सेल डिवीजन: यह कैसे काम करता है?

मानव शरीर में लगभग दो ट्रिलियन कोशिकाएं होती हैं जो आपके जीवन के हर दिन को विभाजित करती हैं। वे कई अलग-अलग प्रक्रियाओं जैसे अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस के माध्यम से सभी जीवित जीवों में लगातार अधिक कोशिकाओं को विभाजित या बनाते हैं। जैसे-जैसे बच्चा बढ़ता है, कोशिकाएं अधिक कोशिकाओं को बनाने के लिए विभाजित होती हैं, और वे अंगों या ऊतकों को ठीक से ठीक करने में मदद करने के लिए भी विभाजित होती हैं।

कोशिकाएं कई कारणों से विभाजित होती हैं। जब एक बच्चा बढ़ रहा होता है, तो उसे उचित विकास के लिए अधिक कोशिकाओं की आवश्यकता होती है, और यह कोशिका विभाजन के माध्यम से किया जाता है। शिशुओं की शुरुआत एकल कोशिका या अंडे के रूप में होती है। जैसे-जैसे बच्चे बढ़ते हैं, कोशिकाएं बड़ी नहीं होतीं, बल्कि उनके शरीर में अधिक कोशिकाएं होती हैं।

आपको चंगा करने में मदद करने के लिए कोशिकाएं भी विभाजित होती हैं। यदि आपको चोट लगी है, जैसे कि आपके घुटने की त्वचा की त्वचा, तो आपकी कोशिकाएं आपके घुटने में किसी भी लापता, पुरानी या क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को बदलने के लिए विभाजित हो जाएंगी और घायल क्षेत्र को नई कोशिकाओं से ठीक कर देंगी। इस कारण से, त्वचा कोशिकाएं लगातार विभाजित होती रहती हैं क्योंकि आप दैनिक आधार पर मरने वाली कोशिकाओं को खो देते हैं, और उन्हें बदलने के लिए आपको नई स्वस्थ त्वचा कोशिकाओं की आवश्यकता होती है।

मिटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन कोशिका विभाजन की दो मुख्य श्रेणियां हैं। मिटोसिस आपके शरीर में सभी प्रकार की दैहिक या गैर-प्रजनन कोशिकाओं का विभाजन है। इस प्रकार की कोशिकाएं आपके बालों, त्वचा, अंगों, मांसपेशियों और आपके शरीर के ऊतकों में होती हैं। अर्धसूत्रीविभाजन आपके शरीर में प्रजनन कोशिकाओं का विभाजन है और इसमें महिला अंडे या पुरुष शुक्राणु कोशिकाएं शामिल हैं।

कोशिका विभाजन में, मूल कोशिका या मूल कोशिका दो समान संतति कोशिकाओं में विभाजित होती है। इस प्रक्रिया को बार-बार दोहराया जाता है, जिसे कोशिका चक्र कहा जाता है। कोशिकाएं वास्तव में एक दूसरे के साथ संचार करने के लिए रासायनिक संकेतों का उपयोग करके अपने विभाजन को नियंत्रित करती हैं। संकेतों को साइक्लिन कहा जाता है और वे कोशिकाओं को विभाजित करने के बारे में बताने के लिए ऑन स्विच की तरह कार्य करते हैं और फिर कोशिकाओं को विभाजित होने से रोकने के लिए कहने के लिए एक ऑफ स्विच के रूप में कार्य करते हैं। कोशिकाओं को उचित विकास और स्वास्थ्य के लिए सही समय पर विभाजन को रोकना चाहिए, हालांकि जब कोशिकाएं विभाजित होती रहती हैं, तो उन्हें रोकना चाहिए था, यह कैंसर कोशिकाओं का निर्माण करती है।

मानव शरीर पूरे शरीर में प्रतिदिन लगभग 50 मिलियन कोशिकाओं को खो देता है। इस प्रकार की कोशिकाओं के दैनिक नुकसान के कारण त्वचा कोशिकाएं प्रति दिन 30,000 से 40,000 कोशिकाओं की दर से लगातार प्रजनन करती हैं। बस अपने बालों को नहलाने और ब्रश करने की क्रिया से त्वचा की पुरानी कोशिकाओं को हटाया जा सकता है ताकि इसके लिए जगह बनाई जा सके नई स्वस्थ कोशिकाएं, और अधिक बाल कोशिकाओं के लिए रास्ता बनाने के लिए हर दिन आपके ब्रश में कुछ बाल होते हैं या रोम। आपके अंगों, तंत्रिकाओं और मस्तिष्क में अन्य प्रकार की कोशिकाएं बहुत कम बार विभाजित होती हैं, क्योंकि ये प्रकार उतनी तेजी से नहीं मरते हैं।

माइटोसिस दैहिक कोशिकाओं के पुनरुत्पादन की प्रक्रिया है। दैहिक कोशिकाएँ सभी कोशिकाएँ होती हैं जो प्रजनन कोशिकाएँ नहीं होती हैं जैसे बाल, त्वचा और आपके शरीर के सभी ऊतक और अंग कोशिकाएँ। माइटोसिस के बारे में याद रखने वाली सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि विभाजन में बनाई गई दो बेटी कोशिकाओं में मूल कोशिका के समान डीएनए और गुणसूत्र होंगे। बनाई गई दो बेटी कोशिकाओं को द्विगुणित कोशिका भी कहा जाता है क्योंकि उनमें गुणसूत्रों के दो पूर्ण सेट होते हैं। यह सटीक दोहराव विभाजित कोशिकाओं में कोई आनुवंशिक विविधता नहीं बनाता है।

मिटोसिस कोशिका विभाजन में पूरा होने से पहले कई अलग-अलग चरण शामिल होते हैं। यह प्रक्रिया यूकेरियोट्स के लिए है जिनके पास जानवरों, मनुष्यों, पौधों और कवक जैसे जीवित जीवों में झिल्ली से बंधे नाभिक या नाभिक होते हैं। यह इंटरफेज़ चरण में शुरू होता है जहां प्रत्येक कोशिका अपना अधिकांश समय व्यतीत करती है क्योंकि यह विभाजन से गुजरने के लिए आवश्यक ऊर्जा और पोषक तत्व एकत्र करती है।

यह चरण तब भी होता है जब मूल कोशिका अपने डीएनए की एक प्रति बना रही होती है जिसे दो कोशिकाओं के बीच समान रूप से साझा किया जाएगा, जिसे बेटी कोशिका कहा जाता है। डीएनए के संश्लेषण से पहले, कोशिका आकार और द्रव्यमान में बढ़ जाती है। इसके बाद, कोशिका समय की एक छोटी सी खिड़की में डीएनए को संश्लेषित करती है। कोशिका जो विभाजित होगी फिर दोनों बेटी कोशिकाओं के साथ साझा करने के लिए प्रोटीन को संश्लेषित करती है और आकार में भी वृद्धि जारी रखती है। इंटरफेज़ चरण के उत्तरार्द्ध में, कोशिका में अभी भी न्यूक्लियोली मौजूद होता है जिसमें नाभिक एक लिफाफे से घिरा होता है, और क्रोमोसोम क्रोमैटिन के रूप में दोहराए जाते हैं।

प्रोफ़ेज़ चरण अगला है, जिसमें कोशिका में क्रोमैटिन गुणसूत्रों में संघनित हो जाता है। स्पिंडल फाइबर सेंट्रोसोम से निकल रहे हैं। नाभिक का लिफाफा टूटने लगता है, और गुणसूत्र कोशिका के विपरीत दिशा में चले जाते हैं। क्रोमोटिन फाइबर डीएनए और प्रोटीन का एक द्रव्यमान होता है जो प्रत्येक क्रोमोसोम के साथ क्रोमोसोम बनाने के लिए संघनित होता है जिसमें दो क्रोमैटिड होते हैं और एक सेंट्रोमियर या क्षेत्र के केंद्र में जुड़ते हैं।

प्रोमेटाफ़ेज़ चरण या देर से प्रोफ़ेज़ चरण की पहचान गुणसूत्रों द्वारा की जाती है, जबकि किनेटोकोर्स संघनित होते रहते हैं (गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर में विशेष फाइबर) सेंट्रोमियर पर दिखाई देते हैं और माइटोटिक स्पिंडल फाइबर से जुड़ते हैं कीनेटोकोर।

मेटाफ़ेज़ चरण में गुणसूत्र कोशिका के केंद्र में मेटाफ़ेज़ प्लेट पर पंक्तिबद्ध होते हैं जबकि प्रत्येक बहन कोशिका का क्रोमैटिड कोशिका के विपरीत छोर या ध्रुवों पर एक धुरी फाइबर से जुड़ा होता है। गुणसूत्रों को ध्रुवीय तंतुओं की ताकतों द्वारा जगह में रखा जाता है जो गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर पर धक्का देते हैं। यह क्रिया दो पुत्री कोशिकाओं को एक दूसरे से अलग रखती है।

एनाफेज चरण में, सेंट्रोमियर दो में विभाजित हो जाते हैं, और बहन क्रोमैटिड अब गुणसूत्र बन जाते हैं क्योंकि वे दो अलग-अलग ध्रुवों तक खींचे जाते हैं। धुरी के तंतु दो नई कोशिकाओं को लंबा करने का कारण बनते हैं। इस चरण के अंत में, प्रत्येक ध्रुव में गुणसूत्रों का एक पूरा सेट होता है। मूल कोशिका के साइटोप्लाज्म का विभाजन जिसे साइटोकाइनेसिस कहा जाता है, इस पूरे चरण में शुरू होता है और जारी रहता है।

टेलोफ़ेज़ चरण अगला है और तब होता है जब गुणसूत्र कोशिका के विपरीत छोर पर पहुंचते हैं और दोनों बहन कोशिकाओं के चारों ओर एक नए परमाणु लिफाफा के रूप में विघटित होना शुरू हो जाते हैं। प्रत्येक नई कोशिका के चारों ओर धुरी के तंतु उन्हें अलग करते हैं। नाभिक भी फिर से प्रकट होते हैं और प्रत्येक बेटी कोशिका में गुणसूत्रों के क्रोमैटिन तंतु अलग हो जाते हैं। इस बिंदु पर, मूल कोशिका की आनुवंशिक सामग्री समान रूप से दो नई बेटी कोशिकाओं में विभाजित होती है।

साइटोकिनेसिस विभाजन का अंतिम चरण है जब पशु कोशिकाएं दो बेटी कोशिकाओं के बीच एक दरार के साथ अलग होने लगती हैं। पादप कोशिकाओं में, एक कोशिका प्लेट प्रत्येक पर एक कोशिका भित्ति बनाने के लिए पुत्री कोशिकाओं को अलग करती है। बेटी कोशिकाओं को द्विगुणित कोशिका भी कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक में एक दूसरे के समान और मूल कोशिका के रूप में पूर्ण और सटीक समान गुणसूत्र होते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन के केवल दो चरण हैं- अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II। प्रत्येक नई कोशिका में अद्वितीय डीएनए होगा। यह आनुवंशिकी में महान विविधता देता है जिसे देखा जा सकता है जब एक ही दो माता-पिता वाले दो बच्चे एक-दूसरे से बहुत अलग दिखते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन तब होता है जब एक कोशिका में प्रत्येक गुणसूत्र का एक छोटा हिस्सा टूट जाता है और दूसरे गुणसूत्र से जुड़ जाता है। इसे आनुवंशिक पुनर्संयोजन या क्रॉसिंग ओवर कहा जाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन I गुणसूत्रों को पार करने के लिए आधे में विभाजित करता है। अर्धसूत्रीविभाजन II प्रत्येक कोशिका में प्रत्येक गुणसूत्र में आनुवंशिकी की मात्रा को आधे में विभाजित करता है। कोशिका विभाजन का अंतिम परिणाम समसूत्री विभाजन में दो के बजाय चार संतति कोशिकाएँ हैं। इनमें से प्रत्येक बेटी कोशिका में मूल मूल कोशिका के रूप में गुणसूत्रों की संख्या का आधा ही होता है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं नाभिक के बिना एकल-कोशिका वाले जीवाणु जीव हैं। वे सूक्ष्म जीव हैं जिन्हें अस्तित्व के लिए विभाजित करने की आवश्यकता है। विभाजन की प्रक्रिया को द्विआधारी विखंडन कहा जाता है, जिसमें एक कोशिका दो हो जाती है। बाइनरी विखंडन में पहला कदम तब होता है जब कोशिका में डीएनए की प्रतिलिपि बनाई जाती है, और डीएनए के छोटे टुकड़े प्लास्मिड कहलाते हैं, दोहराए जाते हैं, और फिर दो कॉपी और मूल गति के विपरीत छोर पर जाते हैं सेल। कोशिका बढ़ती और लंबी होती है, और फिर कोशिका के बीच में एक सेप्टल वलय बनता है जो इसे दो कोशिकाओं में विभाजित करता है।

विभाजन की यह प्रक्रिया दंत सोता के साथ नरम पनीर को आधे में काटने का एक ही विचार है। नरम चीज को चाकू से साफ करना मुश्किल होता है क्योंकि नरम स्थिरता होती है। यदि आप नरम पनीर को एक प्लेट पर सेट करते हैं, तो आप इसे समान और समान आकार के दो टुकड़े बनाने के लिए दंत सोता के साथ आधा समान रूप से काट सकते हैं।

अलैंगिक कोशिका विभाजन का उपयोग प्रजनन के लिए किया जाता है जिसमें नई कोशिकाएँ मूल कोशिका के द्विभाजन द्वारा दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजन द्वारा निर्मित होती हैं। विभाजित सभी कोशिकाओं में मूल कोशिका के समान आनुवंशिक पहचान होती है। यह जीवों को बैक्टीरिया, शैवाल, खमीर, सिंहपर्णी और फ्लैटवर्म के रूप में बहुत तेजी से प्रजनन करने की अनुमति देता है। नई व्यक्तिगत कोशिकाओं को क्लोन कहा जाता है क्योंकि वे मूल कोशिकाओं के सटीक डुप्लिकेट हैं।

बैक्टीरिया अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं और लगभग 20 मिनट में बहुत जल्दी अपनी संख्या को दोगुना कर देते हैं। इसलिए बैक्टीरिया का प्रकोप बहुत गंभीर हो सकता है और इतनी तेजी से बढ़ सकता है। तेजी से प्रजनन विधि को ऑफसेट करने के लिए बैक्टीरिया कोशिकाओं की मृत्यु दर भी अधिक होती है।

खमीर उत्पाद नवोदित होने की प्रक्रिया द्वारा अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं लेकिन यौन प्रजनन भी कर सकते हैं। नवोदित प्रक्रिया में कोशिका के बाहरी किनारे पर एक उभार बनता है, और फिर परमाणु विभाजन होता है। नाभिक में से एक कली में चला जाता है, और फिर यह मूल कोशिका को तोड़ देता है। नवोदित द्वारा अलैंगिक रूप से प्रजनन यह भी है कि कैसे फ्लैटवर्म दो अलग-अलग वर्गों में टूट जाते हैं और दो पूर्ण फ्लैटवर्म बनाने के लिए पुन: उत्पन्न होते हैं।

कुछ कीड़े जैसे चींटियाँ, ततैया और मधुमक्खियाँ यौन या अलैंगिक रूप से प्रजनन कर सकती हैं। जब कोशिकाएं इन कीड़ों में अलैंगिक विभाजन में विभाजित होती हैं, तो वे पार्थेनोजेनेसिस की प्रक्रिया का उपयोग करती हैं जिसमें नए कीड़े उन अंडों से पुन: उत्पन्न होते हैं जो निषेचित नहीं होते हैं। कुछ प्रजातियों में जो यौन और अलैंगिक दोनों तरह से प्रजनन कर सकती हैं, निषेचित अंडे नर कीड़े पैदा करते हैं, और निषेचित अंडे मादा कीड़े पैदा करते हैं।

जब पौधे अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं, तो इसे वानस्पतिक प्रसार कहा जाता है, और यह विधि किसानों द्वारा पसंद की जाती है क्योंकि यह मूल पौधे के समान फसल पैदा करती है। कभी-कभी इस विधि को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि कुछ बीजों को अंकुरित करना कठिन होता है।

उदाहरण के लिए, आलू की आंखें या जड़ वाले क्षेत्रों को आलू के बीज या मूल पौधे के समान अधिक आलू के पौधे उत्पन्न करने के लिए लगाया जाता है। केले के पौधों को मूल पौधे के आधार से उगने वाले शिशु चूसने वाले पौधों को अलग करके और एक नए पौधे के लिए हर एक को लगाकर पुन: उत्पन्न किया जाता है। रास्पबेरी की झाड़ियों को कुछ निचली शाखाओं को जमीन की ओर झुकाकर और उन्हें मिट्टी से ढककर पुन: उत्पन्न किया जा सकता है। शाखाएं अपनी जड़ प्रणाली विकसित करेंगी और कई नए पौधों को पुन: उत्पन्न करेंगी जिन्हें अंततः अलग किया जा सकता है और एक नई फसल के लिए अलग से लगाया जा सकता है।