कार्बनिक यौगिक एक जीवित जीव के कोशिका द्रव्यमान का औसतन 20-30% बनाते हैं। इनमें जैविक पॉलिमर - प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और कार्बोहाइड्रेट, साथ ही वसा और कई छोटे अणु - हार्मोन, रंजक, एटीपी और कई अन्य शामिल हैं।

में विभिन्न प्रकार केकोशिकाओं में विभिन्न संख्याएँ शामिल हैं कार्बनिक यौगिक. पादप कोशिकाओं का प्रभुत्व है काम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट्स- पॉलीसेकेराइड, जानवरों में - अधिक प्रोटीन और वसा। हालाँकि, किसी भी प्रकार की कोशिका में कार्बनिक पदार्थों का प्रत्येक समूह समान कार्य करता है।

लिपिड - तथाकथित वसा और वसा जैसे पदार्थ (लिपोइड्स)। यहां शामिल पदार्थों को कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता और पानी में अघुलनशीलता (सापेक्ष) की विशेषता है।

वनस्पति वसा में अंतर होता है, जिसमें कमरे के तापमान पर तरल स्थिरता होती है, और जानवर ठोस होते हैं।

लिपिड कार्य:

संरचनात्मक - फॉस्फोलिपिड कोशिका झिल्ली का हिस्सा हैं;

भंडारण - कशेरुकियों की कोशिकाओं में वसा जमा होती है;

ऊर्जा - कशेरुकियों की कोशिकाओं द्वारा खपत ऊर्जा का एक तिहाई हिस्सा वसा के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप बनता है, जिसका उपयोग पानी के स्रोत के रूप में भी किया जाता है;

सुरक्षात्मक - त्वचा के नीचे की वसानोवा परत शरीर को यांत्रिक क्षति से बचाती है;

थर्मल इन्सुलेशन - चमड़े के नीचे की वसा गर्म रखने में मदद करती है;

विद्युत इन्सुलेट - श्वान कोशिकाओं द्वारा स्रावित माइलिन, कुछ न्यूरॉन्स को अलग करता है, जो कई बार तंत्रिका आवेगों के संचरण को तेज करता है;

पौष्टिक - पित्त अम्लऔर विटामिन डी स्टेरॉयड से बनते हैं;

चिकनाई - मोम जानवरों की त्वचा, ऊन, पंखों को ढँक देता है और उन्हें पानी से बचाता है; कई पौधों की पत्तियाँ मोम के लेप से ढकी होती हैं; मधुमक्खियों द्वारा छत्ते बनाने में मोम का उपयोग किया जाता है;

हार्मोनल - अधिवृक्क हार्मोन - कोर्टिसोन और सेक्स हार्मोन प्रकृति में लिपिड होते हैं, उनके अणु नहीं होते हैं वसायुक्त अम्ल.

1 ग्राम वसा को विभाजित करने पर 38.9 kJ ऊर्जा निकलती है।

कार्बोहाइड्रेट

कार्बोहाइड्रेट कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बने होते हैं। निम्नलिखित कार्बोहाइड्रेट हैं। किसी पदार्थ के 1 ग्राम को विभाजित करने पर 17.6 kJ ऊर्जा निकलती है।

मोनोसैक्राइड, या सरल कार्बोहाइड्रेट, जो कार्बन परमाणुओं की सामग्री के आधार पर, ट्रायोज़, पेंटोज़, हेक्सोज़, आदि कहलाते हैं। पेंटोज़ - राइबोज़ और डीऑक्सीराइबोज़ - डीएनए और आरएनए का हिस्सा हैं। हेक्सोज़ - ग्लूकोज - कोशिका में ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करता है।

पॉलिसैक्राइड- पॉलिमर, जिनमें से मोनोमर्स हेक्सोज़ मोनोसेकेराइड हैं। डिसाकार्इड्स (दो मोनोमर्स) का सबसे अच्छा ज्ञात सुक्रोज और लैक्टोज है। सबसे महत्वपूर्ण पॉलीसेकेराइड स्टार्च और ग्लाइकोजन हैं, जो पौधे और पशु कोशिकाओं के लिए आरक्षित पदार्थों के साथ-साथ सेलूलोज़, पौधों की कोशिकाओं के सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक के रूप में काम करते हैं।

जानवरों की तुलना में पौधों में अधिक मात्रा में कार्बोहाइड्रेट होते हैं, क्योंकि वे प्रकाश संश्लेषण के दौरान उन्हें प्रकाश में संश्लेषित करने में सक्षम होते हैं। सेल में कार्बोहाइड्रेट के सबसे महत्वपूर्ण कार्य: ऊर्जा, संरचनात्मक और भंडारण।

ऊर्जा भूमिका यह है कि कार्बोहाइड्रेट पौधे और पशु कोशिकाओं में ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम करते हैं; संरचनात्मक - पौधों में कोशिका भित्ति लगभग पूरी तरह से सेल्युलोज पॉलीसेकेराइड से बनी होती है; भंडारण - स्टार्च पौधों के आरक्षित उत्पाद के रूप में कार्य करता है। यह बढ़ते मौसम के दौरान प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में जमा होता है और कई पौधों में कंद, बल्ब आदि में जमा होता है। पशु कोशिकाओं में, यह भूमिका ग्लाइकोजन द्वारा निभाई जाती है, जो मुख्य रूप से यकृत में जमा होती है।

गिलहरी

के बीच कार्बनिक पदार्थसेल प्रोटीन मात्रा और मूल्य दोनों में पहले स्थान पर हैं। जानवरों में, वे कोशिका के शुष्क द्रव्यमान का लगभग 50% खाते हैं। मानव शरीर में लगभग 5 मिलियन प्रकार के प्रोटीन अणु होते हैं जो न केवल एक दूसरे से भिन्न होते हैं, बल्कि अन्य जीवों के प्रोटीन से भी भिन्न होते हैं। इतनी विविधता और संरचना की जटिलता के बावजूद, प्रोटीन केवल 20 विभिन्न अमीनो एसिड से निर्मित होते हैं। प्रोटीन का हिस्सा जो अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं को बनाते हैं, साथ ही अमीनो एसिड जो शरीर में प्रवेश करते हैं, लेकिन प्रोटीन संश्लेषण में उपयोग नहीं किए जाते हैं, प्रति 1 ग्राम पदार्थ में 17.6 kJ ऊर्जा की रिहाई के साथ क्षय से गुजरते हैं।

प्रोटीन शरीर में कई अलग-अलग कार्य करते हैं: निर्माण (वे विभिन्न संरचनात्मक संरचनाओं का हिस्सा हैं); सुरक्षात्मक (विशेष प्रोटीन - एंटीबॉडी - सूक्ष्मजीवों को बांधने और बेअसर करने में सक्षम हैं और विदेशी प्रोटीन), आदि। इसके अलावा, प्रोटीन रक्त जमावट में शामिल होते हैं, गंभीर रक्तस्राव को रोकते हैं, नियामक, सिग्नलिंग, मोटर, ऊर्जा, परिवहन कार्य (शरीर में कुछ पदार्थों का स्थानांतरण) करते हैं।

प्रोटीन का उत्प्रेरक कार्य असाधारण महत्व का है। शब्द "उत्प्रेरण" का अर्थ है "उजागर करना", "मुक्ति"। उत्प्रेरक के रूप में वर्गीकृत पदार्थ रासायनिक परिवर्तनों को गति देते हैं, और प्रतिक्रिया के बाद स्वयं उत्प्रेरक की संरचना वैसी ही रहती है जैसी प्रतिक्रिया से पहले थी।

एंजाइमों

सभी एंजाइम जो उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, प्रोटीन प्रकृति के पदार्थ होते हैं, वे कोशिका में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को दसियों और सैकड़ों हजारों बार तेज करते हैं। एक एंजाइम की उत्प्रेरक गतिविधि उसके पूरे अणु से नहीं, बल्कि उसके एक छोटे से हिस्से से निर्धारित होती है - सक्रिय केंद्र, जिसकी क्रिया बहुत विशिष्ट होती है। एक एंजाइम अणु में कई सक्रिय केंद्र हो सकते हैं।

कुछ एंजाइम अणुओं में केवल प्रोटीन (उदाहरण के लिए, पेप्सिन) शामिल हो सकते हैं - एक-घटक, या सरल; अन्य में दो घटक होते हैं: एक प्रोटीन (एपोएंजाइम) और एक छोटा कार्बनिक अणु - एक कोएंजाइम। यह स्थापित किया गया है कि विटामिन कोशिका में कोएंजाइम के रूप में कार्य करते हैं। यदि हम इस बात को ध्यान में रखें कि एंजाइम की भागीदारी के बिना कोशिका में एक भी प्रतिक्रिया नहीं की जा सकती है, तो यह स्पष्ट हो जाता है आवश्यक, जिसमें कोशिका और पूरे जीव के सामान्य कामकाज के लिए विटामिन होते हैं। विटामिन की कमी से उन एंजाइमों की गतिविधि कम हो जाती है जिनमें वे शामिल होते हैं।

एंजाइमों की गतिविधि कई कारकों की कार्रवाई पर सीधे निर्भर होती है: तापमान, अम्लता (पर्यावरण का पीएच), साथ ही साथ सब्सट्रेट अणुओं की एकाग्रता (जिस पदार्थ पर वे कार्य करते हैं), स्वयं एंजाइम और कोएंजाइम (विटामिन और अन्य पदार्थ जो कोएंजाइम बनाते हैं)।

एक या किसी अन्य एंजाइमेटिक प्रक्रिया को उत्तेजित या बाधित करने के लिए विभिन्न जैविक रूप से क्रिया हो सकती है सक्रिय पदार्थ, जैसे: हार्मोन, दवाएं, पौधों के विकास उत्तेजक, विषाक्त पदार्थ आदि।

विटामिन

विटामिन - जैविक रूप से सक्रिय कम आणविक भार वाले कार्बनिक पदार्थ - एंजाइम के घटकों के रूप में ज्यादातर मामलों में चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण में शामिल होते हैं।

विटामिन की दैनिक मानव आवश्यकता मिलीग्राम, और यहां तक ​​कि माइक्रोग्राम भी है। 20 से अधिक विभिन्न विटामिन ज्ञात हैं।

मनुष्यों के लिए विटामिन का स्रोत मुख्य रूप से पौधों की उत्पत्ति का भोजन है, कुछ मामलों में - और पशु (विटामिन डी, ए)। कुछ विटामिन मानव शरीर में संश्लेषित होते हैं।

विटामिन की कमी एक बीमारी का कारण बनती है - हाइपोविटामिनोसिस, उनकी पूर्ण अनुपस्थिति - बेरीबेरी, और एक अतिरिक्त - हाइपरविटामिनोसिस।

हार्मोन

हार्मोन - अंतःस्रावी ग्रंथियों और कुछ तंत्रिका कोशिकाओं द्वारा निर्मित पदार्थ - न्यूरोहोर्मोन। हार्मोन जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल होने में सक्षम हैं, चयापचय प्रक्रियाओं (चयापचय और ऊर्जा) को विनियमित करते हैं।

हार्मोन की विशिष्ट विशेषताएं हैं: 1) उच्च जैविक गतिविधि; 2) उच्च विशिष्टता ("लक्ष्य कोशिकाओं" में हार्मोनल संकेत); 3) कार्रवाई की दूरस्थता (लक्षित कोशिकाओं के लिए रक्त द्वारा हार्मोन का स्थानांतरण); 4) ए शरीर में अस्तित्व का अपेक्षाकृत कम समय (कई मिनट या घंटे)।

न्यूक्लिक एसिड

न्यूक्लिक एसिड 2 प्रकार के होते हैं: डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) और आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड)।

एटीपी - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड, एक न्यूक्लियोटाइड जिसमें एडेनिन के नाइट्रोजनस बेस, एक राइबोज कार्बोहाइड्रेट और फॉस्फोरिक एसिड के तीन अणु होते हैं।

संरचना अस्थिर है, एंजाइमों के प्रभाव में यह 40 kJ ऊर्जा की रिहाई के साथ ADP - एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड (फॉस्फोरिक एसिड का एक अणु अलग हो जाता है) में गुजरता है। सभी सेलुलर प्रतिक्रियाओं के लिए एटीपी ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है।

न्यूक्लिक एसिड की रासायनिक संरचना की विशेषताएं व्यक्तिगत विकास के एक निश्चित चरण में प्रत्येक ऊतक में संश्लेषित प्रोटीन अणुओं की संरचना के बारे में बेटी कोशिकाओं की जानकारी को संग्रहीत करने, स्थानांतरित करने और विरासत में देने की संभावना प्रदान करती हैं।

न्यूक्लिक एसिड वंशानुगत जानकारी के स्थिर संरक्षण को सुनिश्चित करते हैं और उनके संबंधित एंजाइम प्रोटीन के गठन को नियंत्रित करते हैं, और एंजाइम प्रोटीन सेल चयापचय की मुख्य विशेषताएं निर्धारित करते हैं।

कोशिका में कार्बनिक यौगिकों में प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, न्यूक्लिक एसिड, वसा जैसे पदार्थ (लिपोइड्स) आदि होते हैं। इस प्रकार, रासायनिक शब्दों में जीवित और निर्जीव के बीच अंतर पहले से ही प्रकट होता है। सूक्ष्म स्तर.

गिलहरी. कोशिका में सभी कार्बनिक पदार्थों में, प्रमुख भूमिका प्रोटीन की होती है। प्रोटीन पॉलिमर हैं, उनकी घटक इकाइयाँ (मोनोमर्स) अमीनो एसिड हैं। कोशिका में प्रोटीन की हिस्सेदारी शुष्क द्रव्यमान का 50-80% होती है। किसी भी अमीनो एसिड में एक कार्बोक्सिल (COOH), एक एमिनो समूह (NH2) और एक रेडिकल (R) होता है।

जैविक भूमिकाकोशिका और सभी जीवन प्रक्रियाओं में प्रोटीन बहुत अधिक होता है। पहले स्थान पर उनका है उत्प्रेरक समारोह।सभी जैव उत्प्रेरक (उन्हें कहा जाता है एंजाइमोंया एंजाइम) -एक प्रोटीन प्रकृति के पदार्थ। प्रत्येक रासायनिक प्रतिक्रिया अपने स्वयं के जैव उत्प्रेरक द्वारा संचालित होती है।

भवन समारोहप्रोटीन सभी कोशिकीय जीवों और झिल्लियों के निर्माण में उनकी भागीदारी तक कम हो जाता है। प्रोटीन का अगला कार्य है संकेत।

सिकुड़ा हुआ कार्यप्रोटीन में यह तथ्य शामिल है कि कोशिका की सभी प्रकार की मोटर प्रतिक्रियाएं विशेष सिकुड़ा हुआ प्रोटीन द्वारा की जाती हैं

परिवहन समारोहप्रोटीन विशिष्ट रक्त प्रोटीनों की कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के साथ विपरीत रूप से संयोजन करने और उन्हें वितरित करने की क्षमता में व्यक्त किया जाता है विभिन्न अंग, और कपड़े।

प्रोटीन प्रदर्शन करते हैं और सुरक्षात्मक कार्य।इसमें विदेशी पदार्थों के प्रवेश के जवाब में, शरीर में एंटीबॉडी उत्पन्न होते हैं - विशेष प्रोटीन जो विदेशी प्रोटीन को बेअसर और बेअसर करते हैं।
प्रोटीन सेवा कर सकते हैं ऊर्जा का स्रोत।कोशिका में अमीनो एसिड और आगे अंतिम क्षय उत्पादों - कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और नाइट्रोजन युक्त पदार्थों में विभाजित होकर, वे कोशिका में कई जीवन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक ऊर्जा छोड़ते हैं।

कार्बोहाइड्रेटदोनों जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं, और बाद में उनमें से बहुत अधिक हैं - शुष्क द्रव्यमान का 80% तक। कार्बोहाइड्रेट कई सेलुलर संरचनाओं के निर्माण में शामिल होते हैं - पौधों की कोशिका भित्ति, और प्रोटीन के साथ जटिल संयोजन में हड्डियों, उपास्थि, स्नायुबंधन, कण्डरा का हिस्सा होते हैं। इसके अलावा, कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम करते हैं जो खर्च किए जाते हैं सेल आंदोलन, स्राव, प्रोटीन संश्लेषण और किसी अन्य प्रकार की सेल गतिविधि।

वसाफैटी एसिड के साथ ट्राइहाइड्रिक अल्कोहल ग्लिसरॉल का एक यौगिक है। कोशिकाओं में उनकी सामग्री शुष्क वजन का 5-15% और कुछ कोशिकाओं में 90% तक होती है।

न्यूक्लिक एसिडप्राथमिक के साथ उच्च आणविक भार कार्बनिक यौगिक हैं जैविक महत्व. न्यूक्लिक एसिड वंशानुगत जानकारी को स्टोर और प्रसारित करते हैं।

टिकट 6

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स

सभी जीव जिनके पास है सेलुलर संरचना, दो समूहों में विभाजित हैं: पूर्व-परमाणु (प्रोकैरियोट्स) और परमाणु (यूकेरियोट्स)।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं, जिनमें बैक्टीरिया शामिल हैं, यूकेरियोट्स के विपरीत, अपेक्षाकृत सरल संरचना होती है। एक प्रोकैरियोटिक कोशिका में एक संगठित नाभिक नहीं होता है; इसमें केवल एक गुणसूत्र होता है, जो एक झिल्ली द्वारा शेष कोशिका से अलग नहीं होता है, बल्कि सीधे साइटोप्लाज्म में होता है। हालाँकि, इसमें एक जीवाणु कोशिका की सभी वंशानुगत जानकारी भी होती है।

संरचनाओं की संरचना के संदर्भ में यूकेरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म की तुलना में प्रोकैरियोट्स का साइटोप्लाज्म बहुत खराब है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में कई छोटे राइबोसोम होते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट की कार्यात्मक भूमिका विशेष रूप से संगठित झिल्ली सिलवटों द्वारा की जाती है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं, साथ ही यूकेरियोटिक कोशिकाएं, एक प्लाज्मा झिल्ली से ढका होता है, जिसके ऊपर एक कोशिका झिल्ली या श्लेष्मा कैप्सूल होता है। उनकी सापेक्ष सरलता के बावजूद, प्रोकैरियोट विशिष्ट स्वतंत्र कोशिकाएं हैं।

प्लांट सेल को विभिन्न प्लास्टिड्स, बड़े की उपस्थिति की विशेषता है केंद्रीय रिक्तिका, जो कभी-कभी कोर को परिधि की ओर धकेलता है, साथ ही बाहर स्थित होता है प्लाज्मा झिल्लीसेल्यूलोज से बनी कोशिका भित्ति। पिंजरों में उच्च पौधेकोशिका केंद्र में सेंट्रीओल का अभाव होता है जो केवल शैवाल में पाया जाता है। पादप कोशिकाओं में आरक्षित पोषक तत्व कार्बोहाइड्रेट स्टार्च है।

कवक के साम्राज्य के प्रतिनिधियों की कोशिकाओं में, कोशिका भित्ति में आमतौर पर चिटिन होता है - वह पदार्थ जिससे बहिःकंकालआर्थ्रोपॉड जानवर। एक केंद्रीय रिक्तिका है, कोई प्लास्टिड नहीं है। केवल कुछ कवकों के कोशिका केन्द्र में केन्द्रक होता है। कवक कोशिकाओं में भंडारण कार्बोहाइड्रेट ग्लाइकोजन है।

पशु कोशिकाओं में कोई सघन कोशिका भित्ति नहीं होती है, कोई प्लास्टिड नहीं होता है। में नहीं पशु पिंजराऔर केंद्रीय रिक्तिका। केन्द्रक की विशेषता है कोशिका केंद्रपशु कोशिकाएं। ग्लाइकोजन पशु कोशिकाओं में एक आरक्षित कार्बोहाइड्रेट भी है।

आधुनिक कोशिका सिद्धांत में निम्नलिखित मुख्य प्रावधान शामिल हैं:

1. कोशिका - सभी जीवित जीवों की संरचना और विकास की मूल इकाई, जीवन की सबसे छोटी इकाई।

2. जटिल बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिकाओं को उनके कार्य के अनुसार विभेदित किया जाता है और ऊतक बनाते हैं; ऊतकों में ऐसे अंग होते हैं जो आपस में जुड़े होते हैं और नियमन के तंत्रिका और विनोदी तंत्र के अधीन होते हैं।

3. सभी एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवउनकी संरचना, रासायनिक संरचना, महत्वपूर्ण गतिविधि और चयापचय की बुनियादी अभिव्यक्तियों में समरूप।

4. कोशिकाओं का प्रजनन उनके विभाजन से होता है। अनुवांशिक निरंतरता पर प्रावधान न केवल पूरे सेल पर लागू होते हैं, बल्कि इसके कुछ छोटे घटकों - जीन और गुणसूत्रों के साथ-साथ आनुवंशिक तंत्रजो अगली पीढ़ी को आनुवंशिकता के पदार्थ के हस्तांतरण को सुनिश्चित करता है।

5. बहुकोशिकीय जीव है नई प्रणाली, कई कोशिकाओं का एक जटिल पहनावा, एकजुट और ऊतकों और अंगों की एक प्रणाली में एकीकृत, रासायनिक कारकों, हास्य और तंत्रिका (आणविक विनियमन) की मदद से एक दूसरे से जुड़ा हुआ है।

6. बहुकोशिकीय टोटिपोटेंट्स की कोशिकाएँ, यानी उनमें सभी कोशिकाओं की आनुवंशिक शक्ति होती है दिया जीव, आनुवंशिक जानकारी में समतुल्य हैं, लेकिन विभिन्न जीनों की अलग-अलग अभिव्यक्ति (कार्य) द्वारा एक दूसरे से भिन्न होते हैं, जो उनकी रूपात्मक और कार्यात्मक विविधता - विभेदीकरण की ओर जाता है।

17वीं सदी के शोधकर्ताओं ने, जिन्होंने पौधों की "कोशिकीय संरचना" की व्यापकता को दिखाया, उन्होंने कोशिका की खोज के महत्व की सराहना नहीं की। उन्होंने पौधों के ऊतकों के निरंतर द्रव्यमान में कोशिकाओं की कल्पना की। ग्रे ने कोशिका भित्ति को रेशों के रूप में माना, इसलिए उन्होंने "ऊतक" शब्द की शुरुआत की, कपड़ा कपड़े के साथ समानता से। शोध करना सूक्ष्म संरचनाजानवरों के अंग प्रकृति में यादृच्छिक थे और उनकी कोशिकीय संरचना के बारे में कोई जानकारी नहीं देते थे।

18वीं शताब्दी में, पौधे और पशु कोशिकाओं की सूक्ष्म संरचना की तुलना करने के पहले प्रयास किए गए थे। केएफ वुल्फ ने अपनी थ्योरी ऑफ जनरेशन (1759) में पौधों और जानवरों की सूक्ष्म संरचना के विकास की तुलना करने का प्रयास किया। वुल्फ के अनुसार, पौधों और जानवरों दोनों में भ्रूण एक संरचनाहीन पदार्थ से विकसित होता है जिसमें चैनलों (वाहिकाओं) और आवाजों (कोशिकाओं) द्वारा आंदोलन बनाया जाता है। वोल्फ द्वारा उद्धृत तथ्यों की उनके द्वारा गलत व्याख्या की गई थी और सत्रहवीं शताब्दी के सूक्ष्मदर्शी के लिए ज्ञात ज्ञान में नया ज्ञान नहीं जोड़ा गया था। हालांकि, सैद्धांतिक विचारों ने बड़े पैमाने पर भविष्य के सेल सिद्धांत के विचारों का अनुमान लगाया।

19 वीं शताब्दी की पहली तिमाही में, पौधों की सेलुलर संरचना के बारे में विचारों का एक महत्वपूर्ण गहरापन था, जो माइक्रोस्कोप के डिजाइन में महत्वपूर्ण सुधार (विशेष रूप से, अक्रोमैटिक लेंस के निर्माण) से जुड़ा है।

लिंक और मोल्डनहॉवर स्थापित करते हैं कि पादप कोशिकाओं में स्वतंत्र दीवारें होती हैं। यह पता चला है कि कोशिका एक प्रकार की रूपात्मक रूप से पृथक संरचना है। 1831 में, मोल ने साबित किया कि प्रतीत होता है कि गैर-कोशिकीय पौधों की संरचनाएं, जैसे एक्वीफर, कोशिकाओं से विकसित होती हैं।

मेयेन ने "फाइटोटॉमी" (1830) में वर्णन किया है संयंत्र कोशिकाओं, जो "या तो एकल हैं, ताकि प्रत्येक कोशिका एक अलग व्यक्ति हो, जैसा कि शैवाल और कवक में पाया जाता है, या, अधिक उच्च संगठित पौधों का निर्माण करते हुए, वे अधिक या कम महत्वपूर्ण द्रव्यमान में संयोजित होते हैं।" मेयेन प्रत्येक कोशिका के चयापचय की स्वतंत्रता पर जोर देती है।

1831 में, रॉबर्ट ब्राउन ने केंद्रक का वर्णन किया और सुझाव दिया कि यह पादप कोशिका का एक अभिन्न अंग है।

आधुनिक सेलुलर सिद्धांत इस तथ्य से आगे बढ़ता है कि सेलुलर संरचना जीवन के अस्तित्व का मुख्य रूप है, जो पौधों और जानवरों दोनों में निहित है। सेलुलर संरचना में सुधार पौधों और जानवरों दोनों में विकासवादी विकास की मुख्य दिशा थी, और सेलुलर संरचना को अधिकांश आधुनिक जीवों में मजबूती से रखा गया था।

एक ही समय में हठधर्मिता और पद्धति गलत पदकोशिका सिद्धांत:

• सेल संरचनामुख्य है, लेकिन जीवन के अस्तित्व का एकमात्र रूप नहीं है। जैविक दुनिया के विकास में एक अवधि थी जब आकारिकीय रूप से व्यक्त नाभिक के रूप में कार्योप्लाज्म का कोई पृथक्करण नहीं था; विभिन्न रूपकुछ जीवों (बैक्टीरियोफेज, वायरस, स्पाइरोकेट्स) में प्रीसेल्यूलर संरचना पाई जाती है। विभिन्न समूहबैक्टीरिया और नीला-हरा)।
• सेलुलर सिद्धांत ने जीव को कोशिकाओं के योग के रूप में माना, और जीव के महत्वपूर्ण अभिव्यक्तियों को इसके घटक कोशिकाओं के महत्वपूर्ण अभिव्यक्तियों के योग में भंग कर दिया। इसने जीव की अखंडता को नजरअंदाज कर दिया, पूरे के पैटर्न को भागों के योग से बदल दिया गया।
• सेल को यूनिवर्सल मानते हुए संरचनात्मक तत्वसेलुलर सिद्धांत ने ऊतक कोशिकाओं और युग्मक, प्रोटिस्ट और ब्लास्टोमेरेस को पूरी तरह से समरूप संरचनाओं के रूप में माना। प्रोटिस्ट के लिए सेल की अवधारणा की प्रयोज्यता सेल साइंस में एक बहस का मुद्दा है। में ऊतक कोशिकाएं, सेक्स सेल, प्रोटिस्ट, एक आम सेलुलर संगठन, एक नाभिक के रूप में कैरियोप्लाज्म के रूपात्मक अलगाव में व्यक्त किया गया, हालांकि, इन संरचनाओं को गुणात्मक रूप से समतुल्य नहीं माना जा सकता है, "सेल" की अवधारणा से परे उनकी सभी विशिष्ट विशेषताओं को लेते हुए।

परिचय।

कोशिका पृथ्वी पर जीवन की मूल इकाई है। इसमें एक जीवित जीव की सभी विशेषताएं हैं: यह बढ़ता है, प्रजनन करता है, पर्यावरण के साथ पदार्थों और ऊर्जा का आदान-प्रदान करता है और बाहरी उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करता है।

शुरू जैविक विकासपृथ्वी पर उपस्थिति से जुड़ा हुआ है कोशिका रूपज़िंदगी।

एककोशिकीय जीवकोशिकाएं हैं जो एक दूसरे से अलग-अलग मौजूद हैं। सभी बहुकोशिकीय - जानवरों और पौधों का शरीर कम या ज्यादा कोशिकाओं से बना है, जो एक प्रकार के ब्लॉक हैं जो बनाते हैं जटिल जीव. भले ही सेल पूर्ण हो जीवित प्रणाली – व्यक्तिगत जीवया इसका केवल एक हिस्सा है, यह सभी कोशिकाओं के लिए सामान्य सुविधाओं और गुणों के एक सेट के साथ संपन्न है।

उद्देश्य: जीवों की संरचना की प्राथमिक इकाई - कोशिका का अध्ययन करना।

मुख्य लक्ष्य:

ü कोशिका के अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों से परिचित होना।

ü सेल में चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण पर विचार करें।

ü एक्सप्लोर करें कोशिका सिद्धांतजीवों की संरचनाएं।

1. रासायनिक संरचनाकोशिकाओं।

कोशिकाओं में लगभग 60 तत्व पाए जाते हैं आवधिक प्रणालीमेंडेलीव, जो निर्जीव प्रकृति में भी पाए जाते हैं। यह जीने की समानता के प्रमाणों में से एक है और निर्जीव प्रकृति. जीवित जीवों में हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन सबसे आम हैं, जो कोशिकाओं के द्रव्यमान का लगभग 98% बनाते हैं। यह विशेषताओं के कारण है रासायनिक गुणहाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन, जिसके परिणामस्वरूप वे प्रदर्शन करने वाले अणुओं के निर्माण के लिए सबसे उपयुक्त निकले जैविक कार्य. ये चार तत्व दो परमाणुओं से संबंधित इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी के माध्यम से बहुत मजबूत सहसंयोजक बंधन बनाने में सक्षम हैं। सहसंयोजक बंधित कार्बन परमाणु अनगिनत विभिन्न कार्बनिक अणुओं की रीढ़ बना सकते हैं। चूंकि कार्बन परमाणु आसानी से ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और सल्फर के साथ सहसंयोजक बंधन बनाते हैं, कार्बनिक अणु असाधारण जटिलता और संरचना की विविधता प्राप्त करते हैं।

चार मुख्य तत्वों के अलावा, सेल में ध्यान देने योग्य मात्रा में लोहा, पोटेशियम, सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, क्लोरीन, फास्फोरस और सल्फर होता है (प्रतिशत का 10वां और 100वां हिस्सा)। अन्य सभी तत्व (जस्ता, तांबा, आयोडीन, फ्लोरीन, कोबाल्ट, मैंगनीज, आदि) बहुत कम मात्रा में कोशिका में पाए जाते हैं और इसलिए इन्हें सूक्ष्म तत्व कहा जाता है।

रासायनिक तत्व अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिकों का हिस्सा हैं। अकार्बनिक यौगिकों में पानी शामिल है, खनिज लवण, कार्बन डाइऑक्साइड, अम्ल और क्षार। कार्बनिक यौगिक प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, वसा (लिपिड) और लिपोइड हैं। उनकी संरचना में ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, कार्बन और नाइट्रोजन के अलावा अन्य तत्वों को शामिल किया जा सकता है। कुछ प्रोटीन में सल्फर होता है। फास्फोरस न्यूक्लिक एसिड का एक घटक है। हीमोग्लोबिन अणु में लोहा शामिल है, मैग्नीशियम क्लोरोफिल अणु के निर्माण में शामिल है। तत्वों का पता लगाएं, अत्यंत के बावजूद कम सामग्रीजीवित जीवों में महत्वपूर्ण भूमिकाजीवन प्रक्रियाओं में। आयोडीन हार्मोन का हिस्सा है थाइरॉयड ग्रंथि- थायरोक्सिन, कोबाल्ट - विटामिन बी 12 की संरचना में। अग्न्याशय के द्वीपीय भाग के हार्मोन - इंसुलिन - में जस्ता होता है। कुछ मछलियों में, ऑक्सीजन ले जाने वाले पिगमेंट के अणुओं में लोहे का स्थान तांबे द्वारा लिया जाता है।

1.1. अकार्बनिक पदार्थ.

1.1.1। पानी।

एच 2 ओ जीवित जीवों में सबसे आम यौगिक है। इसकी सामग्री में विभिन्न कोशिकाएंकाफी विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होता है: दाँत तामचीनी में 10% से जेलिफ़िश के शरीर में 98% तक, लेकिन औसतन यह शरीर के वजन का लगभग 80% बनाता है। जीवन प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने में पानी की अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका इसके कारण है भौतिक और रासायनिक गुण. अणुओं की ध्रुवीयता और हाइड्रोजन बांड बनाने की क्षमता पानी को एक अच्छा विलायक बनाती है विशाल राशिपदार्थ। बहुमत रासायनिक प्रतिक्रिएंएक कोशिका में होने वाली घटना केवल एक जलीय घोल में हो सकती है। पानी कई रासायनिक परिवर्तनों में भी शामिल है।

कुल गणनापानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन t° के साथ बदलता रहता है। बर्फ के पिघलने के t° पर, लगभग 15% हाइड्रोजन बंध नष्ट हो जाते हैं, 40° С के t° पर, आधा। गैसीय अवस्था में संक्रमण होने पर, सभी हाइड्रोजन बंधन नष्ट हो जाते हैं। यह उच्च की व्याख्या करता है विशिष्ट ऊष्मापानी। टी ° बदलते समय बाहरी वातावरणहाइड्रोजन बांड के टूटने या नए बनने के कारण पानी गर्मी को अवशोषित या छोड़ता है। इस तरह, सेल के अंदर टी ° में उतार-चढ़ाव की तुलना में छोटा होता है पर्यावरण. वाष्पीकरण की उच्च गर्मी अंतर्निहित है प्रभावी तंत्रपौधों और जानवरों में गर्मी हस्तांतरण।

एक विलायक के रूप में पानी परासरण की घटना में भाग लेता है, जो शरीर की कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ऑस्मोसिस एक पदार्थ के समाधान में अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक अणुओं के प्रवेश को संदर्भित करता है। अर्ध-पारगम्य झिल्लियां झिल्लियां होती हैं जो विलायक के अणुओं को गुजरने देती हैं, लेकिन विलेय के अणुओं (या आयनों) को पारित नहीं करती हैं। इसलिए, परासरण समाधान की दिशा में पानी के अणुओं का एकतरफा प्रसार है।

कोशिका में यौगिकों में प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, न्यूक्लिक एसिड, वसा जैसे पदार्थ (लिपोइड्स) आदि होते हैं। इस प्रकार, रासायनिक शब्दों में जीवित और निर्जीव के बीच का अंतर पहले से ही आणविक स्तर पर प्रकट होता है। गिलहरी। कोशिका में सभी कार्बनिक पदार्थों में, प्रमुख भूमिका प्रोटीन की होती है। प्रोटीन पॉलिमर हैं, उनकी घटक इकाइयाँ (मोनोमर्स) अमीनो एसिड हैं। प्रोटीन के अनुपात के लिए...

पुनर्जन्म की सैद्धांतिक संभावना का प्रमाण - सामान्यीकरण ट्यूमर कोशिकाएं. यह नोट किया गया कि ट्यूमर सेल कल्चर में कुछ पदार्थों (ब्यूटिरिक एसिड, डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड, विटामिन ए, आदि) की शुरूआत के साथ, कुछ जैव रासायनिक विशेषताओं के अनुसार, कोशिकाएँ सामान्य कोशिकाओं के समान हो गईं, हालाँकि, जब ये पदार्थ थे हटा दिया गया, कोशिकाओं ने फिर से ट्यूमर सुविधाओं का अधिग्रहण किया। बीट्राइस...

बेटी कोशिकाओं के बीच वंशानुगत जानकारी की प्रतिकृति और वितरण में, और इसके परिणामस्वरूप, कोशिका विभाजन और शरीर के विकास के नियमन में। सेल में चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण। पृथ्वी पर सभी जीवित जीव हैं ओपन सिस्टमबाहर से ऊर्जा और पदार्थ के प्रवाह को सक्रिय रूप से व्यवस्थित करने में सक्षम। ऊर्जा की जरूरत है ...

कक्ष

ए लेहिंगर के अनुसार जीवित प्रणालियों की अवधारणा के दृष्टिकोण से।

एक जीवित कोशिका कार्बनिक अणुओं की एक इज़ोटेर्मल प्रणाली है जो पर्यावरण से ऊर्जा और संसाधनों को निकालने, स्व-विनियमन और आत्म-प्रजनन में सक्षम है।

सेल में बहती है एक बड़ी संख्या कीअनुक्रमिक प्रतिक्रियाएं, जिसकी दर सेल द्वारा ही नियंत्रित होती है।

कोशिका पर्यावरण के साथ संतुलन से दूर एक स्थिर गतिशील अवस्था में खुद को बनाए रखती है।

सेल घटकों और प्रक्रियाओं की न्यूनतम खपत के सिद्धांत पर काम करते हैं।

वह। एक कोशिका एक प्राथमिक जीवित खुली प्रणाली है जो स्वतंत्र अस्तित्व, प्रजनन और विकास में सक्षम है। यह सभी जीवित जीवों की एक प्राथमिक संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है।

कोशिकाओं की रासायनिक संरचना।

मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली के 110 तत्वों में से 86 मानव शरीर में स्थायी रूप से मौजूद पाए गए। उनमें से 25 सामान्य जीवन के लिए आवश्यक हैं, और उनमें से 18 अत्यंत आवश्यक हैं, और 7 उपयोगी हैं। कोशिका में प्रतिशत के अनुसार, रासायनिक तत्वों को तीन समूहों में बांटा गया है:

मैक्रोन्यूट्रिएंट्स मुख्य तत्व (ऑर्गोजेन्स) हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन हैं। उनकी एकाग्रता: 98 - 99.9%। वे कोशिका के कार्बनिक यौगिकों के सार्वभौमिक घटक हैं।

ट्रेस तत्व - सोडियम, मैग्नीशियम, फास्फोरस, सल्फर, क्लोरीन, पोटेशियम, कैल्शियम, लोहा। उनकी एकाग्रता 0.1% है।

अल्ट्रामाइक्रोलेमेंट्स - बोरोन, सिलिकॉन, वैनेडियम, मैंगनीज, कोबाल्ट, तांबा, जस्ता, मोलिब्डेनम, सेलेनियम, आयोडीन, ब्रोमीन, फ्लोरीन। ये मेटाबॉलिज्म को प्रभावित करते हैं। इनकी अनुपस्थिति ही रोगों का कारण है (जिंक - मधुमेह, आयोडीन - स्थानिक गण्डमाला, लोहा - हानिकारक रक्तहीनतावगैरह।)।

आधुनिक चिकित्सा विटामिन और खनिजों की नकारात्मक बातचीत के तथ्यों को जानती है:

जिंक तांबे के अवशोषण को कम करता है और लोहे और कैल्शियम के साथ अवशोषण के लिए प्रतिस्पर्धा करता है; (और जिंक की कमी से कमजोर हो जाता है प्रतिरक्षा तंत्र, अंतःस्रावी ग्रंथियों से कई रोग संबंधी स्थितियां)।

कैल्शियम और आयरन मैंगनीज के अवशोषण को कम करते हैं;

विटामिन ई लोहे के साथ अच्छी तरह से संयोजित नहीं होता है, और विटामिन सी विटामिन बी के साथ अच्छी तरह से संयोजित नहीं होता है।

सकारात्मक बातचीत:

विटामिन ई और सेलेनियम, साथ ही साथ कैल्शियम और विटामिन के सहक्रियात्मक रूप से कार्य करते हैं;

कैल्शियम के अवशोषण के लिए विटामिन डी आवश्यक है;

कॉपर अवशोषण को बढ़ावा देता है और शरीर में आयरन के उपयोग की क्षमता को बढ़ाता है।

कोशिका के अकार्बनिक घटक।

पानी- सबसे महत्वपूर्ण अवयवकोशिकाएं, जीवित पदार्थ का सार्वभौमिक फैलाव माध्यम। स्थलीय जीवों की सक्रिय कोशिकाओं में 60-95% पानी होता है। आराम करने वाली कोशिकाओं और ऊतकों (बीज, बीजाणु) में पानी 10-20% होता है। कोशिका में जल दो रूपों में होता है - मुक्त और कोशिकीय कोलाइड्स से जुड़ा हुआ। मुक्त पानी प्रोटोप्लाज्म के कोलाइडल सिस्टम का विलायक और फैलाव माध्यम है। उसका 95%। सभी कोशिका जल का बाध्य जल (4-5%) प्रोटीन के साथ नाजुक हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल बांड बनाता है।

जल गुण:

पानी खनिज आयनों और अन्य पदार्थों के लिए एक प्राकृतिक विलायक है।

पानी प्रोटोप्लाज्म के कोलाइडल सिस्टम का फैला हुआ चरण है।

जल कोशिका उपापचय की अभिक्रियाओं का माध्यम है, क्योंकि। शारीरिक प्रक्रियाएंएक विशेष रूप से जलीय वातावरण में होता है। हाइड्रोलिसिस, जलयोजन, सूजन की प्रतिक्रिया प्रदान करता है।

सेल की कई एंजाइमी प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है और चयापचय की प्रक्रिया में बनता है।

पानी पौधों में प्रकाश संश्लेषण के दौरान हाइड्रोजन आयनों का स्रोत है।

पानी का जैविक मूल्य:

अधिकांश जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं केवल एक जलीय घोल में होती हैं; कई पदार्थ घुले हुए रूप में कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं और बाहर निकलते हैं। यह पानी के परिवहन समारोह की विशेषता है।

पानी हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएं प्रदान करता है - पानी की क्रिया के तहत प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट का टूटना।

वाष्पीकरण की ऊष्मा अधिक होने के कारण शरीर ठंडा होता है। उदाहरण के लिए, मनुष्यों में पसीना या पौधों में वाष्पोत्सर्जन।

पानी की उच्च ताप क्षमता और तापीय चालकता कोशिका में ऊष्मा के समान वितरण में योगदान करती है।

आसंजन (जल - मिट्टी) और संसंजन (जल - जल) की शक्तियों के कारण जल में केशिकात्व का गुण होता है।

पानी की असम्पीड्यता तनाव की स्थिति को निर्धारित करती है छत की भीतरी दीवार(टर्गर), राउंडवॉर्म में हाइड्रोस्टेटिक कंकाल।

मानव शरीर अनेकों से मिलकर बना है रासायनिक तत्व: डी. आई. मेंडेलीव की तालिका से 86 तत्वों की उपस्थिति का पता चला था। हालाँकि, हमारे शरीर का 98% द्रव्यमान केवल चार तत्वों से बना है: ऑक्सीजन (लगभग 70%), कार्बन (15-18%), हाइड्रोजन (लगभग 10%) और नाइट्रोजन (लगभग 2%)। अन्य सभी तत्वों में विभाजित हैं मैक्रोन्यूट्रिएंट्स(द्रव्यमान का लगभग 2%) और तत्वों का पता लगाना(द्रव्यमान का लगभग 0.1%)। मैक्रोलेमेंट्स में फॉस्फोरस, पोटेशियम, सोडियम, आयरन, मैग्नीशियम, कैल्शियम, क्लोरीन और सल्फर, और माइक्रोलेमेंट्स - जिंक, कॉपर, आयोडीन, फ्लोरीन, मैंगनीज और अन्य तत्व शामिल हैं। बहुत कम मात्रा के बावजूद, सूक्ष्म तत्व प्रत्येक कोशिका और पूरे जीव दोनों के लिए आवश्यक हैं।

कोशिकाओं में, विभिन्न तत्वों के परमाणुओं और परमाणुओं के समूह इलेक्ट्रॉनों को खोने या प्राप्त करने में सक्षम होते हैं। चूंकि इलेक्ट्रॉन है ऋणात्मक आवेश, तब एक इलेक्ट्रॉन की हानि इस तथ्य की ओर ले जाती है कि परमाणु या परमाणुओं का समूह सकारात्मक रूप से आवेशित हो जाता है, और एक इलेक्ट्रॉन का अधिग्रहण परमाणु या परमाणुओं के समूह को नकारात्मक रूप से आवेशित कर देता है। ऐसे विद्युत आवेशित परमाणु तथा परमाणुओं के समूह कहलाते हैं आयन।विपरीत आवेशित आयन एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। इसी आकर्षण के कारण संबंध कहलाता है आयनिक।आयनिक यौगिक ऋणात्मक और से बने होते हैं सकारात्मक आयन, जिसके विपरीत आवेश परिमाण में समान हैं, और इसलिए, समग्र रूप से, अणु विद्युत रूप से तटस्थ है। आयनिक यौगिक का उदाहरण है नमक, या सोडियम क्लोराइड NaCl। यह पदार्थ +1 के चार्ज के साथ सोडियम आयन Na + और क्लोराइड आयन Cl - -1 के चार्ज के साथ बनता है।

सेल की संरचना में अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं। अकार्बनिक के बीच प्रमुख पानी,जिसकी सामग्री भ्रूण के शरीर में 90% से लेकर बुजुर्ग व्यक्ति के शरीर में 65% तक होती है। पानी एक सार्वभौमिक विलायक है, और हमारे शरीर में लगभग सभी प्रतिक्रियाएं जलीय घोल में होती हैं। कोशिकाओं और कोशिकांगों का आंतरिक स्थान होता है पानी का घोलविभिन्न पदार्थ। जल में घुलनशील पदार्थ (लवण, अम्ल, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, एल्कोहल आदि) कहलाते हैं हाइड्रोफिलिकऔर अघुलनशील (उदाहरण के लिए, वसा) - हाइड्रोफोबिक।

कोशिकाओं को बनाने वाले सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक पदार्थ हैं प्रोटीन।में प्रोटीन की सामग्री विभिन्न कोशिकाएं 10 से 20% तक होता है। प्रोटीन अणु बहुत बड़े होते हैं और दोहराई जाने वाली इकाइयों (मोनोमर्स) से एकत्रित लंबी श्रृंखला (बहुलक) होते हैं। प्रोटीन मोनोमर्स हैं अमीनो अम्ल।प्रोटीन अणु की लंबाई, और इसलिए द्रव्यमान बहुत भिन्न हो सकता है: दो अमीनो एसिड से लेकर कई हजारों तक। लघु प्रोटीन अणु कहलाते हैं पेप्टाइड्स।प्रोटीन में लगभग 20 प्रकार के अमीनो एसिड होते हैं, जो आपस में जुड़े होते हैं पेप्टाइड बॉन्ड्स।प्रत्येक प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड के अनुक्रम को सख्ती से परिभाषित किया जाता है और इसे कहा जाता है प्राथमिक संरचनागिलहरी। अमीनो एसिड की यह श्रृंखला कुंडलित होकर एक हेलिक्स कहलाती है माध्यमिक संरचनागिलहरी। प्रत्येक प्रोटीन के लिए, यह हेलिक्स अपने तरीके से अंतरिक्ष में स्थित होता है, जो कम या ज्यादा जटिल होता है तृतीयक संरचना,या एक ग्लोब्यूल जो प्रोटीन अणु की जैविक गतिविधि को निर्धारित करता है। कुछ प्रोटीन के अणु एक साथ कई ग्लोब्यूल्स द्वारा बनते हैं। यह कहना प्रथागत है कि ऐसे प्रोटीनों में इसके अतिरिक्त, चतुर्धातुक संरचना।

प्रोटीन प्रदर्शन करते हैं पूरी लाइनसबसे महत्वपूर्ण कार्य, जिसके बिना या तो एक कोशिका या पूरे जीव का अस्तित्व असंभव है। संरचनात्मक निर्माण कार्यइस तथ्य पर आधारित है कि प्रोटीन सभी झिल्लियों के सबसे महत्वपूर्ण घटक हैं: अधिकांश कोशिकाओं में एक साइटोस्केलेटन बनता है ख़ास तरह केप्रोटीन। कोलेजन और इलास्टिन, जो त्वचा को लोच और शक्ति प्रदान करते हैं और स्नायुबंधन का आधार हैं जो मांसपेशियों को जोड़ों और जोड़ों को एक दूसरे से जोड़ते हैं, उन्हें प्रोटीन के उदाहरण के रूप में उद्धृत किया जा सकता है जो एक संरचनात्मक और निर्माण कार्य करते हैं।

उत्प्रेरक समारोहप्रोटीन वह है विशेष प्रकारप्रोटीन - एंजाइमों- रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को तेज करने में सक्षम, और कभी-कभी लाखों बार। सभी सेल मूवमेंट विशेष प्रोटीन (एक्टिन, मायोसिन, आदि) की मदद से किए जाते हैं। इस प्रकार, प्रोटीन करते हैं मोटर फंक्शन।प्रोटीन का एक अन्य कार्य परिवहन,इस तथ्य में प्रकट हुआ कि वे ऑक्सीजन (हीमोग्लोबिन) और कई अन्य पदार्थों को ले जाने में सक्षम हैं: लोहा, तांबा, विटामिन। रोग प्रतिरोधक क्षमता का आधार भी हैं विशेष प्रोटीन - एंटीबॉडी,बैक्टीरिया और अन्य विदेशी एजेंटों को बांधने में सक्षम, उन्हें शरीर के लिए सुरक्षित बनाता है। प्रोटीन का यह कार्य कहलाता है सुरक्षात्मक।कई हार्मोन और अन्य पदार्थ जो कोशिकाओं और पूरे जीव के कार्यों को नियंत्रित करते हैं, वे छोटे प्रोटीन या पेप्टाइड हैं। इस प्रकार, प्रोटीन करते हैं नियामक कार्य।(नियामक प्रोटीन और पेप्टाइड्स पर अधिक जानकारी के लिए, अनुभाग देखें अंत: स्रावी प्रणाली.) जब प्रोटीन ऑक्सीकृत होते हैं, तो ऊर्जा निकलती है जिसका उपयोग शरीर कर सकता है। हालांकि, प्रोटीन शरीर के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं, और ऊर्जा मूल्यप्रोटीन वसा की तुलना में कम होते हैं, इसलिए प्रोटीन का उपयोग आमतौर पर ऊर्जा जरूरतों के लिए ही किया जाता है अखिरी सहारा, कार्बोहाइड्रेट और वसा की कमी के साथ।

एक और वर्ग रासायनिक पदार्थजीवन के लिए आवश्यक, कार्बोहाइड्रेट,या सहारा।कार्बोहाइड्रेट में बांटा गया है मोनोसैक्राइडऔर पॉलीसेकेराइड,मोनोसेकेराइड से निर्मित। सबसे महत्वपूर्ण मोनोसेकेराइड ग्लूकोज, फ्रुक्टोज और राइबोज हैं। पशु कोशिकाओं में पॉलीसेकेराइड में से, ग्लाइकोजन सबसे अधिक बार पाया जाता है, और पौधों की कोशिकाओं में - स्टार्च और सेलूलोज़।

कार्बोहाइड्रेट दो महत्वपूर्ण कार्य करते हैं: ऊर्जा और संरचनात्मक निर्माण। तो, हमारे मस्तिष्क की कोशिकाओं के लिए, ग्लूकोज व्यावहारिक रूप से ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है, और रक्त में इसकी सामग्री में कमी जीवन के लिए खतरा है। मानव जिगर बहुलक ग्लूकोज - ग्लाइकोजन की एक छोटी आपूर्ति को संग्रहीत करता है, जो लगभग दो दिनों तक ग्लूकोज की आवश्यकता को पूरा करने के लिए पर्याप्त है।

कार्बोहाइड्रेट के संरचनात्मक और निर्माण कार्य का सार इस प्रकार है: प्रोटीन (ग्लाइकोप्रोटीन) या वसा (ग्लाइकोलिपिड्स) के साथ संयुक्त जटिल कार्बोहाइड्रेट कोशिका झिल्ली का हिस्सा होते हैं, जो एक दूसरे के साथ कोशिकाओं की बातचीत सुनिश्चित करते हैं।

सेल भी शामिल हैं वसा,या लिपिड।उनके अणु ग्लिसरॉल और फैटी एसिड से बने होते हैं। वसा जैसे पदार्थों में कोलेस्ट्रॉल, स्टेरॉयड, फॉस्फोलिपिड्स आदि शामिल हैं। लिपिड सभी कोशिका झिल्लियों का हिस्सा होते हैं, जो उनका आधार होते हैं। लिपिड हाइड्रोफोबिक होते हैं और इसलिए पानी के लिए अभेद्य होते हैं। इस प्रकार, झिल्ली की लिपिड परतें कोशिका की सामग्री को विघटन से बचाती हैं। यह उनका संरचनात्मक-निर्माण कार्य है। हालाँकि, लिपिड महत्वपूर्ण स्रोतऊर्जा: जब वसा का ऑक्सीकरण होता है, तो यह दो सेकंड में निकल जाती है फिर एक बारप्रोटीन या कार्बोहाइड्रेट की समान मात्रा के ऑक्सीकरण से अधिक ऊर्जा।

न्यूक्लिक एसिडमोनोमर्स से बने पॉलिमर हैं न्यूक्लियोटाइड्स।प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में एक नाइट्रोजनस बेस, एक चीनी और एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होता है। दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड होते हैं: डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक (डीएनए) और राइबोन्यूक्लिक (आरएनए), नाइट्रोजनस बेस और शर्करा की संरचना में भिन्न।

चार नाइट्रोजनी क्षार होते हैं: एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिनऔर थाइमिन।वे संबंधित न्यूक्लियोटाइड्स के नाम निर्धारित करते हैं: एडेनिल (ए), गुआनाइल (जी), साइटिडाइल (सी) और थाइमिडाइल (टी) (चित्र। 1.1)।

प्रत्येक डीएनए स्ट्रैंड एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड होता है जिसमें कई दसियों हजारों न्यूक्लियोटाइड होते हैं।

डीएनए अणु है जटिल संरचना. इसमें दो हेलीली ट्विस्टेड चेन होते हैं, जो हाइड्रोजन बॉन्ड द्वारा पूरी लंबाई के साथ एक दूसरे से जुड़े होते हैं। यह संरचना, जो डीएनए अणुओं के लिए अद्वितीय है, कहलाती है दोहरी कुंडली।

जब एक डीएनए डबल हेलिक्स बनता है, तो एक स्ट्रैंड के नाइट्रोजनस बेस को सख्ती से व्यवस्थित किया जाता है निश्चित आदेशनाइट्रोजेनस बेस के खिलाफ। उसी समय, एक महत्वपूर्ण नियमितता का पता चलता है: एक श्रृंखला के एडेनिन के खिलाफ, दूसरी श्रृंखला का थाइमिन हमेशा गुआनिन - साइटोसिन और इसके विपरीत स्थित होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि न्यूक्लियोटाइड जोड़े एडेनिन और थाइमिन, साथ ही ग्वानिन और साइटोसिन, सख्ती से एक दूसरे के अनुरूप हैं और अतिरिक्त हैं, या पूरक(लेट से। पूरकअतिरिक्त) एक दूसरे के लिए। एडेनिन और थाइमिन के बीच हमेशा दो हाइड्रोजन बांड होते हैं, और गुआनिन और साइटोसिन के बीच तीन हाइड्रोजन बांड (चित्र। 1.2)। इसलिए, किसी भी जीव में, एडेनिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या थाइमिडिल की संख्या के बराबर होती है, और गनील न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या साइटिडाइल की संख्या के बराबर होती है। डीएनए के एक स्ट्रैंड में न्यूक्लियोटाइड्स के क्रम को जानने के बाद, पूरकता के सिद्धांत का इस्तेमाल दूसरे स्ट्रैंड में न्यूक्लियोटाइड्स के क्रम को स्थापित करने के लिए किया जा सकता है।

डीएनए में चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड्स की मदद से संपूर्ण महत्वपूर्ण सूचनाशरीर के बारे में, जो अगली पीढ़ियों को विरासत में मिला है, दूसरे शब्दों में, डीएनए वंशानुगत जानकारी के वाहक के रूप में कार्य करता है।

डीएनए अणु मुख्य रूप से कोशिकाओं के केंद्रक में पाए जाते हैं, लेकिन माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स में थोड़ी मात्रा पाई जाती है।

आरएनए अणु, डीएनए अणु के विपरीत, एक बहुलक है जिसमें महत्वपूर्ण रूप से एकल श्रृंखला होती है छोटे आकार. आरएनए मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं जिनमें एक राइबोस, एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष और चार नाइट्रोजनस बेस में से एक होता है। तीन नाइट्रोजनस बेस - एडेनिन, गुआनिन और साइटोसिन - डीएनए के समान हैं, और चौथा यूरैसिल है। आरएनए बहुलक का निर्माण रिबोस और निकटवर्ती न्यूक्लियोटाइड्स के फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच सहसंयोजक बंधों के माध्यम से होता है।

तीन प्रकार के आरएनए होते हैं, संरचना में भिन्न, अणुओं के आकार, कोशिका में स्थान और कार्य किए जाते हैं।

राइबोसोमलआरएनए (आरआरएनए) राइबोसोम का हिस्सा है और राइबोसोम के सक्रिय केंद्र के निर्माण में शामिल होता है, जहां प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया होती है।

परिवहनआरएनए (टी-आरएनए) - आकार में सबसे छोटा - प्रोटीन संश्लेषण के स्थल पर अमीनो एसिड का परिवहन करता है।

सूचनात्मक,या आव्यूह,आरएनए (आई-आरएनए) को डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक के एक भाग में संश्लेषित किया जाता है और कोशिका नाभिक से राइबोसोम तक प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी प्रसारित करता है, जहां यह जानकारी महसूस की जाती है।

इस प्रकार, विभिन्न प्रकार के आरएनए एक एकल बनाते हैं कार्यात्मक प्रणालीप्रोटीन संश्लेषण के माध्यम से वंशानुगत जानकारी की प्राप्ति के उद्देश्य से।

आरएनए अणु कोशिका के केंद्रक, साइटोप्लाज्म, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड में पाए जाते हैं।

महत्वपूर्ण रासायनिक घटकप्रत्येक कोशिका है एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट(एटीपी)। यह एक न्यूक्लियोटाइड है, जिसके क्षय के दौरान कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा निकलती है, जिसमें एक नाइट्रोजनस बेस, एक राइबोज कार्बोहाइड्रेट और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष (चित्र। 1.3) शामिल हैं; साइटोप्लाज्म, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स और नाभिक में पाया जाता है।

एटीपी की संरचना अस्थिर है। जब फॉस्फोरिक एसिड के एक अवशेष को अलग किया जाता है, तो एटीपी में परिवर्तित हो जाता है एडेनोसिन डिपोस्फेट(ADP), यदि एक और फॉस्फोरिक एसिड अवशेष अलग हो जाता है (जो अत्यंत दुर्लभ है), तो ADP में चला जाता है एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट(एएमपी)। प्रत्येक फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को अलग करने से 40 kJ ऊर्जा निकलती है।

फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच के बंधन को मैक्रोर्जिक कहा जाता है (इसे प्रतीक ~ द्वारा निरूपित किया जाता है), क्योंकि जब यह टूटता है, तो लगभग चार गुना अधिक ऊर्जा तब जारी होती है जब अन्य विभाजित होते हैं। रासायनिक बन्ध(चित्र 1.4)।

एडीपी से एटीपी को संश्लेषित करने के लिए, इस पदार्थ के क्षय के दौरान जितनी ऊर्जा जारी की जाती है उतनी ऊर्जा खर्च करना आवश्यक है। कोशिकाओं में, कार्बनिक अणुओं के टूटने के दौरान एटीपी को संश्लेषित किया जाता है: कार्बोहाइड्रेट, वसा, कम अक्सर प्रोटीन।

विटामिन(लेट से। संक्षिप्त आत्मकथा- जीवन) - जीवों के सामान्य कामकाज के लिए कम मात्रा में आवश्यक जटिल जैविक यौगिक। अन्य कार्बनिक पदार्थों के विपरीत, विटामिन का उपयोग ऊर्जा के स्रोत के रूप में या नहीं किया जाता है निर्माण सामग्री. कुछ विटामिन जीव स्वयं को संश्लेषित कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया लगभग सभी विटामिनों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं), अन्य विटामिन भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं।

विटामिन आमतौर पर लैटिन वर्णमाला के अक्षरों द्वारा दर्शाए जाते हैं। बुनियाद आधुनिक वर्गीकरणविटामिन पानी और वसा में घुलने की उनकी क्षमता पर आधारित होते हैं। अंतर करना वसा में घुलनशील(ए, डी, ई और के) और पानी में घुलनशील(बी, सी, पीपी, आदि) विटामिन।

विटामिन चयापचय और शरीर की अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विटामिन की कमी और अधिकता दोनों का कारण बन सकता है गंभीर उल्लंघनअनेक शारीरिक कार्यजीव में।

सूचीबद्ध अकार्बनिक (पानी, खनिज लवण) और कार्बनिक यौगिकों (कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, विटामिन) के अलावा, किसी भी कोशिका में हमेशा कई अन्य कार्बनिक पदार्थ होते हैं। वे जैवसंश्लेषण और क्षय के मध्यवर्ती या अंतिम उत्पाद हैं।

सेल संरचना

प्रत्येक कोशिका अपने छोटे आकार के बावजूद बहुत जटिल होती है। कोशिकाओं में पोषक तत्वों और ऊर्जा की खपत, चयापचय उत्पादों के उत्सर्जन और प्रजनन के लिए संरचनाएं होती हैं। सेल गतिविधि के ये सभी पहलू एक दूसरे के साथ निकटता से जुड़े हुए हैं।

कोशिका की आंतरिक अर्ध-तरल सामग्री कहलाती है साइटोप्लाज्म।अधिकांश कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में होता है मुख्य,सेल की महत्वपूर्ण गतिविधि का समन्वय, और कई ऑर्गेनेल,विभिन्न कार्य करना।

जैसे पिंजरे में एकीकृत प्रणालीसभी भागों - साइटोप्लाज्म, न्यूक्लियस, ऑर्गेनेल - को एक साथ रखा जाना चाहिए। इसके लिए, विकास की प्रक्रिया में, कोशिका झिल्ली,जो, प्रत्येक कोशिका के चारों ओर, इसे बाहरी वातावरण से अलग करता है। बाहरी झिल्ली कोशिका की आंतरिक सामग्री - साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस - को क्षति से बचाती है, समर्थन करती है स्थायी रूपकोशिकाएं, कोशिकाओं के बीच संचार प्रदान करती हैं, सेल के अंदर चुनिंदा रूप से गुजरती हैं आवश्यक पदार्थऔर कोशिका से उपापचयी उत्पादों को निकालता है।

सभी कोशिकाओं में झिल्ली की संरचना समान होती है। इसकी मोटाई लगभग 8 एनएम (1 एनएम = 10 −9 मीटर) है, इसलिए प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से झिल्ली को देखना असंभव है। डेटा का उपयोग कर प्राप्त किया इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति दी कि झिल्ली का आधार लिपिड अणुओं (चित्र। 1.5) की एक दोहरी परत है, जिसमें कई प्रोटीन अणु स्थित हैं। कुछ प्रोटीन लिपिड परत की सतह पर स्थित होते हैं, जबकि अन्य लिपिड की दोनों परतों के माध्यम से प्रवेश करते हैं। विशेष प्रोटीन सबसे पतले चैनल बनाते हैं जिसके माध्यम से पोटेशियम, सोडियम, कैल्शियम आयन और छोटे व्यास वाले कुछ अन्य आयन कोशिका के अंदर या बाहर जा सकते हैं। हालाँकि, बड़े कण झिल्ली चैनलों से नहीं गुजर सकते। पोषक तत्वों के अणु - प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड - फागोसाइटोसिस या पिनोसाइटोसिस की मदद से कोशिका में प्रवेश करते हैं।

उस स्थान पर जहां खाद्य कण कोशिका की बाहरी झिल्ली को छूते हैं, एक अंतर्वलन बनता है, और कण कोशिका में प्रवेश करता है, एक झिल्ली से घिरा होता है। यह प्रक्रिया कहलाती है phagocytosis(चित्र 1.6, ए)।गठित बुलबुले के अंदर घुसना पाचक एंजाइम, और वहां है पाचन रिक्तिका।प्रोटोजोआ फागोसाइटोसिस पर फ़ीड करते हैं। बहुकोशिकीय जीवों में, कुछ रक्त ल्यूकोसाइट्स (बल्कि बड़ी अमीबोइड कोशिकाएं), रक्त और लसीका में चलती हैं, विदेशी बैक्टीरिया को सक्रिय रूप से पकड़ने और पचाने में भी सक्षम होती हैं। वे कहते हैं फागोसाइट्स।

पिनोसाइटोसिसफैगोसाइटोसिस से केवल उस अंतर्वलन में भिन्न होता है बाहरी झिल्लीठोस कणों को नहीं, बल्कि उसमें घुले पदार्थों के साथ तरल बूंदों को पकड़ता है (चित्र। 1.6, बी)।यह कोशिका में पदार्थों के प्रवेश के मुख्य तंत्रों में से एक है।

कोशिका की बाहरी झिल्ली की बाहरी सतह झिल्ली प्रोटीन से जुड़े विभिन्न अणुओं की एक परत से ढकी होती है। इन अणुओं के संयोजन को कहा जाता है ग्लाइकोकैलिक्स।ग्लाइकोकैलिक्स की संरचना में ग्लाइकोलिपिड्स, ग्लाइकोप्रोटीन, पॉलीसेकेराइड की श्रृंखला के अणु शामिल हैं। कई ग्लाइकोकैलिक्स अणु विशिष्ट आणविक रिसेप्टर्स का हिस्सा हैं, जिनकी मदद से कोशिका विभिन्न बाहरी संकेतों का जवाब देने में सक्षम होती है। इंटरसेलुलर माध्यम का सामना करने वाले रिसेप्टर के मुक्त अंत में एक कड़ाई से परिभाषित आकार होता है। इसलिए, केवल वे अणु जो इसे फिट करते हैं, ताले की कुंजी की तरह, रिसेप्टर के साथ बातचीत कर सकते हैं। यह विशिष्ट रिसेप्टर्स के अस्तित्व के कारण है कि तथाकथित मुखबिरों के अणुओं को कोशिका की सतह पर तय किया जा सकता है: मध्यस्थ, न्यूनाधिक, हार्मोन, एंजाइम। को भीतरी सतहकोशिका झिल्ली साइटोप्लाज्मिक प्रोटीन से सटे होते हैं। वे कोशिका के अंदर सूचना प्रसारित करते हैं और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के जटिल कैस्केड को ट्रिगर करते हैं जो पूरे सेल के कामकाज को बदल देते हैं।

जब कोशिकाएं एक दूसरे के संपर्क में आती हैं कोशिका की झिल्लियाँइंटरसेलुलर जंक्शन बनाने के लिए बातचीत करें विभिन्न प्रकार. इस तरह के कनेक्शन के लिए धन्यवाद, एक ही प्रकार की पड़ोसी कोशिकाएं जल्दी से विद्युत और रासायनिक संकेतों का आदान-प्रदान कर सकती हैं।

कोशिका केंद्रक कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण भाग है। यह बहुकोशिकीय जीवों की लगभग सभी कोशिकाओं में पाया जाता है। अपवाद मानव लाल रक्त कोशिकाएं हैं - एरिथ्रोसाइट्स। पृथ्वी पर सबसे पुराने एकल-कोशिका वाले जीव, बैक्टीरिया, में एक नाभिक नहीं होता है, इसलिए उन्हें कहा जाता है प्रोकैर्योसाइटों(लेट से। समर्थक- पहले, पहले और जीआर। कार्योन- मुख्य)। अन्य सभी जीवों की कोशिकाओं - कवक, पौधों, जानवरों - में एक अच्छी तरह से गठित नाभिक होता है, इसलिए उन्हें कहा जाता है यूकैर्योसाइटों(जीआर से। यूरोपीय संघ- अच्छा, पूरी तरह से)।

कोशिका जीवन के लिए नाभिक इतना महत्वपूर्ण क्यों है? सेल न्यूक्लियस में डीएनए होता है - आनुवंशिकता का पदार्थ, जिसमें सेल के सभी गुण एन्क्रिप्ट किए जाते हैं। इसलिए, दो सबसे महत्वपूर्ण कार्यों के कार्यान्वयन के लिए नाभिक आवश्यक है: विभाजन, जिसमें नई कोशिकाएं बनती हैं, जो हर चीज में मां के समान होती हैं, और प्रोटीन संश्लेषण, चयापचय और कोशिका में होने वाली ऊर्जा की सभी प्रक्रियाओं का नियमन करती हैं।

नाभिक आमतौर पर गोलाकार या होता है अंडाकार आकार. कोशिकाओं में आमतौर पर एक केंद्रक होता है, हालांकि इसके अपवाद भी हैं। उदाहरण के लिए, सिलियेट्स-जूतों में दो नाभिक, कई नाभिक - धारीदार मांसपेशियों के तंतुओं में।

केन्द्रक कोशिका द्रव्य से दो झिल्लियों वाली झिल्ली द्वारा अलग होता है (चित्र 1.7)। भीतरी झिल्ली चिकनी होती है, जबकि बाहरी झिल्ली में अनेक प्रक्षेप होते हैं। कुल घनत्व कोशिका भित्ति- लगभग 30 एनएम। करने के लिए नाभिक के खोल में अनेक छिद्र होते हैं विभिन्न पदार्थसाइटोप्लाज्म से नाभिक तक जा सकता है, और इसके विपरीत।

कर्नेल की आंतरिक सामग्री कहलाती है कार्योप्लाज्म,या परमाणु रस।परमाणु सैप में क्रोमैटिन और न्यूक्लियोली होते हैं।

क्रोमेटिनडीएनए का एक किनारा है। यदि कोशिका विभाजित होना शुरू हो जाती है, तो क्रोमैटिन धागे एक सर्पिल में कसकर मुड़ जाते हैं। ऐसे सघन रूप कहलाते हैं गुणसूत्र।वे एक खुर्दबीन के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं। यदि आप विभाजनों के बीच एक कोशिका में एक सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से देखते हैं, तो यह पता चलता है कि गुणसूत्रों को अबाधित किया जाता है सबसे पतले धागेडीएनए। तथ्य यह है कि जीन - डीएनए के खंड जिसमें प्रोटीन की संरचना एन्क्रिप्ट की जाती है - केवल एक निराशाजनक रूप में कार्य कर सकती है। इस प्रकार, कोशिका की स्थिति के आधार पर, क्रोमैटिन या तो क्रोमोसोम या सबसे पतले डिस्पिरलाइज्ड फिलामेंट्स की तरह दिखेगा।

एक विशेष प्रकार के जीव की कोशिकाओं में निहित गुणसूत्रों के समुच्चय को कहते हैं कैरियोटाइप।कोशिका विभाजन से पहले, गुणसूत्र कुंडलित हो जाते हैं और एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगते हैं। गुणसूत्रों को देखने पर यह स्पष्ट हो जाता है कि अलग - अलग प्रकारसजीवों में गुणसूत्रों की संख्या भिन्न-भिन्न होती है। यदि जानवरों या पौधों की दो प्रजातियों की कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या समान है, तो उनके आकार अलग-अलग होंगे, अर्थात कैरियोटाइप हमेशा अद्वितीय होता है।

वे कोशिकाएँ जो किसी बहुकोशिकीय जीव के अंगों और ऊतकों का निर्माण करती हैं, कहलाती हैं दैहिक।दैहिक कोशिकाओं के नाभिक में आमतौर पर होते हैं दोहरा,या द्विगुणित, गुणसूत्रों का सेट- प्रत्येक प्रजाति के दो गुणसूत्र (चित्र। 1.8)। प्रारंभ में, आधे गुणसूत्र माता के अंडे से प्रत्येक कोशिका में गए, और ठीक वही गुणसूत्र पिता के शुक्राणु से। युग्मित, अर्थात् बिल्कुल समान, गुणसूत्र (एक माता से, दूसरा पिता से) कहलाते हैं मुताबिक़ गुणसूत्रों।अपवाद सेक्स क्रोमोसोम है: एक्स - मां से विरासत में मिला है और दो में से एक - एक्स या वाई - पिता से विरासत में मिला है। किसी भी जीव की कोशिकाओं के केंद्रक में गुणसूत्रों की संख्या इसकी जटिलता के स्तर को निर्धारित नहीं करती है। इस प्रकार, राउंडवॉर्म कोशिकाओं में द्विगुणित सेट 2 गुणसूत्र होते हैं; फल मक्खियाँ - 8; हरा मेंढक - 26; मीठे पानी का हाइड्रा - 32; मानव - 46; घरेलू कुत्ता - 78; क्रेफ़िश- 118, और लैम्प्रे - 174।

किसी दी गई प्रजाति की कोशिकाओं के विभिन्न आकार और आकार के गुणसूत्रों का एक समूह, जहां प्रत्येक गुणसूत्र का प्रतिनिधित्व किया जाता है एकवचन, कहा जाता है अगुणितद्विगुणित सेट के विपरीत, जब प्रत्येक गुणसूत्र में दो होते हैं। अगुणित सेटरोगाणु कोशिकाओं के नाभिक में पाया जाता है (युग्मक)।यदि किसी व्यक्ति के पास 46 गुणसूत्रों का द्विगुणित समुच्चय है, तो एक अगुणित समुच्चय क्रमशः 23 है।

कोशिका विभाजन की इंटरफेज़ में, प्रत्येक गुणसूत्र दोगुना हो जाता है और इसमें दो क्रोमैटिड होते हैं। इसी समय, दैहिक कोशिकाओं में एक व्यक्ति में 92 क्रोमैटिड होंगे, जोड़े में 46 गुणसूत्रों में जुड़े होंगे।

न्यूक्लियसकेन्द्रक रस में लटका हुआ सघन गोलाकार पिंड है। न्यूक्लियोली परमाणु डीएनए के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़े होते हैं। न्यूक्लियोली का कार्य आरएनए और प्रोटीन का संश्लेषण है, जिससे विशेष अंग बनते हैं - राइबोसोम। आमतौर पर, सेल न्यूक्लियस में एक से सात न्यूक्लियोली होते हैं। वे कोशिका विभाजन के बीच स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, और विभाजन के दौरान वे नष्ट हो जाते हैं।

संपूर्ण साइटोप्लाज्म कई चैनलों के साथ व्याप्त है, जिनमें से दीवारें एक झिल्ली के समान होती हैं जो कोशिका के बाहरी आवरण को बनाती हैं (चित्र। 1.9)। ये चैनल शाखाओं में बंट सकते हैं, एक दूसरे से जुड़ सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप एक एकल कोशिका परिवहन प्रणाली उत्पन्न होती है, जिसे कहा जाता है अन्तः प्रदव्ययी जलिका(ईपीएस)। इतने सारे ईआर चैनल हैं कि वे सेल के आंतरिक आयतन के 50% तक पर कब्जा कर सकते हैं। ईपीएस चैनलों का लुमेन बदलता रहता है, लेकिन इसका औसत मान 50 एनएम है। एक माइक्रोस्कोप के तहत उच्च आवर्धन पर, यह देखा जा सकता है कि नेटवर्क की झिल्लियों का हिस्सा राइबोसोम से ढका हुआ है। ईपीएस के इस हिस्से को कहा जाता है भुरभुरा(बारीक). किसी न किसी ईआर का मुख्य कार्य राइबोसोम में प्रोटीन का संश्लेषण है। इस प्रकार के चैनल विशेष रूप से ग्रंथियों की कोशिकाओं में विकसित होते हैं, जहां हार्मोनल प्रोटीन का संश्लेषण होता है। ER का दूसरा भाग राइबोसोम से ढका नहीं होता और कहलाता है चिकना।चिकना ईआर, जाहिरा तौर पर, मुख्य रूप से एक परिवहन कार्य करता है। इस प्रकार का चैनल अक्सर तिल्ली की कोशिकाओं में पाया जाता है और लसीकापर्वव्यक्ति। इस प्रकार, ईपीएस, एक ओर, कोशिका की परिवहन प्रणाली है, और दूसरी ओर, यह कई पदार्थों को संश्लेषित करता है जो कभी-कभी केवल कोशिका के लिए ही आवश्यक होते हैं, और अन्य मामलों में एक बहुकोशिकीय जीव की कई कोशिकाओं के लिए .

राइबोसोम- ये छोटे गोलाकार अंगक होते हैं, जिनका व्यास 10-30 nm होता है। वे राइबोन्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन द्वारा बनते हैं। प्रत्येक राइबोसोम कई भागों से बना होता है। राइबोसोम नाभिक के नाभिक में बनते हैं, फिर वे साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं, जहां वे अपना कार्य करना शुरू करते हैं - प्रोटीन संश्लेषण। साइटोप्लाज्म में, राइबोसोम अक्सर किसी न किसी ईआर पर स्थित होते हैं। कम सामान्यतः, वे कोशिका के साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से निलंबित होते हैं।

कोशिका में बनने वाले प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट किसी भी तरह से तुरंत उपयोग नहीं किए जाते हैं, इसलिए, ईआर चैनलों के माध्यम से कोशिका द्वारा संश्लेषित पदार्थों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा विशेष गुहाओं में प्रवेश करता है, जो एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से सीमांकित होता है। अजीबोगरीब ढेर, "टैंक" में खड़ी इन गुहाओं को कहा जाता है गॉल्गी कॉम्प्लेक्स(चित्र 1.10)। यहाँ, स्वयं कोशिका के लिए आवश्यक पदार्थ, उदाहरण के लिए, पाचन एंजाइम, झिल्लीदार पुटिकाओं में पैक किए जाते हैं, कली बंद हो जाती है, और साइटोप्लाज्म के माध्यम से ले जाया जाता है। गोल्गी कॉम्प्लेक्स उन पदार्थों को भी जमा करता है जिन्हें कोशिका पूरे जीव की जरूरतों के लिए संश्लेषित करती है और जिन्हें कोशिका से बाहर निकाल दिया जाता है। ज्यादातर, गोल्गी परिसर के टैंक कोशिका के केंद्रक के पास स्थित होते हैं।

जब विभिन्न पोषक तत्त्वउन्हें पचाने की जरूरत है। इस मामले में, प्रोटीन को अलग-अलग अमीनो एसिड, पॉलीसेकेराइड - ग्लूकोज या फ्रुक्टोज अणुओं, लिपिड - ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में तोड़ दिया जाना चाहिए। इंट्रासेल्युलर पाचन संभव होने के लिए, फैगोसाइटिक या पिनोसाइटिक वेसिकल को लाइसोसोम (चित्र 1.11) के साथ फ्यूज करना चाहिए। लाइसोसोम- केवल 0.5-1.0 माइक्रोन के व्यास वाला एक छोटा बुलबुला, जिसमें एंजाइमों का एक बड़ा सेट होता है जो नष्ट कर सकता है पोषक तत्त्व. एक लाइसोसोम में 30-50 विभिन्न एंजाइम हो सकते हैं। लाइसोसोम एक झिल्ली से घिरे होते हैं जो इन एंजाइमों के प्रभाव का सामना कर सकते हैं। गॉल्जी कॉम्प्लेक्स में लाइसोसोम बनते हैं। यह इस संरचना में है कि संश्लेषित पाचक एंजाइम जमा होते हैं, और फिर लाइसोसोम गोल्गी परिसर के टैंकों को छोड़ देते हैं और साइटोप्लाज्म में चले जाते हैं, जो कभी-कभी उस कोशिका को ही नष्ट कर देते हैं जिसमें वे बने थे।

साइटोप्लाज्म में भी स्थित है माइटोकॉन्ड्रिया- कोशिकाओं के ऊर्जा अंग (चित्र। 1.12)। माइटोकॉन्ड्रिया का आकार अलग है: वे अंडाकार, गोल, छड़ के आकार के हो सकते हैं। उनका व्यास लगभग 1 माइक्रोन है, और उनकी लंबाई 7-10 माइक्रोन तक है। माइटोकॉन्ड्रिया दो झिल्लियों से ढके होते हैं: बाहरी झिल्ली चिकनी होती है, और भीतरी झिल्ली में कई तह और उभार होते हैं - cristae.सेल में होने वाली सभी प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत - कोशिका द्वारा अवशोषित पोषक तत्वों की ऊर्जा, एटीपी अणुओं की कीमत पर एंजाइमों को क्रिस्टे झिल्ली में संश्लेषित किया जाता है।

विभिन्न जीवित प्राणियों और ऊतकों की कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या समान नहीं होती है। उदाहरण के लिए, शुक्राणु में केवल एक माइटोकॉन्ड्रिया हो सकता है। लेकिन ऊतक कोशिकाओं में, जहाँ ऊर्जा की लागत अधिक होती है, वहाँ कई हज़ार माइटोकॉन्ड्रिया तक होते हैं। एक कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या भी उसकी उम्र पर निर्भर करती है: वृद्ध कोशिकाओं की तुलना में युवा कोशिकाओं में बहुत अधिक माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया में अपना स्वयं का डीएनए होता है और यह स्वयं को पुन: उत्पन्न कर सकता है। उदाहरण के लिए, कोशिका विभाजन से पहले इसमें माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या इतनी बढ़ जाती है कि वे दो कोशिकाओं के लिए पर्याप्त होते हैं।

सेल सेंटरनाभिक के पास सभी कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में स्थित है। गठन के लिए आवश्यक है आंतरिक कंकालकोशिकाएं - साइटोस्केलेटन।बहुत सूक्ष्मनलिकाएं,कोशिकाओं के आकार का समर्थन करना और साइटोप्लाज्म के माध्यम से ऑर्गेनेल की गति के लिए एक प्रकार की रेल की भूमिका निभाना। जानवरों में और निचले पौधेकोशिका केंद्र दो से बना होता है केन्द्रक- लगभग 0.3 माइक्रोन की लंबाई और 0.1 माइक्रोन के व्यास वाले सिलेंडर, जिसमें सबसे पतले सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं। सूक्ष्मनलिकाएं सेंट्रीओल्स की परिधि के चारों ओर तीन (ट्रिपल्स) में व्यवस्थित होती हैं, और दो और सूक्ष्मनलिकाएं दो सेंट्रीओल्स में से प्रत्येक के अक्ष के साथ स्थित होती हैं। सेंट्रीओल्स साइटोप्लाज्म में एक दूसरे से समकोण पर स्थित होते हैं। कोशिका विभाजन में कोशिका केंद्र की भूमिका बहुत बड़ी होती है, जब सेंट्रीओल्स विभाजक कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ते हैं और बनाते हैं विभाजन धुरी।उच्च पौधों में, कोशिका केंद्र अलग तरह से व्यवस्थित होता है और इसमें सेंट्रीओल्स नहीं होते हैं।

कई कोशिकाएँ गति करने में सक्षम होती हैं, उदाहरण के लिए: सिलियेट्स, ग्रीन यूग्लीना, अमीबा। इनमें से कुछ जीव संचलन के विशेष अंगों की सहायता से गति करते हैं - सिलियाऔर कशाभिका।

फ्लैगेल्ला अपेक्षाकृत लंबा है, उदाहरण के लिए, स्तनधारी शुक्राणुजोज़ा में, यह 100 माइक्रोन तक पहुंचता है। सिलिया बहुत छोटी होती हैं: लगभग 10-15 माइक्रोन। हालाँकि आंतरिक संरचनासिलिया और फ्लैगेल्ला एक ही हैं: वे एक ही सूक्ष्मनलिकाएं द्वारा कोशिका केंद्र के सेंट्रीओल्स के रूप में बनते हैं। फ्लैगेल्ला और सिलिया की गति एक दूसरे के सापेक्ष सूक्ष्मनलिकाएं फिसलने के कारण होती है, जिससे ये अंग झुक जाते हैं। प्रत्येक सिलियम या फ्लैगेलम के आधार पर स्थित है बुनियादी शरीर,जो उन्हें कोशिका के साइटोप्लाज्म में मजबूत करता है। फ्लैगेल्ला और सिलिया का काम एटीपी की ऊर्जा का उपभोग करता है।

आंदोलन के अंग बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाओं में अक्सर पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, मानव ब्रोन्कियल उपकला कई (लगभग 10 9 प्रति 1 सेमी 2) सिलिया से ढकी होती है। प्रत्येक उपकला कोशिका के सभी सिलिया संगीत कार्यक्रम में सख्ती से चलते हैं, अजीबोगरीब तरंगें बनाते हैं जो एक माइक्रोस्कोप के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। सिलिया के ऐसे "झिलमिलाते" आंदोलनों से ब्रोंची को विदेशी कणों और धूल से साफ करने में मदद मिलती है। फ्लैगेल्ला विशेष कोशिकाओं जैसे शुक्राणु में भी पाए जाते हैं।

सेल के लिए अनिवार्य ऑर्गेनेल के अलावा, इसमें ऐसी संरचनाएं होती हैं जो इसकी स्थिति के आधार पर दिखाई देती हैं या गायब हो जाती हैं। इन संरचनाओं को कहा जाता है सेलुलर समावेशन।बहुधा सेलुलर समावेशनसाइटोप्लाज्म में स्थित हैं और इस कोशिका द्वारा संश्लेषित पदार्थों के पोषक तत्व या दाने हैं। ये वसा, स्टार्च या ग्लाइकोजन कणिकाओं की छोटी बूंदें हो सकती हैं, कम अक्सर - प्रोटीन दाने, नमक के क्रिस्टल।