📁 सामान्य विज्ञान (General Science) 📖 जीवशास्त्र: पंचसृष्टी वर्गीकरण, पेशीशास्त्र व वनस्पतीशास्त्र (Cell Biology & Botany) ⏱️ 30 मिनिटे वाचन 👁️ 139 views
पेशी रचना, पेशी अंगके व पेशी विभाजन (Cell Structure, Organelles, Mitosis & Meiosis)
पेशी रचना, पेशी अंगके व पेशी विभाजन (Cell Structure, Organelles, Mitosis & Meiosis) या घटकामध्ये पेशी विभाजन (Cell Division, रॉबर्ट हूक (Robert Hooke - १६६५):, 'Cell' (पेशी) या मुद्द्यांचा सविस्तर समावेश आहे.
लेखक: Mahasarav Team• २५ ऑगस्ट, २०२६
१. पेशीचा शोध व पेशी सिद्धांत (Discovery of Cell & Cell Theory)
- रॉबर्ट हूक (Robert Hooke - १६६५): बुचाच्या पातळ छेदाचे सूक्ष्मदर्शकाखाली निरीक्षण करून मधमाश्यांच्या पोळ्यासारख्या लहान कप्प्यांना सर्वप्रथम 'Cell' (पेशी) नाव दिले. (त्याने मृत पेशी पाहिल्या).
- अ‍ॅन्टॉन व्हॅन ल्युव्हेनहॉक (१६७४): सर्वप्रथम जिवंत पेशींचे (जिवाणू, शुक्राणू, प्रोटोझोआ) निरीक्षण केले.
- रॉबर्ट ब्राऊन (१८३१): पेशीतील केंद्रकाचा (Nucleus) शोध लावला.
- पेशी सिद्धांत (Cell Theory - १८३८-३९): जर्मन शास्त्रज्ञ एम. जे. श्लेडेन (वनस्पतीशास्त्रज्ञ) आणि थिओडोर श्वान (प्राणिशास्त्रज्ञ) यांनी मांडला:
- सर्व सजीव हे एका किंवा अनेक पेशींचे बनलेले असतात.
- पेशी हा सजीवांचा संरचनात्मक व कार्यात्मक मूलभूत घटक आहे.
- रुडॉल्फ विरशॉ (१८५५): "Omnis cellula-e-cellula" - नवीन पेशींची निर्मिती ही पूर्वीपासून अस्तित्वात असलेल्या पेशींच्या विभाजनातूनच होते.
२. आदिकेंद्रकी वि. दृश्यकेंद्रकी पेशी (Prokaryotic vs Eukaryotic Cells)
| गुणधर्म | आदिकेंद्रकी पेशी (Prokaryotic Cell) | दृश्यकेंद्रकी पेशी (Eukaryotic Cell) |
|---|---|---|
| आकार | अतिसूक्ष्म (१ ते १० $\mu m$). | मोठा (५ ते १०० $\mu m$). |
| केंद्रक (Nucleus) | अस्पष्ट (केंद्रकपटल नसते), त्याला 'न्युक्लिऑईड' (Nucleoid) म्हणतात. | स्पष्ट व दुहेरी पटलधारी केंद्रक असते. |
| पटलधारी अंगके | तंतुकणिका, गॉल्गी पिंड, लवके नसतात. | सर्व पटलधारी अंगके उपस्थित असतात. |
| रायबोसोम | 70S प्रकार (लहान). | 80S प्रकार (मोठा). |
| गुणसूत्रे (Chromosomes) | केवळ एकच वर्तुळाकार गुणसूत्र. | एकापेक्षा जास्त रेखीय गुणसूत्रे. |
| उदाहरणे | जिवाणू (Bacteria), सायनोबॅक्टेरिया, मायकोप्लाझ्मा. | वनस्पती, प्राणी, कवके, मानवी पेशी. |
🔬 पेशीशास्त्रातील सूक्ष्म वैज्ञानिक सत्ये (Cell Biology Facts):
- गुणसूत्रांची संख्या: आदिकेंद्रकी (Prokaryotes) पेशींमध्ये सामान्यतः (typically) एकच मुख्य गोलाकार गुणसूत्र (Circular nucleoid DNA) असते; परंतु Vibrio cholerae (२ गोलाकार गुणसूत्रे) आणि Borrelia (रेषीय गुणसूत्र) हे महत्त्वाचे अपवाद आहेत.
- दृश्यकेंद्रकी पेशी अंगके अपवाद: सर्वच दृश्यकेंद्रकी पेशींमध्ये प्रत्येक अंगक असतेच असे नाही. उदा. मानवातील परिपक्व तांबड्या पेशी / Mature Mammalian RBCs (लोहित रक्तकणिका) मध्ये केंद्रक नसते आणि मायटोकॉन्ड्रिया व इतर अंगके नसतात.
- पेशीभित्ती (Cell Wall): पेशीभित्ती ही केवळ वनस्पती आणि कवकांपुरती मर्यादित नाही. ती जिवाणू (Bacteria - पेप्टिडोग्लायकन), कवक (Fungi - काइटिन), शैवाल (Algae - सेल्युलोज/सिलिका) आणि वनस्पतींमध्ये आढळते. प्राणी पेशींमध्ये पेशीभित्ती नसते.
- हरितलवके (Chloroplasts): हरितलवके ही हरित वनस्पती पेशी तसेच प्रकाशसंश्लेषी दृश्यकेंद्रकी शैवाल (Photosynthetic Algae, उदा. Spirogyra, Chlamydomonas) मध्ये आढळतात.
- मानवी पेशींचा आकार:
- आकारमानानुसार (By volume) सर्वात लहान पेशी: शुक्राणू (Sperm cell - ~30 µm³).
- व्यासानुसार (By diameter) सर्वात लहान पेशी: सेरेबेलममधील ग्रॅन्युल पेशी (Granule cell - ~4-5 µm).
- सर्वात मोठी मानवी पेशी: स्त्रीबीज / अंडाणू (Mature Ovum - ~120 µm volume).
- सर्वात लांब पेशी: मज्जापेशी (Neuron - १ मीटरपर्यंत).
३. पेशीची प्रमुख अंगके व त्यांची कार्ये (Cell Organelles & Functions)
| अंगक (Organelle) | विशेष टोपणनाव (Nick-name) | शोधकर्ता व रचना | महत्त्वाचे कार्य |
|---|---|---|---|
| १. पेशीभित्तिका (Cell Wall) | - | केवळ वनस्पती पेशी आणि कवक पेशींमध्ये असते (प्राणी पेशीत नसते). सेल्युलोज व पेक्टिनने बनलेली. | पेशीला निश्चित आकार, मजबुती आणि संरक्षण देणे. |
| २. प्रद्रव्यपटल (Plasma Membrane) | निवडक्षम पारपटल (Selectively Permeable) | फॉस्फोलिपिड्स व प्रथिनांचा दुहेरी थर (फ्लुईड मोझॅक मॉडेल - सिंगर व निकोल्सन). | उपयुक्त घटकांना आत घेणे व टाकाऊ घटकांना बाहेर टाकणे. |
| ३. केंद्रक (Nucleus) | पेशीचा मेंदू / नियंत्रण कक्ष (Brain of the Cell) | रॉबर्ट ब्राऊन (१८३१). यात DNA, RNA व गुणसूत्रे असतात. | पेशीच्या सर्व चयापचय क्रिया व जनुकीय माहितीचे नियंत्रण करणे. |
| ४. तंतुकणिका (Mitochondria) | पेशीचे ऊर्जा केंद्र (Powerhouse of the Cell) | अल्टमन (शोध), बेंडा (नाव). दुहेरी पटल, आतील घड्यांना 'क्रिस्टी' (Cristae) म्हणतात. | पेशीय श्वसन करून ATP स्वरूपात ऊर्जा निर्माण करणे. (यांचे स्वतःचे DNA व रायबोसोम असतात!). |
| ५. रायबोसोम (Ribosomes) | प्रथिने निर्मितीचा कारखाना (Protein Factory) | जॉर्ज पॅलाडे (१९५३). पटल नसलेले सर्वात लहान अंगक. | प्रथिन संश्लेषण (Protein Synthesis) करणे. |
| ६. लयकारिका (Lysosomes) | आत्मघातकी पिशव्या (Suicide Bags) / स्वच्छता कामगार | ख्रिश्चन डी ड्यूव्ह (१९५५). पचन विकरांनी (Hydrolytic enzymes) भरलेल्या पिशव्या. | जीर्ण अंगकांचे व बाह्य जंतूंचे पचन करणे; पेशी जुनी/खराब झाल्यास स्वतः फुटून संपूर्ण पेशीचे पचन करणे. |
| ७. गॉल्गी पिंड (Golgi Apparatus) | पेशीचे ट्रॅफिक पोलीस / पॅकेजिंग विभाग | कॅमिलो गॉल्गी (१८९८). चपट्या पिशव्यांची रचना (सिस्टर्नी). | प्रथिनांवर प्रक्रिया करणे, त्यांचे पॅकेजिंग करणे व स्राव पाडणे. |
| ८. अंतर्द्रव्यजालिका (Endoplasmic Reticulum - ER) | पेशीचा सांगाडा | • खडबडीत (RER): रायबोसोम असतात (प्रथिने वहन). • गुळगुळीत (SER): रायबोसोम नसतात (मेद/लिपिड संश्लेषण). |
पेशीतील घटकांचे अंतर्गत वहन व यांत्रिक आधार. |
| ९. हरितलवके (Chloroplasts) | वनस्पतीचे स्वयंपाकघर (Kitchen of the Plant) | फक्त वनस्पती पेशीत आढळतात. यात 'हरितद्रव्य' (Chlorophyll - यात मॅग्नेशियम $Mg$ धातू असतो) असते. | प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे अन्न (ग्लुकोज) तयार करणे. (यांचेही स्वतःचे DNA असतात). |
| १०. रिक्तिका (Vacuoles) | साठवणूक भांडार | वनस्पती पेशीत एकच मोठी मध्यवर्ती रिक्तिका असते; प्राणी पेशीत अनेक लहान असतात. | पाणी, अन्न, क्षार व टाकाऊ पदार्थांचा साठा करणे. |
४. पेशी विभाजन (Cell Division: Mitosis vs Meiosis)
| मुद्दा | समसूत्री विभाजन (Mitosis) | अर्धसूत्री / अर्धगुणी विभाजन (Meiosis) |
|---|---|---|
| कोठे घडते? | कायिक पेशी (Somatic cells) व मूलपेशींमध्ये घडते. | जनन पेशींमध्ये (Germ cells) घडते (शुक्राणू व अंडपेशी निर्मिती). |
| तयार होणाऱ्या पेशी | एका जनक पेशीपासून २ जन्य पेशी तयार होतात. | एका जनक पेशीपासून ४ जन्य पेशी तयार होतात. |
| गुणसूत्रांची संख्या | गुणसूत्रांची संख्या समान (द्विगुणी - 2n) राहते (उदा. ४६ $\rightarrow$ ४६, ४६). | गुणसूत्रांची संख्या निम्मी (एकगुणी - n) होते (उदा. ४६ $\rightarrow$ २३, २३, २३, २३). |
| कार्य | शरीराची वाढ, झीज भरून काढणे, जखम बरी होणे. | युग्मक निर्मिती व लैंगिक पुनरुत्पादन (प्रजातीतील गुणसूत्र संख्या स्थिर ठेवणे). |
🔬 पेशी अंगके, त्यांची कार्ये व टोपणनावे (Cell Organelles Master Table)
रॉबर्ट हूक यांनी १६६५ मध्ये बूचाच्या झाडाच्या सालीमध्ये पेशीचा (Cell) शोध लावला. पेशीतील विविध सूक्ष्म अवयवांना अंगके (Organelles) म्हणतात:
| पेशी अंगक (Organelle) | परीक्षेतील प्रसिद्ध टोपणनाव | शोधकर्ता | प्रमुख जैविक कार्य व वैशिष्ट्ये |
|---|---|---|---|
| केंद्रक (Nucleus) | पेशीचा मेंदू / नियंत्रण कक्ष | रॉबर्ट ब्राऊन (१८३१) | पेशीच्या सर्व चयापचय क्रियांचे नियंत्रण करतो. यात DNA व गुणसूत्रे (Chromosomes) असतात. |
| तंतुकणिका (Mitochondria) | पेशीचे ऊर्जा केंद्र (Powerhouse of the Cell) | अल्टमन (१८८६) / नाव: बेंडा | क्रेब्स चक्राद्वारे (Krebs Cycle) ग्लुकोजचे ऑक्सिडीकरण करून ATP (Adenosine Triphosphate) या ऊर्जा चलनाची निर्मिती करते. स्वतःचा DNA असतो. |
| लायसोसोम (Lysosome - लयकारिका) | आत्मघाती पिशव्या (Suicide Bags) | क्रिश्चियन डी ड्युवे (१९५५) | यात शक्तिशाली पाचक विकरे असतात. जीर्ण किंवा संसर्ग झालेल्या पेशींचा स्वतःच नाश करतात; पेशीची कचरा विल्हेवाट प्रणाली. |
| रायबोसोम (Ribosome) | प्रथिने निर्मितीचा कारखाना (Protein Factory) | जॉर्ज पॅलेड (१९५५) | आकाराने सर्वात लहान अंगक. RNA व प्रथिनांनी बनलेले असून प्रथिनांचे संश्लेषण (Protein synthesis) करते. आवरणरहित असते. |
| गॉल्गी पिंड (Golgi Body) | पेशीचे पोस्ट ऑफिस / पॅकेजिंग विभाग | कॅमिलो गॉल्गी (१८९८) | प्रथिने व स्निग्ध पदार्थांचे रूपांतर, पॅकेजिंग व स्राव करण्याचे कार्य करते. |
| हरितलवक (Chloroplast) | वनस्पतीचे स्वयंपाकघर (Kitchen of Plant) | शिम्पर (१८८३) | फक्त वनस्पती पेशीत असते. क्लोरोफिल रंगद्रव्य सूर्यप्रकाश शोषून प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे अन्न बनवते. स्वतःचा DNA असतो. |
🌱 वनस्पती पेशी (Plant Cell)
• पेशीपटलाबाहेर सेल्युलोजची बनलेली पेशीभित्तिका (Cell Wall) असते.
• प्रकाशसंश्लेषणासाठी हरितलवके (Chloroplasts) असतात.
• मध्यभागी एकच मोठी रिक्तिका (Large Central Vacuole) असते.
• पेशीचा आकार चौकोनी किंवा बहुकोनी ठोकळ्यासारखा असतो.
🐾 प्राणी पेशी (Animal Cell)
• पेशीभित्तिका नसते; सर्वात बाहेरचे आवरण प्रद्रव्यपटल (Plasma membrane) असते.
• हरितलवके किंवा लवके नसतात.
• रिक्तिका आकाराने अतिशय लहान व तात्पुरत्या असतात.
• पेशी विभाजनासाठी तारकाकेंद्र (Centrosome/Centriole) असते.
👮♂️ पोलीस भरती व सरळसेवा 'गोल्डन' वन-लाइनर तथ्ये (Cell Facts)
📌 पेशीचा शोध: रॉबर्ट हूक (१६६५ - 'मायक्रोग्राफिया' ग्रंथात उल्लेख).
📌 जिवंत पेशी सर्वप्रथम कोणी पाहिली: अँथनी व्हॉन ल्युवेनहॉक (१६७४ - जीवाणू व शुक्राणू).
📌 पेशी सिद्धांत (Cell Theory): थिओडोर श्वान व मॅथियास श्लेडेन (१८३८-३९).
📌 "नवीन पेशी जुन्या पेशींपासूनच तयार होतात": रुडॉल्फ विर्चो (Omnis cellula-e-cellula).
📌 शरीराचे ऊर्जा चलन (Energy Currency): ATP (Adenosine Triphosphate).
📌 स्वतःचा DNA असणारी पेशी अंगके: तंतुकणिका (Mitochondria) व हरितलवक (Chloroplast).
📌 मानवी शरीरातील सर्वात लांब पेशी: चेतापेशी / मज्जापेशी (Neuron - सुमारे १ मीटर लांब).
📌 मानवी शरीरातील सर्वात लहान पेशी: शुक्राणू (Sperm) / मेंदूतील सेरेबेलम ग्रॅन्युल पेशी.
📌 समसूत्री विभाजन (Mitosis): शरीराची वाढ व झीज भरून काढण्यासाठी कायिक पेशीत होते ($2n \rightarrow 2n$).
📌 अर्धसूत्री विभाजन (Meiosis): शुक्राणू व अंडपेशी निर्मितीच्या वेळी जनन पेशीत होते ($2n \rightarrow n$).
📝 MPSC Combine व राज्यसेवा सराव प्रश्न
प्र. १. पेशीमधील कोणत्या अंगकाला 'आत्मघाती पिशव्या' (Suicide Bags) म्हणून ओळखले जाते? [MPSC Group C & Police Bharti]
(A) रायबोसोम
(B) तंतुकणिका
(C) लायसोसोम (लयकारिका)
(D) गॉल्गी संकुल
उत्तर: (C) लायसोसोम. स्पष्टीकरण: पेशी जीर्ण झाल्यास किंवा इजा झाल्यास लायसोसोम फुटतात आणि त्यातील पाचक विकरे स्वतःच्याच पेशीचे पचन करून टाकतात, म्हणून त्यांना आत्मघाती पिशव्या म्हणतात.
प्र. २. केंद्रकाव्यतिरिक्त (Nucleus) स्वतःचा स्वतंत्र DNA असणारे पेशी अंगक खालीलपैकी कोणते? [MPSC Combine B]
(A) तंतुकणिका (Mitochondria)
(B) आंतरद्रव्यजालिका
(C) रायबोसोम
(D) लायसोसोम
उत्तर: (A) तंतुकणिका. स्पष्टीकरण: तंतुकणिका आणि वनस्पतींमधील हरितलवक (Chloroplast) या दोन अंगकांकडे स्वतःचा गोलाकार DNA आणि रायबोसोम्स असतात, त्यामुळे ते स्वतःची काही प्रथिने स्वतः तयार करू शकतात.
🎯 सराव परीक्षा (Practice Quiz)
जीवशास्त्र: पेशीशास्त्र व वनस्पतीशास्त्र सराव चाचणी ०५
या घटकाचा अभ्यास पूर्ण झाला असल्यास लगेच चाचणी सोडून सराव करा.
📝
4 टेस्ट्स या घटकावर आधारित मोफत सराव टेस्ट्स (Free Practice Tests)
1
जीवशास्त्र: पेशीशास्त्र व वनस्पतीशास्त्र सराव चाचणी ०५
⏱️ 15 मि.•🏆 20 गुण मोफत
3
जीवशास्त्र - पेशी रचना, पेशी अंगके व पेशी विभाजन - सराव चाचणी
⏱️ 15 मि.•🏆 15 गुण मोफत
4
जीवशास्त्र - वनस्पतींचे वर्गीकरण, पोषण व प्रकाशसंश्लेषण - सराव चाचणी
⏱️ 15 मि.•🏆 15 गुण मोफत