धडा १०: पेशी आणि पेशीअंगके

आकृतीत : आकृतीत वनस्पती पेशीच्या प्लाझ्मा पटलाबाहेर सेल्युलोज आणि पेक्टिनची मजबूत पेशीभित्तिका असते. प्राणी पेशीला पेशीभित्तिका नसते.

नियम 1 : पेशीभित्तिका — ती शैवाल, कवक आणि वनस्पतींत असते, प्राण्यांत नसते. ती लवचिक व मजबूत असून मुख्यतः सेल्युलोज व पेक्टिन या कर्बोदकांनी बनते. गरजेनुसार लिग्निन, सुबेरिन आणि क्यूटिन नंतर मिसळतात. ती पेशीला आधार व संरक्षण देते आणि जास्त पाणी आत येऊ देत नाही.

• सोपे : लाकडी ओंडका कडक असतो कारण त्याच्या पेशीभित्तिका मजबूत असतात (लिग्निन).
• मध्यम : प्राणी पेशींना पेशीभित्तिका नसते, म्हणून प्राण्यांना सांगाडा किंवा इतर आधार लागतो.
• परीक्षेसाठी : साध्या पाण्यातही वनस्पती पेशी फुटत नाही, कारण मजबूत पेशीभित्तिका जास्तीच्या पाण्याला विरोध करते.

आकृतीत : आकृतीत प्लाझ्मा पटलात फॉस्फोलिपिडच्या दोन थरांमध्ये प्रथिन रेणू असतात आणि ते निवडक पारगम्य असते : ऑक्सिजन आत येतो आणि कार्बन डायऑक्साइड बाहेर जातो.

नियम 2 : प्लाझ्मा पटल — ते पातळ, नाजूक आणि लवचिक असून फॉस्फोलिपिडच्या दोन थरांत प्रथिन रेणू बसवलेले असतात. ते निवडक पारगम्य आहे : पाणी, क्षार, ऑक्सिजन हे उपयुक्त रेणू आत येतात आणि CO₂ बाहेर जातो. बाहेर बदल झाले तरी पेशीतले वातावरण स्थिर राहते : समस्थिती (homeostasis).

• सोपे : ऑक्सिजन पेशीत येतो; CO₂ बाहेर जातो.
• मध्यम : फाटकावरच्या रक्षकाप्रमाणे पटल पेशीला हवे तेवढेच आत येऊ देते.
• परीक्षेसाठी : उन्हाळ्यात किंवा हिवाळ्यात आपले शरीर तापमान सुमारे 37 °C राहते : शरीराच्या पातळीवरचे समस्थितीचे उदाहरण.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत विसरण आणि परासरणासाठी पेशीची ऊर्जा लागत नाही, तर अंतर्ग्रहण (आत घेणे) आणि बहिर्गमन (बाहेर टाकणे) यांत ती वापरली जाते.

नियम 1 : ऊर्जेसह आणि ऊर्जेशिवाय हालचाल — पेशीची ऊर्जा वापरून : अंतर्ग्रहण (endocytosis) (बाहेरून अन्न व इतर पदार्थ गिळणे) आणि बहिर्गमन (exocytosis) (टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकणे). ऊर्जेशिवाय : विसरण (O₂, CO₂ सारखे लहान रेणू) आणि परासरण (भौतिक प्रक्रिया).

• सोपे : खोलीत अत्तराचा वास पसरणे हे विसरण.
• मध्यम : O₂ पेशीत जाणे हे विसरण; ऊर्जा लागत नाही.
• परीक्षेसाठी : अमीबा अन्नकण गिळतो तेव्हा ऊर्जा वापरतो : अंतर्ग्रहण.

आकृतीत : आकृतीत अल्पपरासारी द्रावणात पाणी पेशीत शिरते, अतिपरासारी द्रावणात बाहेर जाते आणि समपरासारी द्रावणात एकूण हालचाल होत नाही.

नियम 2 : तीन प्रकारची द्रावणे — समपरासारी (isotonic) : आत-बाहेर पाणी सारखे, एकूण हालचाल नाही. अल्पपरासारी (hypotonic) : पेशीत बाहेरपेक्षा कमी पाणी, म्हणून पाणी आत येते (अंतःपरासरण); मनुका पाण्यात फुगून ताठ होतात. अतिपरासारी (hypertonic) : पेशीत बाहेरपेक्षा जास्त पाणी, म्हणून पाणी बाहेर जाते (बहिःपरासरण); फळांचे तुकडे घट्ट साखरेच्या द्रावणात आकसतात.

• सोपे : साध्या पाण्यात मनुका फुगतो : बाहेर अल्पपरासारी.
• मध्यम : घट्ट साखरेच्या पाकात फळांचे तुकडे आकसतात : बाहेर अतिपरासारी.
• परीक्षेसाठी : मिठात लोणच्याची कैरी पाणी सोडते : पेशींतून पाणी बाहेर जाते (बहिःपरासरण).

आकृतीत : आकृतीत पाणी आत आल्यावर वनस्पती पेशी ताठ होते. घट्ट द्रावणात तिचे पेशीद्रव्य भित्तिकेपासून आकसते; ही प्लाझ्मोलिसिस.

नियम 3 : ताठ आणि प्लाझ्मोलिसिस — पाण्यात वनस्पती पेशी ताठ (turgid) होते. घट्ट द्रावणात पेशीद्रव्य भित्तिकेपासून आकसते : प्लाझ्मोलिसिस (पेशीद्रव्य आकुंचन).

• सोपे : ताजी पाने कुरकुरीत असतात कारण त्यांच्या पेशी ताठ असतात.
• मध्यम : मलूल पालेभाज्या पाण्यात ठेवल्यावर ताज्या होतात, कारण पेशींत पाणी शिरते.
• परीक्षेसाठी : मातीत खत जास्त झाले तर मुळांच्या पेशी प्लाझ्मोलाइज होऊ शकतात; म्हणून रोपे मान टाकतात.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत प्राणी पेशीत प्लाझ्मा पटल आणि केंद्रक असते. ER, गॉल्जी संकुल, तंतुकणिका आणि लयकारिका यांसारखी अंगके पेशीद्रव्यात तरंगतात.

नियम 1 : पेशीद्रव्य — पेशीद्रव्यात अनेक अंगके तरंगतात आणि त्यात रासायनिक क्रिया घडतात. अंगके सोडून उरलेला भाग म्हणजे सायटोसोल; तो अमिनो आम्ले, ग्लुकोज, जीवनसत्त्वे साठवतो. प्राणी पेशीत ते कणमय व दाट असते; वनस्पती पेशीत पातळ असून मध्यवर्ती मोठ्या रिक्तिकेमुळे कडेला ढकललेले असते. केंद्रक आणि हरितलवक सोडून सर्व अंगके फक्त इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाने दिसतात.

• सोपे : पेशीतल्या रासायनिक क्रिया पेशीद्रव्यात घडतात.
• मध्यम : प्रौढ वनस्पती पेशीत मध्यवर्ती मोठी रिक्तिका पेशीद्रव्याला कडेला ढकलते.
• परीक्षेसाठी : अंगकांपैकी फक्त केंद्रक आणि हरितलवक साध्या सूक्ष्मदर्शकाने दिसतात.

आकृतीत : आकृतीत केंद्रकाला छिद्रे असलेले दुहेरी पटल, केंद्रिका आणि क्रोमॅटिन तंतू असतात. ER त्याला जोडलेले असते आणि खडबडीत ER वर रायबोसोम कण असतात.

नियम 2 : केंद्रक आणि ER — केंद्रकाला लहान छिद्रांचे दुहेरी पटल, एक गोल केंद्रिका आणि क्रोमॅटिन तंतूंचे जाळे असते; पेशी विभाजनात ते घट्ट होऊन गुणसूत्रे बनतात; गुणसूत्रांचे कार्यक्षम भाग म्हणजे जनुके. ते सर्व चयापचय व पेशी विभाजन नियंत्रित करते आणि आनुवंशिक गुण पुढे देते. RBC अधिक हिमोग्लोबिन वाहण्यासाठी केंद्रक गमावतात. अंतर्द्रव्य जाल (ER) हे केंद्रक आणि प्लाझ्मा पटलाला जोडलेले नळ्या-थरांचे जाळे; खडबडीत ER वर रायबोसोम कण असतात. ते पेशीला आधार देते, प्रथिने वाहते आणि विषारी पदार्थ पाण्यात विरघळणारे बनवून बाहेर टाकते.

• सोपे : केंद्रक पेशीवर नियंत्रण ठेवते.
• मध्यम : जनुके हे गुणसूत्रांचे कार्यक्षम भाग आहेत.
• परीक्षेसाठी : प्रौढ RBC मध्ये केंद्रक नसते म्हणून जास्त हिमोग्लोबिन मावते.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत ER मधील पुटिका गॉल्जी पिशव्यांना निर्मिती बाजूने जोडल्या जातात आणि तयार पाकिटे परिपक्वन बाजूने बाहेर पडतात.

नियम 1 : गॉल्जी संकुल — यात 5-8 चपट्या पोकळ पिशव्या (cisternae) असतात ज्यात विकरे असतात. ER मधील प्रथिनांच्या पुटिका निर्मिती बाजूला जोडतात आणि परिपक्वन बाजूने बाहेर पडतात, पॅकिंग विभागासारख्या. हे स्रावी अंगक आहे; ते पदार्थ बदलते, वर्गीकरण करते, पॅक करते, रिक्तिका व स्रावी पुटिका तयार करते आणि पेशीभित्तिका, प्लाझ्मा पटल व लयकारिका बनवण्यास मदत करते. कॅमिलो गॉल्जी यांनी प्रथम वर्णन केले आणि सँतिआगो काहाल यांच्यासह 1906 चे नोबेल पारितोषिक मिळवले.

• सोपे : गॉल्जी संकुल पॅकिंग विभागासारखे काम करते.
• मध्यम : गॉल्जी यांचे नोबेल 1906 मध्ये, म्हणजे 2026 − 1906 = 120 वर्षांपूर्वी.
• परीक्षेसाठी : एका गॉल्जी संकुलात 8 पिशव्या असतील तर 3 संकुलांत 3 × 8 = 24 पिशव्या.

आकृतीत : आकृतीत तंतुकणिकेचे बाह्य पटल सच्छिद्र असते आणि आतले पटल मॅट्रिक्सभोवती घड्या (क्रिस्टी) होऊन असते; ती ऊर्जा ATP च्या रूपात साठवते.

नियम 2 : लयकारिका आणि तंतुकणिका — लयकारिका पाचक विकरांच्या एकपटली पिशव्या : रोगप्रतिकार संस्था (विषाणू-जीवाणू नष्ट), पाडकाम पथक (जुनी अंगके साफ), आत्मघातकी पिशव्या (पेशी जुनी किंवा खराब झाल्यावर फुटतात) आणि उपासमारीत साठवलेली प्रथिने व मेद पचवतात. तंतुकणिका दुहेरी पटलाच्या; बाहेरचे सच्छिद्र आणि आतले क्रिस्टी घड्यांचे; मॅट्रिक्समध्ये रायबोसोम, फॉस्फेट कण आणि DNA असते. त्या कर्बोदके व मेदाचे ऑक्सिडीकरण करून ऊर्जा ATP मध्ये साठवतात; RBC मध्ये त्या नसतात.

• सोपे : तंतुकणिका ऊर्जा ATP मध्ये साठवतात.
• मध्यम : लयकारिकांना आत्मघातकी पिशव्या म्हणतात कारण पेशी जुनी किंवा खराब झाल्यावर त्या फुटतात.
• परीक्षेसाठी : स्नायू पेशींना खूप ऊर्जा लागते, म्हणून त्यांत अनेक तंतुकणिका असतात; RBC मध्ये एकही नसते.

आकृतीत : आकृतीत गॉल्जी संकुल पदार्थ पॅक करते, लयकारिका पचन करतात व कचरा साफ करतात, तंतुकणिका ATP ऊर्जा बनवतात आणि रिक्तिका पदार्थ साठवतात.

नियम 3 : रिक्तिका — रिक्तिका एकपटली साठवण पिशव्या असून त्यांना निश्चित आकार नसतो. त्या परासरण दाब सांभाळतात आणि उप-उत्पादने, टाकाऊ पदार्थ व अन्न साठवतात (अमीबा पचनापूर्वी अन्न साठवतो). वनस्पती पेशींत त्या पेशीरसाने भरलेल्या असून ताठरपणा आणि कडकपणा देतात.

• सोपे : वनस्पतीची रिक्तिका पेशीरसाने भरलेली असते.
• मध्यम : अमीबा पचनापूर्वी अन्न रिक्तिकेत साठवतो.
• परीक्षेसाठी : मोठी रिक्तिका वनस्पती पेशी ताठ ठेवते; पाणी गमावले की रोप मलूल होते.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत लवकांमध्ये रंगद्रव्ये असतात : क्लोरोफिल हिरवे, कॅरोटीन नारिंगी, झँथोफिल पिवळे, ॲन्थोसायनिन जांभळे/निळे आणि बेटॅलेन गडद गुलाबी. ल्युकोप्लास्ट रंगहीन असतात.

नियम 1 : लवकांचे प्रकार — ल्युकोप्लास्ट पांढरे/रंगहीन असून स्टार्च, तेल आणि प्रथिने बनवतात व साठवतात. क्रोमोप्लास्ट रंगीत असतात. रंगद्रव्ये : क्लोरोफिल (हिरवे), कॅरोटीन (नारिंगी, गाजरात), झँथोफिल (पिवळे), ॲन्थोसायनिन (जांभळे, निळे) आणि बेटॅलेन (गडद गुलाबी, बीटात). कच्चे हिरवे टोमॅटो क्लोरोफिल कमी होऊन लायकोपीन बनल्यावर लाल होतात.

• सोपे : गाजर कॅरोटीनमुळे नारिंगी.
• मध्यम : बीट बेटॅलेनमुळे गडद गुलाबी.
• परीक्षेसाठी : बटाटा ल्युकोप्लास्टमध्ये स्टार्च साठवतो, म्हणून आतून रंगहीन.

आकृतीत : हरितलवकाच्या आकृतीत क्लोरोफिल प्रकाशसंश्लेषणासाठी सूर्यप्रकाश पकडते आणि स्ट्रोमामध्ये विकरे, DNA, रायबोसोम आणि कर्बोदके असतात.

नियम 2 : हरितलवक — क्लोरोफिल सौर ऊर्जा पकडून प्रकाशसंश्लेषणासाठी रासायनिक ऊर्जेत रूपांतरित करते. स्ट्रोमात विकरे, DNA, रायबोसोम आणि कर्बोदके असतात. तंतुकणिका आणि लवकांकडे स्वतःचे DNA व रायबोसोम असल्याने ती प्रथिने बनवू शकतात आणि स्वतःसारखी प्रतिकृती करू शकतात.

• सोपे : हरितलवके प्रकाशसंश्लेषण करतात.
• मध्यम : तंतुकणिका आणि लवकांकडे स्वतःचे DNA असते.
• परीक्षेसाठी : पाने हिरवी दिसतात कारण हरितलवके क्लोरोफिलने भरलेली असतात.

आकृतीत : आकृतीत दृश्यकेंद्रकी पेशींमध्ये (5 ते 100 मायक्रोमीटर) खरे केंद्रक असते. आदिकेंद्रकी पेशींमध्ये (1 ते 10 मायक्रोमीटर) फक्त केंद्राभ असतो आणि पटलबद्ध अंगके नसतात.

नियम 3 : दृश्यकेंद्रकी आणि आदिकेंद्रकी पेशी — दृश्यकेंद्रकी पेशी : 5-100 µm, एकापेक्षा जास्त गुणसूत्रे, पटल, केंद्रिका आणि केंद्रक द्रव्य असलेले खरे केंद्रक, तंतुकणिका आणि लवके. आदिकेंद्रकी पेशी (जीवाणू) : 1-10 µm, एक गुणसूत्र, केंद्राभ, पटलबद्ध अंगके नाहीत. पुण्यातील NCCS पेशीविज्ञान आणि कर्करोग उपचारात संशोधन करते.

• सोपे : जीवाणूंच्या पेशी आदिकेंद्रकी असतात.
• मध्यम : 50 µm ची दृश्यकेंद्रकी पेशी 5 µm च्या पेशीपेक्षा 50 ÷ 5 = 10 पट मोठी... पण सामान्य जीवाणू फक्त 1-10 µm चा.
• परीक्षेसाठी : 100 µm = 0.1 मिमी, दृश्यकेंद्रकी पेशीची कमाल मर्यादा.

फरक ओळखा