સામાન્ય વિજ્ઞાન કોષ અને પેશીઓની રચના ( Cell And Tissues Structure ) ભાગ-૧

 

સામાન્ય વિજ્ઞાન ( General Science )

    વાસ્તવિક અનુભવો અથવા પ્રયોગ તથા પરીક્ષણોથી પ્રાપ્ત તથ્યોના તાર્કિક વિશ્લેષણ દ્વારા વિકસિત થયેલ સુવ્યવસ્થિત જ્ઞાન એટલે વિજ્ઞાન ,

-àસામાન્ય રીતે વિજ્ઞાનને મુખ્ય ત્રણ ભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે .

 (૧) જીવવિજ્ઞાન ( Biology )

(૨) રસાયણવિજ્ઞાન ( Chemistry )

(૩) ભૌતિકવિજ્ઞાન ( Physics )

 જીવવિજ્ઞાન ( Biology )

àસજીવોના અભ્યાસ કરતી વિજ્ઞાનની શાખાને જીવવિજ્ઞાન ( Biology ) કહે છે .

à' Biology ' શબ્દનો ઉદ્દભવ ગ્રીક ભાષાના બે શબ્દો  Bio  ( Life-જીવન) તથા 'Logos ' ( Study-અધ્યયન) થી થયો છે . આમ , ' જીવવિજ્ઞાન ' એ ‘ જીવનનું વિજ્ઞાન ' છે .

àજીવવિજ્ઞાનનું પ્રથમ પુસ્તક Historia Animalia એરીસ્ટોટલ (Aristotle ) એ લખ્યું હતું. માટે તેને ' જીવવિજ્ઞાનના પિતા ' કહેવામાં આવે

રસાયણવિજ્ઞાન ( Chemistry )

       પદાર્થના રાસાયણિક ગુણધર્મો વિશે અભ્યાસ કરતી વિજ્ઞાનની શાખાને રસાયણ વિજ્ઞાન( Chemistry ) કહેવાય છે .

 à Chemistry શબ્દની ઉત્પત્તિ ઈજિપ્તના પ્રાચીન શબ્દ Chemea પરથી થઈ છે. જેનો અર્થ કાળો રંગ થાય છે .

àઆધુનિક રસાયણ વિજ્ઞાનનાં પિતા ફ્રાન્સના વૈજ્ઞાનિક લેવાસિયર છે .

                         ભૌતિક વિજ્ઞાન ( Physics ) –

à ભૌતિક વિજ્ઞાન એટલે વિજ્ઞાનની એ શાખા જેના અંતર્ગત આપણે પ્રકૃતિમાં થવાવાળી પ્રાકૃતિક ઘટનાઓની વ્યાખ્યા કરી અને તેને માપવાનો પ્રયાસ કરીએ છીએ . ભૌતિક વિજ્ઞાન પ્રાકૃતિક જગતનું મૂળ વિજ્ઞાન છે કારણ કે વિજ્ઞાનની અન્ય શાખાઓનો વિકાસ ભૌતિકીના જ્ઞાન પર મોટા ભાગે નિર્ભર હોય છે .

à ' Physics ' શબ્દ ગ્રીક ભાષામાંથી લેવાયેલ છે . જેનો અર્થ ' પ્રકૃતિ ' કે ' પ્રાકૃતિક વસ્તુઓ ' થાય છે .

જીવવિજ્ઞાન ( Biology )

(૧)કોષ અને પેશીઓની રચના ( Cell And Tissues Structure )

 પ્રસ્તાવના

સજીવોના અભ્યાસ કરતી વિજ્ઞાનની શાખાને "જીવવિજ્ઞાન ’ ( Biology ) કહે છે .

à ' Biology ' શબ્દનો ઉદભવ ગ્રીક ભાષાના બે શબ્દો ' Bio ' ( Life - જીવન ) તથા ' Logos ' ( Study - અધ્યયન)થી થયો છે . આમ , જીવવિજ્ઞાન એ જીવનનું વિજ્ઞાન ' છે .

à જીવવિજ્ઞાન શબ્દ સૌપ્રથમ ઈ.સ. 1802 માં લેપાર્ક (ફ્રાન્સ) અને ટ્રેવિરેનસે (જર્મની) સૂચવ્યો હતો .

à જીવવિજ્ઞાનનું પ્રથમ પુસ્તક ' Historia Animalia ' એરિસ્ટોટલ (Aristotle) એ લખ્યું હતું માટે તેને જીવવિજ્ઞાનના પિતા ' કહેવામાં આવે છે. તેઓ પ્રાણીવિજ્ઞાન (Zoology ) ના પિતા તરીકે પણ ઓળખાય છે . à વનસ્પતિશાસ્ત્રનું પ્રથમ પુસ્તક Historia Plantarum થિયોફેસ્ટસએ લખ્યું હતું. માટે તેને' વનસ્પતિશાસ્ત્રના પિતા' કહેવામાં આવે છે.

àસૌપ્રથમ ઈ.સ. 1758 માં કેરોલસ લિનિયસે સજીવોનું વર્ગીકરણ બે જૂથમાં કર્યું હતું . ( 1 ) વનસ્પતિ સૃષ્ટિ ( 2 ) પ્રાણી સૃષ્ટિ

જીવવિજ્ઞાનની શાખાઓ

(૧)વનસ્પતિ વિજ્ઞાન  જનક : થિયોફેસ્ટસ  આ શાખા અંતર્ગત તમામ પ્રકારની વનસ્પતિનું અધ્યયન કરવામાં આવે છે

(૨)પ્રાણી વિજ્ઞાન જનક : એરિસ્ટોટલ આ શાખા અંતર્ગત  પ્રાણીઓ તથા તેમનાં ક્રિયાક્લાપોનું

અધ્યયન કરવામાં આવે છે

à આ મુજબ લિનિયસે  દ્વિસૃષ્ટિ વર્ગીકરણ સૂચવ્યું. આમ , આધુનિક વર્ગીકરણની પદ્ધતિ લિનિયસે શરૂ કરી હોવાથી આધુનિક વર્ગીકરણના પિતા ( Father of Modern Taxonomy ) કહેવાય છે .

à કેરોલસ લિનિયસે સિસ્ટીમા નેચર ' નામના પુસ્તકથી આધુનિક વર્ગીકરણની શરૂઆત કરી હતી .

à કેરોલસ લિનિયસ એ સજીવો માટે દ્વીનામીકરણ પદ્ધતિ વિકસાવી જે મુજબ પહેલા શબ્દનાં પ્રજાતિ(વંશ) નું નામ ( Generic Name ) અને બીજા શબ્દમાં જાતિનું નામ(Species Name ) અને ત્રીજા શબ્દમાં જે વૈજ્ઞાનિકે તે જાતિ શોધી હોય તેનું નામ પણ જોડવામાં આવે છે .

à ત્યારબાદ ઈ.સ. 1894 માં અર્ન્સ્ટ હેકલે એ એકકોષીય સજીવો માટે ત્રીજી સૃષ્ટિ પ્રોટિસ્યા સૂચિત કરી .

à રોબર્ટ વ્હીટકરે( Whittaker ) ઈ.સ. 1969 માં તેમાં બેકટેરિયા માટે ચોથી સૃષ્ટિ મોનેરા અને ફૂગ માટે પાંચમી સૃષ્ટિ ફૂગ ઉમેરી જેથી સજીવોનું 5 સમૂહમાં વર્ગીકરણ કરવામાં આવ્યું .

કોષ અને તેની રચાના( Cell and Cell Structure )

 કોષ( Cell )

à કોષ સજીવનો પાયાનો એકમ છે . સજીવ સૃષ્ટિના દરેક સજીવની રચના કોષની (Cell ) બનેલી છે . કોષના આકાર , કદ અને સંખ્યા વિવિધ સજીવમાં અને તેમના વિભિન્ન અંગોમાં અલગ - અલગ હોય છે . એકકોષી (Unicellular ) સજીવોમાં શરીર રચના કરતો એક જ કોષ છે. ( ઉ.દા.અમીબા) જ્યારે બહુકોષીય ( Multicellular ) સજીવોમાં એક કરતાં વધુ કોષો સાથે મળીને શરીરની રચના કરે છે .

à સજીવ શરીરનો રચનાત્મક અને ક્રિયાત્મક એકમને કોષ કહે છે .

àકોષ શબ્દ લૅટિન શબ્દ ' સેલ્યુલા ' ( Cellula ) માંથી બન્યો છે. જેનો અર્થ ' નાનો ઓરડો ' થાય .

                                                               રોબર્ટ હુક ( ઈંગલેન્ડ )

1665માં રોબર્ટ હૂકે સૌપ્રથમ કોષ જોયા હતા . ( બુચ (ઓક) નામની વનસ્પતિમાં )

 રોબર્ટ હૂક નવી સંસ્થાપિત રોયલ સોસાયટીના પ્રયોગ કયુરેટર તરીકે 1662 માં તે નિમણૂક પામ્યા

તેમણે ગ્રેગોરિયન પરાવર્તક ટેલિસ્કોપની રચના કરી.

ટ્રેપિઝિયમમાં પાંચમાં તારાની શોધ કરી તેમજ ઓરિઅન તારામંડળમાં એક તારાપુંજ ની શોધ કરી હતી અને ગુરુ પોતાની અક્ષ પર ભ્રમણ કરે છે તેવું સૂચન કર્યું હતું .

ભૌતિક શાસ્ત્રીઓમાં રોબર્ટ હૂક તેમના સ્થિતિ સ્થાપકતાના નિયમની શોધ માટે સૌથી વધુ પ્રચલિત હતા . –

àઅંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક રોબર્ટ હૂકે( Robert Hooke ) ( 1665 ) "ઓક ” ( Cork ) નામના વનસ્પતિના લાકડામાંથી બનેલ બૂચનો પાતળો છેદ સૂક્ષ્મદર્શકયંત્ર ( Microscope ) માં જોતા બૂચના છેદમાં મધમાખીના મધપુડાના ખાના જેવી રચના જોવા મળી , હૂકે પ્રત્યેક ખાનાને કોષ નામ આપ્યું .

à લ્યુવોનહોકે ઈ.સ .1674 માં સૌપ્રથમ સજીવ કોષિકાઓને જોઈ હતી. તેમણે બેકટેરિયાના કોષોનો સૂક્ષ્મદર્શક યંત્રમાં અભ્યાસ કર્યો હતો. રોબર્ટ બ્રાઉન નામના વૈજ્ઞાનિકે ઈ.સ .1881 માં કોષમાં કોષકેન્દ્રની શોધ કરી . વિજ્ઞાની પરકિન્જેએ કોષમાં રહેલાં જીવંત દ્રવ્યને જીવરસ નામ આપ્યુ. જર્મન વૈજ્ઞાનિકો એમ.સ્લાઈડન ( M. schleiden ) અને શ્વોન ( Sehwanm ) ઈ.સ. 1839 માં કોષવાદની રજૂઆત કરી .

à એક અંદાજ પ્રમાણે માણસના શરીરમાં 100 ટ્રિલિયન 10^૧૪ કોષો હોય છે . સજીવોમાં તેમનો રંગ , રૂપ અને આકાર બાબતે ઘણી ભિન્નતા જોવા મળે છે. તેવી જ રીતે તેમના કોષોમાં પણ વિવિધતા જોવા મળે છે àકોષના અભ્યાસના જીવવિજ્ઞાનની શાખાને કોષવિદ્યા ‘ સાયટોલોજી ' ( Cytology અથવા Cell Biology ) કહે છે .

à સજીવોમાં રહેલ કોષની સંખ્યાના આધારે સજીવોનું વર્ગીકરણ મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વહેંચી શકાય છે .

 1 ) એકકોષીય સજીવ ( Unicellular ) જે સજીવોમાં માત્ર એક જ કોષ હોય છે તે સજીવને એકકોષી સજીવ  કહે છે , ઉ.દા. કલેમીડોમોનાસ (લીલ) , બેકટેરિયા (જીવાણુ) પ્રજીવ-અમીબા, પેરામીશીયમ , યુગ્લીના , પ્લાઝમોડિયમ

2 ) બહુકોષીય સજીવ ( Multicelluar ) જે સજીવોના શરીર એક કરતાં વધુ કોષોનાં બનેલા હોય તે કોષને બહુકોષીય સજીવ ( Multicellular ) કહે છે . ઉ.દા. પ્રાણી , પક્ષીઓ , જીવજંતુઓ વગેરે .

જાણવા જેવું

મનુષ્યના શરીરનો સૌથી લાંબો કોણ ચેતાકોષ છે .

 સજીવ સૃષ્ટિનો સૌથી મોટો કોષ શાહમૃગનું ઈંડું ( 170 mm ) છે , જયારે સૌથી નાનો કોષ માઈક્રોપ્લાઝમા ગેલિસેપ્ટિકમ ( 0.3 µm )

કોષ રચના ( Cell Structure ) –

à સામાન્ય રીતે કોષનો વ્યાસ 0.1 Micron ( ૧ µm= 1/100 mm ) તથા 1 mm વચ્ચે હોય છે . 0.1µm થી નાની વસ્તુઓને મનુષ્ય નરી જોઈ શકતો નથી . તેથી કોષના વિભિન્ન ભાગોના વિસ્તૃત અભ્યાસ માટે સૂક્ષ્મદર્શક ( Micro - scope ) , સંયુકત સૂક્ષ્મદર્શક ( Compon Microscope ) અને વીજાણુ સૂક્ષ્મદર્શકયંત્ર  નો (Electron Microscope ) ઉપયોગ કરવામાં આવે છે .

àકોષના મુખ્ય ભાગોનું સંક્ષિપ્ત વિવરણ નીચે પ્રમાણે છે –

કોષ દીવાલ ( Cell Wall )

à વનસ્પતિ કોષમાં રસસ્તર ઉપરાંત કોષની બહાર આવેલા સખત આવરણને કોષદીવાલ કહે છે

àકોષરસપટલની બહાર નિર્જીવ પદાર્થોની બનેલી કોષદીવાલ આવેલી હોય છે .

à કોષદીવાલ મુકત રીતે પ્રવેશશીલ છે . તેનો સ્ત્રાવ કોષ પોતે રસસ્તર અને કોષ રચના સંરક્ષણ માટે કરે છે અને તે કોષના આકારને જાળવી રાખે છે.

à કોષદીવાલ સેલ્યુલોઝ (નિર્જીવ ઘટક) , હેમિસેલ્યુલોઝ અને પેકિટનની બનેલી હોય છે. જે કોષદીવાલને યાંત્રિક મજબૂતાઈ આપે છે .

à પ્રાણી કોષમાં કોષદીવાલ હોતી નથી .

àપ્રોકેરિયોટિક કોષમાં (આદીકોષો) કોષદીવાલ પાતળી અને કઠોર હોય છે , જ્યારે યૂકેરિયોટિક કોષ(સૂકોષ કેન્દ્ર)માં કોષદીવાલ જાડી અને રાસાયણિક સંરચનામાં ભિન્ન હોય છે

કોષરસપટલ (Plasma Membrane ) કોષની સૌથી બહારના આવરણને કોષરસપટલ કહે છે . તે પસંદગીમાન પ્રવેશશીલ ( selectively Permeable ) છે .

àતે કોષના ઘટકોને આસપાસના માધ્યમથી અલગ રાખે છે. આ આવરણ લિપિડ અને પ્રોટીનથી બનેલું છે. તે કોષના અંદરના દ્રવ્યને આવરણ પૂરું પાડે છે .

à કોષરસપટલનું મુખ્ય કાર્ય કોષમાં પ્રવેશતા અને કોષમાંથી બહાર નીકળતા દ્રવ્યોના નિયમનનું છે.

à વનસ્પતિકોષમાં કોષરસપટલની બહારની બાજુએ વધારાની સખત અને મજબૂત કોષદીવાલ હોય છે. તે વનસ્પતિને રચનાત્મક મજબૂતાઈ આપે છે. કોષદીવાલમાં રહેલ સેલ્યુલોઝ આ માટે જવાબદાર છે.

કોષકેન્દ્ર ( Nucleus )

à શોધ:- રોર્બટ બ્રાઉન ઇ.સ.૧૮૮૧

à કોષના કેન્દ્રમાં સ્પષ્ટ , ગોળાકાર અથવા લંબગોળ સંરચનાને કોષકેન્દ્ર કહે છે  તે કોષના દરેક કાર્યનું નિયમન કરવાનું કેન્દ્ર છે .

à તેની ફરતે બેવડું આવરણ હોય છે તેને કોષકેન્દ્રપટલ કહે છે. જે કોષરસથી કોષકેન્દ્રને અલગ પાડે છે.

à કોષકેન્દ્રપટલમાં અનેક છિદ્રો હોય છે. આ છિદ્રો કોષકેન્દ્રદ્રવ્ય અને કોષરસ વચ્ચે દ્રવ્યોના વિનિમય માટે જવાબદાર છે. કોષકેન્દ્રનાં મુખ્ય ઘટકો નીચે મુજબ છે .

 રંગદ્રવ્ય ( Chromatin ) તે અત્યંત બારીક, ગૂંચળાદાર, સૂત્રમય દાણાદાર રચના દર્શાવે છે. તેને ક્રોમેટિન પણ કહે છે . રંગદ્રવ્ય કે ક્રોમેટિન મુખ્યત્વે DNA ( ડિઓકિસરિબો ન્યુકિલઈક એસિડ) નું બનેલું હોય છે . કોષવિભાજન સમયે રંગદ્રવ્ય સંકોચન પામીને સૂત્રો જેવા સ્વતંત્ર રંગસૂત્રોમાં ફેરવાય છે.

àરંગસૂત્રો પર જૂનીનો (Genes ) આવેલાં હોય છે તથા તેના પર એક હરોળમાં નિશ્ચિત ક્રમમાં ન્યુકિલઓટાઈડ ગોઠવાયેલા રહે છે. દરેક સજીવમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા નિશ્ચિત હોય છે . માનવકોષ કેન્દ્રમાં 20 થી 25 હજાર જનીન હોય છે

 DNA ( ડિઓકિસરિબો ન્યુકિલઈક એસિડ )

શોધ : વોટ્સન અને ક્રિક

 તે દ્વીસર્પીલાકાર અથવા બેવડાકુંતલાકાર છે . DNA એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં વારસાગત લક્ષણો અંગેની માહિતીના વહન માટે જવાબદાર

àDNA એ જનીનિક માહિતીનું વહન કરે છે . તે રંગસૂત્રનો એક અગત્યનો ઘટક છે ,

જનીન ( Gene ) રંગસૂત્રના નિશ્ચિત લંબાઈના DNA ના ખંડને જનીન કહે છે . એક જનીન એક કે વધુ કાર્યો માટે જવાબદાર હોય છે અથવા કોઈ એક કાર્ય એક જનીન જૂથથી નિયંત્રિત થાય છે . સજીવોમાં આનુવંશિકતાનો એકમ જનીન છે . તે પિતૃ પેઢીમાંથી પછીની પેઢીમાં આનુવંશિક લક્ષણોનું વહન અને નિયંત્રણ કરે છે .

કોષ કેન્દ્રિકા ( Nucleolus ) કોષના કોષકેન્દ્રમાં એક નાની અને ગોળ રચના જોવા મળે છે , જેને ઈ.સ. 1781 માં ફોન્ટના ( Fontana ) દ્વારા કોષકેન્દ્રિકા નામ આપવામાં આવ્યું . કોષનાં કોષકેન્દ્રમાં એક કે વધુ સંખ્યામાં કોષકેન્દ્રિકા હોય છે . કોષકેન્દ્રિકામાં RNA હોય છે . કોષકેન્દ્રિકા પટલવિહિન હોય છે અને તે રિબોઝોમ્સ બનાવવા જરૂરી RNA ના નિર્માણનું કાર્ય કરે છે .

 RNA (રીબોન્યુકિલઈક એસિડ ) શોધ:- વોટસન અને ઓર્થર

à તેમાં થાયમીનના બદલે યુરેસિલ ( U ) નામનો નાઈટ્રોજન બેઈઝ હોય છે . DNA દ્વારા મળતી માહિતીને પ્રોટીન સંશ્લેષણ સ્થળ પર લાવે છે .

à બધા જ સજીવોમાં RNA જોવા મળે છે .

à RNA ત્રણ પ્રકારના હોય છે. r-RNA , t - RNA  વાહક ) , m - RNA ( સંદેશક )

રંગસૂત્ર :-માનવના કોષકેન્દ્રમાં કુલ રંગસૂત્રોની 23.જોડ એટલે કે 46 રંગસૂત્રો હોય છે . જેમાં 23 માતા તરફથી મળે છે અને 23 પિતા તરફથી મળે છે. તેમાં પ્રથમ જોડ સૌથી મોટી છે અને 21 મી જોડ સૌથી નાની હોય છે . 1 થી 22 જોડ દૈહિક રંગસૂત્રો છે . અને 23 મી જોડ લિંગી રંગસૂત્રો છે . જેમાં સ્ત્રીમાં XX અને પુરુષમાં XY હોય છે

આદીકોષ કેન્દ્રી કોષ(prokaryotic):- જે કોષના કોષકેન્દ્રમાં કોષકેન્દ્ર પટલ w જર હોતું નથી અથવા અલ્પવિકસિત હોય તો તેને  આદિકોષકેન્દ્રી કોણ કહે છે . ઉ.દા. બેકટેરિયા અને નીલહરિત લીલ (Blue green algae ). તેમાં પટલમય અંગિકાનોનો અભાવ હોય છે કોષ નું કદ સામાન્ય રીતે ખુબ જ નાનું હોય છે.  સુકોષકેની કોષ ( Editiotic ) જે કોષના કોષકેન્દ્રમાં કોષકેન્દ્ર પટલ હાજર હોય છે . તેને સુકોષકેન્દ્રી કોષ કહે છે . ઉ.દા. વનસ્પતિ ,ફુગ,લીલ,પ્રાણી. તેમાં ક્ણાભસૂત્ર અને અન્ય પતલ્મય અંગિકઓ હોય છે. કોષનું કદ મોટું હોય છે.

કોષરસ (Cytoplasm)- કોષરસપટલ અને કોષકેન્દ્રપટલ વચ્ચેના વિસ્તારમાં રહેલા અર્ધપ્રવાહી , રંગહીન આધારદ્રવ્યને કોષરસ કહે છે , જે જૈવિક ક્રિયાઓ માટેનું કેંન્દ્ર ગણાય છે.

à કોષરસમાં વિવિધ અંગિકાઓ આવેલી છે . જે કોષોના અલગ અલગ કાર્યો કરે છે , અંગિકાઓ સિવાયનો કોષરસનો સમરસ ભાગ કોષરસીય આધારક તતીકે ઓળખાય છે

àકોષરસના બંધારણમાં મુખ્યત્વે પાણી આવેલું છે જેમાં વિવિધ અકાર્બનિક તત્વો તેમજ કાર્બોહાઈડ્રેટ , પ્રોટીન , લિપિડ , ન્યુકિલઈક એસિડ, ઉન્સેચકો , વિટામીન વગેરે જેવા કાર્બનિક સંયોજનો રહેલા છે .