कोशिका चक्र

कोशिका चक्र एक कोशिका में होने वाली घटनाओं की श्रृंखला है, जिसके परिणामस्वरूप डीएनए का दोहराव होता है और दो संतति कोशिकाओं का निर्माण करने के लिए साइटोप्लाज्म और ऑर्गेनेल का विभाजन होता है।

कोशिका चक्र के चरण

एक विशिष्ट यूकेरियोटिक कोशिका चक्र को दो मुख्य चरणों में विभाजित किया गया है:-

अंतरावस्था

अंतरावस्था या इंटरफ़ेज़, कोशिका चक्र का एक चरण है जब एक कोशिका स्वयं को प्रतिलिपि बनाने के लिए तैयार करती है। इंटरफ़ेज़ को विश्राम अवस्था कहा जाता है क्योंकि इस अवस्था में कोशिका विभाजन से संबंधित कोई भी गतिविधि दिखाई नहीं देती है।अंतरावस्था,इंटरफ़ेज़ के दौरान, कोशिका सामान्य विकास प्रक्रियाओं से गुजरती है लेकिन कोशिका विभाजन की तैयारी शुरू कर देती है। किसी कोशिका को इंटरफ़ेज़ से माइटोटिक चरण में स्थानांतरित करने के लिए, कई आंतरिक और बाहरी स्थितियां संतुष्ट होती हैं। इंटरफ़ेज़ के तीन चरणों को G1, S और G2 कहा जाता है।

इंटरफेज़ के चरण

G1 चरण (अंतराल 1)

पश्च सूत्री अंतरकाल प्रावस्था या G1 चरण माइटोसिस और कोशिका की आनुवंशिक सामग्री की प्रतिकृति की शुरुआत के बीच कोशिका चक्र का चरण है। यह दो घटनाओं के बीच की समयावधि है इसलिए इसे "अंतराल" कहा जाता है। चरण की विशेषता यह है कि कोशिका चयापचय रूप से सक्रिय होती है और अपने डीएनए की प्रतिकृति बनाए बिना बढ़ती रहती है।

एस चरण (संश्लेषण)

संश्लेषण चरण (एस चरण ), इंटरफ़ेज़ में एक उप-चरण है जिसमें कोशिका मुख्य रूप से अपने डीएनए को अनुकरण द्वारा दोहराती है।एस चरण में, कोशिका अपने केंद्रक में डीएनए की एक पूरी प्रतिलिपि का संश्लेषण करती है।यह सेंट्रोसोम नामक सूक्ष्मनलिका-संगठित संरचना की भी प्रतिलिपि करता है। एम चरण के दौरान सेंट्रोसोम डीएनए को अलग करने में मदद करते हैं।

यह इंटरफेज़ का एक उपचरण है। इंटरफ़ेज़ के दौरान, कोशिका बढ़ती है और अपने डीएनए की एक प्रति बनाती है।कोशिका चक्र इन मूलभूत घटनाओं से युक्त होता है: (1) विश्राम चरण (गैप 0), (2) इंटरफेज़ (गैप 1, एस चरण, गैप 2), ​​और (3) कोशिका विभाजन (यानी माइटोटिक चरण और साइटोकाइनेसिस)। इंटरफ़ेज़ कोशिका विभाजन से पहले की अवधि है।

G2 चरण (अंतराल 2)

यह वह चरण है जहां कोशिका अंगकों के गुणन, स्पिंडल गठन और कोशिका वृद्धि के लिए आवश्यक आरएनए, प्रोटीन, अन्य मैक्रोमोलेक्यूल्स का उत्पादन होता है क्योंकि कोशिका माइटोटिक चरण में जाने के लिए तैयार होती है।

एम प्रावस्था (समसूत्री विभाजन)

माइटोसिस या एम चरण में परमाणु विभाजन और साइटोकाइनेसिस शामिल होता है जिसमें दो समान अनुजात कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं। माइटोसिस में प्रोफ़ेज़, प्रोमेटाफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ शामिल हैं। अंत में, साइटोकाइनेसिस कोशिका विभाजन की ओर ले जाता है।

माइटोसिस का अंतिम चरण टेलोफ़ेज़ है जिसके परिणामस्वरूप नए गुणसूत्रों का उत्पादन होता है जो ध्रुवों तक पहुंचते हैं और परमाणु झिल्ली बनाते हैं और अपने इंटरफ़ेज़ अनुरूपताओं में विघटित होना शुरू करते हैं।

माइटोटिक चरण समीकरण विभाजन के चरण का प्रतिनिधित्व करता है क्योंकि उत्पादित कोशिका में मूल कोशिका के समान गुणसूत्रों की संख्या होती है।

माइटोसिस के विभिन्न चरण

माइटोसिस को चरणों में विभाजित किया गया है जो हैं-

पूर्वावस्था या प्रोफ़ेज़

पूर्वावस्था या प्रोफ़ेज़, समसूत्रण या माइटोसिस का चरण है जो इंटरफ़ेज़ के बाद होता है। इसलिए इसे कोशिका चक्र का पहला चरण कहा जा सकता है। इस चरण में क्रोमोसोम निर्माण को प्रकट करने के लिए क्रोमैटिन संघनन शुरू होता है।प्रोफ़ेज़ माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन दोनों में पहला चरण है जो कोशिकाओं को कोशिका चक्र के अगले चरणों के लिए तैयार करता है।

• माइटोसिस में केवल एक प्रोफ़ेज़ होता है और कोशिका विभाजन का पहला चरण होता है।

• आनुवंशिक सामग्री सघन माइटोटिक क्रोमोसोम बनाने के लिए संघनित होती है, जो सेंट्रोमियर पर जुड़े दो क्रोमैटिड से बनी होती है।

• स्पिंडल फाइबर सेंट्रोसोम से निकलते हैं।माइटोटिक स्पिंडल सूक्ष्मनलिकाएं से बनी संरचनाएं हैं जो गुणसूत्रों के संगठन और व्यवस्था में सहायता करती हैं। स्पिंडल एक अंगक से जुड़ते हैं जिसे सेंट्रोसोम के नाम से जाना जाता है।

• सेंट्रोसोम जो इंटरफ़ेज़ के दौरान दोहराया जाता है, कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर स्थानांतरित होना शुरू हो जाता है।

• इस अवस्था में न्यूक्लियोलस और न्यूक्लियर झिल्ली गायब होने लगते हैं।

प्रोमेटाफ़ेज़

• प्रोमेटाफ़ेज़ वह प्रक्रिया है जो मूल कोशिका के केंद्रक में मौजूद डुप्लिकेट आनुवंशिक सामग्री को दो समान अनुजात कोशिकाओं में अलग करती है। प्रोमेटाफ़ेज़ के दौरान परमाणु आवरण टूट जाता है।

• गुणसूत्र परमाणु आवरण के अंदर संघनित होते हैं और तंतुओं के एस्टर गुणसूत्रों के बाहर दिखाई देते हैं।

मध्यावस्था या मेटाफ़ेज़

मध्यावस्था या मेटाफ़ेज़ कोशिका चक्र का एक चरण है। माइटोसिस में कोशिकाएं इस चरण में दो समान अनुजात कोशिकाएं में विभाजित हो जाती हैं। मेटाफ़ेज़ के दौरान, कोशिका के गुणसूत्र स्वयं कोशिका के मध्य में संरेखित हो जाते हैं। क्रोमोसोम, जिनकी प्रतिकृति बनाई गई है और सेंट्रोमियर नामक केंद्रीय बिंदु पर जुड़े रहते हैं, सिस्टर क्रोमैटिड कहलाते हैं।

मेटाफ़ेज़ ग्रीक शब्द है जिसका अर्थ है "आसन्न या बीच" और "चरण", जिसमें गुणसूत्र आगे और पीछे जाना बंद कर देते हैं और कोशिका के बीच में प्रोटीन के ट्यूब-आकार के सर्पिल द्वारा आयोजित होते हैं जिन्हें सूक्ष्मनलिकाएं कहा जाता है।

• गुणसूत्र पूर्णतः संघनित होकर मोटे हो जाते हैं और इस प्रकार इन्हें सूक्ष्मदर्शी से देखा जा सकता है।

• परमाणु आवरण पूरी तरह से विघटित हो जाता है। गुणसूत्र कोशिका द्रव्य में मौजूद होते हैं।

• सिस्टर क्रोमैटिड कोइसिन द्वारा सेंट्रोमियर पर एक दूसरे से जुड़े होते हैं। कोइसिन एक क्रोमोसोम से जुड़ा मल्टीसबयूनिट प्रोटीन कॉम्प्लेक्स है। कोइसिन प्रतिकृति सिस्टर क्रोमैटिड के बीच सामंजस्य की मध्यस्थता करता है और इसलिए विभाजित कोशिकाओं में क्रोमोसोम पृथक्करण के लिए आवश्यक है।

• सूक्ष्मनलिकाएं बहन क्रोमैटिड्स के कीनेटोकोर से बंधती हैं। किनेटोकोर्स बड़े प्रोटीन संयोजन होते हैं जो मातृ कोशिका से उसकी अनुजात कोशिकाएं में प्रतिकृति जीनोम को वितरित करने के लिए गुणसूत्रों को माइटोटिक और अर्धसूत्रीविभाजन के सूक्ष्मनलिकाएं से जोड़ते हैं।

• सिस्टर क्रोमैटिड्स विपरीत ध्रुवों से आने वाले कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़ जाते हैं।

• सूक्ष्मनलिकाएं बहन क्रोमैटिड को कोशिका के मध्य में भूमध्यरेखीय प्लेट या मेटाफ़ेज़ प्लेट पर संरेखित करने के लिए खींचती हैं।

• मेटाफ़ेज़ संतति कोशिकाओं में गुणसूत्रों का समान विभाजन करता है।

पश्चावस्था या एनाफ़ेज़

पश्चावस्था या एनाफ़ेज़ कोशिका विभाजन के दौरान एक चरण है जिसमें गुणसूत्र कोशिका के विपरीत ध्रुवों में अलग हो जाते हैं।

एनाफ़ेज़ माइटोसिस का चौथा चरण है। इसमें, एक मूल कोशिका की प्रतिकृति आनुवंशिक सामग्री को उसके नाभिक से दो अनुजात कोशिकाएं में अलग किया जाता है। एनाफ़ेज़ माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन का एक चरण है जहां गुणसूत्र एक विभाजित कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर बढ़ना शुरू करते हैं।

• स्पिंडल फाइबर क्रोमैटिड्स के चारों ओर एक अंडाकार बनाना शुरू करते हैं जो कीनेटोकोर पर उनसे जुड़े होते हैं।

• सूक्ष्मनलिकाएं स्वयं को गुणसूत्रों के सेंट्रोमियर से जोड़कर एक केंद्रीय बल बनाती हैं। सेंट्रोसोम स्पिंडल फाइबर ध्रुव होते हैं और इसलिए चरम छोर पर स्थित होते हैं।

• चियास्मा दो स्वतंत्र गुणसूत्रों में विभाजित हो जाते हैं और ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं।

• यह चरण समसूत्रण में केवल एक बार होता है जबकि अर्धसूत्रीविभाजन प्रक्रिया में यह दो बार होता है।

• यह चरण सूक्ष्मनलिकाएं के विघटन की विशेषता है।

अंत्यावस्था या टेलोफ़ेज़

अंत्यावस्था या टेलोफ़ेज़ माइटोसिस का पांचवां और अंतिम चरण है। यह प्रक्रिया मूल कोशिका के केंद्रक में मौजूद डुप्लिकेट आनुवंशिक सामग्री को दो अनुजात कोशिकाओं में अलग करती है।यह माइटोसिस का एक चरण है जहां प्रत्येक अनुजात कोशिका में दो नए परमाणु आवरण बनते हैं।

• मूल कोशिका के केंद्रक में मौजूद डुप्लिकेट आनुवंशिक सामग्री को दो अनुजात कोशिकाओं में अलग करता है।

• जैसे ही प्रतिकृति, युग्मित गुणसूत्र अलग हो जाते हैं, टेलोफ़ेज़ की प्रक्रिया शुरू हो जाती है, जहाँ गुणसूत्र कोशिका के विपरीत पक्षों, या ध्रुवों की ओर खींचे जाते हैं।

• जैसे-जैसे प्रक्रिया आगे बढ़ती है, परमाणु डीएनए को साइटोप्लाज्म से अलग करने के लिए गुणसूत्रों के प्रत्येक सेट के चारों ओर एक परमाणु झिल्ली बन जाती है।

• गुणसूत्र अब खुलने लगते हैं और कम संकुचित होने लगते हैं। इससे वे कोशिका में फैल जाते हैं।

• टेलोफ़ेज़ के साथ, कोशिका साइटोकाइनेसिस से गुजरती है। यह पैतृक कोशिका के कोशिकाद्रव्य को दो संतति कोशिकाओं में विभाजित करता है।

• टेलोफ़ेज़ को विघटित गुणसूत्रों द्वारा पहचाना जा सकता है, धुरी टूट जाती है, और परमाणु झिल्ली और न्यूक्लियोली फिर से बन जाते हैं।

साइटोकाइनेसिस

साइटोकाइनेसिस कोशिका चक्र में कोशिका विभाजन का चरण है, जो पैतृक कोशिका के साइटोप्लाज्म को दो अनुजात कोशिकाओं में विभाजित करता है।यह माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन में परमाणु विभाजन के अंतिम चरणों के दौरान या उसके बाद शुरू होता है।साइटोकाइनेसिस का अर्थ है साइटोप्लाज्म के विभाजन की प्रक्रिया।

• आरंभ - सिकुड़ा हुआ वलय बनता है जो कोशिका में दरार पैदा करना शुरू कर देता है जो एनाफ़ेज़ के दौरान होता है।यह प्रक्रिया कैरियोकिनेसिस यानी नाभिक के विभाजन के बाद होती है।

• संकुचन - साइटोकाइनेसिस के दौरान, मेटाफ़ेज़ प्लेट पर एक्टिन फिलामेंट्स की एक अंगूठी बनती है।सिकुड़ा हुआ वलय सिकुड़ता रहता है और इस प्रकार एनाफ़ेज़ समाप्त होने और टेलोफ़ेज़ शुरू होने पर धीरे-धीरे दरार वाली नाली गहरी हो जाती है।

• झिल्ली सम्मिलन - एक नई कोशिका झिल्ली बनती है जो दो नव निर्मित कोशिकाओं के बीच स्थापित हो जाती है।

• पूर्णता - इस प्रकार बनी सिकुड़न वलय बंद होने लगती है और पूरी तरह से बंद होने पर दो नई कोशिकाओं को एक दूसरे से अलग कर देती है।

अभ्यास प्रश्न

• माइटोसिस के चार प्रमुख चरण क्या हैं?
• कोशिका चक्र के चार चरण कौन से हैं?
• माइटोसिस के चरण 4 में क्या होता है?