पेशीरचना ( Cell Structure)

पेशीचे भाग (Parts of Cell) 1. पेशीभित्तिका (Cell wall) ः शैवाल, कवक व वनस्पतीपेशींभोवती आढळते; प्राणीपेशीला पेशीभित्तिका नसते. पेशीभित्तिका म्हणजे पेशीपटलाभोवती असणारे मजबूत व लवचिक आवरण. पेशीभित्तिका मूलत: सेल्युलोज व पेक्टीन ह्या कर्बोदकांपासून बनलेली असते. कालांतराने आवश्यकतेनुसार लिग्निन, सुबेरिन, क्युटीन अशी बहुवारिके पेशीभित्तिकेत तयार होतात. पेशीला आधार देणे, पेशीत जाणाऱ्या अतिरिक्त पाण्याला अडवून पेशीचे रक्षण करणे ही पेशीभित्तिकेची कार्ये आहेत.

2. प्रदव्यपटल/पेशीपटल (Plasma membrane/Cell membrane) ः हे पेशीभोवती असणारे पातळ, नाजूक व लवचिक आवरण असून पेशीतील घटकांना बाह्य पर्यावरणापासून वेगळे ठेवते.

स्फुरिल मेदाच्या (Phospholipid) दोन थरांमध्ये मिसळलेले प्रथिनांचे रेणू – अशी प्रद्रव्यपटलाची रचना असते.

प्रद्रव्यपटल काही ठराविक पदार्थांना ये-जा करू देते, तर काही पदार्थांना अटकाव करते; म्हणून त्याला निवडक्षम पारपटल (selective Permeable membrane) म्हणतात. या गुणधर्मामुळे पाणी, क्षार, ऑक्सिजन असे उपयुक्त रेणू पेशीत प्रवेश करतात. तर कार्बनडाय ऑक्साइडसारखे टाकाऊ पदार्थ पेशीबाहेर पडतात.

पेशीबाहेर काही बदल झाले तरी पेशीतील पर्यावरण कायम राखण्याचे काम प्रदव्यपटल करते; यास समस्थिती म्हणतात.

पेशीची ऊर्जा वापरून चालणाऱ्या क्रिया

1. पेशीय भक्षण (Endocytosis) बाहेरील पर्यावरणातून अन्न व इतर पदार्थ गिळंकृत करणे.
2. पेशी उत्सर्जन (Exocytosis)

टाकाऊ पदार्थ पेशीबाहेर टाकणे.

पेशीची ऊर्जा न वापरता चालणाऱ्या क्रिया

1. विसरण (Diffusion) ः O 2 , CO2 सारखे लहान रेणू पेशीमध्ये घेणे/पेशीबाहेर जाणे.
2. परासरण (Osmosis) ः जास्त पाणी असलेल्या भागाकडून कमी पाणी असलेल्या भागाकडे निवडक्षम पारपटलातून होणारा पाण्याचा प्रवास म्हणजे परासरण. ही भौतिक क्रिया असून ती घडण्याच्या 3 वेगवेगळ्या शक्यता असतात.

अ. समपरासारी (Isotonic) द्रावण ः पेशीभोवती असलेले माध्यम व पेशी या दोन्हींतील पाण्याचे प्रमाण सारखे असते. त्यामुळे पाणी आत वा बाहेर जात नाही.

ब. अवपरासारी (Hypotonic) द्रावण ःपेशीतील पाण्याचे प्रमाण कमी व सभोवतालच्या माध्यमातील पाण्याचे प्रमाण जास्त असल्याने पाणी पेशीत शिरते. याला अंतःपरासण (Endosomis) म्हणतात. उदा. बेदाणे पाण्यात ठेवल्यावर काही वेळाने फुगतात.

क. अतिपरासारी (Hypertonic) द्रावण ः पेशीतील पाण्याचे प्रमाण जास्त व पेशीभोवतालच्या माध्यमातील पाण्याचे प्रमाण कमी असल्याने पेशीतून पाणी बाहेर पडते. उदा. फळांच्या फोडी साखरेच्या घट्ट पाकात टाकल्यास फोडींतील पाणी पाकात जाऊन थोड्या वेळाने त्या आकसतात. अतिपरासरी द्रावणात ठेवल्याने प्राणीपेशी किंवा वनस्पतीपेशीतील पाणी बहिःपरासरण (Exosmosis) प्रक्रियेमुळे बाहेर पडते आणि पेशीद्रव्य आकसते. ह्या क्रियेला रससंकोच (Plasmolysis) म्हणतात.

3. पेशीद्रव्य (Cytoplasm)

प्रद्रव्यपटल व केंद्रक यांमधील तरल पदार्थाला पेशीद्रव्य म्हणतात. पेशीद्रव्य हा चिकट पदार्थ असून तो सतत हालचाल करीत असतो. त्यात अनेक पेशीअंगके विखुरलेली असतात. पेशीत रासायनिक अभिक्रिया घडून येण्यासाठी पेशीद्रव्य हे माध्यम आहे. पेशीअंगकांव्यतिरिक्त असलेला पेशीतील भाग म्हणजे पेशीद्रव्य (Cytosol). पेशीद्रवात अमिनो आम्ले, ग्लुकोज, जीवनसत्त्वे साठवलेली असतात. मोठ्या केंद्रीय रिक्तिकेमुळे वनस्पतीपेशीत पेशीद्रव्य कडेला सारलेले असते. वनस्पतीपेशीतील पेशीद्रव्यापेक्षा प्राणीपेशीतील पेशीद्रव्य हे अधिक कणयुक्त व दाट असते.

पेशी अंगके (Cell organelles) ः विशिष्ट कार्य करणारे पेशीतील उपघटक म्हणजे पेशीअंगके होत. ही अंगके म्हणजे ‘पेशीचे अवयव’ आहेत. प्रत्येक अंगकाभोवती मेदप्रथिनयुक्त पटल असते. केंद्रक व हरितलवक यांव्यतिरिक्त इतर सर्व अंगके ही इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाच्या मदतीनेच पाहता येतात. केंद्रक (Nucleus)

कृती ः स्वच्छ काचपट्टीवर पाण्याचा थेंब घ्या. आइस्क्रीमच्या चमच्याने गालाची आतील बाजू खरवडा. चमच्यावरील थोडा पदार्थ सुईच्या टोकावर घ्या व काचपट्टीवरील पाण्यात पसरवा. त्यावर मिथिलीन ब्लू रंजकाचा एक थेंब टाका. आच्छादन काच ठेवून संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाखाली निरीक्षण करा. केंद्रक दिसले का? कांद्याच्या पापुद्र्याची आयोडिनरंजित काचपट्टी सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहताना प्रत्येक पेशीत दिसलेला गोलाकार, गडद ठिपका म्हणजे त्या पेशीचे केंद्रक होय.

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीने पाहिल्यास केंद्रकाभोवती दुहेरी आवरण व त्यावर केंद्रकी छिद्रे दिसतात. केंद्रकाच्या आतबाहेर होणारे पदार्थांचे वहन या छिद्रांमधून होते. केंद्रकामध्ये एक गोलाकार केंद्रकी (Nucleolus) असते व रंगसूत्रांचे जाळे असते. रंगसूत्रे ही पातळ दोऱ्यांसारखी असून पेशीविभाजनाच्या वेळी त्यांचे रूपांतर गुणसूत्रांमध्ये होते. गुणसूत्रांवरील कार्यात्मक घटकांना जनुके (Genes) म्हणतात.

कार्ये

1. पेशींच्या सर्व चयापचय क्रिया व पेशीविभाजन यांवर नियंत्रण ठेवणे.
2. जनुकांद्वारे आनुवंशिक गुणांचे संक्रमण पुढील पिढीकडे करणे.

आंतर्द्रव्यजालिका (Endoplasmic Reticulum)

पेशीच्या आतमध्येविविध पदार्थांचे वहन करणाऱ्या अंगकाला आंतर्द्रव्यजालिका म्हणतात. आंतर्द्रव्यजालिका म्हणजे तरल पदार्थांनी भरलेल्या सूक्ष्मनलिका व पट एकमेकांना जोडले जाऊन बनलेली जाळ्यासारखी रचना असते. आंतर्द्रव्यजालिका आतील बाजूने केंद्रकाला तर बाहेरील बाजूने प्रद्रव्यपटलाला जोडलेली असते. पृष्ठभागावर रायबोझोम्सचे कण असतील तर तिला खडबडीत आंतर्द्रव्यजालिका म्हणतात.

कार्ये

1. पेशीला आधार देणारी चौकट.
2. प्रथिनांचे वहन करणे.
3. अन्न, हवा, पाणी यांमार्फत शरीरात आलेल्या विषारी पदार्थांना जलद्रावणीय करून शरीराबाहेर टाकणे.

गॉल्गी काय (गॉल्गी संकुल) – Golgi Complex ः एकमेकांना समांतर रचलेल्या 5-8 चपट्या, पोकळ कोशांपासून गॉल्गी संकुल बनते. या कोशांना ‘कुंडे’ म्हणतात. कुंडांमध्ये विविध प्रकारची विकरे असतात. आंतर्द्रव्यजालिकेकडून आलेली प्रथिने गोलीय पीटिकांमध्ये बंदिस्त होतात. पेशीद्रव्यामार्फत ह्या पीटिका गॉल्गी संकुलापर्यंत येतात, त्याच्या निर्मितीक्षम बाजूशी संयोग पावून त्यांतील द्रव्य कुंडांमध्ये पाठवले जाते.

कुंडांच्या घड्यांतून पुढे सरकताना विकरांमुळे त्या द्रव्यांमध्ये बदल होत जातात. ही बदल झालेली प्रथिने पुन्हा गोलीय पीटिकांमध्ये बंद होऊन गॉल्गी संकुलाच्या परिपक्व बाजूने बाहेर पडतात. म्हणजेच कारखान्यातील वस्तू बांधून पुढे पाठविणाऱ्या पॅकिंग विभागासारखे काम कुंडांद्वारे होते.

कार्ये

1. गॉल्गी संकुल हे पेशीतील ‘स्त्रावी अंगक’ आहे.
2. पेशीत संश्लेषित झालेल्या विकरे, प्रथिने, वर्णके इत्यादी पदार्थांमध्ये बदल घडवून त्यांची विभागणी करणे, त्यांना पेशीमध्ये किंवा पेशीबाहेर अपेक्षित ठिकाणी पोहोचविणे.
3. रिक्तिका व स्त्रावी पीटिका यांची निर्मिती करणे.
4. पेशीभित्तिका, प्रद्रव्यपटल व लयकारिका यांच्या निर्मितीस मदत करणे. लयकारिका (Lysosomes)

कार्ये

1. रोगप्रतिकार यंत्रणा – पेशीवर हल्ला करणाऱ्या जिवाणू व विषाणूंना नष्ट करते.
2. उद्ध्वस्त करणारे पथक – जीर्ण व कमजोर पेशीअंगके, कार्बनी कचरा हे टाकाऊ पदार्थ लयकारिकेमार्फत बाहेर टाकले जातात.
3. अात्मघाती पिशव्या – पेशी जुनी किंवा खराब झाली की लयकारिका फुटतात व त्यातील विकरे स्वत:च्याच पेशीचे पचन करतात.
4. उपासमारीच्या काळात लयकारिका पेशीत साठविलेल्या प्रथिने व मेद यांचे पाचन करते.

तंतुकणिका (Mitochondria)

प्रत्येक पेशीला ऊर्जेची गरज असते. पेशीला ऊर्जा पुरविण्याचे काम तंतुकणिका करतात. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीखाली पाहिल्यास तंतुकणिका दुहेरी आवरणांची बनलेली दिसते.

तंतुकणिकेचे बाह्य आवरण सच्छिद्र तर आतील आवरण घड्यांनी (शिखांनी) बनलेले असते. तंतुकणिकेच्या आतील पोकळीत असलेल्या जेलीसदृश द्रव्यात रायबोझोम्स, फॉस्फेट कण व डीऑक्सीरायबो न्युक्लिक आम्ल (DNA) रेणू असल्याने त्या प्रथिने संश्लेषित करू शकतात. तंतुकणिका पेशींतील कर्बोदके व मेदाचे विकरांच्या साहाय्याने ऑक्सिडीकरण करते व ह्या प्रक्रियेत मुक्त झालेली ऊर्जा ATP (ॲडेनोसाईन ट्राय फॉस्फेट) च्या रूपात साठवते. प्राणीपेशीपेक्षा वनस्पतीपेशीत तंतुकणिकांची संख्या कमी असते.

कार्ये

1. ATP हे ऊर्जासमृद्ध संयुग तयार करणे.
2. ATP मधील ऊर्जा वापरून स्वतःसाठी प्रथिने, कर्बोदके, मेद यांचे संश्लेषण करणे.

रिक्तिका (Vacuoles)

पेशीतील घटकद्रव्याची साठवण करणारे पेशीअंगक म्हणजे रिक्तिका होय. रिक्तिकांना ठराविक आकार नसतो. पेशीच्या गरजेनुसार रिक्तिकेची रचना बदलत असते. रिक्तिकेचे पटल एकपदरी असते.

कार्ये

1. पेशीचा परासरणीय दाब नियंत्रित ठेवणे.
2. चयापचय क्रियेत बनलेली उत्पादिते (ग्लायकोजेन, प्रथिने, पाणी) साठवणे.
3. प्राणीपेशीतील रिक्तिका टाकाऊ पदार्थ साठवतात, तर अमिबाच्या रिक्तिकेत अन्न पचनपूर्व साठवले जाते.
4. वनस्पतीपेशीतील रिक्तिका पेशीद्रवाने भरलेल्या असून त्या पेशीला ताठरता व दृढता देतात.

लवके (Plastids) ः वनस्पतीच्या पानांना हिरवा रंग, तर फुलांना लाल, पिवळा, केशरी, निळा असे अनेक रंग कशामुळे येत असतील? असे रंग देणारे एक अंगक फक्त वनस्पतीपेशींत आढळते, ते म्हणजे लवक. लवके ही द्विपटलयुक्त असून दोन प्रकारांची असतात.

1. अवर्णलवके (पांढरी/रंगहीन लवके/Leucoplasts)
2. वर्णलवके (रंगीत लवके/Chromoplasts)

हरितलवके ही वर्णलवके असून इतर प्रकारच्या वर्णलवकांत रूपांतरित होऊ शकतात. उदा. हिरवे कच्चे टोमॅटो पिकल्यावर हरितद्रव्य नष्ट पावते तर लायकोपीन (Lycopene) तयार झाल्याने लाल रंग येतो.

हरितलवक (Chloroplast)

कृती : क्रोटन/ऱ्हीओ वनस्पतीच्या पानावरील पापुद्रा काढा. तो काचपट्टीवर ठेवा व त्यातील वर्णलवकांचे संयुक्त सूक्ष्मदर्शीखाली निरीक्षण करा. तुम्हांला माहिती आहे की, वनस्पतींच्या पानांत चालणाऱ्या प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेसाठी हरितलवके फार महत्त्वाची आहेत. हरितलवके सौर ऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर करतात. हरितलवकाच्या पिठिकेमध्ये प्रकाशसंश्लेषणासाठी आवश्यक विकरे, DNA , रायबोझोम्स व पिष्टमय पदार्थ असतात.

लवकांची कार्ये

1. हरितलवके सौर ऊर्जा शोषून तिचे रासायनिक ऊर्जेत म्हणजे अन्नात रूपांतर करतात.
2. वर्णलवकांमुळे फुले व फळे यांना रंग प्राप्त होतो.
3. अवर्णलवके ही पिष्टमय पदार्थ, मेद व प्रथिनांचे संश्लेषण व साठवण करतात.

तंतूकणिका व लवके यांमध्ये DNA व रायबोझोम्स असल्याने ही अंगके स्वत:ची प्रथिने तसेच तयार करू शकतात. पेशींच्या रचनेचा व अंगकांचा अभ्यास केल्यानंतर तुमच्या लक्षात आले असेल की वनस्पतीपेशी व प्राणीपेशी यांमध्ये आढळणाऱ्या अंगकांमुळे पेशीतील कार्ये सुरळीतपणे चालू असतात. अशा विकसित पेशींना दृश्यकेंद्रकी पेशी म्हणतात. मागील इयत्तेत तुम्ही जिवाणूंच्या आदिकेंद्रकी पेशीचा अभ्यास केला होता. आता या दोन्ही पेशी प्रकारांचा तुलनात्मक अभ्यास करूया.