कोशिका अंगिकाएँ | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

कोशिका अंग क्या हैं?

• पृथ्वी पर 8.7 मिलियन से अधिक प्रजातियाँ जीवित हैं। प्रत्येक प्रजाति एक कोशिका से बनी होती है, जिसमें एकल-कोशीय और बहु-कोशीय जीव दोनों शामिल हैं।
• कोशिका एक जीवित जीव की मूल संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। कोशिका सिद्धांत के अनुसार, कोशिका जीवन का मूल निर्माण खंड है, जो किसी भी जीव को जीवित बनाता है और सभी मूलभूत कार्यों को करने के लिए आत्मनिर्भर होती है।
• कोशिकाएँ आकार, संरचना प्रदान करती हैं और पूरे सिस्टम को सक्रिय रखने के लिए विभिन्न प्रकार के कार्य करती हैं। कोशिका में विभिन्न कार्यात्मक संरचनाएँ होती हैं जिन्हें मिलाकर अंग कहा जाता है, और ये विभिन्न कोशिकीय कार्यों में शामिल होती हैं।

कोशिका के घटकों को कोशिका अंग कहा जाता है। ये कोशिका अंग दोनों झिल्ली और गैर-झिल्ली बंधित अंगों को शामिल करते हैं, जो कोशिकाओं के भीतर उपस्थित होते हैं और उनकी संरचनाओं और कार्यों में भिन्न होते हैं। ये सामान्य कोशिका कार्य के लिए समन्वय और कुशलता से कार्य करते हैं। इनमें से कुछ आकार और समर्थन प्रदान करते हैं, जबकि कुछ कोशिका की गति और प्रजनन में शामिल होते हैं।

कोशिका अंगों का वर्गीकरण

कोशिका के भीतर विभिन्न अंग होते हैं और इन्हें झिल्ली की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है।

• गैर-झिल्ली बंधित अंग: कोशिका की दीवार, राइबोसोम, और साइटोस्केलेटन गैर-झिल्ली बंधित कोशिका अंग हैं। ये प्रोकैरियोटिक कोशिका और यूकैरियोटिक कोशिका दोनों में उपस्थित होते हैं।
• एकल झिल्ली बंधित अंग: वैक्यूओल, लायसोसोम, गोल्गी उपकरण, एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम एकल झिल्ली बंधित अंग हैं जो केवल यूकैरियोटिक कोशिका में उपस्थित होते हैं।
• द्वि-झिल्ली बंधित अंग: नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट द्वि-झिल्ली बंधित अंग हैं जो केवल यूकैरियोटिक कोशिका में उपस्थित होते हैं।

कोशिका अंगों और उनके कार्यों की सूची

1. प्लाज्मा झिल्ली

• प्लाज्मा झिल्ली को सेल मेम्ब्रेन या साइटोप्लाज्मिक मेम्ब्रेन भी कहा जाता है। यह एक चयनात्मक रूप से पारगम्य झिल्ली है, जो कि लिपिड बाइलेयर और प्रोटीन से बनी होती है।
• प्लाज्मा झिल्ली पौधों और पशु कोशिकाओं दोनों में उपस्थित होती है, जो चयनात्मक रूप से सामग्री को अंदर और बाहर प्रवेश करने की अनुमति देती है।
• पशु कोशिका में, सेल मेम्ब्रेन आकार प्रदान करती है और कोशिका के आंतरिक सामग्री की सुरक्षा करती है।
• प्लाज्मा झिल्ली की संरचना के आधार पर, इसे फ्लूइड मोosaic मॉडल के रूप में माना जाता है।
• फ्लूइड मोosaic मॉडल के अनुसार, प्लाज्मा झिल्ली उपकोशिकीय संरचनाएँ हैं, जो लिपिड बाइलेयर से बनी होती हैं जिसमें प्रोटीन अणु अंतर्निहित होते हैं।

फ्लूइड मोosaic मॉडल

2. साइटोप्लाज्म

• साइटोप्लाज्म पौधों और पशु कोशिकाओं दोनों में उपस्थित होता है। यह जेल जैसा पदार्थ है, जो सेल मेम्ब्रेन और नाभिक के बीच पाया जाता है।
• यह मुख्य रूप से पानी, कार्बनिक और अजैविक यौगिकों से बना होता है।
• साइटोप्लाज्म कोशिका का एक महत्वपूर्ण घटक है, जहाँ सभी कोशिका अंग स्थित होते हैं।
• इन कोशिका अंगों में एंजाइम होते हैं, जो कोशिका के भीतर सभी मेटाबॉलिक गतिविधियों को नियंत्रित करने के लिए मुख्य रूप से ज़िम्मेदार होते हैं और यह कोशिका के भीतर अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं का स्थल है।

साइटोप्लाज्म के प्रश्नों का अभ्यास करने के लिए, नीचे दिए गए परीक्षणों का प्रयास करें:

• न्यूक्लियस

न्यूक्लियस की संरचना

• न्यूक्लियस सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाने वाला एक डबल-मेम्ब्रेन वाला ऑर्गेनेल है। यह सबसे बड़ा ऑर्गेनेल है, जो कोशिका की गतिविधियों का नियंत्रण केंद्र के रूप में कार्य करता है और कोशिका के DNA का भंडार है।
• संरचना के अनुसार, न्यूक्लियस अंधेरा, गोल और न्यूक्लियर मेम्ब्रेन से घिरा होता है। यह एक पॉरस मेम्ब्रेन (जैसे कि कोशिका मेम्ब्रेन) है और साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस के बीच एक दीवार बनाता है।
• क्रोमोसोम पतले और धागे की तरह के संरचनाएँ हैं जो एक और महत्वपूर्ण संरचना जीन ले जाती हैं। जीन जीवों में एक विरासत इकाई होती है, यानी यह गुणों के एक पीढ़ी (माता-पिता) से दूसरी (संतान) में विरासत में देने में मदद करता है।
• इसलिए, न्यूक्लियस हमारे शरीर में कोशिकाओं के गुणों और कार्यों को नियंत्रित करता है। न्यूक्लियस का मुख्य कार्य DNA की आनुवंशिक जानकारी का उपयोग करके कोशिका की गतिविधियों जैसे कि मेटाबॉलिज्म और वृद्धि की निगरानी करना है।

\"न्यूक्लियस\" के प्रश्नों का अभ्यास करने के लिए, आप नीचे दिए गए परीक्षण में भाग ले सकते हैं:

परीक्षा: नाभिक और गुणसूत्र

4. एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम एक झिल्लीदार नलिकाओं का जाल है जो तरल से भरा होता है। यह कोशिका का परिवहन प्रणाली है, जो कोशिका के भीतर सामग्री के परिवहन में शामिल होता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के दो विभिन्न प्रकार होते हैं:

(i) रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम – इसमें सिस्टरन, नलिकाएँ और वेसिकल्स होते हैं, जो कोशिका में पाए जाते हैं और प्रोटीन निर्माण में शामिल होते हैं।

(ii) स्मूद एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम – यह भंडारण अंगिका होता है, जो लिपिड, स्टेरॉयड के उत्पादन से जुड़ा होता है और कोशिका के डिटॉक्सिफिकेशन के लिए भी जिम्मेदार होता है।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से संबंधित प्रश्न NEET 2018 में पूछा गया था।

प्रश्न: निम्नलिखित में से कौन-सा घटना रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में नहीं होती? (a) प्रोटीन फोल्डिंग (b) प्रोटीन ग्लाइकोसिलेशन (c) सिग्नल पेप्टाइड का cleavage (d) फॉस्फोलिपिड संश्लेषण उत्तर: (d)

स्मूद एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम लिपिड और स्टेरॉल के उत्पादन में शामिल होता है। लिपिड और प्रोटीन का संयोजन करके लिपोप्रोटीन बनाना SER में होता है। RER प्रोटीन फोल्डिंग, प्रोटीन का ग्लाइकोसिलेशन और सिग्नल पेप्टाइड का cleavage में शामिल होता है।

5. मिटोकॉन्ड्रिया

मिटोकॉन्ड्रिया को कोशिका के पावरहाउस कहा जाता है क्योंकि ये कोशिका के लिए ऊर्जा से भरपूर अणुओं का उत्पादन करते हैं। कई जीवों में मिटोकॉन्ड्रियल जीनोम मातृ से विरासत में मिलता है। यह एक डबल झिल्ली से घिरा, सॉसेज के आकार का अंगिका है, जो लगभग सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है।

मिटोकॉन्ड्रिया कोशिका में एरोबिक श्वसन के स्थल होते हैं, ATP के रूप में ऊर्जा का उत्पादन करते हैं और अणुओं के परिवर्तन में मदद करते हैं। उदाहरण के लिए, ग्लूकोज को एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) में परिवर्तित किया जाता है। मिटोकॉन्ड्रिया में अपने स्वयं के वृत्ताकार DNA, RNA अणु, राइबोसोम (70s) और कुछ अन्य अणु होते हैं जो प्रोटीन संश्लेषण में मदद करते हैं।

मिटोकॉन्ड्रिया से संबंधित प्रश्न NEET 2019 में पूछा गया था।

प्रश्न: निम्नलिखित में से कौन सा कथन माइटोकॉन्ड्रिया के बारे में गलत है? (क) माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में एकल गोलाकार DNA अणु और राइबोसोम होते हैं। (ख) बाहरी झिल्ली कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन के मोनोमर के लिए पारगम्य होती है। (ग) इलेक्ट्रॉन परिवहन के एंजाइम बाहरी झिल्ली में अंतर्निहित होते हैं। (घ) आंतरिक झिल्ली आंतरिक मोड़ के साथ मरोड़ दी गई है। उत्तर: (ग)

इलेक्ट्रॉन परिवहन के एंजाइम माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में अंतर्निहित होते हैं।

“माइटोकॉन्ड्रिया” के प्रश्नों का अभ्यास करने के लिए, आप नीचे दिए गए परीक्षण को प्रयास कर सकते हैं:

• परीक्षण: एंडोमेब्रेन सिस्टम और माइटोकॉन्ड्रिया

6. प्लास्टिड्स

प्लास्टिड्स डबल-मेम्ब्रेन ऑर्गेनेल्स होते हैं जो पौधों और शैवाल की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। प्लास्टिड्स भोजन के निर्माण और संग्रह के लिए जिम्मेदार होते हैं। इनमें अक्सर ऐसे रंगद्रव्य होते हैं जो प्रकाश संश्लेषण में उपयोग किए जाते हैं और विभिन्न प्रकार के रंगद्रव्य होते हैं जो कोशिका का रंग बदल सकते हैं।

प्लास्टिड्स के प्रकार

प्लास्टिड्स के विभिन्न प्रकार होते हैं जिनके विशेष कार्य होते हैं। इनमें से कुछ मुख्यतः जैविक रंगद्रव्यों की उपस्थिति या अनुपस्थिति और उनके विकास के चरणों के आधार पर वर्गीकृत होते हैं।

(i) क्लोरोप्लास्ट्स

• क्लोरोप्लास्ट्स डबल मेम्ब्रेन बाउंड ऑर्गेनेल्स होते हैं, जो आमतौर पर आकार में डिस्क आकार से गोलाकार, डिस्कोइड, अंडाकार और रिबन तक भिन्न होते हैं।
• ये पत्तियों की मेसोफिल कोशिकाओं में उपस्थित होते हैं, जो क्लोरोप्लास्ट्स और अन्य कैरोटेनॉइड रंगद्रव्यों को संग्रहित करते हैं।
• ये रंगद्रव्य प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश ऊर्जा को पकड़ने के लिए जिम्मेदार होते हैं।
• आंतरिक झिल्ली एक स्थान को घेरती है जिसे स्ट्रोमा कहा जाता है।
• चपटी डिस्क जैसी क्लोरोफिल युक्त संरचनाएँ जिन्हें थाइलकोइड कहा जाता है, उन्हें सिक्कों के ढेर की तरह एक स्टैक्ड तरीके से व्यवस्थित किया जाता है।
• प्रत्येक ढेर को ग्रेनम (बहुवचन: ग्राना) कहा जाता है और विभिन्न ग्राना के थाइलकोइड को फ्लैट झिल्बर ट्यूबूल्स के माध्यम से जोड़ा जाता है जिन्हें स्ट्रोमल लैमेला कहा जाता है।

क्लोरोप्लास्ट

(ii) क्रोमोप्लास्ट्स

क्रोमोप्लास्ट में वसा-घुलनशील, कैरोटीनॉइड रंगद्रव्य होते हैं, जैसे जांथोफिल, कैरोटीन आदि, जो पौधों को उनके विशिष्ट रंग – पीला, नारंगी, लाल आदि प्रदान करते हैं।

(iii) ल्यूकोप्लास्ट

• ल्यूकोप्लास्ट रंगहीन प्लास्टिड होते हैं जो पोषक तत्वों को संग्रहित करते हैं।
• एमाइलोप्लास्ट कार्बोहाइड्रेट (जैसे आलू में स्टार्च) संग्रहित करते हैं, एल्यूरोप्लास्ट प्रोटीन संग्रहित करते हैं, और एलायोप्लास्ट तेल और वसा संग्रहित करते हैं।

7. राइबोसोम

कोशिका में राइबोसोम

• राइबोसोम गैर-झिल्ली बंधित और महत्वपूर्ण साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल होते हैं जो अंतःस्रावी रेटिकुलम के निकट पाए जाते हैं।
• राइबोसोम बड़े संख्या में कोशिकाओं में छोटे कणों के रूप में पाए जाते हैं और मुख्य रूप से 2/3 आरएनए और 1/3 प्रोटीन से बने होते हैं।
• उन्हें 70S (जो प्रोकैरियोट्स में पाए जाते हैं) या 80S (जो यूकैरियोट्स में पाए जाते हैं) के रूप में नामित किया गया है। अक्षर S घनत्व और आकार को संदर्भित करता है, जिसे स्वेडबर्ग की इकाई कहा जाता है। दोनों 70S और 80S राइबोसोम दो उप-इकाइयों से बने होते हैं।
• राइबोसोम या तो अंतःस्रावी रेटिकुलम के भीतर होते हैं या कोशिका के साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से पाए जाते हैं।
• राइबोसोमल आरएनए और राइबोसोमल प्रोटीन दो घटक हैं जो मिलकर राइबोसोम बनाते हैं।
• राइबोसोम का मुख्य कार्य सभी जीवित कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण करना होता है, जो कोशिका के अस्तित्व को सुनिश्चित करता है।

8. गॉल्ज़ी उपकरण

8. गोल्जी यंत्र

• गोल्जी यंत्र को गोल्जी कॉम्प्लेक्स भी कहा जाता है। यह एक झिल्ली-बंद अंगिका है, जो मुख्य रूप से समतल, ढेर में रखे गए थैलियों की श्रृंखला से बना होता है, जिन्हें सिस्टरने कहा जाता है।
• यह कोशिका अंगिका मुख्य रूप से प्रोटीन और लिपिड को लक्षित स्थलों पर transporting, modifying, और packaging के लिए जिम्मेदार है।

गोल्जी बॉडी से संबंधित प्रश्न NEET 2020 में पूछा गया था

प्रश्न: युकैरियोटिक कोशिकाओं में ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड के निर्माण का महत्वपूर्ण स्थल कौन सा है? (2020) (क) गोल्जी बॉडी (ख) पॉलीसोम (ग) एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम (घ) पेरॉक्सीसोम

उत्तर: (क) गोल्जी बॉडी

प्रोटीन और लिपिड एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम में बनते हैं और उनमें से कुछ को गोल्जी यंत्र में ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड बनाने के लिए संशोधित किया जाता है।

9. माइक्रोबॉडी

• माइक्रोबॉडी झिल्ली-बंद, छोटे, वेसिकल अंगिका हैं, जो पौधों और जानवरों दोनों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं।
• इनमें विभिन्न एंजाइम और प्रोटीन होते हैं और इन्हें केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत देखा जा सकता है।

10. सायटोसकेलेटन

10. साइटोस्केलेटन

• यह एक निरंतर नेटवर्क है जो तंतु रूपी प्रोटीन संरचनाओं का होता है, जो साइटोप्लाज्म में, नाभिक से प्लाज्मा झिल्ली तक फैला होता है। यह सभी जीवित कोशिकाओं में पाया जाता है, विशेष रूप से युकैरियोट्स में।
• साइटोस्केलेटन मैट्रिक्स विभिन्न प्रकार के प्रोटीन से बना होता है जो कोशिकाओं की आवश्यकताओं के अनुसार तेजी से विभाजित या विघटित हो सकते हैं।
• इसके प्राथमिक कार्यों में कोशिका को आकार प्रदान करना और विकृति के खिलाफ यांत्रिक प्रतिरोध देना शामिल है, जबकि तंतुओं की संकुचन प्रकृति गति में मदद करती है और साइटोकाइनेसिस के दौरान सहायक होती है।

11. सिलिया और फ्लैजेला

फ्लैजेला और सिलिया

• सिलिया बालों जैसी प्रक्षिप्तियाँ होती हैं, जो छोटी संरचनाएँ होती हैं, जो कोशिका की दीवार के बाहर होती हैं और कोशिका या बाह्य कोशीय द्रव को गति देने के लिए चप्पू की तरह काम करती हैं।
• फ्लैजेला थोड़े बड़े होते हैं और कोशिका की गति के लिए जिम्मेदार होते हैं। युकैरियोटिक फ्लैजेलम संरचनात्मक रूप से इसके प्रोकेरियोटिक समकक्ष से भिन्न होता है।
• सिलिया और फ्लैजेला का मुख्य भाग "एक्सोनेम" कहलाता है, जिसमें नौ जोड़े क्रमबद्ध रूप से व्यवस्थित परिधीय माइक्रोट्यूब्यूल्स और एक सेट केंद्रीय माइक्रोट्यूब्यूल्स होता है जो धुरी के समानांतर चलते हैं।
• केंद्रीय ट्यूब आपस में पुल द्वारा जुड़े होते हैं और एक केंद्रीय आवरण द्वारा घिरे होते हैं।
• एक परिधीय माइक्रोट्यूब्यूल जोड़े को भी केंद्रीय आवरण के साथ एक रेडियल स्पोक द्वारा जोड़ा गया है। इसलिए कुल 9 रेडियल स्पोक होते हैं।

\"प्लास्टिड्स, सिलिया और फ्लैजेला\" के प्रश्नों का अभ्यास करने के लिए, नीचे दिए गए परीक्षणों का प्रयास करें:

परीक्षा: प्लास्टिड, सिलिया और फ्लैजेला - 1

परीक्षा: प्लास्टिड, सिलिया और फ्लैजेला - 2

12. सेंट्रोसोम और सेंट्रियोल्स

सेंट्रोसोम और मेटाफेज के दौरान क्रोमोसोम का संरेखण

• सेंट्रोसोम अंगिका दो आपस में लंबवत संरचनाओं से बनी होती है, जिन्हें सेंट्रियोल्स कहा जाता है। प्रत्येक सेंट्रियोल 9 समान रूप से वितरित पेरिफेरल फाइब्रिल्स से बना होता है, जो ट्यूबुलिन प्रोटीन से बने होते हैं, और फाइब्रिल एक सेट के रूप में जुड़े हुए तीनों का समूह होता है।
• सेंट्रियोल का मुख्य भाग हब कहलाता है और यह प्रोटीनयुक्त होता है। हब रेडियल स्पोक के माध्यम से पेरिफेरल फाइब्रिल्स को जोड़ता है, जो प्रोटीन से बना होता है।
• सेंट्रियोल्स सिलिया और फ्लैजेला के बेसल बॉडीज से स्पिंडल फाइबर्स का निर्माण करते हैं, जो कोशिका विभाजन के दौरान होता है।

13. वैक्यूओल्स

• वैक्यूओल्स को आमतौर पर असामान्य आकार के भंडारण बुलबुले के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो कोशिकाओं में पाए जाते हैं। ये तरल से भरी अंगिकाएँ होती हैं, जो एक झिल्ली द्वारा घिरी होती हैं।
• वैक्यूओल भोजन या विभिन्न पोषक तत्वों को संग्रहित करते हैं, जिनकी कोशिका को जीवित रहने के लिए आवश्यकता होती है।
• इसके अतिरिक्त, यह अपशिष्ट उत्पादों को भी संग्रहीत करता है। अपशिष्ट उत्पाद अंततः वैक्यूओल्स द्वारा बाहर फेंक दिए जाते हैं। इस प्रकार, कोशिका का बाकी हिस्सा प्रदूषण से सुरक्षित रहता है।
• पशु और पौधों की कोशिकाओं में वैक्यूओल्स के आकार और संख्या में भिन्नता होती है। पशुओं की तुलना में पौधों की कोशिकाओं में बड़े वैक्यूओल्स होते हैं।

कोशिका अंगिकाओं पर एक संक्षिप्त सारांश

“Cell Organelles” पर प्रश्नों का अभ्यास करने के लिए, नीचे दिए गए परीक्षण का प्रयास करें:

• परीक्षण: यूकेरियोटिक सेल और इसके ऑर्गेनेल्स

सेल ऑर्गेनेल्स पर महत्वपूर्ण प्रश्न

प्रश्न: किस सेल ऑर्गेनेल को सेल का पावरहाउस कहा जाता है?

उत्तर: माइटोकॉन्ड्रिया वह सेल ऑर्गेनेल है जिसे सेल का पावरहाउस कहा जाता है क्योंकि वे सेलुलर रिस्पिरेशन करते हैं और ATP (एडेनोसिन ट्राईफॉस्फेट) जैसे ऊर्जा अणुओं का उत्पादन करते हैं।

प्रश्न: पौधों में क्लोरोप्लास्ट और क्रोमोप्लास्ट रंगद्रव्य कहाँ पाए जाते हैं?

उत्तर: क्लोरोप्लास्ट और क्रोमोप्लास्ट सभी पौधों की कोशिकाओं में पाए जाने वाले प्लास्टिड्स हैं। क्लोरोप्लास्ट हरे रंग के रंगद्रव्य हैं, जो पत्तियों, हरे रंग की तनों आदि में होते हैं। क्रोमोप्लास्ट रंगीन रंगद्रव्य होते हैं जो पौधे के सभी रंगीन हिस्सों जैसे फूलों और फलों आदि में पाए जाते हैं।

प्रश्न: लाइसोसोम्स को आत्महत्या बैग क्यों कहा जाता है?

उत्तर: लाइसोसोम्स को आत्महत्या बैग कहा जाता है क्योंकि वे सभी कचरे, मृत और क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को तोड़ने या पचाने में सक्षम होते हैं।

प्रश्न: न्यूक्लियोइड क्या है?

उत्तर: न्यूक्लियोइड एक गैर-झिल्ली वाला, अनियमित आकार का सेल ऑर्गेनेल है जो सभी प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है। ये कोशिका के आनुवंशिक सामग्री के वाहक होते हैं।