दूसरे का सामना करती हैं। अंदर की विशेषताएं हाइड्रोफोबिक, या जल-विकर्षक, प्रत्येक परत के भाग, जिसमें फैटी एसिड के रूप में लिपिड होते हैं। इसके विपरीत, बाहरी भाग हैं हाइड्रोफिलिक, या पानी की तलाश, और फॉस्फोलिपिड अणुओं के फॉस्फेट भागों से मिलकर बनता है।
इस प्रकार हाइड्रोफिलिक फॉस्फेट हेड्स की एक "दीवार" ऑर्गेनेल के अंदर की ओर होती है (या प्रति सेल झिल्ली के मामले में, साइटोप्लाज्म) जबकि दूसरा बाहरी, या साइटोप्लाज्मिक, पक्ष (या कोशिका झिल्ली के मामले में, बाहरी) का सामना करता है वातावरण)।
झिल्ली की संरचना ऐसी होती है कि ग्लूकोज और पानी जैसे छोटे अणु के बीच स्वतंत्र रूप से बह सकते हैं फॉस्फोलिपिड अणु, जबकि बड़े अणु सक्रिय रूप से अंदर या बाहर पंप नहीं कर सकते हैं (या मार्ग से वंचित हैं, अवधि)। फिर से, संरचना कार्य को फिट करती है।
नाभिक
जबकि आमतौर पर इसके सर्वोच्च महत्व के कारण इसे ऑर्गेनेल नहीं कहा जाता है, नाभिक वास्तव में एक का अवतार होता है। इसकी प्लाज्मा झिल्ली को कहा जाता है परमाणु लिफाफा. नाभिक में डीएनए पैक किया जाता है क्रोमेटिन, जो प्रोटीन युक्त पदार्थ है जो गुणसूत्रों में विभाजित होता है।
जब गुणसूत्र विभाजित होते हैं, और उनके साथ केंद्रक, प्रक्रिया कहलाती है पिंजरे का बँटवारा. ऐसा होने के लिए, मिटाटिक धुरी नाभिक के भीतर बनाया जाना चाहिए, जो अनिवार्य रूप से कोशिका का मस्तिष्क है और अधिकांश कोशिकाओं की कुल मात्रा का एक महत्वपूर्ण अंश खपत करता है।
माइटोकॉन्ड्रिया
ये मोटे तौर पर अंडाकार आकार के जीव यूकेरियोट्स के बिजली संयंत्र हैं, क्योंकि वे एरोबिक ("ऑक्सीजन के साथ") श्वसन की साइट हैं, का स्रोत अधिकांश ऊर्जा जो यूकेरियोट्स अपने द्वारा खाए जाने वाले ईंधन से प्राप्त करते हैं (जानवरों के मामले में) या सूर्य के प्रकाश की मदद से संश्लेषित करते हैं (के मामले में) पौधे)।
माना जाता है कि माइटोकॉन्ड्रिया की उत्पत्ति 2 अरब साल पहले हुई थी, जब एरोबिक बैक्टीरिया मौजूदा, गैर-एरोबिक कोशिकाओं के अंदर घायल हो गए थे और उनके साथ चयापचय में सहयोग करना शुरू कर दिया था। उनकी झिल्ली में कई तह, जहां वास्तव में एरोबिक श्वसन होता है, कोशिकाओं में संरचना और कार्य के संगम का एक और उदाहरण है।
अन्तः प्रदव्ययी जलिका
यह झिल्लीदार संरचना एक "राजमार्ग" की तरह होती है, जिसमें यह कोशिका के माध्यम से, कोशिका के माध्यम से, कोशिका द्रव्य की दूर तक पहुँचती है (और वास्तव में इसकी झिल्ली से जुड़ी होती है)। यह राइबोसोम द्वारा बनाए गए प्रोटीन उत्पादों को वहन और संशोधित करता है।
कुछ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम को कहा जाता है रफ अन्तर्द्रव्यी जालिका क्योंकि यह राइबोसोम से जड़ी होती है, जैसा कि एक माइक्रोस्कोप के नीचे देखा जा सकता है; जिन रूपों में राइबोसोम की कमी होती है उन्हें संगत रूप से कहा जाता है स्मूद एन्डोप्लास्मिक रेटिक्युलम.
अन्य ऑर्गेनेल
गोलगी उपकरण एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के समान है जिसमें यह प्रोटीन और अन्य सेल-जनरेटेड को पैकेज और प्रोसेस करता है पदार्थ, लेकिन इसे गोल स्टैक्ड डिस्क में व्यवस्थित किया जाता है, बहुत कुछ सिक्कों के रोल या छोटे पैनकेक के ढेर की तरह।
लाइसोसोम कोशिका के अपशिष्ट-निपटान केंद्र हैं, और तदनुसार, इन छोटे गोलाकार निकायों में एंजाइम होते हैं जो रोज़मर्रा के चयापचय से उत्पन्न सेल-ब्रेकडाउन उत्पादों को भंग और वितरित करते हैं। लाइसोसोम वास्तव में एक प्रकार के होते हैं रिक्तिका, कोशिकाओं में एक खोखली, झिल्ली से बंधी इकाई का नाम जिसका उद्देश्य किसी प्रकार के रसायनों के लिए एक कंटेनर के रूप में काम करना है।
cytoskeleton का पागल सूक्ष्मनलिकाएं, प्रोटीन छोटे बांस के अंकुर की तरह व्यवस्थित होते हैं और संरचनात्मक समर्थन गर्डर और बीम के रूप में कार्य करते हैं। ये नाभिक से कोशिका झिल्ली तक पूरे कोशिका द्रव्य में फैले होते हैं।
