प्रोटोप्लाज्म: इतिहास, विशेषताएँ, घटक, कार्य - जीवविज्ञान - 2025

जीवद्रव्य जीवित कोशिका सामग्री है। इस संरचना को पहली बार 1839 में दीवार से एक अलग तरल पदार्थ के रूप में पहचाना गया था। यह एक पारदर्शी, चिपचिपा और एक्स्टेंसिबल पदार्थ माना जाता था। यह बिना किसी स्पष्ट संगठन के साथ और कई संगठनों के साथ एक संरचना के रूप में व्याख्या की गई थी।

प्रोटोप्लाज्म को कोशिका के सभी भाग माना जाता है जो प्लाज्मा झिल्ली के अंदर पाया जाता है। हालांकि, कुछ लेखकों ने प्रोटोप्लाज्म के भीतर कोशिका झिल्ली, नाभिक और साइटोप्लाज्म को शामिल किया है।

पशु यूकेरियोटिक सेल। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से निकोले वालेंटीना रोमेरो रूइज़ द्वारा

वर्तमान में, प्रोटोप्लाज्म शब्द का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। इसके बजाय, वैज्ञानिकों ने सीधे सेलुलर घटकों को संदर्भित करना पसंद किया है।

इतिहास

प्रोटोप्लाज्म शब्द को 1839 में स्वीडिश एनाटोमिस्ट जान पुर्किने के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। इसका उपयोग जानवरों के भ्रूण की निर्माण सामग्री को संदर्भित करने के लिए किया गया था।

हालांकि, 1835 की शुरुआत में जूलॉजिस्ट फेलिक्स दुजार्डिन ने राइजोपॉड्स के अंदर पदार्थ का वर्णन किया था। यह इसे सरकोडा नाम देता है और इंगित करता है कि इसमें भौतिक और रासायनिक गुण हैं।

बाद में, 1846 में, जर्मन वनस्पतिशास्त्री ह्यूगो वॉन मोहल ने प्रोटोप्लाज्म शब्द को पौधे की कोशिकाओं के अंदर मौजूद पदार्थ को संदर्भित करने के लिए फिर से प्रस्तुत किया।

1850 में वनस्पतिशास्त्री फर्डिनेंड कोहन ने शब्दों को एकीकृत किया, यह दर्शाता है कि पौधों और जानवरों दोनों में प्रोटोप्लाज्म है। शोधकर्ता बताते हैं कि दोनों जीवों में, कोशिकाओं को भरने वाला पदार्थ समान है।

1872 में बील ने बायोप्लाज्म शब्द की शुरुआत की। 1880 में, हैनस्टाइन ने प्रोटोप्लास्ट शब्द का प्रस्ताव रखा, सेल की दीवार को छोड़कर, पूरे सेल को संदर्भित करने के लिए एक नया शब्द। इस शब्द का उपयोग कुछ लेखकों द्वारा सेल को बदलने के लिए किया गया था।

1965 में, Lardy ने साइटोसोल शब्द की शुरुआत की, जिसे बाद में सेल के भीतर तरल पदार्थ का नाम दिया गया।

प्रोटोप्लाज्मिक सिद्धांत

एनाटोमिस्ट मैक्स शुल्त्स ने 19 वीं शताब्दी के अंत में प्रस्ताव दिया कि जीवन का मूल आधार प्रोटोप्लाज्म है। शुल्त्स ने सुझाव दिया कि प्रोटोप्लाज्म वह पदार्थ है जो जीवित चीजों में ऊतकों की महत्वपूर्ण गतिविधियों को नियंत्रित करता है।

शुल्त्स के कार्यों को प्रोटोप्लाज्मिक सिद्धांत का प्रारंभिक बिंदु माना जाता है। इस सिद्धांत को 1868 में थॉमस हक्सले के प्रस्तावों और उस समय के अन्य वैज्ञानिकों द्वारा समर्थित किया गया था।

प्रोटोप्लाज्मिक सिद्धांत ने कहा कि प्रोटोप्लाज्म जीवन का भौतिक आधार था। इस तरह से कि इस पदार्थ का अध्ययन हमें विरासत के तंत्र सहित जीवित प्राणियों के कामकाज को समझने की अनुमति देगा।

सेल फ़ंक्शन और संरचना की बेहतर समझ के साथ, प्रोटोप्लाज्मिक सिद्धांत ने अपनी वैधता खो दी है।

सामान्य विशेषताएँ

प्रोटोप्लाज्म विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों से बना है। सबसे प्रचुर पदार्थ पानी है, जो अपने कुल वजन का लगभग 70% बनता है और एक वाहक, विलायक, थर्मोरेगुलेटर, स्नेहक और संरचनात्मक तत्व के रूप में कार्य करता है।

इसके अलावा, प्रोटोप्लाज्म का 26% आम तौर पर कार्बनिक मैक्रोमोलेक्यूल्स से बना होता है। ये छोटे अणुओं के बहुलकीकरण द्वारा निर्मित बड़े अणु होते हैं।

इनमें हम कार्बोहाइड्रेट, कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बना मैक्रोमोलेक्यूल पाते हैं, जो सेल के लिए ऊर्जा का भंडारण करते हैं। वे प्रोटोप्लाज्म के विभिन्न चयापचय और संरचनात्मक कार्यों में उपयोग किए जाते हैं।

इसी तरह, विभिन्न प्रकार के लिपिड (तटस्थ वसा, कोलेस्ट्रॉल और फॉस्फोलिपिड) हैं, जो सेल के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में भी काम करते हैं। इसके अलावा, वे झिल्ली के एक घटक भाग होते हैं जो विभिन्न प्रोटोप्लाज्मिक कार्यों को नियंत्रित करते हैं।

प्रोटीन प्रोटोप्लाज्म की संरचना का लगभग 15% बनाते हैं। इनमें हमारे पास संरचनात्मक प्रोटीन हैं। ये प्रोटीन प्रोटोप्लाज्मिक ढांचे का निर्माण करते हैं, जो इसके संगठन और सेलुलर परिवहन में योगदान करते हैं।

प्रोटोप्लाज्म में मौजूद अन्य प्रोटीन एंजाइम होते हैं। वे सभी चयापचय प्रक्रियाओं के उत्प्रेरक (पदार्थ जो एक रासायनिक प्रतिक्रिया की गति को संशोधित करते हैं) के रूप में कार्य करते हैं।

इसी तरह, विभिन्न अकार्बनिक आयन मौजूद हैं जो केवल इसकी संरचना (पोटेशियम, मैग्नीशियम, फास्फोरस, सल्फर, सोडियम और क्लोरीन) के 1% के अनुरूप हैं। ये प्रोटोप्लाज्म के पीएच को बनाए रखने में योगदान करते हैं।

अवयव

प्रोटोप्लाज्म प्लाज्मा झिल्ली, साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियोप्लाज्म से बना होता है। हालांकि, आज, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में प्रगति के लिए धन्यवाद, यह ज्ञात है कि कोशिका संरचना और भी जटिल है।

इसके अलावा, बड़ी संख्या में उपकोशिका डिब्बे और संरचनात्मक रूप से बहुत जटिल सेलुलर सामग्री हैं। ऑर्गेनेल के अलावा, जो साइटोप्लाज्म के हिस्से के रूप में यहां शामिल हैं।

प्लाज्मा झिल्ली

प्लाज्मा झिल्ली या प्लाज़्मेलेम्मा लगभग 60% प्रोटीन और 40% लिपिड से बना होता है। इसकी संरचनात्मक व्यवस्था को द्रव मोज़ेक मॉडल द्वारा समझाया गया है। इसमें झिल्ली एक फास्फोलिपिड बाईलेयर प्रस्तुत करती है जहां प्रोटीन एम्बेडेड होते हैं।

सभी कोशिका झिल्ली को एक ही संरचना माना जाता है। हालांकि, प्लाज़्मेलेममा कोशिका की सबसे मोटी झिल्ली है।

प्लाज़्मालेमा को प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से नहीं देखा जा सकता है। यह 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध के 50 के दशक तक नहीं था कि इसकी संरचना विस्तृत हो सकती है।

कोशिका द्रव्य

साइटोप्लाज्म को सभी कोशिका द्रव्य के रूप में परिभाषित किया गया है जो प्लास्मालेम्मा के भीतर पाया जाता है, नाभिक सहित नहीं। साइटोप्लाज्म में सभी ऑर्गेनेल (परिभाषित रूप और कार्य के साथ सेलुलर संरचनाएं) शामिल हैं। इसी तरह पदार्थ जिसमें विभिन्न सेलुलर घटकों को डुबोया जाता है।

साइटोसोल

साइटोस्केलेटन एक प्रोटीन फ्रेमवर्क का गठन करता है जो सेलुलर फ्रेमवर्क बनाता है। यह माइक्रोफिल्मेंट्स और माइक्रोट्यूबुल्स से बना है। माइक्रोफिलामेंट्स मुख्य रूप से एक्टिन से बने होते हैं, हालांकि अन्य प्रोटीन होते हैं।

इन तंतुओं में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में अलग-अलग रासायनिक संरचना होती है। माइक्रोट्यूब्यूल मूल रूप से ट्यूबुलिन से बने ट्यूबलर संरचनाएं हैं।

organelles

नाभिक सेलुलर ऑर्गेनेल है जिसमें कोशिका की आनुवंशिक जानकारी होती है। इसमें कोशिका विभाजन की प्रक्रियाएँ होती हैं।

नाभिक के तीन घटक पहचाने जाते हैं: नाभिकीय लिफाफा, नाभिक और नाभिक। परमाणु लिफाफा नाभिक को कोशिकाद्रव्य से अलग करता है और दो झिल्ली इकाइयों से बना होता है।

न्यूक्लियोप्लाज्म आंतरिक पदार्थ है जो आंतरिक रूप से परमाणु लिफाफे से घिरा होता है। यह एक जलीय चरण का गठन करता है जिसमें बड़ी संख्या में प्रोटीन होते हैं। मुख्य रूप से वे एंजाइम होते हैं जो न्यूक्लिक एसिड के चयापचय को नियंत्रित करते हैं।

क्रोमैटिन (इसके फैलाव चरण में डीएनए) न्यूक्लियोप्लाज्म में समाहित है। इसके अलावा, न्यूक्लियोलस प्रस्तुत किया जाता है, जो प्रोटीन और आरएनए द्वारा गठित एक संरचना है।

विशेषताएं

सेल में होने वाली सभी प्रक्रियाएं अपने विभिन्न घटकों के माध्यम से, प्रोटोप्लाज्म से जुड़ी होती हैं।

प्लाज्मा झिल्ली एक चयनात्मक संरचनात्मक अवरोध है जो एक कोशिका और उसके चारों ओर के वातावरण के बीच संबंधों को नियंत्रित करता है। लिपिड हाइड्रोफिलिक पदार्थों के पारित होने को रोकते हैं। प्रोटीन उन पदार्थों को नियंत्रित करते हैं जो झिल्ली को पार कर सकते हैं, कोशिका में उनके प्रवेश और निकास को नियंत्रित कर सकते हैं।

साइटोसोल में विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, जैसे कि ग्लाइकोलाइसिस। यह सीधे सेल चिपचिपापन, अमीबॉइड आंदोलन और चक्रवात में परिवर्तन में शामिल है। इसी तरह, कोशिका विभाजन के दौरान माइटोटिक स्पिंडल के निर्माण में इसका बहुत महत्व है।

साइटोस्केलेटन में, माइक्रोफ़िल्मेंट्स सेल आंदोलन और संकुचन से जुड़े होते हैं। जबकि सूक्ष्मनलिकाएं कोशिका परिवहन में शामिल होती हैं और कोशिका को आकार देने में मदद करती हैं। वे सेंट्रीओल्स, सिलिया और फ्लैगेला के गठन में भी भाग लेते हैं।

इंट्रासेल्युलर ट्रांसपोर्ट, साथ ही पदार्थों के परिवर्तन, संयोजन और स्राव, एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम और डिक्टोसॉम्स की जिम्मेदारी है।

परिवर्तन और ऊर्जा संचय की प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषक जीवों में होती है जिनमें क्लोरोप्लास्ट होते हैं। सेलुलर श्वसन के माध्यम से एटीपी प्राप्त करना माइटोकॉन्ड्रिया में होता है।

शारीरिक गुण

प्रोटोप्लाज्म से जुड़े तीन शारीरिक गुणों का वर्णन किया गया है। ये चयापचय, प्रजनन और चिड़चिड़ापन हैं।

प्रोटोप्लाज्म में कोशिका की सभी चयापचय प्रक्रियाएँ होती हैं। कुछ प्रक्रियाएं एनाबॉलिक हैं और प्रोटोप्लाज्म के संश्लेषण से संबंधित हैं। अन्य लोग catabolic हैं, और इसके विघटन में शामिल हैं। चयापचय में पाचन, श्वसन, अवशोषण और उत्सर्जन जैसे प्रक्रियाएं शामिल हैं।

सेल डिवीजन द्वारा प्रजनन से जुड़ी सभी प्रक्रियाएं, साथ ही सभी सेलुलर प्रतिक्रियाओं में आवश्यक प्रोटीन के संश्लेषण के लिए कोडिंग, कोशिका के नाभिक में होते हैं, जो प्रोटोप्लाज्म के भीतर निहित होते हैं।

चिड़चिड़ापन बाहरी उत्तेजना के लिए प्रोटोप्लाज्म की प्रतिक्रिया है। यह एक शारीरिक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करने में सक्षम है जो सेल को पर्यावरण के अनुकूल होने की अनुमति देता है जो इसे घेरता है।

संदर्भ

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