ಜೀವಕೋಶ ಶಾಸ್ತ್ರ - ಕೋಶ ತತ್ವ

Cell Biology

• Cell Theory:

  • All living organisms are made of cells.
  • The cell is the basic unit of life.
  • All cells arise from pre-existing cells.

• Cell Structures:

  • Prokaryotic Cells: Lack a nucleus; smaller, simpler structure (e.g., bacteria).
  • Eukaryotic Cells: Have a nucleus; more complex (e.g., animal and plant cells).
  • Organelles:
    • Nucleus: Contains genetic material.
    • Mitochondria: Powerhouse of the cell; energy production.
    • Ribosomes: Protein synthesis.
    • Endoplasmic Reticulum: Protein and lipid synthesis.
    • Golgi Apparatus: Modifies and packages proteins.

• Cell Membrane:

  • Composed of phospholipid bilayer with embedded proteins.
  • Functions: Selective permeability, communication, transport.

Genetics

• Basic Concepts:

  • Gene: A segment of DNA that codes for a protein.
  • Alleles: Different versions of a gene.

• Mendelian Genetics:

  • Laws of Segregation and Independent Assortment.
  • Phenotype: Observable traits; Genotype: Genetic makeup.

• DNA Structure:

  • Double helix formed by nucleotides (A, T, C, G).
  • Base pairing: A-T and C-G.

• Genetic Mutations:

  • Types: Point mutations, insertions, deletions.
  • Effects: Can be harmful, beneficial, or neutral.

Ecology

• Ecosystems:

  • Composed of biotic (living) and abiotic (non-living) components.
  • Energy flows (food chains/webs) and nutrient cycles (carbon, nitrogen).

• Biomes: Major ecological areas defined by climate, flora, and fauna (e.g., rainforest, desert).

• Population Dynamics:

  • Key factors: Birth rate, death rate, immigration, emigration.
  • Concepts of carrying capacity and population growth models (exponential vs. logistic).

• Interactions:

  • Symbiosis: Mutualism, commensalism, parasitism.
  • Predation and competition impact species diversity and ecosystem health.

Evolutionary Biology

• Theory of Evolution:

  • Proposed by Charles Darwin; "Survival of the fittest" concept.
  • Natural selection: Differential survival and reproduction based on variation.

• Evidence of Evolution:

  • Fossil records, comparative anatomy, molecular genetics, biogeography.

• Speciation:

  • Process by which new species arise; can occur through allopatric (geographic barriers) or sympatric (same area) mechanisms.

• Evolutionary Mechanisms:

  • Genetic drift, gene flow, mutation, and selection.

Microbiology

• Microorganisms:

  • Types: Bacteria, viruses, fungi, protozoa, and algae.

• Bacterial Classification:

  • Shapes: Cocci (spherical), bacilli (rod-shaped), spirilla (spiral).
  • Gram staining: Gram-positive (thick peptidoglycan wall) and Gram-negative (thin wall, outer membrane).

• Viruses:

  • Acellular entities that require a host to replicate.
  • Composed of genetic material (DNA/RNA) surrounded by a protein coat.

• Roles in Ecosystems:

  • Decomposers: Break down organic matter.
  • Pathogens: Cause diseases in humans and other organisms.
  • Symbiotic relationships with higher organisms (e.g., gut microbiota).

ಕೋಶ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ

• ಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳು ಎಲ್ಲವೂ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಎಂಬುದು ಕೋಶ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವಾಗಿದೆ.
• ಕೋಶವು ಜೀವದ ಮೂಲಭೂತ ಘಟಕವಾಗಿದೆ.
• ಎಲ್ಲಾ ಕೋಶಗಳು ಹಿಂದಿನ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ.

ಕೋಶ ರಚನೆಗಳು

• ಪ್ರೊಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಕೋಶಗಳು: ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಇಲ್ಲದೆ, ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸರಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ).
• ಯೂಕ್ಯಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಕೋಶಗಳು: ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಇರುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರಾಣಿ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯ ಕೋಶಗಳು).

ಕೋಶಾಂಗಗಳು

• ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್: ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
• ಮೈಟೋಕಾಂಡ್ರಿಯಾ: ಕೋಶದ ಶಕ್ತಿ ಸಂಯೋಜಕ, ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
• ರೈಬೋಸೋಮ್‌ಗಳು: ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
• ಎಂಡೋಪ್ಲಾಸ್ಮಿಕ್ ರೆಟಿಕ್ಯುಲಮ್: ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮತ್ತು ಲಿಪಿಡ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
• ಗಾಲ್ಗಿ ಸಾಧನ: ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಕೋಶ ಪೊರೆ

• ರೋಗಕಾರಕಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು, ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಒಳಗೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ಸಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಪೊರೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
• ಫಾಸ್ಫೋಲಿಪಿಡ್ ದ್ವಿಸ্তರವು ಪೊರೆಯ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.

ಆನುವಂಶಿಕತೆ

• ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು:
  • ಜೀನ್: ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಾಗಿ ಕೋಡ್ ಮಾಡುವ DNA ಯ ಒಂದು ವಿಭಾಗ.
  • ಅಲೀಲ್‌ಗಳು: ಒಂದು ಜೀನ್‌ನ ವಿಭಿನ್ನ ಆವೃತ್ತಿಗಳು.
  • ಮೆಂಡೇಲಿಯನ್ ಆನುವಂಶಿಕತೆ:
  • ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರ ವರ್ಗೀಕರಣದ ನಿಯಮಗಳು.
  • ಫೀನೋಟೈಪ್: ಗಮನಾರ್ಹ ಲಕ್ಷಣಗಳು; ಜೀನೋಟೈಪ್: ಆನುವಂಶಿಕ ರಚನೆ.

DNA ರಚನೆ

• ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್‌ಗಳು (A, T, C, G) ನಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ದ್ವಿ-ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು DNA ಹೊಂದಿದೆ.
• ಆಧಾರ ಜೋಡಣೆ: A-T ಮತ್ತು C-G.

ಆನುವಂಶಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು

• ಪ್ರಕಾರಗಳು: ಪಾಯಿಂಟ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು, ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ಅಳಿಸುವಿಕೆಗಳು.
• ಪರಿಣಾಮಗಳು: ಹಾನಿಕಾರಕ, ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ ಅಥವಾ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿರಬಹುದು.

ಪರಿಸರಶಾಸ್ತ್ರ

• ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು:
  • ಜೀವಂತ (ಜೈವಿಕ) ಮತ್ತು ನಿರ್ಜೀವ (ಅಜೈವಿಕ) ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
  • ಶಕ್ತಿಯ ಹರಿವು (ಆಹಾರ ಸರಪಳಿಗಳು/ಜಾಲಗಳು) ಮತ್ತು ಪೋಷಕಾಂಶ ಚಕ್ರಗಳು (ಕಾರ್ಬನ್, ಸಾರಜನಕ).

ಬಯೋಮ್‌ಗಳು

• ಹವಾಮಾನ, ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಸರ ಪ್ರದೇಶಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮಳೆಕಾಡು, ಮರುಭೂಮಿ).

ಜನಸಂಖ್ಯಾ ಗತಿಶಾಸ್ತ್ರ

• ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು: ಜನನ ದರ, ಮರಣ ದರ, ವಲಸೆ, ವಲಸೆ.
• ಗರಿಷ್ಠ ಸಾಗಾಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಜನಸಂಖ್ಯಾ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮಾದರಿಗಳು (ಘಾತೀಯ vs. ಲಜಿಸ್ಟಿಕ್) ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು.

ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು

• ಸಹಜೀವನ: ಪರಸ್ಪರತೆ, ಸಹವಾಸ, ಪರಾವಲಂಬನೆ.
• ಪರಭಕ್ಷಕ ಮತ್ತು ಸ್ಪರ್ಧೆಗಳು ಪ್ರಭೇದಗಳ ವೈವಿಧ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆರೋಗ್ಯವನ್ನು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ.

ವಿಕಾಸಾತ್ಮಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ

• ವಿಕಾಸದ ಸಿದ್ಧಾಂತ:
  • ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಡಾರ್ವಿನ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು; "ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾದವರ ಉಳಿವಿ" ಪರಿಕಲ್ಪನೆ.
  • ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆ: ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿಭಿನ್ನ ಉಳಿವಿ ಮತ್ತು ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ.

ವಿಕಾಸದ ಪುರಾವೆ

• ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ದಾಖಲೆಗಳು, ಹೋಲಿಕಾತ್ಮಕ ರಚನಾಶಾಸ್ತ್ರ, ಅಣುವಿನ ಆನುವಂಶಿಕತೆ, ಜೀವಭೂಗೋಳ.

ಪ್ರಭೇದೀಕರಣ

• ಹೊಸ ಜಾತಿಗಳು ಹೇಗೆ ಹುಟ್ಟುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ; ಅಲೋಪ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ (ಭೌಗೋಳಿಕ ತಡೆಗೋಡೆಗಳು) ಅಥವಾ ಸಿಂಪ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ (ಒಂದೇ ಪ್ರದೇಶ) ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು.

ವಿಕಾಸಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು

• ಜೀನ್ ಬದಲಾವಣೆ, ಜೀನ್ ಹರಿವು, ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಆಯ್ಕೆ.

ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ

• ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು:
  • ಪ್ರಕಾರಗಳು: ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ, ವೈರಸ್‌ಗಳು, ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು, ಪ್ರೋಟೋಜೋವಾ ಮತ್ತು ಪಾಚಿ.

ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ವರ್ಗೀಕರಣ

• ಆಕಾರಗಳು: ಕೋಕಿ (ಗೋಳಾಕಾರ), ಬ್ಯಾಸಿಲಿ (ರಾಡ್ ಆಕಾರದ), ಸ್ಪಿರಿಲ್ಲಾ (ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ).
• ಗ್ರಾಮ್ ಸ್ಟೇನಿಂಗ್: ಗ್ರಾಮ್-ಪಾಸಿಟಿವ್ (ದಪ್ಪ ಪೆಪ್ಟಿಡೋಗ್ಲಿಕಾನ್ ಗೋಡೆ) ಮತ್ತು ಗ್ರಾಮ್-ನೆಗೆಟಿವ್ (ತೆಳುವಾದ ಗೋಡೆ, ಬಾಹ್ಯ ಪೊರೆ).

ವೈರಸ್‌ಗಳು

• ಪ್ರತಿಕೃತಿಗಾಗಿ ಹೋಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸುವ ಕೋಶೇತರ ಘಟಕಗಳು.
• ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕೋಟ್‌ನಿಂದ ಆವೃತವಾದ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತು (DNA/RNA) ಯಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.

ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪಾತ್ರಗಳು

• ವಿಭಜಕಗಳು: ಸಾವಯವ ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿಭಜಿಸುತ್ತವೆ.
• ರೋಗಕಾರಕಗಳು: ಮಾನವರು ಮತ್ತು ಇತರ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ರೋಗಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.
• ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೀವಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹಜೀವನ ಸಂಬಂಧಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕರುಳಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು).

ಈ ಪ್ರಸ್ತುತಿ ಜೀವಕೋಶ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕೋಶ ತತ್ವ ಮತ್ತು ಕೋಶಗಳ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರೊಕಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಮತ್ತು ಯುಕಾರಿಯೋಟಿಕ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ, ಕೋಶದ ಮುಖ್ಯ ಅಂಗಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ತಮ್ಮ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.