जब आप आसपास देखते हैं, तो आप जीवित और अजीवित चीजों दोनों देखते हैं। आपने ज़रूर सोचा होगा और अपने आप से पूछा होगा - ‘एक जीवाणु को जीवित बनाने वाला क्या है, या अजीवित वस्तु में जीवित वस्तु के बिना क्या चीज़ नहीं है?’ इसका उत्तर यह है कि सभी जीवित जीवों में जीवन की मूल इकाई कोशिका है।

सभी जीव कोशिकाओं से बने हैं। कुछ एकल कोशिका से बने होते हैं और ऐसे जीवों को एकल-कोशिका जीव कहते हैं, जबकि अन्य, जैसे हमारे जैसे, कई कोशिकाओं से बने होते हैं और ऐसे जीवों को बहु-कोशिका जीव कहते हैं।

8.1 कोशिका क्या है?

एकल-कोशिका जीव अपने आप को बनाए रखने और जीवन की आवश्यक कार्य करने में सक्षम हैं। कोशिका की पूरी संरचना से कम कुछ भी स्वतंत्र जीवन सुनिश्चित नहीं करता। इसलिए, कोशिका सभी जीवित जीवों की मौलिक संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है।

एंटन वॉन लीउवेनहोक ने पहली बार एक जीवित कोशिका देखी और उसका वर्णन किया। रॉबर्ट ब्राउन ने बाद में न्यूक्लियस की खोज की। अणु-दर्शी का आविष्कार और उसके सुधार ने इलेक्ट्रॉन अणु-दर्शी के माध्यम से कोशिका के सभी संरचनात्मक विवरण का प्रकट किया।

8.2 कोशिका सिद्धांत

1838 में, जर्मन वनस्पति विज्ञानी मैथियास श्लीडन ने बहुत सारी पौधों का अध्ययन किया और देखा कि सभी पौधे विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से बने हैं जो पौधे के ऊतकों को बनाती हैं। लगभग उसी समय, ब्रिटिश जीव विज्ञानी थियोडोर श्वान (1839) ने विभिन्न प्रकार की जानवरी कोशिकाओं का अध्ययन किया और बताया कि कोशिकाओं के पास एक पतली बाहरी परत है जिसे आज ‘प्लाज्मा मेम्ब्रेन’ कहा जाता है। उन्होंने अपने पौधे के ऊतकों पर अध्ययन के आधार पर भी निष्कर्ष निकाला कि कोशिका दीवार का उपस्थिति पौधे की कोशिकाओं का एक अद्वितीय विशेषता है। इसके आधार पर, श्वान ने अपने अनुमान प्रस्तुत किया कि जानवरों और पौधों के शरीर कोशिकाओं और कोशिका के उत्पादों से बने हैं।

श्लीडन और श्वान ने एक साथ कोशिका सिद्धांत का निर्माण किया। हालाँकि, यह सिद्धांत नई कोशिकाओं कैसे बनती हैं इसका स्पष्ट व्याख्या नहीं करता था। रूडोल्फ वीर्चुव (1855) ने पहले स्पष्ट किया कि कोशिकाएँ विभाजित होती हैं और नई कोशिकाएँ पूर्व-उपस्थित कोशिकाओं (Omnis cellula-e cellula) से बनती हैं। उन्होंने श्लीडन और श्वान के अनुमान को संशोधित किया और कोशिका सिद्धांत को आखिरी रूप दिया। आज के समय के कोशिका सिद्धांत इस प्रकार है:

(i) सभी जीवित जीव कोशिकाओं और कोशिका के उत्पादों से बने हैं।

(ii) सभी कोशिकाएँ पूर्व-उपस्थित कोशिकाओं से उत्पन्न होती हैं।

8.3 कोशिका का अवलोकन

आपने पहले एक प्याज़ की छाला और/या मानव की जीभ की कोशिकाओं को अणु-दर्शी के नीचे देखा है। चलिए उनकी संरचना को फिर से याद करते हैं। प्याज़ की कोशिका, जो एक विशिष्ट पौधे की कोशिका है, के पास बाहरी सीमा के रूप में एक विशिष्ट कोशिका दीवार है और उसके अंदर ही कोशिका मेम्ब्रेन है। मानव की जीभ की कोशिकाओं के पास एक बाहरी मेम्ब्रेन है जो कोशिका की सीमा का निर्धारक संरचना है। प्रत्येक कोशिका के अंदर एक घना मेम्ब्रेन से बंधा हुआ संरचना न्यूक्लियस है। यह न्यूक्लियस आनुवंशिक सामग्री, DNA को धारण करता है। न्यूक्लियस को मेम्ब्रेन से बंधे हुए कोशिकाएँ यूकैरियोटिक कहलाती हैं, जबकि न्यूक्लियस को मेम्ब्रेन से बंधे हुए न होने वाली कोशिकाएँ प्रोकैरियोटिक कहलाती हैं। प्रोकैरियोटिक और यूकैरियोटिक दोनों कोशिकाओं में, एक अर्ध-द्रव मात्रा की अवस्था वाली मात्रा को कैथेलॉस्टिम कहा जाता है जो कोशिका के आंतरिक स्थान को भरता है। कैथेलॉस्टिम पौधे और पशु कोशिकाओं दोनों में कोशिकीय गतिविधियों का मुख्य मैदान है। इसमें विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं जो कोशिका को ‘जीवित स्थिति’ में रखती हैं।

न्यूक्लियस के अतिरिक्त, यूकैरियोटिक कोशिकाएँ एंडोमेम्ब्रेन से बंधे हुए विशिष्ट संरचनाओं को अन्य संरचनाओं कहते हैं, जैसे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER), गोल्जी जटिलता, लाइसोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, माइक्रोबॉइड्स और वैक्यूओल। प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ ऐसी मेम्ब्रेन से बंधे हुए संरचनाओं की अनुपस्थिति में होती हैं।

राइबोसोम एक मेम्ब्रेन से बंधे न हुए संरचनाएँ हैं जो सभी कोशिकाओं में - यूकैरियोटिक और प्रोकैरियोटिक दोनों में - पाईड हैं। कोशिका के भीतर राइबोसोम कैथेलॉस्टिम में नहीं होते, बल्कि चौपायों (पौधों में) और माइटोकॉन्ड्रिया और रॉफ ER के दोनों संरचनाओं के भीतर पाईड हैं।

पशु कोशिकाएँ एक अतिरिक्त मेम्ब्रेन से बंधे न हुए संरचना के रूप में सेंट्रोसोम को धारण करती हैं जो कोशिका विभाजन में मदद करता है।

आकृति 8.1 कोशिकाओं के विभिन्न आकारों को दिखाने वाला आकृति

कोशिकाएँ आकार, आकार और गतिविधियों (आकृति 8.1) में बहुत भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, सबसे छोटी कोशिकाएँ माइकोप्लाज्मा हैं जिनकी लंबाई केवल 0.3 माइक्रोन है, जबकि बैक्टीरिया 3 से 5 माइक्रोन हो सकती हैं। सबसे बड़ी अलग की गई एकल कोशिका एक मत्स्य का अंडा है। बहु-कोशिका जीवों में, मानव रक्त की लाल रक्त कोशिकाएँ लगभग 7.0 माइक्रोन का व्यास होती हैं। तंत्रिका कोशिकाएँ सबसे लंबी कोशिकाएँ हैं। कोशिकाएँ अपने आकार में भी बहुत भिन्न होती हैं। वे डिस्क-जैसे, बहुज्यामिति, कॉलम, घन, तंतु-जैसे, या फिर अनियमित हो सकती हैं। कोशिका का आकार उनके कार्य के आधार पर भिन्न हो सकता है।

8.4 प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ बैक्टीरिया, नीले-हरे शैवाल, माइकोप्लाज्मा और PPLO (Pleuro Pneumonia Like Organisms) द्वारा प्रतिनिधित्व की जाती हैं। वे सामान्यतः यूकैरियोटिक कोशिकाओं से छोटे होती हैं और उनके बढ़ने की दर अधिक होती हैं (आकृति 8.2)। वे आकार और आकार में बहुत भिन्न हो सकती हैं। बैक्टीरिया के चार मौलिक आकार हैं: बैलिस (डंठल जैसा), कॉक्कस (गोलाकार), विब्रियो (अर्ध-वृत्ताकार) और स्पिरिल्लम (स्परल)।

आकृति 8.2 यूकैरियोटिक कोशिका और अन्य जीवों की तुलना दिखाने वाला आकृति

प्रोकैरियोटिक कोशिका की संगठन विशेषता के बावजूद जहाँ तक प्रोकैरियोट्स का विभिन्न आकार और कार्य दिखाते हैं, वहाँ भी मौलिक रूप से एक जैसा है। सभी प्रोकैरियोट्स के पास कोशिका मेम्ब्रेन के चारों ओर कोशिका दीवार होती है, जबकि माइकोप्लाज्मा के अतिरिक्त नहीं होती। कोशिका को भरने वाली द्रव मात्रा कैथेलॉस्टिम है। एक अच्छी तरह से परिभाषित न्यूक्लियस नहीं है। आनुवंशिक सामग्री विशिष्ट बैक्टीरिया में बाहरी है, न्यूक्लियस (1-2 माइक्रोन) के मेम्ब्रेन द्वारा आवरण नहीं होता। जेनोमिक DNA (एकल आयताकार DNA) के अतिरिक्त, बहुत सारी बैक्टीरिया के पास जेनोमिक DNA के बाहर छोटे आयताकार DNA होते हैं। इन छोटी DNA को PPLO प्लाज्मिड कहा जाता है। PPLO प्लाज्मिड DNA ऐसी बैक्टीरिया को कुछ अद्वितीय फीनोटाइपिक विशेषताएँ प्रदान करती हैं। एक ऐसी विशेषता एंटीबायोटिक के प्रति प्रतिरोधक क्षमता है। उच्च कक्षाओं में आप सीखेंगे कि यह प्लाज्मिड वायरस एक विशिष्ट यूकैरियोटिक कोशिका DNA बैक्टीरियल रूपांतरण को निगरानी करने के लिए बाहरी DNA के साथ उपयोग किया जाता है। (10-20 माइक्रोन) (0.02-0.2 माइक्रोन) न्यूक्लियस मेम्ब्रेन यूकैरियोट्स में पाईड है। यूकैरियोटिक कोशिकाओं में संरचनाओं जैसे राइबोसोम की अनुपस्थिति है। प्रोकैरियोट्स के पास एक अद्वितीय चीज़ है जिसे शामिल होने वाले संरचनाओं के रूप में कहा जाता है। एक विशिष्ट विभाजित कोशिका मेम्ब्रेन के रूप में मेसोसोम को प्रोकैरियोट्स की विशेषता मानी जाती है। वे मौलिक रूप से कोशिका मेम्ब्रेन के फोल्डिंग हैं।

8.4.1 कोशिका आवरण और उसके संशोधन

अधिकांश प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ, विशेष रूप से बैक्टीरियल कोशिकाएँ, रासायनिक रूप से जटिल कोशिका आवरण की अनुपस्थिति में होती हैं। कोशिका आवरण एक टक्के तीन परतों के साथ एक टक्के संरचना है, अर्थात बाहरी ग्लाइकोकैलॉक्स के बाद कोशिका दीवार और फिर प्लाज्मा मेम्ब्रेन। हालाँकि आवरण की प्रत्येक परत अलग-अलग कार्य करती है, वे एक एकल सुरक्षात्मक इकाई के रूप में कार्य करती हैं। बैक्टीरिया को आवरण के अंतर और ग्राम के विकसित किए गए स्टेनिंग प्रक्रिया के आधार पर दो समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है, अर्थात जो ग्राम स्टेन लेते हैं वे ग्राम सक्रिय हैं और अन्य जो नहीं लेते वे ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया कहलाते हैं।

ग्लाइकोकैलॉक्स के अंगभंग और पतलापन विभिन्न बैक्टीरिया में भिन्न होता है। कुछ