अध्याय — जीव विज्ञान

कोशिका

RAS A2Z Science — संरचना, कोशिकांग, कोशिका विभाजन | The Cell — Structure, Organelles, Cell Division

1 कोशिका क्या है? by RAS A2Z

कोशिका (Cell) जीवों की संरचनात्मक एवं क्रियात्मक इकाई है।

अर्थात् जीव का शरीर कोशिकाओं से बना होता है और जीवन की प्रमुख क्रियाएँ कोशिका के भीतर या कोशिकाओं द्वारा संपन्न होती हैं।

उदाहरण

जीवाणु → एककोशिकीय
अमीबा → एककोशिकीय
मनुष्य → बहुकोशिकीय
पौधे → बहुकोशिकीय

कोशिका के प्रमुख कार्य

पोषण
श्वसन
ऊर्जा उत्पादन
वृद्धि
उत्सर्जन
प्रजनन
उत्तेजना के प्रति प्रतिक्रिया
आनुवंशिक सूचना का संरक्षण एवं संचरण

2 कोशिका की खोज by RAS A2Z

रॉबर्ट हुक (Robert Hooke)

1665 ई. में रॉबर्ट हुक ने कॉर्क की पतली काट को सूक्ष्मदर्शी से देखा। उन्हें छोटे-छोटे कोष्ठ दिखाई दिए, जिन्हें उन्होंने Cell नाम दिया।

📌 महत्वपूर्ण

हुक ने मुख्यतः मृत कोशिकाओं की कोशिका भित्ति के अवशेष देखे थे।

एंटोनी वॉन ल्यूवेनहॉक (Antonie van Leeuwenhoek)

उन्होंने जीवित कोशिकाओं तथा सूक्ष्मजीवों का अवलोकन किया।

इसलिए उन्हें सूक्ष्मजीव विज्ञान के विकास में महत्वपूर्ण माना जाता है।

3 कोशिका सिद्धांत (Cell Theory) by RAS A2Z

1838 में मैथियास श्लाइडेन (Matthias Schleiden) ने बताया कि पौधे कोशिकाओं से बने हैं।

1839 में थियोडोर श्वान (Theodor Schwann) ने बताया कि जन्तु भी कोशिकाओं से बने हैं।

बाद में रुडोल्फ विरखो (Rudolf Virchow) ने 1855 में कोशिका सिद्धांत को आगे बढ़ाते हुए कहा—

"नई कोशिका पूर्ववर्ती कोशिका से उत्पन्न होती है।"

आधुनिक कोशिका सिद्धांत

सभी जीव कोशिकाओं से बने होते हैं।
कोशिका जीवन की मूल संरचनात्मक एवं क्रियात्मक इकाई हैं।
नई कोशिकाएँ पूर्ववर्ती कोशिकाओं से बनती हैं।
कोशिकाओं में आनुवंशिक सूचना होती है।
ऊर्जा का प्रवाह कोशिकाओं के भीतर होता है।
सभी कोशिकाओं की मूलभूत रासायनिक संरचना में अनेक समानताएँ होती हैं।

4 कोशिकाओं का वर्गीकरण by RAS A2Z

कोशिकाएँ मुख्यतः दो प्रकार की होती हैं—

प्रोकेरियोटिक कोशिका (Prokaryotic Cell)
यूकैरियोटिक कोशिका (Eukaryotic Cell)

5 प्रोकेरियोटिक कोशिका by RAS A2Z

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में वास्तविक झिल्ली-बद्ध केंद्रक नहीं होता।

उदाहरण

जीवाणु (Bacteria)
आर्किया (Archaea)

प्रमुख विशेषताएँ

वास्तविक केंद्रक अनुपस्थित।
DNA सामान्यतः न्यूक्लिकआइड (Nucleoid) क्षेत्र में।
झिल्ली-बद्ध कोशिकांग अनुपस्थित।
70S राइबोसोम।
सामान्यतः आकार में छोटी।
कोशिका भित्ति सामान्यतः उपस्थित।
प्लाज्मिड उपस्थित हो सकते हैं।

6 यूकैरियोटिक कोशिका by RAS A2Z

यूकैरियोटिक कोशिका में स्पष्ट झिल्ली-बद्ध केंद्रक पाया जाता है।

उदाहरण

पौधे
जन्तु
कवक
प्रोटिस्ट

प्रमुख विशेषताएँ

स्पष्ट केंद्रक।
केंद्रीय झिल्ली उपस्थित।
अनेक झिल्ली-बद्ध कोशिकांग।
सामान्यतः 80S राइबोसोम साइटोप्लाज्म में।
DNA केंद्रक में गुणसूत्रों के रूप में व्यवस्थित।

7 प्रोकैरियोटिक एवं यूकैरियोटिक कोशिका में अंतर by RAS A2Z

आधार	प्रोकैरियोटिक	यूकैरियोटिक
केंद्रक	वास्तविक केंद्रक नहीं	स्पष्ट केंद्रक
केंद्रीय झिल्ली	अनुपस्थित	उपस्थित
DNA	न्यूक्लिओइड में	केंद्रक में
झिल्ली-बद्ध कोशिकांग	सामान्यतः अनुपस्थित	उपस्थित
राइबोसोम	70S	मुख्यतः 80S
आकार	सामान्यतः छोटा	सामान्यतः बड़ा
उदाहरण	जीवाणु	पौधे, जन्तु

📌 RAS तथ्य

प्रोकैरियोटिक = वास्तविक केंद्रक नहीं

यूकैरियोटिक = वास्तविक केंद्रक उपस्थित

8 कोशिका के प्रमुख भाग by RAS A2Z

एक सामान्य यूकैरियोटिक कोशिका में प्रमुख भाग हैं—

कोशिका झिल्ली
कोशिकाद्रव्य
केंद्रक
कोशिकांग

9 कोशिका झिल्ली (Plasma Membrane) by RAS A2Z

कोशिका झिल्ली कोशिका की बाहरी सीमा बनाती है और कोशिका के अंदर तथा बाहर पदार्थों के आवागमन को नियंत्रित करती है।

इसका प्रमुख संरचनात्मक आधार है—

फॉस्फोलिपिड द्विपरत (Phospholipid Bilayer)

इसके साथ प्रोटीन तथा अन्य अणु पाए जाते हैं।

10 द्रव मोज़ेक मॉडल (Fluid Mosaic Model) by RAS A2Z

सिंगर और निकोल्सन (Singer and Nicolson) ने 1972 में द्रव मोज़ेक मॉडल प्रस्तुत किया।

इसके अनुसार कोशिका झिल्ली में—

फॉस्फोलिपिड द्विपरत
प्रोटीन
कोलेस्ट्रॉल
कार्बोहाइड्रेट

का संगठन होता है।

झिल्ली के घटक गतिशील होते हैं, इसलिए इसे द्रव कहा जाता है।

11 कोशिका झिल्ली के कार्य by RAS A2Z

कोशिका को बाहरी वातावरण से अलग करना।
पदार्थ का चयनात्मक आवागमन।
कोशिका की आंतरिक संरचना बनाए रखना।
कोशिका संकेतों में भूमिका।
रिसेप्टर के रूप में कार्य।
कोशिका-कोशिका अंतःक्रिया।

📌 महत्वपूर्ण शब्द

चयनात्मक पारगम्यता (Selective Permeability)

अर्थात् झिल्ली कुछ पदार्थों को आसानी से गुजरने देती है जबकि कुछ के आवागमन को नियंत्रित करती है।

12 पदार्थ का कोशिका झिल्ली से परिवहन by RAS A2Z

मुख्यतः दो प्रकार—

निष्क्रिय परिवहन (Passive Transport)

ऊर्जा की आवश्यकता नहीं।

सक्रिय परिवहन (Active Transport)

ATP ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

13 विसरण (Diffusion) by RAS A2Z

अणुओं का उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर स्वतः जाना विसरण है।

इसमें कोशिका द्वारा ATP खर्च नहीं किया जाता।

उदाहरण

ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का कोशिका झिल्ली से विसरण।

14 परासरण (Osmosis) by RAS A2Z

अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से जल के अणुओं का अधिक जल-सांद्रता वाले क्षेत्र से कम जल-सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर जाना परासरण कहलाता है।

वनस्पति कोशिका में महत्व

तुर्गरता (Turgidity)
जल अवशोषण
कोशिका की दृढ़ता
रंध्रों का खुलना-बंद होना

15 परासरणीय विलयन by RAS A2Z

समपरासारी (Isotonic)

बाहर और अंदर प्रभावी विलेय सांद्रता लगभग समान।

अल्पपरासारी (Hypotonic)

बाहर विलेय सांद्रता कम।

जल कोशिका में प्रवेश कर सकता है।

अतिपरासारी (Hypertonic)

बाहर विलेय सांद्रता अधिक।

16 प्लाज्मोलाइसिस (Plasmolysis) by RAS A2Z

जब पादप कोशिका को अतिपरासारी विलयन में रखा जाता है तो जल कोशिका से बाहर निकल जाता है और कोशिका झिल्ली कोशिका भित्ति से अंदर की ओर सिकुड़ने लगती है।

इसे प्लाज्मोलाइसिस कहते हैं।

17 एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस by RAS A2Z

एंडोसाइटोसिस (Endocytosis)

कोशिका बाहरी पदार्थ को झिल्ली के अंदर लेकर आती है।

इसके प्रकार:

फागोसाइटोसिस — ठोस पदार्थों का ग्रहण
पिनोसाइटोसिस — द्रव पदार्थों का ग्रहण

एक्सोसाइटोसिस (Exocytosis)

कोशिका के अंदर के पदार्थ का वेसिकल द्वारा बाहर निकलना।

18 कोशिकाद्रव्य (Cytoplasm) by RAS A2Z

कोशिका झिल्ली और केंद्रक के बीच का क्षेत्र कोशिकाद्रव्य कहलाता है।

इसमें—

कोशिकांग
जल
प्रोटीन
लवण
कार्बोहाइड्रेट
अन्य जैव-अणु

पाए जाते हैं।

यहीं अनेक उपापचयी (Metabolic) क्रियाएँ होती हैं।

19 केंद्रक (Nucleus) by RAS A2Z

केंद्रक यूकैरियोटिक कोशिका का प्रमुख नियंत्रण केंद्र है।

प्रमुख भाग

केंद्रकीय झिल्ली
केंद्रक द्रव्य
क्रोमैटिन
केंद्रिका

कार्य

आनुवंशिक सूचना का संरक्षण।
कोशिका की गतिविधियों का नियंत्रण।
DNA प्रतिकृति।
RNA निर्माण में भूमिका।
कोशिका विभाजन का नियंत्रण।

20 गुणसूत्र (Chromosomes) by RAS A2Z

गुणसूत्र DNA और प्रोटीन से बने संरचनात्मक घटक हैं।

इनमें जीन (Genes) स्थित होते हैं।

मानव में

कुल गुणसूत्र = 46
जोड़े = 23
कायिक गुणसूत्र = 22 जोड़े
लैंगिक गुणसूत्र = 1 जोड़ा

महिला

पुरुष

21 माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria) by RAS A2Z

माइटोकॉन्ड्रिया को सामान्यतः कोशिका का ऊर्जा गृह (Powerhouse) कहा जाता है।

यहाँ कोशिकीय श्वसन की प्रमुख प्रक्रियाओं द्वारा ATP का निर्माण होता है।

प्रमुख तथ्य

दोहरी झिल्ली।
आंतरिक झिल्ली पर क्रिस्टे (Cristae)।
मैट्रिक्स उपस्थित।
अपना DNA और राइबोसोम पाए जाते हैं।
अर्ध-स्वायत्त कोशिकांग।

📌 महत्वपूर्ण

माइटोकॉन्ड्रिया में एरोबिक श्वसन की प्रमुख अवस्थाएँ होती हैं।

22 राइबोसोम (Ribosome) by RAS A2Z

राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण का प्रमुख स्थल है।

प्रकार

प्रोकैरियोटिक कोशिका → 70S
यूकैरियोटिक कोशिका के कोशिकाद्रव्य → 80S

माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में 70S प्रकार के राइबोसोम पाए जा सकते हैं।

📌 RAS तथ्य

राइबोसोम = प्रोटीन निर्माण का स्थल

23 एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (Endoplasmic Reticulum) by RAS A2Z

यह झिल्लीदार नलिकाओं एवं थैलियों का जाल है।

दो प्रमुख प्रकार—

खरदरा ER (Rough ER)

इसकी सतह पर राइबोसोम होते हैं।

कार्य: प्रोटीन संश्लेषण एवं परिवहन।

चिकना ER (Smooth ER)

राइबोसोम अनुपस्थित।

कार्य:

लिपिड संश्लेषण
विषहरण
कुछ कोशिकाओं में कैल्शियम भंडारण

24 गोल्जी तंत्र (Golgi Apparatus) by RAS A2Z

गोल्जी तंत्र चपटी झिल्लीदार थैलियों का समूह है।

कार्य

प्रोटीन का संशोधन।
पैकेजिंग।
परिवहन।
स्रावी वेसिकल निर्माण।
लाइसोसोम निर्माण में भूमिका।

📌 याद रखें

ER → निर्माण/परिवहन

Golgi → संशोधन/पैकेजिंग/वितरण

25 लाइसोसोम (Lysosome) by RAS A2Z

लाइसोसोम झिल्ली-बद्ध कोशिकांग हैं जिनमें विभिन्न पाचक एंजाइम पाए जाते हैं।

कार्य

अपशिष्ट पदार्थों का अपघटन।
पुराने कोशिकांगों का विघटन।
बाहरी पदार्थों का पाचन।
कोशिकीय पुनर्चक्रण।

इन्हें कभी-कभी "आत्मघाती थैली" कहा जाता है, लेकिन यह शब्द परीक्षा में केवल पारंपरिक उपमा के रूप में समझना चाहिए।

26 पेरॉक्सीसोम (Peroxisome) by RAS A2Z

इनमें ऑक्सीकरण संबंधी एंजाइम पाए जाते हैं।

कार्य

फैटी अम्लों का ऑक्सीकरण।
हाइड्रोजन पेरॉक्साइड का निर्माण एवं अपघटन।
विषहरण में भूमिका।

कैटालेज (Catalase) एंजाइम हाइड्रोजन पेरॉक्साइड को जल और ऑक्सीजन में परिवर्तित करता है।

27 क्लोरोप्लास्ट (Chloroplast) by RAS A2Z

क्लोरोप्लास्ट पौधों एवं शैवाल की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाओं में पाया जाने वाला प्रमुख कोशिकांग है।

संरचना

बाहरी झिल्ली
आंतरिक झिल्ली
स्ट्रोमा
थायलाकोइड
ग्राना

कार्य

प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)

क्लोरोफिल प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण है।

28 रिक्तिका (Vacuole) by RAS A2Z

पादप कोशिकाओं में बड़ी केंद्रीय रिक्तिका सामान्यतः पाई जाती है।

इसमें—

जल
लवण
शर्करा
वर्णक
अपशिष्ट पदार्थ

संग्रहित हो सकते हैं।

कार्य

जल संतुलन
कोशिका की तुर्गरता बनाए रखना
पदार्थों का भंडारण

29 कोशिका भित्ति (Cell Wall) by RAS A2Z

पादप कोशिका में कोशिका झिल्ली के बाहर कोशिका भित्ति होती है।

मुख्य घटक

सेल्यूलोज (Cellulose)

कार्य

कोशिका को आकार देना।
यांत्रिक मजबूती।
सुरक्षा।
अत्यधिक जल प्रवेश से कोशिका को फटने से बचाने में सहायता।

30 सेंट्रोसोम (Centrosome) by RAS A2Z

सेंट्रोसोम सामान्यतः जन्तु कोशिकाओं में पाया जाता है और इसमें सेंट्रियोल (Centriole) प्रमुख संरचनाएँ होती हैं।

यह कोशिका विभाजन के दौरान स्पिंडल तंतुओं के संगठन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

31 कोशिकांगों का त्वरित पुनरावलोकन by RAS A2Z

कोशिकांग	प्रमुख कार्य
केंद्रक	नियंत्रण एवं आनुवंशिक सूचना
राइबोसोम	प्रोटीन संश्लेषण
माइटोकॉन्ड्रिया	ATP उत्पादन
क्लोरोप्लास्ट	प्रकाश संश्लेषण
रफ ER	प्रोटीन संश्लेषण/परिवहन
स्मूथ ER	लिपिड संश्लेषण/विषहरण
गोल्जी तंत्र	संशोधन एवं पैकेजिंग
लाइसोसोम	अपघटन
पेरॉक्सीसोम	ऑक्सीकरण/विषहरण
रिक्तिका	भंडारण एवं तुर्गरता
सेंट्रोसोम	कोशिका विभाजन में भूमिका
कोशिका भित्ति	सुरक्षा एवं मजबूती

32 पादप एवं जन्तु कोशिका में अंतर by RAS A2Z

आधार	पादप कोशिका	जन्तु कोशिका
कोशिका भित्ति	उपस्थित	अनुपस्थित
क्लोरोप्लास्ट	सामान्यतः उपस्थित	अनुपस्थित
केंद्रीय रिक्तिका	बड़ी	छोटी/अल्प
सेंट्रोसोम	सामान्यतः विशिष्ट	सामान्यतः उपस्थित नहीं
आकार	अपेक्षाकृत निश्चित	अधिक विविध
भोजन निर्माण	प्रकाश संश्लेषण द्वारा स्वयं	नहीं

33 कोशिका चक्र (Cell Cycle) by RAS A2Z

एक कोशिका के बनने से लेकर उसके विभाजन तक की घटनाओं का क्रम कोशिका चक्र कहलाता है।

मुख्य चरण

अंतरावस्था (Interphase)

विभाजन अवस्था

M चरण

34 G1 चरण by RAS A2Z

इस चरण में—

कोशिका वृद्धि करती है।
प्रोटीन एवं RNA का निर्माण होता है।
कोशिका विभाजन के लिए तैयारी होती है।

35 S चरण by RAS A2Z

यह अत्यंत महत्वपूर्ण चरण है।

DNA का प्रतिकरण (Replication) इसी चरण में होता है।

अर्थात् विभाजन से पहले आनुवंशिक पदार्थ की प्रतिलिपि तैयार होती है।

36 G2 चरण by RAS A2Z

इसमें कोशिका—

विभाजन की अंतिम तैयारी करती है।
आवश्यक प्रोटीन बनाती है।
कोशिका विभाजन से संबंधित संरचनाएँ तैयार करती है।

37 समसूत्री विभाजन (Mitosis) by RAS A2Z

माइटोसिस में एक कोशिका से सामान्यतः दो आनुवंशिक रूप से समान पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं।

मुख्य चरण

P → M → A → T

प्रोफेज

गुणसूत्र संघनित होते हैं।

मेटाफेज

गुणसूत्र मध्य तल पर व्यवस्थित होते हैं।

एनाफेज

बहन क्रोमेटिड अलग होकर विपरीत ध्रुवों की ओर जाती हैं।

टेलोफेज

दो नए केंद्रकीय क्षेत्र बनते हैं।

इसके बाद साइटोकाइनेसिस द्वारा कोशिकाद्रव्य विभाजित होता है।

38 अर्धसूत्री विभाजन (Meiosis) by RAS A2Z

मीओसिस जनन कोशिकाओं के निर्माण से संबंधित विशेष प्रकार का विभाजन है।

इसमें गुणसूत्र संख्या सामान्यतः आधी हो जाती है।

परिणाम

एक द्विगुणित कोशिका से सामान्यतः चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं।

महत्व

लैंगिक प्रजनन।
गुणसूत्र संख्या की पीढ़ी-दर-पीढ़ी स्थिरता।
आनुवंशिक विविधता।

39 माइटोसिस और मीओसिस में अंतर by RAS A2Z

आधार	माइटोसिस	मीओसिस
विभाजन	एक	दो क्रमिक विभाजन
पुत्री कोशिकाएँ	सामान्यतः 2	सामान्यतः 4
गुणसूत्र संख्या	समान रहती है	आधी होती है
आनुवंशिक समानता	सामान्यतः समान	विविधता उत्पन्न
प्रमुख भूमिका	वृद्धि/मरम्मत	जनन कोशिका निर्माण

40 कोशिका विभाजन का महत्व by RAS A2Z

माइटोसिस

वृद्धि
ऊतक मरम्मत
पुराने कोशिकाओं का प्रतिस्थापन
अलैंगिक प्रजनन में भूमिका

मीओसिस

युग्मक निर्माण
गुणसूत्र संख्या को आधा करना
आनुवंशिक विविधता

SF 25 सुपर फैक्ट्स by RAS A2Z

📌 Quick Facts

कोशिका जीव की मूल संरचनात्मक एवं क्रियात्मक इकाई है।
रॉबर्ट हुक ने 1665 में कॉर्क में कोशिकीय संरचनाएँ देखीं।
ल्यूवेनहॉक ने जीवित सूक्ष्मजीवों का अध्ययन किया।
श्लाइडेन ने पौधों के कोशिकीय संगठन पर बल दिया।
श्वान ने जन्तुओं के कोशिकीय संगठन को स्थापित किया।
विरखो ने कोशिका की उत्पत्ति पूर्ववर्ती कोशिका से बताई।
प्रोकैरियोटिक कोशिका में वास्तविक केंद्रक नहीं होता।
यूकैरियोटिक कोशिका में झिल्ली-बद्ध केंद्रक होता है।
प्रोकैरियोटिक राइबोसोम सामान्यतः 70S होते हैं।
यूकैरियोटिक कोशिकाद्रव्य में राइबोसोम सामान्यतः 80S होते हैं।
राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण का स्थल है।
माइटोकॉन्ड्रिया ATP उत्पादन में प्रमुख भूमिका निभाता है।
क्लोरोप्लास्ट प्रकाश संश्लेषण का प्रमुख कोशिकांग है।
क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया दोनों में अपना DNA पाया जा सकता है।
गोल्जी तंत्र संशोधन एवं पैकेजिंग में महत्वपूर्ण है।
लाइसोसोम में पाचक एंजाइम पाए जाते हैं।
रफ ER की सतह पर राइबोसोम होते हैं।
स्मूथ ER लिपिड संश्लेषण में महत्वपूर्ण है।
कोशिका भित्ति पादप कोशिका को मजबूती देती है।
पादप कोशिका की कोशिका भित्ति का प्रमुख घटक सेल्यूलोज है।
DNA प्रतिकरण कोशिका चक्र के S चरण में होता है।
माइटोसिस सामान्यतः दो समान पुत्री कोशिकाएँ बनाता है।
मीओसिस में गुणसूत्र संख्या आधी होती है।
मानव की सामान्य कायिक कोशिकाओं में 46 गुणसूत्र होते हैं।
मानव युग्मकों में सामान्यतः 23 गुणसूत्र होते हैं।

CS एक नजर में पूरा अध्याय by RAS A2Z

कोशिका
↓
प्रोकेरियोटिक / यूकेरियोटिक
↓
कोशिका झिल्ली + कोशिकाद्रव्य + केंद्रक
↓
कोशिकांग
→ माइटोकॉन्ड्रिया → ऊर्जा
→ राइबोसोम → प्रोटीन
→ ER → संश्लेषण/परिवहन
→ गोल्जी → संशोधन/पैकेजिंग
→ लाइसोसोम → अपघटन
→ क्लोरोप्लास्ट → प्रकाश संश्लेषण
→ रिक्तिका → भंडारण
↓
कोशिका चक्र
→ G1 → S → G2 → M
↓
विभाजन
→ माइटोसिस → वृद्धि/मरम्मत
→ मीओसिस → युग्मक/आनुवंशिक विविधता

MA अध्याय के Mains के लिए सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र by RAS A2Z

📌 High-Priority Topics

कोशिका सिद्धांत
प्रोकैरियोटिक बनाम यूकैरियोटिक कोशिका
कोशिका झिल्ली एवं परिवहन
प्रमुख कोशिकांगों के कार्य
पादप बनाम जन्तु कोशिका
कोशिका चक्र
माइटोसिस एवं मीओसिस

Chapter — Biology

The Cell

RAS A2Z Science — Structure, Organelles, Cell Division | कोशिका — संरचना, कोशिकांग, कोशिका विभाजन

1 What is a Cell? by RAS A2Z

The cell is the structural and functional unit of living organisms.

That is, the body of an organism is made up of cells, and the major life activities are carried out inside or by the cells.

Examples

Bacteria → Unicellular
Amoeba → Unicellular
Human → Multicellular
Plants → Multicellular

Major Functions of a Cell

Nutrition
Respiration
Energy production
Growth
Excretion
Reproduction
Response to stimuli
Preservation and transmission of genetic information

2 Discovery of the Cell by RAS A2Z

Robert Hooke

In 1665, Robert Hooke observed a thin slice of cork under a microscope. He saw small compartments, which he named "Cells."

📌 Important

Hooke mainly observed the remnants of the cell walls of dead cells.

Antonie van Leeuwenhoek

He observed living cells and microorganisms.

Therefore, he is considered important in the development of microbiology.

3 Cell Theory by RAS A2Z

In 1838, Matthias Schleiden stated that plants are made up of cells.

In 1839, Theodor Schwann stated that animals are also made up of cells.

Later, Rudolf Virchow in 1855 advanced the cell theory by stating—

"New cells arise from pre-existing cells."

Modern Cell Theory

All organisms are made up of cells.
The cell is the basic structural and functional unit of life.
New cells arise from pre-existing cells.
Cells contain genetic information.
Energy flow occurs within cells.
All cells have many similarities in their basic chemical composition.

4 Classification of Cells by RAS A2Z

Cells are mainly of two types—

Prokaryotic Cell
Eukaryotic Cell

5 Prokaryotic Cell by RAS A2Z

Prokaryotic cells do not have a true membrane-bound nucleus.

Examples

Bacteria
Archaea

Major Characteristics

True nucleus absent.
DNA generally in the nucleoid region.
Membrane-bound organelles absent.
70S ribosomes.
Generally smaller in size.
Cell wall generally present.
Plasmids may be present.

6 Eukaryotic Cell by RAS A2Z

A eukaryotic cell has a well-defined membrane-bound nucleus.

Examples

Plants
Animals
Fungi
Protists

Major Characteristics

Distinct nucleus.
Nuclear membrane present.
Many membrane-bound organelles.
Generally 80S ribosomes in the cytoplasm.
DNA organized as chromosomes in the nucleus.

7 Difference between Prokaryotic and Eukaryotic Cells by RAS A2Z

Basis	Prokaryotic	Eukaryotic
Nucleus	True nucleus absent	Distinct nucleus
Nuclear membrane	Absent	Present
DNA	In nucleoid	In nucleus
Membrane-bound organelles	Generally absent	Present
Ribosomes	70S	Mainly 80S
Size	Generally small	Generally large
Example	Bacteria	Plants, animals

📌 RAS Fact

Prokaryotic = No true nucleus

Eukaryotic = True nucleus present

8 Major Parts of a Cell by RAS A2Z

A typical eukaryotic cell has the following major parts—

Plasma membrane
Cytoplasm
Nucleus
Organelles

9 Plasma Membrane by RAS A2Z

The plasma membrane forms the outer boundary of the cell and controls the movement of substances in and out of the cell.

Its major structural basis is—

Phospholipid Bilayer

Along with this, proteins and other molecules are also present.

10 Fluid Mosaic Model by RAS A2Z

Singer and Nicolson proposed the fluid mosaic model in 1972.

According to this, the plasma membrane has an organization of—

Phospholipid bilayer
Proteins
Cholesterol
Carbohydrates

The components of the membrane are dynamic, hence it is called "fluid."

11 Functions of Plasma Membrane by RAS A2Z

Separates the cell from the external environment.
Selective movement of substances.
Maintains the internal structure of the cell.
Role in cell signaling.
Functions as a receptor.
Cell-to-cell interaction.

📌 Important Term

Selective Permeability

That is, the membrane allows some substances to pass through easily while controlling the movement of others.

12 Transport across the Plasma Membrane by RAS A2Z

Mainly two types—

Passive Transport

No energy required.

Active Transport

ATP energy is required.

13 Diffusion by RAS A2Z

The spontaneous movement of molecules from a region of higher concentration to a region of lower concentration is called diffusion.

In this, the cell does not spend ATP.

Example

Diffusion of oxygen and carbon dioxide across the plasma membrane.

14 Osmosis by RAS A2Z

The movement of water molecules through a semipermeable membrane from a region of higher water concentration to a region of lower water concentration is called osmosis.

Importance in Plant Cells

Turgidity
Water absorption
Rigidity of the cell
Opening and closing of stomata

15 Osmotic Solutions by RAS A2Z

Isotonic

Effective solute concentration outside and inside is approximately the same.

Hypotonic

Solute concentration outside is lower.

Water can enter the cell.

Hypertonic

Solute concentration outside is higher.

16 Plasmolysis by RAS A2Z

When a plant cell is placed in a hypertonic solution, water moves out of the cell and the plasma membrane begins to shrink inward, away from the cell wall.

This is called plasmolysis.

17 Endocytosis and Exocytosis by RAS A2Z

Endocytosis

The cell brings external material inside via the membrane.

Its types:

Phagocytosis — uptake of solid materials
Pinocytosis — uptake of liquid materials

Exocytosis

The release of materials from inside the cell to the outside via vesicles.

18 Cytoplasm by RAS A2Z

The region between the plasma membrane and the nucleus is called cytoplasm.

It contains—

Organelles
Water
Proteins
Salts
Carbohydrates
Other biomolecules

Many metabolic reactions take place here.

19 Nucleus by RAS A2Z

The nucleus is the main control center of a eukaryotic cell.

Major Parts

Nuclear membrane
Nucleoplasm
Chromatin
Nucleolus

Functions

Preservation of genetic information.
Control of cellular activities.
DNA replication.
Role in RNA synthesis.
Control of cell division.

20 Chromosomes by RAS A2Z

Chromosomes are structural components made up of DNA and proteins.

Genes are located on them.

In Humans

Total chromosomes = 46
Pairs = 23
Autosomes = 22 pairs
Sex chromosomes = 1 pair

Female

Male

21 Mitochondria by RAS A2Z

Mitochondria are commonly called the "powerhouse" of the cell.

Here, ATP is produced through the major processes of cellular respiration.

Key Facts

Double membrane.
Cristae on the inner membrane.
Matrix present.
Its own DNA and ribosomes are present.
Semi-autonomous organelle.

📌 Important

The major stages of aerobic respiration occur in the mitochondria.

22 Ribosome by RAS A2Z

Ribosomes are the main site of protein synthesis.

Types

Prokaryotic cell → 70S
Eukaryotic cell cytoplasm → 80S

Mitochondria and chloroplasts may have 70S-type ribosomes.

📌 RAS Fact

Ribosome = Site of protein synthesis

23 Endoplasmic Reticulum (ER) by RAS A2Z

It is a network of membranous tubules and sacs.

Two main types—

Rough ER

It has ribosomes on its surface.

Function: Protein synthesis and transport.

Smooth ER

Ribosomes absent.

Function:

Lipid synthesis
Detoxification
Calcium storage in some cells

24 Golgi Apparatus by RAS A2Z

The Golgi apparatus is a stack of flattened membranous sacs.

Functions

Modification of proteins.
Packaging.
Transport.
Formation of secretory vesicles.
Role in lysosome formation.

📌 Remember

ER → Synthesis/Transport

Golgi → Modification/Packaging/Distribution

25 Lysosome by RAS A2Z

Lysosomes are membrane-bound organelles containing various digestive enzymes.

Functions

Breakdown of waste materials.
Disintegration of old organelles.
Digestion of external materials.
Cellular recycling.

They are sometimes called "suicide bags," but this term should be understood in exams only as a traditional metaphor.

26 Peroxisome by RAS A2Z

They contain oxidation-related enzymes.

Functions

Oxidation of fatty acids.
Formation and breakdown of hydrogen peroxide.
Role in detoxification.

The enzyme catalase converts hydrogen peroxide into water and oxygen.

27 Chloroplast by RAS A2Z

Chloroplasts are the major organelles found in the photosynthetic cells of plants and algae.

Structure

Outer membrane
Inner membrane
Stroma
Thylakoid
Grana

Function

Photosynthesis

Chlorophyll is important in the process of converting light energy into chemical energy.

28 Vacuole by RAS A2Z

Plant cells generally have a large central vacuole.

It can store—

Water
Salts
Sugars
Pigments
Waste materials

Functions

Water balance
Maintaining cell turgidity
Storage of materials

29 Cell Wall by RAS A2Z

In plant cells, the cell wall is present outside the plasma membrane.

Main Component

Cellulose

Functions

Gives shape to the cell.
Mechanical strength.
Protection.
Helps prevent the cell from bursting due to excessive water entry.

30 Centrosome by RAS A2Z

Centrosome is generally found in animal cells and contains centrioles as major structures.

It plays an important role in the organization of spindle fibers during cell division.

31 Quick Review of Organelles by RAS A2Z

Organelle	Major Function
Nucleus	Control and genetic information
Ribosome	Protein synthesis
Mitochondria	ATP production
Chloroplast	Photosynthesis
Rough ER	Protein synthesis/transport
Smooth ER	Lipid synthesis/detoxification
Golgi apparatus	Modification and packaging
Lysosome	Breakdown
Peroxisome	Oxidation/detoxification
Vacuole	Storage and turgidity
Centrosome	Role in cell division
Cell wall	Protection and strength

32 Difference between Plant and Animal Cells by RAS A2Z

Basis	Plant Cell	Animal Cell
Cell wall	Present	Absent
Chloroplast	Generally present	Absent
Central vacuole	Large	Small/few
Centrosome	Generally absent	Generally present
Shape	Relatively fixed	More varied
Food production	Self via photosynthesis	No

33 Cell Cycle by RAS A2Z

The sequence of events from the formation of a cell to its division is called the cell cycle.

Main Phases

Interphase

Division Phase

M phase

34 G1 Phase by RAS A2Z

In this phase—

The cell grows.
Proteins and RNA are synthesized.
The cell prepares for division.

35 S Phase by RAS A2Z

This is a very important phase.

DNA replication takes place in this phase.

That is, a copy of the genetic material is prepared before division.

36 G2 Phase by RAS A2Z

In this, the cell—

Makes final preparations for division.
Synthesizes necessary proteins.
Prepares structures related to cell division.

37 Mitosis by RAS A2Z

In mitosis, generally two genetically identical daughter cells are formed from one cell.

Main Phases

P → M → A → T

Prophase

Chromosomes condense.

Metaphase

Chromosomes align at the equatorial plate.

Anaphase

Sister chromatids separate and move toward opposite poles.

Telophase

Two new nuclear regions form.

After this, the cytoplasm divides through cytokinesis.

38 Meiosis by RAS A2Z

Meiosis is a special type of division related to the formation of reproductive cells.

In this, the chromosome number is generally halved.

Result

From one diploid cell, generally four haploid cells are formed.

Importance

Sexual reproduction.
Stability of chromosome number from generation to generation.
Genetic diversity.

39 Difference between Mitosis and Meiosis by RAS A2Z

Basis	Mitosis	Meiosis
Division	One	Two successive divisions
Daughter cells	Generally 2	Generally 4
Chromosome number	Remains the same	Halved
Genetic similarity	Generally identical	Produces diversity
Main role	Growth/repair	Formation of reproductive cells

40 Importance of Cell Division by RAS A2Z

Mitosis

Growth
Tissue repair
Replacement of old cells
Role in asexual reproduction

Meiosis

Gamete formation
Halving the chromosome number
Genetic diversity

SF 25 Super Facts by RAS A2Z

📌 Quick Facts

The cell is the basic structural and functional unit of life.
Robert Hooke observed cellular structures in cork in 1665.
Leeuwenhoek studied living microorganisms.
Schleiden emphasized the cellular organization of plants.
Schwann established the cellular organization of animals.
Virchow stated that cells arise from pre-existing cells.
Prokaryotic cells do not have a true nucleus.
Eukaryotic cells have a membrane-bound nucleus.
Prokaryotic ribosomes are generally 70S.
Ribosomes in eukaryotic cytoplasm are generally 80S.
Ribosomes are the site of protein synthesis.
Mitochondria play a major role in ATP production.
Chloroplast is the major organelle for photosynthesis.
Both chloroplasts and mitochondria can have their own DNA.
The Golgi apparatus is important in modification and packaging.
Lysosomes contain digestive enzymes.
Rough ER has ribosomes on its surface.
Smooth ER is important in lipid synthesis.
The cell wall gives strength to the plant cell.
The main component of the plant cell wall is cellulose.
DNA replication occurs in the S phase of the cell cycle.
Mitosis generally produces two identical daughter cells.
In meiosis, the chromosome number is halved.
Normal somatic cells of humans have 46 chromosomes.
Human gametes generally have 23 chromosomes.

CS Whole Chapter at a Glance by RAS A2Z

Cell
↓
Prokaryotic / Eukaryotic
↓
Plasma membrane + Cytoplasm + Nucleus
↓
Organelles
→ Mitochondria → Energy
→ Ribosome → Protein
→ ER → Synthesis/Transport
→ Golgi → Modification/Packaging
→ Lysosome → Breakdown
→ Chloroplast → Photosynthesis
→ Vacuole → Storage
↓
Cell Cycle
→ G1 → S → G2 → M
↓
Division
→ Mitosis → Growth/Repair
→ Meiosis → Gametes/Genetic diversity

MA Most Important Areas for Mains by RAS A2Z

📌 High-Priority Topics

Cell theory
Prokaryotic vs Eukaryotic cell
Plasma membrane and transport
Functions of major organelles
Plant vs Animal cell
Cell cycle
Mitosis and Meiosis