जीवित जीवों की मूल इकाई के रूप में कोशिकाएं - सत्र 3

कोशिकांग कोशिका के अंदर विशिष्ट संरचनाएं होती हैं जो कोशिका के अस्तित्व और समग्र संचालन के लिए आवश्यक विशिष्ट कार्य करती हैं। प्रत्येक कोशिकांग आमतौर पर एक झिल्ली के भीतर बंद होता है जो इसकी सामग्री को कोशिका के बाकी हिस्सों से अलग करता है, और इसकी एक विशिष्ट संरचना और कार्य-समूह होता है। organelles के कुछ उदाहरणों में नाभिक शामिल है जिसमें कोशिका की आनुवंशिक सामग्री होती है तथा माइटोकॉन्ड्रिया जो कोशिका के लिए ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।

केन्द्रक एक अत्यंत विशिष्ट कोशिकांग है जो अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। यह कोशिका के आनुवंशिक पदार्थ को संरक्षित रखने और उसकी सुरक्षा के लिए जिम्मेदार है। नाभिक के भीतर आनुवंशिक पदार्थ DNA और संबंधित प्रोटीन से बना होता है। नाभिक की संरचना में एक नाभिकीय आवरण शामिल होता है, जो एक दोहरी झिल्ली होती है जो नाभिक की सामग्री को घेरे रहती है। नाभिकीय आवरण नाभिकीय छिद्रों द्वारा छिद्रित होता है। ये छिद्र अणुओं को नाभिक के अंदर और बाहर जाने की अनुमति देते हैं।

न्यूक्लियोलस नाभिक के अंदर एक विशिष्ट क्षेत्र है जो राइबोसोम के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होता है, जो प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं। नाभिक के भीतर DNA विशिष्ट इकाइयों में संगठित होता है, जिन्हें जीन कहा जाता है, जो विशिष्ट प्रोटीन के उत्पादन के लिए कोड करते हैं। नाभिक की संरचना या कार्य में असामान्यताएं विभिन्न प्रकार की बीमारियों का कारण बन सकती हैं, जिनमें कैंसर, विकास संबंधी विकार और आनुवंशिक विकार शामिल हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाने वाले organelles हैं। वे एटीपी के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार हैं। एटीपी का तात्पर्य एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट है। माइटोकॉन्ड्रिया की एक अनोखी संरचना होती है, जिसमें एक आंतरिक और बाहरी झिल्ली होती है और उनका अपना DNA है। माइटोकॉन्ड्रिया की शिथिलता को कई प्रकार की बीमारियों से जोड़ा गया है, जिनमें चयापचय संबंधी विकार और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग शामिल हैं।

राइबोसोम सभी जीवित कोशिकाओं में पाए जाने वाले छोटे, जटिल संरचनाएं हैं जो प्रोटीन बनाने के लिए जिम्मेदार हैं। वे दो भागों, बड़ी उप इकाई और छोटी उप इकाई से बने होते हैं, जो एक साथ मिलकर कार्यात्मक राइबोसोम बनाते हैं। राइबोसोम कोशिका के cytoplasm में पाए जा सकते हैं, साथ ही खुरदरी अन्तर्प्रद्रव्यी जालिका में भी, जहां वे प्रोटीन संश्लेषण और परिवहन में शामिल होते हैं। राइबोसोम सभी जीवित कोशिकाओं के कामकाज के लिए आवश्यक हैं और प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में पाए जाते हैं। राइबोसोम मैसेंजर आरएनए अणुओं के भीतर निहित जानकारी को डिकोड करके काम करते हैं। फिर वे इस जानकारी का उपयोग अमीनो एसिड को एक विशिष्ट अनुक्रम में इकट्ठा करने के लिए करते हैं जो अंततः प्रोटीन का निर्माण करेगा।

अन्तःप्रद्रव्यी जालिका झिल्ली से बंधी नलियों और चपटी थैलियों का एक जटिल नेटवर्क है। यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। अन्तःप्रद्रव्यी जालिका दो प्रकार की होती है। खुरदरी अन्तर्द्रव्यी जालिका और चिकनी अन्तर्द्रव्यी जालिका। खुरदरी अन्तर्द्रव्यी जालिका राइबोसोम से युक्त होती है, जो प्रोटीन का संश्लेषण करती है। नव संश्लेषित प्रोटीन को तह, रूपांतरण और कोशिका के अन्य भागों में परिवहन के लिए खुरदरी अंतर्द्रव्यी जालिका के लुमेन में ले जाया जाता है। चिकनी अंतर्द्रव्यी जालिका में राइबोसोम नहीं होते हैं तथा यह लिपिड चयापचय, विषहरण, तथा कैल्शियम आयन भंडारण और विमोचन में शामिल होती है।

गॉल्जी उपकरण यूकेरियोटिक कोशिकाओं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जो पैकेजिंग और वितरण केंद्र की तरह काम करता है। यह प्रोटीन और लिपिड को ग्रहण करता है, उन्हें संशोधित करता है, और उन्हें उनके अंतिम गंतव्य तक भेजता है। गॉल्जी उपकरण चपटी झिल्लियों के ढेर से बना होता है, जिसे सिस्टर्नी कहते हैं। प्रत्येक सिस्टर्ना का एक विशिष्ट कार्य होता है, जिसमें उससे होकर आने वाले अणुओं को संसाधित करना और उनमें परिवर्तन करना शामिल है। गॉल्जी उपकरण प्रोटीन और लिपिड को छांटने और पुटिकाओं में पैक करने के लिए जिम्मेदार है, जो कोशिका के लिए डिलीवरी ट्रक की तरह काम करते हैं। गॉल्जी उपकरण कुछ जटिल कार्बोहाइड्रेट बनाने में मदद करता है जो बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स में पाए जाते हैं। गॉल्जी उपकरण के बिना कोशिका ठीक से काम नहीं कर पाएगी।

साइटोस्केलेटन यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाने वाला प्रोटीन तंतुओं का एक जटिल नेटवर्क है। यह कोशिका को संरचनात्मक समर्थन और आकार प्रदान करता है। साइटोस्केलेटन में तीन मुख्य प्रकार के तंतु होते हैं। वे माइक्रोफिलामेंट, इंटरमीडिएट फिलामेंट और माइक्रोट्यूब्यूल हैं। माइक्रोफिलामेंट सबसे पतले तंतु होते हैं और एक्टिन प्रोटीन से बने होते हैं। वे कोशिका को अपना आकार बनाए रखने में मदद करते हैं तथा कोशिका गति और विभाजन में शामिल होते हैं। मध्यवर्ती तंतु अधिक मजबूत होते हैं तथा कोशिका को यांत्रिक सहायता प्रदान करते हैं। वे कोशिका के प्रकार के आधार पर विभिन्न प्रोटीनों से बने होते हैं।

सूक्ष्मनलिकाएं सबसे मोटे तंतु होते हैं और ट्यूबिलिन प्रोटीन से बने होते हैं। वे कोशिका विभाजन और अंतःकोशिकीय परिवहन सहित कई कोशिकीय प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं। साइटोस्केलेटन एक गतिशील संरचना है जिसे विभिन्न उत्तेजनाओं के प्रत्युत्तर में पुनः रूपान्तरित किया जा सकता है।

रिक्तिकाएँ झिल्ली से घिरे हुए organelles हैं जो कई जीवों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। वे मुख्य रूप से कोशिका के भीतर विभिन्न पदार्थों के भंडारण और रखरखाव के लिए जिम्मेदार होते हैं। रिक्तिकाएं पौधों की कोशिकाओं में आम हैं, जहां वे स्फीत दाब को बनाए रखने और कोशिका के pH को विनियमित करने में शामिल होती हैं। रिक्तिकाएं लाइसोसोम के रूप में भी कार्य कर सकती हैं, जो कोशिकीय अपशिष्ट को विघटित और पुनर्चक्रित करती हैं। पशु कोशिकाओं में भी रिक्तिकाएं होती हैं, लेकिन वे छोटी होती हैं और अलग कार्य करती हैं।

कुछ जीवों, जैसे अमीबा, में रिक्तिकाओं का उपयोग उत्सर्जन और अपशिष्ट निपटान के लिए किया जाता है। कुछ रिक्तिकाओं में ऐसे वर्णक होते हैं जो फूलों, फलों और पौधों के अन्य भागों को रंग देते हैं। अंततः, कुछ प्रजातियों में, रिक्तिकाएं विषाक्त पदार्थों या अन्य हानिकारक यौगिकों को संग्रहित करके रक्षा तंत्र के रूप में कार्य कर सकती हैं।

पेरोक्सीसोम्स छोटे, झिल्ली-बद्ध organelles होते हैं जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाते हैं। वे कोशिकीय चयापचय में भाग लेते हैं, विशेष रूप से फैटी एसिड के टूटने और हानिकारक पदार्थों के विषहरण में। पेरोक्सीसोम्स में एंजाइम होते हैं जो विभिन्न पदार्थों के ऑक्सीकरण में शामिल होते हैं, जिससे उपोत्पाद के रूप में हाइड्रोजन पेरोक्साइड उत्पन्न होता है। एन्ज़ाइम वे प्रोटीन अणु होते हैं जो प्रतिक्रिया की दर को तेज़ करते हैं।

हालाँकि, पेरोक्सीसोम में कैटेलेज नामक एक एंजाइम भी होता है, जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड को पानी और ऑक्सीजन में तोड़ देता है। इससे हाइड्रोजन पेरोक्साइड के संचय से कोशिका को होने वाली क्षति को रोकने में मदद मिलती है। पेरोक्सीसोम्स विशेष रूप से यकृत और गुर्दे की कोशिकाओं में प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं। वे नशीली दवाओं और अन्य हानिकारक पदार्थों के विषहरण में शामिल होते हैं। कुछ पौधों में, परॉक्सिसोम्स प्रकाश श्वसन में भी शामिल होते हैं, जो एक ऐसी प्रक्रिया है जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान उत्पन्न विषाक्त यौगिकों के स्तर को कम करने में मदद करती है।

सिलिया और फ्लैजिला पतली, बाल जैसी संरचनाएं हैं जो कई प्रकार की कोशिकाओं की सतह पर पाई जाती हैं। वे कोशिका की गति और संवेदन में शामिल होते हैं। दोनों की संरचना समान हैसिलिया आमतौर पर छोटी और अधिक संख्या में होती हैं, जबकि फ्लैजेला लंबी होती हैं और आमतौर पर केवल एक या कुछ प्रतियों में ही पाई जाती हैं। सिलिया श्वसन पथ, प्रजनन प्रणाली, तथा विशेष उपकला कोशिकाओं की शीर्ष सतह की कोशिकाओं की सतह पर पाई जाती हैं।

सिलिया सतह पर तरल पदार्थ और कणों को स्थानांतरित करने में मदद करती हैं। फ्लैगेल्ला आमतौर पर उन कोशिकाओं पर पाए जाते हैं जिन्हें स्वयं गतिशील होने की आवश्यकता होती है, जैसे शुक्राणु कोशिकाएं या विशेष प्रकार के बैक्टीरिया। सिलिया और फ्लैजिला दोनों ही शरीर में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं तथा सामान्य शारीरिक कार्य को बनाए रखने में मदद करते हैं।

एटीपी एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट है। यह कोशिकाओं में ऊर्जा चयापचय में भाग लेता है। इसे अक्सर कोशिका की ऊर्जा मुद्रा कहा जाता है। एटीपी एक नाइट्रोजनी क्षार (एडेनिन) तथा एक शर्करा (राइबोज) और तीन फॉस्फेट समूहों से बना होता है। फॉस्फेट समूहों के बीच के बंधन ऊर्जा संग्रहित करते हैं जिसका उपयोग कोशिकीय कार्य के लिए किया जा सकता है। जब एटीपी से एक फॉस्फेट समूह हटा दिया जाता है, तो ऊर्जा मुक्त होती है, जिसका उपयोग कोशिका द्वारा विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए किया जा सकता है।

एटीपी से फॉस्फेट समूह को हटाने की प्रक्रिया को हाइड्रोलिसिस कहा जाता है। कोशिकाओं की ऊर्जा आवश्यकताओं के आधार पर, एटीपी का निरंतर संश्लेषण और विघटन होता रहता है। एटीपी का उत्पादन एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कोशिकाओं में कई चयापचय मार्ग शामिल होते हैं। कोशिकीय श्वसन के दौरान ग्लूकोज का विघटन कोशिकाओं द्वारा ATP उत्पन्न करने के प्राथमिक तरीकों में से एक है। संक्षेप में, एटीपी कोशिका में एक प्रमुख अणु है जो विभिन्न प्रकार की कोशिकीय प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। आगामी पाठों में हम एटीपी के बारे में अधिक चर्चा करेंगे।