बीसवीं शताब्दी में, जीवन संगठन के पांच स्तर स्थापित किए गए: आणविक-आनुवंशिक, ओटोजेनेटिक, लोकप्रिय-प्रजातियां, पारिस्थितिकी तंत्र और जीवमंडल। प्रत्येक स्तर पर जीवन की घटना की व्याख्या जीव विज्ञान के मुख्य कार्यों में से एक है।

आणविक आनुवंशिक स्तर- यह जीवित प्रणालियों के संगठन का स्तर है, जिसमें प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड होते हैं। इस स्तर पर जीव की मूल इकाई जीन होती है। यहां जीव विज्ञान आनुवंशिक जानकारी, आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के संचरण के तंत्र का अध्ययन करता है।

जीवित जीवों में छह सबसे आम तत्व हैं: ऑर्गेनोजेन्स: कार्बन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, फास्फोरस और सल्फर। इन तत्वों की भागीदारी के साथ, रासायनिक विकास के क्रम में, विशाल बायोपॉलिमरों: कर्बोहाईड्रेट, प्रोटीन्स, लिपिड्स एवं न्यूक्लिक एसिड। ये मैक्रोमोलेक्यूल्स जीवित जीवों के आधार हैं। इन मैक्रोमोलेक्यूल्स के मोनोमर हैं: मोनोसेकेराइड, अमीनो एसिड, फैटी एसिड और न्यूक्लियोटाइड।

प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड हैं सूचना के» मैक्रोमोलेक्यूल्स, क्योंकि उनके गुण 20 अमीनो एसिड और 4 न्यूक्लियोटाइड के कनेक्शन अनुक्रम पर निर्भर करते हैं। कार्बोहाइड्रेट और लिपिड ऊर्जा और निर्माण सामग्री के भंडार की भूमिका निभाते हैं। साझा करने के लिए प्रोटीनअधिक के लिए जिम्मेदार 50% कोशिकाओं का कुल शुष्क भार।

जेनेटिक जानकारीजीव डीएनए में संग्रहीत है। यह शरीर में लगभग सभी जैविक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड में आणविक विषमता (आणविक चिरायता) का गुण होता है। दाहिनी ओर(ग्रीक चीर-हाथ) स्वयं को इस तथ्य में प्रकट करता है कि प्रोटीन प्रकाश के ध्रुवीकरण के विमान को घुमाते हैं बांई ओर, और न्यूक्लिक एसिड सही. उनकी दर्पण छवि के साथ उनकी विषमता में चिरायता निहित है, जैसा कि दाएं और बाएं हाथों में है, इसलिए नाम।

डीएनए अणु प्रोटीन के साथ मिलकर क्रोमोसोम का पदार्थ बनाते हैं। डीएनए की आनुवंशिक भूमिका का प्रमाण 1944 में वैज्ञानिक ओ. एवरी द्वारा बैक्टीरिया पर एक प्रयोग में प्राप्त किया गया था। 1953 में, अमेरिकी बायोकेमिस्ट जेम्स वाटसन और अंग्रेजी बायोफिजिसिस्ट फ्रांसिस क्रिक ने खोज की संरचनाडीएनए अणु। उन्होंने दिखाया कि डीएनए में दो किस्में होती हैं जो एक डबल हेलिक्स में मुड़ जाती हैं। डीएनए में 10 25 हजार न्यूक्लियोटाइड होते हैं, और आरएनए - 4 से 6 हजार तक।

1941 में, अमेरिकी वैज्ञानिकों जे. बीडल और ई. टेमुट ने पाया कि प्रोटीन संश्लेषण डीएनए जीन की स्थिति पर निर्भर करता है। जीनडीएनए अणु का एक खंड जिसमें सैकड़ों न्यूक्लियोटाइड होते हैं। तब बयान थे: एक जीन - एक प्रोटीन। किसी जीव के जीन की समग्रता कहलाती है जीनोम. मानव शरीर में जीनों की संख्या लगभग होती है 50 100 हजार, और पूरे मानव जीनोम में अधिक होते हैं 3 अरब आधार जोड़े. प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जीन कोड।

1954 में सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जॉर्जी गामोवआनुवंशिक कोड को डिकोड किया। उन्होंने पाया कि एक एमिनो एसिड को एन्कोड करने के लिए तीन डीएनए न्यूक्लियोटाइड के संयोजन का उपयोग किया जाता है। यह आनुवंशिकता की प्राथमिक इकाई है, जो एक अमीनो अम्ल को कूटबद्ध करती है, और कहलाती है कोडोन(त्रिक)। 1961 में गमो की परिकल्पना को क्रिक द्वारा प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई थी।

सेलुलर ऑर्गेनेल राइबोसोम पढ़ रहा है» में निहित जानकारी आई-आरएनए,और उसके अनुसार संश्लेषित करता है प्रोटीन. कोडन - ट्रिपल में तीन न्यूक्लियोटाइड होते हैं, उदाहरण के लिए, एसीएच, एजीसी, जीजीजी और अन्य। ऐसे ट्रिपलेट्स की कुल संख्या 64 है। इनमें से तीन ट्रिपल स्टॉप सिग्नल हैं, और 61 ट्रिपल 20 अमीनो एसिड को एनकोड करते हैं। 200 अमीनो एसिड से युक्त एक प्रोटीन 200 कोडन द्वारा एन्कोड किया जाता है, अर्थात। एमआरएनए में 600 न्यूक्लियोटाइड और डीएनए में 600 बेस जोड़े। यह एक जीन का आकार है। डीएनए में जानकारी का उपयोग करके लिखा जाता है न्यूक्लियोटाइडफॉर्म में: ए-सी-ए-टी-टी-जी-ए-जी-ए-टी-∙∙∙∙∙∙। इस पाठ में ऐसी जानकारी है जो प्रत्येक जीव की बारीकियों को परिभाषित करती है।

जेनेटिक कोड सार्वभौमिक,क्योंकि सभी जीवित जीवों के लिए समान। यह जीवन की जैव रासायनिक एकता की गवाही देता है, अर्थात। पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति एक ही पूर्वज से हुई है। जेनेटिक कोड अनोखा, क्योंकि यह केवल एक एमिनो एसिड के लिए कोड करता है।

जीवन को विरोधों की द्वंद्वात्मक एकता की विशेषता है: यह अभिन्न और असतत दोनों है। जैविक दुनिया एक संपूर्ण है, क्योंकि यह परस्पर जुड़े भागों की एक प्रणाली है (कुछ जीवों का अस्तित्व दूसरों पर निर्भर करता है), और साथ ही यह असतत है, क्योंकि इसमें अलग-अलग इकाइयाँ - जीव या व्यक्ति शामिल हैं। प्रत्येक जीवित जीव, बदले में, असतत भी होता है, क्योंकि इसमें अलग-अलग अंग, ऊतक, कोशिकाएं होती हैं, लेकिन साथ ही, प्रत्येक अंग, एक निश्चित स्वायत्तता वाले, पूरे के हिस्से के रूप में कार्य करता है। प्रत्येक कोशिका में ऑर्गेनेल होते हैं, लेकिन एक इकाई के रूप में कार्य करते हैं। वंशानुगत जानकारी जीन द्वारा वहन की जाती है, लेकिन

समग्रता के बाहर कोई भी जीन विशेषता के विकास को निर्धारित नहीं करता है, और इसी तरह।

जीवन की विसंगति जैविक दुनिया के संगठन के विभिन्न स्तरों से जुड़ी हुई है, जिसे अधीनता, अंतर्संबंध और विशिष्ट पैटर्न द्वारा विशेषता जैविक प्रणालियों के असतत राज्यों के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। साथ ही, प्रत्येक नए स्तर में पिछले, निचले स्तर के विशेष गुण और पैटर्न होते हैं, क्योंकि कोई भी जीव, एक तरफ, उसके अधीनस्थ तत्वों से युक्त होता है, और दूसरी तरफ, यह स्वयं एक तत्व होता है जो हिस्सा होता है किसी प्रकार की मैक्रोबायोलॉजिकल प्रणाली।

जीवन के सभी स्तरों पर, इसकी विशेषताएँ जैसे कि विसंगति और अखंडता, संरचनात्मक संगठन, पदार्थ का आदान-प्रदान, ऊर्जा और सूचना प्रकट होती है। संगठन के उच्च स्तरों पर जीवन का अस्तित्व निचले स्तर की संरचना द्वारा तैयार और निर्धारित किया जाता है; विशेष रूप से, कोशिकीय स्तर की प्रकृति आणविक और उपकोशिका स्तरों, जीव की प्रकृति - कोशिकीय, ऊतक स्तरों आदि से निर्धारित होती है।

जीवन संगठन के संरचनात्मक स्तर अत्यंत विविध हैं, लेकिन मुख्य हैं आणविक, सेलुलर, ओटोजेनेटिक, जनसंख्या-प्रजातियां, बायोकेनोटिक, बायोगेकेनोटिक और बायोस्फेरिक।

आणविक आनुवंशिक स्तर

जीवन का आणविक आनुवंशिक स्तर बायोपॉलिमर (प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, पॉलीसेकेराइड) और अन्य महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों के कामकाज का स्तर है जो जीवों की जीवन प्रक्रियाओं को रेखांकित करते हैं। इस स्तर पर, प्राथमिक संरचनात्मक इकाई जीन है, और सभी जीवित जीवों में वंशानुगत जानकारी का वाहक डीएनए अणु है। वंशानुगत जानकारी का कार्यान्वयन आरएनए अणुओं की भागीदारी के साथ किया जाता है। इस तथ्य के कारण कि आनुवंशिक जानकारी के भंडारण, परिवर्तन और कार्यान्वयन की प्रक्रियाएं आणविक संरचनाओं से जुड़ी होती हैं, इस स्तर को आणविक-आनुवंशिक कहा जाता है।

इस स्तर पर जीव विज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण कार्य आनुवंशिक जानकारी, आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के संचरण के तंत्र का अध्ययन, विकासवादी प्रक्रियाओं का अध्ययन, जीवन की उत्पत्ति और सार हैं।

सभी जीवित जीवों में सरल अकार्बनिक अणु होते हैं: नाइट्रोजन, पानी, कार्बन डाइऑक्साइड। उनसे, रासायनिक विकास के दौरान, सरल कार्बनिक यौगिक दिखाई दिए, जो बदले में, बड़े अणुओं के लिए निर्माण सामग्री बन गए। इस प्रकार प्रकट हुए मैक्रोमोलेक्यूल्स - विशाल मो-

कई मोनोमर्स से निर्मित बहुलक अणु। पॉलिमर तीन प्रकार के होते हैं: पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड। उनके लिए मोनोमर्स क्रमशः मोनोसेकेराइड, अमीनो एसिड और न्यूक्लियोटाइड हैं।

गिलहरीऔर न्यूक्लिक एसिड "सूचना" अणु हैं, क्योंकि मोनोमर्स का क्रम, जो बहुत विविध हो सकता है, उनकी संरचना में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पॉलीसेकेराइड (स्टार्च, ग्लाइकोजन, सेल्युलोज) बड़े अणुओं के संश्लेषण के लिए एक ऊर्जा स्रोत और निर्माण सामग्री की भूमिका निभाते हैं।

प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं जो अमीनो एसिड की बहुत लंबी श्रृंखला होते हैं - कार्बनिक (कार्बोक्जिलिक) एसिड, जिसमें आमतौर पर एक या दो अमीनो समूह (-NH 2) होते हैं।

समाधान में, अमीनो एसिड एसिड और बेस दोनों के गुणों को प्रदर्शित कर सकते हैं। यह उन्हें खतरनाक भौतिक और रासायनिक परिवर्तनों के रास्ते पर एक प्रकार का बफर बनाता है। जीवित कोशिकाओं और ऊतकों में 170 से अधिक अमीनो एसिड पाए जाते हैं, लेकिन उनमें से केवल 20 प्रोटीन में शामिल होते हैं। यह पेप्टाइड बॉन्ड 1 द्वारा एक दूसरे से जुड़े अमीनो एसिड का अनुक्रम है जो प्रोटीन की प्राथमिक संरचना बनाता है। कोशिकाओं के कुल शुष्क द्रव्यमान का 50% से अधिक प्रोटीन होता है।

अधिकांश प्रोटीन उत्प्रेरक (एंजाइम) के रूप में कार्य करते हैं। उनकी स्थानिक संरचना में एक निश्चित आकार के अवकाश के रूप में सक्रिय केंद्र होते हैं। अणु, जिसका परिवर्तन इस प्रोटीन द्वारा उत्प्रेरित होता है, ऐसे केंद्रों में प्रवेश करते हैं। इसके अलावा, प्रोटीन वाहक की भूमिका निभाते हैं; उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन पहुंचाता है। मांसपेशियों के संकुचन और इंट्रासेल्युलर आंदोलन प्रोटीन अणुओं की बातचीत का परिणाम हैं, जिसका कार्य आंदोलन का समन्वय करना है। एंटीबॉडी प्रोटीन का कार्य शरीर को वायरस, बैक्टीरिया आदि से बचाना है। तंत्रिका तंत्र की गतिविधि प्रोटीन पर निर्भर करती है जो पर्यावरण से जानकारी एकत्र और संग्रहीत करती है। हार्मोन नामक प्रोटीन कोशिका वृद्धि और गतिविधि को नियंत्रित करते हैं।

न्यूक्लिक एसिड।जीवित जीवों की जीवन प्रक्रियाएं दो प्रकार के मैक्रोमोलेक्यूल्स - प्रोटीन और डीएनए की बातचीत से निर्धारित होती हैं। एक जीव की आनुवंशिक जानकारी डीएनए अणुओं में संग्रहीत होती है, जो अगली पीढ़ी के लिए वंशानुगत जानकारी के वाहक के रूप में कार्य करती है और प्रोटीन के जैवसंश्लेषण का निर्धारण करती है जो लगभग सभी जैविक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करती है। तो नुक्कड़-

1 एक पेप्टाइड बंधन एक -CO-NH- रासायनिक बंधन है।

लेइक एसिड का शरीर में प्रोटीन के समान ही महत्वपूर्ण स्थान है।

प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड दोनों में एक बहुत ही महत्वपूर्ण गुण होता है - आणविक विषमता (विषमता), या आणविक चिरायता। जीवन की यह संपत्ति 1940 और 1950 के दशक में खोजी गई थी। 19 वीं सदी एल पाश्चर जैविक मूल के पदार्थों के क्रिस्टल की संरचना का अध्ययन करने के दौरान - टार्टरिक एसिड के लवण। अपने प्रयोगों में, पाश्चर ने पाया कि न केवल क्रिस्टल, बल्कि उनके जलीय घोल भी एक ध्रुवीकृत प्रकाश किरण को विक्षेपित करने में सक्षम हैं, अर्थात। वैकल्पिक रूप से सक्रिय हैं। बाद में उनका नाम रखा गया ऑप्टिकल आइसोमर्स।गैर-जैविक मूल के पदार्थों के समाधान में यह गुण नहीं होता है, उनके अणुओं की संरचना सममित होती है।

आज, पाश्चर के विचारों की पुष्टि हो गई है, और यह सिद्ध माना जाता है कि आणविक चिरायता (ग्रीक चीयर-हाथ से) केवल जीवित पदार्थ में निहित है और इसकी अभिन्न संपत्ति है। निर्जीव मूल का पदार्थ इस अर्थ में सममित है कि जो अणु प्रकाश को बाईं ओर और दाईं ओर ध्रुवीकृत करते हैं, वे हमेशा समान रूप से विभाजित होते हैं। और जैविक उत्पत्ति के पदार्थ में हमेशा इस संतुलन से विचलन होता है। प्रोटीन अमीनो एसिड से निर्मित होते हैं जो प्रकाश को केवल बाईं ओर (एल-कॉन्फ़िगरेशन) ध्रुवीकृत करते हैं। न्यूक्लिक एसिड शर्करा से बने होते हैं जो प्रकाश को केवल दाईं ओर (डी-कॉन्फ़िगरेशन) ध्रुवीकृत करते हैं। इस प्रकार, chirality अणुओं की विषमता में निहित है, उनकी दर्पण छवि के साथ उनकी असंगति, जैसा कि दाएं और बाएं हाथों में है, जिसने इस संपत्ति को आधुनिक नाम दिया। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि यदि कोई व्यक्ति अचानक अपनी दर्पण छवि में बदल जाता है, तो उसके शरीर के साथ सब कुछ ठीक हो जाएगा जब तक कि वह पौधे या पशु मूल का भोजन नहीं करना शुरू कर देता, जिसे वह आसानी से पचा नहीं सकता था।

न्यूक्लिक एसिडजटिल कार्बनिक यौगिक हैं जो फॉस्फोरस युक्त बायोपॉलिमर (पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स) हैं।

न्यूक्लिक एसिड दो प्रकार के होते हैं - डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) और राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)। न्यूक्लिक एसिड को उनका नाम मिला (लैटिन न्यूक्लियस - न्यूक्लियस से) इस तथ्य के कारण कि वे पहली बार 19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में ल्यूकोसाइट्स के नाभिक से अलग हो गए थे। स्विस बायोकेमिस्ट एफ. मिशर। बाद में यह पाया गया कि न्यूक्लिक एसिड न केवल नाभिक में पाया जा सकता है, बल्कि साइटोप्लाज्म और उसके जीवों में भी पाया जा सकता है। डीएनए अणु हिस्टोन प्रोटीन के साथ मिलकर क्रोमोसोम का पदार्थ बनाते हैं।

XX सदी के मध्य में। अमेरिकी बायोकेमिस्ट जे. वाटसन और अंग्रेजी बायोफिजिसिस्ट एफ. क्रिक ने डीएनए अणु की संरचना का खुलासा किया। एक्स-रे विवर्तन अध्ययनों से पता चला है कि डीएनए में दो किस्में होती हैं जो एक डबल हेलिक्स में मुड़ जाती हैं। जंजीरों की रीढ़ की भूमिका चीनी-फॉस्फेट समूहों द्वारा निभाई जाती है, और प्यूरीन और पाइरीमिडाइन के आधार कूदने वालों के रूप में काम करते हैं। प्रत्येक जम्पर दो विपरीत जंजीरों से जुड़े दो आधारों से बनता है, और यदि एक आधार में एक वलय है, तो दूसरे में दो हैं। इस प्रकार, पूरक जोड़े बनते हैं: ए-टी और जी-सी। इसका मतलब यह है कि एक श्रृंखला में आधारों का क्रम विशिष्ट रूप से दूसरे में आधारों के क्रम को निर्धारित करता है, अणु की पूरक श्रृंखला।

एक जीन डीएनए या आरएनए अणु (कुछ वायरस में) का एक खंड है। आरएनए में 4-6 हजार व्यक्तिगत न्यूक्लियोटाइड होते हैं, डीएनए - 10-25 हजार। यदि एक मानव कोशिका के डीएनए को एक सतत धागे में फैलाना संभव होता, तो इसकी लंबाई 91 सेमी होती।

फिर भी, आणविक आनुवंशिकी का जन्म कुछ समय पहले हुआ, जब अमेरिकी जे. बीडल और ई. टैटम ने जीन की स्थिति (डीएनए) और एंजाइम (प्रोटीन) के संश्लेषण के बीच एक सीधा संबंध स्थापित किया। यह तब था जब प्रसिद्ध कहावत सामने आई: "एक जीन - एक प्रोटीन।" बाद में यह पाया गया कि जीन का मुख्य कार्य प्रोटीन संश्लेषण के लिए कोड करना है। उसके बाद, वैज्ञानिकों ने अपना ध्यान इस सवाल पर केंद्रित किया कि आनुवंशिक कार्यक्रम कैसे लिखा जाता है और इसे सेल में कैसे लागू किया जाता है। ऐसा करने के लिए, यह पता लगाना आवश्यक था कि केवल चार आधार बीस अमीनो एसिड के प्रोटीन अणुओं में क्रम को कैसे एन्कोड कर सकते हैं। इस समस्या के समाधान में मुख्य योगदान प्रसिद्ध सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जी। गामो ने 1950 के दशक के मध्य में किया था।

उनके अनुसार, एक अमीनो एसिड को एनकोड करने के लिए तीन डीएनए न्यूक्लियोटाइड के संयोजन का उपयोग किया जाता है। आनुवंशिकता की यह प्राथमिक इकाई, एक अमीनो अम्ल को कूटबद्ध करती है, कहलाती है कोडन 1961 में एफ. क्रिक के शोध से गामो की परिकल्पना की पुष्टि हुई। तो प्रोटीन संश्लेषण के दौरान डीएनए अणु से अनुवांशिक जानकारी पढ़ने के लिए आणविक तंत्र को समझ लिया गया था।

एक जीवित कोशिका में, ऑर्गेनेल - राइबोसोम होते हैं जो डीएनए की प्राथमिक संरचना को "पढ़ते हैं" और डीएनए में दर्ज जानकारी के अनुसार प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं। न्यूक्लियोटाइड के प्रत्येक ट्रिपल को 20 संभावित अमीनो एसिड में से एक सौंपा गया है। इस प्रकार डीएनए की प्राथमिक संरचना संश्लेषित प्रोटीन के अमीनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करती है, जीव (कोशिका) के आनुवंशिक कोड को ठीक करती है।

सभी जीवित चीजों का आनुवंशिक कोड, चाहे वह पौधा हो, जानवर हो या जीवाणु, एक ही है। आनुवंशिक कोड की यह विशेषता, सभी प्रोटीनों की अमीनो एसिड संरचना की समानता के साथ, इंगित करती है

जीवन की जैव रासायनिक एकता के बारे में, एक ही पूर्वज से पृथ्वी पर सभी जीवित प्राणियों की उत्पत्ति।

डीएनए प्रजनन के तंत्र को भी डिक्रिप्ट किया गया था। इसमें तीन भाग होते हैं: प्रतिकृति, प्रतिलेखन और अनुवाद।

प्रतिकृतिडीएनए अणुओं का दोहराव है। प्रतिकृति का आधार डीएनए की स्व-प्रतिलिपि का अद्वितीय गुण है, जो एक कोशिका के लिए दो समान भागों में विभाजित होना संभव बनाता है। प्रतिकृति के दौरान, डीएनए, दो मुड़ आणविक श्रृंखलाओं से मिलकर, खोल देता है। दो आणविक धागे बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक नए धागे के संश्लेषण के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है, जो मूल के पूरक है। उसके बाद, कोशिका विभाजित होती है, और प्रत्येक कोशिका में डीएनए का एक किनारा पुराना होगा, और दूसरा नया होगा। डीएनए श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के उल्लंघन से शरीर में वंशानुगत परिवर्तन होते हैं - उत्परिवर्तन।

प्रतिलिपि- यह डीएनए स्ट्रैंड में से एक पर एकल-फंसे हुए मैसेंजर आरएनए अणु (i-RNA) के गठन द्वारा डीएनए कोड का स्थानांतरण है। आई-आरएनए डीएनए अणु के एक हिस्से की एक प्रति है, जिसमें एक या आसन्न जीन का एक समूह होता है जो प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी रखता है।

प्रसारण -यह विशेष सेल ऑर्गेनेल - राइबोसोम में आई-आरएनए के आनुवंशिक कोड पर आधारित प्रोटीन संश्लेषण है, जहां स्थानांतरण आरएनए (टी-आरएनए) अमीनो एसिड वितरित करता है।

1950 के दशक के अंत में रूसी और फ्रांसीसी वैज्ञानिकों ने एक साथ एक परिकल्पना को सामने रखा कि घटना की आवृत्ति और विभिन्न जीवों में डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के क्रम में अंतर प्रजाति-विशिष्ट हैं। इस परिकल्पना ने आणविक स्तर पर जीवित चीजों के विकास और प्रजातियों की प्रकृति का अध्ययन करना संभव बना दिया।

आणविक स्तर पर परिवर्तनशीलता के कई तंत्र हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण जीन उत्परिवर्तन का पहले से ही उल्लेख किया गया तंत्र है - स्वयं जीन का प्रत्यक्ष परिवर्तननवीन व,बाहरी कारकों के प्रभाव में गुणसूत्र में स्थित है। उत्परिवर्तन पैदा करने वाले कारक (उत्परिवर्तजन) विकिरण, जहरीले रसायन और वायरस हैं। परिवर्तनशीलता के इस तंत्र के साथ, गुणसूत्र में जीन का क्रम नहीं बदलता है।

एक अन्य परिवर्तन तंत्र है जीन पुनर्संयोजन।यह एक विशेष गुणसूत्र पर स्थित जीनों के नए संयोजनों का निर्माण है। इसी समय, जीन का आणविक आधार स्वयं नहीं बदलता है, लेकिन यह गुणसूत्र के एक भाग से दूसरे भाग में चला जाता है या दो गुणसूत्रों के बीच जीन का आदान-प्रदान होता है। उच्च जीवों में यौन प्रजनन के दौरान जीन पुनर्संयोजन होता है। इस मामले में, आनुवंशिक जानकारी की कुल मात्रा में कोई परिवर्तन नहीं होता है, यह अपरिवर्तित रहता है। यह क्रियाविधि बताती है कि क्यों बच्चे केवल आंशिक रूप से अपने माता-पिता से मिलते जुलते हैं -

वे दोनों मूल जीवों से लक्षण प्राप्त करते हैं जो यादृच्छिक रूप से संयोजित होते हैं।

एक और परिवर्तन तंत्र है गैर-शास्त्रीय पुनर्संयोजननवीन व- इसे 1950 के दशक में ही खोला गया था। गैर-शास्त्रीय जीन पुनर्संयोजन के साथ, कोशिका जीनोम में नए आनुवंशिक तत्वों को शामिल करने के कारण आनुवंशिक जानकारी की मात्रा में सामान्य वृद्धि होती है। अक्सर, वायरस द्वारा नए तत्वों को कोशिका में पेश किया जाता है। आज, कई प्रकार के पारगम्य जीन की खोज की गई है। उनमें से प्लास्मिड हैं, जो डबल-स्ट्रैंडेड सर्कुलर डीएनए हैं। इनकी वजह से लंबे समय तक किसी नशीले पदार्थ के सेवन के बाद लत लग जाती है, जिसके बाद इनका औषधीय प्रभाव खत्म हो जाता है। रोगजनक बैक्टीरिया, जिसके खिलाफ हमारी दवा काम करती है, प्लास्मिड से बंध जाती है, जो बैक्टीरिया को दवा के लिए प्रतिरोधी बना देती है, और वे इसे नोटिस करना बंद कर देते हैं।

आनुवंशिक तत्वों के प्रवास से गुणसूत्रों में संरचनात्मक पुनर्व्यवस्था और जीन उत्परिवर्तन दोनों हो सकते हैं। मानव द्वारा ऐसे तत्वों के उपयोग की संभावना से एक नए विज्ञान - आनुवंशिक इंजीनियरिंग का उदय हुआ है, जिसका उद्देश्य वांछित गुणों वाले जीवों के नए रूपों का निर्माण करना है। इस प्रकार, आनुवंशिक और जैव रासायनिक विधियों की मदद से, जीन के नए संयोजन जो प्रकृति में मौजूद नहीं हैं, का निर्माण किया जाता है। इसके लिए वांछित गुणों वाले प्रोटीन के उत्पादन को कूटबद्ध करने वाले डीएनए को संशोधित किया जाता है। यह तंत्र सभी आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी का आधार है।

पुनः संयोजक डीएनए की मदद से, लक्षित प्रोटीन संश्लेषण के लिए विभिन्न जीनों को संश्लेषित किया जा सकता है और क्लोन (समान जीवों की कॉलोनियों) में पेश किया जा सकता है। तो, 1978 में, इंसुलिन को संश्लेषित किया गया था - मधुमेह के उपचार के लिए एक प्रोटीन। वांछित जीन को एक प्लास्मिड में पेश किया गया और एक सामान्य जीवाणु में पेश किया गया।

आनुवंशिकीविद वायरल संक्रमण के खिलाफ सुरक्षित टीके विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं, क्योंकि पारंपरिक टीके एक कमजोर वायरस हैं जो एंटीबॉडी के उत्पादन का कारण बनते हैं, इसलिए उनका प्रशासन एक निश्चित जोखिम से जुड़ा होता है। जेनेटिक इंजीनियरिंग वायरस की सतह परत को डीएनए एन्कोडिंग प्राप्त करना संभव बनाता है। इस मामले में, प्रतिरक्षा उत्पन्न होती है, लेकिन शरीर के संक्रमण को बाहर रखा जाता है।

आज आनुवंशिक अभियांत्रिकी में मानव आनुवंशिक कार्यक्रम में परिवर्तन कर जीवन प्रत्याशा में वृद्धि तथा अमरता की संभावना के विषय पर विचार किया जा रहा है। यह कोशिका के सुरक्षात्मक एंजाइम कार्यों को बढ़ाकर, डीएनए अणुओं को चयापचय संबंधी विकारों और पर्यावरणीय प्रभावों दोनों से जुड़े विभिन्न नुकसानों से बचाकर प्राप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने उम्र बढ़ने वाले वर्णक की खोज करने और एक विशेष दवा बनाने में कामयाबी हासिल की है जो कोशिकाओं को इससे मुक्त करती है। हमारे साथ प्रयोगों में-

शमी को उनकी जीवन प्रत्याशा में वृद्धि प्राप्त हुई। इसके अलावा, वैज्ञानिक यह स्थापित करने में सक्षम थे कि कोशिका विभाजन के समय, टेलोमेरेस कम हो जाते हैं - सेलुलर गुणसूत्रों के सिरों पर स्थित विशेष गुणसूत्र संरचनाएं। तथ्य यह है कि डीएनए प्रतिकृति के दौरान, एक विशेष पदार्थ - पोलीमरेज़ - डीएनए हेलिक्स के साथ जाता है, इसकी एक प्रति बनाता है। लेकिन डीएनए पोलीमरेज़ शुरू से ही कॉपी करना शुरू नहीं करता है, लेकिन हर बार एक अनकॉपी टिप छोड़ देता है। इसलिए, प्रत्येक बाद की प्रतिलिपि के साथ, डीएनए हेलिक्स को अंत वर्गों के कारण छोटा कर दिया जाता है जिसमें कोई जानकारी या टेलोमेरेस नहीं होते हैं। जैसे ही टेलोमेरेस समाप्त हो जाते हैं, बाद की प्रतियां डीएनए के उस हिस्से को सिकोड़ना शुरू कर देती हैं जो आनुवंशिक जानकारी को वहन करता है। यह कोशिका की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया है। 1997 में, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में टेलोमेरेस को कृत्रिम रूप से लंबा करने पर एक प्रयोग किया गया था। इसके लिए, एक नए खोजे गए सेलुलर एंजाइम, टेलोमेरेज़ का उपयोग किया गया था, जो टेलोमेरेस के विकास को बढ़ावा देता है। इस तरह से प्राप्त कोशिकाओं ने कई बार विभाजित करने की क्षमता हासिल कर ली, पूरी तरह से अपने सामान्य कार्यात्मक गुणों को बनाए रखा और कैंसर कोशिकाओं में नहीं बदल गया।

हाल ही में, क्लोनिंग के क्षेत्र में आनुवंशिक इंजीनियरों की सफलताओं को व्यापक रूप से जाना गया है - दैहिक कोशिकाओं से एक निश्चित संख्या में प्रतियों में एक या किसी अन्य जीवित वस्तु का सटीक प्रजनन। साथ ही, विकसित व्यक्ति मूल जीव से आनुवंशिक रूप से अप्रभेद्य होता है।

जीवों से क्लोन प्राप्त करना जो बिना पूर्व निषेचन के पार्थेनोजेनेसिस के माध्यम से प्रजनन करते हैं, कुछ खास नहीं है और लंबे समय से आनुवंशिकीविदों द्वारा उपयोग किया जाता है। उच्च जीवों में, प्राकृतिक क्लोनिंग के मामले भी ज्ञात हैं - समान जुड़वाँ बच्चों का जन्म। लेकिन उच्च जीवों के क्लोनों का कृत्रिम उत्पादन गंभीर कठिनाइयों से जुड़ा है। हालांकि, फरवरी 1997 में, एडिनबर्ग में जेन विल्मुथ की प्रयोगशाला में स्तनधारियों की क्लोनिंग के लिए एक विधि विकसित की गई थी, और डॉली भेड़ को इसके साथ पाला गया था। ऐसा करने के लिए, एक स्कॉटिश काले चेहरे वाली भेड़ से अंडे निकाले गए, एक कृत्रिम पोषक माध्यम में रखा गया, और उनमें से नाभिक हटा दिए गए। फिर उन्होंने फिनिश डोरसेट नस्ल की एक वयस्क गर्भवती भेड़ की स्तन ग्रंथि कोशिकाओं को लिया, जिसमें एक पूर्ण आनुवंशिक सेट था। कुछ समय बाद, इन कोशिकाओं को गैर-परमाणु अंडों के साथ जोड़ दिया गया और विद्युत निर्वहन के माध्यम से उनके विकास को सक्रिय कर दिया। फिर विकासशील भ्रूण छह दिनों के लिए एक कृत्रिम वातावरण में विकसित हुआ, जिसके बाद भ्रूण को दत्तक मां के गर्भाशय में प्रत्यारोपित किया गया, जहां वे जन्म तक विकसित हुए। लेकिन 236 प्रयोगों में से केवल एक ही सफल निकला - डॉली भेड़ बड़ी हुई।

उसके बाद, विल्मुट ने मानव क्लोनिंग की मौलिक संभावना की घोषणा की, जिसने सबसे जीवंत चर्चा का कारण बना।

न केवल वैज्ञानिक साहित्य में, बल्कि कई देशों की संसदों में भी, क्योंकि ऐसा अवसर बहुत गंभीर नैतिक, नैतिक और कानूनी समस्याओं से जुड़ा है। यह कोई संयोग नहीं है कि कुछ देशों ने मानव क्लोनिंग को प्रतिबंधित करने वाले कानून पहले ही पारित कर दिए हैं। आखिरकार, अधिकांश क्लोन भ्रूण मर जाते हैं। इसके अलावा, शैतान के जन्म की संभावना अधिक है। इसलिए क्लोनिंग प्रयोग न केवल अनैतिक हैं, बल्कि होमो सेपियन्स प्रजाति की शुद्धता को बनाए रखने की दृष्टि से भी खतरनाक हैं। यह जोखिम बहुत अधिक है, इसकी पुष्टि 2002 की शुरुआत में सामने आई जानकारी से होती है, जिसमें बताया गया था कि डॉली भेड़ गठिया से पीड़ित थी, भेड़ों में एक बीमारी आम नहीं थी, जिसके बाद उसे शीघ्र ही इच्छामृत्यु देनी पड़ी।

इसलिए, अनुसंधान का एक और अधिक आशाजनक क्षेत्र मानव जीनोम (जीन का सेट) का अध्ययन है। 1988 में, जे. वाटसन की पहल पर, अंतर्राष्ट्रीय संगठन "ह्यूमन जीनोम" बनाया गया, जिसने दुनिया भर के कई वैज्ञानिकों को एक साथ लाया और पूरे मानव जीनोम को समझने का कार्य निर्धारित किया। यह एक कठिन कार्य है, क्योंकि मानव शरीर में जीन की संख्या 50 से 100 हजार तक होती है, और संपूर्ण जीनोम 3 बिलियन से अधिक न्यूक्लियोटाइड जोड़े होते हैं।

ऐसा माना जाता है कि न्यूक्लियोटाइड जोड़े के अनुक्रम को समझने से जुड़े इस कार्यक्रम का पहला चरण 2005 के अंत तक पूरा हो जाएगा। जीनों का "एटलस" बनाने के लिए काम पहले ही किया जा चुका है, उनके मानचित्रों का एक सेट। इस तरह का पहला नक्शा 1992 में डी. कोहेन और जे. डोसेट द्वारा संकलित किया गया था। अंतिम संस्करण में, इसे 1996 में जे। वीसेनबैक द्वारा प्रस्तुत किया गया था, जिन्होंने एक माइक्रोस्कोप के तहत एक गुणसूत्र का अध्ययन करते हुए, इसके विभिन्न क्षेत्रों के डीएनए को विशेष मार्करों के साथ चिह्नित किया था। फिर उन्होंने इन वर्गों का क्लोन बनाया, उन्हें सूक्ष्मजीवों पर विकसित किया, और डीएनए के टुकड़े प्राप्त किए - डीएनए के एक स्ट्रैंड का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम जो गुणसूत्रों को बनाता है। इस प्रकार, वीसेनबैक ने 223 जीनों को स्थानीयकृत किया और लगभग 30 उत्परिवर्तन की पहचान की, जिससे 200 बीमारियां हुईं, जिनमें उच्च रक्तचाप, मधुमेह, बहरापन, अंधापन और घातक ट्यूमर शामिल हैं।

इस कार्यक्रम के परिणामों में से एक, हालांकि पूरा नहीं हुआ है, गर्भावस्था के शुरुआती चरणों में आनुवंशिक विकृति की पहचान करने और जीन थेरेपी के निर्माण की संभावना है - जीन की मदद से वंशानुगत बीमारियों के इलाज की एक विधि। जीन थेरेपी प्रक्रिया से पहले, वे पता लगाते हैं कि कौन सा जीन दोषपूर्ण निकला, एक सामान्य जीन प्राप्त करें और इसे सभी रोगग्रस्त कोशिकाओं में पेश करें। साथ ही, यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि पेश किया गया जीन कोशिका तंत्र के नियंत्रण में काम करता है, अन्यथा एक कैंसर कोशिका प्राप्त हो जाएगी। इस तरह से पहले मरीज ठीक भी हो चुके हैं। सच है, यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि वे कितने मौलिक रूप से ठीक हो जाते हैं और

क्या भविष्य में बीमारी वापस आएगी। साथ ही, इस तरह के उपचार के दीर्घकालिक परिणाम अभी तक स्पष्ट नहीं हैं।

बेशक, जैव प्रौद्योगिकी और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के उपयोग के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों पक्ष हैं। फेडरेशन ऑफ यूरोपियन माइक्रोबायोलॉजिकल सोसाइटीज द्वारा 1996 में प्रकाशित ज्ञापन से इसका प्रमाण मिलता है। यह इस तथ्य के कारण है कि आम जनता जीन प्रौद्योगिकियों के प्रति संदिग्ध और शत्रुतापूर्ण है। डर एक आनुवंशिक बम बनाने की संभावना के कारण होता है जो मानव जीनोम को विकृत कर सकता है और शैतानों के जन्म का कारण बन सकता है; अज्ञात बीमारियों का उदय और जैविक हथियारों का उत्पादन।

और, अंत में, वायरल या फंगल रोगों के विकास को अवरुद्ध करने वाले जीनों को पेश करके बनाए गए ट्रांसजेनिक खाद्य उत्पादों के व्यापक वितरण की समस्या पर हाल ही में व्यापक रूप से चर्चा की गई है। ट्रांसजेनिक टमाटर और मकई पहले ही बनाए जा चुके हैं और बेचे जा रहे हैं। ट्रांसजेनिक रोगाणुओं की मदद से बनी ब्रेड, पनीर और बीयर की आपूर्ति बाजार में की जाती है। ऐसे उत्पाद हानिकारक जीवाणुओं के प्रतिरोधी होते हैं, इनमें बेहतर गुण होते हैं - स्वाद, पोषण मूल्य, शक्ति आदि। उदाहरण के लिए, चीन में, वायरस प्रतिरोधी तंबाकू, टमाटर और मीठी मिर्च उगाई जाती है। ज्ञात ट्रांसजेनिक टमाटर जीवाणु संक्रमण के लिए प्रतिरोधी, आलू और मकई कवक के प्रतिरोधी। लेकिन ऐसे उत्पादों के उपयोग के दीर्घकालिक परिणाम अभी भी अज्ञात हैं, मुख्य रूप से शरीर और मानव जीनोम पर उनके प्रभाव का तंत्र।

बेशक, जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के बीस वर्षों में, ऐसा कुछ भी नहीं हुआ है जिससे लोग डरते हैं। वैज्ञानिकों द्वारा बनाए गए सभी नए सूक्ष्मजीव अपने मूल रूपों की तुलना में कम रोगजनक होते हैं। पुनः संयोजक जीवों का कभी भी हानिकारक या खतरनाक प्रसार नहीं हुआ है। हालांकि, वैज्ञानिक यह सुनिश्चित करने के लिए सावधान हैं कि ट्रांसजेनिक उपभेदों में ऐसे जीन नहीं होते हैं, जो अन्य बैक्टीरिया में स्थानांतरित होने पर खतरनाक प्रभाव डाल सकते हैं। जीन प्रौद्योगिकियों के आधार पर नए प्रकार के बैक्टीरियोलॉजिकल हथियार बनाने का सैद्धांतिक खतरा है। इसलिए, वैज्ञानिकों को इस जोखिम को ध्यान में रखना चाहिए और इस तरह के काम को ठीक करने और निलंबित करने में सक्षम विश्वसनीय अंतरराष्ट्रीय नियंत्रण की प्रणाली के विकास में योगदान देना चाहिए।

आनुवंशिक प्रौद्योगिकियों के उपयोग के संभावित खतरे को ध्यान में रखते हुए, दस्तावेजों को विकसित किया गया है जो उनके उपयोग, प्रयोगशाला अनुसंधान और औद्योगिक विकास के लिए सुरक्षा नियमों के साथ-साथ पर्यावरण में आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों को पेश करने के नियमों को नियंत्रित करते हैं।

इस प्रकार, आज यह माना जाता है कि, उचित सावधानियों के साथ, जीन प्रौद्योगिकियों के लाभ संभावित नकारात्मक परिणामों के जोखिम से अधिक हैं।

जीवकोषीय स्तर

संगठन के सेलुलर स्तर पर, सभी जीवित जीवों की बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई कोशिका है। सेलुलर स्तर पर, साथ ही आणविक आनुवंशिक स्तर पर, सभी जीवित जीवों का एक ही प्रकार नोट किया जाता है। सभी जीवों में जैवसंश्लेषण और वंशानुगत जानकारी की प्राप्ति केवल कोशिकीय स्तर पर ही संभव है। एककोशिकीय जीवों में कोशिकीय स्तर जीव स्तर के साथ मेल खाता है। इस स्तर के संगठन के साथ हमारे ग्रह पर जीवन का इतिहास शुरू हुआ।

आज विज्ञान ने सटीक रूप से स्थापित कर दिया है कि किसी जीवित जीव की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की सबसे छोटी स्वतंत्र इकाई एक कोशिका है।

कोशिकाएक प्रारंभिक जैविक प्रणाली है जो आत्म-नवीकरण, आत्म-प्रजनन और विकास में सक्षम है, अर्थात। एक जीवित जीव की सभी विशेषताओं से संपन्न।

सेलुलर संरचनाएं किसी भी जीवित जीव की संरचना का आधार होती हैं, चाहे उसकी संरचना कितनी भी विविध और जटिल क्यों न हो। जीवित कोशिका का अध्ययन करने वाले विज्ञान को कोशिका विज्ञान कहा जाता है। यह कोशिकाओं की संरचना, प्राथमिक जीवित प्रणालियों के रूप में उनके कामकाज का अध्ययन करता है, व्यक्तिगत सेलुलर घटकों के कार्यों की खोज करता है, सेल प्रजनन की प्रक्रिया, पर्यावरण की स्थिति के लिए उनका अनुकूलन आदि। साइटोलॉजी विशेष कोशिकाओं की विशेषताओं, उनके विशेष गठन का भी अध्ययन करती है। कार्य और विशिष्ट सेलुलर संरचनाओं का विकास। इस प्रकार, आधुनिक कोशिका विज्ञान को कोशिका शरीर क्रिया विज्ञान कहा जा सकता है। आधुनिक कोशिका विज्ञान की सफलताएं जैव रसायन, जैवभौतिकी, आणविक जीव विज्ञान और आनुवंशिकी की उपलब्धियों के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई हैं।

साइटोलॉजी इस दावे पर आधारित है कि सभी जीवित जीव (जानवर, पौधे, बैक्टीरिया) कोशिकाओं और उनके चयापचय उत्पादों से बने होते हैं। नई कोशिकाओं का निर्माण पहले से मौजूद कोशिकाओं के विभाजन से होता है। सभी कोशिकाएं रासायनिक संरचना और चयापचय में समान होती हैं। समग्र रूप से जीव की गतिविधि व्यक्तिगत कोशिकाओं की गतिविधि और अंतःक्रिया से बनी होती है।

कोशिकाओं के अस्तित्व की खोज अंत में हुई XVIIजब माइक्रोस्कोप का आविष्कार किया गया था। कोशिका का वर्णन पहली बार अंग्रेजी वैज्ञानिक आर. हुक ने 1665 में किया था, जब उन्होंने कॉर्क के एक टुकड़े की जांच की थी। चूँकि उसका सूक्ष्मदर्शी बहुत सटीक नहीं था, उसने जो देखा वह वास्तव में मृत कोशिकाओं की दीवारें थीं। जीवविज्ञानियों को यह समझने में लगभग दो सौ साल लग गए कि यह कोशिका की दीवारें नहीं थीं जिन्होंने मुख्य भूमिका निभाई थी, बल्कि इसकी आंतरिक सामग्री थी। कोशिका सिद्धांत के रचनाकारों में, ए। लीउवेनहोक का भी उल्लेख करना चाहिए, जिन्होंने दिखाया कि कई पौधों के ऊतक

जीवों का निर्माण कोशिकाओं से होता है। उन्होंने एरिथ्रोसाइट्स, एककोशिकीय जीवों और बैक्टीरिया का भी वर्णन किया। सच है, 17 वीं शताब्दी के अन्य शोधकर्ताओं की तरह, लीउवेनहोक ने कोशिका में केवल एक गुहा युक्त एक खोल देखा।

कोशिकाओं के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण प्रगति उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में हुई, जब उन्हें महत्वपूर्ण गुणों वाले व्यक्तियों के रूप में देखा जाने लगा। 1830 के दशक में कोशिका नाभिक की खोज की गई और उसका वर्णन किया गया, जिसने वैज्ञानिकों का ध्यान कोशिका की सामग्री की ओर आकर्षित किया। तब पौधों की कोशिकाओं के विभाजन को देखना संभव हुआ। इन अध्ययनों के आधार पर कोशिका सिद्धांत का निर्माण किया गया, जो 19वीं शताब्दी के जीव विज्ञान की सबसे बड़ी घटना बन गई। यह सेलुलर सिद्धांत था जिसने सभी जीवित प्रकृति की एकता का निर्णायक सबूत दिया, भ्रूणविज्ञान, ऊतक विज्ञान, शरीर विज्ञान, विकास के सिद्धांत के विकास के साथ-साथ जीवों के व्यक्तिगत विकास को समझने की नींव के रूप में कार्य किया।

आनुवंशिकी और आणविक जीव विज्ञान के निर्माण के साथ कोशिका विज्ञान को एक शक्तिशाली प्रोत्साहन मिला। उसके बाद, नए घटकों, या ऑर्गेनेल, कोशिकाओं की खोज की गई - झिल्ली, राइबोसोम, लाइसोसोम, आदि।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, कोशिकाएं स्वतंत्र जीवों (उदाहरण के लिए, प्रोटोजोआ) और बहुकोशिकीय जीवों के हिस्से के रूप में मौजूद हो सकती हैं, जहां जनन कोशिकाएं होती हैं जो प्रजनन के लिए काम करती हैं, और दैहिक कोशिकाएं (शरीर की कोशिकाएं)। दैहिक कोशिकाएं संरचना और कार्य में भिन्न होती हैं - तंत्रिका, हड्डी, मांसपेशी, स्रावी कोशिकाएं होती हैं। कोशिका का आकार 0.1 माइक्रोन (कुछ बैक्टीरिया) से 155 मिमी (खोल में शुतुरमुर्ग का अंडा) तक भिन्न हो सकता है। एक जीवित जीव अरबों विभिन्न कोशिकाओं (10 15 तक) से बनता है, जिसका आकार सबसे विचित्र (मकड़ी, तारा, हिमपात, आदि) हो सकता है।

यह स्थापित किया गया है कि विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं और उनके द्वारा किए जाने वाले कार्यों के बावजूद, सभी जीवित जीवों की कोशिकाएं रासायनिक संरचना में समान होती हैं: उनमें विशेष रूप से हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन की उच्च सामग्री होती है (ये रासायनिक तत्व अधिक से अधिक बनाते हैं) सेल की कुल सामग्री का 98%); 2% लगभग 50 अन्य रासायनिक तत्वों के लिए जिम्मेदार है।

जीवित जीवों की कोशिकाओं में अकार्बनिक पदार्थ होते हैं - पानी (औसतन 80% तक) और खनिज लवण, साथ ही कार्बनिक यौगिक: कोशिका के शुष्क द्रव्यमान का 90% बायोपॉलिमर होता है - प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड। और अंत में, यह वैज्ञानिक रूप से सिद्ध हो गया है कि सभी कोशिकाओं में तीन मुख्य भाग होते हैं:

प्लाज्मा झिल्ली, जो पर्यावरण से कोशिका में पदार्थों के पारित होने को नियंत्रित करती है और इसके विपरीत;

एक विविध संरचना के साथ साइटोप्लाज्म;

कोशिका नाभिक, जिसमें आनुवंशिक जानकारी होती है।

इसके अलावा, सभी जानवरों और कुछ पौधों की कोशिकाओं में सेंट्रीओल्स होते हैं - बेलनाकार संरचनाएं जो कोशिका केंद्र बनाती हैं। पादप कोशिकाओं में एक कोशिका भित्ति (खोल) और प्लास्टिड भी होते हैं, विशेष कोशिका संरचनाएं जिनमें अक्सर एक वर्णक होता है जो कोशिका के रंग को निर्धारित करता है।

कोशिका झिल्लीवसा जैसे पदार्थों के अणुओं की दो परतें होती हैं, जिनके बीच प्रोटीन अणु होते हैं। झिल्ली कोशिका के अंदर लवण की सामान्य सांद्रता को बनाए रखती है। जब झिल्ली क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो कोशिका मर जाती है।

कोशिका द्रव्यएक जल-नमक का घोल है जिसमें एंजाइम और अन्य पदार्थ घुल जाते हैं और इसमें निलंबित हो जाते हैं। ऑर्गेनेल साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं - छोटे अंग, साइटोप्लाज्म की सामग्री से अपने स्वयं के झिल्ली द्वारा सीमांकित होते हैं। उनमें से - माइटोकॉन्ड्रिया- श्वसन एंजाइमों के साथ थैली जैसी संरचनाएं, जिसमें ऊर्जा निकलती है। साइटोप्लाज्म में भी स्थित है राइबोसोम,प्रोटीन और आरएनए से मिलकर बनता है, जिसकी मदद से कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण होता है। एनप्रीप्लाज्मिक रेटिकुलम- यह एक सामान्य इंट्रासेल्युलर संचार प्रणाली है, जिसके माध्यम से पदार्थों का परिवहन किया जाता है, और चैनलों की झिल्लियों पर एंजाइम होते हैं जो कोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि को सुनिश्चित करते हैं। कोशिका में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है गोंदसटीक केंद्र,दो सेंट्रीओल्स से मिलकर। यह कोशिका विभाजन की प्रक्रिया शुरू करता है।

सभी कोशिकाओं (बैक्टीरिया को छोड़कर) का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है सार,जिसमें गुणसूत्र स्थित होते हैं - लंबे धागे जैसे शरीर, जिसमें डीएनए और उससे जुड़ा एक प्रोटीन होता है। नाभिक आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत और पुन: पेश करता है, और कोशिका में चयापचय प्रक्रियाओं को भी नियंत्रित करता है।

कोशिकाएं मूल कोशिका को दो संतति कोशिकाओं में विभाजित करके पुनरुत्पादन करती हैं। इस मामले में, आनुवंशिक जानकारी ले जाने वाले गुणसूत्रों का पूरा सेट बेटी कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाता है, इसलिए, विभाजित होने से पहले, गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी हो जाती है। ऐसा कोशिका विभाजन, जो संतति कोशिकाओं के बीच आनुवंशिक सामग्री का समान वितरण सुनिश्चित करता है, कहलाता है समसूत्रीविभाजन

बहुकोशिकीय जीव भी एक ही कोशिका से विकसित होते हैं - अंडा। हालांकि, भ्रूणजनन के दौरान, कोशिकाएं बदल जाती हैं। यह कई अलग-अलग कोशिकाओं की उपस्थिति की ओर जाता है - मांसपेशी, तंत्रिका, रक्त, आदि। विभिन्न कोशिकाएं विभिन्न प्रोटीनों का संश्लेषण करती हैं। हालांकि, एक बहुकोशिकीय जीव की प्रत्येक कोशिका जीव के लिए आवश्यक सभी प्रोटीनों के निर्माण के लिए आनुवंशिक जानकारी का एक पूरा सेट रखती है।

कोशिकाओं के प्रकार के आधार पर, सभी जीवों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है:

प्रोकैरियोट्स -कोशिकाओं में केन्द्रक की कमी होती है। उनमें, डीएनए अणु एक परमाणु झिल्ली से घिरे नहीं होते हैं और गुणसूत्रों में व्यवस्थित नहीं होते हैं। प्रोकैरियोट्स में बैक्टीरिया शामिल हैं;

यूकैर्योसाइटों- नाभिक युक्त कोशिकाएं। इसके अलावा, उनके पास माइटोकॉन्ड्रिया - अंग होते हैं जिनमें ऑक्सीकरण प्रक्रिया होती है। यूकेरियोट्स में प्रोटोजोआ, कवक, पौधे और जानवर शामिल हैं, इसलिए वे एककोशिकीय या बहुकोशिकीय हो सकते हैं।

इस प्रकार, प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के बीच आनुवंशिक तंत्र, कोशिका भित्ति और झिल्ली प्रणाली, प्रोटीन संश्लेषण, आदि की संरचना और कार्यप्रणाली में महत्वपूर्ण अंतर हैं। यह माना जाता है कि पृथ्वी पर दिखाई देने वाले पहले जीव प्रोकैरियोट्स थे। यह 1960 के दशक तक माना जाता था, जब कोशिका के गहन अध्ययन से आर्कबैक्टीरिया की खोज हुई, जिसकी संरचना प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों के समान है। कौन से एककोशिक जीव अधिक प्राचीन हैं, एक निश्चित प्रथम कोशिका के अस्तित्व की संभावना का प्रश्न, जिससे बाद में तीनों विकासवादी रेखाएँ प्रकट हुईं, अभी भी खुला है।

एक जीवित कोशिका का अध्ययन करते हुए, वैज्ञानिकों ने इसके पोषण के दो मुख्य प्रकारों के अस्तित्व की ओर ध्यान आकर्षित किया, जिसने सभी जीवों को पोषण की विधि के अनुसार दो प्रजातियों में विभाजित करने की अनुमति दी:

स्वपोषीजीव - जीव जिन्हें जैविक भोजन की आवश्यकता नहीं होती है और जो कार्बन डाइऑक्साइड (बैक्टीरिया) या प्रकाश संश्लेषण (पौधों) के आत्मसात होने के कारण अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि को अंजाम देने में सक्षम होते हैं, अर्थात। स्वपोषी स्वयं उन पोषक तत्वों का उत्पादन करते हैं जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है;

परपोषीजीव सभी जीव हैं जो जैविक भोजन के बिना नहीं कर सकते।

बाद में, आवश्यक पदार्थों (विटामिन, हार्मोन, आदि) को संश्लेषित करने के लिए जीवों की क्षमता और खुद को ऊर्जा प्रदान करने, पारिस्थितिक पर्यावरण पर निर्भरता आदि जैसे महत्वपूर्ण कारकों को स्पष्ट किया गया। इस प्रकार, ट्रॉफिक संबंधों की जटिल और विभेदित प्रकृति जीवन के अध्ययन के लिए और ओटोजेनेटिक स्तर पर एक व्यवस्थित दृष्टिकोण की आवश्यकता को इंगित करता है। इस प्रकार कार्यात्मक स्थिरता की अवधारणा पी.के. अनोखी, जिसके अनुसार प्रणालियों के विभिन्न घटक एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों में एक साथ कार्य करते हैं। इसी समय, व्यक्तिगत घटक दूसरों के समन्वित कामकाज में योगदान करते हैं, जिससे पूरे जीव की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन में एकता और अखंडता सुनिश्चित होती है। कार्यात्मक स्थिरता इस तथ्य में भी प्रकट होती है कि निचले स्तरों पर प्रक्रियाएं संगठन के उच्च स्तरों पर कार्यात्मक लिंक द्वारा आयोजित की जाती हैं। बहुकोशिकीय जीवों में कार्यात्मक प्रणाली चरित्र विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है।

ओटोजेनेटिक स्तर।बहुकोशिकीय जीव

ओटोजेनेटिक स्तर पर जीवन की मुख्य इकाई एक व्यक्ति है, और ओण्टोजेनेसिस एक प्राथमिक घटना है। एक जैविक व्यक्ति एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीव दोनों हो सकता है, लेकिन किसी भी मामले में यह एक अभिन्न, स्व-प्रजनन प्रणाली है।

व्यक्तिवृत्तजन्म से लेकर मृत्यु तक क्रमिक रूपात्मक, शारीरिक और जैव रासायनिक परिवर्तनों के माध्यम से जीव के व्यक्तिगत विकास की प्रक्रिया को वंशानुगत जानकारी की प्राप्ति की प्रक्रिया कहा जाता है।

न्यूनतम जीवित प्रणाली, जीवन का निर्माण खंड, कोशिका है, जिसका अध्ययन कोशिका विज्ञान द्वारा किया जाता है। बहुकोशिकीय जीवों की कार्यप्रणाली और विकास शरीर क्रिया विज्ञान का विषय है। वर्तमान में, ओण्टोजेनेसिस का एक एकीकृत सिद्धांत नहीं बनाया गया है, क्योंकि किसी जीव के व्यक्तिगत विकास को निर्धारित करने वाले कारणों और कारकों को स्थापित नहीं किया गया है।

सभी बहुकोशिकीय जीवों को तीन राज्यों में बांटा गया है: कवक, पौधे और जानवर। बहुकोशिकीय जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि, साथ ही साथ उनके व्यक्तिगत भागों के कामकाज का अध्ययन शरीर विज्ञान द्वारा किया जाता है। यह विज्ञान एक जीवित जीव द्वारा विभिन्न कार्यों के कार्यान्वयन, एक दूसरे के साथ उनके संबंध, बाहरी वातावरण के लिए जीव के विनियमन और अनुकूलन, किसी व्यक्ति के विकास और व्यक्तिगत विकास की प्रक्रिया में उत्पत्ति और गठन पर विचार करता है। वास्तव में, यह ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया है - जन्म से मृत्यु तक एक जीव का विकास। इस मामले में, विकास, व्यक्तिगत संरचनाओं की गति, भेदभाव और जीव की सामान्य जटिलता होती है।

ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया का वर्णन "ऑन्टोजेनेसिस" शब्द के लेखक ई। हेकेल द्वारा तैयार किए गए प्रसिद्ध बायोजेनेटिक कानून के आधार पर किया गया है। बायोजेनेटिक कानून कहता है कि ओटोजेनी संक्षेप में फाइलोजेनी को दोहराता है, यानी। एक व्यक्तिगत जीव अपने व्यक्तिगत विकास में संक्षिप्त रूप में अपनी प्रजातियों के विकास के सभी चरणों से गुजरता है। इस प्रकार, ओटोजेनी रोगाणु कोशिका में एन्कोडेड वंशानुगत जानकारी का कार्यान्वयन है, साथ ही इसके काम और पर्यावरण के अनुकूलन के दौरान सभी शरीर प्रणालियों की स्थिरता की जांच करना है।

सभी बहुकोशिकीय जीव अंगों और ऊतकों से बने होते हैं। ऊतक कुछ कार्यों को करने के लिए शारीरिक रूप से जुड़े कोशिकाओं और अंतरकोशिकीय पदार्थों का एक समूह है। उनका अध्ययन

ऊतक विज्ञान का विषय है। ऊतक एक ही या विभिन्न कोशिकाओं से बन सकते हैं। उदाहरण के लिए, जानवरों में, स्क्वैमस एपिथेलियम समान कोशिकाओं से निर्मित होता है, और मांसपेशियों, तंत्रिका और संयोजी ऊतक विभिन्न कोशिकाओं से निर्मित होते हैं।

अंग अपेक्षाकृत बड़ी कार्यात्मक इकाइयाँ हैं जो विभिन्न ऊतकों को कुछ शारीरिक परिसरों में जोड़ती हैं। केवल जानवरों के आंतरिक अंग होते हैं, पौधों के पास नहीं होते हैं। बदले में, अंग बड़ी इकाइयों का हिस्सा हैं - शरीर प्रणाली। उनमें से तंत्रिका, पाचन, हृदय, श्वसन और अन्य प्रणालियाँ हैं।

दरअसल, एक जीवित जीव एक विशेष आंतरिक वातावरण है जो बाहरी वातावरण में मौजूद होता है। यह फेनोटाइप (अपने व्यक्तिगत विकास के दौरान गठित जीव के बाहरी संकेतों का परिसर) के साथ जीनोटाइप (एक जीव के जीन की समग्रता) की बातचीत के परिणामस्वरूप बनता है। इस प्रकार, शरीर बाहरी वातावरण में मौजूद आंतरिक अंगों और ऊतकों की एक स्थिर प्रणाली है। हालांकि, चूंकि ओटोजेनी का एक सामान्य सिद्धांत अभी तक नहीं बनाया गया है, जीव के विकास के दौरान होने वाली कई प्रक्रियाओं को उनकी पूरी व्याख्या नहीं मिली है।

जनसंख्या-प्रजाति स्तर

जनसंख्या-प्रजाति का स्तर जीवन का अति-जैविक स्तर है, जिसकी मूल इकाई जनसंख्या है।

आबादी- एक प्रजाति के व्यक्तियों का एक समूह, एक ही प्रजाति के अन्य समूहों से अपेक्षाकृत अलग, एक निश्चित क्षेत्र पर कब्जा कर रहा है, लंबे समय तक खुद को पुन: उत्पन्न करता है और एक सामान्य आनुवंशिक निधि रखता है।

जनसंख्या के विपरीत दृश्यसंरचना और शारीरिक गुणों में समान व्यक्तियों का एक समूह कहा जाता है, जिनकी उत्पत्ति एक समान होती है, जो स्वतंत्र रूप से परस्पर प्रजनन करने और उपजाऊ संतान पैदा करने में सक्षम होते हैं। एक प्रजाति केवल आबादी के माध्यम से मौजूद होती है जो आनुवंशिक रूप से खुली प्रणाली होती है। जनसंख्या जीव विज्ञान जनसंख्या का अध्ययन है।

वास्तविक प्रकृति की स्थितियों में, व्यक्ति एक-दूसरे से अलग-थलग नहीं होते हैं, बल्कि उच्च श्रेणी की जीवित प्रणालियों में एकजुट होते हैं। ऐसी पहली प्रणाली जनसंख्या है।

शब्द "जनसंख्या" को आनुवंशिकी के संस्थापकों में से एक, वी। जोहानसन द्वारा पेश किया गया था, जिन्होंने इसे जीवों का आनुवंशिक रूप से विषम सेट कहा था, जो एक सजातीय सेट से अलग था - एक शुद्ध रेखा। बाद में यह शब्द और अधिक हो गया

आबादी की अखंडता, जीवन के ओटोजेनेटिक मानक की तुलना में नए गुणों के उद्भव में प्रकट होती है, आबादी में व्यक्तियों की बातचीत द्वारा सुनिश्चित की जाती है और यौन प्रजनन की प्रक्रिया में आनुवंशिक जानकारी के आदान-प्रदान के माध्यम से फिर से बनाई जाती है। प्रत्येक जनसंख्या की मात्रात्मक सीमाएँ होती हैं। एक ओर, यह न्यूनतम संख्या है जो जनसंख्या के स्व-प्रजनन को सुनिश्चित करती है, और दूसरी ओर, इस आबादी के क्षेत्र (निवास) में रहने वाले व्यक्तियों की अधिकतम संख्या। समग्र रूप से जनसंख्या को जीवन तरंगों जैसे मापदंडों की विशेषता है - संख्या में आवधिक उतार-चढ़ाव, जनसंख्या घनत्व, आयु समूहों और लिंगों का अनुपात, मृत्यु दर, आदि।

जनसंख्या आनुवंशिक रूप से खुली प्रणाली है, क्योंकि आबादी का अलगाव पूर्ण नहीं है और आनुवंशिक जानकारी का आदान-प्रदान समय-समय पर संभव है। यह आबादी है जो विकास की प्राथमिक इकाइयों के रूप में कार्य करती है; उनके जीन पूल में परिवर्तन से नई प्रजातियों का उदय होता है।

जीवन संगठन का जनसंख्या स्तर जनसंख्या के सभी घटकों की सक्रिय या निष्क्रिय गतिशीलता की विशेषता है। इसमें व्यक्तियों की निरंतर आवाजाही शामिल है - जनसंख्या के सदस्य। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कोई भी आबादी बिल्कुल सजातीय नहीं है; इसमें हमेशा अंतर्जातीय समूह होते हैं। यह भी याद रखना चाहिए कि विभिन्न रैंकों की आबादी है - स्थायी, अपेक्षाकृत स्वतंत्र भौगोलिक आबादी और अस्थायी (मौसमी) स्थानीय आबादी है। साथ ही, उच्च बहुतायत और स्थिरता केवल उन आबादी में प्राप्त की जाती है जिनके पास जटिल पदानुक्रमित और स्थानिक संरचना होती है, यानी। विषमांगी, विषमांगी, जटिल और लंबी खाद्य श्रृंखलाएं हैं। इसलिए, इस संरचना से कम से कम एक लिंक के नुकसान से जनसंख्या का विनाश होता है या इसकी स्थिरता का नुकसान होता है।

बायोकेनोटिक स्तर

जीवन के पहले अलौकिक स्तर का प्रतिनिधित्व करने वाली आबादी, जो विकास की प्राथमिक इकाइयाँ हैं, स्वतंत्र अस्तित्व और परिवर्तन में सक्षम हैं, अगले सुपरऑर्गेनिज़्मल स्तर - बायोकेनोज़ के समुच्चय में एकजुट हैं।

बायोकेनोसिस- सजातीय रहने की स्थिति के साथ पर्यावरण के एक हिस्से में रहने वाले सभी जीवों की समग्रता, उदाहरण के लिए, एक जंगल, घास का मैदान, दलदल, आदि। दूसरे शब्दों में, एक बायोकेनोसिस एक निश्चित क्षेत्र में रहने वाली आबादी का एक समूह है।

आमतौर पर, बायोकेनोज में कई आबादी होती है और यह एक अधिक जटिल प्रणाली का एक अभिन्न अंग है - बायोगेकेनोसिस।

बायोजियोसेनोटिक स्तर

बायोजियोकेनोसिस- एक जटिल गतिशील प्रणाली, जो पदार्थ, ऊर्जा और सूचनाओं के आदान-प्रदान से जुड़े हुए जैविक और अजैविक तत्वों का एक संयोजन है, जिसके भीतर प्रकृति में पदार्थों का संचलन किया जा सकता है।

इसका मतलब है कि बायोगेकेनोसिस एक स्थिर प्रणाली है जो लंबे समय तक मौजूद रह सकती है। एक जीवित प्रणाली में संतुलन गतिशील है, अर्थात। स्थिरता के एक निश्चित बिंदु के आसपास एक निरंतर गति का प्रतिनिधित्व करता है। एक जीवित प्रणाली के स्थिर कामकाज के लिए, इसके नियंत्रण और नियंत्रित उप-प्रणालियों के बीच प्रतिक्रिया होना आवश्यक है। गतिशील संतुलन बनाए रखने के इस तरीके को कहा जाता है होमियोस्टेसिस।बायोगेकेनोसिस के विभिन्न तत्वों के बीच गतिशील संतुलन का उल्लंघन, कुछ प्रजातियों के बड़े पैमाने पर प्रजनन और दूसरों के घटने या गायब होने के कारण, पर्यावरण की गुणवत्ता में बदलाव के लिए कहा जाता है, कहा जाता है पारिस्थितिकीय आपदा।

शब्द "बायोगेकेनोसिस" 1940 में रूसी वनस्पतिशास्त्री वी.एन. सुकचेव, जिन्होंने इस शब्द द्वारा नामित किया था

सजातीय प्राकृतिक घटनाओं (वायुमंडल, चट्टानें, जल संसाधन, वनस्पति, वन्य जीवन, मिट्टी) का एक सेट पृथ्वी की सतह के एक निश्चित सीमा तक वितरित किया जाता है, जिसमें उनके और आसपास के तत्वों के बीच पदार्थ और ऊर्जा का एक निश्चित प्रकार का आदान-प्रदान होता है, जो एक विरोधाभासी का प्रतिनिधित्व करता है। एकता। जीवित और निर्जीव की एकता का प्रतिनिधित्व करते हुए, बायोगेकेनोसिस निरंतर गति और विकास में है, इसलिए यह समय के साथ बदलता है।

बायोगेकेनोसिस एक अभिन्न स्व-विनियमन प्रणाली है जिसमें कई प्रकार के उप-प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

प्राथमिक प्रणाली - प्रोड्यूसर्स(उत्पादन) सीधे निर्जीव पदार्थ (शैवाल, पौधे, सूक्ष्मजीव) का प्रसंस्करण;

पहले ऑर्डर के उपभोक्ता- माध्यमिक स्तर, जिस पर उत्पादकों (शाकाहारी) के उपयोग के माध्यम से पदार्थ और ऊर्जा प्राप्त की जाती है;

दूसरे क्रम के उपभोक्ता(शिकारी, आदि);

मैला ढोने वाले (सैप्रोफाइट्स)और सैप्रोफेज),मरे हुए जानवरों को खाना;

अपघटक -यह बैक्टीरिया और कवक का एक समूह है जो कार्बनिक पदार्थों के अवशेषों को विघटित करता है।

सैप्रोफाइट्स, सैप्रोफेज और डीकंपोजर की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप, खनिज पदार्थ मिट्टी में लौट आते हैं, जो इसकी उर्वरता को बढ़ाता है और पौधों को पोषण प्रदान करता है। इसलिए, मैला ढोने वाले और डीकंपोजर खाद्य श्रृंखला का एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा हैं।

पदार्थों का चक्र बायोगेकेनोसिस में इन स्तरों से गुजरता है - जीवन विभिन्न संरचनाओं के उपयोग, प्रसंस्करण और बहाली में शामिल है। लेकिन ऊर्जा का संचलन नहीं होता है: पिछले स्तर में प्रवेश करने वाली ऊर्जा का लगभग 10% एक स्तर से दूसरे स्तर पर जाता है, उच्च स्तर पर। रिवर्स फ्लो 0.5% से अधिक नहीं है। दूसरे शब्दों में, बायोगेकेनोसिस में एक यूनिडायरेक्शनल ऊर्जा प्रवाह होता है। यह इसे एक खुली प्रणाली बनाता है, जो पड़ोसी बायोगेकेनोज के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। यह संबंध विभिन्न रूपों में प्रकट होता है: गैसीय, तरल, ठोस और पशु प्रवास के रूप में भी।

बायोगेकेनोज का स्व-नियमन जितना अधिक सफलतापूर्वक आगे बढ़ता है, इसके घटक तत्वों की संख्या उतनी ही अधिक होती है। बायोगेकेनोज की स्थिरता घटकों की विविधता पर निर्भर करती है। एक या अधिक घटकों के नुकसान से बायोगेकेनोसिस का अपरिवर्तनीय असंतुलन हो सकता है और एक अभिन्न प्रणाली के रूप में इसकी मृत्यु हो सकती है। इस प्रकार, उष्णकटिबंधीय बायोगेकेनोज, उनमें शामिल पौधों और जानवरों की बड़ी संख्या के कारण, समशीतोष्ण या आर्कटिक बायोगेकेनोज की तुलना में बहुत अधिक स्थिर हैं, जो प्रजातियों की विविधता के मामले में गरीब हैं। इसी कारण से, झील, जो है

पर्याप्त प्रकार के जीवित जीवों के साथ एक प्राकृतिक बायोगेकेनोसिस होने के कारण, यह मनुष्य द्वारा बनाए गए तालाब की तुलना में बहुत अधिक स्थिर है और इसकी निरंतर देखभाल के बिना अस्तित्व में नहीं रह सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि उच्च संगठित जीवों को अपने अस्तित्व के लिए सरल जीवों की आवश्यकता होती है जिसके साथ वे ट्रॉफिक श्रृंखलाओं से जुड़े होते हैं। इसलिए, किसी भी बायोगेकेनोसिस की नींव सबसे सरल और निचले जीव हैं, ज्यादातर ऑटोट्रॉफिक सूक्ष्मजीव और पौधे। वे सीधे बायोगेकेनोसिस के अजैविक घटकों से संबंधित हैं - वातावरण, पानी, मिट्टी, सौर ऊर्जा, जिसका उपयोग कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए किया जाता है। वे विषमपोषी जीवों - जानवरों, कवक, वायरस, मनुष्यों के लिए रहने वाले वातावरण का भी निर्माण करते हैं। ये जीव, बदले में, पौधों के जीवन चक्र में भाग लेते हैं - परागण करते हैं, फल और बीज वितरित करते हैं। बायोगेकेनोसिस में पदार्थों का संचलन इस प्रकार होता है, जिसमें पौधे एक मौलिक भूमिका निभाते हैं। इसलिए, बायोगेकेनोज की सीमाएं अक्सर पौधे समुदायों की सीमाओं के साथ मेल खाती हैं।

Biogeocenoses जीवन के अगले सुपरऑर्गेनिज्म स्तर के संरचनात्मक तत्व हैं। वे जीवमंडल का निर्माण करते हैं और उसमें होने वाली सभी प्रक्रियाओं का निर्धारण करते हैं।

जीवमंडल स्तर

जीवमंडल स्तर जीवन संगठन का उच्चतम स्तर है, जो हमारे ग्रह पर सभी जीवन घटनाओं को कवर करता है।

बीओस्फिअ- यह ग्रह का जीवित पदार्थ (मनुष्यों सहित ग्रह के सभी जीवित जीवों की समग्रता) और इसके द्वारा परिवर्तित पर्यावरण है।

जैविक चयापचय एक ऐसा कारक है जो जीवन के अन्य सभी स्तरों को एक जीवमंडल में जोड़ता है।

जीवमंडल स्तर पर, पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़े पदार्थों का संचलन और ऊर्जा का परिवर्तन होता है। इस प्रकार, जीवमंडल एक एकल पारिस्थितिक तंत्र है। इस प्रणाली की कार्यप्रणाली, इसकी संरचना और कार्यों का अध्ययन जीव विज्ञान का सबसे महत्वपूर्ण कार्य है। पारिस्थितिकी, जैव-विज्ञान और जैव-भू-रसायन इन समस्याओं के अध्ययन में लगे हुए हैं।

जीवमंडल की अवधारणा आधुनिक वैज्ञानिक विश्वदृष्टि की प्रणाली में एक महत्वपूर्ण स्थान रखती है। शब्द "बायोस्फीयर" 1875 में ही प्रकट हुआ था। इसे ऑस्ट्रियाई भूविज्ञानी और जीवाश्म विज्ञानी ई। सूस ने हमारे ग्रह के एक स्वतंत्र क्षेत्र को नामित करने के लिए पेश किया था।

तुम, जिसमें जीवन है। सूस ने जीवमंडल को अंतरिक्ष और समय में सीमित और पृथ्वी की सतह पर रहने वाले जीवों के संग्रह के रूप में परिभाषित किया। लेकिन उन्होंने इन जीवों के आवास को महत्व नहीं दिया।

हालाँकि, सूस अग्रणी नहीं थे, क्योंकि जीवमंडल के सिद्धांत के विकास का एक लंबा प्रागितिहास है। भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं पर जीवित जीवों के प्रभाव के प्रश्न पर विचार करने वाले पहले लोगों में से एक थे जे.बी. लैमार्क ने अपनी पुस्तक हाइड्रोजियोलॉजी (1802) में। विशेष रूप से, लैमार्क ने कहा कि सभी पदार्थ जो पृथ्वी की सतह पर हैं और इसकी पपड़ी बनाते हैं, जीवित जीवों की गतिविधि के कारण बने हैं। तब ए। हम्बोल्ट "कॉसमॉस" (पहली पुस्तक 1845 में प्रकाशित हुई थी) का भव्य बहु-खंड का काम था, जिसमें कई तथ्यों ने उन सांसारिक गोले के साथ जीवित जीवों की बातचीत को साबित किया, जिसमें वे प्रवेश करते हैं। इसलिए, हम्बोल्ट ने वातावरण, जलमंडल और उनमें रहने वाले जीवों के साथ भूमि को पृथ्वी के एक ही खोल, एक अभिन्न प्रणाली के रूप में माना।

लेकिन जीवमंडल की भूवैज्ञानिक भूमिका, पृथ्वी के ग्रहों के कारकों पर इसकी निर्भरता, इसकी संरचना और कार्यों के बारे में अभी तक कुछ नहीं कहा गया है। जीवमंडल के सिद्धांत का विकास अटूट रूप से उत्कृष्ट रूसी वैज्ञानिक वी.आई. वर्नाडस्की। उनकी अवधारणा धीरे-धीरे विकसित हुई, पहले छात्र के काम "कृन्तकों द्वारा स्टेप्स की मिट्टी में परिवर्तन पर" से "लिविंग मैटर", "बायोस्फीयर" और "बायोगोकेमिकल निबंध" तक। उनके प्रतिबिंबों के परिणामों को "पृथ्वी के जीवमंडल की रासायनिक संरचना" और "एक प्रकृतिवादी के दार्शनिक विचार" कार्यों में अभिव्यक्त किया गया था, जिस पर उन्होंने अपने जीवन के अंतिम दशकों में काम किया था। यह वर्नाडस्की था जो पृथ्वी पर भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के साथ, एक अविभाज्य पूरे के रूप में कार्य करते हुए, हमारे ग्रह की कार्बनिक दुनिया के संबंध को साबित करने में कामयाब रहा, यह वह था जिसने जीवित पदार्थ के जैव-रासायनिक कार्यों की खोज और अध्ययन किया था।

वर्नाडस्की की अवधारणा में मुख्य अवधारणा अवधारणा थी सजीव पदार्थ,जिससे वैज्ञानिक ने मानव सहित हमारे ग्रह पर सभी जीवित जीवों की समग्रता को समझा। यह जीवित पदार्थ की संरचना में अपने बाहरी वातावरण का एक हिस्सा भी शामिल करता है, जो जीवों के सामान्य जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक है; जीवों द्वारा खोए गए स्राव और भाग; मृत जीव, साथ ही जीवों के बाहर कार्बनिक मिश्रण। वर्नाडस्की ने जीवित पदार्थ और अक्रिय पदार्थ के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतर को जीवित पदार्थ की आणविक विषमता माना, जिसे एक समय में पाश्चर (आधुनिक शब्दावली में आणविक चिरायता) द्वारा खोजा गया था। इस अवधारणा का उपयोग करते हुए, वर्नाडस्की यह साबित करने में कामयाब रहे कि न केवल पर्यावरण जीवित जीवों को प्रभावित करता है, बल्कि जीवन भी प्रभावी ढंग से आकार देने में सक्षम है।

उनका आवास। दरअसल, एक जीव या बायोकेनोसिस के स्तर पर, पर्यावरण पर जीवन के प्रभाव का पता लगाना बहुत मुश्किल है। लेकिन, एक नई अवधारणा पेश करने के बाद, वर्नाडस्की जीवन और जीवित चीजों के विश्लेषण के गुणात्मक रूप से नए स्तर पर पहुंच गया - बायोस्फेरिक स्तर।

वर्नाडस्की के अनुसार, जीवमंडल, ग्रह का जीवित पदार्थ (पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों की समग्रता) और इसके द्वारा परिवर्तित आवास (निष्क्रिय पदार्थ, अजैविक तत्व) है, जिसमें जलमंडल, वायुमंडल का निचला भाग शामिल है। और पृथ्वी की पपड़ी का ऊपरी भाग। इस प्रकार, यह एक जैविक, भूवैज्ञानिक या भौगोलिक अवधारणा नहीं है, बल्कि जैव-भू-रसायन विज्ञान की एक मौलिक अवधारणा है - जीवों की भागीदारी के साथ जीवमंडल में होने वाली भू-रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए वर्नाडस्की द्वारा बनाया गया एक नया विज्ञान। नए विज्ञान में, जीवमंडल को हमारे ग्रह और निकट-पृथ्वी बाहरी अंतरिक्ष के संगठन के मुख्य संरचनात्मक घटकों में से एक कहा जाने लगा। यह वह क्षेत्र है जिसमें जीवन की गतिविधि के परिणामस्वरूप बायोएनेरजेनिक प्रक्रियाएं और चयापचय किया जाता है।

नए दृष्टिकोण के लिए धन्यवाद, वर्नाडस्की ने पृथ्वी के चेहरे को प्रभावी ढंग से आकार देने, एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक बल के रूप में जीवन की खोज की। जीवित पदार्थ जैवमंडल के विकास के साथ रासायनिक तत्वों के इतिहास को जोड़ने वाली कड़ी बन गया है। एक नई अवधारणा की शुरूआत ने जीवित पदार्थ की भूवैज्ञानिक गतिविधि के तंत्र के मुद्दे को उठाना और हल करना संभव बना दिया, इसके लिए ऊर्जा के स्रोत।

जीवित पदार्थ और अक्रिय पदार्थ लगातार पृथ्वी के जीवमंडल में - रासायनिक तत्वों और ऊर्जा के निरंतर चक्र में परस्पर क्रिया करते हैं। वर्नाडस्की ने परमाणुओं के बायोजेनिक करंट के बारे में लिखा, जो जीवित पदार्थ के कारण होता है और श्वसन, पोषण और प्रजनन की निरंतर प्रक्रियाओं में व्यक्त किया जाता है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन चक्र वायुमंडलीय आणविक नाइट्रोजन के नाइट्रेट्स में रूपांतरण से जुड़ा है। नाइट्रेट्स पौधों द्वारा अवशोषित होते हैं और, उनके प्रोटीन के हिस्से के रूप में, जानवरों को मिलते हैं। पौधों और जानवरों की मृत्यु के बाद, उनके शरीर मिट्टी में समाप्त हो जाते हैं, जहां पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया कार्बनिक अवशेषों को अमोनिया में विघटित करते हैं, जिसे बाद में नाइट्रिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जाता है।

पृथ्वी पर, बायोमास (7-8 वर्षों के लिए) का निरंतर नवीनीकरण होता है, जबकि जीवमंडल के अजैविक तत्व चक्र में शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, विश्व महासागर का पानी प्रकाश संश्लेषण से जुड़े बायोजेनिक चक्र से कम से कम 300 बार गुजर चुका है, वातावरण की मुक्त ऑक्सीजन कम से कम 1 मिलियन बार नवीनीकृत हुई है।

वर्नाडस्की ने यह भी नोट किया कि जीवमंडल में रासायनिक तत्वों का बायोजेनिक प्रवास इसकी अधिकतम अभिव्यक्ति की ओर जाता है, और प्रजातियों के विकास से नई प्रजातियों का उदय होता है जो परमाणुओं के बायोजेनिक प्रवास को बढ़ाते हैं।

वर्नाडस्की ने पहली बार यह भी नोट किया कि जीवित पदार्थ निवास स्थान की अधिकतम आबादी तक जाता है, और जीवमंडल में जीवित पदार्थ की मात्रा पूरे भूवैज्ञानिक युगों में स्थिर रहती है। यह मान कम से कम पिछले 60 मिलियन वर्षों से नहीं बदला है। प्रजातियों की संख्या भी अपरिवर्तित रही। यदि पृथ्वी के किसी स्थान पर प्रजातियों की संख्या घटती है तो कहीं और बढ़ जाती है। आज, पौधों और जानवरों की बड़ी संख्या में प्रजातियों का गायब होना मनुष्य के प्रसार और प्रकृति को बदलने के लिए उसकी अनुचित गतिविधि से जुड़ा है। अन्य प्रजातियों की मृत्यु के कारण पृथ्वी की जनसंख्या बढ़ रही है।

परमाणुओं के बायोजेनिक प्रवास के लिए धन्यवाद, जीवित पदार्थ अपने भू-रासायनिक कार्य करता है। आधुनिक विज्ञान ने उन्हें पांच श्रेणियों में वर्गीकृत किया है:

एकाग्रता समारोह- जीवों के अंदर और बाहर कुछ रासायनिक तत्वों के संचय में उनकी गतिविधियों के कारण व्यक्त किया जाता है। परिणाम खनिज भंडार (चूना पत्थर, तेल, गैस, कोयला, आदि) का उदय था;

परिवहन समारोह- एकाग्रता समारोह से निकटता से संबंधित है, क्योंकि जीवित जीवों में वे रासायनिक तत्व होते हैं जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है, जो तब उनके आवास में जमा हो जाते हैं;

ऊर्जा कार्य -जीवमंडल में ऊर्जा प्रवाह प्रदान करता है, जिससे जीवित पदार्थ के सभी जैव-भू-रासायनिक कार्यों को पूरा करना संभव हो जाता है। इस प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका प्रकाश संश्लेषक पौधों द्वारा निभाई जाती है जो सौर ऊर्जा को जीवमंडल के जीवित पदार्थ की जैव-भू-रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। यह ऊर्जा हमारे ग्रह की उपस्थिति के सभी भव्य परिवर्तनों पर खर्च की जाती है;

विनाशकारी कार्य -कार्बनिक अवशेषों के विनाश और प्रसंस्करण से जुड़े, जिसके दौरान जीवों द्वारा संचित पदार्थ प्राकृतिक चक्रों में वापस आ जाते हैं, प्रकृति में पदार्थों का एक चक्र होता है;

पर्यावरण बनाने का कार्य- जीवित पदार्थ के प्रभाव में पर्यावरण के परिवर्तन में प्रकट होता है। हम साहसपूर्वक दावा कर सकते हैं कि पृथ्वी की संपूर्ण आधुनिक उपस्थिति - वायुमंडल की संरचना, जलमंडल, स्थलमंडल की ऊपरी परत, अधिकांश खनिज, जलवायु - जीवन की क्रिया का परिणाम है। तो, हरे पौधे पृथ्वी को ऑक्सीजन प्रदान करते हैं और ऊर्जा जमा करते हैं, सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों के खनिजकरण, कई चट्टानों के निर्माण और मिट्टी के निर्माण में भाग लेते हैं।

जीवित पदार्थ और पृथ्वी के जीवमंडल द्वारा हल किए जाने वाले कार्यों की भव्यता के बावजूद, जीवमंडल स्वयं (अन्य भूमंडलों की तुलना में) एक बहुत पतली फिल्म है। आज यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि पृथ्वी की सतह से लगभग 20-22 किमी ऊपर वातावरण में सूक्ष्मजीवी जीवन होता है, और गहरे समुद्र की खाइयों में जीवन की उपस्थिति इस सीमा को समुद्र तल से 8-11 किमी नीचे कर देती है। पृथ्वी की पपड़ी में जीवन का प्रवेश बहुत कम है, और सूक्ष्मजीव गहरी ड्रिलिंग के दौरान पाए गए थे और पानी के गठन में 2-3 किमी से अधिक गहरा नहीं था। वर्नाडस्की जीवमंडल की संरचना में शामिल हैं:

सजीव पदार्थ;

बायोजेनिक पदार्थ - जीवित जीवों (कोयला, तेल, गैस, आदि) द्वारा निर्मित और संसाधित पदार्थ;

जीवित पदार्थ की भागीदारी के बिना प्रक्रियाओं में गठित अक्रिय पदार्थ;

जीवों और अक्रिय प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित पदार्थ, और उनका गतिशील संतुलन;

रेडियोधर्मी क्षय की प्रक्रिया में पदार्थ;

ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में स्थलीय पदार्थ से मुक्त बिखरे हुए परमाणु;

ब्रह्मांडीय उत्पत्ति का एक पदार्थ, जिसमें व्यक्तिगत परमाणु और अणु शामिल हैं जो अंतरिक्ष से पृथ्वी को भेदते हैं।

बेशक, जीवमंडल में जीवन असमान रूप से वितरित किया जाता है, जीवन का तथाकथित मोटा होना और दुर्लभ होता है। सबसे घनी आबादी वाले वातावरण की निचली परतें (पृथ्वी की सतह से 50 मीटर), जलमंडल की प्रबुद्ध परतें और लिथोस्फीयर (मिट्टी) की ऊपरी परतें हैं। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि उष्णकटिबंधीय क्षेत्र आर्कटिक और अंटार्कटिक के रेगिस्तान या बर्फ के क्षेत्रों की तुलना में बहुत अधिक घनी आबादी वाले हैं। पृथ्वी की पपड़ी में, समुद्र में, और वायुमंडल में भी उच्चतर, जीवित पदार्थों की मात्रा कम हो जाती है। इस प्रकार, जीवन की यह सबसे पतली फिल्म पूरी पृथ्वी को कवर करती है, हमारे ग्रह पर एक भी जगह नहीं छोड़ती जहां जीवन नहीं होगा। इसी समय, जीवमंडल और इसके आसपास के स्थलीय गोले के बीच कोई तेज सीमा नहीं है।

लंबे समय तक, वर्नाडस्की के विचारों को दबा दिया गया था, और वे 1970 के दशक के मध्य में ही उनके पास लौट आए। यह काफी हद तक रूसी जीवविज्ञानी जी.ए. ज़ावरज़िन, जिन्होंने साबित किया कि जीवमंडल के गठन और कामकाज में मुख्य कारक बहुपक्षीय ट्राफिक संबंध थे और बने रहे। वे कम से कम 3.4-3.5 अरब साल पहले स्थापित किए गए थे और तब से पृथ्वी के गोले में तत्वों के संचलन की प्रकृति और सीमा निर्धारित करते हैं।

1980 के दशक की शुरुआत में अंग्रेजी रसायनज्ञ जे। लवलॉक और अमेरिकी सूक्ष्म जीवविज्ञानी एल। मार्गुलिस ने गैया-अर्थ की एक बहुत ही रोचक अवधारणा का प्रस्ताव रखा। इसके अनुसार जीवमंडल है

यह विकसित होमोस्टैसिस के साथ एक एकल सुपरऑर्गेनिज्म है, जो इसे बाहरी कारकों में उतार-चढ़ाव से अपेक्षाकृत स्वतंत्र बनाता है। लेकिन अगर गैया-अर्थ की स्व-विनियमन प्रणाली स्व-नियमन की सीमा के करीब तनाव की स्थिति में आती है, तो एक छोटा सा झटका भी इसे एक नए राज्य में संक्रमण या यहां तक ​​कि सिस्टम के पूर्ण विनाश के लिए प्रेरित कर सकता है। हमारे ग्रह के इतिहास में, ऐसी वैश्विक तबाही एक से अधिक बार हुई है। उनमें से सबसे प्रसिद्ध लगभग 60 मिलियन वर्ष पहले डायनासोर का विलुप्त होना है। अब पृथ्वी फिर से एक गहरे संकट का सामना कर रही है, इसलिए मानव सभ्यता के आगे विकास के लिए एक रणनीति पर विचार करना बहुत महत्वपूर्ण है।

स्वाध्याय के लिए साहित्य

अफानासेव वी.जी.जीने की दुनिया: निरंतरता, विकास और प्रबंधन। एम।, 1986।

बाग ओ.ए.एक ही विश्व प्रक्रिया में रहना। पर्म, 1993।

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युगे जी.ए.जीवन का सामान्य सिद्धांत। एम।, 1985।

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1. जीवन स्तर का संगठन

जीवन संगठन के स्तर:

आणविक आनुवंशिक,

सेलुलर,

कपड़ा,

अंग,

जीवधारी,

जनसंख्या-प्रजाति,

बायोजियोसेनोटिक

जीवमंडल

एक कोशिका सभी जीवों की संरचना और महत्वपूर्ण गतिविधि की एक संरचनात्मक और कार्यात्मक प्राथमिक इकाई है (वायरस को छोड़कर, जिन्हें अक्सर गैर-सेलुलर जीवन रूपों के रूप में संदर्भित किया जाता है), जिसका अपना चयापचय होता है, स्वतंत्र अस्तित्व में सक्षम होता है, स्व- प्रजनन (जानवर, पौधे और कवक), या एककोशिकीय जीव (कई प्रोटोजोआ और बैक्टीरिया) हैं।

3. जीवन संगठन का आणविक-आनुवंशिक स्तर। विशेषता

अवयव: - अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिकों के अणु

आणविक परिसरों

मुख्य प्रक्रियाएं:

अणुओं को विशेष परिसरों में मिलाना

आनुवंशिक जानकारी का एन्कोडिंग और संचरण

4. कोशिका झिल्ली की संरचना

कोशिका झिल्ली लिपिड वर्ग के अणुओं की एक दोहरी परत (द्विपरत) होती है, जिनमें से अधिकांश तथाकथित जटिल लिपिड - फॉस्फोलिपिड होते हैं। लिपिड अणुओं में एक हाइड्रोफिलिक ("सिर") और एक हाइड्रोफोबिक ("पूंछ") भाग होता है। झिल्लियों के निर्माण के दौरान, अणुओं के हाइड्रोफोबिक भाग अंदर की ओर मुड़ जाते हैं, जबकि हाइड्रोफिलिक भाग बाहर की ओर मुड़ जाते हैं। झिल्ली अपरिवर्तनीय संरचनाएं हैं, विभिन्न जीवों में बहुत समान हैं।

शायद कुछ अपवाद आर्किया हैं, जिनकी झिल्ली ग्लिसरॉल और टेरपेनॉयड अल्कोहल द्वारा बनाई जाती है। झिल्ली की मोटाई 7--8 एनएम है।

जैविक झिल्ली में विभिन्न प्रोटीन भी शामिल होते हैं: इंटीग्रल (झिल्ली में घुसना), सेमी-इंटीग्रल (बाहरी या आंतरिक लिपिड परत में एक छोर पर डूबा हुआ), सतह (झिल्ली के बाहरी या आंतरिक किनारों पर स्थित)। कुछ प्रोटीन कोशिका के अंदर साइटोस्केलेटन के साथ कोशिका झिल्ली के संपर्क के बिंदु होते हैं, और कोशिका की दीवार (यदि कोई हो) बाहर। कुछ अभिन्न प्रोटीन आयन चैनल, विभिन्न ट्रांसपोर्टर और रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं।

5. जीवन संगठन के सेलुलर स्तर के लक्षण। श्लीडेन-श्वान सिद्धांत

कोशिकीय स्तर को विभिन्न प्रकार की कार्बनिक कोशिकाओं द्वारा दर्शाया जाता है: पौधे और पशु कोशिकाएँ मूल रूप से सामान्य हैं, कोशिकाएँ सभी जीवित प्राणियों का संरचनात्मक और कार्यात्मक आधार हैं। श्लीडेन-श्वान सिद्धांत:

सभी जानवर और पौधे कोशिकाओं से बने होते हैं।

पौधे और जानवर नई कोशिकाओं के निर्माण के माध्यम से बढ़ते और विकसित होते हैं।

एक कोशिका जीवन की सबसे छोटी इकाई है, और संपूर्ण जीव कोशिकाओं का एक संग्रह है।

6. जीवन संगठन के ऊतक स्तर के लक्षण

ऊतक स्तर को ऊतकों द्वारा दर्शाया जाता है जो एक निश्चित संरचना, आकार, स्थान और समान कार्यों की कोशिकाओं को एकजुट करते हैं। बहुकोशिकीयता के साथ-साथ ऐतिहासिक विकास के दौरान ऊतक उत्पन्न हुए। बहुकोशिकीय जीवों में, वे कोशिका विभेदन के परिणामस्वरूप ओटोजेनी की प्रक्रिया में बनते हैं। जानवरों में, कई प्रकार के ऊतक प्रतिष्ठित होते हैं (उपकला, संयोजी, मांसपेशी, तंत्रिका)। पौधों में, विभज्योतक, सुरक्षात्मक, बुनियादी और प्रवाहकीय ऊतक प्रतिष्ठित हैं। इस स्तर पर, सेल विशेषज्ञता होती है।

7. कोशिका झिल्ली के कार्य

बाधा - पर्यावरण के साथ एक विनियमित, चयनात्मक, निष्क्रिय और सक्रिय चयापचय प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, पेरॉक्सिसोम झिल्ली साइटोप्लाज्म को पेरोक्साइड से बचाता है जो कोशिका के लिए खतरनाक होते हैं। चयनात्मक पारगम्यता का अर्थ है कि विभिन्न परमाणुओं या अणुओं के लिए एक झिल्ली की पारगम्यता उनके आकार, विद्युत आवेश और रासायनिक गुणों पर निर्भर करती है। चयनात्मक पारगम्यता पर्यावरण से सेल और सेलुलर डिब्बों को अलग करना सुनिश्चित करती है और उन्हें आवश्यक पदार्थों की आपूर्ति करती है।

· परिवहन - झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का कोशिका में और कोशिका के बाहर परिवहन होता है। झिल्ली के माध्यम से परिवहन प्रदान करता है: पोषक तत्वों का वितरण, चयापचय के अंतिम उत्पादों को हटाने, विभिन्न पदार्थों का स्राव, आयनिक ग्रेडिएंट्स का निर्माण, सेल में इष्टतम पीएच का रखरखाव और आयनों की एकाग्रता जो कि कामकाज के लिए आवश्यक हैं सेलुलर एंजाइम।

कण जो किसी कारण से फॉस्फोलिपिड बाइलेयर को पार करने में असमर्थ हैं (उदाहरण के लिए, हाइड्रोफिलिक गुणों के कारण, क्योंकि अंदर की झिल्ली हाइड्रोफोबिक है और हाइड्रोफिलिक पदार्थों को गुजरने की अनुमति नहीं देती है, या बड़े आकार के कारण), लेकिन कोशिका के लिए आवश्यक है, विशेष वाहक प्रोटीन (ट्रांसपोर्टर) और चैनल प्रोटीन या एंडोसाइटोसिस द्वारा झिल्ली में प्रवेश कर सकते हैं।

निष्क्रिय परिवहन में, पदार्थ विसरण द्वारा सांद्रता प्रवणता के साथ ऊर्जा व्यय के बिना लिपिड बाईलेयर को पार करते हैं। इस तंत्र का एक प्रकार प्रसार की सुविधा है, जिसमें एक विशिष्ट अणु किसी पदार्थ को झिल्ली से गुजरने में मदद करता है। इस अणु में एक चैनल हो सकता है जो केवल एक प्रकार के पदार्थ को गुजरने देता है।

· सक्रिय परिवहन के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध होता है। झिल्ली पर विशेष पंप प्रोटीन होते हैं, जिसमें एटी चरण भी शामिल है, जो सक्रिय रूप से पोटेशियम आयनों (K+) को कोशिका में पंप करता है और उसमें से सोडियम आयनों (Na+) को पंप करता है।

मैट्रिक्स - झिल्ली प्रोटीन की एक निश्चित सापेक्ष स्थिति और अभिविन्यास प्रदान करता है, उनकी इष्टतम बातचीत।

यांत्रिक - सेल की स्वायत्तता, इसकी इंट्रासेल्युलर संरचनाओं के साथ-साथ अन्य कोशिकाओं (ऊतकों में) के साथ संबंध सुनिश्चित करता है। सेल की दीवारें यांत्रिक कार्य सुनिश्चित करने में और जानवरों में, अंतरकोशिकीय पदार्थ को सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

ऊर्जा - क्लोरोप्लास्ट में प्रकाश संश्लेषण के दौरान और माइटोकॉन्ड्रिया में सेलुलर श्वसन के दौरान, ऊर्जा हस्तांतरण प्रणाली उनकी झिल्लियों में काम करती है, जिसमें प्रोटीन भी भाग लेते हैं;

रिसेप्टर - झिल्ली में स्थित कुछ प्रोटीन रिसेप्टर्स होते हैं (अणु जिसके साथ कोशिका कुछ संकेतों को मानती है)।

उदाहरण के लिए, रक्त में परिसंचारी हार्मोन केवल लक्ष्य कोशिकाओं पर कार्य करते हैं जिनमें इन हार्मोनों के अनुरूप रिसेप्टर्स होते हैं। न्यूरोट्रांसमीटर (रसायन जो तंत्रिका आवेगों का संचालन करते हैं) भी लक्ष्य कोशिकाओं पर विशिष्ट रिसेप्टर प्रोटीन से बंधे होते हैं।

एंजाइमेटिक - झिल्ली प्रोटीन अक्सर एंजाइम होते हैं। उदाहरण के लिए, आंतों के उपकला कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में पाचन एंजाइम होते हैं।

बायोपोटेंशियल के उत्पादन और संचालन का कार्यान्वयन।

झिल्ली की मदद से, कोशिका में आयनों की निरंतर सांद्रता बनी रहती है: कोशिका के अंदर K + आयन की सांद्रता बाहर की तुलना में बहुत अधिक होती है, और Na + की सांद्रता बहुत कम होती है, जो बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह झिल्ली में संभावित अंतर को बनाए रखता है और एक तंत्रिका आवेग उत्पन्न करता है।

सेल मार्किंग - झिल्ली पर एंटीजन होते हैं जो मार्कर के रूप में कार्य करते हैं - "लेबल" जो आपको सेल की पहचान करने की अनुमति देते हैं। ये ग्लाइकोप्रोटीन हैं (अर्थात, उनसे जुड़ी शाखाओं वाली ओलिगोसेकेराइड साइड चेन वाले प्रोटीन) जो "एंटेना" की भूमिका निभाते हैं। साइड चेन कॉन्फ़िगरेशन के असंख्य होने के कारण, प्रत्येक सेल प्रकार के लिए एक विशिष्ट मार्कर बनाना संभव है। मार्करों की मदद से, कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं को पहचान सकती हैं और उनके साथ मिलकर काम कर सकती हैं, उदाहरण के लिए, अंगों और ऊतकों का निर्माण करते समय। यह प्रतिरक्षा प्रणाली को विदेशी प्रतिजनों को पहचानने की भी अनुमति देता है।

8. जीवन संगठन के अंग स्तर के लक्षण

बहुकोशिकीय जीवों में, संरचना, उत्पत्ति और कार्यों में समान कई समान ऊतकों का संघ, अंग स्तर बनाता है। प्रत्येक अंग में कई ऊतक होते हैं, लेकिन उनमें से एक सबसे महत्वपूर्ण है। एक अलग अंग पूरे जीव के रूप में मौजूद नहीं हो सकता। कई अंग, संरचना और कार्य में समान, एक अंग प्रणाली बनाने के लिए एकजुट होते हैं, उदाहरण के लिए, पाचन, श्वसन, रक्त परिसंचरण, आदि।

9. जीवन संगठन के जीव स्तर के लक्षण

पौधे (क्लैमाइडोमोनास, क्लोरेला) और जानवर (अमीबा, इन्फ्यूसोरिया, आदि), जिनके शरीर में एक कोशिका होती है, एक स्वतंत्र जीव हैं। बहुकोशिकीय जीवों के एक अलग व्यक्ति को एक अलग जीव माना जाता है। प्रत्येक व्यक्तिगत जीव में, सभी जीवित जीवों की सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं - पोषण, श्वसन, चयापचय, चिड़चिड़ापन, प्रजनन, आदि। प्रत्येक स्वतंत्र जीव अपने पीछे संतान छोड़ जाता है। बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिकाएँ, ऊतक, अंग और अंग प्रणालियाँ एक अलग जीव नहीं हैं। विभिन्न कार्यों को करने में विशिष्ट अंगों की केवल एक अभिन्न प्रणाली एक अलग स्वतंत्र जीव बनाती है। निषेचन से लेकर जीवन के अंत तक किसी जीव के विकास में एक निश्चित समय लगता है। प्रत्येक जीव के इस व्यक्तिगत विकास को ओटोजेनी कहा जाता है। एक जीव पर्यावरण के साथ घनिष्ठ संबंध में मौजूद हो सकता है।

10. जनसंख्या-प्रजाति के जीवन स्तर के लक्षण

एक प्रजाति या समूह के व्यक्तियों का एक समूह जो एक ही प्रजाति के अन्य समुच्चय से अपेक्षाकृत अलग एक निश्चित भाग में लंबे समय तक मौजूद रहता है, एक आबादी का गठन करता है। जनसंख्या स्तर पर, सबसे सरल विकासवादी परिवर्तन किए जाते हैं, जो एक नई प्रजाति के क्रमिक उद्भव में योगदान देता है।

11. जीवन के जैव-भूगर्भीय मानक के लक्षण

विभिन्न प्रजातियों के जीवों की समग्रता और अलग-अलग जटिलता के संगठन, समान पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल, बायोगेकेनोसिस या प्राकृतिक समुदाय कहलाते हैं। बायोगेकेनोसिस की संरचना में कई प्रकार के जीवित जीव और पर्यावरणीय परिस्थितियां शामिल हैं। प्राकृतिक बायोगेकेनोज में, ऊर्जा संचित होती है और एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित होती है। Biogeocenosis में अकार्बनिक, कार्बनिक यौगिक और जीवित जीव शामिल हैं।

12. जीवन संगठन के जीवमंडल स्तर के लक्षण

हमारे ग्रह पर सभी जीवित जीवों की समग्रता और उनके सामान्य प्राकृतिक आवास बायोस्फेरिक स्तर का निर्माण करते हैं। बायोस्फेरिक स्तर पर, आधुनिक जीव विज्ञान वैश्विक समस्याओं को हल करता है, जैसे कि पृथ्वी के वनस्पति आवरण द्वारा मुक्त ऑक्सीजन के गठन की तीव्रता का निर्धारण या मानव गतिविधियों से जुड़े वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता में परिवर्तन। बायोस्फेरिक स्तर में मुख्य भूमिका "जीवित पदार्थ" द्वारा निभाई जाती है, अर्थात, पृथ्वी पर रहने वाले जीवों की समग्रता। इसके अलावा जीवमंडल स्तर पर, "जैव-निष्क्रिय पदार्थ", जीवित जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि और "निष्क्रिय" पदार्थों, यानी, पर्यावरणीय परिस्थितियों, पदार्थ के परिणामस्वरूप बनते हैं। जीवमंडल स्तर पर, पृथ्वी पर पदार्थों और ऊर्जा का संचलन जीवमंडल के सभी जीवित जीवों की भागीदारी से होता है।

13. सेलुलर ऑर्गेनेल और उनके कार्य

प्लाज्मा झिल्ली एक पतली फिल्म होती है जिसमें लिपिड और प्रोटीन अणु परस्पर क्रिया करते हैं, बाहरी वातावरण से आंतरिक सामग्री का परिसीमन करते हैं, ऑस्मोसिस और सक्रिय हस्तांतरण द्वारा कोशिका में पानी, खनिज और कार्बनिक पदार्थों का परिवहन प्रदान करते हैं, और अपशिष्ट उत्पादों को भी हटाते हैं। साइटोप्लाज्म - कोशिका का आंतरिक अर्ध-तरल वातावरण, जिसमें नाभिक और अंग स्थित होते हैं, उनके बीच संबंध प्रदान करते हैं, जीवन की मुख्य प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम - साइटोप्लाज्म में शाखाओं वाले चैनलों का एक नेटवर्क। यह पदार्थों के परिवहन में प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण में शामिल है। राइबोसोम - ईपीएस पर या साइटोप्लाज्म में स्थित शरीर, जिसमें आरएनए और प्रोटीन होते हैं, प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं। ईपीएस और राइबोसोम प्रोटीन के संश्लेषण और परिवहन के लिए एक ही उपकरण हैं। माइटोकॉन्ड्रिया दो झिल्लियों द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग किए गए अंग हैं। उनमें कार्बनिक पदार्थ ऑक्सीकृत होते हैं और एटीपी अणु एंजाइमों की भागीदारी से संश्लेषित होते हैं। आंतरिक झिल्ली की सतह में वृद्धि जिस पर एटीपी क्राइस्ट के कारण एंजाइम स्थित होते हैं - ऊर्जा से भरपूर एक कार्बनिक पदार्थ। प्लास्टिड्स (क्लोरोप्लास्ट, ल्यूकोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट), कोशिका में उनकी सामग्री पौधे के जीव की मुख्य विशेषता है। क्लोरोप्लास्ट हरे रंग के वर्णक क्लोरोफिल युक्त प्लास्टिड होते हैं, जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इसका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने के लिए करते हैं। दो झिल्लियों द्वारा साइटोप्लाज्म से क्लोरोप्लास्ट का परिसीमन, कई बहिर्गमन - आंतरिक झिल्ली पर ग्राना, जिसमें क्लोरोफिल अणु और एंजाइम स्थित होते हैं। गोल्गी कॉम्प्लेक्स एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग गुहाओं की एक प्रणाली है। उनमें प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का संचय। झिल्ली पर वसा और कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण का कार्यान्वयन। लाइसोसोम एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग किए गए शरीर होते हैं। उनमें निहित एंजाइम जटिल अणुओं को सरल में विभाजित करने की प्रतिक्रिया को तेज करते हैं: प्रोटीन से अमीनो एसिड, जटिल कार्बोहाइड्रेट से सरल, लिपिड से ग्लिसरॉल और फैटी एसिड, और कोशिका के मृत भागों, संपूर्ण कोशिकाओं को भी नष्ट कर देते हैं। रिक्तिकाएं - कोशिका रस से भरे साइटोप्लाज्म में गुहाएं, आरक्षित पोषक तत्वों के संचय का स्थान, हानिकारक पदार्थ; वे कोशिका में पानी की मात्रा को नियंत्रित करते हैं। नाभिक कोशिका का मुख्य भाग होता है, जो बाहर से दो झिल्ली, छेदा हुआ परमाणु लिफाफा से ढका होता है। पदार्थ कोर में प्रवेश करते हैं और छिद्रों के माध्यम से इसमें से निकल जाते हैं। क्रोमोसोम एक जीव की विशेषताओं, नाभिक की मुख्य संरचनाओं के बारे में वंशानुगत जानकारी के वाहक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में प्रोटीन के संयोजन में एक डीएनए अणु होता है। नाभिक डीएनए, i-RNA, r-RNA के संश्लेषण का स्थल है।

14. लाइसोसोम। विशेषता

वे एक बैग की तरह दिखते हैं। लाइसोसोम की एक विशेषता यह है कि उनमें लगभग 40 हाइड्रोलाइटिक एंजाइम होते हैं: प्रोटीनएज़, न्यूक्लीज़, ग्लाइकोसिडेस, फॉस्फोराइलेस, फॉस्फेटेस, सल्फाइटेस, जिनमें से इष्टतम क्रिया पीएच 5 पर की जाती है। लाइसोसोम में, पर्यावरण के अम्लीय मूल्य को संरक्षित किया जाता है। एटीपी पर निर्भर उनकी झिल्लियों में एक एच + पंप की उपस्थिति के लिए। इसी समय, लाइसोसोम से हाइलोप्लाज्म में विभाजित अणुओं के मोनोमर्स के परिवहन के लिए लाइसोसोम झिल्ली में वाहक प्रोटीन होते हैं: अमीनो एसिड, शर्करा, न्यूक्लियोटाइड, लिपिड। लाइसोसोम का स्व-पाचन इस तथ्य के कारण नहीं होता है कि लाइसोसोम के झिल्ली तत्व ओलिगोसेकेराइड साइटों द्वारा एसिड हाइड्रॉलिस की कार्रवाई से सुरक्षित होते हैं, जो या तो लाइसोसोमल एंजाइमों द्वारा मान्यता प्राप्त नहीं होते हैं या केवल हाइड्रॉलिस को उनके साथ बातचीत करने से रोकते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में देखा जाता है, तो यह देखा जा सकता है कि लाइसोसोम अंश में 0.2–0.4 माइक्रोन आकार में (यकृत कोशिकाओं के लिए) पुटिकाओं का एक बहुत ही भिन्न वर्ग होता है, जो एक झिल्ली द्वारा सीमित होता है (इसकी मोटाई लगभग 7 एनएम है), जिसमें अंदर एक बहुत ही विषम सामग्री। लाइसोसोम अंश में, एक सजातीय, संरचनाहीन सामग्री वाले पुटिकाएं होती हैं, घने पदार्थ से भरे पुटिकाएं होती हैं, जिसमें बदले में रिक्तिकाएं, झिल्लियों का संचय और घने सजातीय कण होते हैं; अक्सर लाइसोसोम के अंदर न केवल झिल्लियों के खंड, बल्कि माइटोकॉन्ड्रिया और ईआर के टुकड़े भी देखना संभव है। दूसरे शब्दों में, हाइड्रोलिसिस की उपस्थिति की निरंतरता के बावजूद, यह अंश आकारिकी में अत्यंत विषम निकला।

15. माइटोकॉन्ड्रिया। विशेषता

माइटोकॉन्ड्रिया को पहली बार 1850 में पेशी कोशिकाओं में कणिकाओं के रूप में खोजा गया था। एक कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या स्थिर नहीं होती है। उनमें से कई विशेष रूप से कोशिकाओं में होते हैं जिनमें ऑक्सीजन की आवश्यकता अधिक होती है। उनकी संरचना में, वे बेलनाकार अंग हैं जो एक यूकेरियोटिक कोशिका में कई सौ से 1-2 हजार की मात्रा में पाए जाते हैं और इसकी आंतरिक मात्रा का 10-20% पर कब्जा कर लेते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया का आकार (1 से 70 माइक्रोन तक) और आकार भी बहुत भिन्न होता है। इन ऑर्गेनेल की चौड़ाई अपेक्षाकृत स्थिर (0.5-1 माइक्रोन) है। आकार बदलने में सक्षम। प्रत्येक विशेष क्षण में कोशिका के किन भागों में ऊर्जा की खपत में वृद्धि होती है, इसके आधार पर माइटोकॉन्ड्रिया गति के लिए यूकेरियोटिक कोशिका के साइटोस्केलेटन की संरचनाओं का उपयोग करते हुए, साइटोप्लाज्म के माध्यम से उच्चतम ऊर्जा खपत वाले क्षेत्रों में स्थानांतरित करने में सक्षम होते हैं। कई असमान छोटे माइटोकॉन्ड्रिया का एक विकल्प, एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से कार्य करना और साइटोप्लाज्म के छोटे क्षेत्रों में एटीपी की आपूर्ति करना, लंबे और शाखित माइटोकॉन्ड्रिया का अस्तित्व है, जिनमें से प्रत्येक कोशिका के दूर के हिस्सों के लिए ऊर्जा प्रदान कर सकता है (उदाहरण के लिए, एककोशिकीय में) हरी शैवाल क्लोरेला)। इस तरह की एक विस्तारित प्रणाली का एक प्रकार कई माइटोकॉन्ड्रिया (चोंड्रिया या माइटोकॉन्ड्रिया) का एक क्रमबद्ध स्थानिक जुड़ाव भी हो सकता है, जो उनके सहकारी कार्य को सुनिश्चित करता है और एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों दोनों में पाया जाता है। स्तनधारियों के कंकाल की मांसपेशियों में इस प्रकार का चोंड्रोम विशेष रूप से जटिल होता है, जहां विशाल शाखाओं वाले माइटोकॉन्ड्रिया के समूह इंटरमिटोकॉन्ड्रियल संपर्कों (आईएमसी) का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं। उत्तरार्द्ध बाहरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्लियों द्वारा एक दूसरे से सटे हुए होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इस क्षेत्र में इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में इलेक्ट्रॉन घनत्व में वृद्धि होती है। एमएमसी विशेष रूप से हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं में प्रचुर मात्रा में होते हैं, जहां वे कई अलग-अलग माइटोकॉन्ड्रिया को एक समन्वित कार्य सहकारी प्रणाली में बांधते हैं।

16. गोल्गी कॉम्प्लेक्स

यह नाभिक के चारों ओर गुहाओं, नलिकाओं और पुटिकाओं का एक जटिल नेटवर्क है। इसमें तीन मुख्य घटक होते हैं: झिल्ली गुहाओं का एक समूह, गुहाओं से फैली नलिकाओं की एक प्रणाली और नलिकाओं के सिरों पर पुटिकाएं। यह निम्नलिखित कार्य करता है: बुलबुले उन पदार्थों को जमा करते हैं जिन्हें ईपीएस के माध्यम से संश्लेषित और ले जाया जाता है, यहां वे रासायनिक परिवर्तनों से गुजरते हैं। परिवर्तित पदार्थों को झिल्ली पुटिकाओं में पैक किया जाता है, जो कोशिका द्वारा रहस्य के रूप में स्रावित होते हैं। कुछ पुटिकाएं लाइसोसोम का कार्य करती हैं, जो फागो- और पिनोसाइटोसिस के परिणामस्वरूप कोशिका में प्रवेश करने वाले कणों के पाचन में शामिल होते हैं।

17. सेल सेंटर

कोशिका केंद्र एक गैर-झिल्ली वाला अंग है, मुख्य सूक्ष्मनलिका आयोजन केंद्र (MCTC) और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में कोशिका चक्र का नियामक है। पहली बार 1883 में थियोडोर बोवेरी द्वारा खोजा गया, जिन्होंने इसे "कोशिका विभाजन का एक विशेष अंग" कहा। सेंट्रोसोम कोशिका विभाजन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, हालांकि, कोशिका में कोशिका केंद्र की उपस्थिति समसूत्रण के लिए आवश्यक नहीं है। अधिकांश मामलों में, एक कोशिका में सामान्य रूप से केवल एक सेंट्रोसोम मौजूद होता है। सेंट्रोसोम की संख्या में असामान्य वृद्धि घातक ट्यूमर कोशिकाओं की विशेषता है। कुछ पॉलीएनेरगेटिक प्रोटोजोआ और सिंकाइटियल संरचनाओं में एक से अधिक सेंट्रोसोम सामान्य होते हैं। कई जीवित जीवों (जानवरों और कई प्रोटोजोआ) में, सेंट्रोसोम में एक दूसरे से समकोण पर स्थित सेंट्रीओल्स, बेलनाकार संरचनाएं होती हैं। प्रत्येक सेंट्रीओल एक सर्कल में व्यवस्थित सूक्ष्मनलिकाएं के नौ त्रिगुणों के साथ-साथ सेंट्रिन, सेनेक्सिन और टेक्टिन द्वारा बनाई गई कई संरचनाओं से बनता है। कोशिका चक्र के इंटरफेज़ में, सेंट्रोसोम परमाणु झिल्ली से जुड़े होते हैं। माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ में, परमाणु झिल्ली नष्ट हो जाती है, सेंट्रोसोम विभाजित हो जाता है, और इसके विभाजन के उत्पाद (बेटी सेंट्रोसोम) विभाजित नाभिक के ध्रुवों पर चले जाते हैं। बेटी सेंट्रोसोम से बढ़ने वाले सूक्ष्मनलिकाएं दूसरे छोर पर गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर पर तथाकथित कीनेटोकोर्स से जुड़ी होती हैं, जो एक विभाजन धुरी का निर्माण करती हैं। विभाजन के अंत में, प्रत्येक बेटी कोशिका में केवल एक सेंट्रोसोम होता है। नाभिकीय विभाजन में भाग लेने के अलावा, सेंट्रोसोम कशाभिका और सिलिया के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसमें स्थित सेंट्रीओल्स फ्लैगेलम अक्षतंतु के सूक्ष्मनलिकाएं के लिए संगठन के केंद्र के रूप में कार्य करते हैं। सेंट्रीओल्स (उदाहरण के लिए, मार्सुपियल्स और बेसिडिओमाइसीट्स, एंजियोस्पर्म) की कमी वाले जीवों में, फ्लैगेला विकसित नहीं होता है। ग्रहों और संभवतः अन्य फ्लैटवर्म में सेंट्रोसोम नहीं होते हैं।

18. एर्गास्टोप्लाज्मा

एर्गास्टोप्लाज्मा (ग्रीक एर्गास्टिकस से - सक्रिय और प्लाज्मा - बेसोफिलिक (मूल रंगों के साथ धुंधला) जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के क्षेत्र जो राइबोन्यूक्लिक एसिड से भरपूर होते हैं (उदाहरण के लिए, यकृत कोशिकाओं में बर्ग की गांठ, न्यूरॉन्स में निस्ल बॉडी)। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, ये क्षेत्रों को दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के क्रमबद्ध तत्वों के रूप में देखा जाता है।

19. राइबोसोम

राइबोसोम एक जीवित कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण गैर-झिल्ली अंग है, जो आकार में गोलाकार या थोड़ा दीर्घवृत्ताभ होता है, जिसका व्यास 15-20 नैनोमीटर (प्रोकैरियोट्स) से 25-30 नैनोमीटर (यूकेरियोट्स) होता है, जिसमें बड़े और छोटे सबयूनिट होते हैं। राइबोसोम मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) द्वारा प्रदान की गई आनुवंशिक जानकारी के आधार पर दिए गए टेम्पलेट के अनुसार अमीनो एसिड से प्रोटीन को जैवसंश्लेषित करने का काम करते हैं। इस प्रक्रिया को अनुवाद कहा जाता है।

20. ऑर्गेनेल

ऑर्गेनेल - कोशिका विज्ञान में: जीवित जीवों की कोशिकाओं में स्थायी विशेष संरचनाएं। प्रत्येक अंगक कोशिका के लिए कुछ महत्वपूर्ण कार्य करता है। एक बहुकोशिकीय जीव के अंगों के साथ इन कोशिका घटकों की तुलना द्वारा "ऑर्गनोइड्स" शब्द को समझाया गया है। ऑर्गेनेल कोशिका के अस्थायी समावेशन के विपरीत है, जो चयापचय की प्रक्रिया में प्रकट और गायब हो जाते हैं। कभी-कभी इसके कोशिकाद्रव्य में स्थित कोशिका की केवल स्थायी संरचनाओं को ही अंगक माना जाता है। अक्सर नाभिक और इंट्रान्यूक्लियर संरचनाएं (उदाहरण के लिए, न्यूक्लियोलस) को ऑर्गेनेल नहीं कहा जाता है। कोशिका झिल्ली, सिलिया और फ्लैगेला को भी आमतौर पर ऑर्गेनेल के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है। रिसेप्टर्स और अन्य छोटे, आणविक स्तर की संरचनाओं को ऑर्गेनेल नहीं कहा जाता है। अणुओं और जीवों के बीच की सीमा बहुत स्पष्ट नहीं है। इस प्रकार, राइबोसोम, जिन्हें आमतौर पर स्पष्ट रूप से ऑर्गेनेल के रूप में संदर्भित किया जाता है, को एक जटिल आणविक परिसर के रूप में भी माना जा सकता है। तेजी से, तुलनीय आकार और जटिलता के स्तर के अन्य समान परिसरों, जैसे प्रोटीसोम, स्प्लिसोसोम, आदि को भी ऑर्गेनोइड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। साथ ही, तुलनीय आकार के साइटोस्केलेटन के तत्व (सूक्ष्मनलिकाएं, धारीदार मांसपेशियों के मोटे तंतु, आदि) ।) को आमतौर पर ऑर्गेनोइड के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है। सेलुलर संरचना की स्थिरता की डिग्री भी इसे एक अंग के रूप में वर्गीकृत करने के लिए एक अविश्वसनीय मानदंड है। तो, विभाजन की धुरी, जो, हालांकि लगातार नहीं, लेकिन सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में स्वाभाविक रूप से मौजूद है, को आमतौर पर ऑर्गेनेल के रूप में नहीं जाना जाता है, लेकिन पुटिकाएं, जो चयापचय की प्रक्रिया में लगातार दिखाई देती हैं और गायब हो जाती हैं, को संदर्भित किया जाता है।

21. एटीपी से ऊर्जा मुक्त करने की योजना

22. ऑर्गेनेल के साथ सेल

23. क्रोमैटिन

क्रोमैटिन गुणसूत्रों का एक पदार्थ है - डीएनए, आरएनए और प्रोटीन का एक परिसर। क्रोमैटिन यूकेरियोटिक कोशिकाओं के केंद्रक के अंदर स्थित होता है और प्रोकैरियोट्स में न्यूक्लियोटाइड का हिस्सा होता है। यह क्रोमैटिन की संरचना में है कि आनुवंशिक जानकारी, साथ ही डीएनए प्रतिकृति और मरम्मत की प्राप्ति होती है। क्रोमेटिन का अधिकांश भाग हिस्टोन प्रोटीन से बना होता है। हिस्टोन न्यूक्लियोसोम का एक घटक है, गुणसूत्र पैकिंग में शामिल सुपरमॉलेक्यूलर संरचनाएं। न्यूक्लियोसोम काफी नियमित रूप से व्यवस्थित होते हैं, ताकि परिणामी संरचना मोतियों के समान हो। न्यूक्लियोसोम चार प्रकार के प्रोटीन से बना होता है: H2A, H2B, H3 और H4। एक न्यूक्लियोसोम में प्रत्येक प्रकार के दो प्रोटीन होते हैं - कुल आठ प्रोटीन। हिस्टोन एच 1, जो अन्य हिस्टोन से बड़ा है, न्यूक्लियोसोम में प्रवेश करने पर डीएनए को बांधता है। न्यूक्लियोसोम के साथ डीएनए का एक किनारा एक अनियमित सोलनॉइड जैसी संरचना बनाता है जो लगभग 30 नैनोमीटर मोटी होती है, तथाकथित 30 एनएम फाइब्रिल। इस तंतु की आगे की पैकिंग में अलग-अलग घनत्व हो सकते हैं। यदि क्रोमैटिन को कसकर पैक किया जाता है, तो इसे संघनित या हेटरोक्रोमैटिन कहा जाता है, यह एक माइक्रोस्कोप के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। हेटरोक्रोमैटिन में स्थित डीएनए को स्थानांतरित नहीं किया जाता है, आमतौर पर यह राज्य महत्वहीन या मूक क्षेत्रों की विशेषता है। इंटरफेज़ में, हेटरोक्रोमैटिन आमतौर पर नाभिक (पार्श्विका हेटरोक्रोमैटिन) की परिधि पर स्थित होता है। गुणसूत्रों का पूर्ण संघनन कोशिका विभाजन से पहले होता है। यदि क्रोमैटिन शिथिल रूप से पैक किया जाता है, तो इसे ईयू- या इंटरक्रोमैटिन कहा जाता है। माइक्रोस्कोप के तहत देखे जाने पर इस प्रकार का क्रोमैटिन बहुत कम घना होता है और आमतौर पर ट्रांसक्रिप्शनल गतिविधि की उपस्थिति की विशेषता होती है। क्रोमैटिन का पैकिंग घनत्व काफी हद तक हिस्टोन संशोधनों - एसिटिलीकरण और फास्फोरिलीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है। ऐसा माना जाता है कि नाभिक में तथाकथित कार्यात्मक क्रोमैटिन डोमेन होते हैं (एक डोमेन के डीएनए में लगभग 30 हजार आधार जोड़े होते हैं), यानी गुणसूत्र के प्रत्येक खंड का अपना "क्षेत्र" होता है। नाभिक में क्रोमैटिन के स्थानिक वितरण के प्रश्न का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। यह ज्ञात है कि टेलोमेरिक (टर्मिनल) और सेंट्रोमेरिक (समसूत्रण में बहन क्रोमैटिड के बंधन के लिए जिम्मेदार) गुणसूत्रों के क्षेत्र परमाणु लैमिना प्रोटीन पर तय होते हैं।

24. गुणसूत्र

क्रोमोसोम एक यूकेरियोटिक कोशिका के नाभिक में न्यूक्लियोप्रोटीन संरचनाएं होती हैं, जिसमें अधिकांश वंशानुगत जानकारी केंद्रित होती है और जो इसके भंडारण, कार्यान्वयन और संचरण के लिए डिज़ाइन की जाती हैं। क्रोमोसोम केवल माइटोटिक या अर्धसूत्रीविभाजन की अवधि के दौरान एक प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। एक कोशिका के सभी गुणसूत्रों का सेट, जिसे कैरियोटाइप कहा जाता है, एक प्रजाति-विशिष्ट विशेषता है जो अपेक्षाकृत निम्न स्तर की व्यक्तिगत परिवर्तनशीलता की विशेषता है। गुणसूत्र एक एकल और अत्यंत लंबे डीएनए अणु से बनता है जिसमें कई जीनों का एक रैखिक समूह होता है। यूकेरियोटिक गुणसूत्र के आवश्यक कार्यात्मक तत्व सेंट्रोमियर, टेलोमेरेस और प्रतिकृति की उत्पत्ति हैं। प्रतिकृति की उत्पत्ति (दीक्षा की साइट) और गुणसूत्रों के सिरों पर स्थित टेलोमेरेस डीएनए अणु को कुशलता से दोहराने की अनुमति देते हैं, जबकि सेंट्रोमियर पर बहन डीएनए अणु माइटोटिक स्पिंडल से जुड़ते हैं, जो माइटोसिस में बेटी कोशिकाओं में उनका सटीक अलगाव सुनिश्चित करता है। यह शब्द मूल रूप से यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाई जाने वाली संरचनाओं को संदर्भित करने के लिए प्रस्तावित किया गया था, लेकिन हाल के दशकों में, बैक्टीरिया या वायरल गुणसूत्रों के बारे में तेजी से बात की गई है। इसलिए, डी। ई। कोरीकोव और आई। एफ। ज़िमुलेव के अनुसार, एक व्यापक परिभाषा एक गुणसूत्र की परिभाषा एक संरचना के रूप में है जिसमें एक न्यूक्लिक एसिड होता है और जिसका कार्य वंशानुगत जानकारी को संग्रहीत, कार्यान्वित और प्रसारित करना है। यूकेरियोटिक गुणसूत्र नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड में डीएनए युक्त संरचनाएं हैं। प्रोकैरियोटिक गुणसूत्र एक नाभिक के बिना एक कोशिका में डीएनए युक्त संरचनाएं हैं। वायरस क्रोमोसोम कैप्सिड में एक डीएनए या आरएनए अणु होते हैं।

25. यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स। विशेषता

यूकेरियोट्स, या परमाणु, जीवित जीवों का डोमेन (सुपरकिंगडम) हैं जिनकी कोशिकाओं में नाभिक होते हैं। बैक्टीरिया और आर्किया को छोड़कर सभी जीव परमाणु हैं। पशु, पौधे, कवक और जीवों के समूह जिन्हें सामूहिक रूप से प्रोटिस्ट कहा जाता है, सभी यूकेरियोटिक जीव हैं। वे एककोशिकीय और बहुकोशिकीय हो सकते हैं, लेकिन सभी की एक सामान्य कोशिका योजना होती है। यह माना जाता है कि इन सभी असमान जीवों की उत्पत्ति एक समान है, इसलिए परमाणु समूह को उच्चतम रैंक का एक मोनोफिलेटिक टैक्सोन माना जाता है। सबसे आम परिकल्पनाओं के अनुसार, यूकेरियोट्स 1.5-2 अरब साल पहले दिखाई दिए थे। यूकेरियोट्स के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका सहजीवन द्वारा निभाई गई थी - एक यूकेरियोटिक कोशिका के बीच एक सहजीवन, जाहिरा तौर पर पहले से ही एक नाभिक और फागोसाइटोसिस में सक्षम है, और इस कोशिका द्वारा अवशोषित बैक्टीरिया - माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स के अग्रदूत।

प्रोकैरियोट्स, या पूर्व-परमाणु, एककोशिकीय जीवित जीव हैं जो (यूकेरियोट्स के विपरीत) में एक अच्छी तरह से गठित कोशिका नाभिक और अन्य आंतरिक झिल्ली अंग नहीं होते हैं (प्रकाश संश्लेषक प्रजातियों में फ्लैट सिस्टर्न के अपवाद के साथ, उदाहरण के लिए, साइनोबैक्टीरिया में)। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं को एक परमाणु झिल्ली की अनुपस्थिति की विशेषता है, डीएनए को हिस्टोन की भागीदारी के बिना पैक किया जाता है। पोषण का प्रकार ऑस्मोट्रॉफ़िक और ऑटोट्रॉफ़िक (प्रकाश संश्लेषण और रसायन विज्ञान) है। एकमात्र बड़ा गोलाकार (कुछ प्रजातियों में - रैखिक) डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए अणु, जिसमें कोशिका की आनुवंशिक सामग्री (तथाकथित न्यूक्लियॉइड) का मुख्य भाग होता है, हिस्टोन प्रोटीन (तथाकथित क्रोमैटिन) के साथ एक जटिल नहीं बनाता है। प्रोकैरियोट्स में बैक्टीरिया शामिल हैं, जिनमें साइनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल), और आर्किया शामिल हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के वंशज यूकेरियोटिक कोशिकाओं के अंग हैं - माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड। जीवाणुओं के अध्ययन से क्षैतिज जीन स्थानांतरण की खोज हुई, जिसका वर्णन जापान में 1959 में किया गया था। यह प्रक्रिया प्रोकैरियोट्स और कुछ यूकेरियोट्स में भी व्यापक है। प्रोकैरियोट्स में क्षैतिज जीन स्थानांतरण की खोज ने जीवन के विकास पर एक अलग नज़र डाली है। पहले विकासवादी सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित था कि प्रजातियां वंशानुगत जानकारी का आदान-प्रदान नहीं कर सकती हैं। प्रोकैरियोट्स एक दूसरे के साथ सीधे जीन का आदान-प्रदान कर सकते हैं (संयुग्मन, परिवर्तन) और वायरस - बैक्टीरियोफेज (ट्रांसडक्शन) की मदद से भी।

26. कैरियोसोम। विशेषता

एक)। अपेक्षाकृत बड़ा, नाभिक के केंद्र में स्थित, गोलाकार न्यूक्लियोलस। 2))। परमाणु नेटवर्क के क्रोमैटिन मोटा होना और नोड्यूल, कोशिका विभाजन की शुरुआत में विकासशील गुणसूत्रों को अपना पदार्थ देते हैं। 3))। गोल घने क्रोमैटिन निकाय, जो व्यक्तिगत गुणसूत्र या उनके समूह होते हैं जो कोशिका विभाजन की समाप्ति के बाद नाभिक में रहते हैं। 4))। बड़े गोलाकार पिंड जिनमें एक निश्चित अवस्था में नाभिक का पूरा क्रोमैटिन होता है और गुणसूत्रों के पूरे सेट को जन्म देता है।

27. कर्नेल आयाम

नाभिक आमतौर पर आकार में गोलाकार या अंडाकार होते हैं; पूर्व का व्यास लगभग 10 माइक्रोन है, और बाद की लंबाई 20 माइक्रोन है।

नाभिक (अक्षांश। न्यूक्लियस) एक यूकेरियोटिक कोशिका के संरचनात्मक घटकों में से एक है, जिसमें आनुवंशिक जानकारी (डीएनए अणु) होते हैं, जो मुख्य कार्य करते हैं: प्रोटीन संश्लेषण के साथ वंशानुगत जानकारी का भंडारण, संचरण और कार्यान्वयन। नाभिक में क्रोमैटिन, न्यूक्लियोलस, कैरियोप्लाज्म (या न्यूक्लियोप्लाज्म) और परमाणु लिफाफा होता है।

29. कोर की खोज किसके द्वारा और कब की गई थी

1831 में, रॉबर्ट ब्राउन ने नाभिक का वर्णन किया और सुझाव दिया कि यह पादप कोशिका का एक स्थायी भाग है।

30. अभिसरण

Enucleation - (अक्षांश से। Enucleo - मैं नाभिक को बाहर निकालता हूं, इसे खोल से छीलता हूं) कोशिका नाभिक को हटाना।

ट्यूमर और अंगों को हटाने के तरीकों में से एक।

31. कर्नेल कार्य करता है। परमाणु पदार्थ से अंतर

नाभिक के कार्य: 1) चयापचय; 2) प्रजनन; 3) वंशानुगत जानकारी का भंडारण, प्रसंस्करण और प्रसारण; 4) पुनर्योजी।

गठित नाभिक के विपरीत, परमाणु पदार्थ दो कार्य नहीं करता है: प्रजनन और पुनर्जनन।

32. समसूत्री विभाजन की खोज किसने और कब की थी?

समसूत्रण के चरणों का पहला विवरण और उनके अनुक्रम की स्थापना XIX सदी के 70-80 के दशक में की गई थी। 1878 में, जर्मन हिस्टोलॉजिस्ट वाल्टर फ्लेमिंग ने अप्रत्यक्ष कोशिका विभाजन की प्रक्रिया को संदर्भित करने के लिए "माइटोसिस" शब्द गढ़ा। 1888 में जर्मन हिस्टोलॉजिस्ट वीज़मैन द्वारा इसका विस्तार से अध्ययन किया गया था।

मिटोसिस एक अप्रत्यक्ष विभाजन है, अपरिपक्व रोगाणु और दैहिक कोशिकाओं को विभाजित करने का एक सार्वभौमिक तरीका है जिसमें गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट के एक टेट्राप्लोइड के साथ मध्यवर्ती दोहरीकरण होता है और गुणसूत्रों के एक समान मातृ द्विगुणित सेट के साथ 2 गठित बेटी कोशिकाओं के बीच इसके समकक्ष वितरण होता है।

34. समसूत्रीविभाजन और अमिटोसिस और एंडोमाइटोसिस में क्या अंतर है?

मिटोसिस अप्रत्यक्ष विभाजन की एक प्रक्रिया है।

अमिटोसिस प्रत्यक्ष कोशिका विभाजन की प्रक्रिया है।

एंडोमिटोसिस कई प्रोटिस्ट, पौधों और जानवरों के कोशिका नाभिक में गुणसूत्रों की संख्या को दोगुना करने की प्रक्रिया है, जिसके बाद नाभिक और स्वयं कोशिका का विभाजन नहीं होता है।

35. समसूत्रीविभाजन के इंटरफेज़ के लक्षण। अवधि: G1, S, G2

इंटरफेज़ सेल के सापेक्ष आराम का चरण है। इस स्तर पर कोशिका, हालांकि विभाजित नहीं हो रही है, सक्रिय रूप से बढ़ रही है, अपनी संरचनाओं का निर्माण कर रही है, ऊर्जा युक्त रसायनों को संश्लेषित कर रही है और आगामी विभाजन की तैयारी कर रही है।

अवधि (चरण) G1 (G1 अवधि) [ग्रीक। पीरियोडोस - परिसंचरण; अंग्रेज़ी जी (एपी) - अंतराल, अंतराल] - कोशिका चक्र (इंटरफ़ेज़ चरण) का चरण, जिसके दौरान प्रतिलेखन की बहाली और संश्लेषित प्रोटीन के संचय के कारण कोशिका की सक्रिय वृद्धि और कार्यप्रणाली होती है, साथ ही डीएनए संश्लेषण की तैयारी के रूप में; डीएनए प्रतिकृति की अवधि से पहले का विकास चरण।

अवधि (चरण) एस (एस अवधि) [ग्रीक। पीरियोडोस - परिसंचरण; अंग्रेज़ी (संश्लेषण) - संश्लेषण] - कोशिका चक्र का चरण (इंटरफ़ेज़ चरण), जिसके दौरान डीएनए प्रतिकृति और गुणसूत्र सामग्री का दोहरीकरण होता है; पूर्ववर्ती अवधि G2

अवधि (चरण) G2 (G2 अवधि) [ग्रीक। पीरियोडोस - परिसंचरण; अंग्रेज़ी (अंतराल) - अंतराल, अंतराल] - कोशिका चक्र का चरण, डीएनए प्रतिकृति (अवधि एस) और पूर्ववर्ती समसूत्रण के बाद शुरू होता है; इस अवधि के दौरान, कोशिका विभाजन की तैयारी कर रही है, स्पिंडल प्रोटीन का संश्लेषण किया जाता है।

36. समसूत्रण के प्रारंभिक और देर से प्रसार की छवि

नंबर 4 - प्रारंभिक प्रोपेज़

नंबर 5 - देर से प्रचार

37. समसूत्रीविभाजन के रूपक की छवि

38. समसूत्रीविभाजन के एनाफेज की छवि

39. समसूत्रीविभाजन के टेलोफ़ेज़ की छवि

40. समसूत्रण के सभी चरणों की छवि

41. विभाजन धुरी के लक्षण

विभाजन की धुरी समसूत्रण या अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान कोशिका के कोशिका द्रव्य में सूक्ष्मनलिकाएं की एक छड़ के आकार की प्रणाली है। गुणसूत्र धुरी (भूमध्य रेखा) के उभार से जुड़े होते हैं। धुरी के कारण गुणसूत्र अलग हो जाते हैं, जिससे कोशिकाएं विभाजित हो जाती हैं।

42. परासरण की घटना। विशेषता। परासरण दाब। परिभाषा

ऑस्मोसिस विलायक अणुओं की एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलेय की उच्च सांद्रता (विलायक की कम सांद्रता) की ओर एकतरफा प्रसार की प्रक्रिया है।

परासरण की घटना उन मीडिया में देखी जाती है जहां विलायक की गतिशीलता भंग पदार्थों की गतिशीलता से अधिक होती है। परासरण का एक महत्वपूर्ण विशेष मामला अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से परासरण है। अर्ध-पारगम्य झिल्लियों को कहा जाता है, जिनमें सभी के लिए पर्याप्त रूप से उच्च पारगम्यता होती है, लेकिन केवल कुछ पदार्थों के लिए, विशेष रूप से, विलायक के लिए। (झिल्ली में घुले पदार्थों की गतिशीलता शून्य हो जाती है)। एक नियम के रूप में, यह अणुओं के आकार और गतिशीलता के कारण होता है, उदाहरण के लिए, एक पानी का अणु विलेय के अधिकांश अणुओं से छोटा होता है।

आसमाटिक दबाव (निरूपित पी) एक अर्धपारगम्य झिल्ली द्वारा शुद्ध विलायक से अलग किए गए समाधान पर अतिरिक्त हाइड्रोस्टेटिक दबाव है, जिस पर झिल्ली के माध्यम से विलायक का प्रसार बंद हो जाता है (परासरण)। यह दबाव विलेय और विलायक अणुओं के काउंटर प्रसार के कारण दोनों समाधानों की सांद्रता को बराबर करने के लिए जाता है।

43. प्लास्मोलिसिस। विशेषता

प्लास्मोलिसिस - कोशिका पर एक हाइपरटोनिक समाधान की कार्रवाई के तहत खोल से प्रोटोप्लास्ट को अलग करना। प्लास्मोलिसिस मुख्य रूप से उन पौधों की कोशिकाओं की विशेषता है जिनमें एक मजबूत सेल्युलोज झिल्ली होती है।

44. कोशिकाद्रव्य में लवणों की सांद्रता द्वारा विलयनों के अभिलक्षण

1) आइसोटोनिक समाधान - एक समाधान जिसका आसमाटिक दबाव रक्त प्लाज्मा के आसमाटिक दबाव के बराबर होता है; उदाहरण के लिए, 0.9% सोडियम क्लोराइड घोल, 5% जलीय ग्लूकोज घोल।

2) एक हाइपरटोनिक समाधान एक समाधान है जिसका आसमाटिक दबाव रक्त प्लाज्मा के आसमाटिक दबाव से अधिक होता है (विलेय की उच्च सांद्रता वाला समाधान)

3) हाइपोटोनिक समाधान - एक समाधान जिसका आसमाटिक दबाव रक्त प्लाज्मा के सामान्य आसमाटिक दबाव से कम होता है (विघटित पदार्थों की कम सांद्रता वाला घोल)

45. शारीरिक खारा के लक्षण

शारीरिक खारा समाधान NaCl (सोडियम क्लोराइड) का 0.9% जलीय घोल है - सबसे सरल आइसोटोनिक घोल। निर्जलीकरण के मामले में शरीर के तरल पदार्थों को फिर से भरने के लिए लवण की आवश्यकता होती है। खारा का एक महत्वपूर्ण गुण इसकी रोगाणुरोधी संपत्ति है। इस संबंध में, यह व्यापक रूप से सर्दी के उपचार में प्रयोग किया जाता है।

46. ​​​​हेयर ड्रायर (संकेत)। परिभाषा

फेन - (ग्रीक फीनो से - मैं प्रकट करता हूं, मुझे पता चलता है) (बायोल।), जीव का एक असतत, आनुवंशिक रूप से निर्धारित संकेत।

47. जनरल परिभाषा

एक जीन जीवित जीवों में आनुवंशिकता की एक संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। एक जीन डीएनए का एक खंड है जो एक विशेष पॉलीपेप्टाइड या कार्यात्मक आरएनए के अनुक्रम को निर्दिष्ट करता है।

48. फेनोटाइप। परिभाषा

फेनोटाइप - विकास के एक निश्चित चरण में किसी व्यक्ति में निहित विशेषताओं का एक सेट

49. जीनोटाइप। परिभाषा

जीनोटाइप - किसी दिए गए जीव के जीन का एक सेट, जो जीन पूल की अवधारणा के विपरीत, व्यक्ति की विशेषता है, न कि प्रजातियों की।

50. एलील। परिभाषा

एलील (ग्रीक एलीलन - एक दूसरे, पारस्परिक रूप से), या एलीलोमोर्फ - जीन की संरचनात्मक स्थिति का एक वैकल्पिक रूप, जिस पर एक वंशानुगत विशेषता की अभिव्यक्ति निर्भर करती है (एक ही स्थान पर समरूप गुणसूत्रों के एलील स्थित हैं)।

51. किन लक्षणों को प्रमुख कहा जाता है और कौन से पुनरावर्ती

प्रमुख विशेषता - एक विशेषता जो पहली पीढ़ी के संकरों में एक शुद्ध रेखा को पार करते समय दिखाई देती है।

एक पुनरावर्ती लक्षण एक ऐसा लक्षण है जो विषमयुग्मजी व्यक्तियों में पुनरावर्ती एलील की अभिव्यक्ति के दमन के कारण प्रकट नहीं होता है।

52. लिखें

ए) जीनोटाइप जिसमें तीन एलील होते हैं: एएबीबीसीसी

बी) इस जीनोटाइप को पूरा नाम दें: तीन एलील के लिए प्रमुख गुण के लिए समयुग्मक

ग) एबीसी युग्मक

53. लिखें

a) कोई भी युग्मक जिसमें तीन लक्षण होते हैं: ABC

बी) जीनोटाइप के सभी प्रकार जो इस युग्मक को बनाते हैं: एएबीबीसीसी; एएबीबीएसएस; एएबीवीएसएस; एएवीवीएस; एएबीबीएसएस; एएवीवीएसएस; एएवीवीएस; एएवीवीएसएस;

54. जीनोटाइप के समयुग्मक और विषमयुग्मजी अवस्था। परिभाषा। उदाहरण

जीनोटाइप की समयुग्मजी अवस्था - यह एक द्विगुणित जीव द्वारा होमोजीगस गुणसूत्रों में एकल एलील ले जाने द्वारा किया जाता है। (आह आह)

जीनोटाइप की विषमयुग्मजी अवस्था किसी भी संकर जीव में निहित एक शर्त है जिसमें उसके समजात गुणसूत्रों में एक विशेष जीन के विभिन्न एलील होते हैं। (एए, बीसी)

55. जीनोटाइप का नाम दें

ААВbСсdd - लक्षणों की पहली जोड़ी (एलील) के लिए प्रमुख विशेषता के लिए जीनोटाइप के समयुग्मक राज्य और चौथे एलील के लिए पुनरावर्ती विशेषता के लिए। दूसरे और तीसरे एलील के लिए जीनोटाइप की विषमयुग्मजी अवस्था।

56. जीनोटाइप का नाम दें

аВbСсDd - चार जोड़े लक्षणों के लिए जीनोटाइप की विषमयुग्मजी अवस्था। (एलील्स)

57. एक फेनोटाइप या जीनोटाइप की विरासत

फेनोटाइप के विपरीत, जीनोटाइप विरासत में मिला है, क्योंकि यह आनुवंशिक रूप से निर्धारित (परिभाषित) है

आनुवंशिक कोशिका समसूत्रण गुणसूत्र

58. लिंग और गैर-लिंग गुणसूत्र क्या कहलाते हैं

गोनोसोम सेक्स क्रोमोसोम, क्रोमोसोम हैं, जिनमें से सेट पुरुष और महिला व्यक्तियों को अलग करता है।

ऑटोसोम गैर-सेक्स क्रोमोसोम हैं। क्रोमोसोम सेक्स विशेषताओं से जुड़े नहीं हैं। नर और मादा दोनों शरीरों में उपलब्ध है।

59. वंशानुक्रम के प्रकारों की सूची बनाएं

1) ऑटोसोमल प्रमुख प्रकार की विरासत

2) ऑटोसोमल रिसेसिव टाइप ऑफ इनहेरिटेंस

60. जीनोटाइप द्वारा गठित युग्मकों की संख्या निर्धारित करने का सूत्र

युग्मक प्रकारों की संख्या सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है, जहाँ n विषमयुग्मजी अवस्था में जीन जोड़े की संख्या है।

61. मेंडल का पहला नियम

पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम: मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के साथ, पहली पीढ़ी में सभी संतानों को फेनोटाइप और जीनोटाइप में एकरूपता की विशेषता होती है।

62. मेंडल का दूसरा नियम

विभाजन का नियम: जब पहली पीढ़ी के दो विषमयुग्मजी संतानों को दूसरी पीढ़ी में एक दूसरे के साथ पार किया जाता है, तो विभाजन एक निश्चित संख्यात्मक अनुपात में मनाया जाता है: फेनोटाइप 3: 1 के अनुसार जीनोटाइप 1: 2: 1 के अनुसार।

63. मेंडेल का तीसरा नियम

स्वतंत्र वंशानुक्रम का नियम: जब दो व्यक्तियों को एक-दूसरे से दो (या अधिक) वैकल्पिक लक्षणों के जोड़े में पार करते हैं, तो जीन और उनके संबंधित लक्षण एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से विरासत में मिलते हैं और सभी संभावित संयोजनों में संयुक्त होते हैं (जैसे मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग में)।

64. मेंडल के तीनों नियमों की परिभाषा

उत्तर प्रश्न 61,62,63 में है।

65. मेंडल के तीसरे नियम को प्राप्त करने पर दूसरी पीढ़ी में क्या विभाजन देखा जाता है?

3:1 - फेनोटाइप

1:2:1 - जीनोटाइप

66. प्रमुख का सामान्य सूत्र - प्रमुख और प्रमुख - आवर्ती

प्रमुख - प्रमुख का सामान्य सूत्र: A_B_

प्रमुख - आवर्ती के लिए सामान्य सूत्र: A_vv

67. पुनेट जाली में पैटर्न

पुनेट जाली विभिन्न क्रॉस के परिणामों का एक चित्रमय प्रतिनिधित्व है। एक माता-पिता के युग्मक क्षैतिज रूप से अंकित होते हैं, और दूसरे माता-पिता के युग्मक लंबवत रूप से अंकित होते हैं। तालिका की कोशिकाओं में, हम संतानों के जीनोटाइप दर्ज करते हैं, जो संबंधित युग्मकों को मिलाकर प्राप्त किए गए थे।

68. मेंडल के नियमों का "चरित्र"

मेंडल के नियम प्रकृति में सांख्यिकीय हैं: सैद्धांतिक रूप से अपेक्षित विभाजन से विचलन जितना छोटा होगा, टिप्पणियों की संख्या उतनी ही अधिक होगी। प्रत्येक जीनोटाइप एक निश्चित फेनोटाइप (लक्षणों का 100% प्रवेश) से मेल खाता है। इस जीनोटाइप वाले सभी व्यक्तियों में, विशेषता समान रूप से व्यक्त की जाती है (लक्षणों की 100% अभिव्यक्ति)। अध्ययन किए गए लक्षण सेक्स से जुड़े नहीं हैं। व्यक्तियों की व्यवहार्यता उनके जीनोटाइप और फेनोटाइप पर निर्भर नहीं करती है।

69. "पीले-चिकनी" जीनोटाइप के सभी संभावित प्रकार

एएबीबी, एएबीवी, एएबीबी, एएबीवी, - "येलो-स्मूद" के वेरिएंट

70. मेंडल के नियमों में परिवर्धन। विशेषता

अनुसंधान के दौरान पाए गए क्रॉसिंग के सभी परिणाम मेंडल के नियमों में फिट नहीं थे, इसलिए कानूनों में वृद्धि हुई।

कुछ मामलों में प्रमुख विशेषता पूरी तरह से प्रकट या अनुपस्थित भी नहीं हो सकती है। इस मामले में, मध्यवर्ती वंशानुक्रम कहा जाता है, जब दो परस्पर क्रिया करने वाले जीनों में से कोई भी दूसरे पर हावी नहीं होता है, और उनकी क्रिया पशु के जीनोटाइप में समान रूप से प्रकट होती है, एक विशेषता, जैसा कि यह था, दूसरे को पतला करती है।

एक उदाहरण टोंकिनी बिल्ली है। जब स्याम देश की बिल्लियाँ बर्मीज़ के साथ पार हो जाती हैं तो बिल्ली के बच्चे स्याम देश की तुलना में गहरे रंग के पैदा होते हैं, लेकिन बर्मी की तुलना में हल्के होते हैं - ऐसे मध्यवर्ती रंग को टोंकिनीज़ कहा जाता है।

लक्षणों के मध्यवर्ती वंशानुक्रम के साथ, जीनों की एक अलग अंतःक्रिया होती है, अर्थात्, कुछ लक्षणों के लिए जिम्मेदार जीन अन्य लक्षणों की अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकते हैं:

पारस्परिक प्रभाव - उदाहरण के लिए, बिल्लियों में सियामी रंग जीन के प्रभाव में काले रंग का कमजोर होना जो इसके वाहक हैं।

पूरकता - किसी लक्षण की अभिव्यक्ति दो या दो से अधिक जीनों के प्रभाव में ही संभव है। उदाहरण के लिए, सभी टैब्बी रंग केवल प्रमुख एगाउटी जीन की उपस्थिति में दिखाई देते हैं।

एपिस्टासिस - एक जीन की क्रिया दूसरे की क्रिया को पूरी तरह से छिपा देती है। उदाहरण के लिए, प्रमुख सफेद जीन (W) किसी भी रंग और पैटर्न को छुपाता है, इसे एपिस्टैटिक व्हाइट भी कहा जाता है।

पॉलीमेरिया - जीन की एक पूरी श्रृंखला एक विशेषता की अभिव्यक्ति को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए - ऊन का घनत्व।

प्लियोट्रॉपी - एक जीन लक्षणों की एक श्रृंखला की अभिव्यक्ति को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, नीली आंखों से जुड़े सफेद रंग (डब्ल्यू) के लिए एक ही जीन बहरेपन के विकास को उत्तेजित करता है।

लिंक्ड जीन भी एक सामान्य विचलन है, जो हालांकि, मेंडल के नियमों का खंडन नहीं करता है। यही है, एक निश्चित संयोजन में कई लक्षण विरासत में मिले हैं। एक उदाहरण सेक्स से जुड़े जीन हैं - क्रिप्टोर्चिडिज्म (महिलाएं इसकी वाहक हैं), लाल रंग (यह केवल एक्स गुणसूत्र पर प्रसारित होता है)।

71. जीनोटाइप के लिए सामान्य सूत्र

गुलाब के आकार की कंघी;

मटर के आकार की कंघी;

अखरोट के आकार का कंघी

इन लक्षणों के वंशानुक्रम का तंत्र मोनोजेनिक है। पुरुषों और महिलाओं के बीच दरार समान है, जीन सेक्स से जुड़ा नहीं है।

असामान्य कंघी जीन - B

सरल कंघी जीन - in

जीनोटाइप का सामान्य सूत्र: V_vv

72. न्यूक्लिक अम्ल

न्यूक्लिक एसिड प्राकृतिक उच्च-आणविक कार्बनिक यौगिक हैं जो जीवित जीवों में वंशानुगत (आनुवंशिक) जानकारी का भंडारण और संचरण प्रदान करते हैं।

प्रकृति में, दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड होते हैं, जो संरचना, संरचना और कार्य में भिन्न होते हैं। उनमें से एक में डीऑक्सीराइबोज होता है और इसे डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) कहा जाता है। दूसरे में राइबोज होता है और इसे राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) कहा जाता है।

73. DNA मॉडल किसके द्वारा और कब प्रस्तावित किया गया था

डीएनए मॉडल का प्रस्ताव 1953 में जे. वाटसन और एफ. क्रिक द्वारा किया गया था, जिसके लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

74. डीएनए मॉडल क्या है?

डीएनए अणु एक डबल-स्ट्रैंडेड हेलिक्स है जो अपनी धुरी के चारों ओर मुड़ा हुआ है। एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में, आसन्न न्यूक्लियोटाइड सहसंयोजक बंधों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं जो एक न्यूक्लियोटाइड के फॉस्फेट समूह और दूसरे के पेंटोस के 3 "-अल्कोहल समूह के बीच बनते हैं। ऐसे बंधनों को फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड कहा जाता है। फॉस्फेट समूह 3 के बीच एक सेतु बनाता है। "एक पेंटोस चक्र का कार्बन और अगले का 5" -कार्बन।

इस प्रकार डीएनए श्रृंखला की रीढ़ चीनी-फॉस्फेट अवशेषों से बनती है।

डीएनए की पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला एक सर्पिल के रूप में मुड़ जाती है, जो एक सर्पिल सीढ़ी जैसा दिखता है, और एडेनिन और थाइमिन (दो बांड), साथ ही साथ ग्वानिन और साइटोसिन (तीन) के बीच बने हाइड्रोजन बांड का उपयोग करके एक और पूरक श्रृंखला से जुड़ा होता है। बांड)। न्यूक्लियोटाइड्स ए और टी, जी और सी पूरक कहलाते हैं। नतीजतन, किसी भी जीव में एडेनिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या थाइमिडिल की संख्या के बराबर होती है, और ग्वानिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या साइटिडिल की संख्या के बराबर होती है। इस पैटर्न को "चारगफ का नियम" कहा जाता है। इस गुण के कारण, एक श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड का क्रम दूसरे में उनका क्रम निर्धारित करता है। न्यूक्लियोटाइड्स को चुनिंदा रूप से संयोजित करने की इस क्षमता को संपूरकता कहा जाता है, और यह गुण मूल अणु के आधार पर नए डीएनए अणुओं के निर्माण का आधार है।

75. प्यूरीन और पाइरीमिडीन नाइट्रोजनस बेस के लक्षण

प्यूरीन नाइट्रोजनस बेस कार्बनिक प्राकृतिक यौगिक, प्यूरीन के डेरिवेटिव हैं। इनमें एडेनिन और ग्वानिन शामिल हैं। वे सीधे चयापचय प्रक्रियाओं से संबंधित हैं। पाइरीमिडीन नाइट्रोजनस बेस प्राकृतिक पदार्थों का एक समूह है, पाइरीमिडीन डेरिवेटिव। जैविक रूप से, सबसे महत्वपूर्ण पाइरीमिडीन आधार यूरैसिल, साइटोसिन और थाइमिन हैं। न्यूक्लिक एसिड के एक स्ट्रैंड का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम दूसरे स्ट्रैंड के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का पूरी तरह से पूरक है। इसलिए, चारगफ नियम के अनुसार (1951 में इरविन चारगफ ने डीएनए अणु में प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस के अनुपात में पैटर्न स्थापित किया), प्यूरीन बेस (ए + जी) की संख्या पाइरीमिडीन बेस (टी + सी) की संख्या के बराबर है। )

76. एक न्यूक्लियोटाइड के घटक भाग

एक न्यूक्लियोटाइड में 3 घटक होते हैं: एक नाइट्रोजनस बेस (प्यूरिन या पाइरीमिडीन), एक मोनोसैकराइड (राइबोज या डीऑक्सीराइबोज), और एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष।

77. पूरकता। विशेषता

पूरकता डीएनए डबल हेलिक्स की एक संपत्ति है, जिसके अनुसार थाइमिन हमेशा अणु की विपरीत श्रृंखला में एडेनिन के खिलाफ खड़ा होता है, ग्वानिन के खिलाफ साइटोसिन, और इसके विपरीत, हाइड्रोजन बांड बनाता है। डीएनए प्रतिकृति के लिए पूरकता बहुत महत्वपूर्ण है।

आणविक जीव विज्ञान में पूरकता, पारस्परिक पत्राचार जो पूरक संरचनाओं (मैक्रोमोलेक्यूल्स, अणु, रेडिकल) के कनेक्शन को सुनिश्चित करता है और उनके रासायनिक गुणों द्वारा निर्धारित किया जाता है। K. संभव है, "यदि अणुओं की सतहों में पूरक संरचनाएँ हों, ताकि एक सतह पर उभरे हुए समूह (या धनात्मक आवेश) दूसरी सतह पर गुहा (या ऋणात्मक आवेश) से मेल खाते हों। दूसरे शब्दों में, परस्पर क्रिया करने वाले अणुओं को एक ताले की चाबी की तरह एक साथ फिट होना चाहिए" (जे वाटसन)। K. न्यूक्लिक अम्लों की श्रृंखलाएं उनके संघटक नाइट्रोजनी क्षारों की अन्योन्यक्रिया पर आधारित होती हैं। इसलिए, केवल जब एडेनिन (ए) एक श्रृंखला में थाइमिन (टी) (या यूरैसिल - यू) के खिलाफ दूसरे में स्थित होता है, और साइटोसिन (सी) के खिलाफ गुआनिन (जी), इन श्रृंखलाओं में आधारों के बीच हाइड्रोजन बांड उत्पन्न होते हैं। के। - जाहिरा तौर पर, मैट्रिक्स भंडारण और आनुवंशिक जानकारी के संचरण का एकमात्र और सार्वभौमिक रासायनिक तंत्र।

78. चारगफ का नियम

चारगफ के नियम अनुभवजन्य रूप से पहचाने गए नियमों की एक प्रणाली है जो डीएनए में विभिन्न प्रकार के नाइट्रोजनस आधारों के बीच मात्रात्मक संबंधों का वर्णन करते हैं। 1949-1951 में बायोकेमिस्ट इरविन चारगफ के एक समूह के काम के परिणामस्वरूप उन्हें तैयार किया गया था। एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), गुआनिन (जी) और साइटोसिन (सी) के लिए चारगफ द्वारा पहचाने गए अनुपात निम्नानुसार थे :

एडेनिन की मात्रा थाइमिन की मात्रा के बराबर होती है, और ग्वानिन साइटोसिन के बराबर होती है:

प्यूरीन की संख्या पाइरीमिडीन की संख्या के बराबर होती है:

स्थिति 6 में अमीनो समूहों के साथ क्षारों की संख्या स्थिति 6 में कीटो समूहों के साथ आधारों की संख्या के बराबर है:

वहीं, विभिन्न प्रजातियों के डीएनए में अनुपात (ए+टी):(जी+सी) भिन्न हो सकता है। कुछ में, एटी जोड़े प्रबल होते हैं, दूसरों में - एचसी।

एक्स-रे विवर्तन डेटा के साथ चारगफ के नियमों ने जे. वाटसन और फ्रांसिस क्रिक द्वारा डीएनए की संरचना को समझने में निर्णायक भूमिका निभाई।

79. प्यूरीन नाइट्रोजनस क्षारकों से प्राप्त कोडन और उसका पूरक प्रतिकोडोन

80. कोडन। परिभाषा

एक कोडन (कोडिंग ट्रिन्यूक्लियोटाइड) आनुवंशिक कोड की एक इकाई है, डीएनए या आरएनए में न्यूक्लियोटाइड अवशेषों (ट्रिपलेट) का एक ट्रिपलेट, आमतौर पर एक एमिनो एसिड के समावेश को एन्कोडिंग करता है। एक जीन में कोडन का क्रम उस जीन द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करता है।

81. एंटिकोडन। परिभाषा

एक एंटिकोडन एक ट्रिपलेट (ट्रिन्यूक्लियोटाइड) है, जो परिवहन राइबोन्यूक्लिक एसिड (टीआरएनए) में एक साइट है, जिसमें तीन अयुग्मित (मुक्त बंधन वाले) न्यूक्लियोटाइड होते हैं। मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) के कोडन के साथ जोड़कर, यह प्रोटीन बायोसिंथेसिस के दौरान प्रत्येक एमिनो एसिड की सही व्यवस्था सुनिश्चित करता है।

82. पहली बार प्रोटीन का संश्लेषण किसके द्वारा और कब किया गया था?

प्रोटीन जैवसंश्लेषण पहली बार 1957 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक चाकोब और मानो द्वारा कृत्रिम रूप से किया गया था।

83. प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक संरचनाएं और घटक

प्रत्यक्ष प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लिए, कोशिका में निम्नलिखित घटक मौजूद होने चाहिए:

सूचनात्मक आरएनए (एमआरएनए) - डीएनए से प्रोटीन अणु के संयोजन स्थल तक सूचना का वाहक;

राइबोसोम वे अंग हैं जहां वास्तविक प्रोटीन संश्लेषण होता है;

साइटोप्लाज्म में अमीनो एसिड का एक सेट;

आरएनए (टीआरएनए) एन्कोडिंग अमीनो एसिड को स्थानांतरित करना और उन्हें राइबोसोम पर जैवसंश्लेषण की साइट पर ले जाना;

एंजाइम जो जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं;

एटीपी एक ऐसा पदार्थ है जो सभी प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।

84. प्रोटीन जैवसंश्लेषण किन एंजाइमों की क्रिया के तहत होता है?

प्रोटीन जैवसंश्लेषण निम्नलिखित एंजाइमों की क्रिया के तहत होता है: डीएनए पोलीमरेज़, आरएनए पोलीमरेज़, इंटेटेज़।

85. प्रोटीन जैवसंश्लेषण। विशेषता। योजना

प्रोटीन जैवसंश्लेषण एमआरएनए और टीआरएनए अणुओं की भागीदारी के साथ राइबोसोम पर होने वाले अमीनो एसिड से पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण की एक जटिल बहु-चरण प्रक्रिया है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण दो चरणों में होता है। पहले चरण में आरएनए का प्रतिलेखन और प्रसंस्करण शामिल है, दूसरे चरण में अनुवाद शामिल है। प्रतिलेखन के दौरान, आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम एक आरएनए अणु को संश्लेषित करता है जो संबंधित जीन (डीएनए क्षेत्र) के अनुक्रम का पूरक होता है। डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में टर्मिनेटर यह निर्धारित करता है कि प्रतिलेखन किस बिंदु पर रुकेगा। प्रसंस्करण के क्रमिक चरणों की एक श्रृंखला के दौरान, एमआरएनए से कुछ टुकड़े हटा दिए जाते हैं, और न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम शायद ही कभी संपादित होते हैं। डीएनए टेम्प्लेट पर आरएनए संश्लेषण के बाद, आरएनए अणुओं को साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है। अनुवाद की प्रक्रिया में, न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में दर्ज की गई जानकारी का अनुवाद अमीनो एसिड अवशेषों के अनुक्रम में किया जाता है।

प्रतिलेखन और अनुवाद के बीच, mRNA अणु क्रमिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरता है जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के लिए एक कार्यशील टेम्पलेट की परिपक्वता सुनिश्चित करता है। एक टोपी 5' छोर से जुड़ी होती है, और एक पॉली-ए पूंछ 3' छोर से जुड़ी होती है, जो एमआरएनए के जीवनकाल को बढ़ाती है। यूकेरियोटिक कोशिका में प्रसंस्करण के आगमन के साथ, डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स के एकल अनुक्रम द्वारा एन्कोडेड प्रोटीन की अधिक विविधता प्राप्त करने के लिए जीन एक्सॉन को संयोजित करना संभव हो गया - वैकल्पिक स्प्लिसिंग।

प्रोकैरियोट्स में, mRNA को राइबोसोम द्वारा ट्रांसक्रिप्शन के तुरंत बाद प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम में पढ़ा जा सकता है, जबकि यूकेरियोट्स में इसे नाभिक से साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है, जहां राइबोसोम स्थित होते हैं। प्रोकैरियोट्स में प्रोटीन संश्लेषण की दर अधिक होती है और प्रति सेकंड 20 अमीनो एसिड तक पहुंच सकती है। एमआरएनए अणु पर आधारित प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया को अनुवाद कहा जाता है।

राइबोसोम में टीआरएनए के साथ बातचीत के लिए 2 कार्यात्मक साइटें होती हैं: एमिनोएसिल (स्वीकर्ता) और पेप्टिडाइल (दाता)। एमिनोएसिल-टीआरएनए राइबोसोम के स्वीकर्ता स्थल में प्रवेश करता है और कोडन और एंटिकोडन ट्रिपल के बीच हाइड्रोजन बांड बनाने के लिए बातचीत करता है। हाइड्रोजन बांड के निर्माण के बाद, सिस्टम 1 कोडन को आगे बढ़ाता है और दाता साइट में समाप्त होता है। उसी समय, खाली स्वीकर्ता साइट में एक नया कोडन दिखाई देता है, और संबंधित एमिनोएसिल-टी-आरएनए इससे जुड़ा होता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण, दीक्षा के प्रारंभिक चरण के दौरान, मेथियोनीन कोडन को आमतौर पर राइबोसोम के एक छोटे सबयूनिट के रूप में पहचाना जाता है, जिसमें प्रोटीन दीक्षा कारकों का उपयोग करके मेथियोनीन ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) जुड़ा होता है। प्रारंभ कोडन की मान्यता के बाद, बड़ा सबयूनिट छोटे सबयूनिट में शामिल हो जाता है और अनुवाद का दूसरा चरण शुरू होता है - बढ़ाव। एमआरएनए के 5" से 3" छोर तक राइबोसोम के प्रत्येक आंदोलन के साथ, एक कोडन को एमआरएनए के तीन न्यूक्लियोटाइड्स (कोडन) और स्थानांतरण आरएनए के पूरक एंटिकोडन के बीच हाइड्रोजन बांड के गठन के माध्यम से पढ़ा जाता है, जिसमें संबंधित अमीनो एसिड संलग्न है। पेप्टाइड बॉन्ड का संश्लेषण राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) द्वारा उत्प्रेरित होता है, जो राइबोसोम का पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज केंद्र बनाता है। राइबोसोमल आरएनए बढ़ते पेप्टाइड के अंतिम अमीनो एसिड और टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड के बीच एक पेप्टाइड बॉन्ड के गठन को उत्प्रेरित करता है, जिससे नाइट्रोजन और कार्बन परमाणुओं को प्रतिक्रिया के लिए अनुकूल स्थिति में रखा जाता है। एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस एंजाइम अमीनो एसिड को अपने टीआरएनए से जोड़ते हैं। अनुवाद, समाप्ति का तीसरा और अंतिम चरण तब होता है जब राइबोसोम स्टॉप कोडन तक पहुंच जाता है, जिसके बाद प्रोटीन समाप्ति कारक प्रोटीन से अंतिम टीआरएनए को हाइड्रोलाइज करते हैं, इसके संश्लेषण को रोकते हैं। इस प्रकार, राइबोसोम में, प्रोटीन हमेशा एन- से सी-टर्मिनस तक संश्लेषित होते हैं।

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जीवन एक बहु-स्तरीय प्रणाली है (ग्रीक से। प्रणाली- संघ, संग्रह)। जीवित चीजों के संगठन के ऐसे बुनियादी स्तर हैं: आणविक, सेलुलर, अंग-ऊतक, जीव, जनसंख्या-प्रजाति, पारिस्थितिकी तंत्र, जीवमंडल। सभी स्तर आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं और एक दूसरे से उत्पन्न होते हैं, जो जीवित प्रकृति की अखंडता को इंगित करता है।

रहने के संगठन का आणविक स्तर

यह रासायनिक संरचना (बायोपॉलिमर: प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, न्यूक्लिक एसिड), रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एकता है। इस स्तर से, जीव की जीवन प्रक्रियाएं शुरू होती हैं: ऊर्जा, प्लास्टिक और अन्य आदान-प्रदान, आनुवंशिक जानकारी का परिवर्तन और कार्यान्वयन।

जीवन यापन के संगठन का कोशिकीय स्तर

जीवित रहने के संगठन का सेलुलर स्तर। पशु सेल

कोशिका जीव की प्राथमिक संरचनात्मक इकाई है। यह पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवों के विकास की इकाई है। प्रत्येक कोशिका में, चयापचय, ऊर्जा रूपांतरण की प्रक्रियाएं होती हैं, आनुवंशिक जानकारी का संरक्षण, परिवर्तन और हस्तांतरण सुनिश्चित होता है।

प्रत्येक कोशिका में सेलुलर संरचनाएं होती हैं, अंग जो कुछ कार्य करते हैं, इसलिए इसे अलग करना संभव है subcellularस्तर.

जीविका के संगठन का अंग-ऊतक स्तर

जीवों के संगठन का अंग-ऊतक स्तर। उपकला ऊतक, संयोजी ऊतक, मांसपेशी ऊतक और तंत्रिका कोशिकाएं

बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएं जो समान कार्य करती हैं, उनकी संरचना, उत्पत्ति समान होती है और ऊतकों में एकजुट होती है। कई प्रकार के ऊतक होते हैं जिनकी संरचना में अंतर होता है और विभिन्न कार्य (ऊतक स्तर) करते हैं।

विभिन्न संयोजनों में ऊतक विभिन्न अंगों का निर्माण करते हैं जिनकी एक निश्चित संरचना होती है और कुछ कार्य (अंग स्तर) करते हैं।

अंगों को अंग प्रणालियों (सिस्टम स्तर) में संयोजित किया जाता है।

जीविका के संगठन का जैविक स्तर

जीविका के संगठन का जैविक स्तर

ऊतकों को अंगों, अंग प्रणालियों में जोड़ा जाता है और एक पूरे के रूप में कार्य करता है - शरीर। इस स्तर की प्राथमिक इकाई एक व्यक्ति है, जिसे विकास में जन्म के क्षण से अस्तित्व के अंत तक एक एकल जीवित प्रणाली के रूप में माना जाता है।

जीवन यापन के संगठन का जनसंख्या-प्रजाति स्तर

जीवन यापन के संगठन का जनसंख्या-प्रजाति स्तर

एक ही प्रजाति के जीवों (व्यक्तियों) का एक समूह, जिसमें एक सामान्य निवास स्थान होता है, आबादी बनाता है। जनसंख्या प्रजातियों और विकास की एक प्राथमिक इकाई है, क्योंकि इसमें प्रारंभिक विकासवादी प्रक्रियाएं होती हैं, यह और निम्न स्तर अलौकिक हैं।

जीवन यापन के संगठन का पारिस्थितिक तंत्र स्तर

जीवन यापन के संगठन का पारिस्थितिक तंत्र स्तर

विभिन्न प्रजातियों और संगठन के स्तरों के जीवों की समग्रता इस स्तर का निर्माण करती है। यहां हम बायोकेनोटिक और बायोगेकेनोटिक स्तरों में अंतर कर सकते हैं।

विभिन्न प्रजातियों की आबादी एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती है, बहु-प्रजाति समूह बनाती है ( बायोकेनोटिकस्तर)।

जलवायु और अन्य गैर-जैविक कारकों (राहत, मिट्टी, लवणता, आदि) के साथ बायोकेनोज की परस्पर क्रिया से बायोगेकेनोज का निर्माण होता है (जैव भूगर्भीय)।बायोगेकेनोज में, विभिन्न प्रजातियों की आबादी और इसके निर्जीव और जीवित भागों के बीच पदार्थों के संचलन के बीच ऊर्जा का प्रवाह होता है।

जीवन यापन के संगठन का जैवमंडलीय स्तर

जीवित चीजों के संगठन का बायोस्फेरिक स्तर। 1 - आणविक; 2 - सेलुलर; 3 - जीव; 4 - जनसंख्या-प्रजाति; 5 - बायोगेकेनोटिक; 6 - बायोस्फेरिक

यह पृथ्वी के गोले के एक हिस्से द्वारा दर्शाया गया है जहाँ जीवन मौजूद है - जीवमंडल। बायोस्फीयर में बायोगेकेनोज का एक सेट होता है, जो एकल अभिन्न प्रणाली के रूप में कार्य करता है।

सूचीबद्ध स्तरों के पूरे सेट का चयन करना हमेशा संभव नहीं होता है। उदाहरण के लिए, एककोशिकीय जीवों में, कोशिकीय और जीवों के स्तर मेल खाते हैं, लेकिन अंग-ऊतक स्तर अनुपस्थित है। कभी-कभी अतिरिक्त स्तरों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, उप-कोशिकीय, ऊतक, अंग, प्रणालीगत।

जीवन संगठन के निम्नलिखित स्तरों को प्रतिष्ठित किया जाता है: आणविक, सेलुलर, अंग-ऊतक (कभी-कभी वे अलग हो जाते हैं), जीव, जनसंख्या-प्रजाति, बायोगेकेनोटिक, बायोस्फेरिक। जीवित प्रकृति एक प्रणाली है, और इसके संगठन के विभिन्न स्तर इसकी जटिल पदानुक्रमित संरचना बनाते हैं, जब अंतर्निहित सरल स्तर अतिव्यापी लोगों के गुणों को निर्धारित करते हैं।

इसलिए जटिल कार्बनिक अणु कोशिकाओं का हिस्सा होते हैं और उनकी संरचना और महत्वपूर्ण गतिविधि निर्धारित करते हैं। बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिकाओं को ऊतकों में व्यवस्थित किया जाता है, और कई ऊतक एक अंग का निर्माण करते हैं। एक बहुकोशिकीय जीव में अंग प्रणालियाँ होती हैं, दूसरी ओर, जीव स्वयं जनसंख्या और जैविक प्रजातियों की एक प्राथमिक इकाई है। समुदाय का प्रतिनिधित्व विभिन्न प्रजातियों की परस्पर क्रिया द्वारा किया जाता है। समुदाय और पर्यावरण एक बायोगेकेनोसिस (पारिस्थितिकी तंत्र) बनाते हैं। पृथ्वी ग्रह के पारिस्थितिक तंत्र की समग्रता इसके जीवमंडल का निर्माण करती है।

प्रत्येक स्तर पर, जीवन के नए गुण प्रकट होते हैं, जो अंतर्निहित स्तर पर अनुपस्थित होते हैं, उनकी अपनी प्राथमिक घटनाएँ और प्राथमिक इकाइयाँ प्रतिष्ठित होती हैं। साथ ही, स्तर बड़े पैमाने पर विकासवादी प्रक्रिया के पाठ्यक्रम को दर्शाते हैं।

एक जटिल प्राकृतिक घटना के रूप में जीवन का अध्ययन करने के लिए स्तरों का आवंटन सुविधाजनक है।

आइए जीवन के संगठन के प्रत्येक स्तर पर करीब से नज़र डालें।

सूक्ष्म स्तर

यद्यपि अणु परमाणुओं से बने होते हैं, जीवित पदार्थ और निर्जीव पदार्थ के बीच का अंतर केवल अणुओं के स्तर पर ही प्रकट होने लगता है। केवल जीवित जीवों की संरचना में बड़ी संख्या में जटिल कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं - बायोपॉलिमर (प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड)। हालांकि, जीवित चीजों के संगठन के आणविक स्तर में अकार्बनिक अणु भी शामिल हैं जो कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं और उनके जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

जैविक अणुओं का कार्य जीवित प्रणाली के अंतर्गत आता है। जीवन के आणविक स्तर पर, चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण रासायनिक प्रतिक्रियाओं, वंशानुगत जानकारी के हस्तांतरण और परिवर्तन (पुनरावृत्ति और उत्परिवर्तन) के साथ-साथ कई अन्य सेलुलर प्रक्रियाओं के रूप में प्रकट होते हैं। कभी-कभी आणविक स्तर को आणविक आनुवंशिक स्तर कहा जाता है।

जीवन का सेलुलर स्तर

यह कोशिका है जो जीवित की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। कोशिका के बाहर कोई जीवन नहीं है। यहां तक ​​कि वायरस भी एक जीवित प्राणी के गुणों को केवल एक बार मेजबान सेल में प्रदर्शित कर सकते हैं। बायोपॉलिमर एक कोशिका में संगठित होने पर पूरी तरह से अपनी प्रतिक्रियाशीलता दिखाते हैं, जिसे मुख्य रूप से विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा परस्पर जुड़े अणुओं की एक जटिल प्रणाली के रूप में माना जा सकता है।

इस सेलुलर स्तर पर, जीवन की घटना स्वयं प्रकट होती है, आनुवंशिक जानकारी के संचरण और पदार्थों और ऊर्जा के परिवर्तन के तंत्र संयुग्मित होते हैं।

अंग ऊतक

केवल बहुकोशिकीय जीवों में ऊतक होते हैं। ऊतक संरचना और कार्य में समान कोशिकाओं का एक संग्रह है।

समान आनुवंशिक जानकारी वाली कोशिकाओं के विभेदन द्वारा ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में ऊतक बनते हैं। इस स्तर पर, सेल विशेषज्ञता होती है।

पौधों और जानवरों में विभिन्न प्रकार के ऊतक होते हैं। तो पौधों में यह एक विभज्योतक, एक सुरक्षात्मक, बुनियादी और प्रवाहकीय ऊतक है। जानवरों में - उपकला, संयोजी, पेशी और तंत्रिका। कपड़ों में सबफ़ैब्रिक्स की सूची शामिल हो सकती है।

एक अंग में आमतौर पर कई ऊतक होते हैं, जो एक संरचनात्मक और कार्यात्मक एकता में आपस में जुड़े होते हैं।

अंग अंग प्रणाली बनाते हैं, जिनमें से प्रत्येक शरीर के लिए एक महत्वपूर्ण कार्य के लिए जिम्मेदार होता है।

एककोशिकीय जीवों में अंग स्तर को विभिन्न सेल ऑर्गेनेल द्वारा दर्शाया जाता है जो पाचन, उत्सर्जन, श्वसन आदि के कार्य करते हैं।

जीविका के संगठन का जैविक स्तर

जीव (या ओण्टोजेनेटिक) स्तर पर सेलुलर के साथ, अलग संरचनात्मक इकाइयों को प्रतिष्ठित किया जाता है। ऊतक और अंग स्वतंत्र रूप से नहीं रह सकते, जीव और कोशिकाएं (यदि यह एककोशिकीय जीव है) कर सकते हैं।

बहुकोशिकीय जीव अंग प्रणालियों से बने होते हैं।

जीव के स्तर पर, जीवन की ऐसी घटनाएं जैसे प्रजनन, ओण्टोजेनेसिस, चयापचय, चिड़चिड़ापन, न्यूरोह्यूमोरल विनियमन, होमोस्टैसिस प्रकट होते हैं। दूसरे शब्दों में, इसकी प्राथमिक घटनाएं व्यक्तिगत विकास में जीव में नियमित परिवर्तन का गठन करती हैं। प्राथमिक इकाई व्यक्ति है।

जनसंख्या-प्रजाति

एक ही प्रजाति के जीव, एक सामान्य आवास से एकजुट होकर, एक आबादी बनाते हैं। एक प्रजाति में आमतौर पर कई आबादी होती है।

जनसंख्या एक सामान्य जीन पूल साझा करती है। एक प्रजाति के भीतर, वे जीन का आदान-प्रदान कर सकते हैं, अर्थात वे आनुवंशिक रूप से खुले सिस्टम हैं।

आबादी में, प्रारंभिक विकासवादी घटनाएं होती हैं, जो अंततः अटकलों की ओर ले जाती हैं। जीवित प्रकृति केवल अति-जैविक स्तरों में ही विकसित हो सकती है।

इस स्तर पर, जीवित की संभावित अमरता उत्पन्न होती है।

बायोजियोसेनोटिक स्तर

बायोगेकेनोसिस विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के साथ विभिन्न प्रजातियों के जीवों का एक अंतःक्रियात्मक समूह है। प्राथमिक घटनाएं पदार्थ-ऊर्जा चक्रों द्वारा दर्शायी जाती हैं, जो मुख्य रूप से जीवित जीवों द्वारा प्रदान की जाती हैं।

बायोगेकेनोटिक स्तर की भूमिका विभिन्न प्रजातियों के जीवों के स्थिर समुदायों के निर्माण में होती है, जो एक निश्चित आवास में एक साथ रहने के लिए अनुकूलित होते हैं।

बीओस्फिअ

जीवन संगठन का बायोस्फेरिक स्तर पृथ्वी पर जीवन की एक उच्च-क्रम प्रणाली है। जीवमंडल ग्रह पर जीवन की सभी अभिव्यक्तियों को समाहित करता है। इस स्तर पर, पदार्थों का वैश्विक परिसंचरण और ऊर्जा का प्रवाह (सभी बायोगेकेनोज को कवर करना) होता है।