Biology | జీవి ఆవిర్భావానికి మూలం.. అంతర్గత విధులకు నిలయం

జీవుల శరీర నిర్మాణాత్మక, క్రియాత్మక ప్రమాణం కణం. ఒక జీవి ఉద్భవించడానికి ప్రాథమిక నిర్మాణం కణం. ఇది వివిధ కణాలతో నిర్మితమై ఉంటుంది. కణంలోని కణాంగాలు ఒక్కొక్కటి ఒక్కో విధిని నిర్వర్తిస్తాయి. కణంలో రెండు ముఖ్యమైన భాగాలుంటాయి. అవి కణకవచం, జీవపదార్థం. జీవ పదార్థంలో వివిధ కణాంగాలుంటాయి.

కణ నిర్మాణం

కణ కవచం

• ఇది మొక్కల్లో మాత్రమే ఉండి జంతువుల్లో లోపిస్తుంది.
• కణ కవచం పిండి పదార్థంతో నిర్మితమై ఉంటుంది.
• శిలీంధ్రాలు, వృక్ష కణాల్లో ప్లాస్మా పొరను కప్పుతూ ఏర్పడి ఉండే నిర్జీవ పొర.
• కణకవచాన్ని మొదటిసారి ఓక్‌ వృక్షం బెరడు కణజాలంలో రాబర్ట్‌హుక్‌ (1665) గుర్తించాడు.
• ఇది కణానికి ఆకారం, రక్షణ, యాంత్రిక ఆధారాన్నిస్తుంది.
• కణ కవచం ఎత్తైన కొమ్మలు వంగిపోకుండా, విరగకుండా తోడ్పడుతుంది.

జీవపదార్థం

• కణాల్లో నిండి ఉన్న పారదర్శకమైన, స్నిగ్దమైన, కొల్లాయిడల్‌ ద్రవాన్ని జీవపదార్థం అంటారు.
• పర్కింజే అనే శాస్త్రవేత్త దీనికి జీవపదార్థం అనే పేరు పెట్టాడు.
• జీవపదార్థాన్ని జీవక్రియల కేంద్రం అంటారు.
  కణత్వచం/ప్లాస్మా త్వచం
• కణకవచం కింద ఉండే పలుచటి పొరను కణ త్వచం/ప్లాస్మా త్వచం/ప్లాస్మా పొర అంటారు. ఇది జీవపదార్థాన్ని ఆవరించి ఉండే సజీవ పొర.
• ఇది సుమారు 52 శాతం ప్రొటీన్‌లు, 40 శాతం లిపిడ్‌లతో నిర్మితమై ఉంటుంది.
• ప్లాస్మా త్వచం నిర్మాణాన్ని వివరించడానికి డేవ్‌సన్‌, డేనియల్‌ అనే శాస్త్రవేత్తలు ట్రై లామెల్లార్‌/శాండ్‌విచ్‌ నమూనాను, సింగర్‌-నికల్‌సన్‌ అనే శాస్త్రవేత్తలు ఫ్లూయిడ్‌ మొజాయిక్‌ నమూనాను ప్రతిపాదించారు.
• ప్లాస్మా త్వచం పారగమ్యత లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• ఇది కణానికి, కణంలోని అంశాలకు నిర్ధిష్టమైన ఆకారాన్నిస్తుంది.
• ఇది జంతు కణాలను గాయాల నుంచి రక్షిస్తుంది.
• పదార్థాల రవాణాలో తోడ్పడుతుంది.
• కొన్ని జంతు కణాలు మిద్యాపాదాలను ఏర్పరచడం ద్వారా గమనంలో తోడ్పడుతుంది.
• ఇది ద్రవాభిసరణ క్రమతలో తోడ్పడుతుంది.
  కణాంగాలు
• కణద్రవ్యంలో వివిధ రకాల కణాంగాలు ఉంటాయి. ఇవి ప్లాస్టిడ్‌లు, మైటోకాండ్రియా, రైబోసోమ్‌లు, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం, గాల్జీ సంక్లిష్టం, లైసోసోమ్‌లు, రికిక్తలు, సెంట్రోసోమ్‌లు, పెరాక్సిసోమ్‌లు, ఆక్సీసోమ్‌లు, కణద్రవ్య అస్థిపంజరం, శైలికలు, కశాభాలు, కేంద్రకం మొదలైనవి.
  ప్లాస్టిడ్‌లు
• వీటిని లీవెన్‌హుక్‌ గుర్తించగా, షింపర్‌ అనే శాస్త్రవేత్త పేరుపెట్టాడు. ఇవి మొక్కల్లో మాత్రమే ఉంటాయి. జంతువులు, బ్యాక్టీరియా, నీలిఆకుపచ్చ శైవలాలు, శిలీంధ్రాల్లో లోపించాయి. వీటిని వర్ణయుత (క్రోమోప్లాస్ట్‌, క్లోరోప్లాస్ట్‌) వర్ణరహిత (ల్యూకోప్లాస్ట్‌) ప్లాస్టిడ్‌లుగా వర్గీకరించవచ్చు.
  హరితరేణువులు
• హరితరేణువులను గుర్తించింది సాక్స్‌. పేరు పెట్టింది షింపర్‌.
• ఇవి మొక్కల్లోని ఆకుపచ్చని భాగాల్లో ఉంటాయి.
• వీటిలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిగి ఆహార పదార్థాలు తయారవుతాయి. కాబట్టి హరితరేణువును కణం వంట గది (Kitchen House of the Cell) అంటారు.
• దీనిలో గుండ్రటి DNA ఉండి స్వయం ప్రతికృతికి తోడ్పడుతుంది. కాబట్టి వీటిని కణంలో కణం అని, పాక్షిక స్వయం ప్రతిపత్తి గల కణాంగాలు అంటారు.
  క్రోమోప్లాస్ట్‌లు
• వీటిని వర్ణరేణువులు అంటారు. వీటిలో కెరోటినాయిడ్‌ (కెరోటిన్‌లు, జాంథోఫిల్‌లు)లు అనే వర్ణద్రవ్యాలు ఉండి పుష్పాలు, ఫలాలు, పత్రాలకు ఎరుపు, నారింజ, పసుపు రంగులను ఇస్తాయి.
  ల్యూకోప్లాస్ట్‌లు
• ల్యూకోప్లాస్ట్‌లు వర్ణరహితంగా ఉంటాయి. మొక్కకు కాంతి సోకని భాగంలో ఉంటాయి.
• వీటి ప్రధాన విధి ఆహార పదార్థాలను నిల్వచేయడం.
  రైబోసోమ్‌లు
• రైబోసోమ్‌లను పలాడే అనే శాస్త్రవేత్త కనుగొన్నారు.
• వీటికి సార్వత్రిక కణాంగాలు/పురాతన కణాంగాలు/ప్రొటీన్‌ కర్మాగారాలు అని పేరు.
• ఇవి కేంద్రక పూర్వ, నిజకేంద్రక కణాల్లో ఉంటాయి. ఇవి త్వచ రహిత కణాంగాలు.
• ఇవి RNA, ప్రొటీన్‌లతో నిర్మితమై ఉంటాయి.
• రైబోసోమ్‌లు రెండు రకాలు అవి. 70s, 80s రైబోసోమ్‌లు.
• 70s రైబోసోమ్‌లు కేంద్రక పూర్వ జీవులు, నిజకేంద్రక జీవుల్లోని హరితరేణువు, మైటోకాండ్రియాలో ఉంటాయి. 70s రైబోసోమ్‌లో 50s , 30s అనే రెండు ఉప ప్రమాణాలుంటాయి.
• 80s రకం రైబోసోమ్‌లు నిజకేంద్రక జీవుల్లో ఉంటాయి. 80s రైబోసోమ్‌ల్లో 60s, 40s అనే రెండు ఉప ప్రమాణాలుంటాయి. (s అంటే స్వెడ్‌ బర్గ్‌ ప్రమాణం)
• రైబోసోమ్‌లు ప్రొటీన్‌ల తయారీలో ఉపయోగపడతాయి.
  అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం
• పోర్టర్‌ అనే శాస్త్రవేత్త అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకాన్ని కనుగొన్నాడు.
• ఇది కేంద్రక త్వచం నుంచి కణత్వచం/ప్లాస్మా త్వచం వరకు విస్తరించి ఉంటుంది.
• విధుల ఆధారంగా అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం రెండు రకాలు అవి.. గరుకు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం, నునుపు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం.
• గరుకు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం ప్రొటీన్ల తయారీకి సహాయపడుతుంది.
• నునుపు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం లిపిడ్ల సంశ్లేషణలో సహాయపడుతుంది.
• జంతు కణాల్లో నునుపు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం లిపిడ్‌ వంటి స్టీరాయిడ్‌ హార్మోన్‌ల ఉత్పత్తిలో సహాయపడుతుంది.
• అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం కణ అంతర్గత రవాణాలో తోడ్పడుతుంది.
• ఇది గాల్జీ సంక్లిష్టంతో కలిసి కణఫలకం ఉత్పత్తికి సహాయపడుతుంది.
• గరుకు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం నుంచి గాల్జీ సంక్లిష్టం ఉత్పత్తి జరుగుతుంది.

        గాల్జీ సంక్లిష్టం

• గాల్జీ సంక్లిష్టంను డిక్టియోసోమ్‌లు, బేకర్‌ దేహాలు, లైపోకాండ్రియా అని అంటారు.
• కామిల్లో గాల్జీ అనే శాస్త్రవేత్త దీన్ని గుర్తించాడు.
• ఇది ప్రొటీన్‌లను స్రవించడం, కణఫలకం/మధ్య ఫలకాన్ని ఏర్పరచడానికి తోడ్పడుతుంది.
• ఇవి ైగ్లెకోప్రొటీన్‌లు, ైగ్లెకోలిపిడ్‌ల ఉత్పత్తికి ముఖ్య కేంద్రంగా ఉంటాయి.
  లైసోసోమ్‌లు
• ఇవి అతిచిన్న కణాంగాలు.
• వీటిని క్రిస్టియన్‌ డిడూవె అనే శాస్త్రవేత్త గుర్తించాడు.
• ఇవి ఒకే ప్రమాణ త్వచం చేత ఆవరించబడే కణాంగాలు.
• ఇవి హైడ్రోలైటిక్‌, పాస్ఫోలైటిక్‌ ఎంజైమ్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
• ఇవి కణాంతస్థ జీర్ణక్రియలో తోడ్పడతాయి.
• వ్యాధులు కలిగినప్పుడు ఆహార కొరత ఏర్పడినప్పుడు ఎంజైమ్‌లను ఉత్పత్తి చేసి కణాన్ని విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి. కాబట్టి వీటిని కణ ఆత్మహత్య కోశాలు అంటారు.
  రిక్తికలు
• రిక్తికలను కనుగొన్న శాస్త్రవేత్త స్పలాంజని.
• వీటిని కణ రక్షక ఆశ్రయం/వ్యర్థ పదార్థాల భాండాగారం (Store house of the Cell) అంటారు.
• ఇవి మొక్కల్లో మాత్రమే ఉండి జంతువుల్లో లోపిస్తాయి. కానీ కొన్ని ప్రొటోజోవా జీవుల్లో సంకోచరిక్తికలుగా లేదా ఆహార రిక్తికలుగా ఉంటాయి.
• వృక్ష కణంలో రిక్తికలు 90 శాతం వైశాల్యం వరకు ఆక్రమించి ఉండి కణద్రవాభిసరణ చర్యల నియంత్రణలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తాయి.
• అమీబా లాంటి జీవుల్లో సంకోచ రిక్తిక రూపంలో ఉండి విసర్జన క్రియలో తోడ్పడుతుంది.
  సెంట్రియోల్‌
• బవేరి అనే శాస్త్రవేత్త సెంట్రియోల్‌ను కనుగొన్నాడు.
• ఇవి జంతువుల్లో మాత్రమే ఉండి మొక్కల్లో లోపించి ఉంటాయి. కాని కణ విభజన సందర్భంలో ఏర్పడతాయి.
• రెండు సెంట్రియోల్‌లను కలిపి సెంట్రోసోమ్‌ అంటారు.
• ఇవి కండె పరికరం ఏర్పడటానికి సహాయపడతాయి.
  పెరాక్సిసోమ్‌లు
• రోడిన్‌ అనే శాస్త్రవేత్త వీటిని కనుగొన్నాడు.
• ఇవి కణంలోని హైడ్రోజన్‌ పెరాక్సైడ్‌ వంటి విషయుత పదార్థాలను విచ్ఛిన్నం చేసి కణాన్ని కాపాడుతాయి.
• పాస్ఫోలిపిడ్‌ల సంశ్లేషణలో తోడ్పడతాయి.
• ఇవి కాంతి శ్వాసక్రియలో తోడ్పడతాయి.
  గ్లై ఆక్సీసోమ్‌లు
• బ్రైడాన్‌బాక్‌ అనే శాస్త్రవేత్త వీటిని కనుగొన్నాడు.
• ఇవి కొవ్వు పదార్థాలు ఎక్కువగా గల అంకురించే విత్తనాల్లో ఎక్కువగా ఉంటాయి. ఉదా: ఆముదపు విత్తనాలు
• ఇవి కొవ్వు పదార్థాలను కార్బోహైడ్రేట్‌లుగా మారుస్తాయి.
• పెరాక్సిసోమ్‌లు, ైగ్లె ఆక్సీసోమ్‌లను సూక్ష్మ దేహాలు అంటారు.

కేంద్రకం

• కేంద్రకం కణాలన్నింటిలో పెద్దగా స్పష్టంగా కనబడుతుంది.
• దీన్ని రాబర్ట్‌ బ్రౌన్‌ అనే శాస్త్రవేత్త ఆర్కిడ్‌ పత్రాల బాహ్య చర్మ కణాల్లో కనుగొన్నాడు.
• ఎర్రరక్త కణాలు, చాలనీ నాళాల్లో కేంద్రకం ఉండదు.
• కేంద్రకంలోని వివిధ భాగాల గురించి కణ విభజన అంతర్ధశలో అధ్యయనం సులువుగా ఉంటుంది.
• ఇది కణంలోని అన్ని జీవక్రియలను నియంత్రించడం వల్ల దీన్ని కణ మేధస్సు (Cell Brain)/కణ నియంత్రణ గది/కణం మాస్టర్‌ కంట్రోలర్‌ అంటారు.
• కేంద్రకంలో 4 ప్రధాన భాగాలుంటాయి. అవి కేంద్రక త్వచం, కేంద్రక ద్రవ్యం, క్రొమాటిన్‌ పదార్థం, కేంద్రకాంశం.
• కేంద్రకంలో గాఢ వర్ణం కలిగి చిక్కుపడి ఉన్న దారాల వంటి నిర్మాణాలను క్రొమాటిన్‌ పదార్థం అంటారు. దీనిలో DNA, హిస్టోన్‌ ప్రొటీన్‌లు ఉంటాయి.
• ఫాంటానా అనే శాస్త్రవేత్త కేంద్రకాంశంను కనుగొన్నాడు. ఇది రసాయనికంగా RNA, ప్రొటీన్‌లు, తక్కువగా DNAతో నిర్మితమై ఉంటుంది. ఇది రైబోసోమ్‌ల ఉత్పత్తిలో పాల్గొనడం వల్ల కేంద్రకాంశాన్ని రైబోసోమ్‌ల ఉత్పత్తి కర్మాగారం అంటారు.

మైటోకాండ్రియా

• మైటోకాండ్రియాను మొదట గుర్తించింది కొల్లికర్‌. పేరు పెట్టింది బెండ.
• ఇవి ప్రతి కణంలో 100-150 వరకు ఉంటాయి.
• మైటోకాండ్రియాలు శ్వాసక్రియకు ఉపయోగపడతాయి.
• మైటోకాండ్రియాలో ఆహార పదార్థాల ఆక్సీకరణం జరిగి శక్తి ఏర్పడుతుంది. కాబట్టి వీటిని కణశక్తి భాండాగారాలు (Power house of the Cell) అంటారు.
• మైటోకాండ్రియాలో 70s రకానికి చెందిన రైబోసోమ్‌లు, వలయాకార DNAలు ఉండటం వల్ల స్వయం ప్రతికృతి చెందగలుగుతాయి. కాబట్టి వీటిని పాక్షిక స్వయం ప్రతిపత్తి గల కణాంగాలు అంటారు.