हमारे लेख में, हम प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की संरचना पर विचार करेंगे। ये जीव संगठन के स्तर में काफी भिन्न होते हैं। और इसका कारण आनुवंशिक जानकारी की संरचना की ख़ासियत है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की संरचना की विशेषताएं

सभी जीवित जीव जिनकी कोशिकाओं में एक नाभिक नहीं होता है उन्हें प्रोकैरियोट्स कहा जाता है। पांच आधुनिक प्रतिनिधियों में से केवल एक ही उनका है - बैक्टीरिया। प्रोकैरियोट्स, जिस संरचना पर हम विचार कर रहे हैं, उसमें नीले-हरे शैवाल और आर्किया के प्रतिनिधि भी शामिल हैं।

उनकी कोशिकाओं में एक गठित नाभिक की अनुपस्थिति के बावजूद, उनमें आनुवंशिक सामग्री होती है। यह वंशानुगत जानकारी के भंडारण और संचरण की अनुमति देता है, लेकिन प्रजनन के तरीकों की विविधता को सीमित करता है। सभी प्रोकैरियोट्स का प्रजनन उनकी कोशिकाओं को दो में विभाजित करके होता है। वे माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन करने में सक्षम नहीं हैं।

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की संरचना

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की संरचनात्मक विशेषताएं जो उन्हें अलग करती हैं वे काफी महत्वपूर्ण हैं। आनुवंशिक सामग्री की संरचना के अलावा, यह कई जीवों पर भी लागू होता है। यूकेरियोट्स, जिसमें पौधे, कवक और जानवर शामिल हैं, में मिटोकोंड्रिया, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम, और साइटोप्लाज्म में कई प्लास्टिड शामिल हैं। वे प्रोकैरियोट्स में अनुपस्थित हैं। सेल की दीवार, जो दोनों के पास है, रासायनिक संरचना में भिन्न है। बैक्टीरिया में, इसमें जटिल कार्बोहाइड्रेट पेक्टिन या म्यूरिन होता है, जबकि पौधों में यह सेल्यूलोज पर आधारित होता है, और कवक में - चिटिन।

खोज का इतिहास

प्रोकैरियोट्स की संरचना और जीवन की विशेषताएं वैज्ञानिकों को केवल 17 वीं शताब्दी में ज्ञात हुईं। यह इस तथ्य के बावजूद है कि ये जीव अपनी स्थापना के बाद से ग्रह पर मौजूद हैं। 1676 में, इसकी रचनाकार एंथोनी वैन लीउवेनहोक द्वारा पहली बार एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के माध्यम से जांच की गई थी। सभी सूक्ष्म जीवों की तरह, वैज्ञानिक ने उन्हें "पशुचिकित्सा" कहा। शब्द "बैक्टीरिया" केवल 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में दिखाई दिया। यह प्रसिद्ध जर्मन प्रकृतिवादी क्रिश्चियन एहेनबर्ग द्वारा सुझाया गया था। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के निर्माण के युग में "प्रोकैरियोट्स" की अवधारणा बाद में उत्पन्न हुई। इसके अलावा, सबसे पहले, वैज्ञानिकों ने विभिन्न प्राणियों की कोशिकाओं के आनुवंशिक तंत्र की संरचना में अंतर के तथ्य को स्थापित किया। ई। चटन ने 1937 में इस आधार पर जीवों को दो समूहों में संयोजित करने का प्रस्ताव रखा: समर्थक- और यूकेरियोट्स। यह विभाजन आज तक मौजूद है। 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, प्रोकैरियोट्स के बीच एक भेद की खोज की गई: आर्किया और बैक्टीरिया।

सतह तंत्र की विशेषताएं

प्रोकैरियोट्स की सतह के तंत्र में एक झिल्ली और एक कोशिका भित्ति होती है। इनमें से प्रत्येक भाग की अपनी विशेषताएं हैं। उनकी झिल्ली लिपिड और प्रोटीन की एक दोहरी परत से बनती है। प्रोकैरियोट्स, जिनकी संरचना बल्कि आदिम है, में दो प्रकार की कोशिका दीवार संरचना होती है। तो, ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया में, इसमें मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकेन होता है, इसकी मोटाई 80 एनएम तक होती है और झिल्ली को कसकर फिट करती है। इस संरचना की एक विशिष्ट विशेषता इसमें छिद्रों की उपस्थिति है, जिसके माध्यम से कई अणु प्रवेश करते हैं। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका दीवार बहुत पतली है - अधिकतम 3 एनएम तक। यह झिल्ली को कसकर फिट नहीं करता है। प्रोकैरियोट्स के कुछ प्रतिनिधियों के पास एक श्लेष्म कैप्सूल भी है। यह जीवों को सूखने, यांत्रिक क्षति से बचाता है, और एक अतिरिक्त आसमाटिक अवरोध बनाता है।

प्रोकैरियोट्स के संगठन

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की कोशिका संरचना के अपने महत्वपूर्ण अंतर हैं, जो कुछ जीवों की उपस्थिति में मुख्य रूप से शामिल हैं। ये स्थायी संरचनाएं एक पूरे के रूप में जीवों के विकास के स्तर को निर्धारित करती हैं। उनमें से ज्यादातर प्रोकैरियोट्स में अनुपस्थित हैं। इन कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम में होता है। जलीय प्रोकैरियोट्स में एरोसोम होते हैं। ये गैस गुहाएं होती हैं जो जीवों को प्रदान करती हैं और जीवों के निमज्जन की डिग्री को नियंत्रित करती हैं। केवल प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में मेसोसम होते हैं। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के ये तह केवल माइक्रोस्कोपी के लिए तैयारी के दौरान रासायनिक निर्धारण तकनीकों के उपयोग के दौरान होते हैं। बैक्टीरिया और आर्किया के आंदोलन के अंग सिलिया या फ्लैगेला हैं। और सब्सट्रेट के लिए लगाव एक आरा के साथ किया जाता है। प्रोटीन संरचनाओं द्वारा बनाई गई इन संरचनाओं को विली और विंब्रिया भी कहा जाता है।

न्यूक्लियॉइड क्या है

लेकिन सबसे महत्वपूर्ण अंतर प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के लिए जीन की संरचना में है। इन सभी जीवों के पास है। यूकेरियोट्स में, यह गठित नाभिक के अंदर स्थित है। इस दो-झिल्ली ऑर्गेनेल का अपना मैट्रिक्स होता है जिसे न्यूक्लियोप्लाज्म, लिफाफा और क्रोमैटिन कहा जाता है। यहां, न केवल आनुवंशिक जानकारी का भंडारण किया जाता है, बल्कि आरएनए अणुओं का संश्लेषण भी किया जाता है। राइबोसोम के सबयूनिट्स, प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार अंग, बाद में नाभिक में उनसे बनते हैं।

प्रोकैरियोट्स के जीन की संरचना सरल है। उनकी वंशानुगत सामग्री एक न्यूक्लियॉइड या परमाणु क्षेत्र द्वारा दर्शायी जाती है। प्रोकैरियोट्स में डीएनए गुणसूत्रों में पैक नहीं किया जाता है, लेकिन एक परिपत्र, बंद संरचना है। न्यूक्लियोइड में आरएनए और प्रोटीन अणु भी शामिल हैं। बाद के कार्य यूकेरियोटिक हिस्टोन के समान हैं। वे डीएनए दोहराव, आरएनए संश्लेषण, रासायनिक संरचना बहाली और न्यूक्लिक एसिड ब्रेक में शामिल हैं।

जीवन की विशेषताएं

प्रोकैरियोट्स, जिनकी संरचना जटिलता में भिन्न नहीं है, बल्कि जटिल जीवन प्रक्रियाओं को पूरा करते हैं। यह पोषण, श्वसन, अपनी तरह का प्रजनन, आंदोलन, चयापचय है ... और केवल एक ही सूक्ष्म कोशिका यह सब करने में सक्षम है, जिसका आकार 250 माइक्रोन तक है! इसलिए हम केवल प्राथमिकता के बारे में अपेक्षाकृत बात कर सकते हैं।

प्रोकैरियोट्स की संरचनात्मक विशेषताएं उनके शरीर विज्ञान के तंत्र को भी निर्धारित करती हैं। उदाहरण के लिए, वे तीन तरीकों से ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम हैं। पहला किण्वन है। यह कुछ जीवाणुओं द्वारा किया जाता है। यह प्रक्रिया रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं पर आधारित है, जिसके दौरान एटीपी अणुओं को संश्लेषित किया जाता है। यह एक रासायनिक यौगिक है जो कई चरणों में ऊर्जा जारी करता है। इसलिए, यह व्यर्थ नहीं है जिसे "सेलुलर संचयकर्ता" कहा जाता है। अगला रास्ता श्वास है। इस प्रक्रिया का सार कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण है। कुछ प्रोकैरियोट प्रकाश संश्लेषण में सक्षम हैं। इनके उदाहरण नीले-हरे शैवाल हैं और जिनमें कोशिकाओं में प्लास्टिड होते हैं। लेकिन आर्किया क्लोरोफिल मुक्त प्रकाश संश्लेषण में सक्षम हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड तय नहीं है, लेकिन एटीपी अणु सीधे बनते हैं। इसलिए, वास्तव में, यह वास्तविक फोटोफॉस्फोराइलेशन है।

शक्ति प्रकार

प्रजनन के रूप

प्रोकैरियोट्स, जिनमें से संरचना को एक सेल द्वारा दर्शाया गया है, इसे दो भागों में विभाजित करके या नवोदित द्वारा गुणा किया जाता है। यह विशेषता उनकी संरचना के कारण भी है। द्विआधारी विखंडन की प्रक्रिया डीएनए दोहराव या प्रतिकृति से पहले होती है। इस मामले में, न्यूक्लिक एसिड का अणु पहले खोल देता है, जिसके बाद प्रत्येक स्ट्रैंड को डुप्लिकेट किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्र ध्रुवों पर पहुंच जाते हैं। कोशिकाएं आकार में वृद्धि करती हैं, उनके बीच एक कसना बनता है और फिर उनका अंतिम अलगाव होता है। कुछ बैक्टीरिया भी बीजाणु नामक अलैंगिक कोशिकाओं को बनाने में सक्षम हैं।

बैक्टीरिया और आर्किया: विशिष्ट विशेषताएं

लंबे समय तक, बैक्टीरिया के साथ-साथ आर्किया, किंगडम ऑफ ड्रोबेका के प्रतिनिधि थे। वास्तव में, उनके पास कई समान संरचनात्मक विशेषताएं हैं। यह मुख्य रूप से उनकी कोशिकाओं का आकार और आकार है। हालांकि, जैव रासायनिक अध्ययनों से पता चला है कि वे यूकेरियोट्स के साथ कई समानताएं साझा करते हैं। यह एंजाइम की प्रकृति है जिसके प्रभाव में आरएनए और प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण की प्रक्रिया होती है।

आर्किया को लगभग सभी आवासों में महारत हासिल है। वे प्लवक की संरचना में विशेष रूप से विविध हैं। प्रारंभ में, सभी आर्किया को एक्सोफिल्स के रूप में वर्गीकृत किया गया था, क्योंकि वे गर्म स्प्रिंग्स, जलाशयों में वृद्धि हुई लवणता और महत्वपूर्ण दबाव के साथ गहराई पर रह सकते हैं।

प्रकृति और मानव जीवन में प्रोकैरियोट्स का मूल्य

प्रकृति में प्रोकैरियोट्स की भूमिका महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, वे पहले जीवित जीव हैं जो ग्रह पर उत्पन्न हुए थे। वैज्ञानिकों ने पाया है कि बैक्टीरिया और आर्किया की उत्पत्ति लगभग 3.5 बिलियन वर्ष पहले हुई थी। सहजीवन के सिद्धांत से पता चलता है कि यूकेरियोटिक कोशिकाओं के कुछ अंग भी उनसे उत्पन्न हुए हैं। विशेष रूप से, हम प्लास्टिड्स और माइटोकॉन्ड्रिया के बारे में बात कर रहे हैं।

कई प्रोकैरियोट्स जैव प्रौद्योगिकी में दवाओं, एंटीबायोटिक दवाओं, एंजाइमों, हार्मोन, उर्वरकों, और जड़ी-बूटियों को प्राप्त करने के लिए उनके आवेदन को ढूंढते हैं। लंबे समय से, आदमी पनीर, केफिर, दही, और किण्वित खाद्य पदार्थों के निर्माण के लिए लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया के लाभकारी गुणों का उपयोग कर रहा है। इन जीवों की मदद से, जल निकायों और मिट्टी को शुद्ध किया जाता है, और विभिन्न धातुओं के अयस्कों को समृद्ध किया जाता है। बैक्टीरिया मनुष्यों और कई जानवरों के आंतों के माइक्रोफ्लोरा का निर्माण करते हैं। आर्किया के साथ, वे कई पदार्थों को प्रसारित करते हैं: नाइट्रोजन, लोहा, सल्फर, हाइड्रोजन।

दूसरी ओर, कई जीवाणु खतरनाक बीमारियों के प्रेरक एजेंट हैं, जो कई पौधों और जानवरों की प्रजातियों की प्रचुरता को नियंत्रित करते हैं। इनमें प्लेग, सिफलिस, हैजा, एंथ्रेक्स, डिप्थीरिया शामिल हैं।

तो, प्रोकैरियोट्स जीव हैं जिनकी कोशिकाएं एक गठित नाभिक से रहित हैं। उनकी आनुवंशिक सामग्री एक न्यूक्लियॉइड द्वारा दर्शायी जाती है, जिसमें एक गोलाकार डीएनए अणु होता है। आधुनिक जीवों में, बैक्टीरिया और आर्किया प्रोकैरियोट हैं।

बैक्टीरियल सेल

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं सबसे आदिम हैं, बहुत सरल रूप से व्यवस्थित हैं, और गहरी पुरातनता की विशेषताओं को बनाए रखती हैं। प्रोकैरियोटिक (या प्रेन्यूक्लियर) जीवों में बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल (सायनोबैक्टीरिया) शामिल हैं। उनकी सामान्य संरचना और अन्य कोशिकाओं से तेज अंतर के आधार पर, उन्हें शॉट के एक स्वतंत्र राज्य में प्रतिष्ठित किया जाता है।

आइए बैक्टीरिया का उपयोग करते हुए एक प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना पर विचार करें।

आनुवंशिक तंत्र एक एकल परिपत्र गुणसूत्र के डीएनए द्वारा दर्शाया गया है; यह साइटोप्लाज्म में स्थित है और इसे शेल से सीमांकित नहीं किया गया है। नाभिक के इस तरह के एक एनालॉग को एक नाभिक कहा जाता है। डीएनए प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स नहीं बनाता है, और इसलिए सभी जीन जो गुणसूत्र "काम" करते हैं, अर्थात्। उनसे लगातार जानकारी ली जाती है।

प्रोकैरियोटिक कोशिका एक झिल्ली से घिरी होती है जो कोशिका दीवार से कोशिका द्रव्य को अलग करती है, जो एक जटिल, उच्च-बहुलक पदार्थ से बनती है। साइटोप्लाज्म में कुछ अंग होते हैं, लेकिन कई छोटे राइबोसोम मौजूद होते हैं (बैक्टीरिया कोशिकाओं में 5,000 से 50,000 राइबोसोम होते हैं)।

साइटोप्लाज्म झिल्ली के साथ होता है जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का निर्माण करता है; इसमें राइबोसोम होते हैं जो प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं।

कोशिका भित्ति के भीतरी भाग को प्लाज़्मा झिल्ली द्वारा दर्शाया जाता है, जिसके प्रोट्रूशियन्स कोशिका द्रव्य में मेसोमोम्स बनाते हैं जो कोशिका भित्ति, प्रजनन के निर्माण में शामिल होते हैं और डीएनए के लगाव का स्थल होते हैं। साइटोप्लास्मिक झिल्लियों में नीले-हरे शैवाल में, मेसोसोम में बैक्टीरिया का श्वसन किया जाता है।

कई बैक्टीरिया में, भंडारण पदार्थ कोशिका के अंदर जमा होते हैं: पॉलीसेकेराइड, वसा, पॉलीफॉस्फेट। रिजर्व पदार्थ, जिन्हें चयापचय में शामिल किया जा रहा है, बाहरी ऊर्जा स्रोतों की अनुपस्थिति में कोशिका के जीवन को लम्बा कर सकते हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना

(1-कोशिका भित्ति, 2-बाह्य साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, 3-क्रोमोसोम (गोलाकार डीएनए अणु), 4-राइबोसोम, 5-मेसोसम, 6-बाह्य कोशिका द्रव्य झिल्ली, 7-रिक्तिकाएँ, 8-फ्लैगेला, झिल्ली के 9-ढेर, जो प्रकाश संश्लेषण किया जाता है)

आमतौर पर, बैक्टीरिया दो में विभाजित होकर गुणा करते हैं। सेल बढ़ाव के बाद, एक अनुप्रस्थ सेप्टम धीरे-धीरे बनता है, जो बाहर से अंदर तक दिशा में रखी जाती है, फिर बेटी कोशिकाएं अलग हो जाती हैं या अलग-अलग समूहों में जुड़ी रहती हैं - चेन, पैकेज आदि। जीवाणु - एस्चेरिचिया कोलाई हर 20 मिनट में इसकी संख्या दोगुनी कर देता है।

स्पोरुलेशन बैक्टीरिया की विशेषता है। यह मदर सेल से साइटोप्लाज्म के हिस्से की टुकड़ी से शुरू होता है। अलग किए गए भाग में एक जीनोम होता है और एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से घिरा होता है। फिर एक कोशिका की दीवार बीजाणु के चारों ओर बढ़ती है, अक्सर बहुपरत। बैक्टीरिया में, दो कोशिकाओं के बीच आनुवंशिक जानकारी के आदान-प्रदान के रूप में एक यौन प्रक्रिया देखी जाती है। यौन प्रक्रिया सूक्ष्मजीवों की वंशानुगत परिवर्तनशीलता को बढ़ाती है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का आकार इतना विविध नहीं है। गोल कोशिकाओं को कोक्सी कहा जाता है। आर्किया और यूबैक्टेरिया दोनों का यह रूप हो सकता है। स्ट्रेप्टोकोकी कोसी एक श्रृंखला में फैली हुई हैं। स्टैफिलोकोकी कोसी के "क्लस्टर्स" हैं, डिप्लोमाोकसी कोसी हैं, दो कोशिकाओं द्वारा संयुक्त, टेट्रैड्स - चार द्वारा, और सार्किंस - आठ द्वारा। रॉड के आकार के बैक्टीरिया को बैसिली कहा जाता है। दो छड़ें - डिप्लोबैसिली, एक श्रृंखला में फैली हुई - स्ट्रेप्टोबैसिली। वे coryneform बैक्टीरिया (सिरों पर क्लब की तरह विस्तार के साथ), स्पिरिल्ले (लंबे कर्ल किए गए सेल), वाइब्रिओस (छोटे कर्ल किए गए सेल) और स्पाइरोकेट्स (स्पिरिल्ले से अलग तरीके से कर्लिंग) भी स्रावित करते हैं।

4 मुख्य सेल फॉर्म हैं:

1) कोक्सी गोलाकार जीवाणु होते हैं। विभाजन के बाद गोलाकार जीवाणु बन सकते हैं:

a) राजनयिक - एक कैप्सूल में दो कोशिकाएं। प्रतिनिधि: न्यूमोकोकस - निमोनिया का प्रेरक एजेंट;

बी) स्ट्रेप्टोकोकी - एक श्रृंखला के रूप में कोक्सी द्वारा गठित। प्रतिनिधि: टॉन्सिलिटिस और स्कारलेट बुखार के प्रेरक एजेंट;

ग) स्टेफिलोकोसी - अंगूर का एक गुच्छा जैसा दिखता है। प्रतिनिधि: स्टैफिलोकोकी के विभिन्न उपभेदों में फुरुनकुलोसिस, निमोनिया, खाद्य विषाक्तता और कुछ अन्य बीमारियां होती हैं।

2) बेसिली सीधे, रॉड के आकार के बैक्टीरिया होते हैं:

a) नॉन-स्पोर-बनाने वाली छड़ को बैक्टीरिया कहा जाता है। प्रतिनिधि: आम आंतों के सीबम, टाइफाइड बुखार के प्रेरक एजेंट, नोड्यूल बैक्टीरिया;

b) बीजाणु बनाने वाली छड़ को बैसिली कहा जाता है। प्रतिनिधि: मिट्टी में बहुत कुछ, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया, एंथ्रेक्स रोगजनकों, तपेदिक का प्रेरक एजेंट - कोच का बेसिलस।

3) स्पिरिला, स्पाइरोकेट्स - सर्पिल आकार।

तथा) स्पिरिलाल एक फ्लैगेलम के साथ सर्पिल छड़ हैं। प्रतिनिधि: मौखिक गुहा के आम निवासी।

बी) स्पाइरोकेट्स - कोशिकाओं का आकार बहुत जटिल है, लेकिन आंदोलन के मोड में अंतर हैं। प्रतिनिधि: मौखिक गुहा के सामान्य निवासी, उपदंश के प्रेरक एजेंट।

4) Vibrios छोटी छड़ें हैं, हमेशा अल्पविराम के रूप में घुमावदार होती हैं। प्रतिनिधि: हैजा का प्रेरक एजेंट।

प्रोकैरियोट्स लगभग 3.5 बिलियन साल पहले पृथ्वी पर दिखाई दिए और संभवतः आधुनिक प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स को जन्म देते हुए यह पहला सेलुलर जीवन रूप था।

प्रोकैरियोट्स या प्रेन्यूक्लियर कोशिकाएं पृथ्वी पर पहले जीवित जीव हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिका की आदिम संरचना के बावजूद, बैक्टीरिया, आर्किया और साइनोबैक्टीरिया आज तक जीवित रहने में सक्षम थे।

अवयव

प्रोकार्योट्स तीन घटकों से बने होते हैं:

• खोल;
• कोशिका द्रव्य;
• आनुवंशिक सामग्री।

प्रोकैरियोट्स का खोल तीन परतों से बनता है:

• प्लास्माल्मा - साइटोप्लाज्म को कवर करने वाली एक पतली झिल्ली;
• सेल की दीवार प्रोटीन म्यूरिन युक्त एक कठोर बाहरी आवरण है;
• कैप्सूल - एक सुरक्षात्मक संरचना जिसमें पॉलीसेकेराइड या प्रोटीन शामिल हैं।

कैप्सूल (श्लेष्म परत, म्यान) सेल का एक वैकल्पिक घटक है। बाहर सूखने या ठंढ जैसे प्रतिकूल परिस्थितियों से बचाने के लिए गठित। यह एक अतिरिक्त अवरोध है जो सेल को वायरस (बैक्टीरियोफेज) से बचा सकता है।

कुछ बैक्टीरिया में, कैप्सूल पदार्थों की आपूर्ति के एक अतिरिक्त स्रोत के रूप में कार्य करता है।

चित्र: 1. प्रोकैरियोट्स का खोल।

प्रोकैरियोट्स का साइटोप्लाज्म एक जेल जैसा पदार्थ होता है:

टॉप -2 लेखइसके साथ कौन पढ़ता है

• अकार्बनिक पदार्थ;
• प्रोटीन;
• पॉलीसैकराइड;
• चयापचयों (चयापचय उत्पादों)।

एक प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना की मुख्य विशेषता एक नाभिक की अनुपस्थिति है। परिपत्र डीएनए के रूप में आनुवंशिक जानकारी साइटोप्लाज्म में सीधे संग्रहीत होती है और यूकेरियोट्स के लिए एक संरचना को अव्यवस्थित बनाती है - एक न्यूक्लियॉइड।
न्यूक्लियॉइड के अलावा, प्रोकैरियोट्स के साइटोप्लाज्म में लगातार होता है:

• राइबोसोम - संरचना दो प्रोटीनों से मिलकर होती है जो प्रोटीन जैवसंश्लेषण करते हैं;
• mesosome - प्लास्मलएम्मा की एक तह, जो डीएनए प्रतिकृति और सेलुलर श्वसन (माइटोकॉन्ड्रिया का एनालॉग) को वहन करती है;
• आंदोलन के अंग - लंबे फ्लैगेल्ला, फ्लैगेलिन प्रोटीन से युक्त, और पिली प्रोटीन द्वारा गठित लघु पिली।

ऑर्गेनेल के अलावा, साइटोप्लाज्म में पदार्थों के भंडार हो सकते हैं - समावेशन:

• ग्लाइकोजन;
• स्टार्च;
• volutin (मेटैक्रोमैटिन) - पॉलीफॉस्फोरिक एसिड ग्रैन्यूल;
• वसा की बूँदें;
• सल्फर।

प्लास्मिड प्रोकैरियोट्स की गैर-स्थायी संरचनाएं हैं। वे छोटे, व्यक्तिगत डीएनए अणुओं से बने होते हैं जो बैक्टीरिया क्षैतिज जीन स्थानांतरण के दौरान विनिमय कर सकते हैं।

चित्र: 2. एक प्रीन्यूक्लियर सेल के ऑर्गेनोइड।

विभाजन

प्रोकैरियोट्स प्रत्यक्ष या द्विआधारी विखंडन द्वारा पुन: उत्पन्न करते हैं - अमिटोसिस। सेल इस प्रक्रिया के लिए किसी भी तरह से तैयार नहीं है। विभाजन गुणसूत्र गठन के बिना मेसोसोम पर परिपत्र डीएनए के दोहराव से शुरू होता है।
प्रक्रिया को सशर्त रूप से दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

• पिंजरे का बँटवारा - डीएनए प्रतिकृति और विचलन;
• cytokinesis - कोशिका की संपूर्ण सामग्री के कसना द्वारा पृथक्करण।

प्रत्येक बेटी कोशिका को एक डीएनए रिंग मिलती है। हालांकि, बाकी संरचनाएं असमान रूप से वितरित की जाती हैं।

चित्र: 3. बैक्टीरिया का विभाजन।

बैक्टीरियल डीएनए जो न्यूक्लियॉइड बनाता है वह लंबाई में कई मिलियन न्यूक्लियोटाइड हो सकता है। हालांकि, बैक्टीरिया जल्दी से प्लास्मिड के छोटे डीएनए में जीन के निरंतर आदान-प्रदान के कारण प्रतिकूल परिस्थितियों के लिए अनुकूल है।

हमने क्या सीखा है?

10 वीं कक्षा के पाठ से उन्होंने प्रोकैरियोटिक कोशिका के जीवों की संरचना और कार्यात्मक उद्देश्य के बारे में सीखा। प्रोकैरियोट्स में बैक्टीरिया, सायनोबैक्टीरिया और आर्किया शामिल हैं। उनके पास एक नाभिक नहीं है, आनुवांशिक जानकारी सीधे साइटोप्लाज्म में एक उलझी हुई संरचना के रूप में स्थित है - एक नाभिक। एक परिपत्र डीएनए के अलावा, कोशिकाओं में प्लास्मिड के रूप में छोटे डीएनए अणु हो सकते हैं। प्रोकैरियोट्स अमिटोसिस के माध्यम से प्रजनन करते हैं और जीन का आदान-प्रदान करने में सक्षम होते हैं।

विषय द्वारा परीक्षण

रिपोर्ट का आकलन

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प्रोकैरियोट्स में अर्कबैक्टीरिया, बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल शामिल हैं। प्रोकैर्योसाइटों - एककोशिकीय जीव जिसमें एक संरचनात्मक रूप से गठित नाभिक, झिल्ली जीव और माइटोसिस की कमी होती है।

आकार - 1 से 15 माइक्रोन तक। मूल रूप: 1) कोक्सी (गोलाकार), 2) बैसिली (रॉड के आकार का), 3) वाइब्रिओस (अल्पविराम के रूप में मुड़ा हुआ), 4) स्पाइरिला और स्पाइरोचेट (सर्पिल मुड़)।

1 - कोक्सी; 2 - बेसिली; 3 - विब्रियोस; 4-7 - स्पिरिलाइल और स्पाइरोकेट्स।

1 - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली; 2 - सेल की दीवार; 3 - पतला टोपी-सुला; 4 - साइटोप्लाज्म; 5 - क्रोमोसोमल डीएनए; 6 - राइबोसोम; 7 - मेसो-सोमा; 8 - फोटो-सिंथेटिक झिल्ली; 9 - समावेशन; 10 - फ्लैगेला; 11 - पिया।

जीवाणु कोशिका एक झिल्ली द्वारा सीमित होती है। लिफाफे की आंतरिक परत को साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (1) द्वारा दर्शाया गया है, जिसके ऊपर सेल की दीवार (2) है; कई बैक्टीरिया में सेल की दीवार के ऊपर एक श्लेष्म कैप्सूल (3) होता है। यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की संरचना और कार्य भिन्न नहीं होते हैं। झिल्ली बुलाया सिलवटों बना सकते हैं mesosomes (7)। उनके पास विभिन्न आकार (बैग के आकार का, ट्यूबलर, लैमेलर, आदि) हो सकते हैं।

एंजाइम मेसोसोम की सतह पर स्थित होते हैं। कोशिका भित्ति मोटी, घनी, कठोर होती है mureina (मुख्य घटक) और अन्य कार्बनिक पदार्थ। Murein समानांतर पोलीसेकेराइड श्रृंखलाओं का एक नियमित नेटवर्क है जो एक साथ लघु प्रोटीन श्रृंखलाओं द्वारा सिले हुए हैं। सेल की दीवार की संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर, बैक्टीरिया को विभाजित किया जाता है ग्राम पॉजिटिव (रंग द्वारा ग्राम) और ग्राम नकारात्मक (दाग नहीं)। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में, दीवार पतली, अधिक जटिल होती है, और बाहर की तरफ म्युरिन परत के ऊपर लिपिड की एक परत होती है। आंतरिक स्थान साइटोप्लाज्म (4) से भरा है।

आनुवंशिक सामग्री का प्रतिनिधित्व परिपत्र डीएनए अणुओं द्वारा किया जाता है। इन डीएनए को मोटे तौर पर "क्रोमोसोमल" और प्लास्मिड वाले में विभाजित किया जा सकता है। "क्रोमोसोमल" डीएनए (5) - एक, झिल्ली से जुड़ा होता है, जिसमें कई हजार जीन होते हैं, यूकेरियोट्स के गुणसूत्र डीएनए के विपरीत, यह रैखिक नहीं है, प्रोटीन से जुड़ा नहीं है। जिस क्षेत्र में यह डीएनए स्थित है उसे कहा जाता है nucleoid. प्लास्मिड - एक्स्ट्राक्रोमोसोमल जेनेटिक तत्व। वे छोटे गोलाकार डीएनए होते हैं, जो प्रोटीन से बंधे नहीं होते हैं, झिल्ली से जुड़े नहीं होते हैं, और उनमें बहुत कम संख्या में जीन होते हैं। प्लास्मिड की संख्या अलग-अलग हो सकती है। यौन प्रक्रिया (एफ-फैक्टर) में भाग लेने वाले ड्रग रेजिस्टेंस (आर-फैक्टर) के बारे में जानकारी लेने वाले सबसे अधिक अध्ययन किए गए प्लास्मिड। एक प्लास्मिड जो एक गुणसूत्र के साथ संयोजन कर सकता है उसे कहा जाता है episome.

बैक्टीरियल सेल में एक यूकेरियोटिक सेल (माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स, ईपीएस, गोल्गी तंत्र, लाइसोसोम) की सभी झिल्ली वाले अंगों की कमी होती है।

बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में 70S- प्रकार राइबोसोम (6) और समावेशन (9) होते हैं। आमतौर पर, राइबोसोम को पॉलीसोम में इकट्ठा किया जाता है। प्रत्येक राइबोसोम में छोटे (30S) और बड़े (50S) सबयूनिट होते हैं। राइबोसोम का कार्य: पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की विधानसभा। निष्कर्षों को स्टार्च, ग्लाइकोजन, विल्टिन, लिपिड ड्रॉप्स के गांठ द्वारा दर्शाया जा सकता है।

कई बैक्टीरिया होते हैं कशाभिका (१०) और पिया (fimbria) (ग्यारह)। फ्लैगेला एक झिल्ली द्वारा सीमित नहीं है, एक लहराती आकार है, और गोलाकार फ्लैगेलिन प्रोटीन सबयूनिट्स से बना है। इन सबयूनिट्स को एक सर्पिल में व्यवस्थित किया जाता है और एक खोखले सिलेंडर 10-20 एनएम व्यास में बनता है। प्रोकैरियोटिक फ्लैगेलम की संरचना यूकेरियोटिक फ्लैगेलम के सूक्ष्मनलिकाएं से मिलती जुलती है। फ्लैगेल्ला की संख्या और स्थान भिन्न हो सकते हैं। ड्रंक - बैक्टीरिया की सतह पर सीधे थ्रेडलाइड संरचनाएं। वे फ्लैगेला से पतले और छोटे हैं। वे छोटे खोखले सिलेंडर होते हैं जो पाइलिन प्रोटीन से बने होते हैं। सॉ सब्सट्रेट और एक दूसरे को बैक्टीरिया संलग्न करने के लिए सेवा करते हैं। संयुग्मन के दौरान, विशेष एफ-पिली का गठन किया जाता है, जिसके माध्यम से आनुवंशिक सामग्री को एक जीवाणु कोशिका से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है।

बीजाणु गठन बैक्टीरिया में - प्रतिकूल परिस्थितियों का अनुभव करने का एक तरीका। बीजाणुओं को आम तौर पर "मदर सेल" के भीतर एक बार बनाया जाता है और एंडोस्पोर्स कहा जाता है। बीजाणु विकिरण, अत्यधिक तापमान, सुखाने और अन्य कारकों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी हैं जो वनस्पति कोशिकाओं की मृत्यु का कारण बनते हैं।

प्रजनन। बैक्टीरिया दो बार "मातृ कोशिका" को विभाजित करके अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं। विभाजन से पहले डीएनए प्रतिकृति होती है।

शायद ही कभी बैक्टीरिया में एक यौन प्रक्रिया होती है जिसमें आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन होता है। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि गैमीट बैक्टीरिया में कभी नहीं बनते हैं, कोशिका द्रव्य विलय नहीं करते हैं, लेकिन डीएनए को दाता सेल से प्राप्तकर्ता सेल में स्थानांतरित किया जाता है। डीएनए को स्थानांतरित करने के तीन तरीके हैं: संयुग्मन, परिवर्तन, पारगमन।

- दाता सेल से एफ-प्लास्मिड का यूनिडायरेक्शनल ट्रांसफर एक-दूसरे के संपर्क में प्राप्तकर्ता सेल में। इस मामले में, बैक्टीरिया विशेष एफ-पिली (एफ-फिम्ब्रिया) द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिन चैनलों के माध्यम से डीएनए टुकड़े स्थानांतरित होते हैं। संयुग्मन को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है: 1) एफ-प्लास्मिड, 2) के अनट्रेसिंग, एफ-प्लास्मिड स्ट्रैंड्स में से एक की एफ-पिल के माध्यम से प्रवेश, एकल-फंसे हुए डीएनए टेम्प्लेट पर पूरक स्ट्रैंड के संश्लेषण (दाता सेल में होता है) (एफ) +) और प्राप्तकर्ता सेल में (F -))।

परिवर्तन - दाता सेल से प्राप्तकर्ता सेल में डीएनए के टुकड़े का यूनिडायरेक्शनल ट्रांसफर, एक दूसरे के संपर्क में नहीं। इस मामले में, दाता कोशिका या तो खुद से डीएनए का एक छोटा टुकड़ा "गुप्त" करती है, या डीएनए इस कोशिका की मृत्यु के बाद पर्यावरण में प्रवेश करती है। किसी भी स्थिति में, डीएनए प्राप्तकर्ता सेल द्वारा सक्रिय रूप से अवशोषित हो जाता है और अपने स्वयं के "गुणसूत्र" में शामिल होता है।

पारगमन - बैक्टीरियोफेज का उपयोग कर एक दाता सेल से एक प्राप्तकर्ता सेल में डीएनए टुकड़े का स्थानांतरण।

वायरस

वायरस न्यूक्लिक एसिड (डीएनए या आरएनए) और प्रोटीन से बने होते हैं जो इस न्यूक्लिक एसिड के चारों ओर एक लिफाफा बनाते हैं, अर्थात्। एक न्यूक्लियोप्रोटीन परिसर का प्रतिनिधित्व करते हैं। कुछ वायरस में लिपिड और कार्बोहाइड्रेट होते हैं। वायरस में हमेशा एक प्रकार का न्यूक्लिक एसिड होता है - या तो डीएनए या आरएनए। इसके अलावा, प्रत्येक न्यूक्लिक एसिड एकल-फंसे और डबल-फंसे दोनों रैखिक और परिपत्र हो सकते हैं।

वायरस का आकार 10-300 एनएम है। वायरस का रूप: गोलाकार, छड़ के आकार का, रेशा, बेलनाकार आदि।

capsid - वायरस का लिफाफा, एक निश्चित तरीके से मुड़ा हुआ प्रोटीन सबयूनिट्स द्वारा गठित। कैप्सिड विभिन्न प्रभावों से वायरस के न्यूक्लिक एसिड की रक्षा करता है, मेजबान सेल की सतह पर वायरस के जमाव को सुनिश्चित करता है। Supercapsid जटिल वायरस (एचआईवी, इन्फ्लूएंजा वायरस, हर्पीज) के लिए विशिष्ट। यह मेजबान सेल से वायरस की रिहाई के दौरान होता है और मेजबान सेल के परमाणु या बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली का एक संशोधित हिस्सा होता है।

यदि वायरस मेजबान सेल के अंदर है, तो यह एक न्यूक्लिक एसिड के रूप में मौजूद है। यदि वायरस होस्ट सेल के बाहर है, तो यह एक न्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स है, और यह अस्तित्व के मुक्त रूप को कहा जाता है विरिअन... वायरस अत्यधिक विशिष्ट होते हैं, अर्थात वे अपने जीवन के लिए मालिकों के एक कड़ाई से परिभाषित चक्र का उपयोग कर सकते हैं।

वायरस के प्रजनन के चक्र में, निम्नलिखित चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

1. होस्ट सेल की सतह पर जमाव।
2. मेजबान सेल में वायरस का पेनेट्रेशन (द्वारा होस्ट सेल में प्रवेश कर सकता है: ए) "इंजेक्शन", बी) वायरल एंजाइम द्वारा सेल झिल्ली का विघटन, सी) एंडोसाइटोसिस; एक बार सेल के अंदर, वायरस अपने स्वयं के नियंत्रण में अपने प्रोटीन-संश्लेषण उपकरण को स्थानांतरित करता है)।
3. मेजबान सेल के डीएनए में वायरल डीएनए का एम्बेडिंग (आरएनए युक्त वायरस में, इससे पहले रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन होता है - आरएनए मैट्रिक्स पर डीएनए संश्लेषण)।
4. वायरल आरएनए प्रतिलेखन।
5. वायरल प्रोटीन का संश्लेषण।
6. वायरल न्यूक्लिक एसिड का संश्लेषण।
7. स्व-संयोजन और बेटी वायरस की कोशिका से बाहर निकलना। तब कोशिका या तो मर जाती है या जारी रहती है और वायरल कणों की नई पीढ़ी का उत्पादन करती है।

मानव इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस मुख्य रूप से सीडी 4 लिम्फोसाइट्स (हेल्पर सेल्स) को संक्रमित करता है, जिसकी सतह पर एचआईवी के सतह प्रोटीन को बांधने में सक्षम रिसेप्टर्स होते हैं। इसके अलावा, एचआईवी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, न्यूरोग्लिया और आंतों की कोशिकाओं में प्रवेश करता है। मानव शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली अपने सुरक्षात्मक गुणों को खो देती है और विभिन्न संक्रमणों के प्रेरक एजेंटों का विरोध करने में असमर्थ है। एक संक्रमित व्यक्ति का औसत जीवनकाल 7-10 वर्ष है।

संक्रमण का स्रोत केवल एक व्यक्ति है जो इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस का वाहक है। माँ से भ्रूण तक इम्यूनोडिफीसिअन्सी वायरस वाले रक्त और ऊतकों के माध्यम से एड्स यौन संचारित होता है।

के लिए जाओ व्याख्यान संख्या 8 “कोर। गुणसूत्र "

के लिए जाओ व्याख्यान नंबर 10 “चयापचय की अवधारणा। प्रोटीन जैवसंश्लेषण "

चित्रा 1 - एक प्रोकैरियोटिक कोशिका की छवि

चित्रा 4 - ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के फ्लैगेलम की संरचना।
1 - धागा; 2 - हुक; 3 - बेसल शरीर; 4 - रॉड; 5 - एल-रिंग; 6 - पी-रिंग; 7 - एस-रिंग; 8 - एम-रिंग; 9 - सीपीएम; 10 - पेरिप्लास्मिक स्थान; 11 - पेप्टिडोग्लाइकन परत; 12 - बाहरी झिल्ली

निचले प्रोकैरियोट्स में कोशिकाओं की संरचना बहुत सरल है (छवि 1)। इसी समय, परमाणु उपकरण की अलग संरचना एकमात्र विशेषता नहीं है जो एक प्रोकैरियोटिक से यूकेरियोटिक सेल को अलग करती है।

प्रोकैरियोटिक कोशिका के मुख्य संरचनात्मक घटकों में से एक है कोशिका झिल्ली (चित्र २, ३)। बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड और वसा जैसे पदार्थों से मिलकर जटिल आणविक परिसर शामिल हैं। कठोर होने के नाते, यह कोशिका के कंकाल के रूप में कार्य करता है, जिससे यह एक निश्चित आकार देता है। प्रोकैरियोट्स की कोशिका झिल्ली वातावरण में सेल से विलेय के पारित होने के लिए एक तरह का अवरोध बनाती है। साइनोबैक्टीरियल कोशिकाएं एक लोचदार पेक्टिन झिल्ली से ढकी होती हैं। कुछ प्रकार के बैक्टीरिया में, बलगम की एक परत कोशिका की सतह पर बनती है, जो एक प्रकार का मामला बनाती है - कैप्सूल .

कई बैक्टीरिया की कोशिकाओं की सतह संरचनाओं में फ्लैगेला - आंदोलन के अंग हैं, जो लंबे, बहुत पतले फिलामेंट्स, सर्पिल, लहराती, या घुमावदार (छवि 4) हैं।

चित्रा 3 - ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया (ए) की कोशिका भित्ति और लिपोपॉलीसेकेराइड अणु (बी) की संरचना।
A. ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की सेल दीवार 1 - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली; 2 - पेप्टिडोग्लाइकन परत; 3 - पेरिप्लास्मिक स्थान; 4 - प्रोटीन अणु; 5 - फॉस्फोलिपिड; 6 - लिपोपॉलीसेकेराइड।
B. लिपोपोलिसैकेराइड 1 के अणु की संरचना - लिपिड ए; 2 - आंतरिक पॉलीसेकेराइड कोर; 3 - बाहरी पॉलीसेकेराइड कोर; 4 - ओ-एंटीजन

फ्लैगेला की लंबाई बैक्टीरिया के शरीर की लंबाई से कई गुना अधिक हो सकती है। फ्लैगेला की संख्या और स्थान प्रजातियों की विशेषता है। कुछ प्रकार के बैक्टीरिया में एक फ्लैगेलम होता है ( monotrichs ), दूसरों में फ्लैगेला को सेल के एक या दोनों सिरों पर बंडलों में व्यवस्थित किया जाता है ( lophotrichs ), अन्य में सेल के दोनों सिरों पर एक फ्लैगेलम होता है ( amphitrix ), चौथे में वे कोशिका की पूरी सतह को कवर करते हैं ( peritrichs ).

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली झिल्ली से सटा हुआ है। यह चयनात्मक पारगम्यता रखता है - यह सेल में गुजरता है और इसमें से कुछ पदार्थों को निकालता है। इस क्षमता के कारण, झिल्ली एक ऑर्गेनेल की भूमिका निभाता है जो कोशिका के अंदर पोषक तत्वों को केंद्रित करता है और बाहर अपशिष्ट उत्पादों को हटाने को बढ़ावा देता है। सेल के अंदर, पर्यावरण की तुलना में हमेशा एक बढ़े हुए आसमाटिक दबाव होता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली अपनी स्थिरता सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, यह कई एंजाइम प्रणालियों के स्थानीयकरण की साइट है, विशेष रूप से, ऊर्जा उत्पादन से जुड़े रेडॉक्स एंजाइम (यूकेरियोट्स में, वे माइटोकॉन्ड्रिया में स्थित हैं)। यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विपरीत, प्रोकैरियोटिक कोशिका डिब्बों में विभाजित नहीं होती है। प्रोकैरियोट्स की कोशिकाओं में या तो गोल्गी कॉम्प्लेक्स या माइटोकॉन्ड्रिया नहीं है, और साइटोप्लाज्म का निर्देशित आंदोलन उनमें मनाया नहीं जाता है। पिनोसाइटोसिस और फागोसाइटोसिस की घटनाएं प्रोकैरियोट्स की विशेषता नहीं हैं। ऑर्गेनेल के, केवल राइबोसोम यूकेरियोटिक राइबोसोम के अनुरूप होते हैं।

कई जीवाणु कोशिकाओं में, विशेष झिल्ली संरचनाएं पाई जाती हैं - mesosomes कोशिका में साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के पीछे हटने के परिणामस्वरूप बनता है। उनकी भूमिका अभी भी पूरी तरह से समझ में नहीं आई है। कोशिका विभाजन की सबसे महत्वपूर्ण इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं में मेसोसोम की भागीदारी के बारे में धारणाएं हैं, सेल झिल्ली में पदार्थों के संश्लेषण, ऊर्जा चयापचय में।