एक प्रोकैरियोटिक कोशिका का केंद्रक। कोशिका केंद्रक। प्रोकैरियोट्स। यूकेरियोट्स। बायोपॉलिमर्स। कार्बोहाइड्रेट। लिपिड

यूकैर्योसाइटों, या नाभिकीय (अव्यक्त। यूकेरियोटासे यूनानीεύ- - अच्छा और κάρυον - कोर) - डोमेन (सुपररियलम)जीवित जीवों, कोशिकाओंकिसमें है नाभिक. को छोड़कर सभी जीव जीवाणुऔर आर्कियन, परमाणु हैं ( वायरसऔर viroidsयूकेरियोट्स भी नहीं हैं, लेकिन सभी जीवविज्ञानी उन्हें जीवित जीव नहीं मानते हैं)।

जानवरों, पौधे, मशरूम, साथ ही सामान्य नाम के तहत जीवों के समूह प्रॉटिस्टासभी यूकेरियोटिक जीव हैं। वे हो सकते है अनेक जीवकोष काऔर बहुकोशिकीयलेकिन सभी के पास है समग्र योजनाकोशिका संरचनाएं। ऐसा माना जाता है कि इन सभी असमान जीवों की एक ही उत्पत्ति होती है, इसलिए परमाणु समूह को मोनोफिलेटिक माना जाता है टैक्सोनसर्वोच्च पद। सबसे आम परिकल्पनाओं के अनुसार, यूकेरियोट्स 1.5-2 अरब साल पहले दिखाई दिए। यूकेरियोट्स के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई सहजीवन - सिम्बायोसिसएक यूकेरियोटिक कोशिका के बीच, जाहिरा तौर पर पहले से ही एक नाभिक और सक्षम है phagocytosis, और इस सेल द्वारा अवशोषित जीवाणु- पूर्ववर्ती माइटोकॉन्ड्रियाऔर प्लास्टिड.

यूकेरियोटिक कोशिका की संरचना

यूकेरियोटिक कोशिकाएं औसतन बहुत बड़ी होती हैं प्रोकार्योटिकमात्रा में अंतर हजारों गुना तक पहुंच जाता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में लगभग एक दर्जन प्रजातियां शामिल हैं विभिन्न संरचनाएंजाना जाता है अंगों(या अंगों, जो, हालांकि, इस शब्द के मूल अर्थ को कुछ हद तक विकृत कर देता है), जिनमें से कई साइटोप्लाज्म से एक या एक से अधिक झिल्लियों से अलग हो जाते हैं (में प्रोकैरियोटिक कोशिकाएंएक झिल्ली से घिरे आंतरिक अंग दुर्लभ हैं)। मुख्य- यह यूकेरियोट्स में एक दोहरी झिल्ली (दो प्राथमिक झिल्लियों) से घिरी हुई कोशिका का एक हिस्सा है और इसमें आनुवंशिक सामग्री होती है: अणु डीएनए, "पैक करना गुणसूत्रों. केंद्रक आमतौर पर एक होता है, लेकिन बहुसंस्कृति कोशिकाएं भी होती हैं।

राज्यों में विभाजन

यूकेरियोट्स के सुपरकिंगडम को राज्यों में विभाजित करने के लिए कई विकल्प हैं। साम्राज्य पहले थे पौधेऔर जानवरों. फिर राज्य आवंटित किया गया मशरूम, जो जैव रासायनिक विशेषताओं के कारण, अधिकांश जीवविज्ञानियों के अनुसार, इनमें से किसी भी राज्य को नहीं सौंपा जा सकता है। साथ ही, कुछ लेखक राज्यों में भेद करते हैं प्रोटोजोआ,myxomycetes, क्रोमिस्ट. कुछ प्रणालियों में 20 राज्य तक होते हैं। सिस्टम द्वारा थॉमस कैवलियर-स्मिथसभी यूकेरियोट्स को दो मोनोफिलेटिक टैक्सा में बांटा गया है - यूनिकोंटा और बिकोंटा . ऐसे यूकेरियोट्स की स्थिति कोलोडिशन (कोलोडिशन) और Diphyllia , वर्तमान में परिभाषित नहीं है।

यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स के बीच अंतर

यूकेरियोटिक कोशिकाओं की सबसे महत्वपूर्ण, मौलिक विशेषता कोशिका में अनुवांशिक तंत्र के स्थान से जुड़ी हुई है। सभी यूकेरियोट्स का आनुवंशिक तंत्र नाभिक में स्थित है और एक परमाणु झिल्ली द्वारा संरक्षित है (ग्रीक में, "यूकेरियोट" का अर्थ है एक नाभिक होना)। डीएनएयूकेरियोट्स रैखिक हैं (प्रोकैरियोट्स में, डीएनए गोलाकार है और कोशिका के एक विशेष क्षेत्र में स्थित है - न्यूक्लियॉइडजो बाकी साइटोप्लाज्म से एक झिल्ली द्वारा अलग नहीं होता है)। यह प्रोटीन से जुड़ा होता है हिस्टोनऔर अन्य क्रोमोसोमल प्रोटीन जो बैक्टीरिया में नहीं होते हैं।

यूकेरियोट्स के जीवन चक्र में, आमतौर पर दो परमाणु चरण होते हैं (हैप्लोफ़ेज़ और डिप्लोफ़ेज़)। पहले चरण में गुणसूत्रों के एक अगुणित (एकल) सेट की विशेषता होती है, फिर विलय, दो अगुणित कोशिकाएं(या दो नाभिक) एक द्विगुणित कोशिका (नाभिक) बनाते हैं जिसमें गुणसूत्रों का एक दोहरा (द्विगुणित) समूह होता है। कभी-कभी अगले विभाजन पर, और अधिक बार कई विभाजनों के बाद, कोशिका फिर से अगुणित हो जाती है। ऐसा जीवन चक्रऔर सामान्य तौर पर, डिप्लोइडी प्रोकैरियोट्स की विशेषता नहीं है।

तीसरा, शायद सबसे दिलचस्प, अंतर यूकेरियोटिक कोशिकाओं में विशेष ऑर्गेनेल की उपस्थिति है, जिनके अपने स्वयं के आनुवंशिक उपकरण हैं, जो विभाजन से गुणा करते हैं और एक झिल्ली से घिरे होते हैं। ये अंग हैं माइटोकॉन्ड्रियाऔर प्लास्टिड. उनकी संरचना और गतिविधि में, वे आश्चर्यजनक रूप से समान हैं जीवाणु. इस परिस्थिति ने आधुनिक वैज्ञानिकों को इस विचार के लिए प्रेरित किया कि ऐसे जीव जीवाणुओं के वंशज हैं जो प्रवेश कर चुके हैं सहजीवीयूकेरियोट्स के साथ संबंध। प्रोकैरियोट्स की विशेषता कम संख्या में ऑर्गेनेल हैं, और उनमें से कोई भी दोहरी झिल्ली से घिरा नहीं है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, कोई एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी तंत्र या लाइसोसोम नहीं होता है।

एक और महत्वपूर्ण अंतरप्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के बीच - यूकेरियोट्स में उपस्थिति एंडोसाइटोसिस, जिसमें कई समूह शामिल हैं phagocytosis. फागोसाइटोसिस (शाब्दिक रूप से "कोशिका द्वारा खा रहा है") यूकेरियोटिक कोशिकाओं को पकड़ने, एक झिल्ली पुटिका में संलग्न करने और विभिन्न प्रकार के ठोस कणों को पचाने की क्षमता है। यह प्रक्रिया शरीर में एक महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक कार्य प्रदान करती है। इसे सबसे पहले खोला गया था I. I. मेचनिकोवसमुद्री सितारों पर। यूकेरियोट्स में फैगोसाइटोसिस की उपस्थिति सबसे अधिक संभावना औसत आकार (नीचे आकार के अंतर पर अधिक) से जुड़ी है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का आकार अतुलनीय रूप से छोटा होता है, और इसलिए, यूकेरियोट्स के विकासवादी विकास की प्रक्रिया में, उन्हें बड़ी मात्रा में भोजन के साथ शरीर की आपूर्ति करने की समस्या का सामना करना पड़ा। नतीजतन, पहले वास्तविक, मोबाइल जीव यूकेरियोट्स के बीच दिखाई देते हैं। शिकारियों.

ज्यादातर बैक्टीरिया होते हैं कोशिका भित्ति, यूकेरियोटिक से भिन्न (सभी यूकेरियोट्स में यह नहीं है)। प्रोकैरियोट्स में, यह एक मजबूत संरचना है, जिसमें मुख्य रूप से शामिल हैं मुरीना(स्यूडोमुरिन से आर्किया में)। म्यूरिन की संरचना ऐसी है कि प्रत्येक कोशिका एक विशेष जाल बैग से घिरी होती है, जो एक विशाल अणु है। कई यूकेरियोट्स में कोशिका भित्ति होती है प्रॉटिस्टा, मशरूम और पौधे। कवक में, यह शामिल है काइटिनऔर ग्लूकेन्स, वाई निचले पौधे- से सेल्यूलोजऔर ग्लाइकोप्रोटीन, डायटम सिलिकिक एसिड से एक कोशिका भित्ति को संश्लेषित करते हैं उच्च पौधेयह सेलूलोज़, हेमिसेल्यूलोज़ और से बना है कंघी के समान आकार. जाहिर है, बड़ी यूकेरियोटिक कोशिकाओं के लिए उच्च शक्ति वाले एकल अणु से कोशिका भित्ति बनाना असंभव हो गया है। यह परिस्थिति यूकेरियोट्स को सेल दीवार के लिए एक अलग सामग्री का उपयोग करने के लिए मजबूर कर सकती है। एक अन्य व्याख्या यह है कि यूकेरियोट्स के सामान्य पूर्वज, शिकार के संक्रमण के संबंध में, अपनी कोशिका भित्ति खो चुके थे, और फिर म्यूरिन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीन भी खो गए थे। जब यूकेरियोट्स का एक हिस्सा वापस आता है परासरणीपोषण, कोशिका भित्ति फिर से प्रकट हुई, लेकिन एक अलग जैव रासायनिक आधार पर।

बैक्टीरिया का चयापचय भी विविध है। सामान्य तौर पर, चार प्रकार के पोषण होते हैं, और ये सभी बैक्टीरिया के बीच पाए जाते हैं। ये हैं फोटोऑटोट्रॉफिक, फोटोहेटरोट्रॉफिक, केमोआटोट्रॉफिक, केमोहेटरोट्रॉफिक (फोटोट्रॉफिक सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करते हैं, केमोट्रॉफिक रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं)। दूसरी ओर, यूकेरियोट्स, या तो स्वयं सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा का संश्लेषण करते हैं, या इस मूल की तैयार ऊर्जा का उपयोग करते हैं। यह यूकेरियोट्स के बीच शिकारियों की उपस्थिति के कारण हो सकता है, जिसके लिए ऊर्जा को संश्लेषित करने की आवश्यकता गायब हो गई है।

एक और अंतर कशाभिका की संरचना है। बैक्टीरिया में, वे पतले होते हैं - व्यास में केवल 15-20 एनएम। ये प्रोटीन के खोखले तंतु होते हैं। फ्लैगेलिन. यूकेरियोटिक फ्लैगेल्ला की संरचना बहुत अधिक जटिल है। वे एक झिल्ली से घिरे एक कोशिका वृद्धि हैं और केंद्र में परिधीय सूक्ष्मनलिकाएं और दो सूक्ष्मनलिकाएं के नौ जोड़े के साइटोस्केलेटन (अक्षतंतु) होते हैं। प्रोकैरियोटिक फ्लैगेल्ला को घुमाने के विपरीत, यूकेरियोटिक फ्लैगेल्ला झुकता है या झुर्रीदार होता है।

जीवों के जिन दो समूहों पर हम विचार कर रहे हैं, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, उनके औसत आकार में बहुत भिन्नता है। एक प्रोकैरियोटिक कोशिका का व्यास आमतौर पर 0.5–10 µm होता है, जबकि यूकेरियोट्स में एक ही सूचक 10–100 µm होता है। ऐसी कोशिका का आयतन प्रोकैरियोटिक कोशिका की तुलना में 1000-10000 गुना बड़ा होता है।

राइबोसोमप्रोकैरियोट्स छोटे (70S-प्रकार) हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में साइटोप्लाज्म में स्थित बड़े 80S-प्रकार के राइबोसोम और माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स में स्थित प्रोकैरियोटिक-प्रकार के 70s राइबोसोम होते हैं।

जाहिर है, इन समूहों के होने का समय भी अलग-अलग होता है। लगभग 3.5 बिलियन वर्ष पहले विकास की प्रक्रिया में पहले प्रोकैरियोट्स उत्पन्न हुए, और लगभग 1.2 बिलियन वर्ष पहले यूकेरियोटिक जीवों की उत्पत्ति हुई।

सभी प्रकार के यूकेरियोट्स को दोनों प्रकार के प्रजनन की विशेषता है। 1) अलैंगिक प्रजनन: -एककोशिकीय: -माइटोटिक विभाजन; - विद्वता (बहुविभाजन); - नवोदित; - बीजाणु गठन; - बहुकोशिकीय: - वानस्पतिक प्रसार; - बीजाणु गठन। 2) यौन प्रजनन: एककोशिकीय: - संयुग्मन (एक यौन प्रक्रिया जो तब होती है जब दो वनस्पति कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं); -संयोजन (दो जनन कोशिकाओं या दो व्यक्तियों के संलयन की प्रक्रिया); बहुकोशिकीय: - बिना निषेचन के; - निषेचन के साथ।

यूकेरियोट्स सबसे प्रगतिशील हैं व्यवस्थित जीव. हमारे लेख में, हम इस बात पर विचार करेंगे कि कौन से वन्यजीव प्रतिनिधि इस समूह के हैं और संगठन की किन विशेषताओं ने उन्हें जैविक दुनिया में एक प्रमुख स्थान पर कब्जा करने की अनुमति दी है।

यूकेरियोट्स कौन हैं

अवधारणा की परिभाषा के अनुसार, यूकेरियोट्स ऐसे जीव हैं जिनकी कोशिकाओं में एक गठित नाभिक होता है। इनमें निम्नलिखित साम्राज्य शामिल हैं: पौधे, पशु, मशरूम। और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि उनका शरीर कितना जटिल है। माइक्रोस्कोपिक अमीबा, वोल्वॉक्स कॉलोनियां, ये सभी यूकेरियोट्स हैं।

हालांकि वास्तविक ऊतकों की कोशिकाएं कभी-कभी केंद्रक से रहित हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, यह एरिथ्रोसाइट्स में मौजूद नहीं है। इसके बजाय, इस रक्त कोशिका में हीमोग्लोबिन होता है, जो ऑक्सीजन ले जाता है और कार्बन डाईऑक्साइड. ऐसी कोशिकाओं में उनके विकास के पहले चरणों में ही एक नाभिक होता है। तब यह ऑर्गेनेल नष्ट हो जाता है, और साथ ही पूरे ढांचे को विभाजित करने की क्षमता खो जाती है। इसलिए, अपना कार्य करने के बाद, ऐसी कोशिकाएँ मर जाती हैं।

यूकेरियोट्स की संरचना

सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एक नाभिक होता है। और कभी-कभी एक भी नहीं। यह दो-झिल्ली अंगक अपनी मैट्रिक्स आनुवंशिक जानकारी में डीएनए अणुओं के रूप में एन्क्रिप्टेड होता है। नाभिक में एक सतह तंत्र होता है जो पदार्थों का परिवहन प्रदान करता है, और एक मैट्रिक्स - इसका आंतरिक पर्यावरण. इस संरचना का मुख्य कार्य वंशानुगत जानकारी का भंडारण और विभाजन के परिणामस्वरूप गठित बेटी कोशिकाओं में इसका स्थानांतरण है।

कर्नेल का आंतरिक वातावरण कई घटकों द्वारा दर्शाया गया है। सबसे पहले, यह कैरियोप्लाज्म है। इसमें न्यूक्लियोली और क्रोमैटिन स्ट्रैंड होते हैं। बाद वाले प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड से बने होते हैं। यह उनके सर्पिलीकरण के दौरान होता है कि गुणसूत्र बनते हैं। वे सीधे अनुवांशिक जानकारी के वाहक हैं। यूकेरियोट्स ऐसे जीव हैं जिनमें, कुछ मामलों में, दो प्रकार के नाभिक बन सकते हैं: वनस्पति और जनन। इसका एक उल्लेखनीय उदाहरण इन्फ्यूसोरिया है। इसके जनन नाभिक जीनोटाइप के संरक्षण और संचरण को पूरा करते हैं, और वनस्पति नाभिक को विनियमित करते हैं

प्रो- और यूकेरियोट्स के बीच मुख्य अंतर

प्रोकैरियोट्स में एक अच्छी तरह से गठित नाभिक नहीं होता है। जीवों के इस समूह में केवल एक ही शामिल है - बैक्टीरिया। लेकिन संरचना की ऐसी विशेषता का यह मतलब बिल्कुल नहीं है कि इन जीवों की कोशिकाओं में आनुवंशिक जानकारी के वाहक नहीं हैं। बैक्टीरिया में गोलाकार डीएनए अणु होते हैं - प्लास्मिड। हालांकि, वे में समूहों के रूप में स्थित हैं निश्चित स्थानसाइटोप्लाज्म और एक सामान्य झिल्ली नहीं है। इस संरचना को न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। एक अंतर और है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में डीएनए परमाणु प्रोटीन से जुड़ा नहीं है। वैज्ञानिकों ने यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्लास्मिड के अस्तित्व को स्थापित किया है। वे कुछ अर्ध-स्वायत्त जीवों में पाए जाते हैं, जैसे प्लास्टिड्स और माइटोकॉन्ड्रिया।

प्रगतिशील भवन सुविधाएँ

यूकेरियोट्स में ऐसे जीव शामिल हैं जो संगठन के सभी स्तरों पर अधिक जटिल संरचनात्मक विशेषताओं में भिन्न हैं। सबसे पहले, यह प्रजनन की विधि से संबंधित है। बैक्टीरियल न्यूक्लियॉइड उनमें से सबसे सरल - दो में प्रदान करता है। यूकेरियोट्स ऐसे जीव हैं जो अपनी तरह के सभी प्रकार के प्रजनन में सक्षम हैं: यौन और अलैंगिक, पार्थेनोजेनेसिस, संयुग्मन। यह एक संख्या के जीनोटाइप में आनुवंशिक जानकारी, उपस्थिति और निर्धारण के आदान-प्रदान को सुनिश्चित करता है उपयोगी सुविधाएँ, और इसलिए लगातार बदलती परिस्थितियों के लिए जीवों का बेहतर अनुकूलन पर्यावरण. इस विशेषता ने यूकेरियोट्स को जैविक दुनिया की प्रणाली में एक प्रमुख स्थान पर कब्जा करने की अनुमति दी।

तो, यूकेरियोट्स जीवों की कोशिकाओं में होते हैं जिनमें एक गठित नाभिक होता है। इनमें पौधे, जानवर और कवक शामिल हैं। एक नाभिक की उपस्थिति प्रदान करने वाली संरचना की एक प्रगतिशील विशेषता है उच्च स्तरविकास और अनुकूलन।