आणविक जीव विज्ञान आणविक स्तर पर जैविक वस्तुओं का अध्ययन करके प्रकृति, जीवन की घटना को समझने का विज्ञान है।

एमबी की एक विशिष्ट विशेषता निर्जीव या आदिम जीवों पर जीवन की घटनाओं का अध्ययन करना, कोशिका झिल्ली, वायरस, बैक्टीरियोफेज, बायोपॉलिमर (प्रोटीन, वसा, न्यूक्लिक एसिड) की संरचना और कार्य का अध्ययन करना है। जैव रसायन, बायोफिज़िक्स और शरीर विज्ञान की सीमा पर आधारित आणविक जीव विज्ञान लगभग 50 वर्ष पुराना है। एमबी की स्थापना अप्रैल 1953 में हुई थी जब क्रिक और वॉटसन ने नेचर में एक स्थानिक डीएनए अणु का प्रस्ताव करते हुए एक लेख लिखा था। इस मॉडल के निर्माण का आधार एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण पर काम था, जिसमें विल्किंसन और फ्रैंकलिन ने भाग लिया था।

चिकित्सा आनुवंशिकी - आनुवंशिकता की भूमिका और रोगों की घटना का अध्ययन करती है।

वंशानुगत रोग कोशिकाओं के वंशानुगत तंत्र (युग्मक और युग्मनज में) में हानिकारक उत्परिवर्तन के कारण होने वाले रोग हैं।

आणविक जीव विज्ञान के विकास का इतिहास। मुख्य उपलब्धियां।

पहली बार, "एमबी" शब्द डब्ल्यू एस्टबरी द्वारा पेश किया गया था, जिन्होंने आणविक संरचना और रेशेदार प्रोटीन के गुणों के बीच संबंध का पता लगाया था। इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने इसे 1945 में लागू किया, लेकिन 1953 में जीवित जीवों की कोशिकाओं में वॉटसन और क्रिक द्वारा डीएनए अणु मॉडल की खोज के साथ विज्ञान का विकास कैसे शुरू हुआ।

आणविक जीव विज्ञान के विकास के मुख्य चरण

1. प्रथम काल 1935-1944

मैक्स डेलब्रुक और साल्वाडोर लूरिया ने बैक्टीरिया और वायरस का अध्ययन किया

1940 में, जॉर्ज बीडल और एडवर्ड टैटम ने परिकल्पना तैयार की - "एक जीन - एक एंजाइम"। लेकिन भौतिक रासायनिक दृष्टि से जीन क्या है यह अभी तक ज्ञात नहीं था। यहां भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान का संगम है।

2. द्वितीय काल 1944-1953

डीएनए की आनुवंशिक भूमिका सिद्ध हो चुकी है। 1953 में, डीएनए डबल हेलिक्स मॉडल सामने आया, जिसके लिए इसके निर्माता जेम्स वॉटसन, फ्रांसिस क्रिक और मौरिस विल्किंस को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

3. हठधर्मिता काल 1953-1962

आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता तैयार की गई है:

आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण डीएनए → आरएनए → प्रोटीन की दिशा में होता है।

1962 में, आनुवंशिक कोड को समझा गया।

4. शैक्षणिक अवधि 1962 से वर्तमान तक, जिसमें 1974 से उन्हें प्रतिष्ठित किया गया है जेनेटिक इंजीनियरिंग उप-अवधि।

मुख्य खोजें

1944 डीएनए की आनुवंशिक भूमिका के लिए साक्ष्य।ओसवाल्ड एवरी, कॉलिन मैकलियोड, मैकलीन मैकार्थी।

1953 डीएनए की संरचना स्थापित करना।जेम्स वॉटसन, फ्रांसिस क्रिक।

1961 एंजाइम संश्लेषण के आनुवंशिक विनियमन की खोज।आंद्रे लवोव, फ्रेंकोइस जैकब, जैक्स मोनोड।

1962 आनुवंशिक कोड को समझना।मार्शल निर्नबर्ग, हेनरिक मैटेई, सेवेरो ओचोआ।

1967 जैविक रूप से सक्रिय डीएनए का इन विट्रो संश्लेषण।आर्थर कोर्नबर्ग (आणविक जीव विज्ञान के अनौपचारिक नेता)।

1970 एक जीन का रासायनिक संश्लेषण.कुरान के गोबिंद.

1970 एंजाइम रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस की खोज और रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की घटना।हॉवर्ड टेमिन, डेविड बाल्टीमोर, रेनाटो डुलबेको।

1978 बँटवारे का खुलना।फिलिप शार्प.

1982 ऑटोस्प्लिसिंग खोलना।थॉमसचेक।

माइक्रोस्कोप और इसकी संरचना. माइक्रोस्कोपी

सूक्ष्मदर्शी के मुख्य भाग:

मैकेनिकल: ट्राइपॉड, स्टेज, ट्यूब, रिवॉल्वर और माइक्रो और मैक्रो स्क्रू

ऑप्टिकल: ऐपिस, लेंस

प्रकाश: दर्पण, कंडेनसर (प्रकाश वितरण के लिए), डायाफ्राम

माइक्रोस्कोपी - कोशिका अंगकों, साइटोप्लाज्म की गति का अध्ययन

माइक्रोस्कोपी तकनीक:

माइक्रोस्कोप को काम करने की स्थिति में सेट करें

माइक्रोस्कोप से देखते समय, दर्पण से देखने का एक उज्ज्वल क्षेत्र प्राप्त करें

मंच के केंद्र में छेद के साथ उद्देश्य को संरेखित करते हुए, तैयारी को मंच पर रखें

तैयारी से कई मिलीमीटर की दूरी पर ट्यूब को मैक्रो स्क्रू से नीचे करें

माइक्रोस्कोप से देखते हुए, वस्तु की स्पष्ट छवि दिखाई देने तक ऊपर उठाएं।

वस्तु को केंद्र में रखें, माइक्रोस्कोप को उच्च आवर्धन पर ले जाएं, लेंस को बदलकर, एक स्पष्ट छवि प्राप्त करें

अध्ययनाधीन वस्तु का रेखाचित्र बनाएं

कोशिका - जीवन की प्राथमिक इकाई

कोशिका विज्ञान-कोशिका विज्ञान.

कोशिका सजीवों की एक इकाई है, कोशिका में अंतर्निहित जीवों के कारण इसमें चयापचय होता है, जैविक जानकारी का उपयोग होता है, आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के गुणों की अभिव्यक्ति होती है।

कोशिका सिद्धांत। कोशिका संगठन के प्रकार

1839 - श्वान ने कोशिका सिद्धांत तैयार किया, जिसे बाद में श्लेडन, विरचो और आधुनिक वैज्ञानिकों ने पूरक बनाया।

पद:

जीवन अपने संरचनात्मक, कार्यात्मक आनुवंशिक संबंध में कोशिका द्वारा ही प्रदान किया जाता है। कोशिका जीवन का स्रोत है

कोशिका का उद्भव पिछली मातृ कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप ही होता है। कोशिकाएँ जैविक जानकारी संग्रहीत करती हैं, इसे पीढ़ी-दर-पीढ़ी हस्तांतरित करती हैं, संग्रहीत करती हैं और स्थानांतरित करती हैं

ऊर्जा। ऊर्जा को कार्य में परिवर्तित करें, चयापचय को नियंत्रित करें।

शरीर की संरचनात्मक एवं कार्यात्मक इकाई - कोशिका

सेलुलर संगठन के प्रकार:

प्रोकैरियोट्स - गैर-परमाणु (बैक्टीरिया, नीला-हरा शैवाल)

यूकेरियोट्स - एक केंद्रक होता है (कवक, पौधे और जानवर)

सेल संरचना

कोशिका की आणविक संरचना और मुख्य घटक

कोशिका भित्ति - कठिन खोल, पॉलीसेकेराइड, सेलूलोज़ से युक्त। सुरक्षात्मक कार्य.

रिक्तिका- साइटोप्लाज्म में एक गुहा, जो झिल्ली की एक अलग परत से घिरी होती है और कोशिका रस से भरी होती है। विटामिन, खनिजों का भण्डार कार्बनिक पदार्थ

साइटोप्लाज्मिक पुल- प्लास्मोडेस्माटा - क्षेत्र कोशिका की झिल्लियाँ, कोशिका भित्ति से रहित, पड़ोसी कोशिकाओं से संपर्क करने का काम करते हैं, जिससे उनके बीच पदार्थों का आदान-प्रदान सुनिश्चित होता है

प्लास्टिड- रंग, प्रकाश संश्लेषण, पोषक तत्वों की आपूर्ति

कोशिका द्रव्य- कोशिकांगों के लिए माध्यम, प्रोटीन, वसा और न्यूक्लिक एसिड का कोलाइडल घोल। कोशिकांगों का संचलन

मुख्य- यह है परमाणु लिफाफाऔर छिद्र जिनके माध्यम से चयापचय होता है। वंशानुगत जानकारी संग्रहीत करता है। कार्य: कोशिका विभाजन

माइटोकॉन्ड्रिया- दो-झिल्ली अंगक - आंतरिक झिल्ली पर क्रिस्टी होता है। कार्य: श्वास, ऊर्जा केंद्र।

ईपीएस - चिकनी- प्रोटीन संश्लेषण खुरदुरा (दानेदार)- वसा और कार्बोहाइड्रेट,

लाइसोसोम - कार्य - ऑटोलिसिस

गॉल्जीकाय- लाइसोसोम का निर्माण, कोशिका अंग; झिल्लियों द्वारा सीमांकित नलिकाओं, पुटिकाओं और "कुंड" की एक प्रणाली।

कोशिका के कोशिकाद्रव्य में स्थित होता है। चयापचय प्रक्रियाओं में भाग लेता है, पदार्थों के परिवहन को सुनिश्चित करता है पर्यावरणसाइटोप्लाज्म में और व्यक्तिगत इंट्रासेल्युलर संरचनाओं के बीच।

सिलिया- गति करने में सक्षम कोशिकाओं की पतली फिलामेंटस और ब्रिसल जैसी वृद्धि। इन्फ्यूसोरिया की विशेषता, सिलिअरी कीड़े, कशेरुकियों और मनुष्यों में - उपकला कोशिकाओं के लिए श्वसन तंत्र, डिंबवाहिनी, गर्भाशय।

कशाभिका- कोशिका के फिलामेंटस मोबाइल साइटोप्लाज्मिक बहिर्गमन, कई बैक्टीरिया, सभी फ्लैगेलेट्स, ज़ोस्पोर्स और जानवरों और पौधों के शुक्राणुजोज़ा की विशेषता। ये तरल माध्यम में गति करने का काम करते हैं।

सूक्ष्मनलिकाएं- प्रोटीन इंट्रासेल्युलर संरचनाएं जो साइटोस्केलेटन बनाती हैं। वे 25 एनएम व्यास वाले खोखले सिलेंडर हैं। कोशिकाओं में सूक्ष्मनलिकाएं एक भूमिका निभाती हैं सरंचनात्मक घटकऔर कई सेलुलर प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं, जिनमें माइटोसिस, साइटोकाइनेसिस और वेसिकुलर ट्रांसपोर्ट शामिल हैं।

माइक्रोफिलामेंट्स(एमएफ) - प्रोटीन अणुओं से युक्त धागे और सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में मौजूद होते हैं। इनका व्यास लगभग 6-8 एनएम है।

गुणसूत्रों – संरचनात्मक तत्व कोशिका केन्द्रकडीएनए युक्त, जिसमें जीव की वंशानुगत जानकारी होती है।

गिलहरी

- संरचना में: सरल (केवल अमीनो एसिड से), जटिल (अमीनो एसिड के अलावा, अन्य कार्बनिक यौगिक

प्रोटीन के स्थानिक संगठन की विशेषताएं

प्रोटीन की प्राथमिक संरचना -यह एक निश्चित क्रम में व्यवस्थित अमीनो एसिड की एक रैखिक श्रृंखला है और पेप्टाइड बांड द्वारा परस्पर जुड़ी हुई है।

प्रोटीन की द्वितीयक संरचनाकिसी प्रोटीन के स्थानिक संगठन का निम्नतम स्तर। एक बायोपॉलिमर की स्थानिक संरचना के टुकड़े जिसमें पॉलिमर रीढ़ की आवधिक संरचना होती है।

α - हेलिक्स -पेप्टाइड श्रृंखला की रीढ़ की हड्डी को मोड़ दिया जाता है कुंडली- ताकि अमीनो एसिड रेडिकल्स हेलिक्स से बाहर की ओर हों

β - हेलिक्स- पेप्टाइड श्रृंखलाओं की रीढ़ की हड्डी मुड़ी हुई नहीं होती है, बल्कि उनका विन्यास ज़िगज़ैग, मुड़ा हुआ होता है

संरचना प्रोटीन की प्राथमिक संरचना द्वारा निर्धारित होती है। हाइड्रोजन बांड द्वारा धारण किया जाता है

प्रोटीन की तृतीयक संरचना- अमीनो एसिड रेडिकल्स के बीच प्रोटीन ग्लोब्यूल बॉन्ड का निर्माण। संपूर्ण पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के स्थान में पूर्ण तह, जिसमें साइड रेडिकल्स की तह भी शामिल है। डाइसल्फ़ाइड, आयनिक, हाइड्रोजन, हाइड्रोफोबिक बांड। एक प्रोटीन द्वारा एक गतिविधि फ़ंक्शन का अधिग्रहण।

संरचना गतिशीलता- जैविक गतिविधि को बदलने का सबसे महत्वपूर्ण तरीका।

प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना-इसमें कई उपइकाइयाँ होती हैं, उपइकाइयों का बंधन तृतीयक संरचना के निर्माण के बाद ही हो सकता है। उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन, इम्युनोग्लोबुलिन

प्रोटीन की स्थानिक संरचना निर्धारित करने वाले कारक

तृतीयक संरचना के बारे में जानकारी इसकी प्राथमिक संरचना, यानी पेप्टाइड श्रृंखला के अमीनो एसिड अनुक्रम में निहित है। प्रोटीन की तृतीयक संरचना का निर्माण स्वतंत्र रूप से होता है

चतुर्धातुक संरचना का निर्माण होता है:

लिगेंड्स-प्रोटीन की संरचना को प्रभावित करना, स्थिर करना, तृतीयक संरचना को बदलना, ग्लोब्यूल्स को एकजुट करना, प्रोटीन उपइकाइयों की गतिशीलता प्रदान करना

संरक्षकनवगठित प्रोटीनों की सही तह प्रदान करना, रीफोल्डिंग पर नियंत्रण, प्रोटीन के इंट्रासेल्युलर परिवहन में भागीदारी प्रदान करना।

ऐसे लिगेंड होते हैं जो 3-संरचना को बदलते हैं।

कार्य:

निर्माण (कैरोटीन, कोलेजन), सीधे झिल्ली और साइटोस्केलेटन के निर्माण में शामिल होता है

परिवहन (हीमोग्लोबिन, ATPase)

मोटर (एक्टिन और मायोसिन),

ऊर्जा,

सुरक्षात्मक (इम्युनोग्लोबुलिन, इंटरफेरॉन),

नियामक (इंसुलिन, हिस्टोन, दमनकारी),

रिसेप्टर (रोडोप्सिन, चेलिनो - रिसेप्टर),

उत्प्रेरक (राइबोन्यूक्लिज़, डीएनए, आरएनए पोलीमरेज़)

एंजाइमैटिक. सभी एंजाइम प्रोटीन हैं।

गुण:

1. विविध घुलनशीलतापानी में। घुलनशील प्रोटीन कोलाइडल घोल बनाते हैं। 2. हाइड्रोलिसिस- खनिज एसिड या एंजाइमों के समाधान की कार्रवाई के तहत, प्रोटीन की प्राथमिक संरचना नष्ट हो जाती है और अमीनो एसिड का मिश्रण बनता है। 3. विकृतीकरण-एक प्रोटीन अणु की हानि, संरचनात्मक संगठन (अक्षांश से। विकृतीकरण - प्राकृतिक गुणों को खोने के लिए)

विकृतीकरण इसके प्रभाव में होता है: - उच्च तापमान - एसिड, क्षार और केंद्रित नमक के घोल - भारी धातुओं के लवण के घोल - कुछ कार्बनिक पदार्थ (फॉर्मेल्डिहाइड, फिनोल) - रेडियोधर्मी विकिरण

निर्जलीकरण

PH वातावरण बदलना

पुनरुद्धार -प्रोटीन संरचना की बहाली जब तक कि अणु की प्राथमिक संरचना नष्ट न हो जाए और सामान्य पर्यावरणीय स्थिति बहाल न हो जाए।

गठन के चरण:

प्रतिलिपि- डीएनए से प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को आई-आरएनए में पुनः लिखना।

प्रसारण-प्रोटीन की प्राथमिक संरचना का निर्माण, पॉलीपेप्टाइड का संश्लेषण (राइबोसोम का साइटोप्लाज्म)

तह -पेप्टाइड श्रृंखला को त्रि-आयामी संरचना में मोड़ना

संशोधन -कार्बोहाइड्रेट घटकों का जुड़ाव, कुछ अमीनो एसिड अवशेषों का ऑक्सीकरण (जटिल प्रोटीन के लिए)

डीएनए संरचना

डीएनए जीन का रासायनिक आधार है, जिसमें किसी जीव की वंशानुगत जानकारी केंद्रित होती है।

रसायन के हृदय में. न्यूक्लिक एसिड की संरचना सामान्य सिद्धांत पर आधारित है:

न्यूक्लिक एसिड-आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता का भौतिक सब्सट्रेट, आनुवंशिक कार्यक्रम के एक व्यक्तिगत सेट को एन्कोडिंग करने वाले सूचनात्मक बायोपॉलिमर। न्यूक्लियोटाइड्स (डीएनए न्यूक्लियोटाइड, आरएनए न्यूक्लियोटाइड) से मिलकर बनता है - बायोपॉलिमर, मोनोमर्स, जो हैं न्यूक्लियोटाइड्स (मिशर द्वारा 1868 में खोजा गया)न्यूक्लियोटाइड में शामिल हैं: 1) एक नाइट्रोजनस आधार; 2) चीनी; 3) फॉस्फोरिक एसिड अवशेष।

डीएनए के संरचनात्मक संगठन की विशेषता:

डीएनए अणु में है: ए) प्राथमिक संरचनाएक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला जिसके 2 सिरे होते हैं। प्रारंभ 5'' और अंत 3''। एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड बनता है फॉस्फोरिक डायस्टर बंधनबी) द्वितीयक संरचना:हाइड्रोजन बांड द्वारा परस्पर जुड़ी 2 पूरक और एंटीपैरेलल पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं; में) डीएनए की तृतीयक संरचना: डीएनए अणु का त्रि-आयामी हेलिक्स, जिसमें अपनी धुरी के चारों ओर मुड़े हुए 2 धागे होते हैं।

हेलिक्स व्यास 2 एनएम पिच लंबाई 3.4 एनएम प्रत्येक मोड़ में 10 आधार जोड़े होते हैं

डीएनए के गुण और कार्य

अणुओं में एक निश्चित तरीके से परस्पर जुड़ी हुई 2 पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं शामिल होती हैं। एडेनिन - थाइमिन - दोहरा हाइड्रोजन बंधनगुआनिन - साइटोसिन - ट्रिपल हाइड्रोजन बांड

ए, जी - प्यूरीन - एक बेंजीन रिंग

टी, सी - मध्यवर्ती - दो बेंजीन रिंग।बहुत ज़रूरी!

एक डीएनए अणु में 2 पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं का संयोजन: प्रतिसमानांतरतापॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएँ। एक श्रृंखला का 5" सिरा दूसरे के 3" सिरे से जुड़ा होता है

डीएनए में न्यूक्लियोटाइड की संरचना चार्गैफ नियमों का पालन करती है - डबल हेलिक्स श्रृंखलाओं की पूरकता

दो रूपों में मौजूद है: दाएं हाथ के हेलिक्स बी-फॉर्म, बाएं हाथ के हेलिक्स-जेड-फॉर्म, ज्यादातर प्राकृतिक डीएनए-बी-फॉर्म

गठनात्मक परिवर्तनों की उत्तरदायित्व-सहिष्णुता (कुछ शर्तों के तहत बी-फॉर्म से जेड-फॉर्म तक)

डीएनए गुण:

प्रतिकृति (स्व-दोहरीकरण) - अर्ध-रूढ़िवादी विधि से गुजरती है।

क्षतिपूर्ति (वसूली)

समारोह:वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण

माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की संरचना की विशेषताएं

यूकेरियोटिक कोशिका में वंशानुगत जानकारी मुख्य रूप से 99.5% नाभिक में स्थित होती है, इसे परमाणु आनुवंशिक जानकारी कहा जाता है। डीएनए का एक अन्य भाग 0.5% माइटोकॉन्ड्रिया में साइटोप्लाज्म में स्थित होता है।

डीएनए के माइटोकॉन्ड्रिया के लिए धन्यवाद, माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन संश्लेषित होते हैं, वे माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में उत्परिवर्तन के साथ वंशानुगत बीमारियों का स्रोत हो सकते हैं।

माइटोकॉन्ड्रियल डीएनएप्रोटीन ("नग्न") से संबद्ध नहीं, माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली से जुड़ा हुआ है और लगभग 30 प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी रखता है। माइटोकॉन्ड्रियन के निर्माण के लिए कई और प्रोटीनों की आवश्यकता होती है, इसलिए अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन के बारे में जानकारी परमाणु डीएनए में निहित होती है, और ये प्रोटीन कोशिका के साइटोप्लाज्म में संश्लेषित होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया डीएनए की मदद से दो भागों में विभाजित होकर स्वायत्त रूप से प्रजनन करने में सक्षम हैं। बाहरी और भीतरी झिल्लियों के बीच एक प्रोटॉन भंडार होता है जहाँ H+ जमा होता है।

वंशानुगत जानकारी प्रसारित करने के मुख्य तरीके।

वंशानुगत जानकारी -डीएनए अणुओं में संग्रहित।

वंशानुगत जानकारीयह कोशिका के सामान्य विकास और कार्य के लिए एक मैनुअल है। मध्यस्थ की भूमिका वंशानुगत जानकारी का प्रसारण आरएनए द्वारा किया जाता हैआरएनए को धन्यवाद वंशानुगत जानकारी नाभिक से साइटोप्लाज्म में प्राप्त होती है और एक विशिष्ट प्रोटीन के रूप में साकार होती है।

डी एन ए की नकल। प्रतिकृति के चरण

प्रतिकृति -अर्ध-रूढ़िवादी तरीके से आगे बढ़ता है। मूल डीएनए श्रृंखला की प्रतिकृति के लिए, श्रृंखलाओं को एक दूसरे से अलग होना चाहिए, प्रत्येक अलग श्रृंखला एक मैट्रिक्स (मैट्रिक्स) बन जाती है, जिस पर बेटी डीएनए अणुओं की पूरक श्रृंखलाएं संश्लेषित की जाएंगी।

मातृ कोशिका के प्रत्येक विभाजन और उसके डीएनए की प्रतिकृति के बाद, पुत्री कोशिकाओं में एक डीएनए अणु होता है जिसमें मातृ तंतु और नव संश्लेषित पुत्री तंतु शामिल होते हैं।

प्रतिकृति बनाने के लिए, डीएनए अणुओं पर तथाकथित ओरि-ओरिजिन क्षेत्र होते हैं, उनमें विशिष्ट प्रोटीन द्वारा मान्यता प्राप्त 300 न्यूक्लियोटाइड जोड़े से युक्त एक अनुक्रम शामिल होता है।

इन क्षेत्रों में डीएनए के दोहरे हेलिक्स को 2 श्रृंखलाओं में विभाजित किया गया है, 2 प्रतिकृति कांटे बनते हैं जो ओरी क्षेत्र से विपरीत दिशाओं में चलते हैं, प्रतिकृति कांटों के बीच एक संरचना बनती है - जिसे प्रतिकृति आंख कहा जाता है।

एक एंजाइम की मदद से हेलीकॉप्टर हाइड्रोजन बंधन तोड़ते हैंऔर डीएनए डबल हेलिक्स आराम देता हैप्रतिकृति-बिंदु ओरी की उत्पत्ति के बिंदुओं पर।

डीएनए के परिणामी एकल स्ट्रैंड विशेष से बंधे होते हैं प्रोटीन को अस्थिर करना, कौन कोर को फैलाएंडीएनए के स्ट्रैंड, उन्हें पूरक न्यूक्लियोटाइड से जुड़ने के लिए उपलब्ध कराते हैं।

एंजाइम की भागीदारी के साथ प्रतिकृति कांटा के क्षेत्र में प्रत्येक श्रृंखला पर डीएनए पोलीमरेज़अंजाम देना पूरक श्रृंखलाओं का संश्लेषण।

पृथक्करण, सर्पिल-मुड़ी हुई श्रृंखलाएं, एक एंजाइम की मदद से मूल डीएनए हेलीकॉप्टरकारण सुपरकॉइल्स की उपस्थिति. लेकिन एंजाइमों के लिए धन्यवाद डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़, कौन काटनाडीएनए स्ट्रैंड में से एक तनाव से छुटकारा,डीएनए डबल स्ट्रैंड में जमा हुआ।

अभी भी संश्लेषण में प्रतिकृति प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है डीएनए लिगेजवी सिलाईडीएनए के अलग-अलग खंडों को एक ही स्ट्रैंड में। एक ही समय में एक ही डीएनए अणु पर हो सकता है अनेक बिंदुमूल – संश्लेषण प्रक्रिया का त्वरण.

प्रत्येक प्रतिकृति आँख में, वे कार्य करना शुरू कर देते हैं 2 एंजाइम कॉम्प्लेक्स:

कॉम्प्लेक्स एक दिशा में चलता है

इसके सामने

एंजाइमैटिक कॉम्प्लेक्सइस तरह से कार्य करता है कि उनके द्वारा संश्लेषित 2 श्रृंखलाओं में से एक कुछ सीसे के साथ बढ़ती है - अग्रणी

और दूसरा पिछड़ गया - विलंबित

एनजाइम डीएनए पोलीमरेज़अंजाम देना 5 से पॉलीन्यूक्लियोटाइड संश्लेषणको3” अंत. धीरे-धीरे शृंखला लंबी होती जाती है, ऐसी शृंखला कहलाती है अग्रणी।दूसरी शृंखला पर दूसरी श्रृंखला का संश्लेषणडीएनए छोटे-छोटे टुकड़ों में ले जाया जाता है, उन्हें टुकड़े कहा जाता है कोसैक।से दिशा में 5” को3” सिलाई के प्रकार सेएक सुई के साथ वापस. काकाकी के टुकड़ों में प्रोकैरियोट्स में 1000 से 2000 न्यूक्लियोटाइड होते हैं, यूकेरियोट्स में 100 से 200 तक।

ऐसे टुकड़े का संश्लेषण गठन से पहले होता है प्राइमर आरएनए, लगभग 10 न्यूक्लियोटाइड लंबा।

एक एंजाइम की मदद से डीएनए लिगेजआरएनए प्राइमर को हटाने के बाद, एक टुकड़ा बनता है, जो पिछले टुकड़े से जुड़ा होता है।

प्रतिकृति चरण:

तैयारी

डीएनए और आरएनए पोलीमरेज़ के साथ स्ट्रैंड वृद्धि

व्यक्तिगत साइटों की क्रॉस-लिंकिंग-डीएनए लिगेज

सामान्य विशेषताएँकोशिकाओं

रासायनिक संरचनाकोशिकाओं

कोशिका की सामान्य विशेषताएँ

कोशिकाएँ आकार, आकार, कार्य, जीवन काल में एक दूसरे से भिन्न होती हैं। इसलिए कोशिका का आकार 0.2-0.25 माइक्रोन (कुछ बैक्टीरिया) से 155 मिमी (खोल में शुतुरमुर्ग का अंडा) तक भिन्न होता है। अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाएँ 10 से 100 µm व्यास की होती हैं। आकार में, कोशिकाएँ गोलाकार, अंडाकार, घन, प्रिज्मीय, तारकीय, डिस्क के आकार की, विभिन्न प्रक्रियाओं और अन्य के साथ होती हैं। कोशिका का आकार उसके कार्य पर निर्भर करता है। बहुकोशिकीय जीव में कोशिकाएँ कार्य करती हैं विभिन्न कार्य: कुछ कोशिकाएं पाचन एंजाइमों या हार्मोन को संश्लेषित करती हैं, अन्य रोगाणुओं और अन्य को अवशोषित और पचाती हैं विदेशी संस्थाएं, अन्य लोग फेफड़ों से ऊतकों आदि तक ऑक्सीजन का स्थानांतरण करते हैं। इस प्रकार, कशेरुकियों की कोशिकाओं में लगभग 200 प्रकार की विशेषज्ञता होती है। कई कोशिकाएँ बहुकार्यात्मक होती हैं। उदाहरण के लिए, यकृत कोशिकाएं विभिन्न रक्त प्लाज्मा प्रोटीन और पित्त को संश्लेषित करती हैं, ग्लाइकोजन जमा करती हैं और इसे ग्लूकोज में परिवर्तित करती हैं, और विदेशी पदार्थों का ऑक्सीकरण करती हैं। उनकी विशेषज्ञता के आधार पर, कोशिकाओं के पास है अलग-अलग अवधिज़िंदगी। तो मनुष्यों में, कोशिकाओं का न्यूनतम जीवनकाल 1-2 दिन (आंतों के उपकला की कोशिकाएं) होता है , और अधिकतम जीवन काल (न्यूरॉन्स) से मेल खाता है।

अत्यधिक विविधता के बावजूद, कोशिकाओं में है सामान्य सुविधाएंइमारतें. कोशिका के तीन मुख्य भाग होते हैं: प्लाज्मा झिल्ली, साइटोप्लाज्मऔर मुख्य। कोशिका द्रव्यकोशिका का मुख्य भाग बनाता है और कोशिकाओं का आंतरिक अर्ध-तरल वातावरण है और इसमें एक जटिल भौतिक-रासायनिक संरचना होती है। साइटोप्लाज्म में पानी, अमीनो एसिड, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, एटीपी, आयन होते हैं अकार्बनिक पदार्थ(प्रोटीन प्रबल होते हैं)। साइटोप्लाज्म को तीन भागों में बांटा गया है: हाइलोप्लाज्म, ऑर्गेनेल और समावेशन। हाइलोप्लाज्म- कोशिका के कोशिका द्रव्य का तरल चिपचिपा चरण। अंगों(छोटे अंग) - साइटोप्लाज्म के विशेष स्थायी घटक, जिनकी एक या दूसरी संरचना होती है और कोशिका के जीवन में विभिन्न कार्य करते हैं। कोशिका के सभी अंग आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं के सार्वभौमिक अंगक केन्द्रक में होते हैं - गुणसूत्रों, साइटोप्लाज्म में माइटोकॉन्ड्रिया, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, लाइसोसोम।कई कोशिकाओं में झिल्ली संरचनाएं भी होती हैं जो कोशिका के आकार को बनाए रखने में मदद करती हैं - सूक्ष्मनलिकाएं, सूक्ष्मतंतुऔर आदि। समावेशन- वैकल्पिक घटक (आरक्षित पदार्थों या चयापचय उत्पादों का जमा)। अंगक दो प्रकार के होते हैं: झिल्ली (लाइसोसोम, डिक्टियोसोम, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, माइटोकॉन्ड्रिया, पादप कोशिका रिक्तिकाएं, प्लास्टिड) और गैर-झिल्ली (राइबोसोम, सेंट्रीओल, सूक्ष्मनलिकाएं, सिलिया और फ्लैगेला)।

साइटोप्लाज्म के कार्य:

1. सभी अंगों की परस्पर क्रिया सुनिश्चित करना।

2. मुख्य चयापचय प्रक्रियाएँ इसमें होती हैं।

के अलावा सामान्य सुविधाएंसंरचना में, कोशिकाओं की एक संख्या होती है सामान्य गुण. इसमे शामिल है गतिशीलता, चिड़चिड़ापन, चयापचयऔर प्रजनन।

गतिशीलतामें ही प्रकट होता है विभिन्न रूप:

1) अंतःकोशिकीय हलचलकोशिका कोशिका द्रव्य.

2) अमीबा आंदोलन.गति का यह रूप साइटोप्लाज्म द्वारा एक या किसी अन्य उत्तेजना की ओर या उससे दूर स्यूडोपोडिया के निर्माण में व्यक्त किया जाता है। गति का यह रूप अमीबा, रक्त ल्यूकोसाइट्स, साथ ही कुछ ऊतक कोशिकाओं में निहित है।

3) टिमटिमाती हरकत.यह स्वयं को छोटे प्रोटोप्लाज्मिक आउटग्रोथ - सिलिया और फ्लैगेल्ला की धड़कन के रूप में प्रकट करता है। सिलिअट्स, बहुकोशिकीय जानवरों की उपकला कोशिकाओं, शुक्राणुजोज़ा आदि में निहित।

4) संकुचन गति.यह साइटोप्लाज्म में मायोफिब्रिल्स के एक विशेष ऑर्गेनॉइड की उपस्थिति के कारण प्रदान किया जाता है, जिसका छोटा या लंबा होना कोशिका के संकुचन और विश्राम में योगदान देता है। मांसपेशियों की कोशिकाओं में सिकुड़न की क्षमता सबसे अधिक विकसित होती है।

चिड़चिड़ापनचयापचय और ऊर्जा को बदलकर जलन का जवाब देने की कोशिकाओं की क्षमता में व्यक्त किया गया।

उपापचयइसमें कोशिकाओं में होने वाले पदार्थ और ऊर्जा के सभी परिवर्तन शामिल हैं।

प्रजननसामान्य रूप से जीवित चीजों और विशेष रूप से कोशिकाओं की विशेषता वाले मुख्य कार्यों में से एक। प्रजनन कोशिका को विभाजित करने और बेटी कोशिकाओं को बनाने की क्षमता द्वारा प्रदान किया जाता है (कुछ अत्यधिक विभेदित कोशिकाओं ने इस क्षमता को खो दिया है)। स्वयं को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता ही हमें कोशिकाओं को जीवन की सबसे छोटी इकाई मानने की अनुमति देती है। इन संपत्तियों की छोटी इकाइयाँ प्रदर्शित नहीं होती हैं। आर. विरचो ने लिखा: "कोशिका आखिरी है रूपात्मक तत्वसभी जीवित शरीरों में से, और हमें इसके बाहर वास्तविक जीवन गतिविधि खोजने का कोई अधिकार नहीं है। (1858).

कोशिकाओं की संरचना की विशेषताएं विभिन्न जीव

सभी ज्ञात जीवदो समूहों में विभाजित हैं: प्रोकैर्योसाइटोंऔर यूकेरियोट्सको प्रोकैर्योसाइटोंसंबंधित बैक्टीरिया (यूबैक्टीरिया और आर्कबैक्टीरिया)एक को यूकैर्योसाइटों – मशरूम, पौधेऔर जानवरों,जिनमें से अधिकांश बहुकोशिकीय जीव हैं और केवल कुछ ही एककोशिकीय हैं। प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के बीच अंतर इतना महत्वपूर्ण है कि जीवों की प्रणाली में उन्हें सुपरकिंगडम्स में प्रतिष्ठित किया जाता है।

यूकैर्योसाइटों(ग्रीक ईयू से - अच्छा, पूरी तरह से और ग्रीक कैरियन - कोर) - जीव जिनकी कोशिकाओं में गठित नाभिक होते हैं। यूकेरियोट्स में सभी उच्च जानवर, पौधे, साथ ही एककोशिकीय और बहुकोशिकीय शैवाल, कवक और प्रोटोजोआ शामिल हैं।

प्रोकैर्योसाइटों(लैटिन प्रो से - पहले, पहले और ग्रीक कैरियन - न्यूक्लियस) - ऐसे जीव जिनकी कोशिकाओं में एक झिल्ली द्वारा सीमित नाभिक नहीं होता है। न्यूक्लियस एनालॉग एक न्यूक्लियॉइड है, जिसमें थोड़ी मात्रा में प्रोटीन से जुड़ा एक गोलाकार डीएनए अणु होता है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में एक कठोर सुरक्षात्मक आवरण (कोशिका भित्ति) होता है, जिसके नीचे एक प्लाज्मा झिल्ली होती है। प्लाज़्मा झिल्ली आमतौर पर साइटोप्लाज्म में उभार बनाती है - मेसोसोम.रेडॉक्स एंजाइम मेसोसोम की झिल्लियों पर स्थित होते हैं, और प्रकाश संश्लेषक प्रोकैरियोट्स में, संबंधित रंगद्रव्य (बैक्टीरियोक्लोरोफिल, क्लोरोफिल, फाइकोसाइनिन) होते हैं। इसके कारण ऐसी झिल्लियाँ माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट और अन्य अंगकों का कार्य करने में सक्षम होती हैं। इसी समय, प्रोकैरियोट्स में क्लोरोप्लास्ट, माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में निहित एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम अनुपस्थित हैं। बैक्टीरिया बहुत छोटे होते हैं और सरल बाइनरी विखंडन द्वारा तेजी से गुणा कर सकते हैं (प्रोकैरियोट्स में माइटोसिस अनुपस्थित है)। में इष्टतम स्थितियाँएक प्रोकैरियोटिक कोशिका हर 20 मिनट में विभाजित होने में सक्षम होती है। प्रजनन की तीव्र दर के कारण, जीवाणु आबादी तेजी से पर्यावरणीय परिवर्तनों के अनुकूल हो जाती है और प्रकृति में सभी संभावित पारिस्थितिक स्थानों (मिट्टी, पानी, हवा, दलदल, समुद्र की गहराई, गर्म झरने, आदि) पर कब्जा कर लेती है।

इस प्रकार, यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स के बीच मुख्य अंतर हैं:

1) केन्द्रक की उपस्थिति.ये सबसे महत्वपूर्ण है बानगीयूकेरियोटिक कोशिकाएं।

2) आकार।प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ बहुत छोटी (लगभग 1 माइक्रोन) होती हैं। पूर्ण विकसित केन्द्रक युक्त यूकेरियोटिक कोशिकाओं का आयतन प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के आयतन से 800-1000 गुना अधिक होता है।

3) डीएनए की संरचनात्मक विशेषताएं.यूकेरियोटिक डीएनए बहुत लंबे रैखिक अणु होते हैं (10 7 से लेकर 10 10 से अधिक आधार जोड़े तक)। वे नाभिक में स्थानीयकृत होते हैं, हिस्टोन से जुड़े होते हैं, और इसमें गैर-कोडिंग क्षेत्र शामिल होते हैं ( इंट्रोन्स). इसके विपरीत, प्रोकैरियोटिक डीएनए छोटे (5-10 6 बेस जोड़े तक) गोलाकार अणु होते हैं जो साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं और बिना इंट्रॉन के होते हैं।

4) विशेषज्ञता.यूकेरियोटिक कोशिकाओं की संरचनाएं और कार्य प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की संरचनाओं और कार्यों की तुलना में अधिक जटिल और अधिक विशिष्ट हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाएंविशेष विभागों से मिलकर बनता है - ऑर्गेनेल।

कोशिकांग कोशिका के जीवन में विशिष्ट कार्य करते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाएंइनमें एक एकल झिल्ली प्रणाली होती है, जिसमें प्लाज़्मालेम्मा और उससे निकलने वाली विभिन्न वृद्धियाँ शामिल होती हैं, जो अक्सर विशिष्ट कार्य करती हैं।

5) आरएनए और प्रोटीन संश्लेषण प्रक्रियाओं का स्थानिक पृथक्करण।यूकेरियोट्स में, वे प्रवाहित होते हैं विभिन्न विभागकोशिकाएँ और उनके नियमन के तंत्र एक दूसरे पर निर्भर नहीं होते हैं। इसके विपरीत, प्रोकैरियोट्स में, ये प्रक्रियाएँ बहुत सरल और परस्पर जुड़ी हुई हैं।

के अनुसार आधुनिक विचार, प्रोकैरियोट्स, यूकेरियोट्स के पूर्वजों के साथ, सबसे प्राचीन जीवों में से हैं और हैं सामान्य उत्पत्ति. प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की एक सामान्य उत्पत्ति के पक्ष में तर्क उनके आनुवंशिक तंत्र की मूलभूत समानता में निहित है।

पौधे और पशु कोशिकाओं के बीच अंतर.पादप कोशिका में झिल्ली के ऊपर सेलूलोज़ और अन्य सामग्रियों की एक बाहरी दीवार होती है। कोशिका झिल्ली एक बाहरी सुरक्षात्मक ढाँचा है, जो पौधों की कोशिकाओं को स्फीति प्रदान करती है, पानी, लवण, कई कार्बनिक पदार्थों के अणुओं को पारित करती है। कोशिका भित्तिपौधे, बैक्टीरिया और सायनोबैक्टीरिया फागोसाइटोसिस में हस्तक्षेप करते हैं और इसलिए उनमें व्यावहारिक रूप से कोई फागोसाइटोसिस नहीं होता है। पादप कोशिकाएँ साइटोप्लाज्म से भरे और प्लाज्मा झिल्ली द्वारा सीमित विशेष चैनलों का उपयोग करके जुड़ी होती हैं। इन चैनलों के माध्यम से गुजर रहा है छत की भीतरी दीवार, एक कोशिका से दूसरी कोशिका तक पोषक तत्व, आयन और अन्य यौगिक।

पशु कोशिकाएँ जो बनती हैं विभिन्न कपड़े(उपकला, मांसपेशी, आदि), एक प्लाज्मा झिल्ली द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। जोड़ों पर सिलवटें या उभार बन जाते हैं, जो जोड़ों को विशेष मजबूती देते हैं। अधिकांश कोशिकाओं में (विशेषकर जानवरों में) बाहर की ओरझिल्ली पॉलीसेकेराइड और ग्लाइकोप्रोटीन (ग्लाइकोकैलिक्स) की एक परत से ढकी होती है। ग्लाइकोकैलिक्स एक बहुत पतली, लोचदार परत है (प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे दिखाई नहीं देती)। ग्लाइकोकैलिक्स, पौधों की सेलूलोज़ दीवार की तरह, मुख्य रूप से कोशिकाओं के सीधे संबंध का कार्य करता है बाहरी वातावरण. हालाँकि, पौधे की दीवार के विपरीत, इसका कोई सहायक कार्य नहीं है। अलग प्लॉटझिल्ली और ग्लाइकोकैलिक्स अलग हो सकते हैं और माइक्रोविली में बदल सकते हैं (आमतौर पर कोशिका की सतह पर जो पर्यावरण के संपर्क में होती है); अंतरकोशिकीय संबंध और ऊतक कोशिकाओं के बीच संबंध जो हैं भिन्न संरचना. उनमें से कुछ यांत्रिक भूमिका (इंटरसेलुलर कनेक्शन) निभाते हैं, जबकि अन्य इंटरसेलुलर में शामिल होते हैं चयापचय प्रक्रियाएंझिल्ली की विद्युत क्षमता को बदलकर।

सभी जीवित वस्तुएँ कोशिकाओं से बनी होती हैं। कक्षएक प्राथमिक है जीवन व्यवस्था- सभी जानवरों और पौधों की संरचना और जीवन का आधार। कोशिकाएं स्वतंत्र जीवों (उदाहरण के लिए, प्रोटोजोआ, बैक्टीरिया) और बहुकोशिकीय जीवों के हिस्से के रूप में मौजूद हो सकती हैं। कोशिका का आकार 0.1-0.25 µm (कुछ बैक्टीरिया) से लेकर 155 मिमी (खोल में शुतुरमुर्ग का अंडा) तक होता है।

कोशिका भोजन करने, बढ़ने और गुणा करने में सक्षम है, जिसके परिणामस्वरूप इसे एक जीवित जीव माना जा सकता है। यह जीवित प्रणालियों का एक प्रकार का परमाणु है। इसके घटक भाग महत्वपूर्ण क्षमताओं से रहित हैं। जीवित जीवों के विभिन्न ऊतकों से अलग की गई और एक विशेष पोषक माध्यम में रखी गई कोशिकाएं बढ़ और गुणा कर सकती हैं। कोशिकाओं की इस क्षमता का व्यापक रूप से अनुसंधान और व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है।

शब्द "सेल" पहली बार 1665 में अंग्रेजी प्रकृतिवादी रॉबर्ट हुक (1635-1703) द्वारा माइक्रोस्कोप के तहत देखे गए कॉर्क अनुभाग की सेलुलर संरचना का वर्णन करने के लिए प्रस्तावित किया गया था। यह कथन कि सभी जानवरों और पौधों के ऊतक कोशिकाओं से बने होते हैं, का सार है कोशिका सिद्धांत. कोशिका सिद्धांत की प्रायोगिक पुष्टि में महत्वपूर्ण भूमिकाजर्मन वनस्पतिशास्त्री मैथियास स्लेडेन (1804-1881) और थियोडोर श्वान (1810-1882) की रचनाएँ चलीं।

भारी विविधता और महत्वपूर्ण अंतरों के बावजूद उपस्थितिऔर कार्य, सभी कोशिकाएँ तीन मुख्य भागों से बनी होती हैं - प्लाज्मा झिल्ली, पर्यावरण से कोशिका में पदार्थों के स्थानांतरण को नियंत्रित करता है और इसके विपरीत, कोशिका द्रव्यविभिन्न संरचनाओं के साथ और कोशिका केंद्रक, आनुवंशिक जानकारी का वाहक युक्त (चित्र 7.7 देखें)। सभी जानवर और कुछ संयंत्र कोशिकाओंरोकना सेंट्रीओल्स- लगभग 0.15 माइक्रोन के व्यास वाली बेलनाकार संरचनाएँ, बनती हैं कोशिका केंद्र. आमतौर पर पादप कोशिकाएँ एक झिल्ली से घिरी होती हैं - कोशिका भित्ति।इसके अलावा, वे शामिल हैं प्लास्टिड- साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल (विशेष कोशिका संरचनाएं), जिनमें अक्सर वर्णक होते हैं जो उनका रंग निर्धारित करते हैं।

कोशिका के चारों ओर झिल्लीइसमें वसा जैसे पदार्थों के अणुओं की दो परतें होती हैं, जिनके बीच प्रोटीन के अणु होते हैं। मुख्य समारोहकोशिकाएँ - आगे और पीछे की दिशाओं में अच्छी तरह से परिभाषित पदार्थों की गति सुनिश्चित करने के लिए। विशेष रूप से, झिल्ली समर्थन करती है सामान्य एकाग्रताकोशिका के अंदर कुछ लवण होते हैं और इसके जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं: यदि झिल्ली क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो कोशिका तुरंत मर जाती है, जबकि कुछ अन्य संरचनात्मक घटकों के बिना, कोशिका का जीवन कुछ समय तक जारी रह सकता है। कोशिका मृत्यु का पहला संकेत इसकी बाहरी झिल्ली की पारगम्यता में परिवर्तन की शुरुआत है।

कोशिका के अंदर प्लाज्मा झिल्ली होती है कोशिका द्रव्यजल से युक्त नमकीनघुलनशील और निलंबित एंजाइमों के साथ (जैसे कि) मांसपेशी ऊतक) और अन्य पदार्थ। साइटोप्लाज्म में विभिन्न पदार्थ होते हैं अंगक -उनकी झिल्लियों से घिरे हुए छोटे अंग। उदाहरण के लिए, ऑर्गेनेल में शामिल हैं, माइटोकॉन्ड्रिया -श्वसन एंजाइमों के साथ थैली जैसी संरचनाएँ। वे चीनी को परिवर्तित करते हैं और ऊर्जा छोड़ते हैं। कोशिका द्रव्य में छोटे-छोटे पिंड भी होते हैं - राइबोसोम,प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड (आरएनए) से मिलकर, जिसकी मदद से प्रोटीन संश्लेषण किया जाता है। अंतःकोशिकीय वातावरण काफी चिपचिपा होता है, हालाँकि कोशिका द्रव्यमान का 65-85% पानी होता है।

बैक्टीरिया को छोड़कर सभी व्यवहार्य कोशिकाओं में ये होते हैं मुख्य, और इसमें - गुणसूत्रों- लंबे फिलामेंटस पिंड, जिसमें डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड और उससे जुड़ा प्रोटीन होता है।

कोशिकाएँ दो संतति कोशिकाओं में विभाजित होकर बढ़ती और बहुगुणित होती हैं। जब एक बेटी कोशिका विभाजित होती है, तो आनुवंशिक जानकारी वाले गुणसूत्रों का एक पूरा सेट स्थानांतरित हो जाता है। इसलिए, विभाजित होने से पहले, कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी हो जाती है, और विभाजन के दौरान, प्रत्येक बेटी कोशिका को उनमें से एक सेट प्राप्त होता है। कोशिका विभाजन की यह प्रक्रिया, जो पुत्री कोशिकाओं के बीच आनुवंशिक सामग्री का समान वितरण सुनिश्चित करती है, कहलाती है पिंजरे का बँटवारा.

बहुकोशिकीय जंतु या पौधे की सभी कोशिकाएँ एक जैसी नहीं होती हैं। जीव के विकास की प्रक्रिया में कोशिकाओं का संशोधन धीरे-धीरे होता है। प्रत्येक जीव एक कोशिका से विकसित होता है - एक अंडा, जो विभाजित होना शुरू होता है, और अंततः कई अलग-अलग कोशिकाएं बनती हैं - मांसपेशी, रक्त, आदि। कोशिकाओं में अंतर मुख्य रूप से इस कोशिका द्वारा संश्लेषित प्रोटीन के सेट से निर्धारित होता है। इस प्रकार, पेट की कोशिकाएं संश्लेषित होती हैं पाचक एंजाइमपेप्सिन; अन्य कोशिकाओं में, जैसे मस्तिष्क कोशिकाओं में, यह नहीं बनता है। पौधों या जानवरों की सभी कोशिकाओं में, किसी दिए गए प्रकार के जीव के सभी प्रोटीनों के निर्माण के लिए पूरी आनुवंशिक जानकारी होती है, लेकिन प्रत्येक प्रकार की कोशिका में केवल उन्हीं प्रोटीनों का संश्लेषण होता है जिनकी उसे आवश्यकता होती है।

कोशिकाओं के प्रकार के आधार पर सभी जीवों को दो समूहों में बाँटा गया है - प्रोकैर्योसाइटोंऔर यूकेरियोट्सबैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स हैं, और अन्य सभी जीव यूकेरियोट्स हैं: प्रोटोजोआ, कवक, पौधे और जानवर। यूकेरियोट्स एककोशिकीय या बहुकोशिकीय हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, मानव शरीर में 10 15 कोशिकाएँ होती हैं।

प्रोकैरियोट्स सभी एककोशिकीय होते हैं। उनके पास एक अच्छी तरह से परिभाषित नाभिक नहीं है: डीएनए अणु एक परमाणु झिल्ली से घिरे नहीं होते हैं और गुणसूत्रों में व्यवस्थित नहीं होते हैं। इनका विभाजन माइटोसिस के बिना होता है। इनका आकार अपेक्षाकृत छोटा होता है। साथ ही, उनमें लक्षणों की वंशानुक्रम बेटी कोशिकाओं में डीएनए के स्थानांतरण पर आधारित है। ऐसा माना जाता है कि लगभग 3.5 अरब वर्ष पहले प्रकट होने वाले पहले जीव प्रोकैरियोट्स थे।

अगर एककोशिकीय जीव, जैसे कि जीवाणु, से नहीं मरता बाहरी प्रभाव, तो वह अमर रहता है अर्थात मरता नहीं है बल्कि दो नई कोशिकाओं में विभाजित हो जाता है। बहुकोशिकीय जीवकेवल जियो कुछ समय. इनमें दो प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं: दैहिक - शरीर की कोशिकाएँऔर सेक्स कोशिकाएं.बैक्टीरिया की तरह सेक्स कोशिकाएं भी अमर होती हैं। निषेचन के बाद, दैहिक कोशिकाएँ बनती हैं, जो नश्वर होती हैं, और नई यौन कोशिकाएँ बनती हैं।

पौधों में विशेष ऊतक होते हैं - विभज्योतक, जिनकी कोशिकाएँ अन्य प्रकार की पादप कोशिकाएँ बना सकती हैं। इस संबंध में, विभज्योतक कोशिकाएं सेक्स कोशिकाओं के समान होती हैं और, सिद्धांत रूप में, अमर भी होती हैं। वे पौधों के ऊतकों को नवीनीकृत करते हैं, इसलिए कुछ पौधों की प्रजातियाँ हजारों वर्षों तक जीवित रह सकती हैं। आदिम जानवरों (स्पंज, समुद्री एनीमोन) में होता है समान कपड़ाऔर वे अनिश्चित काल तक जीवित रह सकते हैं।

उच्च प्राणियों की दैहिक कोशिकाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है। इनमें से कुछ ऐसी कोशिकाएँ शामिल हैं जो अल्पकालिक होती हैं लेकिन एक प्रकार के मेरिस्टेम ऊतक द्वारा लगातार नवीनीकृत होती हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, एपिडर्मल कोशिकाएं। दूसरा प्रकार कोशिकाओं से बना होता है जो एक वयस्क जीव में विभाजित नहीं होते हैं, और इसलिए नवीनीकृत नहीं होते हैं। यह मुख्य रूप से घबराहट और है मांसपेशियों की कोशिकाएं. वे उम्र बढ़ने और मृत्यु के अधीन हैं।

ऐसा आम तौर पर स्वीकार किया जाता है मुख्य कारणशरीर की उम्र बढ़ना - आनुवंशिक जानकारी का नुकसान। उत्परिवर्तन के कारण डीएनए अणु धीरे-धीरे क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, जिससे कोशिकाओं और पूरे जीव की मृत्यु हो जाती है। डीएनए अणु के क्षतिग्रस्त हिस्से रिपेरेटिव एंजाइमों के कारण ठीक होने में सक्षम होते हैं। हालाँकि उनकी क्षमताएँ सीमित हैं, फिर भी वे शरीर के जीवन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।