परिचय और बुनियादी अवधारणाएं
कार्बोहाइड्रेट (या कार्बोहाइड्रेट): ये शर्करा हैं; वे तृतीयक यौगिक हैं (केवल तीन तत्वों से मिलकर बनता है: कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन)। वे एक ऊर्जा आरक्षित का प्रतिनिधित्व करते हैं और अन्य कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए प्रारंभिक बिंदु हैं।
लिपिड्स: सामान्यतः वसा कहलाते हैं और आरक्षित पदार्थ भी होते हैं और कोशिकीय संरचनाओं के घटक होते हैं।
प्रोटीन: वे अमीनो एसिड से बने होते हैं; वे विभिन्न जीवों, हीमोग्लोबिन, एंजाइम, हार्मोन (वे जीवों के विभिन्न कार्यों के बीच सामंजस्यपूर्ण समन्वय को विनियमित करते हैं), एंटीबॉडी के निर्माण में योगदान करते हैं।
न्यूक्लिक एसिड: इनमें एक नाइट्रोजनस बेस (साइटोसिन, डरपोक, यूरैसिल, एडेनिन और ग्वानिन), एक चीनी और फॉस्फेट समूह होते हैं।
सेल: कोशिका झिल्ली की मोटाई 6-7 × 10 -10m होती है; एक सेल का व्यास लगभग 15 मिमी है जबकि नाभिक का लगभग 5 मिमी है।
कोशिका के अभिलक्षणिक तत्व हैं:
- पेरिन्यूक्लियर झिल्ली: नाभिक को परिसीमित करता है;
- न्यूक्लियोलस: यह नाभिक का एक विशेष भाग है;
- माइटोकॉन्ड्रियन: यह कोशिका का "ऊर्जा केंद्र" है;
- पेरोक्सिसोम्स: वे ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में विशिष्ट अंग हैं (वे एच 2 ओ 2 छोड़ते हैं) और काले रंग के होते हैं क्योंकि उनमें बहुत अधिक लोहा होता है;
- राइबोसोम: वे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में निहित होते हैं और प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं;
- एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम: अगर इसमें राइबोसोम होते हैं तो यह खुरदरा होता है और अगर ऐसा नहीं होता है तो यह चिकना होता है। इसमें एक आंतरिक स्थान (लुमेन) होता है जिसमें संश्लेषित प्रोटीन जमा होते हैं;
- गोल्गी उपकरण: मूत्राशय प्रणाली से मिलकर बना होता है। इस उपकरण के माध्यम से प्रोटीन बिना किसी त्रुटि के अपने गंतव्य तक पहुंच जाते हैं।
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एक बेटी कोशिका हमेशा एक माँ कोशिका के समान होती है।
मानव जीनोम एक व्यक्ति की संपूर्ण आनुवंशिक विरासत है और इसमें छियालीस गुणसूत्र (बीस-तीन जोड़े) होते हैं, जिसमें औसतन सत्तर मिलियन आधार जोड़े होते हैं, इसलिए पूरे जीनोम में (46 × 70 000 000) 3 × 109 होता है। आधार जोड़े और प्रत्येक जोड़ी लंबाई में लगभग 6-7 × 10-10 मीटर का योगदान करती है।
यदि हम प्रत्येक गुणसूत्र के डीएनए को अनियंत्रित करते हैं और एक दैहिक कोशिका के नाभिक में निहित छियालीस अणुओं को संरेखित करते हैं, तो हम 2 मीटर (प्रत्येक गुणसूत्र लगभग चार सेमी लंबा) की लंबाई तक पहुंचते हैं। यह देखते हुए कि एक आदमी के पास १०,००० अरब कोशिकाएँ हैं, कुल डीएनए २०,००० मिलियन किमी (सूर्य और चंद्रमा के बीच की दूरी २०० मिलियन किमी) तक पहुँच जाता है।
एक एकल गुणसूत्र एक मैक्रोमोलेक्यूल है जिसका व्यास लगभग 2 × 10-9 मीटर होता है और इसमें डीएनए का एक अणु होता है; जीन डीएनए का एक भाग है (अर्थात गुणसूत्र का एक भाग) जिसमें "एक निश्चित संपत्ति के लिए पूर्ण और विशिष्ट जानकारी होती है। आज" पूरे मानव जीनोम को जाना जाता है, यानी डीएनए में आधारों का पूरा उत्तराधिकार ज्ञात है , लेकिन डीएनए के केवल कुछ ही हिस्सों को "ए" पहचान दी गई है: यह स्थापित करना आवश्यक है कि डीएनए का कौन सा हिस्सा एक निश्चित संपत्ति से मेल खाता है।
लगभग तीस हजार जीन होते हैं लेकिन एक जीन हो सकता है व्यक्त अलग-अलग तरीकों से तो यह सांकेतिक है।
अभिव्यक्ति: एक जीन में निहित जानकारी एक अंतिम उत्पाद (प्रोटीन संश्लेषण) प्राप्त करने की ओर ले जाती है।
ट्रांसक्रिप्शन: एक एंजाइमी प्रणाली द्वारा एक जीन में निहित जानकारी को मैसेंजर आरएनए की एक श्रृंखला में परिवर्तित करना; मैसेंजर आरएनए नाभिक से साइटोप्लाज्म में जाता है जिसमें राइबोसोम समाहित होते हैं।
अनुवाद: राइबोसोम प्रोटीन का संश्लेषण करते हैं जो आनुवंशिक अभिव्यक्ति का उत्पाद है।
ENCODE: का अर्थ है संदेश का अनुवाद करना।
एक एंजाइमी प्रणाली, इसलिए, प्रतिलेखन प्रक्रिया के माध्यम से, एक जीन द्वारा की गई जानकारी को मैसेंजर आरएनए की एक श्रृंखला में परिवर्तित करती है और अनुवाद शुरू होता है।
डीएनए की प्रतिकृति का मतलब है कि डीएनए के हिस्से को मैसेंजर आरएनए में कॉपी करना।
डीएनए और आरएनए के बीच दो मुख्य अंतर:
- राइबोज आरएनए में शर्करा है, जबकि डीऑक्सीराइबोज डीएनए में है;
- डीएनए में नाइट्रोजनस आधार हैं: एडेनिन, गुआनिन, थाइमिन और साइटोसिन; जबकि आरएनए में यूरैसिल थाइमिन का स्थान ले लेता है।
जीन में आमतौर पर एक या अधिक डीएनए खंड होते हैं, जो प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं; इन टुकड़ों को इंट्रॉन कहा जाता है जबकि कोडिंग सेगमेंट को एक्सॉन कहा जाता है।
एक्सॉन जीन के उस हिस्से का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसे व्यक्त किया जा सकता है जबकि इंट्रॉन व्यक्त नहीं किए जाते हैं।
कुछ शर्तों के तहत, जीन को इंट्रॉन के बिना व्यक्त किया जाता है, लेकिन अन्य शर्तों के तहत, इंट्रोन्स को एक्सॉन में बदला जा सकता है और तदनुसार, व्यक्त किया जा सकता है (यानी वे प्रोटीन के लिए कोड कर सकते हैं)।
व्यक्त किए गए विभिन्न इंट्रोन्स के आधार पर, विभिन्न प्रोटीन उत्पाद होते हैं: इसलिए, एक जीन को विभिन्न तरीकों से व्यक्त किया जा सकता है।
एक ही जीन के विभिन्न उत्पादों के बीच एक कार्यात्मक समानता है; हालाँकि, उनकी एक अलग संरचना है और इस कारण से उनका उपयोग विभिन्न स्थानों पर किया जाता है।
एक जीव की प्रत्येक कोशिका में निहित आनुवंशिक जानकारी समान होती है। उदाहरण के लिए, एक यकृत कोशिका (हेपेटोसाइट) का डीएनए और एक मांसपेशी कोशिका (मायोसाइट) में निहित डीएनए समान हैं; एक मायोसाइट से एक हेपेटोसाइट को अलग करने के लिए है डीएनए में निहित जीन की विभिन्न अभिव्यक्ति। सामान्य तौर पर, कुछ जीन एक कोशिका में और दूसरे कोशिका में, जीव के दूसरे भाग में स्थित होते हैं, अन्य व्यक्त किए जाते हैं।
