कोशिकाएँ और जीवन बनाए रखने वाली प्रक्रियाएँ

1. गति न दिखे तब भी रखरखाव जारी है

सोया प्राणी और जड़ वाला पौधा स्पष्ट गति न दिखने पर भी जीवित हैं। कोशिकाएँ ऊर्जा पाने, पदार्थ बनाने, सीमा बनाए रखने और अपशिष्ट हटाने की रासायनिक क्रियाएँ जारी रखती हैं। इनका समूह चयापचय है। पोषण सामग्री और ऊर्जा स्रोत देता है; श्वसन अणुओं की ऊर्जा उपयोगी रूप में बदलता है; परिवहन पदार्थ बाँटता और उत्सर्जन चयापचयी अपशिष्ट हटाता है। वृद्धि में नई कोशिकीय सामग्री बनती है, केवल पानी लेना नहीं। एक दृश्य विशेषता जीवन का पूरा परीक्षण नहीं: लौ फैलती और क्रिस्टल बढ़ता है, पर उनमें जीव जैसी कोशिकीय व्यवस्था और समन्वित रखरखाव नहीं।

स्रोत: एनसीईआरटी: जैव प्रक्रम ↗ · एनआईओएस: जीवन के निर्माण खंड—कोशिका और ऊतक ↗

2. साझा विशेषताएँ, अलग अंदरूनी व्यवस्था

सामान्य कोशिका में झिल्ली की सीमा, कोशिकाद्रव्य और DNA में आनुवंशिक सूचना होती है। सामान्य सुकेंद्रकीय कोशिका में अधिकांश DNA केंद्रक में और खास कार्य झिल्लीबद्ध भागों में होते हैं। पौधे, प्राणी और कवक सुकेंद्रकीय हैं। जीवाणु जैसी प्राक्केंद्रकीय कोशिकाओं में DNA है, पर झिल्लीबद्ध केंद्रक और परिचित झिल्लीबद्ध कोशिकांग नहीं। वे चयापचय और प्रजनन करते हैं। इसलिए केंद्रक न होना आनुवंशिक सूचना न होना या निर्जीव होना नहीं। एककोशिकीय जीव एक कोशिका में जीवन प्रक्रियाएँ चलाता है; बहुकोशिकीय जीव अनेक कोशिकाएँ समन्वित करता है। चित्र आदर्शीकृत होता है; विशिष्ट कोशिकाओं में हर सामान्य विशेषता नहीं दिखती।

स्रोत: एनआईओएस: जीवन के निर्माण खंड—कोशिका और ऊतक ↗ · एनआईएच एनएचजीआरआई: कोशिका ↗

3. सीमा आदान-प्रदान नियंत्रित करती है

प्लाज्मा झिल्ली चयनात्मक पारगम्य है: अलग पदार्थ अलग तरीके और दर से पार होते हैं। विसरण अनियमित आणविक गति से सांद्रता प्रवणता की नीचे वाली दिशा में कुल गति है। प्रवणता स्थानों के बीच अंतर है। कुछ अणु सीधे, कुछ झिल्ली प्रोटीन से पार होते हैं; कुछ परिवहन प्रवणता के विरुद्ध जाने के लिए कोशिकीय ऊर्जा लेते हैं। पादप कोशिका की बाहर की भित्ति सहारा देती है, पर चयनात्मक झिल्ली का विकल्प नहीं। कोशिका बंद थैला नहीं। जीवित रहने के लिए नियंत्रित आदान-प्रदान चाहिए; अनियंत्रित रिसाव अभिक्रियाओं के लिए जरूरी दशाएँ बिगाड़ सकता है।

स्रोत: एनआईओएस: जीवन के निर्माण खंड—कोशिका और ऊतक ↗ · एनसीईआरटी: जैव प्रक्रम ↗ · ओपनस्टैक्स, राइस विश्वविद्यालय: निष्क्रिय परिवहन ↗

4. संरचनाएँ मिलकर काम करती हैं

केंद्रक गतिविधियों के निर्देशन में प्रयुक्त आनुवंशिक सूचना रखता है। राइबोसोम प्रोटीन बनाते हैं, जिनमें जीवन के लिए पर्याप्त तेज़ अभिक्रियाएँ कराने वाले अनेक एंजाइम हैं। माइटोकॉन्ड्रिया वायवीय श्वसन के मुख्य चरण करते और ऊर्जा को एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) में स्थानांतरित करने में मदद करते हैं; ATP कई कोशिकीय कार्य चलाता है। उपयुक्त पादप कोशिकाओं के हरितलवक प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश लेते हैं; जड़ों में वे सामान्यतः नहीं होते। बड़ी रसधानी कोशिका रस रखती और भित्ति पर दबाव बनाए रखने में मदद करती है। राइबोसोम का प्रोटीन झिल्ली परिवाहक बन सकता है; उसे बनाने और चलाने में सामग्री तथा ऊर्जा चाहिए।

स्रोत: एनआईओएस: जीवन के निर्माण खंड—कोशिका और ऊतक ↗ · एनसीईआरटी: जैव प्रक्रम ↗

5. विशिष्टीकरण से समाधान और परस्पर निर्भरता

ऊतक संबंधित कार्यों के लिए व्यवस्थित कोशिकाओं का समूह है; बीच में पदार्थ भी हो सकता है। अलग ऊतक अंग और अंग मिलकर तंत्र बनाते हैं। मूल रोम कोशिका मिट्टी के स्थानों में फैलकर जल-खनिज लेने की सतह बढ़ाती है। तंत्रिका कोशिका के लंबे विस्तार संचार में सहायक हैं। आकार कार्य के अनुकूल है; बड़ी कोशिका अपने-आप बेहतर नहीं। नई कोशिकाएँ पहले की कोशिकाओं के विभाजन से बनती हैं। वृद्धि और मरम्मत में आनुवंशिक सूचना की प्रतिलिपि और कोशिकीय सामग्री का वितरण चाहिए। विशिष्टीकरण से अनेक कोशिकाएँ आपूर्ति, सहारे और संकेत के लिए दूसरों पर निर्भर होती हैं।

स्रोत: एनआईओएस: जीवन के निर्माण खंड—कोशिका और ऊतक ↗

6. हल उदाहरण: सतह और आयतन की अलग वृद्धि

काल्पनिक घन मॉडल लें, वास्तविक कोशिका मापन नहीं। भुजा 1 मनमानी लंबाई इकाई हो तो सतह 6 × 1² = 6 वर्ग इकाई और आयतन 1³ = 1 घन इकाई। भुजा 2 पर सतह 6 × 2² = 24 और आयतन 2³ = 8। भुजा दुगनी करने से सतह चार गुनी, आयतन आठ गुना हुआ। सतह-आयतन अनुपात 6:1 से 3:1 हुआ। आदान-प्रदान सतह से होता है जबकि जरूरत जीवित आयतन के साथ बढ़ती है। वास्तविक कोशिका घन नहीं, पर छोटा, पतला या तहदार होना कैसे मदद करता है, मॉडल समझाता है।

स्रोत: एनसीईआरटी: जैव प्रक्रम ↗ · एनआईओएस: जीवन के निर्माण खंड—कोशिका और ऊतक ↗

7. हल उदाहरण: जल की गति का अनुमान

ऐसी झिल्ली से अलग दो खाने सोचें जो जल को जाने दे पर खास घुली चीनी को नहीं। समान शुरुआती तापमान और दाब पर A का चीनी विलयन B से तनु है। जल दोनों ओर चलता है, पर शुरुआत में कुल गति A से B है; यह परासरण है। B में जल बढ़कर विलयन तनु होता है और दाब का अंतर आगे की कुल गति रोक सकता है। पर्याप्त तनु परिवेश में पादप कोशिका भी जल लेकर दृढ़ होती है क्योंकि भित्ति विस्तार रोकती है। यह गुणात्मक मॉडल है; दाब और झिल्ली की परवाह किए बिना हमेशा अधिक विलेय की ओर जल जाने का दावा नहीं।

स्रोत: एनआईओएस: जीवन के निर्माण खंड—कोशिका और ऊतक ↗ · एनसीईआरटी: जैव प्रक्रम ↗ · ओपनस्टैक्स, राइस विश्वविद्यालय: निष्क्रिय परिवहन ↗

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