कोशिका सिद्धांत के मुख्य प्रावधान, इसका महत्व
सभी जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं - एक कोशिका (एककोशिकीय जीव) या कई (बहुकोशिकीय) से। एक कोशिका जीवित पदार्थ के मुख्य संरचनात्मक, कार्यात्मक और पुनरुत्पादक तत्वों में से एक है; यह एक प्राथमिक जीवित प्रणाली है। गैर-सेलुलर जीव (वायरस) हैं, लेकिन वे केवल कोशिकाओं में ही प्रजनन कर सकते हैं। ऐसे जीव हैं जो गौण रूप से खो गए हैं सेलुलर संरचना(कुछ शैवाल)। कोशिका के अध्ययन का इतिहास अनेक वैज्ञानिकों के नाम से जुड़ा है। आर. हुक ने सबसे पहले ऊतकों का अध्ययन करने के लिए एक माइक्रोस्कोप का उपयोग किया और कॉर्क और एल्डरबेरी कोर के कट पर उन्होंने कोशिकाओं को देखा, जिसे उन्होंने कोशिकाएं कहा। एंथोनी वैन लीउवेनहोक ने पहली बार 270x आवर्धन के तहत कोशिकाओं को देखा। एम. श्लीडेन और टी. श्वान कोशिका सिद्धांत के निर्माता थे। वे गलती से मानते थे कि शरीर में कोशिकाएं प्राथमिक गैर-कोशिकीय पदार्थ से उत्पन्न होती हैं। बाद में, आर। विर्चो ने सेलुलर सिद्धांत के सबसे महत्वपूर्ण प्रावधानों में से एक तैयार किया: "हर कोशिका दूसरे सेल से आती है ..." विज्ञान के विकास में सेलुलर सिद्धांत का महत्व महान है। यह स्पष्ट हो गया कि कोशिका सभी जीवित जीवों का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। यह रूपात्मक रूप से उनका मुख्य घटक है; कोशिका एक बहुकोशिकीय जीव का भ्रूण आधार है, क्योंकि एक जीव का विकास एक कोशिका से शुरू होता है - एक ज़ीगोट; कोशिका शारीरिक और का आधार है जैव रासायनिक प्रक्रियाएंजीव में। कोशिका सिद्धांतइस निष्कर्ष पर पहुंचा कि समानता है रासायनिक संरचनासभी कोशिकाओं की और एक बार फिर पूरे जैविक दुनिया की एकता की पुष्टि की।
इस प्रकार की व्यवस्था, जिसमें पेंटोस और फॉस्फेट बाहर की ओर उजागर होते हैं और आधार डबल हेलिक्स के अंदर छिपे होते हैं, इन अणुओं के व्यवहार में प्रतिक्रिया करते हैं जलीय वातावरण. अनिवार्य रूप से, पेंटोस और फॉस्फेट हाइड्रोफिलिक हैं, जबकि बेस हाइड्रोफोबिक हैं। अणु के घूर्णन के कारण, प्रत्येक बेस जोड़ी में पिछले एक की तुलना में 36º रोटेशन होता है।
ये डेटा रोज़ालिंड फ्रैंकलिन और मौरिस विल्किंस द्वारा प्राप्त किए गए थे, जिन्होंने उन्हें वाटसन और क्रिक के ध्यान में लाया जब वे अपना शोध कर रहे थे। उनकी मदद से, उन्होंने एक त्रि-आयामी आणविक संरचना को इकट्ठा करने की कोशिश की जो इसके अनुरूप है रासायनिक गुण, जल व्यवहार और इन ब्लॉकों की ज्यामिति, साथ ही पिछले डेटा। इस अणु की संरचना को समझना, जिसे पहले से ही आनुवंशिक सामग्री की भूमिका के लिए जिम्मेदार ठहराया जा चुका है, का परिणाम था त्वरित विकासआणविक जीव विज्ञान जो तब से हुआ है।
कोशिका विभाजन के अंत में, प्रत्येक बेटी कोशिका को सेंट्रीओल्स की एक जोड़ी मिलती है। सेंट्रीओल्स सिलिया और फ्लैगेल्ला को जन्म देते हैं, मोबाइल एक्सटेंशन जो कुछ सेल प्रकारों में मौजूद होते हैं। परमाणु लिफाफामध्यवर्ती तंतुओं की संरचना द्वारा समर्थित, परमाणु पटल। परमाणु लिफाफे में आंशिक रूप से एक प्रोटीन परिसर, परमाणु झरझरा परिसर के साथ छिद्र होते हैं। इन परिसरों के माध्यम से, नाभिक में प्रवेश करने वाले या साइटोप्लाज्म छोड़ने वाले पदार्थों का नियंत्रण कार्य करता है। न्यूक्लियस के अंदर न्यूक्लियर सैप होता है, जो न्यूक्लियस का तरल हिस्सा होता है, जो साइटोसोल के बराबर होता है।
आधुनिक कोशिका सिद्धांत में निम्नलिखित प्रावधान शामिल हैं:
कोशिका सभी जीवित जीवों की संरचना और विकास की मूल इकाई है, जीवित की सबसे छोटी इकाई;
सभी एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएं उनकी संरचना, रासायनिक संरचना, महत्वपूर्ण गतिविधि और चयापचय की बुनियादी अभिव्यक्तियों में समान (समरूप) हैं;
न्यूक्लियोटाइड और न्यूक्लिक एसिड। जीनोम अनुक्रम में कुछ भाग जीन होते हैं; अन्य भाग इंटरजेनिक क्षेत्र हैं। जीन में प्रोटीन बनाने की जानकारी वाले टुकड़े शामिल होते हैं। . हालांकि, जीन के भीतर सिग्नलिंग जोन हैं जो लिखित नहीं हैं। वे विराम चिह्नों की तरह कार्य करते हैं, एक जीन की शुरुआत और अंत को चिह्नित करते हैं। हालांकि इन क्षेत्रों की नकल नहीं की जाती है, फिर भी वे शेष जीन के प्रतिलेखन के लिए अपरिहार्य हैं। कोशिकाएं अपने जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती हैं; वे एक ही समय में अपने सभी जीनों का लिप्यंतरण और अनुवाद नहीं करते हैं।
प्रोटीन द्वारा गठित एक मैट्रिक्स या "स्कैफोल्ड" न्यूक्लियोप्लाज्म का पता लगाता है और क्रोमैटिन का समर्थन करता है। क्रोमैटिन फाइबर होते हैं बदलती डिग्रीझुकना, जिसके परिणामस्वरूप अधिक कॉम्पैक्ट संरचना होती है। उच्चतम डिग्रीझुकना कोशिका विभाजन के दौरान प्राप्त किया जाता है। क्रोमैटिन तब संरचनाओं के निर्माण की ओर जाता है जो एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, क्रोमोसोम के तहत स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। प्रत्येक प्रजाति के लिए संख्या और प्रकार के गुणसूत्र स्थिर होते हैं; मानव कोशिकाएं 46 गुणसूत्र होते हैं। न्यूक्लियोप्लाज्म सेक्टर में क्रोमेटिन के कई लूप के अभिसरण से नाभिक बनता है।
कोशिकाओं का प्रजनन उनके विभाजन से होता है, और प्रत्येक नई कोशिका मूल (माँ) कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप बनती है;
जटिल बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिकाएं अपने कार्य में विशिष्ट होती हैं और ऊतक बनाती हैं; ऊतकों में ऐसे अंग होते हैं जो बारीकी से परस्पर जुड़े होते हैं और नियमन के तंत्रिका और विनोदी तंत्र के अधीनस्थ होते हैं।
जीनोम में अनुक्रम होते हैं जो नियामकों के रूप में कार्य करते हैं। वे गैर-कोडिंग क्षेत्र हैं क्योंकि वे अन्य अणुओं को बनाने या प्रतिलेखन करने के लिए जानकारी नहीं रखते हैं, लेकिन वे जीन प्रतिलेखन के क्षण और दर को विनियमित करने का कार्य करते हैं। प्रतिलेखन को विनियमित करने के लिए, विनियामक अनुक्रमों को विशिष्ट प्रतिलेखन कारकों के रूप में ज्ञात विनियामक प्रोटीनों के लिए बाध्य होना चाहिए। इंटरजेनिक अनुक्रम गैर-कोडिंग अनुक्रम हैं।
वे कभी लिखित नहीं होते हैं और यद्यपि उनके अर्थ के बारे में विभिन्न परिकल्पनाएं हैं, उनका कार्य अज्ञात है। उनमें से कई ट्रांसपोजेबल या ट्रांसपोजेबल तत्व हैं जो जीनोम में स्थिति बदल सकते हैं। वे मानव जीनोम का लगभग 50% हिस्सा बनाते हैं। सामान्य अनुक्रम.
बदले में, साइटोसोल से प्रोटीन न्यूक्लियोलस में जमा हो जाते हैं। वे, एक बार निर्मित होने के बाद, साइटोसोल की ओर निर्देशित होते हैं। अपने आकार और कार्य दोनों के कारण, कोशिका के भीतर नाभिक सबसे अधिक दिखाई देने वाली संरचना है। कोशिकाओं के रखरखाव और प्रजनन के लिए केंद्रक अपरिहार्य है। यदि कोई कोशिका अपना केंद्रक खो देती है, तो वह जल्दी मर जाती है। यहां तक कि जब परमाणु हानि को परिपक्वता प्रक्रिया के हिस्से के रूप में प्रोग्राम किया जाता है, जैसा कि एरिथ्रोसाइट्स के साथ होता है, तो कोशिका बहुत कम समय तक जीवित रहती है और यह स्पष्ट है कि यह कभी भी पुनरुत्पादन नहीं कर पाती है।
कालिया और फ्लैगेल्ला एक प्लाज़्मा झिल्ली द्वारा कवर किए गए साइटोप्लाज्म के मोबाइल लंबे समय तक होते हैं जो कुछ प्रकार की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। किलिया - लघु और असंख्य उपांग; फ्लैगेल्ला अधिक लंबाई के विस्तार हैं और प्रति कोशिका एक या अधिक मौजूद हैं। में मानव शरीरकेवल कोशिकीय कोशिकाएं ही शुक्राणु होती हैं। फ्लैगेलम एक पूंछ बनाता है जो शुक्राणु को शुक्राणु और महिला जननांग पथ में ले जाता है। हालाँकि, जब बालों की कोशिकाएँ एक ऊतक का हिस्सा होती हैं, तो सिलिया का उपयोग धाराओं को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है पर्यावरण.
कोशिका सिद्धांत का महत्वविज्ञान के विकास में इस तथ्य में निहित है कि इसके लिए धन्यवाद यह स्पष्ट हो गया कि कोशिका सभी जीवित जीवों का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। यह उनका मुख्य "भवन" घटक है, कोशिका भ्रूण का आधार है बहुकोशिकीय जीव, क्योंकि एक जीव का विकास एक एकल कोशिका, ज़ीगोट से शुरू होता है। कोशिका शरीर में शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का आधार है, क्योंकि पर जीवकोषीय स्तरअंततः, सभी शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं। कोशिका सिद्धांत ने यह निष्कर्ष निकालना संभव बना दिया कि सभी कोशिकाओं की रासायनिक संरचना समान है और एक बार फिर पूरे जैविक दुनिया की एकता की पुष्टि की। सभी जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं - एक कोशिका (प्रोटोजोआ) या कई (बहुकोशिकीय) से। एक कोशिका जीवित पदार्थ के मुख्य संरचनात्मक, कार्यात्मक और पुनरुत्पादक तत्वों में से एक है; यह एक प्राथमिक जीवित प्रणाली है। विकासशील रूप से गैर-कोशिकीय जीव (वायरस) हैं, लेकिन वे केवल कोशिकाओं में ही प्रजनन कर सकते हैं। संरचना और आकार दोनों में अलग-अलग कोशिकाएँ एक दूसरे से भिन्न होती हैं (कोशिका का आकार 1 माइक्रोन से लेकर कई सेंटीमीटर तक होता है - ये मछली और पक्षियों के अंडे हैं), और आकार में (वे एरिथ्रोसाइट्स की तरह गोल हो सकते हैं, पेड़ की तरह न्यूरॉन्स की तरह), और जैव रासायनिक विशेषताओं में (उदाहरण के लिए, क्लोरोफॉल या बैक्टीरियोक्लोरोफिल युक्त कोशिकाओं में, प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाएं होती हैं जो इन रंजकों की अनुपस्थिति में असंभव होती हैं), और कार्य द्वारा (सेक्स कोशिकाएं - युग्मक और दैहिक - शरीर कोशिकाएं होती हैं, जो बदले में होती हैं) कई अलग-अलग प्रकारों में विभाजित)।
मनुष्य उपकला में सिलिअरी कोशिकाओं को प्रस्तुत करता है श्वसन तंत्र; वहां, सिलिअरी मूवमेंट की ओर विस्थापन पैदा करता है बाहरबलगम की एक परत जहां हवा में प्रवेश करने वाले कण फंस जाते हैं। में फैलोपियन ट्यूबसिलिअरी मूवमेंट अंडाशय से निकले अंडे को अंदर की ओर आकर्षित करने का काम करता है पेट की गुहा. हालाँकि, सिलिया और फ्लैगेला की संरचना समान है। दोनों एक विस्तार से घिरे हैं प्लाज्मा झिल्ली, जो axoleme नाम लेता है। अंदर सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा गठित एक अक्षतंतु है, जो नौ परिधीय युगल और केंद्रीय सूक्ष्मनलिकाएं की एक जोड़ी में व्यवस्थित हैं।
8. यूकेरियोटिक कोशिकाओं की उत्पत्ति की परिकल्पना: सहजीवी, अंतर्वलन, क्लोनिंग।वर्तमान में सबसे लोकप्रिय सहजीवी परिकल्पनायूकेरियोटिक कोशिकाओं की उत्पत्ति, जिसके अनुसार यूकेरियोटिक प्रकार के सेल के विकास में आधार, या मेजबान सेल, एनारोबिक प्रोकैरियोट था, जो केवल अमीबिड आंदोलन में सक्षम था। एरोबिक श्वसन के लिए संक्रमण सेल में माइटोकॉन्ड्रिया की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है, जो सहजीवन में परिवर्तन के माध्यम से हुआ - एरोबिक बैक्टीरिया जो मेजबान सेल में प्रवेश कर गया और इसके साथ सह-अस्तित्व में था।
सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़े अन्य प्रोटीन उन्हें इस विशिष्ट संगठन को बनाए रखने में मदद करते हैं। प्रत्येक परिधीय डबलट से, इसके अलावा, नियमित अंतराल पर सिलिअरी डायनेइन प्रोजेक्ट द्वारा गठित दो भुजाएं, मोटर प्रोटीन के रूप में कार्य करने वाले पूर्वोक्त साइटोप्लास्मिक डायनेन से जुड़ा एक प्रोटीन। सिलिया या फ्लैगेलम के आधार पर एक बेसल बॉडी होती है जो नौ ट्यूबल ट्रिपल द्वारा बनाई जाती है। इसकी संरचना को 90. संरचना के रूप में जाना जाता है बुनियादी शरीरसेंट्रीओल संरचना के बराबर।
सेंट्रीओल्स और बेसल बॉडी एक दूसरे से प्राप्त की जा सकती हैं। किलिया और फ्लैगेल्ला बेसल बॉडी से बढ़ते हैं। आनुवंशिक जानकारी की प्रकृति और प्रवाह। एक न्यूक्लियोटाइड तीन अणुओं के संयोजन से बनता है: एक नाइट्रोजनस बेस, एक पेन्टोज़ और एक फॉस्फोरिक एसिड। न्यूक्लियोटाइड्स दो के हैं विभिन्न समूह, उनमें मौजूद पेन्टोज़ के प्रकार के आधार पर: राइबोज़ युक्त राइबोन्यूक्लियोटाइड्स होते हैं, और डीऑक्सीराइबोज़ युक्त डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स होते हैं। बदले में, नाइट्रोजनस बेस के दो समूह होते हैं: प्यूरीन, जो कार्बन और नाइट्रोजन के दो रिंगों से बनता है, और पाइरिमिडिक्स, पिछले वाले की तुलना में छोटा होता है, क्योंकि उनमें एक रिंग होता है।
फ्लैगेल्ला के लिए एक समान मूल का सुझाव दिया गया है, जिसके पूर्वज जीवाणु सहजीवन थे जिनमें एक फ्लैगेलम था और आधुनिक स्पाइरोकेट्स जैसा था। चलन के एक सक्रिय मोड के विकास के साथ-साथ फ्लैगेल्ला के सेल द्वारा अधिग्रहण का एक सामान्य आदेश का एक महत्वपूर्ण परिणाम था। यह माना जाता है कि बेसल निकायों, जो फ्लैगेल्ला के साथ आपूर्ति की जाती हैं, माइटोसिस के तंत्र के उद्भव के दौरान सेंट्रीओल्स में विकसित हो सकती हैं।
प्यूरीन बेस एडेनिन और गुआनिन हैं, और पाइरिमिडिक्स में साइटोसिन, थाइमिन और यूरैसिल शामिल हैं। पेन्टोज़ के साथ नाइट्रोजनी बेस का संयोजन एक न्यूक्लियोसाइड बनाता है। इसमें आप फॉस्फोरिक एसिड के 1, 2 या 3 अणु मिला सकते हैं। इस प्रकार न्यूक्लियोटाइड्स प्राप्त होते हैं, जिन्हें न्यूक्लियोसाइड मोनोफॉस्फेट, डाइफॉस्फेट या ट्राइफॉस्फेट कहा जाता है।
इसमें शामिल सभी यौगिक संक्षेपण प्रतिक्रियाओं द्वारा निर्मित होते हैं। फॉस्फेट एक साथ एनहाइड्राइड बॉन्ड से जुड़े होते हैं। फॉस्फेट समूहों के बीच एनहाइड्राइड प्रकार के बंधन उच्च ऊर्जा प्रकार के होते हैं। उनका नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि वे अन्य सहसंयोजक बंधों की तुलना में अधिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि फॉस्फेट समूह प्राप्त करके प्रोटॉन दान करते हैं नकारात्मक शुल्कजो एक दूसरे को पीछे हटाते हैं; इसलिए, उनसे जुड़ने के लिए, प्रतिकारक बल को दूर करना होगा, अर्थात अधिक ऊर्जा पहुंचाना होगा।
हरे पौधों की प्रकाश संश्लेषण की क्षमता उनकी कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट की उपस्थिति के कारण होती है। सहजीवी परिकल्पना के समर्थकों का मानना है कि प्रोकैरियोटिक नीले-हरे शैवाल ने मेजबान कोशिका के सहजीवन के रूप में कार्य किया जिसने क्लोरोप्लास्ट को जन्म दिया।
पक्ष में प्रबल तर्क सहजीवीमाइटोकॉन्ड्रिया, सेंट्रीओल्स और क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति यह है कि इन जीवों का अपना डीएनए होता है। इसी समय, आधुनिक प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के क्रमशः फ्लैगेल्ला और सिलिया बनाने वाले प्रोटीन बेसिलिन और ट्यूबुलिन की एक अलग संरचना होती है।
इसके विपरीत, जब इन बंधनों को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, तो ऊर्जा जारी होती है। से जुड़ाव के कारण उच्च ऊर्जान्यूक्लियोसाइड डिपोस्फेट और ट्राइफॉस्फेट का उपयोग ऊर्जा संदेशवाहक के रूप में किया जाता है: वे एक बंधन के गठन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा जमा करते हैं या देते हैं।
मुख्य रूप से एडिनाइन राइबोन्यूक्लियोटाइड्स द्वारा निष्पादित ऊर्जा मध्यवर्ती के रूप में सेवा करने के अलावा, मुक्त न्यूक्लियोटाइड कोएंजाइम के घटक होते हैं; जैसे, वे कुछ एंजाइमों से बंधते हैं जिनके संचालन के लिए वे अपरिहार्य हैं। लेकिन न्यूक्लियोटाइड्स का कार्य, जो हमें इस अध्याय में मिलेगा, वह यह है कि वे न्यूक्लिक एसिड के मोनोमर के रूप में कार्य करते हैं। राइबोन्यूक्लियोटाइड्स राइबोन्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए एक दूसरे के साथ पोलीमराइज़ करते हैं, जबकि डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए पॉलीमराइज़ करते हैं।
केन्द्रीय और उत्तर देना कठिन है केन्द्रक की उत्पत्ति का प्रश्न। ऐसा माना जाता है कि यह एक प्रोकैरियोटिक सहजीवन से भी बन सकता है। परमाणु डीएनए की मात्रा में वृद्धि, आधुनिक यूकेरियोटिक सेल की तुलना में कई गुना अधिक, माइटोकॉन्ड्रिया या क्लोरोप्लास्ट में इसकी मात्रा, जाहिरा तौर पर धीरे-धीरे सहजीवन के जीनोम से जीन के समूहों को स्थानांतरित करके हुई। हालाँकि, इस बात से इंकार नहीं किया जा सकता है कि मेजबान कोशिका के जीनोम (सहजीवन की भागीदारी के बिना) का विस्तार करके परमाणु जीनोम का गठन किया गया था।
पोलीमराइजेशन रिएक्शन के लिए सबस्ट्रेट्स के रूप में न्यूक्लियोटाइड ट्राइफॉस्फेट की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जब दो न्यूक्लियोटाइड्स के बीच एक बंधन बनता है, तो श्रृंखला में शामिल एक अपने दो बाहरी फॉस्फेट खो देता है। इस प्रकार, एक बार पॉलिमर बनने के बाद, वे मोनोफॉस्फेट न्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं से बने होते हैं।
न्यूक्लियोटाइड्स एक दूसरे से फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं। आने वाले न्यूक्लियोटाइड की स्थिति 5 पर कार्बन से जुड़े फॉस्फेट समूह के साथ पहले न्यूक्लियोटाइड के राइबोस की स्थिति 3 पर कार्बन से जुड़े हाइड्रॉक्सिल पर प्रतिक्रिया करके ये बंधन उत्पन्न होते हैं। इसलिए, श्रृंखला के दो छोर अलग-अलग हैं: श्रृंखला के पहले न्यूक्लियोटाइड में 5' स्थिति पर एक मुक्त फॉस्फेट समूह होता है, जबकि अंतिम में 3' स्थिति में एक मुक्त हाइड्रॉक्सिल होता है।
के अनुसार आक्रमण परिकल्पना, यूकेरियोटिक कोशिका का पैतृक रूप एरोबिक प्रोकैरियोट था। इस तरह के एक मेजबान सेल के अंदर, कई जीनोम एक साथ स्थित थे, जो शुरू में कोशिका झिल्ली से जुड़े थे। ऑर्गेनेल जिसमें डीएनए होता है, साथ ही एक नाभिक, झिल्ली के वर्गों के आक्रमण और लेसिंग द्वारा उत्पन्न होता है, इसके बाद नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में कार्यात्मक विशेषज्ञता होती है। आगे के विकास की प्रक्रिया में, परमाणु जीनोम अधिक जटिल हो गया, और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की एक प्रणाली दिखाई दी।
वे साइटोप्लाज्म में स्थित हैं। डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल। एक ही श्रृंखला के न्यूक्लियोटाइड फॉस्फोडिएस्टर पुलों से जुड़े होते हैं। इसके अलावा, दोनों श्रृंखलाएं अपने ठिकानों से टकराती हैं, जो उनके बीच हाइड्रोजन सेतु स्थापित करती हैं। जंजीरों के टकराने से बनने वाले बेस जोड़े यादृच्छिक रूप से ऐसा नहीं करते हैं, लेकिन हमेशा बेस पाइरिका और पाइरीमिडिका जोड़े होते हैं; अधिक विशेष रूप से: थाइमिन के साथ एडेनिन और गुआनिन के साथ साइटोसिन। यह विशिष्ट युग्मन दो कारणों से होता है: त्रिविम बंधन के लिए और आधार संरचना के लिए।
आक्रमण परिकल्पनाअच्छी तरह से नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट, दो झिल्ली के गोले में उपस्थिति की व्याख्या करता है। हालांकि, यह इस सवाल का जवाब नहीं दे सकता है कि क्यों क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया में प्रोटीन जैवसंश्लेषण आधुनिक प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में विस्तार से मेल खाता है, लेकिन एक यूकेरियोटिक कोशिका के साइटोप्लाज्म में प्रोटीन जैवसंश्लेषण से भिन्न होता है।
एक पिरिमिडीक आधार जोड़ने से, आधार जोड़ी और पूरे अणु की चौड़ाई स्थिर होती है। यह संरचना को और अधिक स्थिर बनाता है। इसके अलावा, एक ओर एडेनिन और थाइमिन, और दूसरी ओर साइटोसिन और ग्वानिन, दोनों में हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए उपयुक्त स्थिति में प्रतिस्थापन होते हैं। एडेनिन और थाइमिन के बीच दो हाइड्रोजन बांड और साइटोसिन और गुआनिन के बीच तीन हाइड्रोजन बांड बनते हैं। यह आधार संपूरकता नियम निर्दिष्ट करता है कि एक श्रृंखला की मूल संरचना अणु बनाने वाली अन्य श्रृंखला के बिल्कुल अधीनस्थ है; दोनों जंजीरें पूरक हैं।
क्लोनिंग।जीव विज्ञान में, अलैंगिक (वानस्पतिक सहित) प्रजनन के माध्यम से कई समान जीवों को प्राप्त करने की एक विधि। इस तरह, लाखों वर्षों से, पौधों की कई प्रजातियाँ और कुछ जानवर प्रकृति में प्रजनन करते हैं। हालांकि, शब्द "क्लोनिंग" अब आमतौर पर एक संकीर्ण अर्थ में प्रयोग किया जाता है और प्रयोगशाला में कोशिकाओं, जीनों, एंटीबॉडी और यहां तक कि बहुकोशिकीय जीवों की प्रतिलिपि बनाने का मतलब है। अलैंगिक प्रजनन से उत्पन्न नमूने, परिभाषा के अनुसार, आनुवंशिक रूप से समान होते हैं, हालांकि, वे यादृच्छिक उत्परिवर्तन या प्रयोगशाला विधियों द्वारा कृत्रिम रूप से बनाए गए वंशानुगत परिवर्तनशीलता का भी निरीक्षण कर सकते हैं। "क्लोन" शब्द ग्रीक शब्द "क्लोन" से आया है, जिसका अर्थ है - टहनी, टहनी, डंठल, और मुख्य रूप से वानस्पतिक प्रसार से संबंधित है। कलमों, कलियों या कंदों से पौधों की क्लोनिंग कृषिहजारों वर्षों से जाना जाता है। वानस्पतिक प्रजनन के दौरान और क्लोनिंग के दौरान, जीनों को वंशजों के बीच वितरित नहीं किया जाता है, जैसा कि यौन प्रजनन के मामले में होता है, लेकिन उनकी संपूर्णता में संरक्षित किया जाता है। केवल जानवर अलग हैं। जैसे-जैसे पशु कोशिकाएं बढ़ती हैं, उनकी विशेषज्ञता होती है, अर्थात कोशिकाएं कई पीढ़ियों के नाभिक में निहित सभी आनुवंशिक सूचनाओं को महसूस करने की क्षमता खो देती हैं।
जैसा कि हम देखेंगे, यह तथ्य स्व-दोहराव और प्रतिलेखन के तंत्र के लिए आवश्यक है। श्रृंखला के आधारों के अनुक्रम के लिए, कोई प्रतिबंध नहीं हैं: आधार किसी भी क्रम में हो सकते हैं। दो विरोधी समानांतर और पूरक किस्में अंतरिक्ष में दाएं हाथ की पेचदार संरचना पर ले जाती हैं, जैसे कि वे एक काल्पनिक सिलेंडर के चारों ओर लपेटे गए हों। रेलिंग को अनुप्रस्थ श्रृंखला कुल्हाड़ियों, पेंटोस और फॉस्फेट अनुक्रमों द्वारा फॉस्फोडाइस्टर पुलों से जोड़ा जाएगा। धुरी के लंबवत दो आधार जोड़ी "रेल" के बीच चरण होंगे।
कोशिका सिद्धांत के मुख्य प्रावधान, इसका महत्व
सभी जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं - एक कोशिका (एककोशिकीय जीव) या कई (बहुकोशिकीय) से। एक कोशिका जीवित पदार्थ के मुख्य संरचनात्मक, कार्यात्मक और पुनरुत्पादक तत्वों में से एक है; यह एक प्राथमिक जीवित प्रणाली है। गैर-सेलुलर जीव (वायरस) हैं, लेकिन वे केवल कोशिकाओं में ही प्रजनन कर सकते हैं। ऐसे जीव हैं जिन्होंने अपनी कोशिकीय संरचना को दूसरी बार (कुछ शैवाल) खो दिया है। कोशिका के अध्ययन का इतिहास अनेक वैज्ञानिकों के नाम से जुड़ा है। आर. हुक ने सबसे पहले ऊतकों का अध्ययन करने के लिए एक माइक्रोस्कोप का उपयोग किया और कॉर्क और एल्डरबेरी कोर के कट पर उन्होंने कोशिकाओं को देखा, जिसे उन्होंने कोशिकाएं कहा। एंथोनी वैन लीउवेनहोक ने पहली बार 270x आवर्धन के तहत कोशिकाओं को देखा। एम. श्लीडेन और टी. श्वान कोशिका सिद्धांत के निर्माता थे। वे गलती से मानते थे कि शरीर में कोशिकाएं प्राथमिक गैर-कोशिकीय पदार्थ से उत्पन्न होती हैं। बाद में, आर। विर्चो ने सेलुलर सिद्धांत के सबसे महत्वपूर्ण प्रावधानों में से एक तैयार किया: "हर कोशिका दूसरे सेल से आती है ..." विज्ञान के विकास में सेलुलर सिद्धांत का महत्व महान है। यह स्पष्ट हो गया कि कोशिका सभी जीवित जीवों का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। यह रूपात्मक रूप से उनका मुख्य घटक है; कोशिका एक बहुकोशिकीय जीव का भ्रूण आधार है, क्योंकि एक जीव का विकास एक कोशिका से शुरू होता है - एक ज़ीगोट; कोशिका - शरीर में शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का आधार। कोशिका सिद्धांत ने यह निष्कर्ष निकालना संभव बना दिया कि सभी कोशिकाओं की रासायनिक संरचना समान है और एक बार फिर पूरे जैविक दुनिया की एकता की पुष्टि की।
इस प्रकार की व्यवस्था, जिसमें पेंटोस और फॉस्फेट बाहर की ओर उजागर होते हैं और आधार डबल हेलिक्स के अंदर छिपे होते हैं, जलीय वातावरण में इन अणुओं के व्यवहार का जवाब देते हैं। अनिवार्य रूप से, पेंटोस और फॉस्फेट हाइड्रोफिलिक हैं, जबकि बेस हाइड्रोफोबिक हैं। अणु के घूर्णन के कारण, प्रत्येक बेस जोड़ी में पिछले एक की तुलना में 36º रोटेशन होता है।
ये डेटा रोज़ालिंड फ्रैंकलिन और मौरिस विल्किंस द्वारा प्राप्त किए गए थे, जिन्होंने उन्हें वाटसन और क्रिक के ध्यान में लाया जब वे अपना शोध कर रहे थे। उनकी मदद से, उन्होंने एक त्रि-आयामी आणविक संरचना को इकट्ठा करने की कोशिश की जो कि रासायनिक गुणों, पानी के व्यवहार और इन ब्लॉकों की ज्यामिति के साथ-साथ पिछले डेटा के अनुरूप है। इस अणु की संरचना की समझ, जो पहले से ही आनुवंशिक सामग्री की भूमिका के लिए सौंपी जा चुकी है, तब से आण्विक जीव विज्ञान के त्वरित विकास का परिणाम है।
कोशिका विभाजन के अंत में, प्रत्येक बेटी कोशिका को सेंट्रीओल्स की एक जोड़ी मिलती है। सेंट्रीओल्स सिलिया और फ्लैगेल्ला को जन्म देते हैं, मोबाइल एक्सटेंशन जो कुछ सेल प्रकारों में मौजूद होते हैं। परमाणु झिल्ली को मध्यवर्ती तंतुओं, परमाणु लैमिना की संरचना द्वारा समर्थित किया जाता है। परमाणु लिफाफे में आंशिक रूप से एक प्रोटीन परिसर, परमाणु झरझरा परिसर के साथ छिद्र होते हैं। इन परिसरों के माध्यम से, नाभिक में प्रवेश करने वाले या साइटोप्लाज्म छोड़ने वाले पदार्थों का नियंत्रण कार्य करता है। न्यूक्लियस के अंदर न्यूक्लियर सैप होता है, जो न्यूक्लियस का तरल हिस्सा होता है, जो साइटोसोल के बराबर होता है।
आधुनिक कोशिका सिद्धांत में निम्नलिखित प्रावधान शामिल हैं:
कोशिका सभी जीवित जीवों की संरचना और विकास की मूल इकाई है, जीवित की सबसे छोटी इकाई;
सभी एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएं उनकी संरचना, रासायनिक संरचना, महत्वपूर्ण गतिविधि और चयापचय की बुनियादी अभिव्यक्तियों में समान (समरूप) हैं;
न्यूक्लियोटाइड और न्यूक्लिक एसिड। जीनोम अनुक्रम में कुछ भाग जीन होते हैं; अन्य भाग इंटरजेनिक क्षेत्र हैं। जीन में प्रोटीन बनाने की जानकारी वाले टुकड़े शामिल होते हैं। . हालांकि, जीन के भीतर सिग्नलिंग जोन हैं जो लिखित नहीं हैं। वे विराम चिह्नों की तरह कार्य करते हैं, एक जीन की शुरुआत और अंत को चिह्नित करते हैं। हालांकि इन क्षेत्रों की नकल नहीं की जाती है, फिर भी वे शेष जीन के प्रतिलेखन के लिए अपरिहार्य हैं। कोशिकाएं अपने जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती हैं; वे एक ही समय में अपने सभी जीनों का लिप्यंतरण और अनुवाद नहीं करते हैं।
प्रोटीन द्वारा गठित एक मैट्रिक्स या "स्कैफोल्ड" न्यूक्लियोप्लाज्म का पता लगाता है और क्रोमैटिन का समर्थन करता है। क्रोमैटिन फाइबर में लचीलेपन की अलग-अलग डिग्री होती है जिसके परिणामस्वरूप अधिक कॉम्पैक्ट संरचना होती है। कोशिका विभाजन के दौरान उच्चतम मोड़ प्राप्त होता है। क्रोमैटिन तब संरचनाओं के निर्माण की ओर जाता है जो एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, क्रोमोसोम के तहत स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। प्रत्येक प्रजाति के लिए संख्या और प्रकार के गुणसूत्र स्थिर होते हैं; मानव कोशिकाओं में 46 गुणसूत्र होते हैं। न्यूक्लियोप्लाज्म सेक्टर में क्रोमेटिन के कई लूप के अभिसरण से नाभिक बनता है।
कोशिकाओं का प्रजनन उनके विभाजन से होता है, और प्रत्येक नई कोशिका मूल (माँ) कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप बनती है;
जटिल बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिकाएं अपने कार्य में विशिष्ट होती हैं और ऊतक बनाती हैं; ऊतकों में ऐसे अंग होते हैं जो बारीकी से परस्पर जुड़े होते हैं और नियमन के तंत्रिका और विनोदी तंत्र के अधीनस्थ होते हैं।
जीनोम में अनुक्रम होते हैं जो नियामकों के रूप में कार्य करते हैं। वे गैर-कोडिंग क्षेत्र हैं क्योंकि वे अन्य अणुओं को बनाने या प्रतिलेखन करने के लिए जानकारी नहीं रखते हैं, लेकिन वे जीन प्रतिलेखन के क्षण और दर को विनियमित करने का कार्य करते हैं। प्रतिलेखन को विनियमित करने के लिए, विनियामक अनुक्रमों को विशिष्ट प्रतिलेखन कारकों के रूप में ज्ञात विनियामक प्रोटीनों के लिए बाध्य होना चाहिए। इंटरजेनिक अनुक्रम गैर-कोडिंग अनुक्रम हैं।
वे कभी लिखित नहीं होते हैं और यद्यपि उनके अर्थ के बारे में विभिन्न परिकल्पनाएं हैं, उनका कार्य अज्ञात है। उनमें से कई ट्रांसपोजेबल या ट्रांसपोजेबल तत्व हैं जो जीनोम में स्थिति बदल सकते हैं। मानव जीनोम में, वे कुल अनुक्रम का लगभग 50% बनाते हैं।
बदले में, साइटोसोल से प्रोटीन न्यूक्लियोलस में जमा हो जाते हैं। वे, एक बार निर्मित होने के बाद, साइटोसोल की ओर निर्देशित होते हैं। अपने आकार और कार्य दोनों के कारण, कोशिका के भीतर नाभिक सबसे अधिक दिखाई देने वाली संरचना है। कोशिकाओं के रखरखाव और प्रजनन के लिए केंद्रक अपरिहार्य है। यदि कोई कोशिका अपना केंद्रक खो देती है, तो वह जल्दी मर जाती है। यहां तक कि जब परमाणु हानि को परिपक्वता प्रक्रिया के हिस्से के रूप में प्रोग्राम किया जाता है, जैसा कि एरिथ्रोसाइट्स के साथ होता है, तो कोशिका बहुत कम समय तक जीवित रहती है और यह स्पष्ट है कि यह कभी भी पुनरुत्पादन नहीं कर पाती है।
कालिया और फ्लैगेल्ला एक प्लाज़्मा झिल्ली द्वारा कवर किए गए साइटोप्लाज्म के मोबाइल लंबे समय तक होते हैं जो कुछ प्रकार की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। किलिया - लघु और असंख्य उपांग; फ्लैगेल्ला अधिक लंबाई के विस्तार हैं और प्रति कोशिका एक या अधिक मौजूद हैं। मानव शरीर में केवल कोशिकीय कोशिकाएं ही शुक्राणु होती हैं। फ्लैगेलम एक पूंछ बनाता है जो शुक्राणु को शुक्राणु और महिला जननांग पथ में ले जाता है। हालाँकि, जब बालों की कोशिकाएँ ऊतक का हिस्सा होती हैं, तो सिलिया का उपयोग वातावरण में धाराएँ उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
कोशिका सिद्धांत का महत्वविज्ञान के विकास में इस तथ्य में निहित है कि इसके लिए धन्यवाद यह स्पष्ट हो गया कि कोशिका सभी जीवित जीवों का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। यह उनका मुख्य "भवन" घटक है, कोशिका एक बहुकोशिकीय जीव का भ्रूण आधार है, क्योंकि एक जीव का विकास एक एकल कोशिका, ज़ीगोट से शुरू होता है। कोशिका शरीर में शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का आधार है, क्योंकि आखिरकार, सभी शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाएं कोशिकीय स्तर पर होती हैं। कोशिका सिद्धांत ने यह निष्कर्ष निकालना संभव बना दिया कि सभी कोशिकाओं की रासायनिक संरचना समान है और एक बार फिर पूरे जैविक दुनिया की एकता की पुष्टि की। सभी जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं - एक कोशिका (प्रोटोजोआ) या कई (बहुकोशिकीय) से। एक कोशिका जीवित पदार्थ के मुख्य संरचनात्मक, कार्यात्मक और पुनरुत्पादक तत्वों में से एक है; यह एक प्राथमिक जीवित प्रणाली है। विकासशील रूप से गैर-कोशिकीय जीव (वायरस) हैं, लेकिन वे केवल कोशिकाओं में ही प्रजनन कर सकते हैं। संरचना और आकार दोनों में अलग-अलग कोशिकाएँ एक दूसरे से भिन्न होती हैं (कोशिका का आकार 1 माइक्रोन से लेकर कई सेंटीमीटर तक होता है - ये मछली और पक्षियों के अंडे हैं), और आकार में (वे एरिथ्रोसाइट्स की तरह गोल हो सकते हैं, पेड़ की तरह न्यूरॉन्स की तरह), और जैव रासायनिक विशेषताओं में (उदाहरण के लिए, क्लोरोफॉल या बैक्टीरियोक्लोरोफिल युक्त कोशिकाओं में, प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाएं होती हैं जो इन रंजकों की अनुपस्थिति में असंभव होती हैं), और कार्य द्वारा (सेक्स कोशिकाएं - युग्मक और दैहिक - शरीर कोशिकाएं होती हैं, जो बदले में होती हैं) कई अलग-अलग प्रकारों में विभाजित)।
व्यक्ति श्वसन पथ के उपकला में सिलिअरी कोशिकाओं को प्रस्तुत करता है; वहां, सिलिअरी मूवमेंट बलगम की परत के बाहर विस्थापन पैदा करता है, जहां हवा में प्रवेश करने वाले कण फंस जाते हैं। फैलोपियन ट्यूब में, सिलिअरी मूवमेंट अंडाशय से निकलने वाले अंडे को उदर गुहा में आकर्षित करने का काम करता है। हालाँकि, सिलिया और फ्लैगेला की संरचना समान है। दोनों प्लाज्मा झिल्ली के एक विस्तार से घिरे हुए हैं, जो अक्षतंतु का नाम लेता है। अंदर सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा गठित एक अक्षतंतु है, जो नौ परिधीय युगल और केंद्रीय सूक्ष्मनलिकाएं की एक जोड़ी में व्यवस्थित हैं।
8. यूकेरियोटिक कोशिकाओं की उत्पत्ति की परिकल्पना: सहजीवी, अंतर्वलन, क्लोनिंग।वर्तमान में सबसे लोकप्रिय सहजीवी परिकल्पनायूकेरियोटिक कोशिकाओं की उत्पत्ति, जिसके अनुसार यूकेरियोटिक प्रकार के सेल के विकास में आधार, या मेजबान सेल, एनारोबिक प्रोकैरियोट था, जो केवल अमीबिड आंदोलन में सक्षम था। एरोबिक श्वसन के लिए संक्रमण सेल में माइटोकॉन्ड्रिया की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है, जो सहजीवन में परिवर्तन के माध्यम से हुआ - एरोबिक बैक्टीरिया जो मेजबान सेल में प्रवेश कर गया और इसके साथ सह-अस्तित्व में था।
सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़े अन्य प्रोटीन उन्हें इस विशिष्ट संगठन को बनाए रखने में मदद करते हैं। प्रत्येक परिधीय डबलट से, इसके अलावा, नियमित अंतराल पर सिलिअरी डायनेइन प्रोजेक्ट द्वारा गठित दो भुजाएं, मोटर प्रोटीन के रूप में कार्य करने वाले पूर्वोक्त साइटोप्लास्मिक डायनेन से जुड़ा एक प्रोटीन। सिलिया या फ्लैगेलम के आधार पर एक बेसल बॉडी होती है जो नौ ट्यूबल ट्रिपल द्वारा बनाई जाती है। इसकी संरचना को 9 0 के रूप में जाना जाता है। बेसल बॉडी की संरचना सेंट्रीओल के बराबर होती है।
सेंट्रीओल्स और बेसल बॉडी एक दूसरे से प्राप्त की जा सकती हैं। किलिया और फ्लैगेल्ला बेसल बॉडी से बढ़ते हैं। आनुवंशिक जानकारी की प्रकृति और प्रवाह। एक न्यूक्लियोटाइड तीन अणुओं के संयोजन से बनता है: एक नाइट्रोजनस बेस, एक पेन्टोज़ और एक फॉस्फोरिक एसिड। न्यूक्लियोटाइड्स दो अलग-अलग समूहों से संबंधित होते हैं, जो कि उनमें मौजूद पेन्टोस के प्रकार पर निर्भर करता है: राइबोज वाले राइबोन्यूक्लियोटाइड होते हैं, और डीऑक्सीराइबोज वाले डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड होते हैं। बदले में, नाइट्रोजनस बेस के दो समूह होते हैं: प्यूरीन, जो कार्बन और नाइट्रोजन के दो रिंगों से बनता है, और पाइरिमिडिक्स, पिछले वाले की तुलना में छोटा होता है, क्योंकि उनमें एक रिंग होता है।
फ्लैगेल्ला के लिए एक समान मूल का सुझाव दिया गया है, जिसके पूर्वज जीवाणु सहजीवन थे जिनमें एक फ्लैगेलम था और आधुनिक स्पाइरोकेट्स जैसा था। चलन के एक सक्रिय मोड के विकास के साथ-साथ फ्लैगेल्ला के सेल द्वारा अधिग्रहण का एक सामान्य आदेश का एक महत्वपूर्ण परिणाम था। यह माना जाता है कि बेसल निकायों, जो फ्लैगेल्ला के साथ आपूर्ति की जाती हैं, माइटोसिस के तंत्र के उद्भव के दौरान सेंट्रीओल्स में विकसित हो सकती हैं।
प्यूरीन बेस एडेनिन और गुआनिन हैं, और पाइरिमिडिक्स में साइटोसिन, थाइमिन और यूरैसिल शामिल हैं। पेन्टोज़ के साथ नाइट्रोजनी बेस का संयोजन एक न्यूक्लियोसाइड बनाता है। इसमें आप फॉस्फोरिक एसिड के 1, 2 या 3 अणु मिला सकते हैं। इस प्रकार न्यूक्लियोटाइड्स प्राप्त होते हैं, जिन्हें न्यूक्लियोसाइड मोनोफॉस्फेट, डाइफॉस्फेट या ट्राइफॉस्फेट कहा जाता है।
इसमें शामिल सभी यौगिक संक्षेपण प्रतिक्रियाओं द्वारा निर्मित होते हैं। फॉस्फेट एक साथ एनहाइड्राइड बॉन्ड से जुड़े होते हैं। फॉस्फेट समूहों के बीच एनहाइड्राइड प्रकार के बंधन उच्च ऊर्जा प्रकार के होते हैं। उनका नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि वे अन्य सहसंयोजक बंधों की तुलना में अधिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि फॉस्फेट समूह प्रोटॉन दान करते हैं, नकारात्मक चार्ज प्राप्त करते हैं जो एक दूसरे को पीछे हटाते हैं; इसलिए, उनसे जुड़ने के लिए, प्रतिकारक बल को दूर करना होगा, अर्थात अधिक ऊर्जा पहुंचाना होगा।
हरे पौधों की प्रकाश संश्लेषण की क्षमता उनकी कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट की उपस्थिति के कारण होती है। सहजीवी परिकल्पना के समर्थकों का मानना है कि प्रोकैरियोटिक नीले-हरे शैवाल ने मेजबान कोशिका के सहजीवन के रूप में कार्य किया जिसने क्लोरोप्लास्ट को जन्म दिया।
पक्ष में प्रबल तर्क सहजीवीमाइटोकॉन्ड्रिया, सेंट्रीओल्स और क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति यह है कि इन जीवों का अपना डीएनए होता है। इसी समय, आधुनिक प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के क्रमशः फ्लैगेल्ला और सिलिया बनाने वाले प्रोटीन बेसिलिन और ट्यूबुलिन की एक अलग संरचना होती है।
इसके विपरीत, जब इन बंधनों को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, तो ऊर्जा जारी होती है। उच्च ऊर्जा बंधनों की उपस्थिति के कारण, न्यूक्लियोसाइड डाइफॉस्फेट और ट्राइफॉस्फेट ऊर्जा संदेशवाहक के रूप में उपयोग किए जाते हैं: वे एक बंधन के गठन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा जमा करते हैं या देते हैं।
मुख्य रूप से एडिनाइन राइबोन्यूक्लियोटाइड्स द्वारा निष्पादित ऊर्जा मध्यवर्ती के रूप में सेवा करने के अलावा, मुक्त न्यूक्लियोटाइड कोएंजाइम के घटक होते हैं; जैसे, वे कुछ एंजाइमों से बंधते हैं जिनके संचालन के लिए वे अपरिहार्य हैं। लेकिन न्यूक्लियोटाइड्स का कार्य, जो हमें इस अध्याय में मिलेगा, वह यह है कि वे न्यूक्लिक एसिड के मोनोमर के रूप में कार्य करते हैं। राइबोन्यूक्लियोटाइड्स राइबोन्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए एक दूसरे के साथ पोलीमराइज़ करते हैं, जबकि डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए पॉलीमराइज़ करते हैं।
केन्द्रीय और उत्तर देना कठिन है केन्द्रक की उत्पत्ति का प्रश्न। ऐसा माना जाता है कि यह एक प्रोकैरियोटिक सहजीवन से भी बन सकता है। परमाणु डीएनए की मात्रा में वृद्धि, आधुनिक यूकेरियोटिक सेल की तुलना में कई गुना अधिक, माइटोकॉन्ड्रिया या क्लोरोप्लास्ट में इसकी मात्रा, जाहिरा तौर पर धीरे-धीरे सहजीवन के जीनोम से जीन के समूहों को स्थानांतरित करके हुई। हालाँकि, इस बात से इंकार नहीं किया जा सकता है कि मेजबान कोशिका के जीनोम (सहजीवन की भागीदारी के बिना) का विस्तार करके परमाणु जीनोम का गठन किया गया था।
पोलीमराइजेशन रिएक्शन के लिए सबस्ट्रेट्स के रूप में न्यूक्लियोटाइड ट्राइफॉस्फेट की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जब दो न्यूक्लियोटाइड्स के बीच एक बंधन बनता है, तो श्रृंखला में शामिल एक अपने दो बाहरी फॉस्फेट खो देता है। इस प्रकार, एक बार पॉलिमर बनने के बाद, वे मोनोफॉस्फेट न्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं से बने होते हैं।
न्यूक्लियोटाइड्स एक दूसरे से फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं। आने वाले न्यूक्लियोटाइड की स्थिति 5 पर कार्बन से जुड़े फॉस्फेट समूह के साथ पहले न्यूक्लियोटाइड के राइबोस की स्थिति 3 पर कार्बन से जुड़े हाइड्रॉक्सिल पर प्रतिक्रिया करके ये बंधन उत्पन्न होते हैं। इसलिए, श्रृंखला के दो छोर अलग-अलग हैं: श्रृंखला के पहले न्यूक्लियोटाइड में 5' स्थिति पर एक मुक्त फॉस्फेट समूह होता है, जबकि अंतिम में 3' स्थिति में एक मुक्त हाइड्रॉक्सिल होता है।
के अनुसार आक्रमण परिकल्पना, यूकेरियोटिक कोशिका का पैतृक रूप एरोबिक प्रोकैरियोट था। इस तरह के एक मेजबान सेल के अंदर, कई जीनोम एक साथ स्थित थे, जो शुरू में कोशिका झिल्ली से जुड़े थे। ऑर्गेनेल जिसमें डीएनए होता है, साथ ही एक नाभिक, झिल्ली के वर्गों के आक्रमण और लेसिंग द्वारा उत्पन्न होता है, इसके बाद नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में कार्यात्मक विशेषज्ञता होती है। आगे के विकास की प्रक्रिया में, परमाणु जीनोम अधिक जटिल हो गया, और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की एक प्रणाली दिखाई दी।
वे साइटोप्लाज्म में स्थित हैं। डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल। एक ही श्रृंखला के न्यूक्लियोटाइड फॉस्फोडिएस्टर पुलों से जुड़े होते हैं। इसके अलावा, दोनों श्रृंखलाएं अपने ठिकानों से टकराती हैं, जो उनके बीच हाइड्रोजन सेतु स्थापित करती हैं। जंजीरों के टकराने से बनने वाले बेस जोड़े यादृच्छिक रूप से ऐसा नहीं करते हैं, लेकिन हमेशा बेस पाइरिका और पाइरीमिडिका जोड़े होते हैं; अधिक विशेष रूप से: थाइमिन के साथ एडेनिन और गुआनिन के साथ साइटोसिन। यह विशिष्ट युग्मन दो कारणों से होता है: त्रिविम बंधन के लिए और आधार संरचना के लिए।
आक्रमण परिकल्पनाअच्छी तरह से नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट, दो झिल्ली के गोले में उपस्थिति की व्याख्या करता है। हालांकि, यह इस सवाल का जवाब नहीं दे सकता है कि क्यों क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया में प्रोटीन जैवसंश्लेषण आधुनिक प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में विस्तार से मेल खाता है, लेकिन एक यूकेरियोटिक कोशिका के साइटोप्लाज्म में प्रोटीन जैवसंश्लेषण से भिन्न होता है।
एक पिरिमिडीक आधार जोड़ने से, आधार जोड़ी और पूरे अणु की चौड़ाई स्थिर होती है। यह संरचना को और अधिक स्थिर बनाता है। इसके अलावा, एक ओर एडेनिन और थाइमिन, और दूसरी ओर साइटोसिन और ग्वानिन, दोनों में हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए उपयुक्त स्थिति में प्रतिस्थापन होते हैं। एडेनिन और थाइमिन के बीच दो हाइड्रोजन बांड और साइटोसिन और गुआनिन के बीच तीन हाइड्रोजन बांड बनते हैं। यह आधार संपूरकता नियम निर्दिष्ट करता है कि एक श्रृंखला की मूल संरचना अणु बनाने वाली अन्य श्रृंखला के बिल्कुल अधीनस्थ है; दोनों जंजीरें पूरक हैं।
क्लोनिंग।जीव विज्ञान में, अलैंगिक (वानस्पतिक सहित) प्रजनन के माध्यम से कई समान जीवों को प्राप्त करने की एक विधि। इस तरह, लाखों वर्षों से, पौधों की कई प्रजातियाँ और कुछ जानवर प्रकृति में प्रजनन करते हैं। हालांकि, शब्द "क्लोनिंग" अब आमतौर पर एक संकीर्ण अर्थ में प्रयोग किया जाता है और प्रयोगशाला में कोशिकाओं, जीनों, एंटीबॉडी और यहां तक कि बहुकोशिकीय जीवों की प्रतिलिपि बनाने का मतलब है। अलैंगिक प्रजनन से उत्पन्न नमूने, परिभाषा के अनुसार, आनुवंशिक रूप से समान होते हैं, हालांकि, वे यादृच्छिक उत्परिवर्तन या प्रयोगशाला विधियों द्वारा कृत्रिम रूप से बनाए गए वंशानुगत परिवर्तनशीलता का भी निरीक्षण कर सकते हैं। "क्लोन" शब्द ग्रीक शब्द "क्लोन" से आया है, जिसका अर्थ है - टहनी, टहनी, डंठल, और मुख्य रूप से वानस्पतिक प्रसार से संबंधित है। कृषि में कलमों, कलियों या कंदों से पौधों की क्लोनिंग हजारों वर्षों से ज्ञात है। वानस्पतिक प्रजनन के दौरान और क्लोनिंग के दौरान, जीनों को वंशजों के बीच वितरित नहीं किया जाता है, जैसा कि यौन प्रजनन के मामले में होता है, लेकिन उनकी संपूर्णता में संरक्षित किया जाता है। केवल जानवर अलग हैं। जैसे-जैसे पशु कोशिकाएं बढ़ती हैं, उनकी विशेषज्ञता होती है, अर्थात कोशिकाएं कई पीढ़ियों के नाभिक में निहित सभी आनुवंशिक सूचनाओं को महसूस करने की क्षमता खो देती हैं।