सेल बायोलॉजी: कोशिका सिद्धांत और संरचना

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.
Types of Cells
- Prokaryotic Cells
  - Lack a nucleus and membrane-bound organelles.
  - Smaller and simpler (e.g., bacteria).
  - Genetic material is in the nucleoid region.
- Eukaryotic Cells
  - Have a nucleus and membrane-bound organelles.
  - Larger and more complex (e.g., plants, animals, fungi).
  - DNA is linear and associated with histones.
Cell Structure
- Plasma Membrane
  - Phospholipid bilayer with embedded proteins.
  - Selectively permeable barrier.
- Cytoplasm
  - Jelly-like substance within the cell.
  - Contains organelles and cytosol.
- Nucleus
  - Contains genetic material (DNA).
  - Site of transcription and ribosome assembly.
- Mitochondria
  - Powerhouse of the cell.
  - Site of ATP production through cellular respiration.
- Ribosomes
  - Sites of protein synthesis.
  - Can be free in the cytoplasm or attached to the rough endoplasmic reticulum (RER).
- Endoplasmic Reticulum (ER)
  - Rough ER: Studded with ribosomes; synthesizes proteins.
  - Smooth ER: Lacks ribosomes; synthesizes lipids and detoxifies.
- Golgi Apparatus
  - Modifies, sorts, and packages proteins and lipids for secretion or use within the cell.
- Lysosomes
  - Contain digestive enzymes to break down waste and cellular debris.
- Peroxisomes
  - Contain enzymes that detoxify harmful substances and metabolize fatty acids.
- Cytoskeleton
  - Network of protein filaments (microtubules, microfilaments, intermediate filaments).
  - Provides structural support, cell shape, and facilitates movement.
Cell Cycle
- Interphase: Cell growth and DNA replication.
  - G1 phase: Cell growth.
  - S phase: DNA synthesis.
  - G2 phase: Preparation for mitosis.
- Mitosis: Division of the nucleus.
  - Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.
- Cytokinesis: Division of the cytoplasm, resulting in two daughter cells.
Cell Communication
- Cells communicate via chemical signals (hormones, neurotransmitters).
- Signal transduction pathways convert external signals into cellular responses.
Cell Transport Mechanisms
- Passive Transport
  - Diffusion: Movement from high to low concentration.
  - Osmosis: Diffusion of water.
  - Facilitated diffusion: Movement via protein channels.
- Active Transport
  - Movement against concentration gradient using ATP.
  - Includes primary (direct use of ATP) and secondary (uses electrochemical gradient) active transport.
Cell Differentiation
- Process by which cells become specialized in structure and function.
- Involves gene expression changes driven by environmental signals.
Apoptosis
- Programmed cell death, crucial for development and homeostasis.
- Involves a series of biochemical events leading to characteristic cell changes.

कोशिका जीवविज्ञान

कोशिका सिद्धांत
- सभी जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं।
- कोशिका जीवन की मूल इकाई है।
- सभी कोशिकाएँ पूर्व-स्थित कोशिकाओं से उत्पन्न होती हैं।

कोशिकाओं के प्रकार

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएँ
- न्यूक्लियस और मेम्ब्रेन-बाउंड अंगिका की कमी।
- आकार में छोटी और सरल (जैसे बैक्टीरिया)।
- आनुवंशिक सामग्री न्यूक्लियोइड क्षेत्र में होती है।
यूकेरियोटिक कोशिकाएँ
- न्यूक्लियस और मेम्ब्रेन-बाउंड अंगिका मौजूद हैं।
- आकार में बड़ी और जटिल (जैसे पौधे, जानवर, फफूंदी)।
- DNA रैखिक और हिस्टोन के साथ जुड़ा हुआ होता है।

कोशिका संरचना

प्लाज्मा झिल्ली
- फॉस्फोलिपिड बाइलेयर जिसमें प्रोटीन समाहित होते हैं।
- चयनात्मक पारगम्य बाधा।
साइटोप्लाज्म
- कोशिका के अंदर जेली जैसी सामग्री।
- अंगिका और साइटोसोल शामिल होते हैं।
न्यूक्लियस
- आनुवंशिक सामग्री (DNA) का स्थल।
- ट्रांसक्रिप्शन और राइबोसोम निर्माण का स्थान।
माइटोकॉन्ड्रिया
- कोशिका की ऊर्जा उत्पन्न करने वाली इकाई।
- ATP उत्पादन का स्थल, सेलुलर श्वसन के माध्यम से।
राइबोसोम
- प्रोटीन संश्लेषण के स्थल।
- साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र या रफ एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम से जुड़े होते हैं।
एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम (ER)
- रफ ER: राइबोसोम से आच्छादित; प्रोटीन संश्लेषित करता है।
- स्मूथ ER: राइबोसोम की कमी; लिपिड संश्लेषण और डिटॉक्सिफिकेशन करता है।
गोल्गी उपकरण
- प्रोटीन और लिपिड को संशोधित, वर्गीकृत और पैक करता है, उन्हें स्राव या कोशिका के भीतर उपयोग के लिए तैयार करता है।
लाइसोज़ोम
- अपशिष्ट और कोशिकीय मलबे को तोड़ने के लिए पाचन एंजाइमों को एन्कोड करता है।
पेरोक्सिसोम
- हानिकारक पदार्थों को डिटॉक्सिफाई करने वाली एंजाइमों और फेटी एसिडों के मेटाबॉलिज्म को शामिल करता है।
साइटोस्केलेटन
- प्रोटीन फिलामेंट्स (माइक्रोट्यूब्यूल्स, माइक्रोफिलामेंट्स, मध्यवर्ती फिलामेंट्स) का नेटवर्क।
- संरचनात्मक समर्थन, कोशिका का आकार प्रदान करता है और गति को सुगम बनाता है।

कोशिका चक्र

इंटरफेज: कोशिका वृद्धि और DNA पुनरुत्पादन।
G1 चरण: कोशिका वृद्धि।
S चरण: DNA संश्लेषण।
G2 चरण: माइटोसिस के लिए तैयारी।
माइटोसिस: न्यूक्लियस का विभाजन; प्रोफेज, मेटाफेज, एanafase, टेलोफेज।
साइटोकाइनेसिस: साइटोप्लाज्म का विभाजन, जिससे दो पुत्र कोशिकाएँ बनती हैं।

कोशिका संचार

कोशिकाएँ रासायनिक संकेतों (हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर) के माध्यम से संवाद करती हैं।
संकेत संचरण पथ बाहरी संकेतों को कोशिकीय प्रतिक्रियाओं में परिवर्तित करते हैं।

कोशिका परिवहन तंत्र

निष्क्रिय परिवहन
- विसरण: उच्च से निम्न संकेंद्रण की ओर गति।
- ऑस्मोसिस: पानी का विसरण।
- सुगमित विसरण: प्रोटीन चैनलों के माध्यम से गति।
सक्रिय परिवहन
- संकेंद्रण ग्रेडिएंट के खिलाफ एटीपी का उपयोग करके गति।
- प्राथमिक (प्रत्यक्ष एटीपी उपयोग) और द्वितीयक (इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट का उपयोग) सक्रीय परिवहन।

कोशिका विभेदन

प्रक्रिया जिसके द्वारा कोशिकाएँ संरचना और कार्य में विशेषीकृत होती हैं।
पर्यावरणीय संकेतों द्वारा संचालित जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तन शामिल हैं।

एपोप्टोसिस

प्रोग्रामित कोशिका मृत्यु, विकास और होमियोस्टेसिस के लिए महत्वपूर्ण।
विशिष्ट कोशिका परिवर्तनों की ओर ले जाने वाली जैव रासायनिक घटनाओं की एक श्रृंखला शामिल होती है।

इस क्विज में सेल बायोलॉजी के प्रमुख सिद्धांतों और कोशिकाओं के प्रकारों की जानकारी दी गई है। आप कोशिका के आधारभूत एकक, प्रोकैरियोटिक और यूकैरियोटिक कोशिकाओं के बीच के भेद को समझेंगे। साथ ही, कोशिका की संरचना जैसे कि कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्म और नाभिक के कार्यों का ज्ञान प्राप्त करेंगे।