कोशिका विभाजन

क्या आप जानते हैं कि सभी जीव, अपना जीवन एक कोशिका से शुरू करते हैं? आपको यह जानकार आश्चर्य होगा कि कैसे एक कोशिका एक जीव निर्माण करती है I कोशिकाओं में वृद्धि और जनन, सभी जीवित जीवों के लक्षण हैं। सभी कोशिकाएँ दो भागों में विभाजित होकर नई कोशिकाओं का जनन करती हैं I प्रत्येक कोशिका विभाजित होकर दो अनुजात कोशिकाओं को जन्म देती है। ये नवगठित संतति कोशिकाएँ, स्वयं बढ़ सकती हैं और विभाजित हो सकती हैं I दूसरे शब्दों में, एक कोशिका के इस वृद्धि और विभाजन के चक्र को कोशिका विभाजन चक्र कहा जाता है।

प्रक्रिया

कोशिका विभाजन सभी जीवों में एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। कोशिका विभाजन के समय दो प्रक्रिया और होती हैं-

• डीएनए प्रतिकृति
• कोशिका वृद्धि
• ये प्रक्रियाएं, यानी, कोशिका विभाजन, डीएनए प्रतिकृति, और कोशिका वृद्धि, साथ में, सही विभाजन सुनिश्चित करने के लिए समन्वित तरीके से काम करती हैं।

केन्द्रक-विभाजन और कोशिकाद्रव्य विभाजन, दोनों ही कोशिका विभाजन में सम्मिलित होते हैं। ये घटनाएँ आनुवंशिक नियंत्रण में होती हैं। आइये इन पे विस्तार पूर्वक चर्चा करते हैं-

• केन्द्रक-विभाजन: मूल कोशिका से नवगठित अनुजात कोशिकाओं में समान मात्रा में गुणसूत्र (आनुवंशिक सामग्री) का विभाजन केन्द्रक-विभाजन होता है। इस में कोशिका के केन्द्रक का विभाजन होता है। केन्द्रक-विभाजन के परिणामस्वरूप डीएनए प्रतिकृति होती है I
• कोशिकाद्रव्य विभाजन: मूल कोशिका से नवगठित अनुजात कोशिकाओं में समान मात्रा में कोशिकाद्रव्य का विभाजन कोशिकाद्रव्य-विभाजन होता है। इस में कोशिका-द्रव्य का विभाजन होता है। कोशिकाद्रव्य-विभाजन के परिणामस्वरूप कोशिका वृद्धि होती है I

प्रोकैरियोट्स में कोशिका विभाजन

जीवाणु कोशिका विभाजन खंडन या कभी-कभी मुकुलन के माध्यम से होता है।

• खंडन" शब्द का अर्थ है "विभाजित करना"। यह अलैंगिक जनन की सबसे सरल विधियों में से एक है। अलैंगिक जनन की इस विधि में जीव/कोशिकाएँ दो या दो से अधिक भागों में विभाजित हो जाते हैं तथा प्रत्येक भाग स्वतंत्र रूप से वृद्धि करते हैं। अंत में इनसे अनेक संतति जीव विकसित हो जाते हैं। प्रत्येक संतति आनुवंशिक रूप से अपने जनक के समान होते हैं और क्लोन कहलाते हैं।
• किसी जीव के शरीर के बाहरी सतह की कोशिकाओं में समसूत्री विभाजन से एक उभार बनता है, जिसे मुकुल कहते हैं। मुकुल निर्माण द्वारा अलैंगिक जनन की विधि मुकुलन कहलाती है। मुकुल मूल जीव से पोषण और आश्रय प्राप्त करती है और पूरी तरह विकसित होने के बाद अलग हो जाती है। मुकुल विकसित होकर एक पूर्ण जीव बनता है। उदाहरण - यीस्ट, हाइड्रा आदि में।

यूकैरियोट्स में कोशिका विभाजन

विशेष रूप से, यूकेरियोटिक कोशिकाएं समसूत्री विभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रियाओं का उपयोग करके विभाजित होती हैं। समसूत्री विभाजन सभी यूकेरियोट्स में सामान्य है; इस प्रक्रिया के दौरान, एक मूल कोशिका दो आनुवंशिक रूप से समान अनुजात कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है, जिनमें से प्रत्येक में मूल कोशिका के समान ही गुणसूत्र होते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के फलस्वरूप, द्विगुणित कोशिकाएँ,अगुणित अनुजात कोशिकाओं का उत्पादन करती है जहाँ गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है। इस प्रकार का विभाजन कहलाता है अर्धसूत्री विभाजन कहा जाता है I

यूकेरियोटिक कोशिका विभाजन के चरण:

इसे दो चरणों में वर्गीकृत किया गया है-

• इंटरफ़ेज़ (Interphase): इंटरफ़ेज़ को तीन और चरणों में विभाजित किया गया है: जी1 चरण (अंतराल 1), एस चरण (संश्लेषण), जी2 चरण (अंतराल 2)।

• एम फ़ेज़ (M Phase): एम फ़ेज़ को निम्नलिखित चार चरणों में विभाजित किया गया है: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़।

प्रकार

समसूत्री कोशिका विभाजन:

कोशिका जीव विज्ञान में, समसूत्री विभाजन कोशिका चक्र का एक हिस्सा है जिसमें प्रतिकृति गुणसूत्र दो नए नाभिकों में अलग हो जाते हैं। समसूत्री विभाजन द्वारा आनुवंशिक रूप से समान कोशिकाएं बनती हैं जिनमें गुणसूत्रों की कुल संख्या बनी रहती है। इसलिए, समसूत्री विभाजन को समीकरणीय विभाजन के रूप में भी जाना जाता है I

समसूत्री विभाजन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक कोशिका अपने गुणसूत्रों की प्रतिकृति बनाती है और फिर उन्हें अलग करती है, जिससे कोशिका विभाजन में दो समान नाभिक बनते हैं। समसूत्री विभाजन के बाद कोशिका पदार्थ का दो, अनुजात कोशिकाओं में समान विभाजन हो जाता है जिनमें समान जीनोम होते हैं।

अधिकांश मानव कोशिकाएँ समसूत्री विभाजन द्वारा निर्मित होती हैं। महत्वपूर्ण अपवादों में युग्मक (शुक्राणु और अंडाणु) होते हैं - जो अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा निर्मित होते हैं।

समसूत्री विभाजन केवल यूकेरियोटिक कोशिकाओं में होता है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं, जिनमें केंद्रक नहीं होता, एक अलग प्रक्रिया द्वारा विभाजित होती हैं जिसे बाइनरी विखंडन कहा जाता है। जीवों के बीच समसूत्री विभाजन अलग-अलग होता है।

उदाहरण के लिए

• पशु कोशिकाएं एक "खुले" समसूत्री विभाजन करते हैं, जहां गुणसूत्रों के अलग होने से पहले केंद्रक आवरण टूट जाता है I समसूत्री विभाजन की शुरुआत में लगभग गोलाकार आकार अपनाने के लिए अधिकांश पशु कोशिकाएं एक आकार परिवर्तन करते हैं, जिसे माइटोटिक सेल राउंडिंग के रूप में जाना जाता है।
• कवक एक "बंद" समसूत्री विभाजन करते है, जहां गुणसूत्र एक अक्षुण्ण कोशिका नाभिक के भीतर विभाजित होते हैं।

समसूत्री विभाजन का महत्व:

समसूत्री विभाजन या समतुल्य विभाजन सामान्यतौर पर द्विगुणित कोशिकाओं तक ही सीमित होता है। हालाँकि, कुछ निचले पौधों और कुछ सामाजिक कीड़ों (मधुमक्खी) में अगुणित कोशिकाएँ भी समतुल्य विभाजन द्वारा विभाजित होती हैं। जीव के जीवन में इस विभाजन का महत्व समझना महत्वपूर्ण है।

• समसूत्री विभाजन के परिणामस्वरूप द्विगुणित अनुजात कोशिकाओं का समान आनुवंशिक पूरक के साथ उत्पादन होता है।
• बहुकोशिकीय जीवों की वृद्धि समसूत्री विभाजन के कारण होता है।
• समसूत्री विभाजन का एक महत्वपूर्ण योगदान क्षतिग्रस्त कोशिका की मरम्मत है।
• मेरिस्टेमेटिक ऊतकों में समसूत्री विभाजन - शीर्षस्थ और पार्श्व कैम्बियम के परिणामस्वरूप पूरे क्षेत्र में पौधों की निरंतर वृद्धि करते रहते है।
• कोशिका वृद्धि के परिणामस्वरूप केन्द्रक और कोशिकाद्रव्य के बीच का अनुपात बिगड़ जाता है। इसलिए यह कोशिका के लिए आवश्यक हो जाता है की वह केन्द्रक और कोशिकाद्रव्य के बीच केअनुपात को बहाल करने के लिए विभाजन करती रहे।

अर्धसूत्री कोशिका विभाजन

लैंगिक जनन द्वारा संतानों के उत्पादन में दो युग्मकों का संलयन होता है, जहाँ प्रत्येक युग्मक में गुणसूत्रों का एक पूर्ण अगुणित सेट होता है। युग्मक, विशेष द्विगुणित कोशिकाओं से बनते हैं। एक विशेष प्रकार के विभाजन के फलस्वरूप, द्विगुणित कोशिकाएँ, अगुणित अनुजात कोशिकाओं का उत्पादन करती है जहाँ गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है। इस प्रकार का विभाजन कहलाता है अर्धसूत्री विभाजन कहा जाता है I

अर्धसूत्री विभाजन, लैंगिक रूप से जनन करने वाले जीवों के जीवन चक्र में अगुणित चरण का उत्पादन सुनिश्चित करता है, और निषेचन द्विगुणित चरण को पुनर्स्थापित करता है। हम पौधों और जानवरों में युग्मकजनन के दौरान अर्धसूत्रीविभाजन देखते हैं। इससे अगुणित युग्मकों का निर्माण होता है।

अर्धसूत्री विभाजन का महत्व:

• अर्धसूत्रीविभाजन वह तंत्र है जिसके द्वारा लैंगिक रूप से जनन करने वाले प्रत्येक प्रजाति की गुणसूत्र संख्या का संरक्षण होता है I भले ही यह प्रक्रिया, अपने आप में, विरोधाभासी रूप से, गुणसूत्र की संख्या आधी कर देती है I
• यह आनुवंशिक परिवर्तनशीलता को जीवों की एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक बढ़ाता है। विकास की प्रक्रिया के लिए आनुवंशिक परिवर्तन बहुत महत्वपूर्ण हैं।
• अर्धसूत्रीविभाजन युग्मकों का उत्पादन करके प्रजातियों की निरंतरता सुनिश्चित करता है।

कार्य

कोशिका विभाजन के चार मुख्य कार्य हैं-

• क्षतिग्रस्त ऊतक और कोशिकाओं की मरम्मत
• क्षतिग्रस्त ऊतक और कोशिकाओं की प्रतिस्थापन
• कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि
• कोशिकाओं का पुनरुत्पादन
• युग्मकों का निर्माण