सेल: संरचना और कार्य | General Awareness & Knowledge for RRB NTPC (Hindi) - RRB NTPC/ASM/CA/TA PDF Download

कोशिका की परिभाषा

कोशिका जीवन की मूलभूत इकाई है, जो सभी जीवन प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार सबसे छोटी इकाई के रूप में कार्य करती है।

• कोशिका निर्माण के ब्लॉक: कोशिकाएँ, जो जीवित जीवों की संरचनात्मक, कार्यात्मक और जैविक इकाइयाँ हैं, स्वतंत्र रूप से पुनरुत्पादित होने की क्षमता रखती हैं, जिससे उन्हें जीवन के निर्माण के ब्लॉकों का दर्जा प्राप्त होता है।
• कोशिका की संरचना: एक झिल्ली द्वारा बंद, प्रत्येक कोशिका में एक तरल होता है जिसे साइटोप्लाज़्म कहा जाता है, जिसमें प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, और लिपिड जैसे जैविक अणु होते हैं। इसके अलावा, कोशिका के अंगिकाएँ साइटोप्लाज़्म के भीतर निलंबित होती हैं।

कोशिका का समझना: कोशिका जीवविज्ञान में एक अंतर्दृष्टि

• कोशिका का संरचनात्मक महत्व: कोशिकाएँ संरचनात्मक और मूलभूत जीवन इकाई के रूप में परिभाषित की जाती हैं, जो कोशिका जीवविज्ञान के अध्ययन का विषय हैं, जिसमें रॉबर्ट हुक को कोशिकाओं की खोज करने वाला पहला जीवविज्ञानी माना जाता है।
• कोशिकीय संरचना और विविधता: सभी जीवित जीव, चाहे एककोशिकीय हों या बहुकोशिकीय, कोशिकाओं से बने होते हैं। मायकोप्लाज्मा, जिन्हें सबसे छोटी कोशिकाएँ माना जाता है, शरीर की संरचना में योगदान देने वाली कोशिकाओं की विविधता को उजागर करता है।
• कोशिका की जटिलता और विविधता: कोशिकाएँ, बिल्डिंग के विभिन्न ईंटों की तरह, मानव शरीर के भीतर विभिन्न आकारों और प्रकारों में पाई जाती हैं। यह जटिलता जीवों में फैली हुई है, जिसमें मनुष्यों की कोशिका की संख्या बैक्टीरिया से अधिक होती है।
• कोशिका के अंगिकाएँ और आनुवंशिक सामग्री: कोशिकीय जटिलता विशेष अंगिकाओं के माध्यम से और अधिक स्पष्ट होती है जो जीवन की प्रक्रियाओं को कार्यान्वित करती हैं, प्रत्येक की अनूठी संरचना होती है। इसके अलावा, कोशिकाएँ प्रजातियों की निरंतरता के लिए आवश्यक आनुवंशिक सामग्री को रखती हैं।
• कोशिका की खोज में अग्रणी: कोशिकाओं का रहस्योद्घाटन विज्ञान के क्षेत्र में एक महान उपलब्धि के रूप में खड़ा है, जो जीवन के मौलिक घटकों को उजागर करता है। यह भूमि-चिह्नित अन्वेषण जीवों और उनकी जटिल जीवन प्रक्रियाओं की हमारी समझ को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।
• कोशिकाओं के खोजकर्ता: कोशिकाओं की प्रारंभिक खोज का श्रेय रॉबर्ट हुक को जाता है, जिन्होंने 1665 में एक यौगिक सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से बोतल के कॉर्क के एक टुकड़े का अध्ययन किया। हुक की तीव्र अवलोकनों ने उसे छोटे कमरों के समान सूक्ष्म संरचनाएँ देखने के लिए प्रेरित किया, जिससे उसने "कोशिकाएँ" शब्द का प्रयोग किया। हालांकि, संक्रामकता की सीमाओं का सामना करते हुए, हुक ने इन संस्थाओं को निर्जीव माना।
• सूक्ष्मदर्शी में प्रगति: कोशिकाओं को समझने के प्रयास ने एंटोन वान लीवेनहोक के साथ गति पकड़ी, जिन्होंने उच्चतम संक्रामकता के साथ यौगिक सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करते हुए कोशिकाओं को गति या गतिशीलता प्रदर्शित करते हुए देखा। इस महत्वपूर्ण अवलोकन ने लीवेनहोक को इन सूक्ष्म जीवों की जीवन्तता को पहचानने के लिए प्रेरित किया, जिसे अंततः "एनिमल्कुल्स" कहा गया।
• कोशिका की संरचना में अंतर्दृष्टि: 1883 में, रॉबर्ट ब्राउन, एक प्रतिष्ठित स्कॉटिश वनस्पतिशास्त्री, ने कोशिका की संरचना के पहले दृष्टिकोण प्रदान करके अग्रणी योगदान दिया। उनके ऑर्किड कोशिकाओं पर ध्यान केंद्रित करने ने नाभिक का वर्णन करने में महत्वपूर्ण प्रगति की, जो कोशिकाओं के भीतर छिपी जटिल दुनिया को समझने में महत्वपूर्ण कदम था।

हुक से लेकर लीवेनहोक और ब्राउन तक इन वैज्ञानिक अग्रदूतों के सहयोगात्मक प्रयासों ने हमारी कोशिकाओं के बारे में समझ को आकार दिया, जिससे कोशिका जीवविज्ञान के समृद्ध क्षेत्र की नींव रखी गई।

कोशिकाओं की आवश्यक विशेषताएँ

• संरचनात्मक आधार: कोशिकाएँ एक जीव के शरीर को संरचना और समर्थन प्रदान करने वाली मौलिक आर्किटेक्चरल इकाइयाँ हैं।
• ऑर्गेनेल संगठन: कोशिका के भीतर, विभिन्न ऑर्गेनेल्स को बारीकी से व्यवस्थित किया गया है, प्रत्येक अपनी स्वयं की झिल्ली से घिरा हुआ है।
• न्यूक्लियस के रूप में आनुवंशिक केंद्र: न्यूक्लियस, एक प्रमुख ऑर्गेनेल, आनुवंशिक जानकारी को संजोता है जो कोशिका के प्रजनन और विकास के लिए महत्वपूर्ण है।
• एकीकृत साइटोप्लाज्मिक संरचना: हर कोशिका में एक अद्वितीय न्यूक्लियस और झिल्ली से घिरे ऑर्गेनेल्स के साथ सज्जित साइटोप्लाज्म होता है।
• शक्तिशाली माइटोकॉन्ड्रिया: डबल झिल्ली से घिरे माइटोकॉन्ड्रिया ऊर्जा के महत्वपूर्ण लेनदेन का आयोजन करते हुए पावरहाउस के रूप में उभरते हैं।
• लाइसोजोमल सफाई दल: लाइसोसोम कोशिका के भीतर अवांछित सामग्रियों को पचाकर उसकी स्वच्छता सुनिश्चित करते हैं।
• एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की संगठनात्मक भूमिका: एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम आंतरिक कोशिका संगठन में महत्वपूर्ण योगदान करता है। यह विशिष्ट अणुओं का संश्लेषण करता है, उन्हें प्रोसेस करता है, और उन्हें निर्दिष्ट स्थानों के लिए निर्देशित करता है।

कोशिका संबंधी विविधता

कोशिकाएँ, विभिन्न कारखानों के समान, साझा उद्देश्य को पूरा करने के लिए विभिन्न श्रमिकों और विभागों का उपयोग करती हैं। कोशिका की संरचना के आधार पर दो प्रमुख प्रकार हैं: प्रोकैरियोटिक और यूकैरियोटिक कोशिकाएँ।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ:

• न्यूक्लियस का अभाव: प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में एक स्पष्ट न्यूक्लियस नहीं होता, आनुवंशिक सामग्री एक क्षेत्र में स्वतंत्र रूप से निलंबित होती है जिसे न्युकोइड कहा जाता है।
• सूक्ष्म जीवों की विशिष्टताएँ: ये कोशिकाएँ, जैसे आर्किया, बैक्टीरिया, और सायनोबैक्टीरिया, मुख्यतः एकल-कोशिकीय सूक्ष्म जीव हैं।
• छोटी आयाम: प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का आकार 0.1 से 0.5 µm व्यास में होता है।
• आनुवंशिक सामग्री के विकल्प: प्रोकैरियोट्स में आनुवंशिक सामग्री या तो DNA या RNA के रूप में प्रकट हो सकती है।
• असामान्य प्रजनन का वर्चस्व: प्रजनन मुख्यतः बाइनरी फिशन के माध्यम से होता है, जो कि अयुग्मज प्रजनन का एक रूप है। संयुग्मन, जबकि यौन प्रजनन नहीं है, एक notable विशेषता है।

यूकैरियोटिक कोशिकाएँ:

• न्यूक्लियर उपस्थिति: यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एक विशिष्ट नाभिक होता है, जो उन्हें उनके प्रोकेरियोटिक समकक्षों से अलग करता है।
• आयाम विविधता: यूकेरियोटिक कोशिकाओं का आकार एक व्यापक रेंज में फैला होता है, जो लगभग 10–100 µm व्यास में होता है।
• बहु-कोशिकीय विविधता: पौधों, कवक, प्रोटोज़ोन्स और जानवरों को शामिल करते हुए, यूकेरियोट्स में व्यापक श्रेणी की विविधता होती है।
• झिल्ली शासन: प्लाज्मा मेम्ब्रेन पोषक तत्वों और इलेक्ट्रोलाइट्स के परिवहन की निगरानी करती है, जो कोशिका-से-कोशिका संचार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
• प्रजनन विविधता: यूकेरियोटिक कोशिकाएं यौन और अलैंगिक प्रजनन तंत्र दोनों में भाग लेती हैं।
• विविध कोशिका संरचनाएं: पौधों और जानवरों की कोशिकाओं के बीच उल्लेखनीय भिन्नताएँ होती हैं; उदाहरण के लिए, क्लोरोप्लास्ट और केंद्रीय वैक्यूओल पौधों की कोशिकाओं की विशेषता होती हैं।

आर्किटेक्चरल चमत्कार: कोशिका संरचना के घटक

कोशिकीय यात्रा की शुरुआत: जीवन की प्रक्रियाओं की जटिलताएँ विभिन्न घटकों के सहयोगात्मक प्रयासों द्वारा संचालित होती हैं जो कोशिका संरचना का निर्माण करते हैं। कोशिका दीवार, कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्म, नाभिक, और कोशिका अंगों की खोज में गहराई से जाएं, प्रत्येक जीवन की सिम्फनी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

वास्तुकला के चमत्कार: कोशिका संरचना के घटक

कोशिका यात्रा की शुरुआत: जीवन की प्रक्रियाओं की जटिलताओं का संचालन विभिन्न घटकों के सहयोग से होता है, जो कोशिका संरचना का निर्माण करते हैं। कोशिका की दीवार, कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्म, नाभिक और कोशिका अंगों की खोज में गहराई से उतरें, जो जीवन के इस संगीत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कोशिका झिल्ली: द्वार की रक्षक:

• कोशिकीय प्रहरी: कोशिका झिल्ली एक मजबूत रक्षक के रूप में खड़ी होती है, जो कोशिका को समर्थन और सुरक्षा प्रदान करती है।
• यातायात नियंत्रक: यह पदार्थों के प्रवेश और निकास को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करती है, कोशिका सीमाओं को परिभाषित करती है।
• छिद्रयुक्त कवच: संरचनात्मक रूप से, यह छिद्रयुक्त झिल्ली पदार्थों की चयनात्मक गति को सुविधाजनक बनाती है और कोशिका को क्षति से बचाती है।
• सीमा निर्माण: दीवार जैसे संरचना के रूप में, कोशिका झिल्ली न केवल कोशिकाओं को सीमांकित करती है बल्कि उनके स्थानिक संबंध को भी परिभाषित करती है।
• अचलता में अनुकूलन: पौधे, जो अचलता में स्थित हैं, में ऐसी कोशिका संरचनाएँ होती हैं जो बाहरी कारकों के खिलाफ सुरक्षा कार्यों को मजबूत बनाती हैं।

कोशिका दीवार: पौधों का रक्षक किला:

• प्रमुख रक्षक: कोशिका दीवार पौधों के कोशिकीय समूह में केंद्रीय भूमिका निभाती है, जिसमें सेलुलोज़, हेमीसेलुलोज़, और पेक्टिन शामिल होते हैं।
• विशिष्ट सीमा: पौधों की कोशिकाओं के लिए विशेष, यह प्लाज्मा झिल्ली और कोशिकीय घटकों की रक्षा करती है।
• कठोरता शामिल: इसकी कठोर और सख्त प्रकृति एक बाहरी परत बनाती है, जो संरचनात्मक अखंडता प्रदान करती है।
• समर्थन का वास्तुकार: संरचनात्मक आधार के रूप में कार्य करते हुए, कोशिका दीवार आकार, समर्थन और यांत्रिक झटकों और चोटों के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करती है।

साइटोप्लाज्म: जीवन का रासायनिक बर्तन:

• जेली जैसी हब: साइटोप्लाज्म, एक घना और स्पष्ट जेली जैसी सामग्री, कोशिका झिल्ली के भीतर स्थित है, जो एक रासायनिक बर्तन के रूप में कार्य करती है।
• प्रतिक्रियाओं का केंद्र: कई रासायनिक प्रतिक्रियाएँ जो कोशिकीय कार्यों के लिए आवश्यक हैं, इस गतिशील साइटोप्लाज्मिक वातावरण में होती हैं।
• अंगों का ओएसिस: अंतःस्रावी रेटिकुलम, वैक्यूओल्स, माइटोकॉन्ड्रिया, और राइबोसोम जैसे महत्वपूर्ण अंगों का घर, साइटोप्लाज्म कोशिकीय गतिविधियों का संचालन करता है।

नाभिक: कोशिकीय संगीत का conductor:

आनुवंशिक कमांड सेंटर: नाभिक कोशिका की विरासत सामग्री, DNA को अपने में समेटे हुए है, जो आनुवंशिक खाका निर्धारित करता है।

कोशीय मास्टर: संकेतों का उत्सर्जन करते हुए, नाभिक कोशीय प्रक्रियाओं—विकास, परिपक्वता, विभाजन और प्रोग्राम्ड सेल डेथ—को निर्देशित करता है।

शेल्डेड संक्चुरी: नाभिकीय आवरण के भीतर बंद, नाभिक DNA की सुरक्षा करता है, जो पौधे की कोशीय संरचना में एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में उभरता है।

कोशिका का सिद्धांत उद्घाटित: कोशीय ज्ञान के सिद्धांत

कोशीय ज्ञान के अग्रदूत: जर्मन दृष्टिवान Theodor Schwann, Matthias Schleiden, और Rudolf Virchow ने कोशिका सिद्धांत को उद्घाटित किया, जो जीवन की संरचना की मूलभूत परिकल्पना है। इसके तीन प्रमुख सूत्र इस प्रकार हैं:

• कोशीय ब्रह्मांड: पृथ्वी की विविधता में सभी जीवित प्राणी कोशिकाओं के सामंजस्यपूर्ण संयोजन हैं, जो विभिन्न जीवन रूपों को एकजुट करने वाली कोशीय संगति की पुष्टि करते हैं।
• कोशिका, जीवन की मौलिक इकाई: कोशिका, अपनी जटिल संरचना और कार्यों के साथ, जीवन की मौलिक इकाई के रूप में उभरती है, जो जैविक अस्तित्व की गहरी जटिलताओं को समेटे हुए है।
• कोशाओं का निरंतर उद्भव: जीवन के शाश्वत चक्र से कोशाएँ निरंतर उत्पन्न होती हैं, जो पूर्व-उपस्थित कोशीय पूर्वजों से अविरल वंशानुगतता पर जोर देती हैं।

आधुनिक कोशीय ज्ञान की गूंज: कोशिका सिद्धांत की विकसित होती कहानी समकालीन अंतर्दृष्टियों के साथ गूंजती है, जो कोशीय अस्तित्व के अतिरिक्त सत्य को संक्षेपित करती है:

• ऊर्जा का कोशीय मार्ग: कोशीय क्षेत्रों के भीतर, ऊर्जा एक महत्वपूर्ण धारा के रूप में प्रवाहित होती है, जो जीवन की गतिशील यात्रा को परिभाषित करने वाली निरंतर प्रक्रियाओं को प्रोत्साहित करती है।
• आनुवंशिक ताना-बाना: आनुवंशिक जानकारी कोशा से कोशा तक gracefully प्रवाहित होती है, जीवन का जटिल ताना-बाना बुनते हुए, DNA में कोडित विरासत को आगे बढ़ाते हुए।
• कोशाओं की रासायनिक एकता: अद्वितीय विविधता के बीच, कोशाओं की रासायनिक संरचना एक अपरिवर्तनीय संगति बनी रहती है, जो जीवन को बनाए रखने वाले मौलिक निर्माण खंडों को सामंजस्यित करती है।

कोशा के कार्यों की संगति: जीवन की भव्यता के संयोजन को संक्षेपित करते हुए कोशाओं के बहुआयामी कार्यों के माध्यम से यात्रा करें:

• समर्थन और संरचना के आर्किटेक्ट: कोशिकाएँ आधारभूत आर्किटेक्ट के रूप में कार्य करती हैं, जीवों को संरचनात्मक समर्थन प्रदान करती हैं। कोशिका दीवार और कोशिका झिल्ली का गतिशील युग्म जीवन के विविध परिदृश्यों को आकार देता है, जैसे त्वचा की कोशिकीय बुनाई और संवहनीय पौधों में सहायक ज़ाइलम।
• माइटोसिस: वृद्धि की सामंजस्यपूर्ण ताल: माइटोसिस के तालबद्ध नृत्य में, कोशिकाएँ अपनी गुणन का अभिनय करती हैं, वृद्धि को सामंजस्य में लाते हुए और जीवन की शानदार बुनाई को स्थायी बनाते हुए।
• परिवहन नृत्य: सक्रिय और निष्क्रिय बैले: कोशिकाएँ परिवहन की कला में निपुण होती हैं, सक्रिय और निष्क्रिय गतिविधियों के बीच बैले का आयोजन करती हैं, पोषक तत्वों को आयात करने और अपशिष्ट को समाप्त करने के लिए, कोशिकीय जीवन कीVitality सुनिश्चित करती हैं।
• ऊर्जावान गूंज: प्रकाश संश्लेषण और श्वसन: कोशिकीय पावरहाउस ऊर्जा की गूंज पर निकलते हैं, पौधे प्रकाश संश्लेषण का संगीत संचालित करते हैं, जबकि जानवर श्वसन के ताल में संलग्न होते हैं, जीवन की निरंतर खोज को ईंधन प्रदान करते हैं।
• प्रजनन बैले: माइटोसिस और मियोसिस: प्रजनन के बैले में, कोशिकाएँ सुगमता से माइटोसिस करती हैं, जो एकल-कोशीय नृत्य है जो समान बेटी कोशिकाएँ उत्पन्न करता है। इस बीच, मियोसिस आनुवंशिक विविधता को प्रकट करता है, जीवन की विकासात्मक कथा में योगदान करता है।

इन कोशिकीय कार्यों के भीतर जीवन की गहन कहानी निहित है, जहाँ कोशिकाएँ आर्किटेक्ट और प्रदर्शनकारियों दोनों के रूप में उभरती हैं, अस्तित्व के सार को परिभाषित करने वाले जटिल बैले का निर्माण करती हैं।