नोट्स
अभ्यासघटक :
|
पेशी : सजीवांचे रचनात्मक आणि कार्यात्मक घटक म्हणजे पेशी होय.
- पेशी निरनिराळ्या आकारांच्या आणि प्रकारच्या असतात. त्यांच्या कार्यांनुसार हे प्रकार पडतात. पेशीपासून शरीरातील प्रत्येक अवयव बनतात.
पेशीरचना ( Cell Structure) :
- सजीवांमध्ये दोन प्रकारच्या पेशी असतात. त्या म्हणजे आदिकेंद्रकी आणि दृश्यकेंद्रकी या होत.
- यांपैकी दृश्यकेंद्रकी प्रकारच्या पेशीमध्ये आणखी दोन प्रकार आढळतात. उदा., वनस्पती पेशी आणि प्राणी पेशी.
- सूक्ष्मदर्शी यंत्राच्या साहाय्याने पेशींचे निरीक्षण करता येते.
पेशीचे भाग (Parts of Cell) :
(i) पेशीभित्तिका (Cell wall) :
रचना :
- पेशीभित्तिका म्हणजे पेशीपटलाभोवती असणारे मजबूत व लवचिक आवरण.
- शैवाल, कवक व वनस्पतीपेशींभोवती आढळते; प्राणीपेशीला पेशीभित्तिका नसते.
गुणधर्म :
- पेशीभित्तिका मूलत: सेल्युलोज व पेक्टीन ह्या कर्बोदकांपासून बनलेली असते. कालांतराने आवश्यकतेनुसार लिग्निन, सुबेरिन, क्युटीन अशी बहुवारिके पेशीभित्तिकेत तयार होतात.
कार्ये : पेशीला आधार देणे, पेशीत जाणाऱ्या अतिरिक्त पाण्याला अडवून पेशीचे रक्षण करणे.
(ii) प्रदव्यपटल/पेशीपटल (Plasma membrane/Cell membrane) :
रचना :
- हे पेशीभोवती असणारे पातळ, नाजूक व लवचिक आवरण. सर्व प्रकारच्या पेशींच्या सभोवती आढळते.
- स्फुरिल मेदाच्या (Phospholipid) दोन थरांमध्ये मिसळलेले प्रथिनांचे रेणू - अशी प्रद्रव्यपटलाची रचना असते.
गुणधर्म :
- प्रद्रव्यपटल काही ठराविक पदार्थांना ये-जा करू देते, तर काही पदार्थांना अटकाव करते; म्हणून त्याला निवडक्षम पारपटल (selective Permeable membrane) म्हणतात.
- या गुणधर्मा मुळे पाणी, क्षार, ऑक्सिजन असे उपयुक्त रेणू पेशीत प्रवेश करतात. तर कार्बनडाय ऑक्साइडसारखे टाकाऊ पदार्थ पेशीबाहेर पडतात.
कार्ये :
- पेशीपटल हे निवडक्षम पारपटल म्हणून कार्य करते. काही उपयुक्त पदार्थांना ते पेशीत येऊ देते, तर नको असलेल्या पदार्थांना पेशीच्या आत येण्यास मज्जाव करते.
- पेशीपटलामुळे समस्थिती राखली जाते. पेशीबाहेर काहीही झाले तरी पेशीपटलामुळे पेशीतील पर्यावरण कायम राखले जाते.
- पेशीय भक्षण आणि पेशी उत्सर्जन ही दोन्ही कार्ये पेशीपटलामुळे होतात.
- विसरण आणि परासरण या प्रक्रिया पेशीपटलामुळे चालतात.
- प्राणी पेशीमध्ये पेशीपटल हे सर्वांत बाहेरचे आवरण असल्यामुळे ते पेशीच्या अंतर्गत भागाचे संरक्षण देखील करते.
पेशींमधला पदार्थांचा प्रवास : निरनिराळ्या पदार्थांचा प्रवास पेशीच्या विसरण आणि परासरण या प्रक्रियांनी होतो. त्यामुळे पदार्थ आत-बाहेर सरकू शकतात.
ऊर्जा वापरून चालणाऱ्या पेशींच्या क्रिया :
- पेशीय भक्षण (Endocytosis) : पेशीच्या बाहेरील बाजूकडून पेशीच्या आत काहीही घेणे म्हणजे पेशीय भक्षण होय.
- पेशी उत्सर्जन (Exocytosis) : नको असलेले पदार्थ पेशीतून बाहेरच्या बाजूस टाकणे म्हणजे पेशी उत्सर्जन होय.
ऊर्जा न वापरता चालणाऱ्या पेशींच्या क्रिया :
(i) विसरण (Diffusion) : रेणूंच्या जास्त संहती असलेल्या भागाकडून कमी संहती असलेल्या भागाकडे होणारा प्रवास म्हणजे विसरण होय.
- द्रव पदार्थ किंवा वायू हे विसरण प्रक्रिया दाखवतात.
(ii) परासरण (Osmosis) : द्रावक आणि द्राव्य पदार्थांची निवडक्षम पारपटलातून होणारी हालचाल म्हणजे परासरण होय.
- द्राव्य पदार्थाचे कमी संहती असलेल्या भागातून जास्त संहती असलेल्या भागाकडे परासरण होत असते.
- द्रावक पदार्थांची हालचाल जास्त संहती असलेल्या भागाकडून कमी संहती असलेल्या भागाकडे होत असते. परासरणाची हालचाल ही भौतिक प्रक्रिया असते.
- या प्रक्रियांना ऊर्जा लागत नसल्याने अशा प्रक्रियांना निष्क्रिय (Passive) प्रक्रिया म्हणतात.
द्रावण : द्रावकात द्राव्य विरघळल्यावर त्याचे द्रावण होते.
पेशीचा पेशीपटल हा निवडक्षम पारपटल असतो. ज्या वेळी तीन सारख्या पेशी तीन प्रकारच्या द्रावणांत म्हणजेच समपरासारी (Isotonic) द्रावण, अवपरासारी (Hypotonic) द्रावण आणि अतिपरासारी (Hypertonic) द्रावण यांत निरनिराळ्या ठेवल्या तर या प्रत्येक द्रावणात परासरण क्रिया होते.
(अ) समपरासारी (Isotonic) द्रावण : पेशीभोवती असलेले माध्यम व पेशी या दोन्हींतील पाण्याचे प्रमाण सारखे असते. त्यामुळे पाणी आत वा बाहेर जात नाही.
(ब) अवपरासारी (Hypotonic) द्रावण : पेशीतील पाण्याचे प्रमाण कमी व सभोवतालच्या माध्यमातील पाण्याचे प्रमाण जास्त असल्याने पाणी पेशीत शिरते. याला अंतःपरासण (Endosomis) म्हणतात.
- उदा. बेदाणे पाण्यात ठेवल्यावर काही वेळाने फुगतात.
(क) अति परासारी (Hypertonic) द्रावण : पेशीतील पाण्याचे प्रमाण जास्त व पेशीभोवतालच्या माध्यमातील पाण्याचे प्रमाण कमी असल्याने पेशीतून पाणी बाहेर पडते.
- उदा. फळांच्या फोडी साखरेच्या घट्ट पाकात टाकल्यास फोडींतील पाणी पाकात जाऊन थोड्या वेळाने त्या आकसतात.
- अति परासरी द्रावणात ठेवल्याने प्राणीपेशी किंवा वनस्पतीपेशीतील पाणी बहिःपरासरण (Exosmosis) प्रक्रियेमुळे बाहेर पडते आणि पेशीद्रव्य आकसते. ह्या क्रियेला रससंकोच (Plasmolysis) म्हणतात.
(iii) पेशीद्रव्य (Cytoplasm) : प्रद्रव्यपटल व केंद्रक यांमधील तरल पदार्थाला पेशीद्रव्य म्हणतात.
- पेशीद्रव्य हा चिकट पदार्थ असून तो सतत हालचाल करीत असतो.
- त्यात अनेक पेशीअंगके विखुरलेली असतात.
- पेशीत रासायनिक अभिक्रिया घडून येण्यासाठी पेशीद्रव्य हे माध्यम आहे.
- पेशीअंगकांव्यतिरिक्त असलेला पेशीतील भाग म्हणजे पेशीद्रव्य (Cytosol).
- पेशीद्रवात अमिनो आम्ले , ग्लुकोज, जीवनसत्त्वे साठवलेली असतात.
- मोठ्या केंद्रीय रिक्तिकेमुळे वनस्पतीपेशीत पेशीद्रव्य कडेला सारलेले असते.
- वनस्पतीपेशीतील पेशीद्रव्यापेक्षा प्राणीपेशीतील पेशीद्रव्य हे अधिक कणयुक्त व दाट असते.
| माहितीसाठी :
पेशीद्रव आणि पेशीद्रव्य या दोन निरनिराळ्या संज्ञा आहेत. इंग्लिशमध्ये त्यांना अनुक्रमे cytosol आणि cytoplasm असे म्हटले जाते. |
पेशी अंगके (Cell organelles) :
- विशिष्ट कार्य करणारे पेशीतील उपघटक म्हणजे पेशीअंगके. ही अंगके म्हणजे ‘पेशीचे अवयव’ आहेत.
- प्रत्येक अंगकाभोवती मेदप्रथिनयुक्त पटल असते.
- केंद्रक व हरितलवक यांव्यतिरिक्त इतर सर्व अंगके ही इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाच्या मदतीनेच पाहता येतात.
केंद्रक (Nucleus) :
रचना :
- केंद्रकाभोवती दुहेरी आवरण व त्यावर केंद्रकी छिद्रे.
- केंद्रकाच्या आत-बाहेर होणारे पदार्थांचे वहन या छिद्रांमधून होते.
- एक गोलाकार केंद्रकी (Nucleolus) असते.
- रंगसूत्रांचे जाळे असते.
- पातळ दोऱ्यांसारखी दिसणारी रंगसूत्रे गुणसूत्रात रूपांतरित होतात. हे पेशीविभाजनाच्या वेळी होते.
- जनुके म्हणजे गुणसूत्रातील कार्यात्मक घटक.
कार्ये :
- नियंत्रण करण्याच्या क्रिया : चयापचय क्रिया व पेशीविभाजन.
- अनुवंशिक गुणांचे संक्रमण जनुकांच्या साहाय्याने पुढील पिढीकडे करणे.
- लोहित रक्तकणिका आणि रसवाहिन्यांतील चाळणी नलिका यांत केंद्रक नसतो.
- लोहित रक्तकणिकांमध्ये केंद्रक नसल्याने हिमोग्लोबिनसाठी अधिक जागा उपलब्ध होऊन त्यामुळे जास्त ऑक्सिजनचे वहन होते.
- तसेच रसवाहिन्यांतील चाळणी नलिका पोकळ असल्यामुळे अन्नपदार्थांचे वहन सोपे होते.
आंतर्द्रव्यजालिका (Endoplasmic Reticulum) :
रचना :
- पेशीच्या आतमध्ये विविध पदार्थांचे वहन करणाऱ्या अंगकाला आंतर्द्रव्यजालिका म्हणतात. तरल पदार्थांनी भरलेल्या सूक्ष्मनलिका व पट एकमेकांना जोडले जाऊन बनलेली जाळ्या सारखी रचना असते.
- आतील बाजूने केंद्रकाला तर बाहेरील बाजूने प्रद्रव्यपटलाला जोडलेली असते.
- पृष्ठभागावर रायबोझोम्सचे कण असतील तर तिला खडबडीत आंतर्द्रव्यजालिका म्हणतात.
- गुळगुळीत आंतर्द्रव्यजालिका : यावर रायबोझोम्सचे कण नसतात.
कार्ये :
- आंतर्द्रव्यजालिका सांगाड्याप्रमाणे पेशीला आधार देतात.
- प्रथिनांचे वहन करतात.
- शरीरात आलेले विषारी पदार्थ विरघळवले जाऊन शरीराबाहेर टाकले जातात.
गॉल्गी काय (गॉल्गी संकुल) - Golgi Complex :
रचना :
- एकमेकांना समांतर रचलेल्या 5-8 चपट्या, पोकळ कोशांपासून गॉल्गी संकुल बनते. या कोशांना ‘कुंडे’ म्हणतात.
- कुंडांमध्ये विविध प्रकारची विकरे असतात.
- आंतर्द्रव्यजालिकेकडून आलेली प्रथिने गोलीय पीटिकांमध्ये बंदिस्त होतात.
- पेशीद्रव्यामार्फत ह्या पीटिका गॉल्गी संकुलापर्यंत येतात, त्याच्या निर्मितीक्षम बाजूशी संयोग पावून त्यांतील द्रव्य कुंडांमध्ये पाठवले जाते.
- कुंडांच्या घड्यांतून पुढे सरकताना विकरांमुळे त्या द्रव्यांमध्ये बदल होत जातात. ही बदल झालेली प्रथिने पुन्हा गोलीय पीटिकांमध्ये बंद होऊन गॉल्गी संकुलाच्या परिपक्व बाजूने बाहेर पडतात.
कार्ये :
- पेशीतील स्रावी अंगक आहे.
- पेशीत संश्लेषित होणारे पदार्थ (विकरे, प्रथिने, वर्णके इत्यादी) परिपक्व करीत त्यांची विभागणी करून त्यांना पेशीमध्ये किंवा पेशीबाहेर अपेक्षित ठिकाणी पोहोचवणे.
- रिक्तिका व स्त्रावी पीटिका यांची निर्मिती.
- पेशीभित्तिका, प्रद्रव्यपटल व लयकारिका यांच्या निर्मितीस मदत करणे.
सर्वप्रथम गॉल्गी संकुलाचे वर्णन कॅमिलिओ गॉल्गी या शास्त्रज्ञाने केले आहे. 'काळी अभिक्रिया' हे रंजन तंत्र त्यांनी विकसित करून त्या साहाय्याने त्यांनी चेतासंस्थेचा सखोल अभ्यास केला. सँटियागो काजल या शास्त्रज्ञाबरोबर त्यांना 1906 मध्ये नोबेल पारितोषिक मिळाले.
लयकारिका (Lysosomes) :
रचना :
- पेशीत घडणाऱ्या चयापचय क्रियांमध्ये जे टाकाऊ पदार्थ तयार होतात, त्यांची विल्हेवाट लावणारी संस्था म्हणजे लयकारिका.
- हे साधे एकपटलाने वेष्टित कोश असून त्यांमध्ये पाचक विकरे असतात.
कार्ये :
- रोगप्रतिकार यंत्रणा लयकारिकेवर अवलंबून असते. जीवाणू व विषाणूंना नष्ट करते.
- जीर्ण व कमजोर पेशीअंगके, कार्बनी कचरा इत्यादी टाकाऊ पदार्थ लयकारिकेमार्फत बाहेर टाकले जातात, म्हणून त्यांना उद्ध्वस्त करणारे पथक असे म्हणतात.
- पेशी जुनी किंवा खराब झाली की लयकारिका फुटून व त्यातील विकरे स्वतःच्याच पेशीचे पचन करतात. म्हणून त्यांना आत्मघाती पिशव्या असे म्हणतात.
- पेशीत साठवलेल्या प्रथिने व मेद यांचे पचन लयकारिका उपासमारीच्या काळात करते.
तंतुकणिका (Mitochondria)
रचना :
- तंतुकणिका दुहेरी आवरणांची बनलेली दिसते.
- तंतुकणिकेचे बाह्य आवरण सच्छिद्र तर आतील आवरण घड्यांनी (शिखांनी) बनलेले असते.
- तंतुकणिकेच्या आतील पोकळीत असलेल्या जेलीसदृश द्रव्यात रायबोझोम्स, फॉस्फेट कण व डीऑक्सीरायबो न्युक्लिक आम्ल (DNA) रेणू असतात.
कार्ये :
- पेशींतील कर्बोदके व मेदाचे विकरांच्या साहाय्याने ऑक्सिडीकरण करणे.
- ATP चे रेणू तयार करणे. ऑक्सिडीकरणात मुक्त झालेली ऊर्जा ATP (अॅडेनोसाईन ट्रायफॉस्फेट) च्या रूपात साठवणे.
- प्रथिन, कर्बोदके आणि मेद यांचे रेणू तयार करणे.
महत्त्वाचे :
- तंतुकणिका स्वतःची प्रथिने स्वतः तयार करते. वनस्पती पेशीत तंतुकणिका कमी संख्येने असतात; तर प्राणी पेशीत जास्त असतात.
- तांबड्या रक्तपेशीत, म्हणजेच लोहित रक्तकणिकेत तंतुकणिका नसतात. त्या पेशी ऑक्सिजन वाहून नेताना, त्यांच्या स्वतःसाठी तो वापरत नाहीत.
रिक्तिका (Vacuoles) :
रचना :
- पेशीतील घटकद्रव्याची साठवण करणारे पेशीअंगक म्हणजे रिक्तिका होय.
- रिक्तिकांना ठरावि क आकार नसतो. पेशीच्या गरजेनुसार रिक्तिकेची रचना
- बदलत असते. रिक्तिकेचे पटल एकपदरी असते.
कार्ये :
- पेशीचा परासरणीय दाब नियंत्रित ठेवणे.
- चयापचय क्रियेत बनलेली उत्पादिते (ग्लायकोजेन, प्रथिने, पाणी) साठवणे.
- प्राणीपेशीतील रिक्तिका टाकाऊ पदार्थ साठवतात, तर अमिबाच्या रिक्तिकेत अन्न पचनपूर्व साठवले जाते.
- वनस्पतीपेशीतील रिक्तिका पेशीद्रवाने भरलेल्या असून त्या पेशीला ताठरता व दृढता देतात.
लवके (Plastids) :
रचना :
- द्विपटल असलेले पेशीअंगक.
- आतील आणि बाहेरील आवरण असते. थॅलॅकॉइड यात पीठिका आणि लवककणी दिसतात. त्यात हरित द्रव्य असते.
- पीठिकेत जलीय द्रव्य असून त्यात विकरे असतात.
लवकांचे प्रकार व कार्ये :
तीन प्रकारच्या लवकाची कार्ये :
- हरित लवक : सौर ऊर्जा शोषून तिचे रासायनिक ऊर्जेत म्हणजे अन्नात रूपांतर करणे. रंगद्रव्य : हरितद्रव्य (ChlorophyII) उदा., हिरवी पाने.
- वर्णलवके (रंगीत लवके/Chromoplasts) : फुला-फळांना विविध रंग प्रदान करणे. कॅरोटीन-लाल (उदा., गाजर), झॅन्थोफिल-पिवळा अॅन्थोसायनिन- जांभळा, निळा, बिटालीन्स-गडद गुलबक्षी (उदा., बीट),
- अवर्णलवके किंवा पांढरी/रंगहीन लवके/(Leucoplasts) : पिष्टमय पदार्थ, मेद व प्रथिनांचे संश्लेषण व साठवण करतात.
महत्त्वाचे : केवळ वनस्पतीमध्येच लवके असतात. हरितलवकांमुळे प्रकाश-संश्लेषण प्रक्रिया होते. तंतुकणिका आणि लवके स्वतःची प्रथिने स्वतः तयार करू शकतात. त्यांच्यात रायबोझोम आणि त्यांचा स्वतःचा DNA असतो.
कार्य संस्थांचे :
राष्ट्रीय पेशी विज्ञान केंद्र (National Centre for Cell Science-NCCS) :
ही संस्था सरकारच्या जैवतंत्रज्ञान विभागाअंर्तगत कार्यरत असलेली स्वायत्त संस्था आहे.
सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठाच्या आवारात ही संस्था असून पेशीजीव विज्ञानविषयक संशोधन करते.
संशोधन क्षेत्र :
- राष्ट्रीय प्राणी पेशी भांडारासाठी सेवा देण्याचे प्रमुख कार्य.
- कॅन्सरसारख्या रोगावर सुद्धा उपचाराबाबतचे संशोधन कार्य.
आदिकेंद्रकी पेशी आणि दृश्यकेंद्रकी पेशी :
दोन पेशींतील महत्त्वाचे फरक :
| दृश्यकेंद्रकी पेशी | आदि केंद्रकी पेशी | |
| आकार | 5-100 मायक्रो मीटर | 1-10 मायक्रो मीटर |
| गुणसूत्र संख्या | एकापेक्षा जास्त | एकच |
| केंद्रक | केंद्रकपटल, केंद्रकी व केंद्रकद्रव्य असलेले सुस्पष्ट केंद्रक असते. | केंद्रकसदृश केंद्रकाभ असतो. |
| तंतूकणिका, लवके | असतात. | आवरणयुक्त अंगके नसतात. |
| उदाहरणे | उच्चविकसित एकपेशीय व बहुपेशीय वनस्पती व प्राणी यांमध्ये आढळतात. | जीवाणू |