कोशिका: जीवन की इकाई - जीव विज्ञान Revision Guide

क्विक रिवीजन नोट्स: कोशिका - जीवन की इकाई (Cell: The Unit of Life)

कक्षा: 11वीं | विषय: जीव विज्ञान (Biology) | बोर्ड: MP बोर्ड

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1. कोशिका का परिचय एवं खोज (Introduction & Discovery)

कोशिका (Cell): सभी जीवधारियों की संरचनात्मक एवं कार्यात्मक इकाई (Structural and Functional Unit) है।
महत्वपूर्ण खोजें:
रॉबर्ट हुक (1665): मृत कोशिका (मृत कॉर्क) की खोज की।
एंटोन वोन ल्यूवेनहॉक (1674): पहली बार जीवित कोशिका (जीवाणु, प्रोटोजोआ) को देखा।
रॉबर्ट ब्राउन (1831): केंद्रक (Nucleus) की खोज की।

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2. कोशिका सिद्धांत (Cell Theory)

प्रतिपादक: मैथियास श्लाइडेन (1838) एवं थियोडोर श्वान (1839)।
आधुनिक कोशिका सिद्धांत (रुडोल्फ विरचो - 1855):

1. सभी जीव कोशिकाओं और उनके उत्पादों से बने हैं।

2. नई कोशिकाओं का निर्माण पूर्ववर्ती कोशिकाओं से होता है (Omnis cellula-e-cellula)।

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3. कोशिकाओं के प्रकार (Types of Cells)

| लक्षण | प्रोकैरियोटिक कोशिका (Prokaryotic Cell) | यूकैरियोटिक कोशिका (Eukaryotic Cell) |

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| केंद्रक (Nucleus) | सुस्पष्ट केंद्रक एवं केंद्रक झिल्ली अनुपस्थित | सुस्पष्ट केंद्रक एवं केंद्रक झिल्ली उपस्थित |

| झिल्लीयुक्त अंगक | अनुपस्थित (जैसे- माइटोकॉन्ड्रिया, ER) | उपस्थित |

| राइबोसोम | 70S (50S + 30S) | 80S (60S + 40S) [माइटोकॉन्ड्रिया/लवक में 70S] |

| आनुवंशिक पदार्थ | नग्न, वृत्ताकार DNA (प्लाज्मिड भी) | रैखिक (Linear) DNA, हिस्टोन प्रोटीन सहित |

| उदाहरण | जीवाणु, नील-हरित शैवाल, माइकोप्लाज्मा | पौधे, जंतु, कवक, प्रोटिस्टा |

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4. प्रोकैरियोटिक कोशिका के मुख्य घटक

1. कोशिका आवरण (Cell Envelope):

ग्लाइकोकैलिक्स (Glycocalyx): ढीली परत (अवंश्यान/Slime layer) या कठोर आवरण (सम्पुटिका/Capsule)।
कोशिका भित्ति (Cell Wall): पेप्टाइडोग्लाइकन से बनी, कोशिका को आकार व सुरक्षा देती है।
जीवद्रव्य झिल्ली (Plasma Membrane): वर्णात्मक पारगम्य (Selectively Permeable)।

2. मीसोसोम (Mesosome): जीवद्रव्य झिल्ली का फैलाव (श्वसन, DNA प्रतिकृति और कोशिका विभाजन में सहायक)।

3. प्लाज्मिड (Plasmid): मुख्य DNA के अलावा छोटा, वृत्ताकार, अतिरिक्त-गुणसूत्रीय DNA (एंटीबायोटिक प्रतिरोध प्रदान करता है)।

4. कशाभिका (Flagella): गमन में सहायक; तीन भाग - फिलामेंट, हुक, और आधारी काय।

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5. यूकैरियोटिक कोशिका के अंगक (Cell Organelles)

#### (A) कोशिका झिल्ली (Cell Membrane)

तरल मोज़ेक मॉडल (Fluid Mosaic Model): सिंगर एवं निकोलसन (1972) द्वारा दिया गया।
संरचना: लिपिड की द्विपरत (Phospholipid bilayer) जिसमें प्रोटीन (आंतरिक एवं परिधीय) धंसे होते हैं।
कार्य: पदार्थों का परिवहन (निष्क्रिय एवं सक्रिय परिवहन)।

#### (B) कोशिका भित्ति (Cell Wall)

पौधों में सेलुलोज, हेमीसेलुलोज, पेक्टिन की बनी होती है।
कवकों में काइटीन (Chitin) की बनी होती है।
मध्य पटलिका (Middle Lamella): कैल्शियम और मैग्नीशियम पेक्टेट से बनी परत जो आसपास की कोशिकाओं को जोड़ती है।

#### (C) अंतः झिल्लिका तंत्र (Endomembrane System)

इन अंगकों के कार्य एक-दूसरे से समन्वित होते हैं:

1. अंतःद्रव्यी जालिका (Endoplasmic Reticulum - ER):

खुरदरी ER (RER): सतह पर राइबोसोम उपस्थित -> प्रोटीन संश्लेषण।
चिकनी ER (SER): राइबोसोम अनुपस्थित -> लिपिड एवं स्टेरॉयड संश्लेषण।

2. गॉल्जीकाय (Golgi Apparatus):

खोज: कैमिलो गॉल्जी (1898)।
कार्य: पदार्थों की पैकेजिङ एवं स्रावण (Glycolipid व Glycoprotein का निर्माण)।

3. लियनकाय (Lysosome):

हाइड्रोलिटिक एंजाइम (हाइड्रोलेज, लाइपेज, प्रोटीएज) से युक्त।
इसे कोशिका की "आत्मघाती थैली" (Suicidal Bag) कहते हैं।

4. रसधानी (Vacuole):

झिल्ली को टोनोप्लास्ट (Tonoplast) कहते हैं।
पौधे की कोशिका का 90% आयतन घेरती है।

#### (D) ऊर्जा रूपांतरित करने वाले अंगक (स्वायत्त अंगक)

1. माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria):

संरचना: दोहरी झिल्लीयुक्त; आंतरिक झिल्ली के वलन को क्रिस्टी (Cristae) कहते हैं।
कार्य: कोशिकीय श्वसन द्वारा ATP का निर्माण। इसे "कोशिका का बिजलीघर" (Powerhouse of the cell) कहते हैं।
स्वयं का वृत्ताकार DNA और 70S राइबोसोम होता है।

2. लवक (Plastids): (केवल पादप कोशिका में)

हरितलवक (Chloroplast): प्रकाश-संश्लेषण के लिए (क्लोरोफिल युक्त)।
इसमें थाइलेकोइड के ढेर को ग्रेना (Grana) और द्रव को स्ट्रोमा (Stroma) कहते हैं।
वर्णलवक (Chromoplast): रंगीन वर्णक (कैरोटीन, जैंथोफिल)।
अवर्णलवक (Leucoplast): खाद्य संग्रह (मंड-अमाइलोप्लास्ट, तेल-इलायोप्लास्ट, प्रोटीन-एल्यूरोप्लास्ट)।

#### (E) अन्य महत्वपूर्ण अंगक

राइबोसोम (Ribosome): जार्ज पैलेड (1953) द्वारा खोजे गए। इन्हें "प्रोटीन की फैक्ट्री" कहते हैं। झिल्लीरहित होते हैं।
साइटोपंजर (Cytoskeleton): सूक्ष्मनलिकाएं (Microtubules) और सूक्ष्मतंतु (Microfilaments)। यांत्रिक सहारा और गति प्रदान करते हैं।
तारककाय (Centrosome): जंतु कोशिका में उपस्थित। इसमें दो तारककेंद्र (Centrioles) होते हैं जो कोशिका विभाजन के समय तर्कु-तंतु (Spindle fibres) बनाते हैं।

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6. केंद्रक (Nucleus) एवं गुणसूत्र (Chromosomes)

केंद्रक की खोज: रॉबर्ट ब्राउन।
घटक:

1. केंद्रक आवरण (Nuclear Envelope): दोहरी झिल्ली, जिसमें केंद्रक छिद्र (Nuclear pores) होते हैं।

2. केंद्रकद्रव्य (Nucleoplasm): इसमें केंद्रिक और क्रोमैटिन होते हैं।

3. केंद्रिक (Nucleolus): r-RNA का संश्लेषण स्थल।

4. क्रोमैटिन (Chromatin): DNA + हिस्टोन (Histone) प्रोटीन।

#### गुणसूत्र के प्रकार (सेंट्रोमीयर की स्थिति के आधार पर):

1. मध्यकेंद्री (Metacentric): सेंट्रोमीयर ठीक बीच में (दो बराबर भुजाएं)।

2. उप-मध्यकेंद्री (Sub-metacentric): सेंट्रोमीयर बीच से थोड़ा हटकर (एक भुजा छोटी, एक बड़ी)।

3. अग्रकेंद्री (Acrocentric): सेंट्रोमीयर किनारे के पास (एक भुजा बहुत छोटी, एक बहुत बड़ी)।

4. अंतकेंद्री (Telocentric): सेंट्रोमीयर बिल्कुल शीर्ष पर।

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7. महत्वपूर्ण सूत्र / मुख्य बिंदु (Key Points for Revision)

प्रोकैरियोटिक राइबोसोम: $70S = 50S + 30S$ उपइकाइयाँ
यूकैरियोटिक राइबोसोम: $80S = 60S + 40S$ उपइकाइयाँ
पक्ष्माभ/कशाभिका सूक्ष्मनलिका व्यवस्था: $9 + 2$ व्यवस्था
तारककेंद्र सूक्ष्मनलिका व्यवस्था: $9 + 0$ व्यवस्था
सब्सट्रेट परिवहन:

$$\text{निष्क्रिय (Passive)} = \text{ऊर्जा के बिना (उच्च से निम्न सांद्रता)}$$

$$\text{सक्रिय (Active)} = \text{ATP की आवश्यकता (निम्न से उच्च सांद्रता)}$$

📍 कोशिका: जीवन की इकाई

Overview

परिचय एवं कोशिका सिद्धांत कोशिका: जीवन की मूलभूत संरचनात्मक एवं क्रियात्मक इकाई खोज रॉबर्ट हुक (1665): मृत कोशिका (कॉर्क में) एंटोन वोन ल्यूवेनहॉक: प्रथम जीवित कोशिका कोशिका सिद्धांत (Cell Theory) प्रतिपादक: श्लीडेन (1838) एवं श्वान (1839) रुडोल्फ विरचो (1855): "ओम्निस सेलुला-ए-सेलुला" (नई कोशिकाएं पूर्ववर्ती कोशिकाओं से बनती हैं) कोशिकाओं के प्रकार प्रोकैरियोटिक कोशिका (Prokaryotic Cell) आकार में छोटी एवं तीव्र विभाजन सुसंगठित केंद्रक एवं झिल्लीयुक्त कोशिकांगों का अभाव आवरण: ग्लाइकोकेलिक्स, कोशिका भित्ति, जीवद्रव्य झिल्ली आनुवंशिक पदार्थ: नग्न वृत्ताकार DNA (प्लाज्मिड उपस्थित) राइबोसोम: 70S प्रकार उदाहरण: जीवाणु, नील-हरित शैवाल, माइकोप्लाज्मा यूकैरियोटिक कोशिका (Eukaryotic Cell) सुसंगठित केंद्रक एवं झिल्लीयुक्त कोशिकांग उपस्थित राइबोसोम: 80S (साइटोप्लाज्म) एवं 70S (अंगकों में) उदाहरण: पादप, जंतु, कवक, प्रोटिस्टा यूकैरियोटिक कोशिका की संरचना कोशिका आवरण (Cell Boundaries) कोशिका भित्ति (Cell Wall) केवल पादप, कवक एवं शैवाल में अजीवित एवं दृढ़ आवरण कार्य: सुरक्षा, यांत्रिक सहारा एवं आकार प्रदान करना कोशिका झिल्ली (Cell Membrane) चयनात्मक पारगम्य (Selectively Permeable) तरल मोज़ेक मॉडल (सिंगर एवं निकोलसन, 1972) लिपिड द्विसतह और धंसे हुए प्रोटीन से निर्मित अंतःझिल्लिका तंत्र (Endomembrane System) अंतर्द्रव्यी जालिका (Endoplasmic Reticulum) खुरदरी ER (RER): राइबोसोम युक्त, प्रोटीन संश्लेषण चिकनी ER (SER): राइबोसोम रहित, लिपिड एवं स्टेरॉयड संश्लेषण गॉल्जी काय (Golgi Apparatus) खोज: कैमिलो गॉल्जी कार्य: स्रावी पदार्थों की पैकिंग एवं ग्लाइकोप्रोटीन/ग्लाइकोलिपिड निर्माण लयनकाय (Lysosome) जल-अपघटकीय एंजाइम (Hydrolytic Enzymes) से युक्त कार्य: कोशिकीय पाचन ("आत्मघाती थैली") रसधानी (Vacuole) एकल झिल्ली (टोनोप्लास्ट) द्वारा घिरी जल, उत्सर्जी पदार्थ एवं रस का संग्रहण ऊर्जा रूपांतरण कोशिकांग सूत्रकणिका (Mitochondria) कोशिका का "ऊर्जा गृह" (Powerhouse of the Cell) दोहरी झिल्ली, आंतरिक झिल्ली पर क्रिस्टी (Cristae) ATP के रूप में कोशिकीय श्वसन व ऊर्जा उत्पादन स्वयं का वृत्ताकार DNA और 70S राइबोसोम लवक (Plastid) - केवल पादप कोशिका में हरितलवक (Chloroplast): क्लोरोफिलयुक्त, प्रकाश संश्लेषण (स्ट्रोमा व ग्रैना) वर्णीलवक (Chromoplast): रंगीन वर्णक (कैरोटीन, जैंथोफिल) अवर्णीलवक (Leucoplast): रंगहीन, खाद्य संग्रहण (मंंड, तेल, प्रोटीन) साइटोपंजर एवं गमन अंगक (Cytoskeleton & Locomotory Organs) साइटोपंजर: सूक्ष्मनलिकाएं एवं सूक्ष्मतंतु (यांत्रिक सहायता व आकार) पक्ष्माभ एवं कशाभिका (Cilia & Flagella): गमन में सहायक (9+2 संरचना) तारककाय (Centrosome & Centrioles): जंतु कोशिका में, कोशिका विभाजन में तर्कु तंतु का निर्माण राइबोसोम (Ribosome) खोज: जॉर्ज पैलेड (झिल्लीरहित कणिकाएं) कार्य: "प्रोटीन निर्माण की फैक्ट्री" केंद्रक (Nucleus) खोज: रॉबर्ट ब्राउन (1831) संरचना केंद्रक झिल्ली: दोहरी छिद्रयुक्त झिल्ली केंद्रक द्रव्य: द्रव माध्यम केंद्रिका (Nucleolus): r-RNA का संश्लेषण क्रोमेटिन: DNA एवं हिस्टोन प्रोटीन का तंत्र गुणसूत्र के प्रकार (सेंट्रोमीयर की स्थिति के आधार पर) मध्यकेंद्री (Metacentric) उप-मध्यकेंद्री (Sub-metacentric) अग्रांतरिक (Acrocentric) अंतकेंद्री (Telocentric) सूक्ष्मकाय (Microbodies) पेरोक्सीसोम एवं ग्लायोक्सीसोम (विशिष्ट एंजाइम युक्त सूक्ष्म थैली)