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आज हम जीव विज्ञान के सबसे बड़े विचारों में से एक को खोजेंगे।
पृथ्वी पर हर जीवित प्राणी: हर पेड़, हर कवक, हर व्हेल, हर जीवाणु, & हर इंसान: कोशिकाओं से बना है।
कोशिकाएँ जीवन की सबसे छोटी इकाइयाँ हैं। कुछ जीव सिर्फ़ एक कोशिका के होते हैं। आप लगभग 37 खरब कोशिकाओं से बने हैं।
इस पाठ के अंत तक आप समझ जाएँगे कि कोशिकाएँ कहाँ से आती हैं, कैसे काम करती हैं, & वैज्ञानिक उन्हें जीवन के निर्माण खंड क्यों कहते हैं।
आप पहले से क्या जानते हैं?
आगे बढ़ने से पहले, आइए जानें कि आप पहले से क्या जानते हैं।
कोशिका के अंदर
कोशिका के अंदर क्या है?
कोशिका को एक नन्ही फैक्ट्री समझें। इसमें दीवारें, एक नियंत्रण केंद्र, मशीनें & ईंधन होते हैं। हर हिस्से का अपना काम है।
कोशिका झिल्ली: कोशिका की बाहरी सीमा। यह तय करती है कि क्या अंदर आए & क्या बाहर जाए, जैसे सुरक्षा द्वार।
कोशिका द्रव्य (साइटोप्लाज्म): कोशिका को भरने वाला जेली जैसा तरल। बाकी सभी हिस्से इसमें तैरते हैं।
केंद्रक (न्यूक्लियस): नियंत्रण केंद्र। यह कोशिका का DNA संभालता है: कोशिका के हर काम के निर्देश।
कोशिकांग (ऑर्गेनेल): कोशिका के अंदर विशेष संरचनाएँ जो अलग-अलग काम करती हैं। इस शब्द का अर्थ है 'नन्हे अंग'।
हर कोशिका में ये बुनियादी हिस्से होते हैं, चाहे वह सूरजमुखी की हो या शार्क की।
केंद्रक और उससे आगे
केंद्रक: नियंत्रण कक्ष
केंद्रक अधिकांश कोशिकाओं में सबसे बड़ा कोशिकांग है। इसमें गुणसूत्र (क्रोमोसोम) रहते हैं, जो DNA की लंबी लड़ियाँ हैं: वह अणु जो आनुवंशिक निर्देशों को सँजोता है।
शरीर जब भी नया प्रोटीन बनाता है, क्षति की मरम्मत करता है या बढ़ता है, तब निर्देश केंद्रक के भीतर मौजूद DNA से आते हैं।
अन्य महत्वपूर्ण कोशिकांगों में ये शामिल हैं:
- राइबोसोम: नन्हीं मशीनें जो DNA से निर्देश पढ़कर प्रोटीन बनाती हैं
- एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER): सुरंगों का एक जाल, जो कोशिका के भीतर सामग्री को एक जगह से दूसरी जगह पहुँचाता है
- गॉल्जी उपकरण: प्रोटीन को पैक करता है & जहाँ उनकी ज़रूरत हो वहाँ भेजता है, डाकघर की तरह
दो प्रकार की कोशिकाएँ
पादप कोशिकाएँ बनाम जंतु कोशिकाएँ
पादप & जंतु, दोनों कोशिकाओं में झिल्ली, केंद्रक, कोशिका द्रव्य, & कोशिकांग होते हैं। लेकिन पादप कोशिकाओं में तीन अतिरिक्त विशेषताएँ होती हैं:
कोशिका भित्ति: झिल्ली के बाहर सेलुलोज़ से बनी एक कठोर परत। यह पौधों को संरचना देती है। इसीलिए पेड़ का तना सख़्त होता है, पर आपकी बाँह लचीली होती है।
हरितलवक (क्लोरोप्लास्ट): ये कोशिकांग सूर्य के प्रकाश को ग्रहण करके प्रकाश संश्लेषण द्वारा उसे भोजन में बदलते हैं। इनमें क्लोरोफिल नाम का हरा वर्णक होता है: इसीलिए पत्तियाँ हरी होती हैं।
बड़ी केंद्रीय रिक्तिका (vacuole): पानी और पोषक तत्वों से भरा एक बड़ा भंडारण कक्ष। यह पौधे को कठोर बनाए रखने में मदद करती है। जब कोई पौधा मुरझाता है, तो रिक्तिकाओं का पानी घट गया होता है।
जंतु कोशिकाओं में कोशिका भित्ति, क्लोरोप्लास्ट या बड़ी केंद्रीय रिक्तिका नहीं होती। इसके बजाय जंतु भोजन खाकर ऊर्जा पाते हैं: वे सूर्य के प्रकाश से भोजन नहीं बनाते।
माइटोकॉन्ड्रिया & ऊर्जा
कोशिका का ऊर्जा घर
आपने यह वाक्यांश शायद पहले सुना होगा। पर इसका वास्तविक अर्थ क्या है?
माइटोकॉन्ड्रिया वे कोशिकांग हैं जो भोजन को उपयोगी ऊर्जा में बदलते हैं। वे जो ऊर्जा अणु बनाते हैं, उसका नाम ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) है।
ATP को एक छोटी रिचार्जेबल बैटरी समझिए। जब भी आपकी मांसपेशियाँ सिकुड़ती हैं, आपके न्यूरॉन सक्रिय होते हैं, या आपकी कोशिकाएँ विभाजित होती हैं, तब वे ऐसा करने के लिए ATP खर्च करते हैं।
माइटोकॉन्ड्रिया को वास्तव में रोचक बनाने वाली बातें ये हैं:
- एक अकेली कोशिका में सैकड़ों या हज़ारों माइटोकॉन्ड्रिया हो सकते हैं
- जिन कोशिकाओं को अधिक ऊर्जा चाहिए (जैसे मांसपेशी कोशिकाएँ & मस्तिष्क कोशिकाएँ) उनमें अधिक माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं
- माइटोकॉन्ड्रिया का अपना DNA होता है, जो केंद्रक के DNA से अलग रहता है
- वैज्ञानिकों का मानना है कि माइटोकॉन्ड्रिया कभी स्वतंत्र रूप से जीने वाले बैक्टीरिया थे, जिन्हें अरबों साल पहले एक बड़ी कोशिका ने निगल लिया था: और पचने के बजाय वे उसके साझेदार बन गए। इसे एंडोसिम्बायोसिस कहते हैं।
इस आखिरी बात का मतलब है कि आपकी कोशिकाओं के भीतर ऐसी संरचनाएँ मौजूद हैं जो कभी स्वतंत्र जीव थीं। एक मायने में, आप एक सहयोग हैं।
हम कोशिकाओं को कैसे देखते हैं
हमें यह सब कैसे पता चलता है?
कोशिकाएँ नंगी आँख से देखने के लिए बहुत छोटी होती हैं। एक सामान्य मानव कोशिका लगभग 10 माइक्रोमीटर चौड़ी होती है: यानी 0.01 मिलीमीटर। एक मिलीमीटर की चौड़ाई में लगभग 100 कोशिकाएँ समा सकती हैं।
हम सूक्ष्मदर्शी (माइक्रोस्कोप) से कोशिकाओं को देखते हैं:
- प्रकाश सूक्ष्मदर्शी लगभग 1,000 गुना तक आवर्धन कर सकते हैं: कोशिकाओं और कुछ बड़े कोशिकांगों को देखने के लिए यह काफ़ी है
- इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी 2,000,000 गुना तक आवर्धन कर सकते हैं: अलग-अलग राइबोसोम और कोशिका झिल्ली की दोहरी परत तक देखने के लिए यह काफ़ी है
कोशिकाओं को सबसे पहले रॉबर्ट हुक ने 1665 में देखा। उन्होंने कॉर्क के एक पतले टुकड़े को सूक्ष्मदर्शी से देखा & छोटे-छोटे आयताकार कक्ष पाए। उन्होंने इन्हें कोशिका (cell) नाम दिया, क्योंकि ये उन्हें मठ में भिक्षुओं के रहने वाले छोटे कमरों (cells) की याद दिलाते थे।
हुक ने वास्तव में मृत पादप कोशिकाओं की कोशिका भित्तियाँ देखी थीं: भीतर का जीवित पदार्थ बहुत पहले सूख चुका था। फिर भी यह नाम टिक गया।
किस बात ने आपको चौंकाया?
पीछे मुड़कर देखें
आज आपने बहुत कुछ समझा: कोशिका झिल्ली से माइटोकॉन्ड्रिया तक, पादप कोशिकाओं से सूक्ष्मदर्शी तक।
कोशिकाएँ हर जगह हैं। इसी क्षण खरबों कोशिकाएँ मिलकर आपको जीवित रखने में जुटी हैं, & हर कोशिका अपना छोटा-सा कारखाना चलाती है।
आपकी सीख
एक आख़िरी विचार
इस ग्रह के हर जीव में एक ही बुनियादी इकाई मिलती है: कोशिका।
जीवाणु की कोशिका, पत्ते की कोशिका & मानव मस्तिष्क की कोशिका, सब DNA का उपयोग करती हैं, सबमें झिल्लियाँ होती हैं, & सब ATP से चलती हैं।
यही साझा बनावट इस बात का सबसे मज़बूत प्रमाण है कि पृथ्वी का सारा जीवन आपस में जुड़ा हुआ है: सभी जीव अरबों साल पहले के एक साझा पूर्वज से आए हैं।