उच्च पौधों की कोशिकाओं की संरचना की कुछ विशेषताएं। पादप कोशिका संरचना

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वर्तमान में, इसमें कोई संदेह नहीं है कि सभी जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं। एक कोशिका जानवरों और पौधों का एक संरचनात्मक तत्व है।

कोशिका का अध्ययन उसकी खोज के क्षण से शुरू होता है। 1665 में, अंग्रेजी प्रकृतिवादी रॉबर्ट हुक (1635-1703) ने सूक्ष्मदर्शी के नीचे कॉर्क के पतले वर्गों की जांच करते हुए एक छत्ते जैसा चित्र देखा। इन कोशिकाओं, "छिद्र या छिद्र", आर। हुक के अनुसार, उन्होंने "सेलुला" कहा - एक कोशिका। एम. माल्पिघी और एन. ग्रे द्वारा आर. हुक के अवलोकन जारी रखे गए, लेकिन उन्होंने आंतरिक संरचना का पता लगाने की कोशिश किए बिना, केवल कोशिकाओं के आकार पर ध्यान दिया। 17वीं-18वीं शताब्दी में पौधों का शारीरिक अध्ययन। कुछ थे और वास्तव में आर। हुक, एम। माल्पीघी और एन। ग्रू के विचारों की तुलना में एक सेल के विचार में कुछ भी नया नहीं पेश किया।

कोशिका की संरचना के बारे में जानकारी लंबे समय तकस्केची और बहुत आदिम थे। 17 वीं - 18 वीं शताब्दी के लगभग सभी वनस्पतिशास्त्री। सामान्य दीवारों के साथ पौधे के ऊतकों में रिक्तियों के रूप में या "बुलबुले" के रूप में कोशिकाओं का प्रतिनिधित्व किया।

केवल 1812 में, जर्मन वनस्पतिशास्त्री आई। मोल्डेनगॉएर (1766-1827) ने पौधे के ऊतकों के स्थिरीकरण की विधि को लागू किया, पृथक कोशिकाओं को प्राप्त किया और दिखाया कि प्रत्येक कोशिका का अपना खोल होता है। सेल की अवधारणा को जर्मन वनस्पतिशास्त्री एफ यू एफ मेयेन (1804-1830) "फाइटोटोनिया" के काम में और विकसित किया गया था, जो 1830 में प्रकाशित हुआ था। पौधे की झिल्ली ”।

40 के दशक से। 19 वीं सदी कोशिका की आंतरिक संरचना का अध्ययन शुरू होता है। 1839 में चेक वनस्पतिशास्त्री जन पुरकिंजे (1787-1869) ने पशु कोशिकाओं में सामग्री की खोज की और उन्हें प्रोटोप्लाज्म नाम दिया, और 1846 में जर्मन वनस्पतिशास्त्री ह्यूगो वॉन मोल (1805-1872) ने इस शब्द को जीवित पौधों की कोशिकाओं की सामग्री में स्थानांतरित कर दिया। इस प्रकार, मोल ने आर हुक की टिप्पणियों की पुष्टि की, जो मानते थे कि कोशिका खाली नहीं है, लेकिन इसमें सामग्री शामिल है, जिसे उन्होंने "रस" कहा। प्रोटोप्लाज्म शब्द बाद में कुछ हद तक बदल गया, जो इस बात पर निर्भर करता है कि शोधकर्ता इसमें क्या अर्थ लगाते हैं। तो, I. गणशेटिन (1822-1880) ने एक कोशिका (बाहरी आवरण के बिना) की सामग्री को प्रोटोप्लास्ट कहा। ई। स्ट्रैसबर्गर ने 1882 में साइटोप्लाज्म शब्द का प्रस्ताव रखा - कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा, जो प्लाज्मा झिल्ली और नाभिक के बीच संलग्न है।

धीरे-धीरे, यह पता लगाना संभव हो गया कि सेल में एक कॉम्प्लेक्स है आंतरिक संरचना. 1676 में वापस, ए. ल्यूवेनहोक (1632-1723) ने वास्तव में कोशिका में प्लास्टिड की खोज की, लेकिन उन्हें क्रिस्टल कहा। 1831 में आर. ब्राउन (1773-1858) द्वारा एक महत्वपूर्ण खोज की गई थी। ऑर्किड के एपिडर्मिस का अध्ययन करते समय उन्होंने दिया विस्तृत विवरणनाभिक, और 1842 में एम. श्लेडेन (1804-1881) ने पहली बार नाभिक में नाभिक की खोज की। 1882 में, डब्ल्यू फ्लेमिंग (1843-1905) ने पशु कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया की खोज की, और 1904 में एफ. मोवेस (1878-1923) ने उन्हें पौधों की कोशिकाओं में खोजा। 1846 में, मोहल ने सिद्ध किया कि पादप कोशिकाओं के प्रोटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से गति करने की क्षमता होती है। मोल की टिप्पणियों की पुष्टि 1850 में एफ. कोह्न (1828-1898) द्वारा और 1854 में एन. प्रिंसहेम (1823-1894) द्वारा की गई थी।

कोशिकाओं के निर्माण का अध्ययन करने के लिए बार-बार प्रयास किए गए हैं। इस प्रकार, 1835 में, मोहल ने शैवाल क्लैडोफोरा में कोशिका विभाजन का वर्णन किया, और 1838 में, कोशिका विभाजन, जिससे बाद में रंध्रों की रक्षक कोशिकाएँ बनीं। 1841 में, ऑस्ट्रेलियाई वनस्पतिशास्त्री एफ. उंगर (1800-1870) ने पौधों के बढ़ते बिंदु पर कोशिका विभाजन देखा। N. I. Zheleznov, K. Negeli (1817-1891), जर्मन चिकित्सक और जीवविज्ञानी R. Reman (1815-1865), जर्मन हिस्टोलॉजिस्ट और भ्रूणविज्ञानी A. Kölliker (1817-1905) जैसे वनस्पतिशास्त्रियों को कोशिका का सही विचार था डिवीजन, रूसी प्राणी विज्ञानी, मास्को विश्वविद्यालय के प्रोफेसर एन ए वर्नेक (1821-1876)। हालांकि, विभाजन द्वारा कोशिका के गठन पर सही, प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त आंकड़ों के साथ, इस प्रक्रिया के बारे में कई गलत विचार थे। यह एम. श्लेडेन और टी. श्वान (1810-1882) के रूप में वनस्पति विज्ञान और प्राणीशास्त्र के क्षेत्र में ऐसे मान्यता प्राप्त अधिकारियों के विचारों पर भी लागू होता है। प्रसिद्ध जर्मन पैथोलॉजिस्ट आर विरचो (1821-1902) के एक उपयुक्त कथन ने सभी गलत निर्णयों को समाप्त कर दिया: "ओमनिस सेलुला ई सेलुला" - "प्रत्येक कोशिका (केवल एक कोशिका से आती है)।"

इस प्रकार, 30 के दशक तक। 19 वीं सदी कोशिका की संरचना के बारे में पहले से ही काफी विशिष्ट विचार थे और विभिन्न रूपों में यह सुझाव दिया गया था कि कोशिका पौधों और जानवरों के संगठन का आधार है। में यह विशेष रूप से स्पष्ट था कोशिका सिद्धांत, जिसे एफ। एंगेल्स ने, ऊर्जा परिवर्तन के नियम और चार्ल्स डार्विन के विकासवादी सिद्धांत के साथ, 19 वीं शताब्दी की तीन महान खोजों में से एक कहा। सेल सिद्धांत के निर्माण में मुख्य योग्यता टी। श्वान (1839) की है, जिन्होंने अपने स्वयं के डेटा का उपयोग किया, साथ ही एम। श्लेडेन और अन्य वैज्ञानिकों द्वारा किए गए शोध के परिणाम भी।

जानवरों और पौधों के जीवों की सेलुलर संरचना की एकता की पुष्टि न केवल संरचना की समानता में होती है विभिन्न कोशिकाएं, लेकिन, सबसे बढ़कर, उनकी समानता में रासायनिक संरचनाऔर चयापचय प्रक्रियाएं।

हालांकि, पौधे और पशु कोशिकाओं, कोशिकाओं की संरचना में सामान्य पैटर्न की उपस्थिति के बावजूद उच्च पौधेकई विशिष्ट विशेषताएं हैं। इन विशेषताओं में एक मजबूत कोशिका झिल्ली की उपस्थिति, प्लास्टिड्स और रसधानियों की उपस्थिति शामिल है।

पादप कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली एक जटिल संरचना है जो प्लास्मलेम्मा के ऊपर स्थित होती है - एक अर्धपारगम्य झिल्ली जो कोशिका के साइटोप्लाज्म को सीमित करती है और इसे कोशिका झिल्ली से अलग करती है।

कोशिका भित्ति एक पादप कोशिका का एक विशिष्ट घटक है। एक मजबूत कोशिका झिल्ली की उपस्थिति के कारण, कोशिकाओं का एक निश्चित आकार संरक्षित होता है, और कोशिका के प्रोटोप्लास्ट को मज़बूती से संरक्षित किया जाता है।

शंख पौधा कोशाणुएक दो-घटक संरचना है। इसमें एक क्रिस्टलीय आधार और एक मैट्रिक्स होता है। कंकाल, या क्रिस्टलीय, कोशिका झिल्ली का आधार सेल्यूलोज या फाइबर है। मैट्रिक्स में हेमिकेलुलोज, पेक्टिन पदार्थ, एक विशेष संरचनात्मक प्रोटीन (एक्सटेंसिन) होता है और यह पानी से संतृप्त एक प्लास्टिक जेल है।

सेल्युलोज प्लांट सेल की दीवारों का मुख्य सहायक पॉलीसेकेराइड है। रासायनिक रूप से, यह अनुभवजन्य सूत्र (C 6 H 10 O 5) n के साथ एक β-1,4-D-ग्लूकन है। सेलूलोज़ अणुओं में β-1,4 ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड से जुड़े डी-ग्लूकोज अवशेष होते हैं। सेल्युलोज अणुओं में ग्लूकोज अवशेषों की संख्या व्यापक रूप से भिन्न होती है (विस्कोस फाइबर में 300-500 से बस्ट फाइबर में 10,000-14,000 तक), जो इसके अणुओं के पोलीमराइजेशन की डिग्री निर्धारित करती है। सेल्युलोज मैक्रोमोलेक्यूल्स रैखिक, अशाखित श्रृंखलाएं हैं जो कई माइक्रोमीटर लंबी हो सकती हैं, लेकिन केवल लगभग 8 एनएम मोटी होती हैं, जिससे वे इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से भी अदृश्य हो जाती हैं। अणुओं के पोलीमराइजेशन की उच्च डिग्री के कारण, सेल्युलोज पानी, कार्बनिक सॉल्वैंट्स, साथ ही एसिड और क्षार के कमजोर समाधानों में नहीं घुलता है।

पादप कोशिका के खोल में, सेल्युलोज अणु जटिल समुच्चय बनाते हैं। लगभग 40-60 सेल्युलोज मैक्रोमोलेक्यूल्स, समानांतर किस्में में व्यवस्थित होते हैं, मिसेल बनाते हैं। मिसेलस में सेल्युलोज अणु इस तरह से बंधे होते हैं कि वे क्रिस्टल जैसी संरचना बनाते हैं। इसके कारण, मिसेलस (अक्सर कोशिका भित्ति कहा जाता है) को अनिसोट्रॉपी की संपत्ति के रूप में जाना जाता है, जो बायरफ्रिंजेंस प्रदान करता है। मिसेलस के अस्तित्व को एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण द्वारा स्थापित किया गया था।

मिसेल माइक्रोफाइब्रिल या मिसेलर बंडल बनाते हैं। प्रत्येक माइक्रोफिब्रिल में लगभग 160 मिसेल होते हैं। माइक्रोफिब्रिल्स की मोटाई 35-100 एनएम है, और लंबाई 500-600 एनएम तक पहुंचती है। कई सौ सूक्ष्मतंतु तंतुओं का निर्माण करते हैं। तंतु 300 से 1500 एनएम के व्यास के साथ बल्कि मोटी संरचनाएं हैं, जो उन्हें प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से देखने की अनुमति देता है।

तंतुओं को मैट्रिक्स में एम्बेडेड किया जाता है। कोशिका झिल्ली के मैट्रिक्स का आधार हेमिकेलुलोज और पेक्टिन पदार्थ हैं। हेमिसेलुलोज पॉलीसेकेराइड का एक समूह है जिसके अणु विभिन्न शर्करा के अवशेषों से बनते हैं। बहुधा वे हेक्सोज शर्करा (ग्लूकोज, गैलेक्टोज, मोनोज, फ्रुक्टोज) के अणुओं के अवशेषों द्वारा दर्शाए जाते हैं और ग्लूकोज के सूत्र के समान एक अनुभवजन्य सूत्र होता है - (C 6 H 10 O 5) n। हालांकि, सेल्युलोज अणुओं के विपरीत, ऐसे हेमिकेलुलोज (हेक्सोसन्स) के अणु कम पोलीमराइज़्ड होते हैं, उनमें 200 से अधिक (50 से 200 तक) मोनोसैकराइड अवशेष नहीं होते हैं। हेमिसेलुलोज़ का निर्माण पेन्टोज़ (राइबोज़, अरेबिनोज़) शर्करा (पेंटोसन) के अवशेषों द्वारा भी किया जा सकता है और फिर उनका सूत्र (C5H8O4) n है। हेमिकेलुलोज अणु रैखिक या शाखित हो सकते हैं। हेमिकेलुलोज की संरचनात्मक विशेषताएं उनके रासायनिक और भौतिक गुणों में परिलक्षित होती हैं। सेल्यूलोज के विपरीत, जो पानी को अवशोषित करने में सक्षम नहीं है, हेमिकेलुलोज पानी में प्रफुल्लित करने में सक्षम हैं, लेकिन, सेल्यूलोज की तरह, वे इसमें और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में नहीं घुलते हैं। इसी समय, हेमिकेलुलोज कमजोर क्षार समाधानों में घुल जाते हैं और एसिड में आसानी से हाइड्रोलाइज हो जाते हैं।

पेक्टिक पदार्थ पौधों के अम्लीय उच्च-आणविक पॉलीसेकेराइड हैं। रासायनिक प्रकृति से, पेक्टिन पदार्थ गैलेक्टुरोनिक एसिड के असंबद्ध पॉलिमर होते हैं, जिसमें कार्बोक्सिल समूहों का हिस्सा मिथाइल अल्कोहल के साथ एस्टरीकृत होता है। पेक्टिन पदार्थों की संरचना में तटस्थ मोनोसेकेराइड भी शामिल हैं - गैलेक्टोज, रमनोज, अरबिनोज, ज़ाइलोज़। पेक्टिन पदार्थ, जो कोशिका भित्ति के मैट्रिक्स का हिस्सा हैं, पानी में दृढ़ता से प्रफुल्लित करने और एक जेल बनाने में सक्षम हैं। कुछ पेक्टिन पदार्थ पानी में घुल सकते हैं, इसके अलावा, वे एसिड और क्षार द्वारा आसानी से नष्ट हो जाते हैं।

मैट्रिक्स पॉलीसेकेराइड सेल्युलोज मिसेलस के बीच अंतराल को भरने से ज्यादा कुछ करते हैं। वे काफी व्यवस्थित तरीके से कोशिका झिल्ली में स्थित होते हैं और एक दूसरे के साथ और सूक्ष्मतंतुओं के साथ कई सहसंयोजक या हाइड्रोजन बांड बनाते हैं।

कोशिका भित्ति का निर्माण कोशिका विभाजन (साइटोकिनेसिस) से जुड़ा होता है। माइटोसिस के टेलोफ़ेज़ के अंत में, एक विभाजित कोशिका के विषुवतीय क्षेत्र में, एक्रोमैटिन स्पिंडल (विभाजन स्पिंडल, माइटोटिक स्पिंडल) के तंतुओं के बीच एक फ़्रेग्मोप्लास्ट बनता है। इस संरचना को पहली बार 1888 में जर्मन वनस्पतिशास्त्री एल। एरेरा द्वारा खोजा और वर्णित किया गया था और संकेत दिया था कि इसमें बैरल के आकार का रूप है और इसमें तंतु होते हैं। अब यह स्थापित हो गया है कि phragmoplast सूक्ष्मनलिकाएं की एक प्रणाली है। माइक्रोट्यूबुल्स झिल्ली रहित अंग हैं जो लगभग 24 एनएम के व्यास के साथ बेलनाकार संरचनाएं हैं, जिसकी लंबाई कई माइक्रोमीटर तक पहुंच सकती है। केंद्र में, सूक्ष्मनलिका में एक गुहा होती है, और इसकी दीवार गोलाकार प्रोटीन - ट्यूबुलिन के मंदक परिसरों की 13 पंक्तियों द्वारा बनाई जाती है। सूक्ष्मनलिकाएं मुख्य रूप से साइटोप्लाज्म की परिधीय परतों में स्थित होती हैं। कोशिका विभाजन के दौरान, विभाजन की धुरी और फेटामोप्लास्ट उनमें आम सूक्ष्मनलिकाएं की उपस्थिति के कारण एक दूसरे से निकटता से संबंधित होते हैं। Phragmoplast वर्ग क्लोरोफाइसी के प्रतिनिधियों के अपवाद के साथ, सभी उच्च पौधों और हरे शैवाल में पाया जाता है।

माँ कोशिका का दो बेटी कोशिकाओं में विभाजन एक कोशिका प्लेट के निर्माण के साथ शुरू होता है, जिसके निर्माण में तानाशाह भाग लेते हैं। सभी तानाशाहों की समग्रता गोल्गी परिसर (गोल्गी तंत्र) बनाती है। डिक्टियोसोम एकल-झिल्ली अंगक होते हैं जिनमें चपटे, गोलाकार हौद होते हैं। प्लांट डिक्टियोसोम्स की संरचना में दो से सात (शायद ही कभी अधिक) शामिल हैं, जो ढेर के रूप में एक के ऊपर एक व्यवस्थित होते हैं। स्टैक के अलग-अलग टैंकों के बीच फाइब्रिलर और ट्यूबलर तत्वों से भरे छोटे अंतराल होते हैं, जिनका कार्य अज्ञात है। डिक्टियोसोम्स स्रावी कार्य करते हैं। वेसिकल्स (गोल्गी वेसिकल्स, गोल्गी बॉडीज) का जोरदार गठन होता है, जिसमें स्रावित पदार्थ होते हैं - उच्च चिपचिपाहट के साथ पॉलीसेकेराइड या पॉलीसेकेराइड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स। गोल्गी बुलबुले की सामग्री की चिपचिपाहट बड़ी मात्रा में पेक्टिन की उपस्थिति के कारण होती है, जिसके लिए उन्हें अक्सर पेक्टिन बुलबुले कहा जाता है।

पेक्टिन पुटिका फेटामोप्लास्ट क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाती है, इसके मध्य भाग में एक क्षैतिज दिशा में पंक्तिबद्ध हो जाती है, विलीन हो जाती है और एक सेल प्लेट बनाने लगती है। विकास के पहले चरणों में, सेल प्लेट को फ्रेग्मोप्लास्ट के मध्य भाग में एक डिस्क के रूप में रखा जाता है। पेक्टिन बुलबुले एक दूसरे के साथ कसकर फिट नहीं होते हैं। जब पुटिकाएं विलीन हो जाती हैं, तो कोशिका प्लेट में छोटे-छोटे अंतराल रह जाते हैं - प्लास्मोडेमेनल चैनल, जो प्लास्मलेमा के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं। प्लास्मोडेस्माटा उनके माध्यम से गुजरते हैं - बेटी कोशिकाओं के प्रोटोप्लास्ट को जोड़ने वाले सबसे छोटे साइटोप्लाज्मिक स्ट्रैंड। धीरे-धीरे, जैसा कि फेटामोप्लास्ट के मध्य भाग में सूक्ष्मनलिकाएं गायब हो जाती हैं, इसके परिधीय सिरों पर नए दिखाई देते हैं और फेटाग्मोप्लास्ट फैलता है, विभाजित मातृ कोशिका की दीवारों की ओर बढ़ रहा है। इसके साथ, सेल प्लेट का विस्तार होता है, जिसका गठन केंद्र से परिधि तक जाता है। जब कोशिका प्लेट विभाजित कोशिका की दीवार तक पहुँचती है, तो विभाजन की प्रक्रिया वास्तव में पूरी हो जाती है। परिणामी बेटी कोशिकाओं को एक निश्चित आकार (बढ़ना) तक पहुंचना चाहिए और अपने स्वयं के गोले बनाना चाहिए।

कोशिका झिल्ली के निर्माण में गोल्गी कॉम्प्लेक्स और कोशिका के प्लास्मलेमा भाग लेते हैं। कोशिका वृद्धि के दौरान प्राथमिक कोशिका भित्ति का निर्माण होता है। विकास के पहले चरणों में, बेटी कोशिकाओं की झिल्ली में मातृ कोशिका की झिल्ली के अवशेष और नवगठित प्राथमिक कोशिका झिल्ली के खंड होते हैं। प्राथमिक कोशिका भित्ती कोशिका प्लेट और प्लाज़्मालेमा के बीच बनने लगती है। यह माना जाता है कि हेमिकेलुलोज और पेक्टिन पदार्थ गोल्गी पुटिकाओं द्वारा झिल्ली संश्लेषण की साइट पर पहुंचाए जाते हैं, और सेल्यूलोज का निर्माण प्लास्मलेमा की गतिविधि से जुड़ा होता है। प्राथमिक कोशिका भित्ति काफी प्लास्टिक की होती है। इसमें लगभग 15% सेल्यूलोज होता है, बाकी मैट्रिक्स घटकों का हिस्सा होता है। कोशिका झिल्ली में सेल्युलोज अणुओं का समावेश दो तरह से हो सकता है: इंट्यूससेप्शन और अपोजिशन द्वारा। अंतर्ग्रहण के दौरान, पहले से ही खोल में एम्बेडेड अणुओं के बीच नए सेलूलोज़ अणु पेश किए जाते हैं। विपक्ष में, नए सेल्युलोज अणुओं को सेल की दीवार के पहले से जमा तत्वों पर अंदर से आरोपित किया जाता है। प्राथमिक में कोशिका झिल्ली, जैसा कि सेल प्लेट में होता है, ऐसे क्षेत्र होते हैं जिनसे प्लाज्मोडेसमाटा गुजरते हैं। प्राथमिक कोशिका झिल्ली के ये क्षेत्र, प्लास्मोडेस्मेटा द्वारा प्रवेश किए जाते हैं और बाकी की तुलना में पतले होते हैं, जिन्हें प्राथमिक छिद्र क्षेत्र कहा जाता है।

चूंकि प्राथमिक कोशिका झिल्ली में हेमिकेलुलोज और पेक्टिन पदार्थों का प्रभुत्व होता है, इसमें बहुत अधिक पानी होता है, और सेल्यूलोज अणु बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं, झिल्ली खिंचाव करने में सक्षम होती है, और कोशिका लंबाई और चौड़ाई दोनों में बढ़ सकती है।

विकास की प्रकृति गठित कोशिका की भविष्य की रूपात्मक विशेषताओं को निर्धारित करती है। यदि कोशिका लंबाई और चौड़ाई में कम या ज्यादा समान रूप से बढ़ती है, तो यह आइसोडायमेट्रिक (समान अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ व्यास के साथ) या सारणीबद्ध हो जाती है (व्यास में से एक दूसरे के दोगुने से अधिक नहीं है)। ऐसी कोशिकाओं को पैरेन्काइमल कहा जाता है। यदि लंबाई चौड़ाई से काफी अधिक हो जाती है, तो कोशिकाओं को प्रोसेनकाइमल कहा जाता है।

प्राथमिक कोशिका झिल्लियां विभज्योतक कोशिकाओं, बढ़ती युवा कोशिकाओं और कुछ स्थायी ऊतकों की कोशिकाओं के लिए विशिष्ट होती हैं।

अधिकांश कोशिकाओं में जो अपने अधिकतम आकार तक पहुंच गए हैं और विकास करना बंद कर दिया है, एक द्वितीयक कोशिका झिल्ली प्राथमिक कोशिका भित्ति पर अपोजिशन द्वारा बनने लगती है। द्वितीयक कोशिका झिल्ली की संरचना में प्राथमिक की संरचना के समान घटक शामिल होते हैं, लेकिन इसमें पॉलीसेकेराइड का अनुपात अलग होता है। के सबसे(60% तक) सेल्युलोज की हिस्सेदारी पर पड़ता है, और सन बास्ट फाइबर के द्वितीयक गोले में, सेल्यूलोज सामग्री 95% तक पहुंच सकती है। इसके अलावा, इसके अणुओं के पोलीमराइजेशन की डिग्री बढ़ जाती है, मैट्रिक्स में माइक्रोफिब्रिल्स की व्यवस्था का आदेश दिया जाता है। मैट्रिक्स का आयतन और पानी की मात्रा काफी कम हो जाती है, लेकिन द्वितीयक कोशिका भित्ति के घटकों के बीच के बंधन मजबूत हो जाते हैं।

द्वितीयक खोल को लेयरिंग द्वारा विशेषता है। यह इसके गठन की प्रक्रिया में उत्पन्न होता है और इसमें सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स के स्थान से जुड़ा होता है। बहुधा, द्वितीयक खोल में तीन परतें होती हैं, जो सूक्ष्मतंतुओं के उन्मुखीकरण में भिन्न होती हैं। प्रत्येक परत में, सूक्ष्मतंतु सख्ती से एक दूसरे के समानांतर होते हैं, लेकिन प्रत्येक परत में पिछले एक के संबंध में सूक्ष्मतंतुओं के झुकाव का कोण भिन्न होता है। द्वितीयक कोशिका भित्ति सतत नहीं होती है। उन स्थानों पर जहां प्राथमिक खोल में प्राथमिक छिद्र क्षेत्र बनते हैं, द्वितीयक खोल बाधित होता है। प्राथमिक छिद्र क्षेत्र के ऊपर स्थित द्वितीयक कोशिका भित्ति में एक विराम को छिद्र कहा जाता है। पड़ोसी कोशिकाओं में छिद्र एक दूसरे के विपरीत बनते हैं, यानी छिद्रों की एक जोड़ी दिखाई देती है। ये छिद्र ताकना चैनलों द्वारा जुड़े हुए हैं। छिद्र सरल और सीमाबद्ध होते हैं।

एक पौधे के जीवन के दौरान, द्वितीयक कोशिका झिल्ली में द्वितीयक परिवर्तन हो सकते हैं: लिग्निफिकेशन, कॉर्किंग, क्यूटिनाइज़ेशन, मिनरलाइज़ेशन और म्यूकस।

लिग्निफिकेशन, या लिग्निफिकेशन (लैटिन लिग्नम - लकड़ी से), लिग्निन की द्वितीयक कोशिका भित्ति के मैट्रिक्स में जमाव से जुड़ी एक प्रक्रिया है - एक जटिल बहुलक यौगिक, रासायनिक संरचनाजो निश्चित रूप से स्थापित नहीं किया गया है। लिग्निन में से एक है महत्वपूर्ण घटकद्वितीयक कोशिका झिल्लियाँ - केवल उच्च पौधों की कोशिका झिल्लियों में बनती हैं (ब्रायोफाइट्स के अपवाद के साथ)। यह माइक्रोफाइब्रिल्स के बीच कुछ विशेष कोशिकाओं (स्क्लेरेन्काइमा, ट्रेकिड्स, वैस्कुलर सेगमेंट) के खोल के मैट्रिक्स में जमा होता है और इसकी ताकत में काफी वृद्धि करता है। इसी समय, लिग्निन शेल को उसमें घुले हुए खनिजों के साथ पानी पारित करने में असमर्थ बनाता है, गैस विनिमय को बाधित करता है और अंततः, कोशिका की जीवित सामग्री की मृत्यु में योगदान देता है। लिग्नीफाइड कोशिका झिल्लियों में एक अतिसंरचना होती है जिसकी तुलना प्रबलित कंक्रीट की संरचना से की जा सकती है।

कुछ ऊतकों (फेलेम, एंडोडर्म) की कोशिकाओं के द्वितीयक झिल्लियों में वसा जैसे पदार्थों में से, साबरिन (लैटिन सबर - कॉर्क से) जमा होता है। सुबेरिन कार्बनिक और अकार्बनिक सॉल्वैंट्स में, एसिड में नहीं घुलता है, लेकिन केंद्रित क्षार में नष्ट हो जाता है। सुबेरिन को कोशिका झिल्ली में अलग-अलग प्लेटों के रूप में या एक सतत परत के रूप में जमा किया जा सकता है। बाद के मामले में, प्रोटोप्लास्ट बाहरी और आंतरिक वातावरण से पूरी तरह से अलग हो जाता है और मर जाता है।

हाइड्रोफोबिक पॉलिमर क्यूटिन और मोम रासायनिक प्रकृति में सुबेरिन के समान हैं। क्यूटिन कोशिका झिल्ली की सतह पर जमा होता है, जिससे एक पतली फिल्म बनती है - छल्ली। छल्ली एक सुरक्षात्मक कार्य करती है और पौधों के हवाई अंगों को पानी के अत्यधिक वाष्पीकरण से बचाती है।

पौधे के विभिन्न अंगों की सतह पर विकसित होने वाली मोम की परत इसी तरह के कार्य करती है। क्यूटिन और सुबेरिन के विपरीत, मोम कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुल जाता है और आसानी से पिघल जाता है। मोम एक अनाकार या क्रिस्टलीय परत के रूप में जमा होता है और एक सुरक्षात्मक कार्य करता है। वैक्स छल्ली का हिस्सा भी हो सकता है, जो इसके अवरोधक गुणों को बढ़ाता है।

कोशिका झिल्लियों का खनिजकरण उनमें सिलिका या कैल्शियम लवण (ऑक्सालेट, कार्बोनेट) के जमाव के कारण होता है। अनाकार अवस्था में सिलिका कुछ पौधों (अनाज, हॉर्सटेल, बिछुआ बाल) की एपिडर्मल कोशिकाओं के गोले में जमा होती है। ऑक्सालेट और कैल्शियम कार्बोनेट कोशिका झिल्लियों में जमा हो सकते हैं या कोशिकाओं में सिस्टोलिथ और विभिन्न क्रिस्टल बना सकते हैं।

बड़ी मात्रा में हेमिकेलुलोज और विशेष रूप से पेक्टिन पदार्थों की उपस्थिति से गोले के बलगम की सुविधा होती है। बलगम बड़ी मात्रा में पानी के बंधन के साथ होता है, जिससे सतह पर बलगम का निर्माण होता है, जो पॉलीसेकेराइड और उनके डेरिवेटिव का मिश्रण होता है। बलगम अनुकूली है। कुछ मामलों में, यह पौधे को शुष्क अवधि में जीवित रहने में मदद करता है और रेगिस्तानी पौधों की व्यवहार्यता को बढ़ाता है, दूसरों में यह प्रजनन को बढ़ावा देता है, क्योंकि एक श्लेष्म झिल्ली वाले बीज सुरक्षित रूप से सब्सट्रेट से जुड़े होते हैं और जल्दी से अंकुरित होते हैं।

इस प्रकार, उच्च पौधों की पादप कोशिका का खोल एक जटिल बहुक्रियाशील संरचना है जो उम्र, कोशिका की कार्यात्मक विशेषताओं और पौधे की प्रजाति विशिष्टता के आधार पर बदलती है।

एक प्लांट सेल के लिए, अनिवार्य ऑर्गेनेल प्लास्टिड्स हैं (ग्रीक प्लास्टोस से - जमाने, सजाए गए)। उच्च पौधों के प्लास्टिड्स दो-झिल्ली अंग होते हैं, जो कि प्रकार के आधार पर एक अलग आकार होते हैं। शैवाल में केवल एक प्रकार का प्लास्टिड पाया जाता है - क्रोमैटोफोरस। उच्च पौधों में, तीन प्रकार के प्लास्टिड होते हैं - क्लोरोप्लास्ट (ग्रीक क्लोरोस से - हरा और - प्लास्टोस), क्रोमोप्लास्ट्स (ग्रीक क्रोमा से - पेंट, रंग और प्लास्टोस) और ल्यूकोप्लास्ट्स (यूनानी लीकोस से - सफेद और प्लास्टोस)। प्लास्टिड्स का नाम उनके रंग के अनुसार दिया गया है: क्लोरोप्लास्ट्स हरे प्लास्टिड्स हैं, क्रोमोप्लास्ट्स नारंगी-लाल हैं और ल्यूकोप्लास्ट्स रंगहीन हैं। प्लास्टिड्स का रंग उन पिगमेंट पर निर्भर करता है जो प्लास्टिड में मौजूद होते हैं। उच्च पौधों के क्लोरोप्लास्ट में हरे वर्णक होते हैं - क्लोरोफिल "ए" और "बी", साथ ही कैरोटीनॉयड - कैरोटीन (नारंगी) और ज़ैंथोफिल (पीला) वर्णक। क्रोमोप्लास्ट कैरोटीनॉयड जमा करते हैं, ल्यूकोप्लास्ट में वर्णक नहीं होते हैं।

सभी प्लास्टिड्स की सबमरोस्कोपिक संरचना समान है। एक डबल-मेम्ब्रेन एग्रानुलर मेम्ब्रेन स्ट्रोमा को घेरता है, प्लास्टिड्स का एक रंगहीन प्रोटीन बेस, जिसमें मेम्ब्रेन (थायलाकोइड्स) की एक ऑर्डर की गई प्रणाली विसर्जित होती है - पिगमेंट के वाहक। इसके अलावा, स्ट्रोमा में राइबोसोम, डीएनए, एंजाइम होते हैं जो आरक्षित पदार्थों और अन्य घटकों के संश्लेषण और हाइड्रोलिसिस को अंजाम देते हैं। प्राथमिक और द्वितीयक संश्लेषण प्लास्टिड्स में होता है कार्बनिक पदार्थ, साथ ही उनका संचय।

कोशिकाओं में प्लास्टिड्स की संख्या विभिन्न पौधे(15-50) और उनके आकार (3-10 माइक्रोन) काफी भिन्न होते हैं। प्लास्टिड्स का आकार भी भिन्न होता है, यह निर्भर करता है, सबसे पहले, सबमरोस्कोपिक संरचना पर, जो थायलाकोइड्स की व्यवस्था की संख्या और प्रकृति से निर्धारित होता है।

सबसे जटिल सबमरोस्कोपिक संरचना क्लोरोप्लास्ट की विशेषता है। उच्च पौधों के क्लोरोप्लास्ट में एक ही प्रकार का गोल लेंटिकुलर या अण्डाकार आकार होता है। इस फॉर्म को कड़ाई से आदेशित आंतरिक झिल्लियों की एक प्रणाली के कारण बनाए रखा जाता है - थायलाकोइड्स, स्ट्रोमा में डूबे हुए। थायलाकोइड्स क्लोरोप्लास्ट लिफाफे की आंतरिक झिल्ली से बनते हैं और चपटी थैली जैसी या डिस्क के आकार की संरचनाएं होती हैं। क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में, डिस्कॉइड थायलाकोइड्स सिक्कों के ढेर के रूप में एक के ऊपर एक व्यवस्थित होते हैं और ग्रैना बनाते हैं। उच्च पौधों के क्लोरोप्लास्ट में, 40 से 60 या अधिक अनाज बनते हैं। ग्रेना में थायलाकोइड्स एक दूसरे के साथ जुड़े हुए हैं, और अलग-अलग ग्रैना एकल थायलाकोइड्स - फ्रेट्स द्वारा जुड़े हुए हैं। क्लोरोप्लास्ट का मुख्य कार्य प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया है।

क्लोरोप्लास्ट के विपरीत, क्रोमोप्लास्ट के स्ट्रोमा में या तो थायलाकोइड्स बिल्कुल नहीं होते हैं, या एकल थायलाकोइड्स बनते हैं। एक जटिल सबमरोस्कोपिक संगठन की कमी के कारण, क्रोमोप्लास्ट अपना आकार बदल सकते हैं। क्रोमोप्लास्ट का आकार काफी हद तक उस अवस्था से निर्धारित होता है जिसमें वर्णक उनमें जमा होते हैं। कैरोटेनॉयड्स लिपिड में घुल सकते हैं और प्लास्टोग्लोबुल्स - गोलाकार समावेशन में जमा हो सकते हैं। वसायुक्त तेलजिसमें कैरोटेनॉयड्स घुले होते हैं। इस मामले में, क्रोमोप्लास्ट का कम या ज्यादा निश्चित आकार होता है: गोल, छड़ के आकार का, अण्डाकार, सिकल के आकार का। यदि कैरोटेनॉयड्स प्रोटीन तंतुओं में जमा हो जाते हैं या क्रिस्टल के रूप में जमा हो जाते हैं, तो क्रोमोप्लास्ट एक अलग आकार प्राप्त कर लेते हैं, क्योंकि उनका खोल गठित संरचना में कसकर फिट बैठता है। क्रोमोप्लास्ट का कार्य कैरोटीनॉयड का संश्लेषण और संचय है।

ल्यूकोप्लास्ट प्लास्टिड्स में सबसे छोटे होते हैं, जो आमतौर पर पौधों के भूमिगत अंगों में बनते हैं, कम अक्सर एपिडर्मिस की कोशिकाओं में। ल्यूकोप्लास्ट झिल्ली की आंतरिक झिल्ली एक छोटी संख्या में एकल थायलाकोइड्स बनाती है। ल्यूकोप्लास्ट्स का आकार अक्सर गोलाकार होता है, लेकिन भिन्न हो सकता है। ल्यूकोप्लास्ट में डीएनए, राइबोसोम, एंजाइम होते हैं जो आरक्षित पदार्थों के संश्लेषण और हाइड्रोलिसिस को पूरा करते हैं, जो उनके कार्यों को निर्धारित करते हैं। ल्यूकोप्लास्ट में, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा का संचय या द्वितीयक संश्लेषण किया जाता है। स्टार्च युक्त ल्यूकोप्लास्ट्स को एमाइलोप्लास्ट्स कहा जाता है। प्रकंदों, कंदों, बीजों के भण्डारण ऊतकों आदि में एमाइलोप्लास्ट बड़ी संख्या में पाए जाते हैं। ल्यूकोप्लास्ट्स, जिनमें दूसरी बार प्रोटीन जमा होते हैं या संश्लेषित होते हैं, प्रोटियोप्लास्ट कहलाते हैं। प्रोटियोप्लास्ट कोमेलिनेसी परिवार (ट्रेडस्कैंटिया, ज़ेब्रिना, नेटक्रिसिया, आदि) के प्रतिनिधियों की पत्तियों की एपिडर्मिस में पाए जाते हैं, लास्टोवेनेवी परिवार (गसेट, मिल्कवॉर्ट) के पौधों के पराग कणों के म्यान में। Elaioplasts, या oleoplasts, वसा जमा करने वाले ल्यूकोप्लास्ट हैं, वर्ग मोनोकॉट्स के कई सदस्यों की विशेषता है। वे पत्तियों के एपिडर्मिस (आर्किड परिवार) में, टेपल्स (लिलियासी परिवार से कुक्कुट), अंडाशय की दीवारों (लिलियासी परिवार से फंकिया) में पाए जा सकते हैं।

सभी प्लास्टिड आनुवंशिक रूप से संबंधित हैं। वे प्रोप्लास्टिड्स से बनते हैं, रंगहीन संरचनाएं दो प्राथमिक झिल्लियों से बंधी होती हैं लेकिन आंतरिक झिल्ली प्रणाली की कमी होती है। प्रोप्लास्टिड्स हमेशा कोशिका के साइटोप्लाज्म में मौजूद होते हैं और जब यह विभाजित होता है, तो बेटी कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाता है। आमतौर पर एक कोशिका में केवल एक प्रकार का प्लास्टिड पाया जाता है। एक कोशिका में सभी प्लास्टिडों की समग्रता को प्लास्टिडोम कहा जाता है।

पौधे के जीव के जीवन के दौरान, प्लास्टिड अपनी संरचना और कार्य को बदल सकते हैं। जब आंतरिक संरचना नष्ट हो जाती है, तो क्लोरोप्लास्ट क्रोमोप्लास्ट में बदल सकते हैं। ल्यूकोप्लास्ट से क्रोमोप्लास्ट भी बन सकते हैं। क्रोमोप्लास्ट व्यावहारिक रूप से अन्य प्रकार के प्लास्टिड्स को जन्म नहीं दे सकते हैं, क्योंकि ये क्लोरोप्लास्ट्स और ल्यूकोप्लास्ट्स की तुलना में निम्न स्तर के इंट्रास्ट्रक्चरल संगठन के साथ विशेष अंग हैं। क्रोमोप्लास्ट को अक्सर प्लास्टिड संगठन का अंतिम चरण माना जाता है।

एक पादप कोशिका में रिक्तिकाएँ (लैटिन वैक्यूस से - खाली) साइटोप्लाज्म में गुहाएँ होती हैं, जो एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली - टोनोप्लास्ट - से घिरी होती हैं और कोशिका रस से भरी होती हैं। सेल सैप का मुख्य घटक पानी है, जिसमें विभिन्न पदार्थ घुल जाते हैं, जो सेल के अपशिष्ट उत्पाद हैं। विभिन्न पौधों की कोशिकाओं के कोशिका रस की संरचना अलग-अलग होती है। फल, चुकंदर की जड़ें, गन्ना में बहुत अधिक शर्करा (सुक्रोज, ग्लूकोज, फ्रुक्टोज) होता है। बीज कोशिकाओं के रिक्तिकाएँ प्रोटीन से भरपूर होती हैं, जो वहाँ केंद्रित होती हैं, कोलाइडल घोल के रूप में या क्रिस्टलीय रूप में। अपंग फलों के सेल रस में, कार्बनिक अम्ल जमा होते हैं: साइट्रिक, ऑक्सालिक, सक्सेनिक, एसिटिक। कुछ पौधों के सेल सैप में टैनिन - टैनिन, नाइट्रोजन-मुक्त चक्रीय यौगिक होते हैं। कसैले स्वाद. अपंग फलों में ओक, विलो, चाय की पत्तियों की छाल की कोशिकाओं में बहुत सारे टैनिन अखरोट. कुछ कोशिकाओं के लिए, टैनिन का संचय मुख्य कार्य होता है। केवल उच्च पौधों में, सेल सैप में अल्कलॉइड हो सकते हैं - रासायनिक रूप से विविध नाइट्रोजन युक्त पदार्थ, हेट्रोसायक्लिक संरचना, कड़वा स्वाद। लगभग 2000 अल्कलॉइड ज्ञात हैं (कैफीन, एट्रोपिन, निकोटीन, आदि), वे सेल सैप में लवण के रूप में पाए जाते हैं। सेल सैप में ग्लाइकोसाइड हो सकते हैं - अल्कोहल, एल्डिहाइड, फिनोल और अन्य पदार्थों के साथ शर्करा के यौगिक। ग्लाइकोसाइड्स में सेल सैप एंथोसायनिन के वर्णक भी शामिल हैं।

पादप कोशिका की रिक्तिकाएँ विभिन्न कार्य करती हैं। वे पानी-नमक के चयापचय को नियंत्रित करते हैं, कोशिका में टर्गर दबाव बनाए रखते हैं, आरक्षित पदार्थों के जमाव के लिए जगह के रूप में काम करते हैं और चयापचय प्रक्रिया से विषाक्त पदार्थों को निकालते हैं।

पादप कोशिकाओं में रसधानियों के निर्माण की प्रक्रिया को पूरी तरह से समझा नहीं जा सका है। कुछ लेखकों का मानना ​​है कि वे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के सिस्टर्न के विस्तार के दौरान बनते हैं, लेकिन अन्य राय भी हैं। यह संभावना है कि रिक्तिकाएं विभिन्न तरीकों से उत्पन्न हो सकती हैं।

पादप कोशिकाओं की विविधता के बावजूद, उन्हें भेद करना संभव है समग्र योजनाइमारतों।

एक कोशिका को कोशिका कहलाने के लिए, उसमें कम से कम एक कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्म और आनुवंशिक उपकरण होना चाहिए।

कोशिका झिल्लीसेल की आंतरिक सामग्री को सीमित करता है बाहरी वातावरण. इसी समय, यह दोनों दिशाओं में कोशिका और पर्यावरण के बीच विभिन्न अणुओं और पदार्थों के मार्ग को सुनिश्चित करता है।

कोशिका द्रव्यका प्रतिनिधित्व करता है आंतरिक पर्यावरणकोशिकाओं। यह एक चिपचिपा तरल है, क्योंकि इसमें बहुत से पदार्थ मौजूद होते हैं। साइटोप्लाज्म में कोशिका के ऑर्गेनेल (ऑर्गेनेल) के साथ-साथ विभिन्न समावेशन भी होते हैं। तरल साइटोप्लाज्म की गति के कारण, पदार्थों का परिवहन होता है, जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।

आनुवंशिक उपकरणकोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि को नियंत्रित करता है और इसकी आत्म-प्रजनन की क्षमता सुनिश्चित करता है। अधिकांश जीवों में, आनुवंशिक तंत्र कोशिका के केंद्रक में समाहित होता है (ऐसी कोशिकाओं को यूकेरियोटिक कहा जाता है)। केंद्रक एक झिल्ली से घिरा गठन है और इसमें क्रोमोसोम, परमाणु रस और नाभिक होते हैं। यह गुणसूत्रों में है कि आनुवंशिक तंत्र स्थित है, अर्थात वंशानुगत जानकारी।

पादप कोशिका की एक विशेषता यह है कि इसमें है कोशिका भित्ति. यह एक पादप कोशिका और एक पशु कोशिका के बीच का अंतर है, जिसमें कोशिका भित्ति नहीं होती है। कोशिका भित्ति कोशिका झिल्ली के चारों ओर एक कठोर सेलूलोज़ गठन है। कोशिका भित्ति पादप कोशिका को उसका आकार देती है और उसकी रक्षा करती है। कोशिका से और कोशिका में पदार्थों का मार्ग उपस्थिति से सुनिश्चित होता है कोशिका भित्तितब से।

प्लांट सेल ऑर्गेनेल में माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स, गोल्गी उपकरण, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, वैक्यूल्स और अन्य शामिल हैं।

प्लास्टिड्स केवल पौधों में पाए जाते हैं। इनमें सबसे ज्यादा महत्त्वपास क्लोरोप्लास्ट. उनमें मौजूद क्लोरोफिल पौधों को देता है हरा रंगऔर प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेता है।

प्लास्टिड्स भी हैं ल्यूकोप्लास्टऔर क्रोमोप्लास्ट. ल्यूकोप्लास्ट में मुख्य रूप से आरक्षित पोषक तत्व होते हैं। क्रोमोप्लास्ट में विभिन्न रंजक होते हैं और पौधों के विभिन्न भागों (लाल, नारंगी, पीला) का रंग निर्धारित करते हैं। वे चयापचय प्रक्रियाओं में शामिल हैं। शरद ऋतु में, पत्तियों में क्लोरोप्लास्ट क्रोमोप्लास्ट में बदल जाते हैं। नतीजतन, पत्ते पीले और लाल हो जाते हैं।

युवा पौधों की कोशिकाओं में कई रिक्तिकाएँ होती हैं। हालाँकि, धीरे-धीरे वे एक बड़े में विलीन हो जाते हैं केंद्रीय रिक्तिका. इसमें तथाकथित सेल जूस होता है, जिसमें फालतू और अनावश्यक पदार्थ होते हैं। इसके अलावा, सेल सैप में विभिन्न रंजक मौजूद हो सकते हैं, जो पौधों के हिस्सों को एक अजीब रंग (बैंगनी, नीला, आदि) देते हैं। बड़ी रसधानी कोशिका भित्ति के साथ-साथ कोशिका के आकार को बनाए रखती है।

अन्तः प्रदव्ययी जलिकाएक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से सीमित विभिन्न आकृतियों और आकारों के नलिकाओं की एक प्रणाली है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम चिकना और खुरदरा होता है। रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों पर राइबोसोम होते हैं।

राइबोसोमकोशिका में प्रोटीन संश्लेषण प्रदान करते हैं। वे स्वयं आरएनए और प्रोटीन से बने होते हैं। राइबोसोम में झिल्ली नहीं होती है।

में माइटोकॉन्ड्रियाऊर्जा का उत्पादन और रासायनिक बंधनों में संग्रहित किया जाता है। यह ऊर्जा तब उपयोग की जाती है विभिन्न प्रक्रियाएँकोशिका में जीवन। माइटोकॉन्ड्रिया एक आंतरिक और बाहरी झिल्ली और एक आंतरिक सामग्री - मैट्रिक्स से बना होता है। भीतरी झिल्लियां मुड़ी हुई होती हैं।

गॉल्गी कॉम्प्लेक्सएक संरचना है जिसमें कई दाने होते हैं। वे अनावश्यक कोशिका पदार्थ और अतिरिक्त पानी जमा करते हैं।

सेल की सामान्य अवधारणा

पादप कोशिकाओं की संरचना और विविधता।एक पौधे की कोशिका में, एक नियम के रूप में, तीन मुख्य भागों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: अधिक या कम कठोर और टिकाऊ कार्बोहाइड्रेट खोलसेल को बाहर से ड्रेसिंग करना; मूलतत्त्व(ग्रीक प्रोटोस - पहला; प्लास्टोस - गठित) - कोशिका की जीवित सामग्री, - खोल के लिए आमतौर पर बल्कि पतली दीवार परत के रूप में दबाया जाता है, और अंत में, रिक्तिका(अव्य। रिक्तिका - खाली) - कोशिका के मध्य भाग में स्थान, पानी की सामग्री के साथ एक विशिष्ट मामले में भरा हुआ - कोशिका रस।

कोशिका झिल्ली और रिक्तिका प्रोटोप्लास्ट की महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पाद हैं और कोशिका विकास के कुछ चरणों में इसके द्वारा बनते हैं। प्रोटोप्लास्ट और सेल सैप (शायद ही कभी खोल में) दोनों में, विभिन्न आकार के कण - समावेशन (क्रिस्टल, स्टार्च अनाज, तेल की बूंदें, आदि) पाए जा सकते हैं। प्रोटोप्लास्ट एक अत्यंत जटिल संरचना है, जिसे विभिन्न घटकों में विभेदित किया जाता है, जिन्हें ऑर्गेनेल (या ऑर्गेनेल) कहा जाता है, जो इसमें लगातार पाए जाते हैं, एक विशिष्ट संरचना होती है जो उन्हें एक दूसरे से अलग करना और विशिष्ट कार्य करना आसान बनाती है (चित्र 10)। 11)। सेल ऑर्गेनेल में न्यूक्लियस, प्लास्टिड्स, माइटोकॉन्ड्रिया, राइबोसोम, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, डिक्टीयोसोम, पेरोक्सीसोम (माइक्रोबॉडी), लाइसोसोम शामिल हैं। ऑर्गेनेल हाइलोप्लाज्म में डूबे हुए हैं, जो उनकी बातचीत सुनिश्चित करता है। ऑर्गेनेल के साथ हाइलोप्लाज्म, माइनस न्यूक्लियस, कोशिका का साइटोप्लाज्म बनाता है (पहले इसे अक्सर केवल प्लाज्मा कहा जाता था)। ऑर्गेनेल के मात्रात्मक अनुपात और संरचनात्मक विशेषताएं किसी विशेष विशेष सेल की महत्वपूर्ण गतिविधि की विशिष्ट दिशा निर्धारित करती हैं।

विभिन्न पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में ऑर्गेनेल का एक समान आणविक संगठन होता है और उनके कार्यों की समानता के कारण रासायनिक संरचना में समान होते हैं। यह पौधों और जानवरों में जीवन की बुनियादी प्रक्रियाओं की समानता को दर्शाता है। हालाँकि, उनके बीच महत्वपूर्ण अंतर भी हैं। तो, पादप कोशिकाओं की मौलिकता मजबूत गोले की उपस्थिति में निहित है, जो प्लास्मोडेस्माटा, प्लास्टिडी द्वारा प्रवेश किया जाता है, ज्यादातर मामलों में, एक बड़ा केंद्रीय रिक्तिका। ये विशेषताएं, जो पौधों की कोशिकाओं के लिए अद्वितीय हैं, जीवन के संलग्न मोड, कंकाल की अनुपस्थिति, ऑटोट्रॉफी और पौधों में अपशिष्ट उत्सर्जन प्रणाली की अनुपस्थिति या कमजोर विकास के कारण हैं। पादप कोशिकाओं की एक विशिष्ट विशेषता, उनमें एक मजबूत खोल और रसधानी की उपस्थिति से जुड़ी होती है, जो खींचकर विकास करती है। इस वृद्धि के साथ, कोशिका के आकार में वृद्धि मुख्य रूप से रिक्तिका के आयतन में वृद्धि के कारण होती है, न कि प्रोटोप्लास्ट के कारण। पशु कोशिकाओं के विपरीत, उच्च पादप कोशिकाओं में कोशिका विभाजन में शामिल केन्द्रक की कमी होती है।

पादप कोशिकाओं का आकार और आकार बहुत भिन्न होता है और पादप शरीर में उनकी स्थिति और उनके द्वारा किए जाने वाले कार्यों पर निर्भर करता है। कसकर बंद कोशिकाओं में अक्सर पॉलीहेड्रॉन का आकार होता है, जो मुख्य रूप से उनके आपसी दबाव से निर्धारित होता है। अक्सर, एक पॉलीहेड्रॉन में 14 चेहरे होते हैं, जिसमें 4-6-गोन होते हैं। इसलिए, अनुभागों पर, एक दूसरे से बंद कोशिकाएं आमतौर पर 4-6-गोंन्स की तरह दिखती हैं। सभी चेहरों की लंबाई शायद ही कभी एक जैसी हो। स्वतंत्र रूप से बढ़ने वाली कोशिकाओं का आकार गोलाकार, लोबदार, तारकीय, बेलनाकार हो सकता है।

जिन कोशिकाओं का व्यास सभी दिशाओं में बहुत भिन्न नहीं होता है, उन्हें पैरेन्काइमल कोशिकाएँ कहा जाता है (ग्रीक पैरा - बराबर; एनकाइमा - भरना)। आमतौर पर परिपक्व अवस्था में ये जीवित रहते हैं।

पैरेन्काइमल कोशिकाओं का एक उदाहरण पत्तियों, रसीले फलों की अधिकांश कोशिकाएँ हैं।

हालांकि, बहुत बार कोशिका वृद्धि मुख्य रूप से एक दिशा में आगे बढ़ती है, जिसके परिणामस्वरूप दृढ़ता से लम्बी, प्रोसेनकाइमल (ग्रीक पेशेवरों - की ओर) कोशिकाएं बनती हैं। उनके सिरे आमतौर पर नुकीले होते हैं। प्रोसेनकाइमल कोशिकाएं लकड़ी की विशेषता हैं। परिपक्व होने पर, वे आमतौर पर मर जाते हैं। वयस्क पादप कोशिकाओं में, पशु कोशिकाओं के विपरीत, लगभग हमेशा होता है स्थायी रूप, जो उनमें कठोर खोल की उपस्थिति से समझाया गया है। आकार में कोशिकाओं की विविधता का वर्णन नीचे अध्याय II में और अधिक विस्तार से किया जाएगा।

यद्यपि कोशिका आकार बहुत भिन्न होते हैं, वे कुछ सीमाओं के भीतर होते हैं जो पौधे के जीनस और कोशिका प्रकार की विशेषता होती हैं। एक नियम के रूप में, कोशिकाएं इतनी छोटी होती हैं कि वे केवल एक माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई देती हैं। उच्च पौधों में, कोशिका व्यास आमतौर पर 10-100 माइक्रोन (अक्सर 15-60 माइक्रोन) की सीमा में होता है। पानी और पोषक तत्वों को संग्रहित करने वाली कोशिकाएँ आमतौर पर बड़ी होती हैं (उदाहरण के लिए, आलू के कंदों की पैरेन्काइमल कोशिकाएँ, रसीले फलों की कोशिकाएँ)। तरबूज, नींबू, संतरे के फलों के गूदे में इतनी बड़ी (कई मिलीमीटर) कोशिकाएँ होती हैं जिन्हें नग्न आँखों से देखा जा सकता है। लेकिन कुछ प्रोसेन्काइमल कोशिकाएं विशेष रूप से बड़े आकार (अधिक सटीक, लंबाई) तक पहुंचती हैं। उदाहरण के लिए, सन के बस्ट फाइबर की लंबाई लगभग 40 मिमी, और बिछुआ - 80 मिमी तक होती है, जबकि उनका पार-अनुभागीय मूल्य सूक्ष्म सीमाओं के भीतर रहता है।

एक उच्च पौधे में कोशिकाओं की संख्या खगोलीय मूल्यों तक पहुँच जाती है। यह कहना पर्याप्त होगा कि एक पेड़ की पत्ती में 100 मिलियन से अधिक कोशिकाएँ होती हैं।

प्रोटोप्लास्ट की रासायनिक संरचना और भौतिक गुण . जिन पदार्थों से एक जीवित कोशिका का निर्माण होता है और जो जीवन की कुछ अवधियों के दौरान स्रावित होता है, वे अत्यंत विविध होते हैं, उनमें से दसियों और सैकड़ों हजारों होते हैं। इन पदार्थों को मोटे तौर पर संवैधानिक लोगों में जोड़ा जा सकता है, जो कि इसका हिस्सा हैं जीवित पदार्थ और चयापचय में भाग लेते हैं ( चयापचय), अतिरिक्त (अस्थायी रूप से चयापचय से बाहर रखा गया) और अपशिष्ट (इसके अंतिम उत्पाद)। अतिरिक्त पदार्थ और कचरे को एक साथ अक्सर सेल के एर्गैस्टिक (ग्रीक एर्ग - वर्क) पदार्थ कहा जाता है। संवैधानिक के मुख्य वर्ग कार्बनिक पदार्थ प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट हैं।

गिलहरी- पदार्थ जो जीवित पदार्थ की संरचना और गुणों को निर्धारित करते हैं। वे पॉलिमरिक यौगिक हैं जिनके मैक्रोमोलेक्यूल्स, अमीनो एसिड से निर्मित होते हैं, एक विशेष प्रोटोप्लास्ट संरचना बनाते हैं। कोशिका के कार्बनिक पदार्थों के एक महत्वपूर्ण हिस्से के लिए प्रोटीन का हिस्सा होता है। वे सभी अंगों की संरचना और कार्यों के निर्माण में शामिल हैं। रासायनिक रूप से, प्रोटीन सरल (प्रोटीन) और जटिल (प्रोटीन) में विभाजित होते हैं। बाद के मामले में, वे अन्य पदार्थों - लिपिड (लिपोप्रोटीन), कार्बोहाइड्रेट (ग्लाइकोप्रोटीन), न्यूक्लिक एसिड (न्यूक्लियोप्रोटीन) के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।

प्रोटीन न केवल सेवा करते हैं निर्माण सामग्रीप्रोटोप्लास्ट, लेकिन एंजाइम जीवन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। एंजाइम के रूप में प्रोटीन की बड़ी भूमिका इस तथ्य के कारण है कि कोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि में कई शामिल हैं रासायनिक प्रतिक्रिएंविभिन्न जीवों के कार्यों को अंतर्निहित करता है। यहां तक ​​​​कि एक सेल में जो बढ़ता नहीं है (द्रव्यमान में वृद्धि नहीं करता है), इसका निरंतर नवीनीकरण होता है। संरचनात्मक तत्वप्रोटोप्लास्ट के संवैधानिक पदार्थों के संश्लेषण और क्षय की प्रक्रियाओं से जुड़ा हुआ है।

रासायनिक विश्लेषण से पता चलता है कि प्रोटोप्लास्ट की रासायनिक संरचना की सापेक्ष स्थिरता, प्रक्रियाओं के इन दो समूहों के बीच एक गतिशील संतुलन का परिणाम है। एंजाइमैटिक के अलावा, प्रोटीन संरचनात्मक, सिकुड़ा हुआ और परिवहन कार्य कर सकते हैं, कुछ मामलों में वे ऊर्जा स्रोतों के रूप में काम करते हैं। प्रोटीन एर्गैस्टिक पदार्थ भी हो सकते हैं, जो कोशिका विकास के कुछ चरणों में रिजर्व में जमा होते हैं।

न्यूक्लिक (अव्य। न्यूक्लियस - कोर) एसिड- डीएनए और आरएनए - दूसरा बनाते हैं सबसे महत्वपूर्ण समूहप्रोटोप्लास्ट बायोपॉलिमर। यद्यपि उनकी सामग्री कम है (कच्चे प्रोटोप्लास्ट के द्रव्यमान का 1-2%), उनकी भूमिका बहुत बड़ी है, क्योंकि वे प्रोटोप्लास्ट के प्रोटीन और अन्य पदार्थों के संश्लेषण के लिए आवश्यक सूचनाओं को संग्रहीत करने और प्रसारित करने के लिए पदार्थ हैं। डीएनए की मुख्य मात्रा कोशिका के केंद्रक में केंद्रित होती है, और आरएनए नाभिक और साइटोप्लाज्म दोनों में पाया जाता है।

लिपिड्स (ग्रीक लिपोस - वसा; ईदोस - देखें)शामिल करना बड़ा समूहजैविक उत्पत्ति के यौगिक। उन्हें पानी में सापेक्ष अघुलनशीलता और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता की विशेषता है। प्लांट सेल प्रोटोप्लास्ट में सरल (वसायुक्त तेल) और जटिल लिपिड (लिपोइड्स, या वसा जैसे पदार्थ) होते हैं। लिपोइड्स में फॉस्फो- और ग्लाइकोलिपिड्स, कुछ पिगमेंट (कैरो-टिनोइड्स) शामिल हैं। वे हैं सरंचनात्मक घटककोशिकाएं (का हिस्सा कोशिका की झिल्लियाँ). अधिकांश लिपिड एर्गैस्टिक पदार्थ होते हैं।

कार्बोहाइड्रेटसरल यौगिकों (पानी में घुलनशील शर्करा) के रूप में प्रत्येक कोशिका के प्रोटोप्लास्ट का भी हिस्सा हैं और काम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट्स(अघुलनशील या थोड़ा घुलनशील) - पॉलीसेकेराइड। शर्करा के उदाहरण ग्लूकोज, फ्रुक्टोज और सुक्रोज हैं; पॉलीसेकेराइड - सेल्यूलोज, स्टार्च। उत्तरार्द्ध कोशिका के एर्गैस्टिक पदार्थ हैं। सेल में, कार्बोहाइड्रेट चयापचय प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा स्रोत की भूमिका निभाते हैं। शर्करा राइबोज और डीऑक्सीराइबोज आरएनए और डीएनए में पाए जाते हैं। जैविक रूप से दूसरों से संपर्क करना सक्रिय पदार्थ, शर्करा ग्लाइकोसाइड, और पॉलीसेकेराइड - ग्लाइकोप्रोटीन बना सकते हैं जो महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं आणविक संगठनसजीव पदार्थ। पादप कोशिकाओं में कार्बोहाइड्रेट की संरचना पशु कोशिकाओं की तुलना में बहुत अधिक विविध है; उत्सर्जन के उत्पादों के कारण उनमें कार्बोहाइड्रेट की मात्रा अधिक होती है - कोशिका झिल्ली के पॉलीसेकेराइड और रिक्तिका के कोशिका रस की शर्करा।

प्रत्येक कोशिका आमतौर पर अपने लिए सभी प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, लिपिड, पॉलीसेकेराइड और अन्य को संश्लेषित करती है। जटिल पदार्थउन्हें अन्य कोशिकाओं से प्राप्त करने के बजाय।

सभी जीवित कोशिकाओं के लिए उपलब्ध ऊर्जा का प्रत्यक्ष स्रोत मुख्य रूप से एटीपी है, जिसमें मैक्रोर्जिक बॉन्ड होते हैं, जिसके टूटने पर बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। हालांकि एटीपी की मात्रा कम है (सौ प्रतिशत), यह यौगिक आवश्यक है और हमेशा कोशिका में मौजूद रहता है। एटीपी के फॉस्फेट (रासायनिक) बंधन में निहित ऊर्जा का उपयोग सभी सबसे महत्वपूर्ण चयापचय प्रतिक्रियाओं (मुख्य रूप से जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स के संश्लेषण और पदार्थों के परिवहन की प्रतिक्रियाओं में) में किया जाता है।

के सभी रासायनिक यौगिक लिविंग सेलअधिकांश में पानी (60-90%) होता है, जिसमें अधिकांश अन्य पदार्थ घुल जाते हैं। उच्च सामग्रीप्रोटोप्लास्ट में पानी मुख्य रूप से आवश्यक है ताकि ये पदार्थ कोशिका जीवन की विशिष्ट प्रतिक्रियाओं में प्रवेश कर सकें, जो केवल तब होते हैं जब वे जलीय घोल में होते हैं। अंत में, प्लांट सेल में होता है अकार्बनिक पदार्थ, मुख्य रूप से आयन खनिज लवण. एक कोशिका में लवण की सांद्रता पर्यावरण में उनकी सांद्रता से काफी भिन्न हो सकती है। बीच मतभेद भी देखने को मिलते हैं अलग - अलग प्रकारकोशिकाओं। कोशिका में पानी के प्रवेश के लिए आवश्यक आसमाटिक दबाव बनाने में अकार्बनिक आयन महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं; उनमें से कुछ एंजाइम गतिविधि प्रदान करते हैं।

प्लांट सेल प्रोटोप्लास्ट के सभी घटक आमतौर पर रंगहीन होते हैं, प्लास्टिड्स के अपवाद के साथ, जो हरे, लाल या नारंगी रंग के हो सकते हैं। द्वारा भौतिक गुणप्रोटोप्लास्ट एक बहु-चरण कोलाइडल समाधान (घनत्व 1.03-1.1) है, क्योंकि जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स और कुछ लिपिड विशिष्ट कोलाइड हैं। इसलिए, प्रोटोप्लास्ट में समग्र रूप से एक श्लेष्मायुक्त बनावट होती है अंडे सा सफेद हिस्सा. आमतौर पर यह एक हाइड्रोसोल है, यानी एक कोलाइडयन प्रणाली जिसमें फैलाव माध्यम - पानी की प्रबलता होती है।

कोशिका द्रव्य

साइटोप्लाज्म की सामान्य विशेषताएं। आवेदन के लिए धन्यवाद नवीनतम तरीके साइटोलॉजिकल परीक्षासाइटोप्लाज्म के बारे में हमारा ज्ञान हाल तकमहत्वपूर्ण रूप से विस्तार किया। क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया जैसे ऑर्गेनेल के अलावा, जिसे एक प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत देखा जा सकता है इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीढूंढा था पूरी लाइनसाइटोप्लाज्म के अल्ट्रास्ट्रक्चरल घटक, यह दिखाया गया है कि क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया में एक जटिल है आंतरिक संगठन. यह कहा जा सकता है कि वर्तमान में पादप कोशिकाओं के सभी अंगों की पहचान की जा चुकी है और उनका रूपात्मक अध्ययन किया जा चुका है। हमने चयापचय में अलग-अलग अंगों की भूमिका के बारे में बहुत कुछ सीखा है, वे एक-दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं, वे कोशिका के विकास के दौरान कैसे बनते और बदलते हैं, और कैसे एक कोशिका की विशेषज्ञता उसके जीवों की विशेषताओं में परिलक्षित होती है।

सब में महत्त्वपूर्ण हाल की उपलब्धियांकोशिका के अध्ययन में, साइटोप्लाज्म के झिल्ली संगठन के सिद्धांत की स्थापना पर विचार किया जा सकता है। इस सिद्धांत के अनुसार साइटोप्लाज्म की संरचना पर आधारित है जैविक झिल्ली- सबसे पतली (4-10 एनएम), बल्कि घनी फिल्में, मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स और प्रोटीन - लिपोप्रोटीन से निर्मित होती हैं। लिपिड अणु झिल्लियों का संरचनात्मक आधार बनाते हैं। वे दो समांतर परतों में सतह के लम्बवत् व्यवस्थित तरीके से उनमें इस तरह से व्यवस्थित होते हैं कि उनके हाइड्रोफिलिक भाग बाहर की ओर निर्देशित होते हैं। जलीय वातावरण, और हाइड्रोफोबिक अवशेष वसायुक्त अम्ल- अंदर। कुछ प्रोटीन अणु एक या दोनों तरफ लिपिड ढांचे की सतह पर एक गैर-निरंतर परत में स्थित होते हैं, उनमें से कुछ इस परत में विसर्जित होते हैं, और कुछ इसके माध्यम से गुजरते हैं, झिल्ली में हाइड्रोफिलिक "छिद्र" बनाते हैं। सामान्य तौर पर, झिल्ली में प्रोटीन और लिपिड अणुओं की व्यवस्था, जब सतह से देखी जाती है, मोज़ेक (चित्र 12) जैसी होती है। लिपिड और विशेष रूप से प्रोटीन की संरचना, विभिन्न झिल्लियों में उनका अनुपात और स्थान बहुत भिन्न होता है, जो झिल्लियों द्वारा किए गए कार्यों में अंतर से जुड़ा होता है। अधिकांश झिल्ली प्रोटीन विभिन्न एंजाइमों द्वारा दर्शाए जाते हैं। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के कम आवर्धन पर अल्ट्राथिन वर्गों पर, झिल्ली अंधेरे रेखाओं (चित्र 11) की तरह दिखती हैं।

झिल्लीसाइटोप्लाज्म के जीवित घटक। वे प्रोटोप्लास्ट को बाह्य वातावरण से परिसीमित करते हैं, जीवों की बाहरी सीमा बनाते हैं और उनकी आंतरिक संरचना के निर्माण में भाग लेते हैं, जो कि उनके कार्यों के वाहक हैं। सभी झिल्लियों की एक विशिष्ट विशेषता उनका अलगाव, निरंतरता है - उनके सिरे कभी खुले नहीं होते हैं। साइटोप्लाज्म में झिल्ली तत्वों की संख्या कोशिका के प्रकार और स्थिति के आधार पर भिन्न होती है। कुछ मामलों में (विशेष रूप से सक्रिय कोशिकाएं), झिल्ली साइटोप्लाज्म के शुष्क पदार्थ का 90% तक बना सकती हैं।

बायोमेम्ब्रेंस के मुख्य गुणों में से एक उनकी चयनात्मक पारगम्यता (अर्धपारगम्यता) है: कुछ पदार्थ उनके माध्यम से कठिनाई (बाधा संपत्ति) से गुजरते हैं, अन्य आसानी से और यहां तक ​​​​कि एकाग्रता ढाल के खिलाफ भी। इस प्रकार, झिल्लियां कई पानी में घुलनशील पदार्थों के मुक्त प्रसार के लिए एक बाधा हैं और बड़े पैमाने पर साइटोप्लाज्म और उसके जीवों की विशिष्ट रासायनिक संरचना का निर्धारण करती हैं। झिल्लियों की चयनात्मक पारगम्यता साइटोप्लाज्म को अलग-अलग डिब्बों में विभाजित करना संभव बनाती है - विभिन्न रासायनिक संरचना के डिब्बे, जिसमें विभिन्न प्रक्रियाएँ एक साथ और एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से हो सकती हैं। जैव रासायनिक प्रक्रियाएं, अक्सर विपरीत दिशा में (संश्लेषण और मैक्रोमोलेक्युलस का क्षय)। झिल्लियों के लिए धन्यवाद, व्यक्तिगत एंजाइम और उनके परिसर साइटोप्लाज्म में एक निश्चित तरीके से स्थित होते हैं, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के निरंतर प्रवाह को सुनिश्चित करता है जो सेल महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रियाओं को रेखांकित करता है।

plasmalemma. साइटोप्लाज्म की सीमा झिल्ली हैं प्लाज्मा(अव्य। लेम्मा - फलों का छिलका) - प्लाज्मा झिल्लीऔर tonoplast- रसधानी झिल्ली (नीचे देखें, पृ. 66)। plasmalemma- साइटोप्लाज्म की बाहरी, सतही झिल्ली - आमतौर पर कोशिका झिल्ली (चित्र 11) के खिलाफ चुस्त रूप से फिट बैठती है। यह सेल मेटाबोलिज्म को नियंत्रित करता है पर्यावरणइसलिए, इसकी मुख्य संपत्ति पानी में घुले विभिन्न पदार्थों के लिए चयनात्मक पारगम्यता है।

पानी के लिए सबसे पारगम्य प्लास्मलमेमा है, जो मुख्य रूप से विसरण द्वारा कोशिका में प्रवेश करता है। बड़े अणुओं के लिए, यह आमतौर पर अभेद्य (बाधा कार्य) होता है। छोटे अणु और आयन प्लाज्मा झिल्ली से हाइलोप्लाज्म में गुजरते हैं अलग गति, क्योंकि यह उनके मुक्त प्रसार को सीमित करता है और अक्सर एक सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध स्थानांतरण (परिवहन) करता है। कुछ मामलों में, इसका समोच्च लहरदार हो जाता है, और कभी-कभी इसमें कई गहरी तहें बन जाती हैं। उत्तरार्द्ध इस झिल्ली की सक्रिय सतह को बढ़ाने के लिए एक उपकरण के रूप में काम कर सकता है जब अणु और आयन कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं या कोशिका से मुक्त होते हैं। ऐसे फोल्ड कोशिकाओं में विकसित होते हैं जो पदार्थों के विशेष रूप से गहन परिवहन करते हैं। कोशिका में पदार्थों के प्रवेश और उससे निकलने को विनियमित करने के अलावा, पौधों में प्लाज़्मेलेम्मा सिंथेटिक कार्य भी कर सकता है। इस प्रकार, कोशिका झिल्ली के सेल्यूलोज माइक्रोफिब्रिल्स का निर्माण उस पर होता है (नीचे देखें), इसमें स्थित एंजाइमों की भागीदारी के साथ आगे बढ़ना। वह चिड़चिड़ापन, हार्मोनल उत्तेजना भी महसूस करती है।

साइटोप्लाज्म का संचलन. में से एक महत्वपूर्ण गुणएक जीवित कोशिका का साइटोप्लाज्म इसकी गति करने की क्षमता है। हालांकि, इसका पता लगाना हमेशा संभव नहीं होता है। साइटोप्लाज्म की गति मुख्य रूप से वयस्क कोशिकाओं में ध्यान देने योग्य होती है, जहां यह रसधानी के चारों ओर एक दीवार की परत की तरह दिखती है। इन कोशिकाओं में, साइटोप्लाज्म रिक्तिका के चारों ओर एक दिशा में चलता है, नाभिक, प्लास्टिड्स और माइटोकॉन्ड्रिया (घूर्णी गति) में प्रवेश करता है। केंद्रीय रिक्तिका को पार करने वाले साइटोप्लाज्मिक स्ट्रैंड्स वाली कोशिकाओं को धारीदार आंदोलन की विशेषता होती है, जिसमें अलग-अलग स्ट्रैंड्स में धाराओं की दिशा अलग होती है। आंदोलन की तीव्रता कई कारकों (तापमान, प्रकाश, ऑक्सीजन की आपूर्ति, आदि) पर निर्भर करती है।

Hyaloplasm।इसे एक मैट्रिक्स (अव्य। मैट्रिक्स - सब्सट्रेट, बेस) भी कहा जाता है, साइटोप्लाज्म या साइटोसोल का मुख्य पदार्थ। Hyaloplasm (ग्रीक hyalos - कांच) एक निश्चित "चिपचिपापन" के साथ एक कोशिका का एक निरंतर जलीय कोलाइडल चरण है। यह इसमें डूबे हुए सभी जीवों को बांधता है, जिससे उनकी सहभागिता सुनिश्चित होती है। Hyaloplasm में घुलनशील प्रोटीन - एंजाइम होते हैं जो कई कार्य करते हैं, मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट (शर्करा) के चयापचय में भागीदारी, जिसमें ग्लाइकोलाइसिस, लिपिड चयापचय (फैटी एसिड और तेलों का संश्लेषण), नाइट्रोजन और फास्फोरस यौगिक (अमीनो एसिड का संश्लेषण, कमी) शामिल हैं। नाइट्रेट)। यह रासायनिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के कारण सक्रिय गति में सक्षम है और इसलिए पदार्थों के इंट्रासेल्युलर परिवहन में भाग लेता है। कोशिका के विकास और गतिविधि के चरण के आधार पर इसकी मात्रा और संरचना बदलती है। युवा कोशिकाओं में, यह साइटोप्लाज्म के मुख्य (मात्रा द्वारा) घटकों में से एक हो सकता है, परिपक्व कोशिकाओं में यह अक्सर बहुत छोटा रहता है, जब यह एक पतली फिल्म के रूप में बड़े ऑर्गेनेल (नाभिक, प्लास्टिड्स, माइटोकॉन्ड्रिया) को कवर करता है, और उन जगहों पर जहां वे मौजूद नहीं हैं, प्लास्मलेमा अक्सर टोनोप्लास्ट (चित्र 11) को लगभग छू लेती है।

हाइलोप्लाज्म के संरचनात्मक प्रोटीन घटकों का हिस्सा अणुओं की एक कड़ाई से व्यवस्थित व्यवस्था के साथ सुपरमॉलेक्यूलर समुच्चय बनाता है - माइक्रोट्यूब और माइक्रोफिल्मेंट्स(अव्य। फिलामेंटम - धागा)। माइक्रोट्यूबुल्स (चित्र। 13, 1, 2) में एक पारदर्शी मध्य भाग और सर्पिल रूप से व्यवस्थित गोलाकार प्रोटीन सबयूनिट से निर्मित एक इलेक्ट्रॉन-घनी दीवार होती है। ये बहुत छोटी, बल्कि कठोर संरचनाएँ हैं; उनका व्यास लगभग 25 एनएम, लंबाई - कई माइक्रोमीटर तक है। आम तौर पर वे प्लास्मालेम्मा के तत्काल आसपास के क्षेत्र में एक दूसरे के समानांतर स्थित होते हैं, लेकिन इसे स्पर्श नहीं करते हैं। कोशिकाओं को विभाजित करने में, सूक्ष्मनलिकाएं समुच्चय में एकत्रित होती हैं जिन्हें माइटोटिक स्पिंडल फाइबर या फ्रैग्मोप्लास्ट कहा जाता है।

सूक्ष्मनलिकाएं के कार्यों को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। ऐसे सुझाव हैं कि वे साइटोप्लाज्म के माध्यम से पदार्थों के परिवहन में शामिल हैं, प्लाज़्मलेम्मा द्वारा गठित कोशिका झिल्ली के सेलूलोज़ माइक्रोफ़ाइब्रिल्स के उन्मुखीकरण में, माइटोसिस के दौरान गुणसूत्रों के संचलन में, और प्रोटोप्लास्ट के आकार को बनाए रखने में। सूक्ष्मनलिकाएं बहुत अस्थिर संरचनाएं हैं, वे हमेशा क्षय और गठन की स्थिति में होती हैं, और उनका कार्य स्पष्ट रूप से इसमें अभिव्यक्ति पाता है।

माइक्रोफिलामेंट्स(प्लाज्मा फिलामेंट्स) का व्यास बहुत छोटा (4-10 एनएम) होता है और इसमें हेलिकली व्यवस्थित प्रोटीन गोलाकार सबयूनिट भी होते हैं, लेकिन, ट्यूबों के विपरीत, वे खोखले नहीं होते हैं। हाइलोप्लाज्म में, वे या तो क्लस्टर बनाते हैं - साइटोप्लाज्मिक फाइबर, जिसमें वे समानांतर और एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं, या एक त्रि-आयामी नेटवर्क का रूप लेते हैं, जो प्लास्मलमेमा, प्लास्टिड्स, रेटिकुलम तत्वों, राइबोसोम, सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़ते हैं। माइक्रोफिलामेंट्स में सिकुड़ा हुआ प्रोटीन जैसा प्रोटीन होता है मांसपेशियों की कोशिकाएं. इसलिए, यह माना जाता है कि, अनुबंध करते समय, वे एक दूसरे के सापेक्ष स्लाइड करते हैं और इस प्रकार हाइलोप्लाज्म की गति और उनसे जुड़े ऑर्गेनेल के निर्देशित आंदोलन को उत्पन्न करते हैं।

राइबोसोम।हाइलोप्लाज्म में हमेशा सबसे छोटे (लगभग 20 एनएम), लगभग गोलाकार दाने होते हैं (लाट। ग्रैनुलम - एक दाना), जो डार्क डॉट्स-राइबोसोम (चित्र 11; 13) के रूप में एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत अल्ट्राथिन वर्गों पर दिखाई देते हैं। 2), राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन से मिलकर - जटिल आरएनए और विभिन्न संरचनात्मक प्रोटीन के कई दर्जन अणु। उनमें से कुछ हाइलोप्लाज्म (चित्र 11) का सामना करने वाले एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों की सतह पर स्थित हैं। हाइलोप्लाज्म के मुक्त राइबोसोम के विपरीत ये संलग्न राइबोसोम (ग्रीक सोमा - शरीर) हैं।

राइबोसोम माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स में भी पाए जाते हैं, लेकिन यहां उनका आकार कुछ छोटा होता है। राइबोसोम एकल रूप से (मोनोसोम्स) स्थित होते हैं या 4-40 के समूह (चित्र 13, 1) में एकत्रित होते हैं (पॉलीरिबोसोम, या पॉलीसोम्स: ग्रीक पॉली-कई से), जिसमें व्यक्तिगत घटक एक धागे की तरह mRNA अणु द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। . राइबोसोम, अधिक सटीक पॉलीसोम, कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण के केंद्र हैं और इस प्रकार, जीवित पदार्थ के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं। चूँकि जीवन की प्रक्रिया में साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस के प्रोटीन का निरंतर नवीनीकरण होता है, कोशिकाएँ राइबोसोम के बिना लंबे समय तक मौजूद नहीं रह सकती हैं। न्यूक्लियस में सन्निहित आनुवंशिक जानकारी को एमआरएनए की मदद से न्यूक्लियस से राइबोसोम में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे

गॉल्जीकाय।इटली के वैज्ञानिक सी. गोल्गी के नाम पर गोल्गी उपकरण का अस्तित्व, जिसने पहली बार इसका वर्णन किया था, हाल ही में एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की मदद से पौधों में अकाट्य रूप से सिद्ध हुआ था। पादप कोशिकाओं में, यह अलग-अलग डी और टी और ओ-सोम (ग्रीक डिक्शन - नेटवर्क; सोमा - बॉडी) - गोल्गी निकायों और गोल्गी पुटिकाओं से युक्त होता है। प्रत्येक डिक्टायोसोम 5-7 (कभी-कभी 20 तक) गोल गढ्ढों का ढेर होता है, जो व्यास में लगभग 1 माइक्रोन और 20-40 एनएम मोटा होता है, जो एक एग्रानुलर (राइबोसोम-मुक्त) झिल्ली से घिरा होता है। एक अनुप्रस्थ खंड पर, सिस्टर्नी के डिक्ट्योसोम युग्मित झिल्लियों की तरह दिखते हैं, सीधे या धनुषाकार रूप से मुड़े हुए (चित्र 14, /; चित्र 11 भी देखें)। डिक्टायोसोम सिस्टर्न अक्सर निरंतर नहीं होते हैं, लेकिन किनारों के साथ कई खिड़कियों के साथ छिद्रित होते हैं या पतली शाखाओं वाली नलियों की एक प्रणाली में गुजरते हैं, जो स्पष्ट रूप से उन वर्गों पर देखा जाता है जो सिस्टर्न के विमान में पारित हो गए हैं (चित्र 16, 1, 2)। . डिक्टियो-

सोमा को बिना किसी स्पष्ट क्रम के कोशिका में वितरित किया जाता है। उनकी संख्या कोशिका के प्रकार और उसके विकास के चरण (10-50 से कई सौ तक) के आधार पर बहुत भिन्न होती है। तो, मटर की विभज्योतक कोशिकाओं में 15-20 तानाशाह होते हैं। कुछ शैवाल में प्रति कोशिका केवल एक तानाशाही हो सकती है।

विभिन्न व्यास के गोल्गी पुटिकाएं डिक्टायोसोम सिस्टर्न के किनारों या ट्यूबों के सिरों से अलग हो जाती हैं (चित्र 14, वाई; 16, 1, 2)। उन्हें (एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत) देखा जा सकता है और तानाशाहों से दूरी पर, पूरे हाइलोप्लाज्म में, सीधे प्लास्मलेमा में भी शामिल है। कभी-कभी खोल में बुलबुले की सामग्री को शामिल करने की तस्वीरें होती हैं; उसी समय, उन्हें सीमित करने वाली झिल्ली को प्लास्मेलेम्मा में बनाया जाता है, जो एक लहरदार समोच्च प्राप्त करता है। इस बात के प्रमाण हैं कि गोल्गी पुटिकाएँ न केवल खोल में, बल्कि रसधानियों में भी शामिल हैं। गोल्गी उपकरण की गतिविधि को आमतौर पर तानाशाहों के साथ कोशिका की संतृप्ति और गोल्गी पुटिकाओं की संख्या से आंका जाता है। इस प्रकार, एक निष्क्रिय तंत्र की विशेषता कम संख्या में तानाशाहों और लगभग होती है पूर्ण अनुपस्थितिबुलबुले (चित्र 16, /)। एक सक्रिय तंत्र वाली कोशिकाओं में, गोल्गी पुटिकाएँ असंख्य होती हैं (चित्र 14, /)। इसके अलावा, सेल में, सभी तानाशाहों, एक नियम के रूप में, एक ही आकारिकी है - सबूत है कि वे समकालिक रूप से कार्य करते हैं और इस तरह एक पूरे - गोल्गी तंत्र का निर्माण करते हैं।

पादप कोशिकाओं में तानाशाहों के कार्यों को हाल ही में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपिक ऑटोरैडियोग्राफी, साइटोकेमिस्ट्री और पृथक जीवों के विश्लेषण का उपयोग करके स्पष्ट किया गया है। यह पता चला है कि डिक्टायोसोम अनाकार पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण, संचय और स्राव (स्राव) के केंद्र हैं, मुख्य रूप से पेक्टिन और कोशिका झिल्ली और बलगम के हेमिकेलुलोज मैट्रिक्स। इस संश्लेषण के लिए, तानाशाहों में उपयुक्त एंजाइम होते हैं। गोल्गी पुटिका पॉलीसेकेराइड को प्लास्मलेमा में ले जाती है। पुटिका-सीमित झिल्ली को प्लास्मालेम्मा में शामिल करने के बाद, पुटिकाओं की सामग्री प्लास्मलेमा के बाहर होती है। इस प्रकार, पुटिकाओं की झिल्ली प्लाज्मा झिल्ली को फिर से भरने के लिए जाती है, जो विशेष रूप से उन कोशिकाओं के लिए महत्वपूर्ण है जो बढ़ाव से तेजी से बढ़ती हैं। इसके अनुसार, कोशिकाओं में जो गहन रूप से पॉलीसेकेराइड का स्राव करते हैं, गोल्गी तंत्र प्रमुख घटक है: कई तानाशाह बड़ी संख्या में गोल्गी पुटिकाओं का उत्पादन करते हैं जो साइटोप्लाज्म को ओवरफ्लो करते हैं।

पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण और स्राव के कार्य के अलावा, गोल्गी तंत्र, जाहिरा तौर पर, कुछ प्रोटीन (विशेष रूप से, हाइड्रोलाइटिक एंजाइम) के वितरण और इंट्रासेल्युलर परिवहन में भाग ले सकता है, जो दानेदार रेटिकुलम के तत्वों द्वारा संश्लेषित होता है, साथ ही गठन में भी रिक्तिकाएं और लाइसोसोम। इन प्रक्रियाओं में, यह अलगाव में काम नहीं करता है, लेकिन अन्य जीवों के साथ मिलकर काम करता है।

पौधों में गोल्गी पुटिकाओं के साथ खो जाने वाले उनके गढ्ढों की झिल्लियों की पुनःपूर्ति के स्रोत, डिक्टियोसोम्स की उत्पत्ति अभी तक पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं की गई है। शैवाल में, जानवरों की तरह, तानाशाह आमतौर पर रेटिकुलम के तत्वों से जुड़े होते हैं। डेटा प्राप्त किया गया है कि छोटे पुटिकाएं रेटिकुलर सिस्टर्न से अलग होती हैं, जो एक ही विमान में एक दूसरे के साथ विलीन हो जाती हैं और इस प्रकार डिक्टायोसोम के एक तरफ डिक्टायोसोम सिस्टर्न बनाती हैं। इस पक्ष को गठन पक्ष, पुनर्जनन ध्रुव या तानाशाही गठन ध्रुव कहा जाता है। टैंकों की परिपक्वता तब होती है जब वे विपरीत दिशा में जाते हैं - स्राव का पक्ष, या तानाशाही का स्रावी ध्रुव। यह टैंकों की गतिविधि में वृद्धि के साथ है, जो उनके द्वारा अलग किए गए गोल्गी पुटिकाओं की संख्या में वृद्धि में व्यक्त किया गया है। इस प्रकार, डिक्टायोसोम के स्रावी ध्रुव पर खोई हुई झिल्ली सामग्री को पुनर्जनन ध्रुव पर रेटिकुलम पुटिकाओं की झिल्लियों की कीमत पर लगातार भर दिया जाता है, तानाशाही में गढ्ढों की संख्या और आकार नहीं बदलते हैं, लेकिन केवल उनका निरंतर नवीनीकरण होता है पुनर्जनन ध्रुव से स्रावी ध्रुव तक झिल्लियों का ("प्रवाह")। इस मामले में, तानाशाहों की ध्रुवीयता उनके गठन की विशेषताओं को दर्शाती है।

उच्च पौधों में, डिक्टायोसोम भी अक्सर ध्रुवीय रूप से निर्मित होते हैं, लेकिन एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साथ ऐसा स्पष्ट संबंध आमतौर पर नहीं देखा जाता है, और डिक्टायोसोम सिस्टर्न और गोल्गी पुटिकाओं की झिल्लियों की उत्पत्ति का स्रोत अज्ञात रहता है। यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि किसी कोशिका में तानाशाहों की संख्या कैसे बढ़ती है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह प्रक्रिया सभी तानाशाही कुंडों के दो भागों में अनुप्रस्थ विभाजन और एक दूसरे से उनके बाद के विचलन के माध्यम से हो सकती है।

माइटोकॉन्ड्रिया।पौधों और जानवरों में इन जीवों की संरचना और कार्य मौलिक रूप से समान हैं, अंतर केवल विवरण में देखे जाते हैं। एक पारंपरिक माइक्रोस्कोप में, तैयारी की विशेष तैयारी के बिना, उनका पता लगाना मुश्किल होता है, लेकिन एक चरण-विपरीत माइक्रोस्कोप उन्हें उनकी महत्वपूर्ण स्थिति में देखने और फिल्माने की अनुमति देता है। यह पता चला कि साइटोप्लाज्म में इन जीवों का आकार, आकार, संख्या और स्थिति लगातार बदल रही है। वे कणिकाओं, छड़ों या धागों की तरह दिखते हैं जो निरंतर गति में हैं। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत निश्चित कोशिकाओं के अल्ट्राथिन वर्गों पर, उनके पास आमतौर पर होता है अंडाकार आकार(अंजीर। 13, 2) 0.3-1 माइक्रोन के व्यास के साथ, कम अक्सर कई माइक्रोमीटर तक एक गोल या लम्बी आकृति, बहुत कम ही जटिल आकार के माइटोकॉन्ड्रिया (ग्रीक मिटोस - थ्रेड; चोंड्रियन - अनाज, दाने) होते हैं - डंबल - प्याले के आकार का, प्याले के आकार का, शाखित।

एक कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या उसके प्रकार, विकास के चरण और अवस्था के आधार पर भिन्न होती है। आमतौर पर यह कई इकाइयों से लेकर कई सैकड़ों (अक्सर - कई दसियों) तक होता है। उत्सर्जी कोशिकाओं में विशेष रूप से कई माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, जबकि कुछ शैवाल में प्रति कोशिका केवल एक माइटोकॉन्ड्रिया होता है। एक कोशिका में सभी माइटोकॉन्ड्रिया की समग्रता को कॉन्ड्रिओम कहा जाता है।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना को स्थापित करना संभव था (चित्र 13, 2\ 17, 1, 2)। बाहर, वे एक खोल से सीमित होते हैं जिसमें दो झिल्ली होते हैं और उनके बीच एक हल्का अंतर होता है। बाहरी झिल्लीमाइटोकॉन्ड्रिया और हाइलोप्लाज्म के बीच चयापचय को नियंत्रित करता है। आंतरिक झिल्ली बाहरी से संरचना और रासायनिक संरचना में भिन्न होती है; यह माइटोकॉन्ड्रियल गुहा में विभिन्न लंबाई या कम अक्सर ट्यूबों के रूप में फैलती है, जिसे माइटोकॉन्ड्रियल cristae और (लैटिन crista - कंघी) कहा जाता है।

cristae इन organelles की विशिष्ट गतिविधि से जुड़े हैं। वे माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली सतह को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाते हैं। प्लांट माइटोकॉन्ड्रिया में, cristae का एक निश्चित अभिविन्यास नहीं होता है और आमतौर पर अव्यवस्था में व्यवस्थित होते हैं। क्राइस्ट के बीच का स्थान विभिन्न इलेक्ट्रॉन घनत्व के एक सजातीय या महीन-दानेदार पदार्थ से भरा होता है - माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स। मैट्रिक्स में, राइबोसोम आमतौर पर पाए जाते हैं जो हाइलोप्लास्मिक राइबोसोम से छोटे होते हैं, और हल्के क्षेत्र होते हैं पतले धागेमाइटोकॉन्ड्रियल डीएनए के तंतु।

कई वैज्ञानिकों के प्रयासों से, हाल ही में कोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि में माइटोकॉन्ड्रिया के महत्व को स्पष्ट करना संभव हुआ है। उनका मुख्य कार्य एडीपी से एटीपी का संश्लेषण है, यानी सेल की ऊर्जा जरूरतों को प्रदान करना। तिल

ऊर्जा से भरपूर एटीपी के अणु माइटोकॉन्ड्रिया छोड़ते हैं और कोशिका की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं, इसके विभाजन, पदार्थों के अवशोषण और रिलीज, और विभिन्न संश्लेषणों का समर्थन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इसी समय, एटीपी फिर से एडीपी में परिवर्तित हो जाता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है। क्लोरोप्लास्ट के साथ मिलकर, माइटोकॉन्ड्रिया लगभग सभी की आपूर्ति करते हैं सेल के लिए आवश्यक हैउपलब्ध ऊर्जा (एटीपी के रूप में), और उन कोशिकाओं में जहां क्लोरोप्लास्ट अनुपस्थित हैं, वे अकेले ही यह सबसे महत्वपूर्ण कार्य करते हैं।

एटीपी अणुओं में संग्रहीत ऊर्जा विभिन्न के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप माइटोकॉन्ड्रिया में प्राप्त होती है पोषक तत्त्व(मुख्य रूप से सखारोव)। इसलिए, माइटोकॉन्ड्रिया में एटीपी संश्लेषण के दौरान एडीपी के लिए एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों का जुड़ाव ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण कहलाता है। ऑक्सीकरण प्रक्रिया, जिसे कोशिकीय श्वसन कहा जाता है, बहुत जटिल है (कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं से मिलकर बनता है), विभिन्न एंजाइमों की भागीदारी के साथ आगे बढ़ता है और एक चरणबद्ध प्रकृति का होता है। इसके कारण, पोषक तत्वों के टूटने के परिणामस्वरूप जारी ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट नहीं होती है, बल्कि कोशिका के लिए सुलभ एटीपी मैक्रोर्जिक बॉन्ड के रूप में परिवर्तित हो जाती है। श्वसन के दौरान, पोषक तत्व टूट जाते हैं कार्बन डाईऑक्साइडऔर हाइड्रोजन, जो मुक्त ऑक्सीजन द्वारा पानी में ऑक्सीकृत होता है। कोशिका में पानी रहता है, CO2 प्रोटोप्लास्ट से बाहर फैलती है, और इसका कुछ प्रकाश संश्लेषण में उपयोग किया जा सकता है। इसलिए, बाह्य रूप से, श्वसन ऑक्सीजन के अवशोषण और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई में व्यक्त किया जाता है।

आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली पर ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण होता है, जिसकी सक्रिय सतह cristae के गठन के कारण बहुत बढ़ जाती है। उनके विकास की डिग्री और माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या में सेल के प्रकार और स्थिति के आधार पर उतार-चढ़ाव होता है और इसके चयापचय के स्तर पर निर्भर करता है। सामान्य तौर पर, पौधों की कोशिकाओं में आमतौर पर कम माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, उनमें cristae कम विकसित होते हैं, और इस प्रकार उनमें श्वसन और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण की प्रक्रिया की तीव्रता पशु कोशिकाओं की तुलना में कम होती है।

माइटोकॉन्ड्रिया माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए के नियंत्रण में अपने स्वयं के राइबोसोम पर होने वाले संवैधानिक प्रोटीन के परमाणु-स्वतंत्र संश्लेषण में सक्षम हैं। हालांकि, माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन का मुख्य भाग दानेदार रेटिकुलम के संलग्न राइबोसोम द्वारा संश्लेषित होता है। कुछ कोशिकाओं में, माइटोकॉन्ड्रिया लिपिड का काफी गहन संश्लेषण करता है, गठन में भाग लेता है ईथर के तेल(हाइड्रोकार्बन)।

माइटोकॉन्ड्रिया स्थायी अंग हैं जो बेटी कोशिकाओं के बीच कोशिका विभाजन के दौरान कम या ज्यादा समान रूप से वितरित होते हैं, और नए सिरे से उत्पन्न नहीं होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या में वृद्धि स्पष्ट रूप से उनके विभाजन (झिल्लियों और संकुचन से विभाजन का निर्माण) या नवोदित होने के कारण होती है। यह अपने स्वयं के न्यूक्लिक एसिड के माइटोकॉन्ड्रिया में उपस्थिति के कारण संभव है, यानी वंशानुगत जानकारी का कम से कम हिस्सा जो उनके प्रजनन और विकास को निर्धारित करता है। हालाँकि, यह स्वतंत्रता पूर्ण नहीं है, क्योंकि कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया का विकास माइटोकॉन्ड्रियल नाभिक द्वारा नियंत्रित होता है, इस प्रकार, वे अर्ध-स्वायत्त जीव हैं।

प्लास्टिड्स।केवल पौधों की विशेषता वाले ये अंग, सभी जीवित पौधों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। सभी प्लास्टिड्स (ग्रीक प्लास्टोस - डेकोरेटेड) कोशिकाओं की समग्रता को प्लास्टिडोमा कहा जाता है। कार्यों से जुड़े रंग के आधार पर, तीन मुख्य प्रकार के प्लास्टिड होते हैं: क्लोरोप्लास्ट्स (हरा प्लास्टिड्स), क्रोमोप्लास्ट्स (पीला, नारंगी या लाल प्लास्टिड्स) और ल्यूकोप्लास्ट्स (रंगहीन प्लास्टिड्स)। आमतौर पर एक कोशिका में केवल एक प्रकार का प्लास्टिड पाया जाता है।

क्लोरोप्लास्ट पौधों के हवाई अंगों की लगभग सभी कोशिकाओं में पाए जाते हैं जहाँ प्रकाश प्रवेश करता है, लेकिन वे विशेष रूप से पत्तियों और अपरिपक्व फलों में विकसित होते हैं, जहाँ वे कोशिका प्रोटोप्लास्ट का बड़ा हिस्सा बनाते हैं। पौधों के प्रबुद्ध भागों (कुछ उत्सर्जी, प्रजनन और कार्बनिक-संचालन कोशिकाओं) में केवल कुछ प्रकार की कोशिकाओं में उनकी परिपक्व अवस्था में क्लोरोप्लास्ट के बजाय ल्यूकोप्लास्ट या क्रोमोप्लास्ट होते हैं। एक नियम के रूप में, जड़ कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट भी नहीं होते हैं। क्लोरोप्लास्ट का आकार आमतौर पर नियमित, लेंटिकुलर और काफी स्थिर होता है (चित्र 11)। हालांकि, कुछ प्रकार की कोशिकाओं में, क्लोरोप्लास्ट का एक अधिक जटिल आकार होता है, उनका खोल कुछ स्थानों पर प्लास्टिड के शरीर में गहराई तक जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण अवसाद होते हैं, अक्सर अनियमित आकार, जिसमें राइबोसोम और रेटिकुलम तत्वों के साथ हाइलोप्लाज्म होता है, कभी-कभी माइटोकॉन्ड्रिया।

प्रति कोशिका क्लोरोप्लास्ट का आकार और संख्या पौधे के जीनस और कोशिका प्रकार के साथ भिन्न होती है। अक्सर, उनका व्यास 4-7 माइक्रोन होता है, मोटाई 1-3 माइक्रोन होती है। क्लोरोप्लास्ट की संख्या अधिक भिन्न होती है। तो, एक ऐश पत्ती के एक पलिसडे सेल में औसतन 14, चिनार - 40, चुकंदर -65, तम्बाकू -100, कोल्टसफ़ूट -175, आलू -325 होते हैं; पत्ती के स्पंजी ऊतक की कोशिका में, वे आमतौर पर बहुत कम होते हैं: चिनार में - 16, आलू में - 95; एपिडर्मिस की कोशिका में और भी कम: चिनार में - केवल 5-7 बहुत छोटे क्लोरोप्लास्ट। एक पौधे में क्लोरोप्लास्ट की कुल संख्या बहुत अधिक होती है। उदाहरण के लिए, एक वयस्क पेड़ में उनमें से सैकड़ों अरब होते हैं। क्लोरोप्लास्ट का आकार और आकार बाहरी परिस्थितियों से प्रभावित होता है: छायांकित स्थानों में उगने वाले पौधों में, क्लोरोप्लास्ट आमतौर पर पौधों की तुलना में बड़े होते हैं। खुले स्थान, और आम तौर पर क्लोरोफिल में समृद्ध होता है। चूंकि क्लोरोप्लास्ट अपेक्षाकृत बड़े ऑर्गेनियल्स होते हैं (माइटोकॉन्ड्रिया से काफी बड़े होते हैं, और कभी-कभी नाभिक भी होते हैं) और दागदार होते हैं, उन्हें प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत सेल में अपने जीवनकाल में आसानी से अध्ययन किया जा सकता है।

शैवाल में क्लोरोप्लास्ट बहुत अधिक विविध हैं। यहां उनके पास एक लैमेलर (मुज़ोत्सिया), तारकीय (ज़ीग्नेमा), रिबन-जैसी (स्पाइरोगाइरा) आकार और रिब्ड सिलेंडरों का आकार हो सकता है। ऐसे क्लोरोप्लास्ट आमतौर पर बहुत बड़े होते हैं, एक कोशिका में उनकी संख्या छोटी होती है (एक से कई तक)। शैवाल क्लोरोप्लास्ट को क्रोमैटोफोरस भी कहा जाता है (ग्रीक क्रोमियो - क्रैश; फोरोस - बियरिंग)। हालाँकि, शैवाल में, सामान्य लेंटिकुलर आकार के क्लोरोप्लास्ट भी पाए जा सकते हैं, इस स्थिति में कोशिका में उनकी संख्या आमतौर पर बड़ी होती है।

उच्च पौधों की कोशिकाओं में, क्लोरोप्लास्ट पार्श्विका साइटोप्लाज्म में इस तरह से स्थित होते हैं कि एक चौड़ा पक्ष कोशिका झिल्ली (चित्र 10, 11) का सामना करता है, और विशेष रूप से उनमें से कई हवा से भरे अंतरकोशिकीय स्थानों के पास होते हैं। हालांकि, सेल में प्लास्टिड्स की स्थिति के आधार पर बदल सकते हैं बाहरी परिस्थितियाँ, और सबसे बढ़कर रोशनी से। वे सेल में इस तरह से स्थित हैं कि वे प्रकाश को सर्वोत्तम संभव तरीके से पकड़ते हैं और साथ ही प्रत्यक्ष रूप से सामने नहीं आते हैं सूरज की किरणें. बिखरी हुई रोशनी में, वे अक्सर कोशिका झिल्ली की उन दीवारों पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो अंग की सतह का सामना करती हैं, जबकि तेज रोशनी में वे साइड की दीवारों पर चले जाते हैं या अपने संकीर्ण पक्ष (किनारे) से किरणों की ओर मुड़ जाते हैं।

क्लोरोप्लास्ट की संरचना काफी जटिल है (चित्र 18, 1, 2, 3 \ चित्र 11 भी देखें), लेकिन कई मामलों में यह विभिन्न पौधों में समान है। माइटोकॉन्ड्रिया की तरह, उनके पास एक दो-झिल्ली का खोल होता है जो प्लास्टिड, स्ट्रोमा के मुख्य पदार्थ को हाइलोप्लाज्म (ग्रीक स्ट्रोमा - बेड) से अलग करता है। शैल झिल्लियाँ एग्रानुलर (राइबोसोम से रहित) होती हैं। अधिकांश विशेषताक्लोरोप्लास्ट - प्रकाश को पकड़ने वाली आंतरिक झिल्ली की एक सख्त आदेशित प्रणाली के रूप में आंतरिक झिल्ली सतहों का एक मजबूत विकास। इनमें क्लोरोफिल होता है। भीतरी झिल्लियां चपटी थैलियों के रूप में होती हैं जिन्हें थायलाकोइड्स (यूनानी थायलाकोइड्स - सैक-लाइक) या लैमेला कहा जाता है। खंडों पर, थायलाकोइड सीमाएँ दो अंधेरी रेखाओं के रूप में प्रकट होती हैं। उच्च पौधों में, एक नियम के रूप में, थायलाकोइड्स के हिस्से में एक छोटे (लगभग 0.5 माइक्रोन) व्यास का एक डिस्क के आकार का आकार होता है और इसे ग्रैना (ग्रीक ग्रैनम - अनाज) नामक समूहों में ढेर की तरह इकट्ठा किया जाता है। ग्रैना में, थायलाकोइड्स एक दूसरे के समानांतर व्यवस्थित होते हैं, झिल्लियों से संपर्क करते हैं। प्रति ग्राना थायलाकोइड्स की संख्या पौधे के प्रकार और प्रकाश स्थितियों के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होती है। तो, कुछ उच्च पौधों में वे केवल 2-3 हो सकते हैं, अन्य में वे कई दसियों तक पहुँच सकते हैं। ग्रैने प्लास्टिड के साथ उनके माध्यम से गुजरने वाले स्ट्रोमा थायलाकोइड्स से जुड़े हुए हैं। थायलाकोइड्स के विपरीत, स्ट्रोमा के ग्रैन थायलाकोइड्स अक्सर सख्ती से समानांतर नहीं होते हैं, एक दूसरे से अलग-अलग दूरी पर होते हैं, और अलग-अलग व्यास होते हैं। क्लोरोप्लास्ट के कुछ क्षेत्रों में, प्लास्टिड झिल्ली की आंतरिक झिल्ली की सिलवटों को देखा जा सकता है, जो सीधे स्ट्रोमा के थायलाकोइड्स में गुजरती हैं। माइटोकॉन्ड्रिया के विपरीत, ऐसे फोल्ड आमतौर पर दुर्लभ होते हैं। हालांकि, कुछ मामलों में, ये परिणाम प्लास्टिड की परिधि के साथ नलिकाओं का एक नेटवर्क बनाते हैं, जिसे परिधीय रेटिकुलम कहा जाता है। कई शैवाल के क्लोरोप्लास्ट में और उच्च पौधों की कुछ प्रकार की हरी कोशिकाओं में, विशिष्ट ग्रेना नहीं बनते हैं।

क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में, आमतौर पर काफी इलेक्ट्रॉन घने होते हैं, हमेशा प्लास्टो-ग्लोबुल्स होते हैं - वसायुक्त तेलों के गोलाकार समावेशन जिसमें गैर-हरे वर्णक घुल जाते हैं, साथ ही राइबोसोम, डीएनए स्ट्रैंड के साथ हल्के क्षेत्र, कुछ मामलों में स्टार्च अनाज, प्रोटीन क्रिस्टल और संरचनाएं हाइलोप्लाज्म के सूक्ष्मनलिकाएं के समान हैं। प्लास्टोग्लोब्यूल्स की संख्या और आकार अलग-अलग होते हैं। उनमें से कुछ युवा कोशिकाओं में हैं, वे बहुत छोटे हैं (लगभग 0.1 माइक्रोन)। जैसे-जैसे कोशिका बढ़ती है, प्लास्टोग्लोब्यूल्स की संख्या और आकार बढ़ता है। क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम हाइलोप्लास्मिक राइबोसोम से छोटे होते हैं और बैक्टीरियल राइबोसोम के समान होते हैं। वे वजन के हिसाब से कोशिका के राइबोसोम का 30% हिस्सा बना सकते हैं।

एटियोप्लास्ट्स में, विशिष्ट थायलाकोइड्स नहीं बनते हैं और आंतरिक झिल्ली प्रणाली को तथाकथित प्रोलामेलर निकायों द्वारा दर्शाया जाता है - एक क्रिस्टल में अणुओं के लिए जो देखा जाता है, उसके समान सख्ती से व्यवस्थित नलिकाओं का एक नेटवर्क। इन नलिकाओं की झिल्लियों में क्लोरोफिल अग्रदूत होते हैं। प्रबुद्ध होने पर, एटिओप्लास्ट्स के प्रोलामेलर निकाय ग्रैन और स्ट्रोमा के विशिष्ट थायलाकोइड्स में परिवर्तित हो जाते हैं, और इस प्रकार साधारण क्लोरोप्लास्ट उत्पन्न होते हैं।

क्लोरोप्लास्ट का मुख्य कार्य प्रकाश संश्लेषण (हवा में कार्बन डाइऑक्साइड का आत्मसात करना) है, प्रकाश की ऊर्जा के कारण अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों का निर्माण। प्रकाश संश्लेषण बना होता है एक लंबी संख्यारासायनिक प्रतिक्रियाएं, प्रत्येक एक विशिष्ट एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती हैं। यह इस कार्य के साथ है कि क्लोरोप्लास्ट की विशिष्ट अतिसंरचना जुड़ी हुई है।

में सामान्य रूप से देखेंप्रकाश संश्लेषण की कल्पना पानी के हाइड्रोजन के साथ हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की कमी की प्रक्रिया के रूप में की जा सकती है, जिसमें कार्बनिक पदार्थ (मुख्य रूप से ग्लूकोज) बनते हैं और वातावरण में ऑक्सीजन की रिहाई होती है। इस प्रक्रिया में क्लोरोफिल एक केंद्रीय भूमिका निभाता है। यह प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित करता है और इसे प्रकाश संश्लेषण की ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाओं को करने के लिए निर्देशित करता है। इन प्रतिक्रियाओं को प्रकाश-निर्भर में विभाजित किया गया है

धोया और अंधेरा (प्रकाश की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं)। प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाओं में प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में रूपांतरण और पानी का अपघटन (फोटोलिसिस) शामिल है। वे थायलाकोइड झिल्ली तक ही सीमित हैं। डार्क रिएक्शन - हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की कमी पानी के हाइड्रोजन के साथ कार्बोहाइड्रेट (CO2 का निर्धारण) - क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में आगे बढ़ती है।

इसके अलावा, क्लोरोप्लास्ट में, माइटोकॉन्ड्रिया की तरह, एटीपी को एडीपी से संश्लेषित किया जाता है। हालांकि, माइटोकॉन्ड्रिया के विपरीत, इस प्रक्रिया के लिए ऊर्जा स्रोत कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऊर्जा नहीं है, लेकिन सूरज की रोशनीइसलिए इसे फोटोफॉस्फोराइलेशन कहा जाता है। क्लोरोप्लास्ट पॉलीसेकेराइड (स्टार्च), कुछ लिपिड और अमीनो एसिड को संश्लेषित और नष्ट करने में भी सक्षम हैं। उनके द्वारा संश्लेषित पदार्थ न केवल संवैधानिक अणुओं का कार्य करते हैं, बल्कि उन्हें स्टार्च अनाज, प्रोटीन और लिपिड समावेशन के रूप में रिजर्व में जमा किया जा सकता है।

डीएनए और राइबोसोम की उपस्थिति क्लोरोप्लास्ट में अपनी स्वयं की प्रोटीन-संश्लेषण प्रणाली के अस्तित्व को इंगित करती है। वास्तव में, यह दिखाया गया है कि अधिकांश थायलाकोइड झिल्ली प्रोटीन (विशेष रूप से, प्रकाश प्रतिक्रिया करने वाले एंजाइम) क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम पर संश्लेषित होते हैं, जबकि स्ट्रोमल प्रोटीन और झिल्ली लिपिड की मुख्य संख्या अतिरिक्त प्लास्टिड मूल की होती है।

ल्यूकोप्लास्ट्स (ग्रीक ल्यूकोस - सफेद) रंगहीन होते हैं, आमतौर पर छोटे प्लास्टिड्स। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में, उन्हें अक्सर पता लगाना मुश्किल होता है, क्योंकि वे रंगहीन होते हैं और हाइलोप्लाज्म के समान प्रकाश का अपवर्तक सूचकांक होता है। कई मामलों में, उनकी उपस्थिति का अंदाजा उनमें बड़े समावेशन की उपस्थिति से लगाया जा सकता है। ल्यूकोप्लास्ट सूर्य के प्रकाश से छिपे अंगों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं - जड़ों, प्रकंदों, कंदों, बीजों में - और बहुत कम ही पौधे के प्रबुद्ध भागों की कोशिकाओं में (कई उत्सर्जक कोशिकाएं, छलनी तत्व)। ल्यूकोप्लास्ट्स की एक विशिष्ट विशेषता उनके आकार की विविधता है। वे गोलाकार, दीर्घवृत्ताभ, डम्बल के आकार के, कप के आकार के या अमीब के आकार के हो सकते हैं, और प्लास्टिड्स का आकार, एक कोशिका में भी, तेजी से बदल सकता है।

अन्य मुख्य विशेषताएंल्यूकोप्लास्ट, जो उन्हें क्लोरोप्लास्ट से अलग करता है, आमतौर पर आंतरिक झिल्ली प्रणाली (चित्र 19) का एक कमजोर विकास है। उनमें, हम आमतौर पर दुर्लभ, अक्सर एकान्त थायलाकोइड्स पाते हैं, जो एक निश्चित अभिविन्यास के बिना या प्लास्टिड झिल्ली के समानांतर स्थित होते हैं, कभी-कभी नलिकाएं और पुटिकाएं। आंतरिक झिल्लियों की ऐसी विशेषताएं प्रकाश संश्लेषण (प्रकाश को पकड़ने) के अलावा अन्य ल्यूकोप्लास्ट के कार्यों के कारण होती हैं। ल्यूकोप्लास्ट्स के अन्य घटक (शेल, स्ट्रोमा, राइबोसोम, डीएनए फाइब्रिल, प्लास्टोग्लोबुली) क्लोरोप्लास्ट के लिए वर्णित समान हैं।

मुख्य

नाभिक की संरचना और कार्य। मुख्य - सबसे बड़ा ऑर्गेनेल। यद्यपि इसका आकार पौधे के प्रकार, प्रकार और कोशिका की आयु के आधार पर भिन्न होता है, लेकिन अक्सर यह 10-25 माइक्रोन होता है। रोगाणु कोशिकाओं में बड़ा (500 माइक्रोन तक) नाभिक। कोशिकाओं को विभाजित करने में, नाभिक उनकी मात्रा के आधे तक पर कब्जा कर सकता है; परिपक्व कोशिकाओं में, कोशिका वृद्धि के दौरान होने वाली सेलुलर सामग्री की मात्रा में वृद्धि के कारण नाभिक की सापेक्ष मात्रा घट जाती है। नाभिक के बड़े आकार के बावजूद, इसे केवल चरण-विपरीत माइक्रोस्कोप का उपयोग करते समय जीवित कोशिकाओं में भेद करना संभव है, क्योंकि इसके प्रकाश के अपवर्तक सूचकांक और साइटोप्लाज्म करीब हैं।

केंद्रक का आकार आमतौर पर गोलाकार या दीर्घवृत्ताकार होता है, लेकिन अत्यधिक लम्बी कोशिकाओं में यह अक्सर लेंटिकुलर या फ्यूसीफॉर्म होता है।

अन्य जीवों के विपरीत, जिनमें से एक सेल में काफी बड़ी संख्या है, एक जीवित कोशिका, एक नियम के रूप में, एक नाभिक होता है। युवा (मेरिस्थेमेटिक) कोशिकाओं में, यह आमतौर पर एक केंद्रीय स्थिति पर कब्जा कर लेता है, लेकिन सेल विशेषज्ञता के दौरान, जब इसमें एक केंद्रीय रिक्तिका बनती है, तो नाभिक आमतौर पर साइटोप्लाज्म की दीवार परत में स्थित होता है, स्थिति की विशेषता में इस प्रकार काकोशिकाओं। कभी-कभी यह केंद्र में रहता है और साइटोप्लाज्म के संचय से घिरा होता है - तथाकथित परमाणु जेब, जो केंद्रीय रिक्तिका को पार करने वाले साइटोप्लाज्मिक स्ट्रैंड्स द्वारा पार्श्विका परत से जुड़ा होता है। कुछ मामलों में, नाभिक की स्थिति बार-बार बदलती रहती है।

रासायनिक संरचना के संदर्भ में, डीएनए की एक उच्च (15-30%) सामग्री के साथ नाभिक अन्य जीवों से तेजी से भिन्न होता है - कोशिका की आनुवंशिकता का पदार्थ। लगभग सभी डीएनए (99%) नाभिक में स्थित होते हैं, जहां यह परिसरों का निर्माण करता है विशेष परमाणु प्रोटीन के साथ - डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोप्रोटीन। नाभिक में आरएनए (मुख्य रूप से एमआरएनए और आरआरएनए) और कुछ प्रोटीन भी होते हैं।

नाभिक की संरचना की सामान्य योजना सभी कोशिकाओं, पौधों और जानवरों दोनों में समान होती है। यह क्रोमैटिन और न्यूक्लियोलस के बीच अंतर करता है, जो न्यूक्लियोप्लाज्म में डूबे होते हैं (जिसे कभी-कभी कैरियोलिम्फ भी कहा जाता है: ग्रीक कैरियन - न्यूक्लियस); केंद्रक को साइटोप्लाज्म से छिद्रों वाले एक परमाणु लिफाफे द्वारा अलग किया जाता है।

क्रोमैटिन में केंद्रक के सभी डीएनए होते हैं; एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत, यह पतले लंबे धागे या छोटे गांठों के नेटवर्क के रूप में केवल निश्चित तैयारी और क्षारीय रंगों के साथ दाग पर पाया जाता है। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत, कोई भी देख सकता है कि ये धागे और गुच्छे बहुत लंबे और पतले (20-30 एनएम) तंतुओं (अव्य। तंतुमय - फाइबर) से बने होते हैं। उनमें, डीएनए के दोहरे हेलिक्स को उच्च क्रम के ढीले हेलिक्स (सुपरकॉइल्स) के रूप में घुमाया जाता है। यह बहुत लंबे (2 सेमी तक) डीएनए अणुओं को नाभिक में स्थित होने की अनुमति देता है। क्रोमैटिन के डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोप्रोटीन बनाने वाले प्रोटीन छोटे दिखते हैं

सिलेंडर 10 एनएम व्यास में, डीएनए स्ट्रैंड पर मोतियों की तरह व्यवस्थित होते हैं। क्रोमैटिन, जो विभिन्न आरएनए (प्रतिलेखन की साइट) के संश्लेषण की साइट है, क्रोमोसोम की एक विशेष अवस्था है (नीचे देखें) जो परमाणु विभाजन के दौरान प्रकट होती हैं। हम कह सकते हैं कि क्रोमैटिन गुणसूत्रों का क्रियाशील, सक्रिय रूप है। तथ्य यह है कि गैर-विभाजित (इंटरफ़ेज़) नाभिक में, गुणसूत्र दृढ़ता से ढीले होते हैं, उनकी सक्रिय सतह बढ़ जाती है। क्रोमोसोमल सामग्री का ऐसा फैलाना वितरण सेल चयापचय में क्रोमोसोम की नियंत्रित भूमिका से सबसे अच्छा मेल खाता है। नतीजतन, गुणसूत्र हमेशा नाभिक में मौजूद होते हैं, लेकिन वे इंटरपेज़ सेल में दिखाई नहीं देते हैं, क्योंकि वे ढीले (विघटित) अवस्था में होते हैं।

नाभिक (अंजीर। 10 और 11) गोलाकार, बल्कि घने शरीर होते हैं, जो अक्सर 1–3 माइक्रोन व्यास के होते हैं। नाभिक में 1-2, कभी-कभी कई नाभिक होते हैं। क्रोमैटिन की तरह, न्यूक्लियोलस एक झिल्ली से घिरा नहीं होता है और न्यूक्लियोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से स्थित होता है। क्रोमैटिन के विपरीत, यह आरएनए कोर का मुख्य वाहक है (इसमें ~~ आरआरएनए, प्रोटीन और डीएनए की एक छोटी मात्रा होती है)।

उच्च आवर्धन पर प्राप्त इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ पर, यह देखा जा सकता है कि न्यूक्लियोलस में दो मुख्य घटक होते हैं - फाइब्रिलर और दानेदार। फाइब्रिलर घटक को राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन (प्रोटीन के साथ जटिल आरआरएनए) के 4-8 एनएम मोटे और 20-40 एनएम लंबे कई घने पैक वाले तंतुओं द्वारा दर्शाया गया है। दानेदार घटक में साइटोप्लाज्म में राइबोसोम के समान दाने होते हैं, लेकिन कुछ हद तक छोटे. न्यूक्लियोलस आमतौर पर क्रोमैटिन के एक खंड के संपर्क में आता है, जो न्यूक्लियोलस बनाने वाले गुणसूत्र का एक भाग होता है, जिस पर टेम्पलेट आरएनए संश्लेषण होता है। यह गुणसूत्र के इस क्षेत्र में है, जिसे न्यूक्लियर ऑर्गनाइज़र कहा जाता है, कि न्यूक्लियोलस परमाणु विभाजन के अंतिम चरण में बनता है।

न्यूक्लियोलस का मुख्य कार्य आरआरएनए का संश्लेषण है - राइबोसोमल आरएनए जीन का प्रतिलेखन। यह प्रोटीन के साथ आरएनए को जोड़ता है (राइबोन्यूक्लियोक्रोटाइड्स का निर्माण) और इस प्रकार राइबोसोम अग्रदूतों का निर्माण और संचय होता है जो न्यूक्लियोलस के दानेदार घटक का निर्माण करते हैं। न्यूक्लियोलस से प्रीराइबोसोम न्यूक्लियोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं और परमाणु लिफाफे में छिद्रों के माध्यम से साइटोप्लाज्म में गुजरते हैं, जहां उनका गठन समाप्त होता है। इसलिए, नाभिक खेलते हैं आवश्यक भूमिकासभी कोशिका प्रोटीनों के जैवसंश्लेषण में। पर उच्च तीव्रतासंश्लेषण, दानेदार घटक के कारण नाभिक का आकार बढ़ जाता है; जब संश्लेषण बंद हो जाता है, तो यह घटक गायब भी हो सकता है।

न्यूक्लियोप्लाज्म एक स्पष्ट (अस्थिर) तरल के रूप में प्रकट होता है। इसमें कई एंजाइम होते हैं और यह नाभिक का मुख्य पदार्थ (मैट्रिक्स) है, अर्थात यह संरचनात्मक परमाणु घटकों - क्रोमैटिन और न्यूक्लियोलस के वितरण के लिए एक माध्यम के रूप में कार्य करता है; प्रीरिबोसोम, एमआरएनए और टीआरएनए को इसके साथ परमाणु छिद्रों में ले जाया जाता है।

परमाणु आवरण में एक सबमरोस्कोपिक मोटाई (40-60 एनएम) होती है और इसलिए यह प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे दिखाई नहीं देता है। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में खोल के रूप में जो लिया जाता है वह वास्तव में केवल दो चरणों (हाइलोप्लाज्म और परमाणु सामग्री) के बीच का अंतरफलक है। अल्ट्राथिन वर्गों पर, नाभिक का खोल दो झिल्लियों की तरह दिखता है और उनके बीच एक हल्की खाई की एक अलग चौड़ाई होती है, जिसे पेरिन्यूक्लियर स्पेस (ग्रीक पेरी - सर्कल, के बारे में; लैटिन न्यूक्लियस - न्यूक्लियस) स्पेस कहा जाता है। हाइलोप्लाज्म की सीमा वाले परमाणु लिफाफे की बाहरी झिल्ली आमतौर पर राइबोसोम से जुड़ी होती है और इस प्रकार दानेदार होती है; आंतरिक, न्यूक्लियोप्लाज्म के संपर्क में, उनसे वंचित है। अत्यधिक विकसित एग्रानुलर रेटिकुलम वाली कोशिकाओं में, बाहरी झिल्ली भी एग्रानुलर होती है।

संरचना और रासायनिक संरचना में परमाणु झिल्ली रेटिकुलर सिस्टर्न जैसा दिखता है और कई वैज्ञानिकों द्वारा एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के एक घटक के रूप में माना जाता है, खासकर जब से कुछ मामलों में इसकी बाहरी झिल्ली साइटोप्लाज्म की ओर बढ़ जाती है, जो पड़ोसी रेटिकुलर सिस्टर्न की झिल्लियों के साथ मिल जाती है। नतीजतन, पेरिन्यूक्लियर स्पेस सीधे रेटिकुलम तत्वों की सामग्री के साथ संचार करता है। जब केंद्रक विभाजित होता है, तो इसका खोल अलग-अलग छोटे कुंडों में खंडित हो जाता है, जो जालीदार कुंडों से अप्रभेद्य हो जाते हैं। ये टैंक विखंडन के बाद संतति नाभिक के खोल के निर्माण में भाग लेते हैं।

रेटिकुलम के टैंक और प्लास्टिड्स और माइटोकॉन्ड्रिया के खोल के विपरीत परमाणु लिफाफाआमतौर पर अजीबोगरीब संरचनाएं होती हैं, तथाकथित परमाणु छिद्र। में गहन अध्ययन किया गया पिछले साल का, ने दिखाया कि ये छिद्र साधारण छिद्र नहीं हैं, बल्कि जटिल संरचनाएं हैं - छिद्र परिसर जिसके माध्यम से न्यूक्लियोप्लाज्म हाइलोप्लाज्म के साथ सीधे संवाद नहीं करता है। परमाणु लिफाफे का छिद्र व्यास विभिन्न नाभिकों में 30 से 100 एनएम तक भिन्न होता है, और उनकी संख्या में भी उतार-चढ़ाव होता है। सामान्य तौर पर, पौधे के प्रकार, कोशिका के प्रकार और स्थिति के आधार पर, छिद्र नाभिक की सतह के 10 से 50% हिस्से पर कब्जा कर लेते हैं। उदाहरण के लिए, आरएनए संश्लेषण की कम तीव्रता वाले नाभिक में, छिद्र दुर्लभ होते हैं उच्च स्तरचयापचय असंख्य हैं। पुराने की तुलना में युवा कोशिकाओं में उनमें से अधिक हैं।

केंद्रक झिल्ली केंद्रक और साइटोप्लाज्म के बीच पदार्थों के आदान-प्रदान को नियंत्रित करती है। परमाणु छिद्र संभवतः एक प्रकार के स्लुइस गेट के रूप में कार्य करते हैं, जिसके माध्यम से मैक्रोमोलेक्यूल्स का मार्ग, राइबोसोम अग्रदूतों सहित, न्यूक्लियोप्लाज्म से हाइलोप्लाज्म तक और विपरीत दिशा में प्रोटीन का मार्ग होता है।

परमाणु लिफाफे के लिए धन्यवाद, आसपास के साइटोप्लाज्म से अलग एक विशेष इंट्रान्यूक्लियर वातावरण का अस्तित्व संभव है। जालीदार तत्वों की तरह, यह लिपिड और प्रोटीन को संश्लेषित करने में सक्षम है, जो कि पेरिन्यूक्लियर स्पेस में अस्थायी रूप से जमा हो सकता है।

नाभिक किसी भी यूकेरियोटिक कोशिका का केंद्रीय अंग है। यह अपने चयापचय, वृद्धि और विकास के लिए नियंत्रण केंद्र के रूप में कार्य करता है, अन्य सभी जीवों की गतिविधि को नियंत्रित करता है। कोशिका और उसके अंगों की लगभग सभी विशेषताएं और गुण अंततः नाभिक द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। माध्यम से विभिन्न रूपआरएनए, डीएनए के नियंत्रण में नाभिक में बनता है और साइटोप्लाज्म में गुजरता है, यह प्रोटीन के संश्लेषण को नियंत्रित करता है, मुख्य रूप से एंजाइम, साइटोप्लाज्म में होता है। एंजाइमों की संरचना और मात्रा कोशिका में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दिशा और गति निर्धारित करती है, जो कि महत्वपूर्ण गतिविधि का आधार है, चयापचय का आधार है। इसलिए, यदि केंद्रक को कोशिका से हटा दिया जाता है, तो यह आमतौर पर जल्दी मर जाता है।

सूत्रीविभाजन।नाभिक न केवल कोशिका के चयापचय का नियंत्रण केंद्र है, बल्कि डीएनए अणुओं में निहित इसकी वंशानुगत जानकारी के भंडारण और पुनरुत्पादन का स्थान भी है। इसलिए, यह किसी अन्य अंग से नहीं बनता है और सीधे साइटोप्लाज्म में उत्पन्न नहीं होता है। नए नाभिक का उद्भव हमेशा मौजूदा के विखंडन से जुड़ा होता है। इसी समय, नाभिक को आम तौर पर आधे में एक साधारण कसना से विभाजित नहीं किया जाता है, क्योंकि यह विधि दो बेटी नाभिकों के बीच वंशानुगत सामग्री का पूरी तरह से समान वितरण प्रदान नहीं कर सकती है, संख्या, आकार और आकार की स्थिरता संरचनात्मक इकाइयाँकोशिकाओं की आनुवंशिकता - गुणसूत्र। इसका उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जटिल प्रक्रियानाभिक का विभाजन, जिसे माइटोसिस कहा जाता है (ग्रीक मिटोस - धागा। आमतौर पर गुणसूत्रों के धागे के आकार के लिए नामित)। मिटोसिस परमाणु विभाजन का एक सार्वभौमिक रूप है, में सामान्य शब्दों मेंपौधों और जानवरों में समान। यह आमतौर पर 4 चरणों को अलग करता है: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ (चित्र 22)।

प्रोफ़ेज़ (ग्रीक प्रो-डू) में, जब एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत जांच की जाती है, तो नाभिक में गुणसूत्रों का पता लगाना शुरू हो जाता है। पहले तो वे उलझे हुए धागों की गेंद की तरह दिखते हैं। फिर किस्में-गुणसूत्रों को छोटा, मोटा और अधिक व्यवस्थित तरीके से व्यवस्थित किया जाता है, गुणसूत्रों के अलगाव की प्रक्रिया शुरू होती है, जो फैलाना क्रोमेटिन के संघनन के कारण अलग-अलग हो जाते हैं, डीएनए अणुओं को तंग सर्पिल में मोड़ते हैं। प्रोफ़ेज़ के अंत में, न्यूक्लियोलस गायब हो जाता है, और परमाणु झिल्ली के टुकड़े अलग-अलग छोटे सिस्टर्न में हो जाते हैं, जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के तत्वों से अप्रभेद्य होते हैं; इसके परिणामस्वरूप, न्यूक्लियोप्लाज्म को हाइलोप्लाज्म के साथ मिलाया जाता है। न्यूक्लिक एसिड संश्लेषण नाभिक में बंद हो जाता है। हाइलोप्लाज्म में नाभिक के दो ध्रुवों पर, परमाणु, या ध्रुवीय, कैप दिखाई देते हैं - थोड़े दागदार तंतुओं के समूह। तंतु केंद्रक के केंद्र की ओर बढ़ते हैं।

मेटाफ़ेज़ (ग्रीक मेटा - आफ्टर) में, गुणसूत्र अंत में अलग हो जाते हैं और नाभिक के ध्रुवों के बीच बीच में एक विमान में इकट्ठा होते हैं - मेटाफ़ेज़ प्लेट में। फैलाना क्रोमेटिन का एक कॉम्पैक्ट रूप में संक्रमण - मेटाफ़ेज़ क्रोमोसोम - नाभिक की आनुवंशिक सामग्री को अधिक परिवहनीय बनाता है, जिससे इसे बेटी नाभिक के बीच वितरित करना आसान हो जाता है। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत, गुणसूत्र आमतौर पर अलग-अलग लंबाई के धागे की तरह दिखते हैं, और मेटाफ़ेज़ प्लेट में अलग-अलग गुणसूत्रों के आकार और आकार अलग-अलग होते हैं और किसी दिए गए पौधे की प्रजाति के लक्षण होते हैं। मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्रों को गिना और सत्यापित किया जा सकता है कि एक प्लेट में उनकी संख्या किसी दिए गए पौधे की प्रजाति के लिए स्थिर है। उदाहरण के लिए, हमेशा 16 प्याज, 20 मकई के लिए, 24 सामान्य पाइन के लिए, 42 सामान्य गेहूं के लिए, और 108 हॉर्सटेल के लिए होते हैं।

प्रोफ़ेज़ और मेटाफ़ेज़ क्रोमोसोम लंबाई के साथ मुड़े हुए दो समान क्रोमैटिड्स द्वारा बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक में संघनित क्रोमैटिन होते हैं। गुणसूत्रों में एक कसना होता है जो उन्हें दो समान या असमान "कंधों" में विभाजित करता है। मेटाफ़ेज़ में, प्रत्येक गुणसूत्र के क्रोमैटिड एक दूसरे से अलग होने लगते हैं, उनके बीच का संबंध केवल कसना क्षेत्र में संरक्षित होता है। ध्रुवों के धागे मेटाफ़ेज़ प्लेट से होकर गुजरते हैं। उनमें से कुछ कसना क्षेत्र में गुणसूत्रों से जुड़े होते हैं। साथ में, धागे बनते हैं सही आंकड़ा, धुरी के समान, जिसे माइटोटिक धुरी कहा जाता है। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, यह दिखाया गया था कि स्पिंडल फिलामेंट्स में समांतर सूक्ष्मनलिकाएं के समूह होते हैं। माइटोटिक स्पिंडल मेटाफ़ेज़ प्लेट में गुणसूत्रों के विशिष्ट अभिविन्यास और कोशिका के ध्रुवों के साथ गुणसूत्रों के वितरण (परिवहन) के लिए एक उपकरण है।

एनाफेज (ग्रीक एना-अप) में, प्रत्येक गुणसूत्र को अंत में दो क्रोमैटिड में विभाजित किया जाता है, जो बहन गुणसूत्र बन जाते हैं। फिर, धुरी के धागों की मदद से, बहन गुणसूत्रों की जोड़ी में से एक नाभिक के एक ध्रुव पर, दूसरे से दूसरे तक जाने लगती है।

टेलोफ़ेज़ (ग्रीक टेलोस-एंड) तब होता है जब बहन गुणसूत्र कोशिका के ध्रुवों तक पहुँचते हैं। यह, जैसा कि था, रिवर्स में एक प्रोफ़ेज़ था: स्पिंडल गायब हो जाता है, गुणसूत्रों को ध्रुवों के साथ समूहबद्ध किया जाता है और लंबा हो जाता है, जब तक कि अंत में, उनकी आकृति पूरी तरह से अप्रभेद्य नहीं हो जाती - वे इंटरफ़ेज़ क्रोमैटिन में बदल जाते हैं। न्यूक्लियोली दिखाई देते हैं, और साइटोप्लाज्म प्रत्येक बेटी नाभिक के चारों ओर एक खोल बनाता है, जिसमें छिद्र बनते हैं।

टेलोफ़ेज़ और प्रोफ़ेज़ के बीच आवश्यक अंतर यह है कि प्रत्येक बेटी क्रोमोसोम में केवल एक क्रोमैटिड होता है, दो नहीं, और इसलिए आधे डीएनए होते हैं। गुणसूत्रों के दूसरे भाग का पूरा होना, डीएनए पुनर्प्रतिरूपण द्वारा किया जाता है, पहले से ही इंटरपेज़ न्यूक्लियस में होता है।

माइटोसिस की अवधि 1 से 24 घंटे तक होती है। माइटोसिस और बाद के इंटरफेज के परिणामस्वरूप, कोशिकाओं को समान वंशानुगत जानकारी प्राप्त होती है और इसमें मातृ कोशिकाओं के साथ संख्या, आकार और आकार में समान गुणसूत्र होते हैं।

साइटोकिनेसिस। एक नियम के रूप में, कोशिका विभाजन टेलोफ़ेज़ - साइटोकाइनेसिस में शुरू होता है, जो टेलोफ़ेज़ नाभिक के बीच विषुवतीय तल में विभाजन के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस विभाजन की उपस्थिति, जिसे कहा जाता है

सेल प्लेट द्वारा गठित, एक दूसरे के समानांतर कई तंतुओं के साइटोप्लाज्म में उपस्थिति से पहले होता है और तंतुओं के विभाजन के विमान के लंबवत होता है जो नाभिक तक नहीं पहुंचते हैं। इन तंतुओं की समग्रता में एक सिलेंडर का आकार होता है और इसे एक फ्रेग्मोप्लास्ट कहा जाता है (कुछ वैज्ञानिक दो बेटी नाभिकों के बीच के पूरे क्षेत्र को एक फ्रेग्मोप्लास्ट कहते हैं)। स्पिंडल थ्रेड्स की तरह, फेटामोप्लास्ट फाइबर (ग्रीक phragma - सेप्टम) सूक्ष्मनलिकाएं के समूहों द्वारा बनते हैं। फ्रैगमोप्लास्ट के केंद्र में, बेटी नाभिक के बीच भूमध्यरेखीय तल में, पेक्टिन युक्त गोल्गी पुटिकाएं जमा होती हैं। वे एक दूसरे के साथ विलीन हो जाते हैं और सेल प्लेट को जन्म देते हैं, और उन्हें सीमित करने वाली झिल्ली प्लास्मलेमा का हिस्सा बन जाती है। यह विश्वास करने का कारण है कि phragmoplast तंतु गोल्गी पुटिकाओं की गति की दिशा को नियंत्रित करते हैं।

सेल प्लेट में एक डिस्क का आकार होता है और सभी नए गोल्गी पुटिकाओं (चित्र। 23) में पॉलीसेकेराइड को शामिल करके मदर सेल की दीवारों की ओर केन्द्रापसारक रूप से बढ़ता है। बढ़ती हुई प्लेट फेटामोप्लास्ट के तंतुओं को धकेलती है, जो धीरे-धीरे प्लेट की परिधि के साथ स्थित एक बैरल के आकार का आकार प्राप्त कर लेती है। अंत में, यह मातृ कोशिका की दीवारों तक पहुँचता है, एक सेप्टम का निर्माण होता है और दो बेटी कोशिकाओं का पृथक्करण समाप्त हो जाता है, phragmoplast गायब हो जाता है। साइटोकिन्सिस पूरा होने के बाद, दोनों कोशिकाएं बढ़ने लगती हैं, मातृ कोशिका के आकार तक पहुंच जाती हैं, और फिर से विभाजित हो सकती हैं या (एक या दोनों) भेदभाव (विशेषज्ञता) के लिए आगे बढ़ सकती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन।यौन प्रक्रिया में, जब दो जनन कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं और उनके सभी नाभिक समाहित हो जाते हैं, तो गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी हो जाती है, क्योंकि गुणसूत्र एक दूसरे के साथ विलय नहीं करते हैं। उसी समय, निषेचित अंडे में गुणसूत्रों का एक दोहरा (द्विगुणित: ग्रीक डिप्लोस - दोहरा) सेट होता है: गुणसूत्रों का आधा हिस्सा महिला जनन कोशिका से उत्पन्न होता है; दूसरा पुरुष से, और प्रत्येक गुणसूत्र का अपना जुड़वां (समरूप गुणसूत्र) होता है। चूंकि खोखली प्रक्रिया पीढ़ी-दर-पीढ़ी दोहराई जाती है, इसलिए गुणसूत्रों (न्यूक्लियर प्लॉयडी) की संख्या दोगुनी होकर अनंत हो जाएगी। हालाँकि, यह नहीं देखा गया है, क्योंकि जीवित प्राणियों (पौधों और जानवरों) में एक विशेष तंत्र होता है जिसके द्वारा यौन प्रक्रिया के दौरान गुणसूत्रों की दोगुनी (आमतौर पर द्विगुणित) संख्या तदनुसार घट जाती है -हाप्लोइड (ग्रीक हाप्लोस - सरल), - अर्धसूत्रीविभाजन होता है ( ग्रीक। मेयोन - कमी), या कमी विभाजनगुठली। अर्धसूत्रीविभाजन में, संक्षेप में, दो क्रमिक परमाणु विभाजन शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक में समान 4 चरण (प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़) को साधारण माइटोसिस (चित्र 24) के रूप में प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

पहले डिवीजन के प्रोफ़ेज़ में, जैसा कि माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ में, नाभिक का क्रोमैटिन एक संघनित अवस्था में गुजरता है - इस पौधे की प्रजातियों के लिए विशिष्ट गुणसूत्र बनते हैं, परमाणु झिल्ली और न्यूक्लियोलस गायब हो जाते हैं। हालांकि, अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, सजातीय गुणसूत्रों को विकार में व्यवस्थित नहीं किया जाता है, लेकिन जोड़े में, अपनी पूरी लंबाई के साथ एक दूसरे से संपर्क करते हैं। इस मामले में, युग्मित गुणसूत्रों का एक दूसरे के साथ आदान-प्रदान किया जा सकता है अलग खंडक्रोमैटिड। स्वाभाविक रूप से, मेटाफ़ेज़ में, सजातीय गुणसूत्र एकल-परत मेटाफ़ेज़ प्लेट नहीं, बल्कि दो-परत वाले होते हैं। हालांकि, माइटोसिस से मुख्य अंतर पश्चावस्था में देखा जाता है, जब प्रत्येक जोड़ी के सजातीय गुणसूत्र विखंडन धुरी के ध्रुवों के साथ अलग-अलग क्रोमैटिड्स में अपने अनुदैर्ध्य पृथक्करण के बिना विचलन करते हैं। नतीजतन, टेलोफ़ेज़ में, प्रत्येक विभाजन ध्रुव में गुणसूत्रों की संख्या आधी (अगुणित) होती है, जिसमें एक नहीं, बल्कि दो क्रोमैटिड होते हैं। बेटी के नाभिक में सजातीय गुणसूत्रों का वितरण यादृच्छिक होता है।

पहले विभाजन के टेलोफ़ेज़ के तुरंत बाद, अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा चरण दोनों बेटी अगुणित नाभिक में एक साथ शुरू होता है - क्रोमोसोम के क्रोमैटिड में विभाजन के साथ सामान्य माइटोसिस। इन दो विभाजनों और बाद के साइटोकिनेसिस के परिणामस्वरूप, 4 अगुणित बेटी कोशिकाएं बनती हैं, जो एक दूसरे से जुड़ी होती हैं - एक टेट्राड। साथ ही, पहले और दूसरे परमाणु डिवीजनों के बीच कोई इंटरपेज़ नहीं है, और इसके परिणामस्वरूप, कोई डीएनए रिडुप्लीकेशन नहीं है। निषेचन के दौरान, गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट को बहाल किया जाता है।

अर्धसूत्रीविभाजन का महत्व न केवल पीढ़ी से पीढ़ी तक जीवों में गुणसूत्रों की संख्या की स्थिरता सुनिश्चित करने में निहित है। सजातीय गुणसूत्रों के यादृच्छिक वितरण और उनके आदान-प्रदान के कारण व्यक्तिगत खंडअर्धसूत्रीविभाजन में, परिणामी अगुणित जर्म कोशिकाओं में गुणसूत्रों के विभिन्न प्रकार के संयोजन होते हैं। यह विभिन्न प्रकार के गुणसूत्र सेट प्रदान करता है, और इसके परिणामस्वरूप, बाद की पीढ़ियों में लक्षण और इस प्रकार, जीवों के विकास के लिए सामग्री प्रदान करता है।

बहुगुणिता। कुछ मामलों में, रोगाणु कोशिकाओं का निर्माण उनके गुणसूत्रों के चियागा की कमी से पहले नहीं होता है और वे द्विगुणित रहते हैं। नतीजतन, निषेचन के बाद बनने वाले पौधे की सभी कोशिकाओं में एक ट्रिपल (यदि कमी केवल एक साथी में हुई हो) या गुणसूत्रों का एक चौगुना सेट होगा। ऐसी कोशिकाएँ और उनसे युक्त पादप बहुगुणित कहलाते हैं। प्लोइडी की डिग्री चार से अधिक (8, कम अक्सर 16, 32, आदि) हो सकती है। पॉलीप्लाइड पौधों का उद्भव अर्धसूत्रीविभाजन में गड़बड़ी का परिणाम हो सकता है जो कृत्रिम रूप से होता है (एक्स-रे के साथ विकिरण, पदार्थों के साथ उपचार जो स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं और अन्य प्रभाव नष्ट करते हैं)। पॉलीप्लोइड्स आमतौर पर डिप्लोइड्स से अलग दिखते हैं। के कारण बड़े होते हैं बड़े आकारउनकी कोशिकाएं और नाभिक। खेती किए गए पौधों (टमाटर, मक्का, गेहूं, आदि) की कई अत्यधिक उत्पादक किस्में पॉलीप्लोइड्स हैं।

अक्सर एक ही पौधे की अलग-अलग कोशिकाएं और ऊतक बहुगुणित हो जाते हैं। यह माइटोसिस के उल्लंघन के परिणामस्वरूप होता है, जब परमाणु लिफाफा प्रोफ़ेज़ में विघटित नहीं होता है, गुणसूत्र सामग्री की मात्रा बार-बार दोगुनी हो जाती है, और गुणसूत्र विचलन नहीं करते हैं और बेटी नाभिक का गठन नहीं होता है। पॉलीप्लोइड कोशिकाओं के उद्भव की इस प्रक्रिया को एंडोमिटोसिस (ग्रीक एंडोन - इनसाइड) कहा जाता है, एक ही नाभिक में दोहरीकरण (अक्सर एकाधिक) क्रोमोसोमल सामग्री। एंडोमाइटोसिस विशिष्ट (बंद विभाजित) कोशिकाओं की विशेषता है, जैसे कुछ उत्सर्जक कोशिकाएं, बाल, संवहनी खंड, तंतु आदि। ऐसी कोशिकाओं के गुणन की डिग्री बहुत अधिक (कई हजार तक) हो सकती है।

रिक्तिकाएँ और कोशिका रस।

लाइसोसोम

रिक्तिका की संरचना और सेल सैप की रासायनिक संरचना।

(अव्य। टोनस - तनाव; ग्रीक प्लास्टोस - सजाया गया)। उच्च पौधों की अधिकांश परिपक्व कोशिकाओं की विशेषता एक केंद्रीय रसधानी होती है (चित्र 10, 11)। यह आम तौर पर इतना बड़ा होता है (कोशिका आयतन का 70-90% तक होता है) कि सभी ऑर्गेनेल के साथ प्रोटोप्लास्ट सेल की दीवार को अस्तर करने वाली एक बहुत पतली (अक्सर प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत अप्रभेद्य) पार्श्विका परत के रूप में स्थित होता है।

इस परत में, टोनोप्लास्ट प्रोटोप्लास्ट की आंतरिक सीमा झिल्ली के रूप में कार्य करता है। प्रोटोप्लास्ट के क्षेत्रों में जहां कोई बड़े ऑर्गेनेल (नाभिक, प्लास्टिड्स, माइटोकॉन्ड्रिया) नहीं होते हैं, टोनोप्लास्ट अक्सर प्लास्मलेमा के बहुत करीब स्थित होता है, और उन क्षेत्रों में जहां वे मौजूद होते हैं, टोनोप्लास्ट प्लास्मलेमा से दूर चला जाता है, लेकिन कुल मोटाई ऑर्गेनेल को तैयार करने वाली हाइलोप्लाज्म परत में वृद्धि नहीं होती है। छोटे साइटोप्लाज्मिक रिक्तिकाएं आमतौर पर पार्श्विका प्रोटोप्लास्ट (चित्र 11) में पाई जाती हैं।

कभी-कभी (उदाहरण के लिए, बालों में) कोशिका के केंद्र में, परमाणु जेब में, एक नाभिक होता है, और जेब केंद्रीय रिक्तिका को पार करने वाले सबसे पतले साइटोप्लाज्मिक स्ट्रैंड्स द्वारा साइटोप्लाज्म की पार्श्विका परत से जुड़ा होता है।

वैक्यूलर सामग्री - सेल सैप - एक नियम के रूप में है, पानी का घोल विभिन्न पदार्थ, जो प्रोटोप्लास्ट (मुख्य रूप से आरक्षित पदार्थ और अपशिष्ट) के अपशिष्ट उत्पाद हैं। इस प्रकार, सेल सैप का मुख्य घटक पानी है। यह कई यौगिकों - खनिज और कार्बनिक - को जमा करता है जो एक सच्चे या (बहुलक) कोलाइडल समाधान की स्थिति में होते हैं और कम अक्सर गठित समावेशन के रूप में होते हैं।

सेल सैप की प्रतिक्रिया आमतौर पर कमजोर रूप से अम्लीय या तटस्थ होती है, शायद ही कभी क्षारीय होती है। रासायनिक संरचना और पदार्थों की स्थिरता के अनुसार, सेल सैप प्रोटोप्लास्ट से काफी भिन्न होता है। यह अंतर रसधानी झिल्ली की गतिविधि के कारण होता है, जिसमें चयनात्मक पारगम्यता के गुण होते हैं और इसलिए, कुछ पदार्थों को पारगम्य होने की अनुमति नहीं देता है और अन्य पदार्थों को सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध रिक्तिका में स्थानांतरित करता है। इसलिए, टोनोप्लास्ट के मुख्य कार्य, जैसे कि प्लास्मालेम्मा, सिंथेटिक नहीं हैं, लेकिन बाधा और परिवहन हैं।

एक जीवित कोशिका में, सेल सैप में आमतौर पर कोई आंतरिक संरचना नहीं होती है, अर्थात यह वैकल्पिक रूप से खाली होती है, जो रसधानी के नाम का कारण है। हालांकि, सेल सैप में कई पदार्थ जुड़नार और रंजक के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, इसलिए निश्चित तैयारी पर इसमें एक निश्चित संरचना का पता लगाया जा सकता है।

सेल सैप बनाने वाले पदार्थ बेहद विविध हैं - ये कार्बोहाइड्रेट (शर्करा और पॉलीसेकेराइड), प्रोटीन, कार्बनिक अम्ल और उनके लवण, अमीनो एसिड, खनिज आयन, अल्कलॉइड, ग्लाइकोसाइड, पिगमेंट, टैनिन और अन्य पानी में घुलनशील यौगिक हैं। उनमें से ज्यादातर एर्गैस्टिक पदार्थों के समूह से संबंधित हैं - प्रोटोप्लास्ट चयापचय के उत्पाद, जो कोशिका के जीवन के विभिन्न अवधियों में प्रकट और गायब हो सकते हैं। कोशिका रस के अनेक पदार्थ केवल पादप कोशिकाओं में ही बनते हैं।

सेल सैप की रासायनिक संरचना और एकाग्रता बहुत परिवर्तनशील होती है और यह पौधे, अंग, ऊतक, प्रकार और कोशिका की स्थिति पर निर्भर करती है। यौगिकों के उपरोक्त वर्गों में से कुछ, निश्चित रूप से हो सकते हैं

6 कोशिकाएं आम तौर पर अनुपस्थित होती हैं, अन्य बड़ी मात्रा में जमा होती हैं।

सेल सैप में सबसे आम पदार्थ शर्करा हैं, मुख्य रूप से सुक्रोज, लेकिन ग्लूकोज और फ्रुक्टोज भी। वे अतिरिक्त की भूमिका निभाते हैं ऊर्जा पदार्थऔर कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण पोषक तत्व के रूप में काम करते हैं। में सुक्रोज जमा होता है बड़ी संख्या मेंचुकंदर की जड़ वाली फसलों के सेल सैप और गन्ने के डंठल के मूल में, का बड़ा आर्थिक महत्व है, क्योंकि यह चीनी का मुख्य स्रोत है। ग्लूकोज (या अंगूर चीनी) और फ्रुक्टोज, जैसा कि उनके नाम से संकेत मिलता है, मुख्य रूप से रसदार फलों में बड़ी मात्रा में जमा होते हैं और मनुष्यों द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। कई पौधों के समूहों (कैक्टस, क्रसुलेसी, ऑर्किड) के लिए, सेल सैप में बलगम के रूप में पॉलीसेकेराइड का संचय विशेषता है।

पकने वाले बीजों की कोशिकाएं कोलाइडल घोल के रूप में रिक्तिका में बड़ी मात्रा में प्रोटीन जमा करती हैं, इसलिए उन्हें प्रोटीन रिक्तिका कहा जाता है। इन प्रोटीनों का संश्लेषण दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के संलग्न राइबोसोम पर होता है, जो प्रोटीन रिक्तिका के विकास से निकटता से जुड़ा हुआ है। जब बीजों को उनके विकास के बाद के चरणों में निर्जलित किया जाता है, तो रसधानियों से पानी निकाल दिया जाता है, कोशिका रस में प्रोटीन की मात्रा बढ़ जाती है, और यह एक ठोस जेल अवस्था में चला जाता है। परिपक्व बीजों के निर्जलित रिक्तिका को प्रोटीन बॉडी या एल्यूरोन ग्रेन (नीचे देखें) कहा जाता है। प्रोटीन रिक्तिकाएं न केवल बीज कोशिकाओं में, बल्कि कई अन्य पौधों की कोशिकाओं में भी पाई जाती हैं।

से कार्बनिक अम्लसेल रस में, नींबू, सेब, एम्बर और ऑक्सालिक सबसे आम हैं। ये एसिड बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं, उदाहरण के लिए, कच्चे फलों के सेल रस में, उन्हें खट्टा स्वाद देते हैं। जब फल पकते हैं, तो कार्बनिक अम्लों को श्वसन सब्सट्रेट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, इसलिए फलों का खट्टा स्वाद आमतौर पर गायब हो जाता है। कार्बनिक अम्ल के लवण, खनिज आयनों के साथ मिलकर कोशिका में आसमाटिक प्रक्रियाओं में सबसे बड़ी भूमिका निभाते हैं।

सेल सैप की संरचना में अक्सर टैनिन - टैनिन शामिल होते हैं। ये कसैले स्वाद के साथ नाइट्रोजन मुक्त चक्रीय यौगिक (फिनोल के डेरिवेटिव) हैं। उच्च पौधों की कुछ कोशिकाओं के लिए, टैनिन का संचय मुख्य कार्यों में से एक बन जाता है। ऐसी कोशिकाओं के केंद्रीय रिक्तिका की सामग्री उनके जीवनकाल में हरे रंग की होती है। पीला, और ऑस्मियम के साथ फिक्सिंग या फेरिक क्लोराइड के साथ धुंधला होने के बाद, यह काला दिखता है। टैनिन युक्त कोशिकाएं किसी दिए गए ऊतक की अन्य कोशिकाओं के बीच एक-एक करके विकार में बिखरी हो सकती हैं या समूहों में एकत्र की जा सकती हैं। विशेष रूप से टैनिन से भरपूर तने और जड़ों की छाल की कोशिकाएँ (ओक, विलो, स्प्रूस, बर्गनिया), अपंग फल ( अखरोट), पत्तियां (चाय) और कुछ पैथोलॉजिकल परिणाम (उदाहरण के लिए, ओक के पत्तों पर तथाकथित स्याही नट की कोशिकाएं)। जब कोशिकाएं मर जाती हैं, तो टैनिन ऑक्सीकृत हो जाते हैं, कोशिका झिल्ली को संसेचन देते हैं और देते हैं गहरा भूरा रंग. इन पदार्थों में है एंटीसेप्टिक गुणऔर इसलिए पौधे को संक्रमण से बचाएं। टैनिन का तकनीकी महत्व यह है कि उनका उपयोग चमड़े को टैन करने के लिए किया जाता है। उसी समय, त्वचा को बनाने वाले प्रोटीन को अघुलनशील अवस्था में स्थानांतरित कर दिया जाता है और सूजन बंद हो जाती है; त्वचा मुलायम हो जाती है, पानी में श्लेष्मायुक्त नहीं।

अल्कलॉइड रासायनिक रूप से विविध नाइट्रोजन युक्त पदार्थ हैं जो एक विषम प्रकृति के होते हैं जिनका स्वाद कड़वा होता है। उनके पास है क्षारीय गुणऔर आमतौर पर नमक के रूप में सेल सैप में निहित होते हैं। वे आम तौर पर रंगहीन होते हैं, शायद ही कभी रंगीन होते हैं (नारंगी दूधिया का रस)। अल्कलॉइड उच्च पौधों की कोशिकाओं की विशेषता है और अन्य जीवों में दुर्लभ हैं। अब तक 2000 से अधिक अल्कलॉइड का वर्णन किया गया है। उनकी रचना अक्सर की विशेषता है कुछ समूहपौधे (प्रजातियां, जीनस)। कई पौधों के जहर अल्कलॉइड से संबंधित हैं। उनमें से कुछ, जैसे कैफीन (कॉफी के बीजों में), एट्रोपिन (बेलाडोना के सभी अंगों में), कुनैन (सिनकोना की छाल में), मॉर्फिन, कोडीन (पोस्त फलों में), आदि का व्यापक रूप से दवा के रूप में उपयोग किया जाता है। दवाइयाँ. कई पौधों के घायल होने पर दूधिया रस बहता है, रसधानियों की सामग्री होती है, जो अक्सर अल्कलॉइड्स (खसखस, कलैंडिन) या रबर (हेविया, सिंहपर्णी) से भरपूर होती है।

ग्लाइकोसाइड्स - प्राकृतिक पदार्थों का एक व्यापक समूह, अल्कोहल, एल्डिहाइड, फिनोल और अन्य पदार्थों के साथ शर्करा के यौगिक। औषधि में अनेक पादप ग्लाइकोसाइड का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, फॉक्सग्लोव और घाटी के लिली से निकाले गए कार्डियक ग्लाइकोसाइड)। सेल सैप पिगमेंट, फ्लेवोनोइड्स भी ग्लाइकोसाइड्स से संबंधित हैं। उनमें से एक - एंथोसायनिन (ग्रीक एंथोस - फूल; क्यानोस - नीला) - कोशिका को लाल, नीला या बैंगनी; अन्य - फ्लेवोन (अव्य। फ्लेवस - पीला) - पीला। कई पौधों के फूलों के रंगीन हिस्सों की रंग सीमा (बैंगनी से लाल तक) उनके सेल सैप में एंथोसायनिन की उपस्थिति के कारण होती है। रंग के रंगों में अंतर सेल सैप की एक अलग प्रतिक्रिया के साथ जुड़ा हुआ है: यदि यह अम्लीय है, तो लाल स्वर प्रबल होते हैं, तटस्थ - बैंगनी, और थोड़ी क्षारीय प्रतिक्रिया के साथ - नीला। एंथोसायनिन द्वारा विभिन्न धातुओं के साथ परिसरों के निर्माण से रंगों की उपस्थिति भी प्रभावित होती है। फ्लेवोन कई पौधों (टोडफ्लैक्स, मुलीन, प्रिमरोज़, कई फलियां और कंपोजिट) ​​की पंखुड़ियों के पीले रंग का निर्धारण करते हैं। सेल सैप के फ्लेवोनोइड्स या क्रोमोप्लास्ट्स के प्लास्टोग्लोब्यूल्स के कैरोटीनॉयड्स के कारण होने वाले फूलों का चमकीला रंग परागण करने वाले कीड़ों को आकर्षित करने का कार्य करता है।

सेल चयापचय में कार्बनिक अम्ल, टैनिन, एल्कलॉइड और सेल सैप के ग्लाइकोसाइड के महत्व को अभी तक पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं किया गया है। पहले, I) P) को आमतौर पर विनिमय के अंतिम उत्पाद के रूप में माना जाता था। वर्तमान में, यह दिखाया गया है कि उनमें से कई फिर से चयापचय प्रक्रियाओं में शामिल हो सकते हैं और इसलिए, उन्हें आरक्षित पदार्थ भी माना जा सकता है।

रिक्तिका के कार्य। पादप कोशिकाओं में रिक्तिकाएँ दो मुख्य कार्य करती हैं - आरक्षित पदार्थों और अपशिष्टों का संचय और स्फीति का रखरखाव। सेल सैप की रासायनिक संरचना के उपरोक्त विवरण से पहला कार्य स्पष्ट है। रिक्तिका के दूसरे कार्य के लिए स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। केंद्रीय रिक्तिका के कोशिका रस में आयनों और शर्करा की सांद्रता आमतौर पर कोशिका झिल्ली की तुलना में अधिक होती है; टोनोप्लास्ट रिक्तिका से इन पदार्थों के प्रसार को काफी धीमा कर देता है और साथ ही पानी के लिए आसानी से पारगम्य होता है। इसलिए, यदि खोल पानी से पर्याप्त रूप से संतृप्त है, तो बाद वाला विसरण द्वारा रसधानी में प्रवेश करेगा। विलेय के लिए चुनिंदा पारगम्य झिल्ली के माध्यम से पानी के प्रसार की यह एकदिशीय प्रक्रिया परासरण कहलाती है। में आ रहा है

रिक्तिका का निर्माण। केंद्रीय रिक्तिका, अधिकांश परिपक्व पादप कोशिकाओं की विशेषता, कोशिका वृद्धि के दौरान उत्पन्न होती है और कई छोटे रिक्तिका के संलयन द्वारा विभेदन होता है, जो आमतौर पर मेरिस्टेमेटिक (भ्रूण) कोशिकाओं में पाए जाते हैं। इन साइटोप्लाज्मिक वैक्यूल्स की उत्पत्ति पूरी तरह से समझ में नहीं आती है। सबसे ज्यादा संभव तरीकेरिक्तिका का निर्माण दानेदार एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम के सिस्टर्न द्वारा स्थानीय एक्सटेंशन का निर्माण होता है, जिनमें से झिल्ली राइबोसोम खो देते हैं (चित्र। 26)। ये एक्सटेंशन तब अलग-थलग, गोल और रिक्तिका में बदल जाते हैं, और जालीदार झिल्ली उनका टोनोप्लास्ट बन जाता है। एक और संभव पथ- रेटिकुलर सिस्टर्न द्वारा एग्रानुलर पुटिकाओं की टुकड़ी, जो एक दूसरे के साथ विलय करके छोटे रिक्तिकाएं बनाती हैं। गोल्गी तंत्र (वेसिकल्स और डिक्टायोसोम सिस्टर्न) के तत्वों की भागीदारी के साथ रिक्तिका का गठन स्पष्ट रूप से भी हो सकता है।

लाइसोसोम।लाइसोसोम एक झिल्ली द्वारा हाइलोप्लाज्म से अलग किए गए गठन होते हैं और इसमें हाइड्रोलाइटिक एंजाइम होते हैं जो सभी जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स (न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड), लिपिड और अन्य को नष्ट कर सकते हैं। कार्बनिक यौगिक. पादप कोशिकाओं के लाइसोसोम आमतौर पर छोटे (0.5-2 माइक्रोन) साइटोप्लाज्मिक रिक्तिकाएं और पुटिकाएं होती हैं - एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम या गोल्गी तंत्र के डेरिवेटिव। उच्च पौधों के लाइसोसोम का मुख्य कार्य स्थानीय ऑटोलिसिस (ग्रीक ऑटोस - स्वयं; लसीका - विघटन) या स्थानीय ऑटोफैगी (ग्रीक फागोस - डिवोरिंग) है - अपने स्वयं के कोशिका के साइटोप्लाज्म के अलग-अलग वर्गों (पाचन) का विनाश, इसके साथ समाप्त होता है इसके स्थान पर एक साइटोप्लाज्मिक रिक्तिका का निर्माण होता है।

पौधों में लाइसोसोम का निर्माण और कार्य प्रायः निम्न प्रकार से होता है। लाइसोसोम का बिछाने साइटोप्लाज्म के एग्रानुलर सिस्टर्न के अलगाव से शुरू होता है, जिसमें राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स, डिक्टियोसोम (चित्र। 27) हो सकते हैं।

पाचन में शामिल हाइड्रोलाइटिक एंजाइम इंसुलेटिंग सिस्टर्न में या पृथक क्षेत्र में प्रवेश करने वाले पुटिकाओं में समाहित हो सकते हैं। फिर इन्सुलेट टैंक की आंतरिक झिल्ली नष्ट हो जाती है, हाइड्रोलाइटिक एंजाइम जारी होते हैं और एक विनाशकारी कार्य करते हैं। बाहरी झिल्ली संरक्षित है और इस तरह के एक ऑटोलिटिक रिक्तिका (लाइसोसोम) के टोनोप्लास्ट की भूमिका निभाती है। ऑटोलिसिस की प्रक्रिया की शुरुआत में, इसमें मौजूद अंगों को अभी भी पहचाना जा सकता है, लेकिन जल्द ही वे पूर्ण क्षय से गुजरते हैं और केवल झिल्ली और अनाकार के अवशेष अंधेरा जनताअटूट सामग्री। फिर वे भी गायब हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक विशिष्ट पारदर्शी साइटोप्लाज्मिक रिक्तिका का निर्माण होता है। प्रपत्र

समावेशन

समावेशन की उत्पत्ति और कार्य। एक पादप कोशिका में समावेशन का निर्माण इसके कुछ भागों में कुछ चयापचय उत्पादों की स्थानीय सांद्रता से जुड़ा होता है - हाइलोप्लाज्म में, विभिन्न अंग, कम अक्सर कोशिका झिल्ली में। ऐसा अत्यधिक संचयचयापचय से बहिष्कृत पदार्थ, अक्सर एक अनाकार रूप में या क्रिस्टल के रूप में - समावेशन के रूप में उनकी वर्षा की ओर जाता है। चूंकि समावेशन ठोस या तरल लेकिन आकार के पदार्थ होते हैं, इसलिए उन्हें माइक्रोस्कोप के तहत पहचाना जा सकता है।

समावेशन की उपस्थिति, आकार और वितरण से, अक्सर एक प्रजाति, जेनेरा और पौधों के परिवार को दूसरों से अलग करना संभव होता है; इसलिए, समावेशन की पहचान और उनके आकार का वर्णन है बडा महत्वतुलनात्मक शरीर रचना विज्ञान में।

कार्यात्मक शब्दों में, समावेशन यौगिकों को अस्थायी रूप से कोशिकाओं (आरक्षित पदार्थ) या चयापचय के अंतिम उत्पादों के चयापचय से हटा दिया जाता है। समावेशन की पहली श्रेणी में स्टार्च अनाज, लिपिड ड्रॉपलेट्स और प्रोटीन जमा शामिल हैं; दूसरे के लिए - कुछ पदार्थों के क्रिस्टल। आरक्षित पोषक तत्वों को कुछ पौधों की कोशिकाओं में, मुख्य रूप से बीजों में, बहुत बड़ी मात्रा में जमा किया जा सकता है, इसलिए कई पौधों के बीज मानव और घरेलू पशुओं के पोषण के आधार के रूप में काम करते हैं।

स्टार्च के दाने। ये सबसे आम और महत्वपूर्ण प्लांट सेल समावेशन हैं। रासायनिक रूप से, स्टार्च a-1,4-L-ग्लूकन है - सेल्युलोज के समान एक पॉलीसेकेराइड, जो सैकड़ों ग्लूकोज अवशेषों से निर्मित होता है। जैसा कि सेल्युलोज (नीचे देखें) में, स्टार्च के अणुओं में जंजीरों का रूप होता है, लेकिन वे स्टार्च के दाने में एक दूसरे के समानांतर नहीं, बल्कि रेडी के साथ स्थित होते हैं। पौधों का आरक्षित स्टार्च, विशेष रूप से स्टार्च अनाज के रूप में पाया जाता है, पौधे की कोशिका में मुख्य प्रकार का आरक्षित पोषक तत्व होता है। यह शाकाहारी जानवरों द्वारा भोजन में उपयोग किया जाने वाला सबसे महत्वपूर्ण यौगिक भी है। अनाज का स्टार्च (चावल, गेहूं, राई, मक्का), आलू के कंद, केले के फल - सबसे महत्वपूर्ण स्रोतलोगों का पोषण। गेहूं का आटा, उदाहरण के लिए, लगभग 3/4 में स्टार्च के दाने होते हैं, आलू के कंद में स्टार्च 20-30% होता है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, स्टार्च के दाने केवल जीवित कोशिकाओं के प्लास्टिड्स में, उनके स्ट्रोमा में बनते हैं। आत्मसात (प्राथमिक) स्टार्च के दाने (एक या अधिक) प्रकाश में क्लोरोप्लास्ट में जमा होते हैं (चित्र 10, 11), जो प्रकाश संश्लेषण उत्पादों - शर्करा की अधिकता से बनते हैं। आसमाटिक रूप से निष्क्रिय स्टार्च का निर्माण प्रकाश संश्लेषक कोशिकाओं में आसमाटिक दबाव में हानिकारक वृद्धि को रोकता है। रात में, जब कोई प्रकाश संश्लेषण नहीं होता है, तो आत्मसात करने वाले स्टार्च को एंजाइमों द्वारा शर्करा में हाइड्रोलाइज किया जाता है और पौधे के अन्य भागों में ले जाया जाता है। आरक्षित (द्वितीयक) स्टार्च के दाने, जो प्रकाश से वंचित पौधों के भागों के एमाइलोप्लास्ट्स में जमा होते हैं, प्रकाश संश्लेषक कोशिकाओं के शर्करा से जो यहाँ प्रवाहित होते हैं, बहुत अधिक मात्रा में पहुँचते हैं। जब बचा हुआ स्टार्च गतिशील हो जाता है तो वह भी शर्करा में बदल जाता है। स्टार्च पौधों का मुख्य आरक्षित पदार्थ है।