बैक्टीरियल सेल: विशेषताओं और संरचना (भागों) - जीवविज्ञान - 2025

बैक्टीरिया की कोशिका रहने वाले एक जीव का सरलतम ज्ञात संगठन है। जीवाणु एककोशिकीय जीव होते हैं जिनमें एक नाभिक नहीं होता है या एक झिल्ली के माध्यम से साइटोसोलिक सामग्री से अलग कोई अंग होता है (सभी बैक्टीरिया प्रोकैरियोटिक डोमेन के भीतर वर्गीकृत होते हैं)।

वैज्ञानिक अध्ययनों से पता चला है कि, हालांकि बैक्टीरियल कोशिकाओं में ऑर्गेनेल की कमी होती है, लेकिन उनके पास एक बहुत ही नियंत्रित और सटीक संगठन, विनियमन और आंतरिक गतिशीलता है। उनके पास वातावरण के शत्रुतापूर्ण और बदलती परिस्थितियों से बचने के लिए सभी आवश्यक तंत्र हैं जहां वे रहते हैं।

एक जीवाणु और उसके भागों के सामान्य आरेख (स्रोत: यह वेक्टर छवि पूरी तरह से विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से अली Zifan / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) द्वारा बनाई गई है)

इस तरह की अनुकूलन क्षमता वैज्ञानिकों के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण और आणविक जीव विज्ञान के बुनियादी सिद्धांतों का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श जैविक मॉडल है; डीएनए प्रतिकृति, प्रतिलेखन और अनुवाद के बारे में बुनियादी ज्ञान यूकेरियोटिक कोशिकाओं से पहले बैक्टीरिया की कोशिकाओं में समझा गया था।

सभी जीवाणु कोशिकाएं सूक्ष्मदर्शी होती हैं, अर्थात, उन्हें सूक्ष्मदर्शी का उपयोग किए बिना नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है, जो इन सूक्ष्मजीवों के अध्ययन के लिए एक महान लाभ का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि उन्हें बनाए रखा जा सकता है और एक छोटी सी जगह और कुछ पोषण संसाधनों के साथ अध्ययन किया जा सकता है। लाखों जीवित कोशिकाएँ।

वर्तमान में जीवाणु कोशिका सबसे महत्वपूर्ण जैव-तकनीकी उपकरणों में से एक है। वैज्ञानिकों ने बैक्टीरिया के अतिरिक्त गुणसूत्र डीएनए में हेरफेर करने के लिए मानव हित के लगभग किसी भी प्रोटीन का रासायनिक रूप से उत्पादन किया।

बैक्टीरियल सेल की सामान्य विशेषताएं

Morphologically, बैक्टीरियल कोशिकाएं अत्यधिक परिवर्तनशील हो सकती हैं, लेकिन फिर भी, वे सभी सामान्य विशेषताओं को साझा करती हैं। उदाहरण के लिए:

- हर जीवाणु कोशिका में एक कोशिका भित्ति होती है जो इसे घेर लेती है और पेप्टाइड्स के साथ कार्बोहाइड्रेट के संयोजन से बना होता है जिसे "पेप्टिडोग्लाइकेन" कहा जाता है।

- जीवाणु कोशिका एककोशिकीय जीव हैं, अर्थात प्रत्येक कोशिका एक पूर्ण जीव है जो विकसित हो सकती है, खिला सकती है, प्रजनन कर सकती है और मर सकती है।

- जीवाणुओं की आनुवांशिक सामग्री सेल साइटोसोल में डूबे हुए एक बड़े टेंगल में "बिखरी हुई" या डिस्टिल्ड होती है, जिसे न्यूक्लियॉइड क्षेत्र के रूप में जाना जाता है।

- कई बैक्टीरिया में "फ्लैगेलम" नामक स्थान के लिए विशेष संरचनाएं होती हैं, जो उनके शरीर के सबसे बाहरी क्षेत्रों में होती हैं।

- बैक्टीरिया की कॉलोनियों का निर्माण करना या अन्य जीवों के साथ सहजीवी संबंध बनाए रखना आम बात है और इसके अलावा, कई बैक्टीरिया मनुष्यों के लिए रोगजनक हैं।

- अधिकांश बैक्टीरिया किसी भी पशु कोशिका (यूकेरियोटिक) के आकार की तुलना में लगभग 10 या 15 गुना कम होते हैं, क्योंकि वे लंबाई में माइक्रोन की एक इकाई से अधिक नहीं होते हैं।

- वे जीवमंडल पर सभी मौजूदा वातावरण में पाए जाते हैं, क्योंकि ये सूक्ष्मजीव व्यावहारिक रूप से किसी भी पर्यावरणीय स्थिति के अनुकूल हैं।

जीवाणु कोशिका की संरचना (भाग)

कई वैज्ञानिकों ने अध्ययन की सुविधा के लिए बैक्टीरियल सेल को तीन शारीरिक क्षेत्रों में उप-विभाजित किया। ये तीन क्षेत्र किसी भी प्रकार के जीवाणु कोशिका के लिए सामान्य हैं और ये हैं:

- बाह्य क्षेत्र, बाह्य संरचना (फ्लैगेल्ला, हेयर, सिलिया, अन्य के बीच)

- कोशिका कवरेज क्षेत्र, कोशिका भित्ति और कोशिका द्रव्य झिल्ली से बना होता है

- आंतरिक क्षेत्र, साइटोसोल द्वारा गठित और इसमें निलंबित सभी संरचनाएं।

प्रत्येक क्षेत्र में अध्ययन किए जाने वाले जीवाणुओं की प्रजातियों के आधार पर, एक जीवाणु कोशिका के "विशिष्ट" से अलग कुछ संरचनाएं और भाग देखे जाते हैं। हालांकि, किसी भी जीवाणु कोशिका के लिए सबसे आम समझाया जाता है और प्रत्येक क्षेत्र के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिसमें वे पाए जाते हैं।

बाह्य क्षेत्र

- कैप्सूल: यह एक बहुलक सतह है जो बैक्टीरिया की पूरी कोशिका दीवार को कवर करती है। यह कीचड़ और ग्लाइकोलायक्स से बना है, जो बदले में लिपिड और प्रोटीन से भरपूर कार्बोहाइड्रेट अणुओं से बना है। कैप्सूल सेल के लिए एक महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक कार्य को पूरा करता है।

- फिल्म: यह एक सतह, एक तरल या एक चिपचिपा मैट्रिक्स है जिसमें बैक्टीरिया कोशिकाएं विसर्जित होती हैं। वे कैप्सूल के पॉलीसेकेराइड के लिए संरचना के समान पॉलीसेकेराइड से बने होते हैं और आमतौर पर संरक्षण और कोशिकाओं के विस्थापन में कार्यों को पूरा करते हैं।

- फ़िम्ब्रिया: वे एक प्रकार के बहुत से फिलामेंटस उपांग हैं जो बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति से जुड़े पाए जाते हैं। ये किसी भी सतह पर बैक्टीरिया कोशिकाओं की गतिशीलता और पालन के लिए काम करते हैं। वे एक हाइड्रोफोबिक प्रोटीन से बने होते हैं जिसे पाइलिन कहा जाता है।

ई। कोलाई बैक्टीरिया का फिम्ब्रिए। इसकी संख्या लगभग 200 है। स्रोत: (छवि: मनु फॉरेरो) / सीसी बाय (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)

- यौन पिली: कुछ फिम्ब्रिए (कुछ) को एक प्रकार का "पाइप" बनाने के लिए संशोधित किया जाता है, जिसका उपयोग संयुग्मन के लिए बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है (विभिन्न बैक्टीरिया के बीच आनुवंशिक सामग्री का स्थानांतरण), जो एक प्रकार का "यौन प्रजनन" है प्राचीन।

- फ्लैगेल्ला: वे फिम्ब्रिए की तुलना में लंबे फिलामेंट हैं और प्रोटीन से बने होते हैं; उनके पास "पूंछ" उपस्थिति है। वे कोशिकाओं के संचलन के लिए ड्राइविंग फ़ंक्शन को पूरा करते हैं और सेल झिल्ली के लिए लंगर डालते हैं। एक से सैकड़ों फ्लैगेला एक ही बैक्टीरिया सेल में पाए जा सकते हैं।

फ्लैबेला के साथ विब्रियो वल्निकस बैक्टीरिया। सीडीसी / जेनिस हैनी कार / सार्वजनिक डोमेन

एक बैक्टीरियल फ्लैगेलम का आरेख (स्रोत: लेडीफोहाट्स / पब्लिक डोमेन, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

कवरेज का क्षेत्र

सेल कवरिंग में आमतौर पर एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और एक पेप्टिडोग्लाइकन परत होती है जिसे "सेल वॉल" कहा जाता है। लिफाफा लिपिड, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के परिसरों से बना है। पेप्टिडोग्लाइकन लिफाफे की रासायनिक संरचना को दो प्रकार के जीवाणुओं के बीच अंतर करने के लिए एक वर्गीकरण के रूप में उपयोग किया जाता है।

ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया और ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया। ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया को पेप्टिडोग्लाइकेन की मोटी परत होने की विशेषता है, बिना बाहरी झिल्ली को कवर किए, जबकि ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकेन की एक पतली परत होती है, जिसके ऊपर एक बाहरी झिल्ली होती है।

- साइटोप्लाज्मिक झिल्ली: इसमें यूकेरियोटिक कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली के समान संरचना होती है। यह संबद्ध प्रोटीन (अभिन्न या परिधीय) के साथ एक फॉस्फोलिपिड बाइलर है। हालांकि, यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं की झिल्ली से भिन्न होता है, क्योंकि इसमें अंतर्जात संश्लेषित स्टेरोल्स नहीं होते हैं।

बैक्टीरिया कोशिकाओं का साइटोप्लाज्मिक झिल्ली सबसे महत्वपूर्ण संरचनाओं में से एक है, क्योंकि यह वहां होता है जहां कोशिका संलयन, इलेक्ट्रॉन परिवहन, प्रोटीन स्राव, पोषक तत्व परिवहन और लिपिड जैवसंश्लेषण होते हैं, आदि।

भीतरी क्षेत्र

- जीनोम: यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विपरीत, बैक्टीरिया कोशिकाओं के जीनोम एक झिल्लीदार नाभिक में निहित नहीं होते हैं। इसके बजाय, यह डीएनए की एक उलझन के रूप में मौजूद है जो अधिक या कम गोलाकार आकार में पैक किया जाता है और कुछ प्रोटीन और आरएनए के साथ संबद्ध होता है। यह जीनोम यूकेरियोटिक जीनोम की तुलना में बहुत छोटा है: यह आकार में लगभग 3 से 5 एमबी है और एक एकल परिपत्र टोपोलॉजी गुणसूत्र बनाता है।

- प्लास्मिड्स या एक्स्ट्राक्रोमोसोमल डीएनए अणु: वे छोटे गोलाकार डीएनए अणु होते हैं जो कोशिकीय परमाणु डीएनए की स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति बनाने में सक्षम होते हैं। आम तौर पर, प्लास्मिड डीएनए अणुओं का संयुग्मन के दौरान आदान-प्रदान किया जाता है, क्योंकि एंटीबायोटिक दवाओं और / या विषाक्त पदार्थों के प्रतिरोध के लिए आवश्यक जानकारी को इनकोड किया जाता है।

बैक्टीरियल डीएनए और प्लास्मिड। मूल फ़ाइल: उपयोगकर्ता: Spaully। अनुवाद: फाइबोनैचि। / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

- राइबोसोम: राइबोसोम आरएनए के अनुवाद में भाग लेते हैं जो एक जीन के अनुक्रम से स्थानांतरित किया गया था जो एक प्रोटीन के लिए कोड है। प्रत्येक जीवाणु कोशिका में लगभग 1500 सक्रिय राइबोसोम होते हैं। बैक्टीरियल सेल के राइबोसोम सबयूनिट्स 70s, 30s और 50s हैं, जबकि यूकेरियोटिक कोशिकाओं में 60s और 40s subunits हैं।

एंटीबायोटिक दवाओं के लिए बैक्टीरिया के राइबोसोम पर हमला करना, प्रोटीन के अनुवाद को अवरुद्ध करना और सेल लसीका या मौत का कारण होना आम है।

- एंडोस्पोरेस: बैक्टीरिया में आंतरिक बीजाणु होते हैं जो एक निष्क्रिय स्थिति में होते हैं और जब पर्यावरण की स्थिति चरम पर होती है, तो जीवित रहने के लिए उपयोग किया जाता है। एंडोस्पोरस अपने सुप्त अवस्था से बाहर आते हैं जब सतह पर विभिन्न रिसेप्टर्स यह पता लगाते हैं कि स्थितियां फिर से अनुकूल हैं; यह एक नया, पूरी तरह कार्यात्मक बैक्टीरिया सेल बनाता है।

बैक्टीरिया कोशिकाओं के अंदर ग्रीन एंडोस्पोर्स। CNX OpenStax / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)

- कणिकाओं या समावेशन निकायों: कार्बोहाइड्रेट, फॉस्फेट यौगिकों और अन्य अणुओं के लिए आरक्षित के रूप में ये कार्य करते हैं। उनकी रचना बैक्टीरिया की प्रजातियों के अनुसार भिन्न होती है और वे ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हुए आसानी से साइटोप्लाज्म में दिखाई देते हैं।

संदर्भ

1. कैबिन, एमटी, और जैकब-वैगनर, सी। (2005)। जीवाणु कोशिका आकार। प्रकृति की समीक्षा माइक्रोबायोलॉजी, 3 (8), 601-610।
2. कोलमैन, जेपी, और स्मिथ, सीजे (2007)। माइक्रोब्र्स की संरचना और संरचना।
3. गीताई, जेड (2005)। नए जीवाणु कोशिका जीव विज्ञान: चलती भागों और उपकुलर वास्तुकला। सेल, 120 (5), 577-586।
4. सिल्हवी, टीजे, कहे, डी।, और वॉकर, एस। (2010)। जीवाणु कोशिका लिफाफा। जीव विज्ञान में कोल्ड स्प्रिंग हार्बर दृष्टिकोण, 2 (5), a000414।
5. विले, जेएम, शेरवुड, एल।, और वूलवर्टन, सीजे (2009)। माइक्रोबायोलॉजी के प्रेस्कॉट के सिद्धांत। बोस्टन (MA): मैकग्रा-हिल हायर एजुकेशन।