सबसे प्राचीन में से एक, लेकिन साथ ही आज भी प्रगतिशील विज्ञान जीव विज्ञान है। यह एक ऐसा विज्ञान है जो हमारे चारों ओर वन्यजीवों की सभी विविधताओं का अध्ययन करता है। आखिरकार, हर दिन हम सैकड़ों जीवित प्राणियों से मिलते हैं: कीड़े, बैक्टीरिया, वायरस, पौधे और निश्चित रूप से, लोग। प्रत्येक जीव की संरचना और जीवन गतिविधि की अपनी विशेषताएं होती हैं, सभी कुछ निश्चित पैटर्न से जुड़े होते हैं और विभिन्न प्रकार के संबंधों में होते हैं। यह सब जीव विज्ञान जैसे विशाल, आकर्षक और वास्तव में महान विज्ञान द्वारा अध्ययन किया जाता है।

पृथ्वी ग्रह का जीवमंडल

हमारे ग्रह में विभिन्न प्रकार के जीवन रूपों का निवास है। वे सभी, एक दूसरे के साथ बातचीत करते हुए, एक सामान्य खोल बनाते हैं। पृथ्वी ग्रह का जीवित खोल। इसे जीवमंडल कहते हैं। जीवमंडल के अलावा, हमारे ग्रह में जलमंडल, स्थलमंडल और वायुमंडल जैसे गोले हैं। स्वाभाविक रूप से, बायोस्फेरिक शेल का पूरा बायोमास अन्य शेल से अलग नहीं हो सकता था। इसलिए, यह विभाजन बहुत सशर्त है। वास्तव में, प्रत्येक गोले में जीवमंडल के प्रतिनिधि होते हैं।

उदाहरण के लिए, लिथोस्फीयर कीड़े, बैक्टीरिया, लार्वा, कीड़े और स्तनधारियों से घनी आबादी वाला है। इसके अलावा, यह इसमें है कि अधिकांश मौजूदा भूमि संयंत्रों के निचले हिस्से स्थित हैं।

जलमंडल, जो पृथ्वी पर सभी प्रकार के पानी की समग्रता का प्रतिनिधित्व करता है, आम तौर पर एक पूरी दुनिया है, इसकी बायोमास संरचना के संदर्भ में सुंदर और दिलचस्प है। माहौल भी कोई अपवाद नहीं है। विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया, वायरस, कीड़े, पक्षी और यहां तक ​​कि स्तनधारी भी इसके अभिन्न अंग हैं और स्थायी निवास के लिए इसका उपयोग करते हैं। इसी समय, सामान्य तौर पर, लगभग सभी जीवित प्राणी (कुछ प्रकार के जीवाणुओं को छोड़कर) केवल एरोबिक स्थितियों में, अर्थात् पृथ्वी के वायुमंडल की स्थितियों में रहने में सक्षम होते हैं।

बायोस्फेरिक शेल का संपूर्ण बायोमास जीवित प्राणियों का एक बहु-मिलियन समुदाय है। और जीव विज्ञान के रूप में जीवित प्रकृति का ऐसा विज्ञान, इसमें शामिल सभी विभागों के साथ, इस महान समुदाय के सबसे विस्तृत अध्ययन में शामिल है।

जीव विज्ञान में उपयोग की जाने वाली विधियाँ और सामग्री

जीव विज्ञान में प्रकृति की सभी जीवित वस्तुओं के व्यापक विश्लेषण और सुविधाजनक और विस्तृत परीक्षा के लिए विशेष सामग्री का उपयोग किया जाता है। जैसे कि:

• छुरी;
• दबाना;
• संदंश;
• मापन उपकरण;
• दाग जाल;
• मोर्टार और मूसल;
• परखनली;
• ट्रे और पेट्री डिश;
• विदारक सुई और टेबल;
• दर्पण और आवर्धक;
• सबसे विविध और इतने पर।

यह, निश्चित रूप से, विभिन्न प्रकार की सामग्रियों की पूरी सूची नहीं है जो जीव विज्ञानियों को जीवित और वैज्ञानिक अनुसंधान को समझने में मदद करते हैं।

ऐसी विशिष्ट तकनीकें भी हैं जिनका उपयोग जीव विज्ञान विज्ञान के रूप में करता है। जीव विज्ञान के तरीके विविध हैं, लेकिन मुख्य में निम्नलिखित शामिल हैं।

जैविक पद्धति

जीव विज्ञान के वैज्ञानिक तरीके

विधि का नाम	उपयोग किया गया सामन	व्यावहारिक मूल्य
अवलोकन	फील्ड डायरी, दूरबीन, मैग्नीफाइंग ग्लास, माइक्रोस्कोप, वीडियो और फोटो उपकरण आदि।	प्राकृतिक प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप किए बिना देखी गई वस्तु के बारे में दृश्य जानकारी प्राप्त करना, उपयोगी जानकारी का संचय।
विवरण	कंप्यूटर, स्टेशनरी, कागज।	अवलोकन द्वारा प्राप्त परिणामों को ठीक करना। यह विधि उपयोगी जानकारी के संरक्षण के लिए ऐतिहासिक महत्व प्रदान करती है।
प्रयोग	प्रयोगशाला उपकरण, माइक्रोस्कोप, आदि।	वैज्ञानिक परिकल्पनाओं को सामने रखने की व्यावहारिक पुष्टि।
तुलना	विषय पर साहित्य या प्रयोग।	यह अधिक सही परिणाम चुनना संभव बनाता है, और विभिन्न कारकों के आधार पर जीवन में सभी अंतर, जीवों की संरचना को भी दर्शाता है।
मॉडलिंग (सामान्यीकरण, व्यवस्थितकरण शामिल है)	अध्ययन के तहत वस्तु के मॉडल बनाने के लिए सामग्री।	आपको चल रही प्रक्रियाओं की एक तस्वीर को फिर से बनाने और परिणाम की भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है।
विश्लेषणात्मक विधि	मापने के उपकरण, कंप्यूटर	आपको वन्यजीवों में सामान्य पैटर्न या अंतर को कम करने की अनुमति देता है, और संचित ज्ञान का व्यवस्थितकरण भी प्रदान करता है।
आधुनिक तरीके: एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण (एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण); केंद्रापसारक; रेडियोग्राफी; साइटोकेमिस्ट्री (हिस्टोकेमिस्ट्री); पोषक माध्यमों पर जीवों की खेती; माइक्रोस्कोपी (इलेक्ट्रॉनिक, फ्लोरोसेंट, कंट्रास्ट, डार्क-फील्ड); आजीवन धुंधला।	सेंट्रीफ्यूज, विशेष सूक्ष्मदर्शी, पेट्री डिश, अगर-आधारित, विशिष्ट उपकरण और उपकरण।	वे सबसे छोटी जीवित इकाइयों का सटीक विश्लेषण प्रदान करते हैं, आणविक स्तर पर होने वाली प्रक्रियाओं के बारे में पूरी जानकारी प्रदान करते हैं। वे आपको जीनोम में हस्तक्षेप करने और जीवित जीवों के लिए वांछित गुण निर्धारित करने की अनुमति देते हैं।

परिणामस्वरूप, हमें निम्नलिखित परिणाम मिलते हैं। जीव विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो जीवित प्रणालियों का पूरी तरह से, व्यापक रूप से और आधुनिक तकनीकों की एक विस्तृत विविधता का उपयोग करके अध्ययन करता है।

जीव विज्ञान के मुख्य खंड

आज, जीव विज्ञान में दर्जनों युवा पक्ष विज्ञान हैं जो जीवित प्रणालियों से संबंधित सबसे सूक्ष्म मुद्दों में बड़ी मात्रा में विभिन्न ज्ञान के संचय के कारण इससे बने हैं। हम जैविक विज्ञान के मुख्य, ऐतिहासिक रूप से स्थापित वर्गों को अलग करेंगे।

1. सामान्य जीव विज्ञान।
2. आनुवंशिकी।
3. प्राणि विज्ञान।
4. वनस्पति विज्ञान।
5. पौधों और जानवरों की फिजियोलॉजी।
6. शरीर रचना।
7. मानव मनोविज्ञान।
8. पारिस्थितिकी।
9. बायोग्राफी।
10. जैव रसायन।

सबसे पहले, जीव विज्ञान प्रकृति का विज्ञान है। अतः उपरोक्त सभी खण्ड इस विज्ञान के विवेचन के सन्दर्भ में मौलिक हैं।

सामान्य जीव विज्ञान: सार, अध्ययन का विषय

इस नाम का अर्थ है प्रत्येक जीवित प्रणाली के मुख्य जीवन क्षणों का अध्ययन: उद्भव, विकास, प्रकृति में गठन, कार्य। नतीजतन, सामान्य जीव विज्ञान में निम्नलिखित खंड शामिल हैं:

• कोशिका सिद्धांत और कोशिका संरचना।
• जीवों की ओटोजेनी।
• आणविक जीव विज्ञान।
• आनुवंशिकी।
• सभी जीवित चीजों का विकास।
• पारिस्थितिकी।
• पृथ्वी के बायोस्फेरिक खोल का सिद्धांत।

उपरोक्त सूची से यह स्पष्ट हो जाता है कि यह जीव विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो समग्र रूप से सभी जीवित प्रणालियों में निहित सार्वभौमिक विशेषताओं का अध्ययन करता है। स्कूल के पाठ्यक्रम में, सामान्य जीव विज्ञान को 9 से 11 तक उच्च कक्षाओं में पढ़ाया जाता है। और यह सही है, क्योंकि इसमें शामिल अवधारणाएं काफी जटिल, विशाल हैं और छात्रों के बीच एक अधिक गठित विश्वदृष्टि की आवश्यकता है।

स्कूल के पाठ्यक्रम में वनस्पति विज्ञान

आज तक, जब आधुनिक पौधों की विविधता की बात आती है, तो वैज्ञानिक लगभग 350,000 प्रजातियों का आंकड़ा देते हैं। स्वाभाविक रूप से, यह आंकड़ा बहुत अधिक है, और पौधे अद्वितीय और दिलचस्प हैं, जिससे एक अलग विज्ञान नहीं बनता है, जो विशेष रूप से उनके अध्ययन से संबंधित है। वनस्पति विज्ञान, जीव विज्ञान का एक खंड, ऐसे विज्ञान से संबंधित है।

सभी पौधों को स्थलीय और जलीय में विभाजित किया जा सकता है। लेकिन यह केवल एक बहुत ही मोटा, सतही वर्गीकरण है। वास्तव में, कई टैक्सा, जेनेरा, प्रजातियाँ, उप-प्रजातियाँ और अन्य व्यवस्थित इकाइयाँ हैं जिनमें पौधों को विभाजित किया जाता है। यह वनस्पति विज्ञान के विभागों में से एक का सार है।

पौधों के जीवन के सभी पहलुओं को कवर करने वाले कई अन्य विभाग भी हैं:

• पौधे की आकृति विज्ञान;
• प्लांट फिज़ीआलजी;
• पारिस्थितिकी;
• जीवनी;
• फ़ाइलोजेनी;
• क्रमागत उन्नति;
• आर्थिक वनस्पति विज्ञान।

इन सभी विज्ञानों की समग्रता, साथ ही वे विभाग जो उनमें से प्रत्येक में शामिल हैं, बदले में, किसी भी पौधे जीव के व्यापक कुल अध्ययन की अनुमति देता है। अतः हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि जीव विज्ञान पौधों का विज्ञान है।

स्कूल जीव विज्ञान पाठ्यक्रम में वनस्पति विज्ञान का अध्ययन पाठ्यक्रम के आधार पर कक्षा 6-7 में किया जाता है। कक्षा 11 में फ़ाइलोजेनी और विकासवाद के मुद्दों का अध्ययन किया जाता है।

स्कूल पाठ्यक्रम में जूलॉजी

प्राणी विज्ञान ने जानवरों की दुनिया के प्रतिनिधियों की 1,350,000 से अधिक प्रजातियों का वर्णन किया है। विशाल बहुमत अकशेरुकी हैं - कीड़े, कीड़े, समुद्री जीवन। यह आंकड़ा अंतिम नहीं है, क्योंकि प्राणी विज्ञानी अपना शोध बंद नहीं करते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि ऐसा लगता है कि खोजने के लिए कुछ भी नहीं है और सभी जानवरों को जाना जाता है, समय-समय पर नई प्रजातियों की खोज की जाती है।

जूलॉजी सबसे पुराने विज्ञानों में से एक है जिसमें जीव विज्ञान शामिल है। पशु हमारे ग्रह पर सबसे आम और सर्वव्यापी जीवित प्रणालियों में से एक हैं। जूलॉजी सभी जानवरों की संरचना (बाहरी और आंतरिक दोनों) के अध्ययन से संबंधित है, उनके सिस्टमैटिक्स, शरीर विज्ञान, शरीर रचना विज्ञान, नैतिकता, पारिस्थितिकी और भूगोल।

वनस्पति विज्ञान की तरह, जूलॉजी स्कूल में अध्ययन के लिए जैविक विज्ञान का एक अनिवार्य खंड है। उसका कोर्स 7वीं कक्षा में आता है।

मानव जीवन में जीव विज्ञान की भूमिका

जीव विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो जीवन के इतने अलग-अलग क्षेत्रों का अध्ययन और समावेश करता है कि इसके महत्व और महत्व के बारे में कोई संदेह नहीं है। मुख्य उदाहरण जो इसे स्पष्ट रूप से दिखाएंगे और साबित करेंगे, वे निम्नलिखित हैं:

1. कैंसर के ट्यूमर (शार्क और किरणों) से प्रतिरक्षित पशु 21वीं सदी की इस बीमारी का इलाज खोजने और खोजने के लिए एक उत्कृष्ट आधार हैं।
2. माइक्रोबायोलॉजिस्ट, बायोकेमिस्ट और मेडिकल बायोलॉजिस्ट की उपलब्धियां मानव जाति को वायरल और बैक्टीरियल प्रकृति सहित कई तरह की बीमारियों से छुटकारा पाने की अनुमति देती हैं।
3. जैव प्रौद्योगिकी, सेलुलर और कृषि की उत्पादकता में वृद्धि करना और संपूर्ण राष्ट्रों को पोषण प्रदान करना संभव बनाता है।
4. मानव विज्ञान जीव विज्ञान आपको सभी जीवित चीजों की उत्पत्ति की पहचान करने, दुनिया की एक तस्वीर को फिर से बनाने और भविष्य में गलतियों से बचने की अनुमति देता है।

ये उन सभी कारणों और परिस्थितियों से दूर हैं जो जीव विज्ञान को लोगों के जीवन और व्यावहारिक गतिविधियों में एक अत्यंत महत्वपूर्ण और महत्वपूर्ण विज्ञान के रूप में बोलना संभव बनाते हैं।

जीव विज्ञान की नई शाखाएं

जैविक विज्ञान के आधुनिक, युवा और होनहार वर्गों में शामिल हैं:

• जैव प्रौद्योगिकी;
• सूक्ष्म जीव विज्ञान;
• सेल इंजीनियरिंग;
• जनन विज्ञानं अभियांत्रिकी;
• आणविक जीव विज्ञान;
• जैव रसायन;
• चिकित्सा जीव विज्ञान.

इन विज्ञानों का पूरा परिसर एक जीवित प्रणाली से संबंधित किसी भी प्राणी को चित्रित करना संभव बनाता है। इसलिए, जीव विज्ञान जीवित प्रकृति का विज्ञान है, सबसे पहले, और उन लाभों का जो यह मनुष्य को दे सकता है।

स्कूल में जीव विज्ञान

परोक्ष रूप से, प्राकृतिक इतिहास पाठ्यक्रम (ग्रेड 5 .) के चरण में जीव विज्ञान पहले से ही प्रभावित है स्कूल के पाठ्यक्रम) यह एक विषय के रूप में है कि यह ग्रेड 6 (वनस्पति विज्ञान), ग्रेड 7 - जूलॉजी, ग्रेड 8 - एनाटॉमी, ग्रेड 9-11 - सामान्य जीव विज्ञान से शुरू होता है।

इस विज्ञान के स्कूल पाठ्यक्रम में जीव विज्ञान में विविध विषयों को शामिल किया गया है, जो इसकी लगभग सभी शाखाओं और वर्गों से संबंधित हैं। यह बच्चों में दुनिया की धारणा की समग्र तस्वीर बनाने के साथ-साथ छात्रों के लिए उपलब्धियों के महत्व और महत्व को स्पष्ट रूप से आत्मसात करने के लिए किया जाता है। जैविक विज्ञानआधुनिक दुनिया में।

विश्वविद्यालयों में आवेदकों के लिए भत्ता
लेखक गल्किन।

परिचय।

जीव विज्ञान जीवन का विज्ञान है। यह वैज्ञानिक विषयों का एक समूह है जो जीवित चीजों का अध्ययन करता है। इस प्रकार, जीव विज्ञान के अध्ययन का उद्देश्य इसकी सभी अभिव्यक्तियों में जीवन है। जीवन क्या है? इस प्रश्न का अभी तक कोई पूर्ण उत्तर नहीं है। इस अवधारणा की कई परिभाषाओं में से, यहाँ सबसे लोकप्रिय परिभाषाएँ हैं। जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व और भौतिक-रासायनिक अवस्था का एक विशेष रूप है, जो अमीनो एसिड और शर्करा, चयापचय, होमोस्टैसिस, चिड़चिड़ापन, आत्म-प्रजनन, सिस्टम स्व-सरकार, पर्यावरण के अनुकूलता, आत्म-विकास के दर्पण विषमता की विशेषता है। , अंतरिक्ष में आवाजाही, सूचना हस्तांतरण, व्यक्तिगत व्यक्तियों या सामाजिक समूहों की भौतिक और कार्यात्मक विसंगति, साथ ही जीवमंडल के जीवित पदार्थ की सामान्य भौतिक और रासायनिक एकता के साथ सुपरऑर्गेनिज्मल सिस्टम की सापेक्ष स्वतंत्रता।

जैविक विषयों की प्रणाली में व्यवस्थित वस्तुओं पर अनुसंधान की दिशा शामिल है: सूक्ष्म जीव विज्ञान, प्राणी विज्ञान, वनस्पति विज्ञान, मनुष्य का अध्ययन, आदि। सामान्य जीव विज्ञान व्यापक पैटर्न पर विचार करता है जो जीवन के सार, इसके रूपों और विकास के पैटर्न को प्रकट करता है। ज्ञान के इस क्षेत्र में पारंपरिक रूप से पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति का सिद्धांत, कोशिका का सिद्धांत, जीवों का व्यक्तिगत विकास, आणविक जीव विज्ञान, डार्विनवाद (विकासवादी सिद्धांत), आनुवंशिकी, पारिस्थितिकी, जीवमंडल का सिद्धांत शामिल है। मनुष्य का सिद्धांत।

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति।

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति की समस्या ब्रह्मांड विज्ञान और ज्ञान के साथ-साथ पदार्थ की संरचना को खोजने के लिए मुख्य समस्या रही है और बनी हुई है। आधुनिक विज्ञान के पास इस बात का प्रत्यक्ष प्रमाण नहीं है कि जीवन की उत्पत्ति कैसे और कहां हुई। मॉडल प्रयोगों के माध्यम से केवल तार्किक निर्माण और अप्रत्यक्ष साक्ष्य प्राप्त होते हैं, और जीवाश्म विज्ञान, भूविज्ञान, खगोल विज्ञान, आदि के क्षेत्र में डेटा।

वैज्ञानिक जीव विज्ञान में, पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति की सबसे प्रसिद्ध परिकल्पनाएं एस। अरहेनियस द्वारा पैनस्पर्मिया का सिद्धांत और एआई ओपरिन द्वारा प्रस्तावित पदार्थ के लंबे विकासवादी विकास के परिणामस्वरूप पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति का सिद्धांत हैं। .

19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत में पैनस्पर्मिया का सिद्धांत व्यापक था। और अब उसके कई समर्थक हैं।

इस सिद्धांत के अनुसार, जीवित प्राणियों को बाह्य अंतरिक्ष से पृथ्वी पर लाया गया था। उल्कापिंडों या ब्रह्मांडीय धूल के साथ पृथ्वी पर जीवित जीवों के भ्रूणों की शुरूआत के बारे में विशेष रूप से व्यापक धारणाएं थीं। अब तक उल्कापिंडों में यह पता लगाने की कोशिश की जा रही है कि जीवन के क्या संकेत हैं। 1962 में, अमेरिकी वैज्ञानिकों, 1982 में, रूसी वैज्ञानिकों ने उल्कापिंडों में जीवों के अवशेषों की खोज की सूचना दी। लेकिन जल्द ही यह दिखाया गया कि पाए गए संरचनात्मक संरचनाएं वास्तव में खनिज कणिकाएं हैं और केवल दिखने में जैविक संरचनाओं के समान हैं। 1992 में, अमेरिकी वैज्ञानिकों के काम सामने आए, जहां, अंटार्कटिका में चयनित सामग्री के अध्ययन के आधार पर, वे बैक्टीरिया जैसे जीवित प्राणियों के अवशेषों के उल्कापिंडों में उपस्थिति का वर्णन करते हैं। इस खोज का क्या इंतजार है यह समय बताएगा। लेकिन, पैनस्पर्मिया के सिद्धांत में रुचि आज तक फीकी नहीं पड़ी है।

पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति की समस्या का व्यवस्थित विकास 1920 के दशक में शुरू हुआ। 1924 में, ए.आई. ओपरिन की पुस्तक "द ओरिजिन ऑफ लाइफ" प्रकाशित हुई, और 1929 में इसी विषय पर डी. हाल्डेन का एक लेख प्रकाशित हुआ। लेकिन, जैसा कि बाद में हल्दाने ने स्वयं उल्लेख किया था, उनके लेख में शायद ही कुछ नया पाया जा सकता था जो ओपेरिन के पास नहीं था। इसलिए, "जैविक बिग बैंग" के परिणामस्वरूप पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के सिद्धांत को सुरक्षित रूप से ओपरिन सिद्धांत कहा जा सकता है, न कि ओपेरिन-हल्दाने सिद्धांत।

ओपेरिन के सिद्धांत के अनुसार, जीवन की उत्पत्ति पृथ्वी पर हुई है। इस प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल थे: 1) कार्बनिक पदार्थ अकार्बनिक पदार्थों से बनते हैं; 2) प्राथमिक कार्बनिक पदार्थों का तेजी से भौतिक-रासायनिक पुनर्व्यवस्था है। सक्रिय ज्वालामुखी गतिविधि, उच्च तापमान, विकिरण, बढ़ी हुई पराबैंगनी विकिरण, गरज के साथ दर्पण असममित कार्बनिक प्रीबायोलॉजिकल पदार्थ। बाएं हाथ के अमीनो एसिड के पोलीमराइजेशन के दौरान, प्राथमिक प्रोटीन बनते थे। उसी समय, नाइट्रोजनस बेस - न्यूक्लियोटाइड्स - उत्पन्न हुए; 3) भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं ने coacervate बूंदों (coacervates) - जेल जैसी संरचनाओं के निर्माण में योगदान दिया; 4) पोलीन्यूक्लियोटाइड्स का निर्माण - डीएनए और आरएनए और कोएसर्वेट्स में उनका समावेश; 5) एक "फिल्म" का निर्माण, जिसने पर्यावरण से सहसंयोजकों को अलग किया, जिसके कारण एक पूर्व-जैविक प्रणाली का उदय हुआ, जो एक खुली प्रणाली थी। मैट्रिक्स प्रोटीन संश्लेषण और अपघटन की क्षमता थी।

बाद के वर्षों में, ओपेरिन के सिद्धांत की पूरी तरह से पुष्टि हुई। एक सिद्धांत की महान योग्यता यह है कि इसके बहुत से परीक्षण किए जा सकते हैं या तार्किक रूप से सत्यापन योग्य प्रस्तावों से संबंधित हो सकते हैं।

जीवन के उद्भव की प्रक्रिया में एक अत्यंत महत्वपूर्ण कदम अकार्बनिक कार्बन यौगिकों का कार्बनिक यौगिकों में संक्रमण था। खगोलीय आंकड़ों से पता चला है कि अब भी कार्बनिक पदार्थों का निर्माण हर जगह हो रहा है, जीवन से पूरी तरह से स्वतंत्र। इससे यह निष्कर्ष निकला कि पृथ्वी की पपड़ी के निर्माण के दौरान पृथ्वी पर ऐसा संश्लेषण हुआ था। 1953 में एस मिलर द्वारा संश्लेषण पर काम की एक श्रृंखला शुरू की गई थी, जिन्होंने गैसों के मिश्रण के माध्यम से एक विद्युत निर्वहन पारित करके कई अमीनो एसिड को संश्लेषित किया, संभवतः प्राथमिक वातावरण (हाइड्रोजन, जल वाष्प, अमोनिया, मीथेन) का गठन किया। अलग-अलग घटकों और प्रभाव के कारकों को बदलकर, विभिन्न वैज्ञानिकों ने ग्लाइसीन, एस्केर्जिक एसिड और अन्य अमीनो एसिड प्राप्त किए। 1963 में, प्राचीन वातावरण की स्थितियों को मॉडलिंग करके, वैज्ञानिकों ने 3000-9000 के आणविक भार के साथ व्यक्तिगत पॉलीपेप्टाइड प्राप्त किए। हाल के वर्षों में, रूसी एकेडमी ऑफ साइंसेज और मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के जैव रसायन संस्थान में रासायनिक संरचना, भौतिक रासायनिक गुणों और कोसेरवेट बूंदों के गठन के तंत्र का विस्तार से अध्ययन किया गया है। यह दिखाया गया था कि प्रीबायोलॉजिकल सिस्टम के विकास की सामान्य प्रक्रिया के साथ-साथ, अधिक विशिष्ट संरचनाओं में उनका परिवर्तन हुआ।

और यहाँ यह स्पष्ट हो जाता है कि प्राकृतिक चयन को भविष्य में एक कोशिका के उद्भव की ओर ले जाना चाहिए - एक जीवित जीव की एक प्राथमिक संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई।

जीविका की मुख्य विशेषताएं।

हिलने-डुलने की क्षमता। जानवरों में स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले लक्षण, जिनमें से कई सक्रिय रूप से चलने में सक्षम हैं। आंदोलन के सबसे सरल अंगों में फ्लैगेला, सिलिया आदि हैं। अधिक संगठित जानवरों में, अंग दिखाई देते हैं। पौधों में गति करने की क्षमता भी होती है। एकल-कोशिका वाले शैवाल क्लैमाइडोमोनस में फ्लैगेला होता है। बीजाणुओं का प्रकीर्णन, बीजों का प्रकीर्णन, प्रकंदों की सहायता से अंतरिक्ष में गति, ये सभी गति के प्रकार हैं।

बढ़ने की क्षमता। खिंचाव, कोशिका विभाजन आदि के कारण सभी जीवित चीजें आकार और द्रव्यमान में वृद्धि करने में सक्षम हैं।

पोषण, श्वसन, उत्सर्जन ऐसी प्रक्रियाएं हैं जिनके द्वारा चयापचय सुनिश्चित किया जाता है।

चिड़चिड़ापन बाहरी प्रभावों पर प्रतिक्रिया करने और प्रतिक्रिया देने की क्षमता है।

प्रजनन और इसके साथ जुड़ी परिवर्तनशीलता और आनुवंशिकता की घटना जीवित की सबसे विशिष्ट विशेषता है। कोई भी जीवित जीव अपनी तरह का उत्पादन करता है। संतान अपने माता-पिता के लक्षणों को बरकरार रखती है और उन लक्षणों को प्राप्त करती है जो केवल उनकी विशेषता होती है।

इन विशेषताओं का संयोजन निस्संदेह जीवित को चयापचय, चिड़चिड़ापन और पुनरुत्पादन की क्षमता बनाने वाली प्रणाली के रूप में दर्शाता है। लेकिन यह याद रखना चाहिए कि जीवन की अवधारणा बहुत अधिक जटिल है (परिचय देखें)।

जीवन के संगठन के स्तर।

संगठन का स्तर जीवन की सामान्य "प्रणाली की प्रणाली" में एक निश्चित डिग्री की जटिलता की जैविक संरचना का कार्यात्मक स्थान है। आमतौर पर, आणविक (आणविक-आनुवंशिक), सेलुलर, जीव, जनसंख्या-प्रजातियां, बायोकेनोटिक, बायोस्फेरिक संगठन के स्तर प्रतिष्ठित हैं।

जीवन की प्राथमिक और क्रियात्मक इकाई कोशिका है। तथाकथित गैर-सेलुलर जीवों (जैसे वायरस) के विपरीत, एक कोशिका में जीवित चीजों की लगभग सभी मुख्य विशेषताएं होती हैं, जो आणविक स्तर पर मौजूद होती हैं।

जीव जीवन का एक वास्तविक वाहक है, जो इसके सभी जैव गुणों की विशेषता है।

एक प्रजाति संरचना और उत्पत्ति में समान व्यक्तियों का एक समूह है।

बायोकेनोसिस भूमि या पानी के अधिक या कम सजातीय क्षेत्र में रहने वाली प्रजातियों का एक परस्पर समूह है।

जीवमंडल पृथ्वी के सभी बायोकेनोज की समग्रता है।

जीव विज्ञान के अध्ययन के लिए तरीके।

आधुनिक जीव विज्ञान के तरीके इसके कार्यों से निर्धारित होते हैं। जीव विज्ञान के मुख्य कार्यों में से एक हमारे आसपास के जीवों की दुनिया का ज्ञान है। आधुनिक जीव विज्ञान के तरीकों का उद्देश्य विशेष रूप से इस समस्या का अध्ययन करना है।

वैज्ञानिक अनुसंधान आमतौर पर टिप्पणियों से शुरू होता है। जैविक वस्तुओं के अध्ययन की इस पद्धति का उपयोग मनुष्य के सार्थक अस्तित्व की शुरुआत से ही किया जाता रहा है। यह विधि आपको आगे के काम के लिए सामग्री एकत्र करने के लिए अध्ययन के तहत वस्तु के बारे में एक विचार बनाने की अनुमति देती है।

जीव विज्ञान के विकास की वर्णनात्मक अवधि में अवलोकन मुख्य विधि थी। प्रेक्षणों के आधार पर एक परिकल्पना प्रस्तुत की जाती है।

जैविक वस्तुओं के अध्ययन के अगले चरण प्रयोग से संबंधित हैं।

यह वर्णनात्मक विज्ञान से प्रायोगिक विज्ञान में जीव विज्ञान के संक्रमण का आधार बन गया। प्रयोग आपको अवलोकनों के परिणामों की जांच करने और डेटा प्राप्त करने की अनुमति देता है जो अध्ययन के पहले चरण में प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

एक सच्चा वैज्ञानिक प्रयोग एक नियंत्रण प्रयोग के साथ होना चाहिए।

प्रयोग प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य होना चाहिए। यह विश्वसनीय डेटा प्राप्त करने और कंप्यूटर का उपयोग करके डेटा को संसाधित करने की अनुमति देगा।

हाल के वर्षों में, जीव विज्ञान में मॉडलिंग पद्धति का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। जैविक अनुसंधान में कंप्यूटरों के व्यापक परिचय के साथ घटनाओं और प्रक्रियाओं के गणितीय मॉडल का निर्माण संभव हो गया।

एक उदाहरण एक पौधे की प्रजातियों का अध्ययन करने के लिए एल्गोरिथ्म है। पहले चरण में, शोधकर्ता जीव के लक्षणों का अध्ययन करता है। अवलोकन के परिणाम एक विशेष पत्रिका में दर्ज किए जाते हैं। सभी उपलब्ध लक्षणों की पहचान के आधार पर एक परिकल्पना प्रस्तुत की जाती है कि जीव किसी विशेष प्रजाति का है। परिकल्पना की शुद्धता प्रयोग द्वारा निर्धारित की जाती है। यह जानते हुए कि एक ही प्रजाति के प्रतिनिधि स्वतंत्र रूप से परस्पर प्रजनन करते हैं और उपजाऊ संतान पैदा करते हैं, शोधकर्ता अध्ययन के तहत व्यक्ति से लिए गए बीजों से एक जीव उगाता है और उगाए गए जीव को एक संदर्भ जीव के साथ पार करता है, जिसकी प्रजाति पहले से स्थापित है। यदि इस प्रयोग के परिणामस्वरूप ऐसे बीज प्राप्त होते हैं जिनसे एक व्यवहार्य जीव विकसित होता है, तो परिकल्पना की पुष्टि की जाती है।

जैविक दुनिया की विविधता।

विविधता, साथ ही पृथ्वी पर जीवन की विविधता का अध्ययन जीव विज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण खंड - सिस्टमैटिक्स द्वारा किया जाता है।

जीवों की प्रणालियाँ पृथ्वी पर जीवन की विविधता का प्रतिबिंब हैं। जीवों के तीन समूहों के प्रतिनिधि पृथ्वी पर रहते हैं: वायरस, प्रोकैरियोट्स, यूकेरियोट्स।

वायरस ऐसे जीव होते हैं जिनकी कोशिकीय संरचना नहीं होती है। प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स ऐसे जीव हैं जिनकी मुख्य संरचनात्मक इकाई कोशिका है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में एक अच्छी तरह से गठित कोशिका नाभिक नहीं होता है। यूकेरियोट्स में, कोशिका में एक वास्तविक नाभिक होता है, जहां परमाणु सामग्री को दो-झिल्ली झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग किया जाता है।

प्रोकैरियोट्स में बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल शामिल हैं। बैक्टीरिया एककोशिकीय, ज्यादातर विषमयुग्मजी जीव हैं। नीले-हरे शैवाल मिश्रित प्रकार के पोषण के साथ एककोशिकीय, औपनिवेशिक या बहुकोशिकीय जीव हैं। नीली-हरी कोशिकाओं में क्लोरोफिल होता है, जो स्वपोषी पोषण प्रदान करता है, लेकिन नीला-साग तैयार कार्बनिक पदार्थों को अवशोषित कर सकता है जिससे वे अपने स्वयं के मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थ बनाते हैं। यूकेरियोट्स के भीतर तीन राज्य हैं: कवक, पौधे और जानवर। मशरूम हेटरोट्रॉफ़िक जीव हैं जिनके शरीर का प्रतिनिधित्व माइसेलियम द्वारा किया जाता है। कवक का एक विशेष समूह लाइकेन होता है, जहां कवक सहजीवन एककोशिकीय या नीले-हरे शैवाल होते हैं।

पौधे मुख्य रूप से स्वपोषी जीव हैं।

पशु विषमयुग्मजी यूकेरियोट्स हैं।

पृथ्वी पर जीवित जीव समुदायों की स्थिति में मौजूद हैं - बायोकेनोज़।

जीवों के साथ वायरस का संबंध विवादास्पद है, क्योंकि वे कोशिका के बाहर पुनरुत्पादन नहीं कर सकते हैं और उनके पास सेलुलर संरचना नहीं है। और फिर भी, अधिकांश जीवविज्ञानी मानते हैं कि वायरस सबसे छोटे जीवित जीव हैं।

रूसी वनस्पतिशास्त्री डी.आई. इवानोव्स्की को वायरस का खोजकर्ता माना जाता है, लेकिन केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के आविष्कार के साथ ही इन रहस्यमय संरचनाओं की संरचना का अध्ययन करना संभव हो पाया। वायरस बहुत सरल होते हैं। वायरस का "कोर" एक डीएनए या आरएनए अणु है। यह "कोर" एक प्रोटीन शेल से घिरा हुआ है। कुछ वायरस एक लिपोप्रोटीन लिफाफा विकसित करते हैं जो मेजबान कोशिका के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से उत्पन्न होता है।

एक बार कोशिका के अंदर, वायरस खुद को पुन: उत्पन्न करने की क्षमता प्राप्त कर लेते हैं। उसी समय, वे मेजबान डीएनए को "बंद" करते हैं और अपने न्यूक्लिक एसिड का उपयोग करके वायरस की नई प्रतियों को संश्लेषित करने का आदेश देते हैं। वायरस जीवों के सभी समूहों की कोशिकाओं पर "हमला" कर सकते हैं। वायरस जो बैक्टीरिया पर "हमला" करते हैं उन्हें एक विशेष नाम दिया जाता है - बैक्टीरियोफेज।

प्रकृति में वायरस का महत्व विभिन्न रोगों को पैदा करने की उनकी क्षमता से जुड़ा है। यह पत्तियों, इन्फ्लूएंजा, चेचक, खसरा, पोलियो, कण्ठमाला और बीसवीं सदी की "प्लेग" - एड्स की पच्चीकारी है।

वायरस के संचरण की विधि ड्रॉप-लिक्विड द्वारा, संपर्क द्वारा, वाहक (पिस्सू, चूहे, चूहे, आदि) की मदद से, मल और भोजन के माध्यम से की जाती है।

एक्वायर्ड इम्यून डेफिसिएंसी सिंड्रोम (एड्स)। एड्स वायरस।

एड्स एक संक्रामक रोग है जो आरएनए वायरस के कारण होता है। एड्स वायरस का आकार रॉड के आकार का या अंडाकार या गोल होता है। बाद के मामले में, इसका व्यास 140 एनएम तक पहुंच जाता है। वायरस में आरएनए, एक रिवर्टेज एंजाइम, दो प्रकार के प्रोटीन, दो प्रकार के ग्लाइकोप्रोटीन और लिपिड होते हैं जो बाहरी झिल्ली बनाते हैं। एंजाइम वायरस से प्रभावित सेल में वायरल आरएनए टेम्पलेट पर डीएनए स्ट्रैंड संश्लेषण की प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है। एड्स वायरस टी-लिम्फोसाइटों को व्यक्त किया जाता है।

वायरस पर्यावरण के लिए अस्थिर है, कई एंटीसेप्टिक्स के प्रति संवेदनशील है। 56C के तापमान पर 30 मिनट तक गर्म करने पर वायरस की संक्रामक गतिविधि 1000 गुना कम हो जाती है।

रोग यौन या रक्त के माध्यम से फैलता है। एड्स से संक्रमण आमतौर पर घातक होता है!

कोशिका विज्ञान की मूल बातें।

कोशिका सिद्धांत के मूल प्रावधान।

पिंजरे की खोज 17 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में हुई थी। कोशिका सिद्धांत के निर्माण के संबंध में 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में कोशिका का अध्ययन विशेष रूप से दृढ़ता से विकसित हुआ। अनुसंधान का सेलुलर स्तर सबसे महत्वपूर्ण जैविक विषयों का मार्गदर्शक सिद्धांत बन गया है। जीव विज्ञान में, एक नए खंड ने आकार लिया है - कोशिका विज्ञान। कोशिका विज्ञान के अध्ययन का उद्देश्य बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ हैं, साथ ही ऐसे जीव भी हैं जिनके शरीर का प्रतिनिधित्व एकल कोशिका द्वारा किया जाता है। कोशिका विज्ञान संरचना, रासायनिक संरचना, उनके प्रजनन के तरीके, अनुकूली गुणों का अध्ययन करता है।

कोशिका विज्ञान का सैद्धांतिक आधार कोशिकीय सिद्धांत है। सेल सिद्धांत 1838 में टी। श्वान द्वारा तैयार किया गया था, हालांकि कोशिका सिद्धांत के पहले दो प्रावधान एम। श्लीडेन से संबंधित हैं, जिन्होंने पौधों की कोशिकाओं का अध्ययन किया था। टी। श्वान, पशु कोशिकाओं की संरचना में एक प्रसिद्ध विशेषज्ञ, 1838 में, एम। स्लेडेन के कार्यों के आंकड़ों और अपने स्वयं के शोध के परिणामों के आधार पर, निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले:

कोशिका जीवों की सबसे छोटी संरचनात्मक इकाई है।

जीवित जीवों की गतिविधि के परिणामस्वरूप कोशिकाओं का निर्माण होता है।

जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में अंतर की तुलना में अधिक समानताएं हैं।

बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से परस्पर जुड़ी होती हैं।

संरचना और जीवन गतिविधि के आगे के अध्ययन ने इसके बारे में बहुत कुछ सीखना संभव बना दिया। यह सूक्ष्म तकनीकों, अनुसंधान विधियों की पूर्णता और कोशिका विज्ञान में कई प्रतिभाशाली शोधकर्ताओं के आगमन से सुगम हुआ था। नाभिक की संरचना का विस्तार से अध्ययन किया गया था, माइटोसिस, अर्धसूत्रीविभाजन और निषेचन जैसी महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं का एक साइटोलॉजिकल विश्लेषण किया गया था। कोशिका की सूक्ष्म संरचना स्वयं ज्ञात हो गई। सेल ऑर्गेनेल की खोज की गई और उनका वर्णन किया गया। 20वीं शताब्दी के साइटोलॉजिकल अनुसंधान कार्यक्रम ने कोशिका के गुणों को स्पष्ट करने और अधिक सटीक रूप से भेद करने का कार्य निर्धारित किया। इसलिए, कोशिका की रासायनिक संरचना और उस क्रियाविधि के अध्ययन पर विशेष ध्यान दिया गया जिसके द्वारा कोशिका पर्यावरण से पदार्थों को अवशोषित करती है।

इन सभी अध्ययनों ने कोशिका सिद्धांत के प्रावधानों को गुणा और विस्तारित करना संभव बना दिया है, जिनमें से मुख्य सिद्धांत वर्तमान में इस तरह दिखते हैं:

कोशिका सभी जीवित जीवों की बुनियादी और संरचनात्मक इकाई है।

विभाजन के परिणामस्वरूप कोशिकाओं से ही कोशिकाओं का निर्माण होता है।

सभी जीवों की कोशिकाएँ संरचना, रासायनिक संरचना और बुनियादी शारीरिक क्रियाओं में समान होती हैं।

बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ एकल कार्यात्मक परिसर बनाती हैं।

उच्च पौधों और जानवरों की कोशिकाएँ कार्यात्मक रूप से संबंधित समूह बनाती हैं - ऊतक; शरीर को बनाने वाले अंग ऊतकों से बनते हैं।

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं की संरचनात्मक विशेषताएं।

प्रोकैरियोट्स एक स्वतंत्र राज्य बनाने वाले सबसे पुराने जीव हैं। प्रोकैरियोट्स में बैक्टीरिया, नीला-हरा "शैवाल" और कई अन्य छोटे समूह शामिल हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में एक अलग नाभिक नहीं होता है। आनुवंशिक उपकरण प्रस्तुत किया गया है। वृत्ताकार DNA से बना होता है। कोशिका में कोई माइटोकॉन्ड्रिया और गोल्गी तंत्र नहीं होते हैं।

यूकेरियोट्स ऐसे जीव हैं जिनमें एक वास्तविक नाभिक होता है। यूकेरियोल्ट्स में पौधों के साम्राज्य, जानवरों के साम्राज्य और कवक साम्राज्य के प्रतिनिधि शामिल हैं।

यूकेरियोटिक कोशिकाएं आमतौर पर प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं से बड़ी होती हैं, जिन्हें अलग-अलग संरचनात्मक तत्वों में विभाजित किया जाता है। एक प्रोटीन से बंधा डीएनए गुणसूत्र बनाता है, जो नाभिक में स्थित होता है, एक परमाणु लिफाफे से घिरा होता है और कैरियोप्लाज्म से भरा होता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं का संरचनात्मक तत्वों में विभाजन जैविक झिल्लियों का उपयोग करके किया जाता है।

यूकेरियोटिक कोशिकाएं। संरचना और कार्य।

यूकेरियोट्स में पौधे, जानवर, कवक शामिल हैं।

वनस्पति विज्ञान अनुभाग "विश्वविद्यालयों के आवेदकों के लिए नियमावली" में पौधे और कवक कोशिकाओं की संरचना पर विस्तार से चर्चा की गई है, जो एम। ए। गल्किन द्वारा संकलित है।

इस मैनुअल में, हम कोशिका सिद्धांत के प्रावधानों में से एक के आधार पर, पशु कोशिकाओं की विशिष्ट विशेषताओं को इंगित करेंगे। "भिन्नताओं की तुलना में पौधे और पशु कोशिकाओं के बीच अधिक समानताएं हैं।"

पशु कोशिकाओं में कोशिका भित्ति नहीं होती है। यह एक नग्न प्रोटोप्लास्ट द्वारा दर्शाया गया है। एक पशु कोशिका की सीमा परत - ग्लाइकोकैलिक्स पॉलीसेकेराइड अणुओं द्वारा "प्रबलित" साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की ऊपरी परत है, जो कोशिका की तुलना में अंतरकोशिकीय पदार्थ का हिस्सा हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया ने क्राइस्ट को मोड़ दिया है।

पशु कोशिकाओं में एक कोशिका केंद्र होता है जिसमें दो सेंट्रीओल होते हैं। इससे पता चलता है कि कोई भी पशु कोशिका विभाजन के लिए संभावित रूप से सक्षम है।

एक पशु कोशिका में समावेशन अनाज और बूंदों (प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट ग्लाइकोजन), चयापचय के अंतिम उत्पादों, नमक क्रिस्टल, वर्णक के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

जन्तु कोशिकाओं में छोटे आकार के सिकुड़े, पाचक, उत्सर्जी रसधानियाँ हो सकती हैं।

कोशिकाओं में कोई प्लास्टिड नहीं होते हैं, स्टार्च अनाज, अनाज, रस से भरे बड़े रिक्तिका के रूप में समावेशन।

कोशिका विभाजन।

कोशिका विभाजन के फलस्वरूप कोशिका से ही बनती है। यूकेरियोटिक कोशिकाएं माइटोसिस के प्रकार या अर्धसूत्रीविभाजन के प्रकार के अनुसार विभाजित होती हैं। ये दोनों विभाग तीन चरणों में आगे बढ़ते हैं:

माइटोसिस के प्रकार के अनुसार और अर्धसूत्रीविभाजन के प्रकार के अनुसार पौधों की कोशिकाओं का विभाजन एम। ए। गल्किन द्वारा संकलित विश्वविद्यालयों के आवेदकों के लिए मैनुअल के "वनस्पति विज्ञान" खंड में विस्तार से वर्णित है।

यहां हम केवल जंतु कोशिकाओं के विभाजन की विशेषताओं का संकेत देते हैं।

जंतु कोशिकाओं में विभाजन की विशेषताएं उनमें कोशिका भित्ति की अनुपस्थिति से जुड़ी होती हैं। जब एक कोशिका साइटोकाइनेसिस में माइटोसिस के प्रकार के अनुसार विभाजित होती है, तो बेटी कोशिकाओं का पृथक्करण पहले चरण में होता है। पौधों में, बेटी कोशिकाएँ मातृ कोशिका की कोशिका भित्ति के संरक्षण में आकार लेती हैं, जो बाद में नष्ट हो जाती हैं बेटी कोशिकाओं में प्राथमिक कोशिका भित्ति की उपस्थिति। जब एक कोशिका जानवरों में अर्धसूत्रीविभाजन के प्रकार के अनुसार विभाजित होती है, तो विभाजन पहले से ही टेलोफ़ेज़ 1 में होता है। पौधों में, टेलोफ़ेज़ 1 में, एक द्वि-परमाणु कोशिका का निर्माण समाप्त होता है।

टेलोफ़ेज़ एक में विभाजन की धुरी का निर्माण कोशिका के ध्रुवों के सेंट्रीओल्स के विचलन से पहले होता है। सेंट्रीओल्स से, स्पिंडल फिलामेंट्स का निर्माण शुरू होता है। पौधों में, सूक्ष्मनलिकाएं के ध्रुव समूहों से धुरी के तंतु बनने लगते हैं।

सेल आंदोलन। आंदोलन के अंग।

एक कोशिका वाले जीवित जीवों में अक्सर सक्रिय रूप से चलने की क्षमता होती है। विकास की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाली गति के तंत्र बहुत विविध हैं। आंदोलन के मुख्य रूप हैं - अमीबिड और फ्लैगेला की मदद से। इसके अलावा, कोशिकाएं बलगम को स्रावित करके या साइटोप्लाज्म के मुख्य पदार्थ को स्थानांतरित करके आगे बढ़ सकती हैं।

अमीबा आंदोलन का नाम सबसे सरल जीव - अमीबा से मिला। अमीबा में गति के अंग झूठे पैर हैं - छद्म-समानता, जो साइटोप्लाज्म के प्रोट्रूशियंस हैं। वे साइटोप्लाज्म की सतह पर विभिन्न स्थानों पर बनते हैं। वे गायब हो सकते हैं और कहीं और फिर से प्रकट हो सकते हैं।

फ्लैगेला की मदद से आंदोलन कई एककोशिकीय शैवाल (उदाहरण के लिए, क्लैमाइडोमोनस), प्रोटोजोआ (उदाहरण के लिए, हरा यूजलीना) और बैक्टीरिया की विशेषता है। इन जीवों में गति के अंग फ्लैगेला हैं - साइटोप्लाज्म की सतह पर साइटोप्लाज्मिक बहिर्गमन।

कोशिका की रासायनिक संरचना।

कोशिका की रासायनिक संरचना जीवित की इस प्राथमिक और कार्यात्मक इकाई की संरचना और कार्यप्रणाली की विशेषताओं से निकटता से संबंधित है।

साथ ही रूपात्मक रूप से, सभी राज्यों के प्रतिनिधियों की कोशिकाओं के लिए सबसे आम और सार्वभौमिक प्रोटोप्लास्ट की रासायनिक संरचना है। उत्तरार्द्ध में लगभग 80% पानी, 10% कार्बनिक पदार्थ और 1% लवण होते हैं। उनमें से प्रोटोप्लास्ट के निर्माण में प्रमुख भूमिका मुख्य रूप से प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट की है।

रासायनिक तत्वों की संरचना के अनुसार, प्रोटोप्लास्ट अत्यंत जटिल है। इसमें छोटे आणविक भार वाले पदार्थ और बड़े अणु वाले पदार्थ दोनों होते हैं। प्रोटोप्लास्ट के वजन का 80% उच्च आणविक भार वाले पदार्थों से बना होता है और केवल 30% कम आणविक भार यौगिक होता है। इसी समय, प्रत्येक मैक्रोमोलेक्यूल के लिए सैकड़ों होते हैं, और प्रत्येक बड़े मैक्रोमोलेक्यूल के लिए हजारों और हजारों अणु होते हैं।

यदि हम कोशिका में रासायनिक तत्वों की सामग्री पर विचार करें, तो पहला स्थान ऑक्सीजन (65-25%) को दिया जाना चाहिए। इसके बाद कार्बन (15-20%), हाइड्रोजन (8-10%) और नाइट्रोजन (2-3%) आते हैं। अन्य तत्वों की संख्या, और उनमें से लगभग सौ कोशिकाओं में पाए गए, बहुत कम है। एक कोशिका में रासायनिक तत्वों की संरचना जीव की जैविक विशेषताओं और निवास स्थान दोनों पर निर्भर करती है।

अकार्बनिक पदार्थ और कोशिका के जीवन में उनकी भूमिका।

कोशिका के अकार्बनिक पदार्थों में पानी और लवण शामिल हैं। जीवन प्रक्रियाओं के लिए, लवण बनाने वाले धनायनों में से, सबसे महत्वपूर्ण हैं K, Ca, Mg, Fe, Na, NH, आयनों से NO, HPO, HPO।

अमोनियम और नाइट्रेट आयन पादप कोशिकाओं में NH तक अपचित हो जाते हैं और अमीनो अम्लों के संश्लेषण में शामिल हो जाते हैं; जानवरों में, अमीनो एसिड का उपयोग अपने स्वयं के प्रोटीन बनाने के लिए किया जाता है। जब जीव मर जाते हैं, तो वे मुक्त नाइट्रोजन के रूप में पदार्थों के चक्र में शामिल हो जाते हैं। वे प्रोटीन, अमीनो एसिड, न्यूक्लिक एसिड और एटीपी का हिस्सा हैं। यदि फास्फोरस-फॉस्फेट, मिट्टी में होने के कारण, पौधों के मूल स्राव से घुल जाते हैं और अवशोषित हो जाते हैं। वे सभी झिल्ली संरचनाओं, न्यूक्लिक एसिड और एटीपी, एंजाइम, ऊतकों का हिस्सा हैं।

पोटेशियम सभी कोशिकाओं में K आयनों के रूप में पाया जाता है। कोशिका का "पोटेशियम पंप" कोशिका झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के प्रवेश को बढ़ावा देता है। यह कोशिकाओं, उत्तेजनाओं और आवेगों की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को सक्रिय करता है।

कैल्शियम कोशिकाओं में आयनों या नमक क्रिस्टल के रूप में पाया जाता है। रक्त में शामिल इसके जमावट में योगदान देता है। कोरल पॉलीप्स की हड्डियों, गोले, कैलकेरियस कंकालों में शामिल हैं।

मैग्नीशियम पादप कोशिकाओं में आयनों के रूप में पाया जाता है। क्लोरोफिल में शामिल।

आयरन आयन लाल रक्त कोशिकाओं में निहित हीमोग्लोबिन का हिस्सा होते हैं, जो ऑक्सीजन परिवहन प्रदान करते हैं।

सोडियम आयन झिल्ली के पार पदार्थों के परिवहन में शामिल होते हैं।

कोशिका को बनाने वाले पदार्थों में पहला स्थान पानी है। यह साइटोप्लाज्म के मुख्य पदार्थ में, सेल सैप में, कैरियोप्लाज्म में, ऑर्गेनेल में निहित होता है। संश्लेषण, हाइड्रोलिसिस और ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है। यह एक सार्वभौमिक विलायक और ऑक्सीजन का स्रोत है। पानी टर्गर प्रदान करता है, आसमाटिक दबाव को नियंत्रित करता है। अंत में, यह कोशिका में होने वाली शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का एक माध्यम है। जल की सहायता से जैव झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का परिवहन, थर्मोरेग्यूलेशन आदि की प्रक्रिया सुनिश्चित होती है।

अन्य घटकों के साथ पानी - कार्बनिक और अकार्बनिक, उच्च और निम्न आणविक भार - प्रोटोप्लास्ट संरचना के निर्माण में शामिल है।

कार्बनिक पदार्थ (प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड, एटीपी), उनकी संरचना और कोशिका के जीवन में भूमिका।

कोशिका प्राथमिक संरचना है जिसमें जैविक चयापचय के सभी मुख्य चरण होते हैं और जीवित पदार्थ के सभी मुख्य रासायनिक घटक निहित होते हैं। प्रोटोप्लास्ट के वजन का 80% मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थों - प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड से बना होता है।

प्रोटोप्लाज्म के मुख्य घटकों में, प्रमुख मूल्य प्रोटीन का है। प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल में सबसे जटिल संरचना और संरचना होती है, और यह रासायनिक और भौतिक-रासायनिक गुणों की एक अत्यंत समृद्ध अभिव्यक्ति की विशेषता है। इसमें जीवित पदार्थ के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है - जैविक विशिष्टता।

अमीनो एसिड एक प्रोटीन अणु के मुख्य निर्माण खंड हैं। अधिकांश अमीनो एसिड के अणुओं में एक कार्बोक्सिल और प्रत्येक में एक अमीन समूह होता है। एक प्रोटीन में अमीनो एसिड कार्बोक्सिल और - एमाइन समूहों के कारण पेप्टाइड बॉन्ड के माध्यम से परस्पर जुड़े होते हैं, अर्थात एक प्रोटीन एक बहुलक होता है, जिसका मोनोमर अमीनो एसिड होता है। जीवित जीवों के प्रोटीन बीस "गोल्डन" अमीनो एसिड द्वारा बनते हैं।

पेप्टाइड बॉन्ड का सेट जो अमीनो एसिड अवशेषों की एक श्रृंखला को एकजुट करता है, एक पेप्टाइड श्रृंखला बनाता है - पॉलीपेप्टाइड अणुओं की एक प्रकार की रीढ़।

एक प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल में, संरचना के कई क्रम प्रतिष्ठित होते हैं - प्राथमिक, माध्यमिक, तृतीयक। प्रोटीन की प्राथमिक संरचना अमीनो एसिड अवशेषों के अनुक्रम से निर्धारित होती है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं की द्वितीयक संरचना एक सतत या असंतत हेलिक्स है। इन हेलिकॉप्टरों का स्थानिक अभिविन्यास या कई पॉलीपेप्टाइड्स का संयोजन एक उच्च-क्रम प्रणाली का निर्माण करता है - कई प्रोटीन के अणुओं की एक तृतीयक संरचना विशेषता। बड़े प्रोटीन अणुओं के लिए, ऐसी संरचनाएँ केवल उपइकाइयाँ होती हैं, जिनकी पारस्परिक स्थानिक व्यवस्था एक चतुर्धातुक संरचना का निर्माण करती है।

शारीरिक रूप से सक्रिय प्रोटीन में एक कुंडल या सिलेंडर जैसी गोलाकार संरचना होती है।

अमीनो एसिड अनुक्रम और संरचना प्रोटीन के गुणों को निर्धारित करती है, और गुण कार्य निर्धारित करते हैं। ऐसे प्रोटीन होते हैं जो पानी में अघुलनशील होते हैं, और ऐसे प्रोटीन होते हैं जो पानी में स्वतंत्र रूप से घुलनशील होते हैं। केवल क्षार या 60-80% अल्कोहल के कमजोर घोल में घुलनशील प्रोटीन होते हैं। प्रोटीन आणविक भार में भी भिन्न होते हैं, और इसलिए पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के आकार में भिन्न होते हैं। कुछ कारकों के प्रभाव में एक प्रोटीन अणु टूटने या खोलने में सक्षम होता है। इस घटना को विकृतीकरण कहा जाता है। विकृतीकरण की प्रक्रिया प्रतिवर्ती है, अर्थात प्रोटीन अपने गुणों को बदलने में सक्षम है।

कोशिका में प्रोटीन के कार्य विविध हैं। ये हैं, सबसे पहले, निर्माण कार्य - प्रोटीन झिल्लियों का हिस्सा है। प्रोटीन उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। वे प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। सेलुलर उत्प्रेरक को एंजाइम कहा जाता है। प्रोटीन एक परिवहन कार्य भी करते हैं। एक प्रमुख उदाहरण हीमोग्लोबिन, एक ऑक्सीजन ले जाने वाला एजेंट है। प्रोटीन का सुरक्षात्मक कार्य ज्ञात है। पदार्थों की कोशिकाओं में गठन को याद करें जो उन पदार्थों को बांधते और बेअसर करते हैं जो कोशिका को नुकसान पहुंचा सकते हैं। हालांकि महत्वहीन रूप से, प्रोटीन एक ऊर्जा कार्य करते हैं। अमीनो एसिड में टूटकर, वे ऊर्जा छोड़ते हैं।

कोशिका के शुष्क पदार्थ का लगभग 1% कार्बोहाइड्रेट होता है। कार्बोहाइड्रेट को साधारण शर्करा, कम आणविक भार कार्बोहाइड्रेट और उच्च आणविक भार शर्करा में विभाजित किया जाता है। सभी प्रकार के कार्बोहाइड्रेट में कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।

अणु में कार्बन इकाइयों की संख्या के अनुसार साधारण शर्करा, या मोनोस, पेंटोस और हेप्टोस में विभाजित होते हैं। प्रकृति में कम आणविक भार कार्बोहाइड्रेट में से, सुक्रोज, माल्टोज और लैक्टोज सबसे व्यापक हैं। उच्च आणविक भार कार्बोहाइड्रेट को सरल और जटिल में विभाजित किया जाता है। सरल पॉलीसेकेराइड हैं, जिनमें से अणुओं में किसी एक मोनोस के अवशेष होते हैं। ये स्टार्च, ग्लाइकोजन, सेल्युलोज हैं। जटिल लोगों में पेक्टिन, बलगम शामिल हैं। मोनोसेस के अलावा, जटिल कार्बोहाइड्रेट की संरचना में उनके ऑक्सीकरण और कमी के उत्पाद शामिल हैं।

कोशिका भित्ति का आधार बनाते हुए, कार्बोहाइड्रेट एक निर्माण कार्य करते हैं। लेकिन कार्बोहाइड्रेट का मुख्य कार्य ऊर्जा है। जब जटिल कार्बोहाइड्रेट सरल में टूट जाते हैं, और सरल कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में टूट जाते हैं, तो एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा निकलती है।

सभी जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में लिपिड होते हैं। लिपिड में विभिन्न रासायनिक प्रकृति के पदार्थ शामिल होते हैं, लेकिन सामान्य भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, अर्थात्: पानी में अघुलनशीलता और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अच्छी घुलनशीलता - ईथर, बेंजीन, गैसोलीन, क्लोरोफॉर्म।

उनकी रासायनिक संरचना और संरचना के अनुसार, लिपिड को फॉस्फोलिपिड्स, सल्फोलिपिड्स, स्टेरोल्स, वसा-घुलनशील वर्णक, वसा और मोम में विभाजित किया जाता है। लिपिड अणु हाइड्रोफोबिक रेडिकल और समूहों में समृद्ध होते हैं।

लिपिड का निर्माण कार्य बहुत अच्छा है। जैविक झिल्लियों के थोक में लिपिड होते हैं। वसा के टूटने के दौरान, बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। लिपिड में कुछ विटामिन (ए, डी) शामिल हैं। लिपिड जानवरों में एक सुरक्षात्मक कार्य करते हैं। वे त्वचा के नीचे जमा होते हैं, कम तापीय चालकता के साथ एक परत बनाते हैं। ऊंट की चर्बी पानी का स्रोत है। एक किलोग्राम वसा एक किलोग्राम पानी देने के लिए ऑक्सीकरण करता है।

प्रोटीन की तरह न्यूक्लिक एसिड, जीवित पदार्थ के चयापचय और आणविक संगठन में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं। वे प्रोटीन संश्लेषण, कोशिका वृद्धि और विभाजन, कोशिकीय संरचनाओं के निर्माण और, परिणामस्वरूप, शरीर के निर्माण और आनुवंशिकता से जुड़े होते हैं।

न्यूक्लिक एसिड में तीन बुनियादी निर्माण खंड होते हैं: फॉस्फोरिक एसिड, एक पेंटोस-प्रकार का कार्बोहाइड्रेट, और नाइट्रोजनस बेस; संयुक्त होने पर, वे न्यूक्लियोटाइड बनाते हैं। न्यूक्लिक एसिड पॉलीन्यूक्लियोटाइड होते हैं, यानी बड़ी संख्या में न्यूक्लियोटाइड के पोलीमराइजेशन उत्पाद। न्यूक्लियोटाइड्स में, संरचनात्मक तत्व निम्नलिखित क्रम में जुड़े होते हैं: फॉस्फोरिक एसिड - पेंटोस - नाइट्रोजनस बेस। उसी समय, पेंटोस एक ईथर बंधन द्वारा फॉस्फोरिक एसिड से जुड़ा होता है, और एक आधार के साथ - एक ग्लूकोसिडिक बंधन द्वारा। न्यूक्लिक एसिड में न्यूक्लियोटाइड के बीच संबंध फॉस्फोरिक एसिड के माध्यम से किया जाता है, जिसके मुक्त कण न्यूक्लिक एसिड के अम्लीय गुणों का कारण बनते हैं।

प्रकृति में, दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड होते हैं - राइबोन्यूक्लिक और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक (आरएनए और डीएनए)। वे कार्बन घटक और नाइट्रोजनस बेस के सेट में भिन्न होते हैं।

आरएनए में कार्बन घटक के रूप में राइबोज होता है, डीएनए में डीऑक्सीराइबोज होता है।

न्यूक्लिक एसिड के नाइट्रोजनस बेस प्यूरीन और पिरामिडिन के डेरिवेटिव हैं। पूर्व में एडेनिन और ग्वानिन शामिल हैं, जो न्यूक्लिक एसिड के आवश्यक घटक हैं। पिरामिडीन डेरिवेटिव साइटोसिन, थाइमिन, यूरैसिल हैं। इनमें से दोनों न्यूक्लिक एसिड के लिए केवल साइटोसिन की आवश्यकता होती है। थाइमिन और यूरैसिल के लिए, पूर्व डीएनए की विशेषता है, आरएनए की बाद की। नाइट्रोजनस बेस की उपस्थिति के आधार पर, न्यूक्लियोटाइड्स को एडेनिन, साइटोसिल, ग्वानिन, थाइमिन, यूरैसिल कहा जाता है।

1953 में वाटसन और क्रिक द्वारा की गई सबसे बड़ी खोज के बाद न्यूक्लिक एसिड की संरचनात्मक संरचना ज्ञात हुई।

डीएनए अणु में दो पेचदार पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं जो एक सामान्य अक्ष के चारों ओर मुड़ी होती हैं। ये जंजीरें एक दूसरे के सामने नाइट्रोजनस बेस के साथ होती हैं। उत्तरार्द्ध दोनों श्रृंखलाओं को पूरे अणु में एक साथ रखता है। डीएनए अणु में केवल दो संयोजन संभव हैं: थाइमिन के साथ एडेनिन, और साइटोसिन के साथ ग्वानिन। हेलिक्स के साथ, मैक्रोमोलेक्यूल में दो "खांचे" बनते हैं - एक छोटा दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं के बीच स्थित होता है, दूसरा - एक बड़ा - घुमावों के बीच एक उद्घाटन का प्रतिनिधित्व करता है। डीएनए अणु की धुरी के साथ बेस जोड़े के बीच की दूरी 3.4 ए है। न्यूक्लियोटाइड के 10 जोड़े क्रमशः हेलिक्स के एक मोड़ में फिट होते हैं, एक मोड़ की लंबाई 3.4 ए है। हेलिक्स का क्रॉस-सेक्शनल व्यास है 20 ए। यूकेरियोट्स में डीएनए कोशिका नाभिक में निहित है, जहां गुणसूत्रों का हिस्सा है, और साइटोप्लाज्म में, जहां यह माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है।

डीएनए की एक विशेष संपत्ति इसकी नकल करने की क्षमता है - स्व-प्रजनन की यह प्रक्रिया मातृ कोशिका से बेटी के लिए वंशानुगत गुणों के हस्तांतरण को निर्धारित करेगी।

डीएनए का संश्लेषण इसकी संरचना के दोहरे-फंसे से एकल-फंसे में संक्रमण से पहले होता है। उसके बाद, प्रत्येक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला पर, मैट्रिक्स पर एक नई पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के रूप में, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम जिसमें मूल एक से मेल खाता है, ऐसा अनुक्रम आधार पूरकता के सिद्धांत द्वारा निर्धारित किया जाता है। प्रत्येक A के सामने T, C-G के सामने खड़ा है।

राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) एक बहुलक है जिसके मोनोमर्स राइबोन्यूक्लियोटाइड्स हैं: एडेनिन, साइटोसिन, गुआनिन, यूरैसिल।

वर्तमान में, आरएनए तीन प्रकार के होते हैं - संरचनात्मक, घुलनशील या परिवहन, सूचनात्मक। संरचनात्मक आरएनए मुख्य रूप से राइबोसोम में पाया जाता है। इसलिए इसे राइबोसोमल आरएनए कहते हैं। यह सभी सेल आरएनए का 80% तक बनाता है। स्थानांतरण आरएनए में 80-80 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। यह साइटोप्लाज्म के मुख्य पदार्थ में पाया जाता है। यह सभी आरएनए का लगभग 10-15% बनाता है। यह राइबोसोम में अमीनो एसिड के वाहक की भूमिका निभाता है, जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है। मैसेंजर आरएनए बहुत सजातीय नहीं है; इसका आणविक भार 300,000 से 2 मिलियन या उससे अधिक हो सकता है और यह अत्यंत चयापचय रूप से सक्रिय है। मैसेंजर आरएनए डीएनए पर नाभिक में लगातार बनता है, जो एक टेम्पलेट की भूमिका निभाता है, और राइबोसोम को भेजा जाता है जहां यह प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेता है। इस संबंध में, मैसेंजर आरएनए को मैसेंजर आरएनए कहा जाता है। यह RNA की कुल मात्रा का 10-5% होता है।

कोशिका के कार्बनिक पदार्थों में, एडेनिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड एक विशेष स्थान रखता है। इसमें तीन ज्ञात घटक होते हैं: नाइट्रोजनस बेस एडेनिन, कार्बोहाइड्रेट (राइबोज), और फॉस्फोरिक एसिड। एटीपी की संरचना की एक विशेषता पहले से मौजूद फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों से जुड़े दो अतिरिक्त फॉस्फेट समूहों की उपस्थिति है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा-समृद्ध बांड बनते हैं। ऐसे कनेक्शनों को मैक्रोएनेरजेनिक कहा जाता है। किसी पदार्थ के ग्राम-अणु में एक मैक्रोएनेर्जी बंधन में 16,000 कैलोरी तक होती है। एटीपी और एडीपी श्वसन के दौरान कार्बोहाइड्रेट, वसा आदि के ऑक्सीडेटिव टूटने के दौरान जारी ऊर्जा के कारण बनते हैं। रिवर्स प्रक्रिया, यानी एटीपी से एडीपी में संक्रमण, ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है, जिसका उपयोग सीधे कुछ जीवन में किया जाता है। प्रक्रियाओं - संश्लेषण पदार्थों में, साइटोप्लाज्म के मूल पदार्थ की गति में, उत्तेजनाओं के संचालन में, आदि। एटीपी कोशिका की आपूर्ति करने वाला ऊर्जा का एक एकल और सार्वभौमिक स्रोत है। जैसा कि हाल के वर्षों में ज्ञात हो गया है, एटीपी और एडीपी, एएमपी न्यूक्लिक एसिड के गठन के लिए प्रारंभिक सामग्री हैं।

नियामक और सिग्नलिंग पदार्थ।

प्रोटीन में कई उल्लेखनीय गुण होते हैं।

एंजाइम। शरीर में आत्मसात और प्रसार की अधिकांश प्रतिक्रियाएं एंजाइमों की भागीदारी के साथ होती हैं - प्रोटीन जो जैविक उत्प्रेरक हैं। वर्तमान में, लगभग 700 एंजाइमों का अस्तित्व ज्ञात है। ये सभी सरल या जटिल प्रोटीन हैं। उत्तरार्द्ध प्रोटीन और कोएंजाइम से बने होते हैं। कोएंजाइम विभिन्न शारीरिक रूप से सक्रिय पदार्थ या उनके डेरिवेटिव हैं - न्यूक्लियोटाइड्स, फ्लेविन्स, आदि।

एंजाइमों को अत्यधिक उच्च गतिविधि की विशेषता होती है, जो काफी हद तक माध्यम के पीएच पर निर्भर करती है। एंजाइमों के लिए, उनकी विशिष्टता सबसे अधिक विशेषता है। प्रत्येक एंजाइम केवल एक कड़ाई से परिभाषित प्रकार की प्रतिक्रिया को विनियमित करने में सक्षम है।

इस प्रकार, एंजाइम कोशिका और शरीर में लगभग सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के त्वरक और नियामक के रूप में कार्य करते हैं।

हार्मोन अंतःस्रावी ग्रंथियों के रहस्य हैं। हार्मोन कोशिका में कुछ एंजाइमों के संश्लेषण को सुनिश्चित करते हैं, उनके काम को सक्रिय या बाधित करते हैं। इस प्रकार, वे शरीर और कोशिका विभाजन के विकास में तेजी लाते हैं, मांसपेशियों के कार्य को बढ़ाते हैं, पानी और लवण के अवशोषण और उत्सर्जन को नियंत्रित करते हैं। हार्मोन प्रणाली, तंत्रिका तंत्र के साथ, हार्मोन की विशेष क्रिया के माध्यम से पूरे शरीर की गतिविधि को सुनिश्चित करती है।

विटामिन। उनकी जैविक भूमिका।

विटामिन जानवरों के शरीर में उत्पादित या बहुत कम मात्रा में भोजन के साथ आपूर्ति किए जाने वाले कार्बनिक पदार्थ हैं, लेकिन सामान्य चयापचय के लिए बिल्कुल आवश्यक हैं। विटामिन की कमी से हाइपो- और एविटामिनोसिस की बीमारी होती है।

वर्तमान में, 20 से अधिक विटामिन ज्ञात हैं। ये समूह बी, विटामिन ई, ए, के, सी, पीपी, आदि के विटामिन हैं।

विटामिन की जैविक भूमिका इस तथ्य में निहित है कि उनकी अनुपस्थिति या कमी में, कुछ एंजाइमों का काम बाधित होता है, जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं और सामान्य कोशिका गतिविधि बाधित होती है।

प्रोटीन का जैवसंश्लेषण। जेनेटिक कोड।

प्रोटीन का जैवसंश्लेषण, या बल्कि पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला, राइबोसोम पर किया जाता है, लेकिन यह एक जटिल प्रक्रिया का केवल अंतिम चरण है।

पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की संरचना के बारे में जानकारी डीएनए में निहित है। डीएनए का एक खंड जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के बारे में जानकारी रखता है वह एक जीन है। जब यह ज्ञात हुआ, तो यह स्पष्ट हो गया कि डीएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के अमीनो एसिड अनुक्रम को निर्धारित करना चाहिए। क्षार और अमीनो एसिड के बीच के इस संबंध को आनुवंशिक कोड के रूप में जाना जाता है। जैसा कि आप जानते हैं, डीएनए अणु चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड से निर्मित होता है, जिसमें चार आधारों में से एक शामिल होता है: एडेनिन (ए), गुआनिन (जी), थाइमिन (टी), साइटोसिन (सी)। न्यूक्लियोटाइड एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में जुड़े होते हैं। इस चार-अक्षर वर्णमाला के साथ, प्रोटीन अणुओं की संभावित अनंत संख्या के संश्लेषण के लिए निर्देश लिखे गए हैं। यदि एक आधार एक अमीनो एसिड की स्थिति निर्धारित करता है, तो श्रृंखला में केवल चार अमीनो एसिड होंगे। यदि प्रत्येक अमीनो एसिड को दो आधारों द्वारा एन्कोड किया गया था, तो इस तरह के कोड का उपयोग करके 16 अमीनो एसिड को एन्कोड किया जा सकता है। केवल एक कोड जिसमें बेस ट्रिपल (एक ट्रिपल कोड) होता है, यह सुनिश्चित कर सकता है कि सभी 20 अमीनो एसिड पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में शामिल हैं। इस कोड में 64 अलग-अलग ट्रिपल शामिल हैं। वर्तमान में, आनुवंशिक कोड सभी 20 अमीनो एसिड के लिए जाना जाता है।

आनुवंशिक कोड की मुख्य विशेषताएं निम्नानुसार तैयार की जा सकती हैं।

एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड को शामिल करने का निर्धारण करने वाला कोड डीएनए पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में आधारों का एक ट्रिपलेट है।

कोड सार्वभौमिक है: एक ही ट्रिपल एक ही अमीनो एसिड को विभिन्न सूक्ष्मजीवों में कूटबद्ध करता है।

कोड पतित है: किसी दिए गए अमीनो एसिड को एक से अधिक ट्रिपल द्वारा कोडित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अमीनो एसिड ल्यूसीन को ट्रिपल GAA, GAG, GAT, GAC द्वारा एन्कोड किया गया है।

ओवरलैपिंग कोड: उदाहरण के लिए, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम AAACAATTA को केवल AAA/CAA/TTA के रूप में पढ़ा जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऐसे ट्रिपल हैं जो अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं। इनमें से कुछ त्रिगुणों का कार्य स्थापित किया गया है। ये प्रारंभ कोडन, रीसेट कोडन आदि हैं। दूसरों के कार्यों के लिए डिकोडिंग की आवश्यकता होती है।

एक जीन में आधार अनुक्रम, जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के बारे में जानकारी रखता है, "सूचना या संदेशवाहक आरएनए के पूरक आधार अनुक्रम में फिर से लिखा गया है। इस प्रक्रिया को प्रतिलेखन कहा जाता है। डीएनए और आरएनए बेस पेयरिंग (ए-यू, जी-सी, टी-ए, सी-जी) के नियमों के अनुसार आरएनए पोलीमरेज़ की कार्रवाई के तहत एक दूसरे से बंधने वाले मुक्त राइबोन्यूक्लियोटाइड्स के परिणामस्वरूप आई-आरएनए अणु बनता है। आनुवंशिक जानकारी ले जाने वाले संश्लेषित I-RNA अणु नाभिक को छोड़ कर राइबोसोम में चले जाते हैं। यहां अनुवाद नामक एक प्रक्रिया होती है - I-RNA अणु में आधारों के त्रिगुणों के अनुक्रम को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के एक विशिष्ट अनुक्रम में अनुवादित किया जाता है।

कई राइबोसोम डीएनए अणु के अंत से जुड़े होते हैं, जिससे एक पॉलीसोम बनता है। यह पूरी संरचना जुड़े हुए राइबोसोम की एक श्रृंखला है। उसी समय, एक I-RNA अणु पर, कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं का संश्लेषण किया जा सकता है। प्रत्येक राइबोसोम दो उप-इकाइयों से बना होता है, एक छोटा और एक बड़ा। I-RNA मैग्नीशियम आयनों की उपस्थिति में छोटे सबयूनिट की सतह से जुड़ जाता है। इस मामले में, इसके पहले दो अनुवादित कोडन राइबोसोम के बड़े सबयूनिट का सामना कर रहे हैं। पहला कोडन एक पूरक एंटिकोडन युक्त t_RNA अणु को बांधता है और संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड के पहले अमीनो एसिड को ले जाता है। दूसरा एंटिकोडॉन फिर एक एमिनो एसिड-टीआरएनए कॉम्प्लेक्स को जोड़ता है जिसमें इस कोडन के पूरक एंटिकोडन होते हैं।

राइबोसोम का कार्य अनुवाद प्रक्रिया में शामिल आई-आरएनए, टी-आरएनए और प्रोटीन कारकों को सही स्थिति में रखना है जब तक कि आसन्न अमीनो एसिड के बीच एक पेप्टाइड बंधन नहीं बनता है।

जैसे ही एक नया अमीनो एसिड बढ़ती पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में शामिल हो जाता है, राइबोसोम अगले कोडन को उसके उचित स्थान पर रखने के लिए mRNA स्ट्रैंड के साथ चलता है। टी-आरएनए अणु, जो पहले पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला से जुड़ा था, अब अमीनो एसिड से मुक्त हो गया है, राइबोसोम छोड़ देता है और एक नया एमिनो एसिड-टी-आरएनए कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए साइटोप्लाज्म के मुख्य पदार्थ में वापस आ जाता है। एमआरएनए में निहित "पाठ" के राइबोसोम द्वारा यह अनुक्रमिक "पठन" तब तक जारी रहता है जब तक प्रक्रिया स्टॉप कोडन में से एक तक नहीं पहुंच जाती। ऐसे कोडन ट्रिपल यूएए, यूएजी या यूजीए हैं। इस स्तर पर, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला, जिसकी प्राथमिक संरचना डीएनए क्षेत्र में एन्कोड की गई थी - जीन, राइबोसोम छोड़ देता है और अनुवाद पूरा हो जाता है।

पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के राइबोसोम से अलग होने के बाद, वे अपनी माध्यमिक, तृतीयक या चतुर्धातुक संरचना प्राप्त कर सकते हैं।

अंत में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण की पूरी प्रक्रिया एंजाइमों की भागीदारी के साथ होती है। वे आई-आरएनए का संश्लेषण प्रदान करते हैं, टी-आरएनए अमीनो एसिड का "कैप्चर", पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड का कनेक्शन, एक माध्यमिक, तृतीयक, चतुर्धातुक संरचना का निर्माण। यह एंजाइमों की भागीदारी के कारण है कि प्रोटीन संश्लेषण को जैवसंश्लेषण कहा जाता है। प्रोटीन संश्लेषण के सभी चरणों को सुनिश्चित करने के लिए, एटीपी के टूटने के दौरान जारी ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।

बैक्टीरिया और उच्च जीवों में प्रतिलेखन और अनुवाद (प्रोटीन संश्लेषण) का विनियमन।

प्रत्येक कोशिका में डीएनए अणुओं का एक पूरा सेट होता है। सभी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं की संरचना के बारे में जानकारी के साथ जिन्हें केवल किसी दिए गए जीव में संश्लेषित किया जा सकता है। हालाँकि, इस जानकारी का केवल एक हिस्सा एक निश्चित सेल में महसूस किया जाता है। इस प्रक्रिया का नियमन कैसे किया जाता है?

वर्तमान में, प्रोटीन संश्लेषण के केवल व्यक्तिगत तंत्र को स्पष्ट किया गया है। अधिकांश एंजाइम प्रोटीन केवल सब्सट्रेट पदार्थों की उपस्थिति में बनते हैं जिन पर वे कार्य करते हैं। एंजाइम प्रोटीन की संरचना संबंधित जीन (संरचनात्मक जीन) में एन्कोडेड होती है। संरचनात्मक जीन के बगल में एक अन्य ऑपरेटर जीन है। इसके अलावा, सेल में एक विशेष पदार्थ मौजूद होता है - एक रेप्रेसर जो ऑपरेटर जीन और सब्सट्रेट पदार्थ दोनों के साथ बातचीत कर सकता है। दमनकर्ता के संश्लेषण को एक नियामक जीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

ऑपरेटर जीन में शामिल होकर, दमनकर्ता आसन्न संरचनात्मक जीन के सामान्य कामकाज में हस्तक्षेप करता है। हालांकि, एक सब्सट्रेट के लिए बाध्य होने के बाद, दमनकर्ता ऑपरेटर जीन को बांधने और एमआरएनए संश्लेषण को रोकने की अपनी क्षमता खो देता है। दमनकारियों का गठन स्वयं विशेष नियामक जीन द्वारा नियंत्रित होता है, जिसके कामकाज को दूसरे क्रम के दमनकारियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यही कारण है कि सभी नहीं, लेकिन केवल विशिष्ट कोशिकाएं संबंधित एंजाइम को संश्लेषित करके दिए गए सब्सट्रेट पर प्रतिक्रिया करती हैं।

हालांकि, दमन तंत्र का पदानुक्रम यहीं नहीं रुकता है, उच्च क्रम के प्रतिकारक हैं, जो लॉन्च से जुड़े सेल में जीन की अद्भुत जटिलता को इंगित करता है।

आई-आरएनए में निहित "पाठ" का पठन रुक जाता है जब यह प्रक्रिया स्टॉप कोडन तक पहुंच जाती है।

स्वपोषी (स्वपोषी) और विषमपोषी जीव।

ऑटोट्रॉफ़िक जीव सूर्य की ऊर्जा या रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान जारी ऊर्जा का उपयोग करके अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं। पहले को हेलियोट्रोफ़्स कहा जाता है, दूसरे को - केमोट्रोफ़्स। स्वपोषी जीवों में पौधे और कुछ जीवाणु शामिल हैं।

प्रकृति में एक मिश्रित प्रकार का पोषण भी होता है, जो कुछ बैक्टीरिया, शैवाल और प्रोटोजोआ की विशेषता है। ऐसे जीव अपने शरीर के कार्बनिक पदार्थों को तैयार कार्बनिक पदार्थों से और अकार्बनिक पदार्थों से संश्लेषित कर सकते हैं।

कोशिका में पदार्थों की मात्रा।

पदार्थों की मात्रा लगातार खपत, परिवर्तन, उपयोग, संचय, पदार्थों और ऊर्जा की हानि की एक प्रक्रिया है जो कोशिका को आत्म-संरक्षण, बढ़ने, विकसित करने और गुणा करने की अनुमति देती है। चयापचय में आत्मसात और प्रसार की निरंतर प्रक्रियाएं होती हैं।

सेल में प्लास्टिक एक्सचेंज।

एक सेल में प्लास्टिक चयापचय आत्मसात प्रतिक्रियाओं का एक सेट है, अर्थात, सेल के अंदर कुछ पदार्थों का परिवर्तन, जब वे अंतिम उत्पादों के निर्माण में प्रवेश करते हैं - प्रोटीन, ग्लूकोज, वसा, आदि। जीवित जीवों के प्रत्येक समूह की विशेषता है प्लास्टिक चयापचय का एक विशेष, आनुवंशिक रूप से निश्चित प्रकार।

जानवरों में प्लास्टिक चयापचय। पशु विषमपोषी जीव हैं, अर्थात वे तैयार कार्बनिक पदार्थों से युक्त भोजन खाते हैं। आंत्र पथ या आंतों की गुहा में, वे टूट जाते हैं: प्रोटीन से अमीनो एसिड, कार्बोहाइड्रेट से मोनोज़, वसा से फैटी एसिड और ग्लिसरॉल। दरार उत्पाद रक्तप्रवाह में और सीधे शरीर की कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं। पहले मामले में, दरार उत्पाद फिर से शरीर की कोशिकाओं में समाप्त हो जाते हैं। कोशिकाओं में, पदार्थों को संश्लेषित किया जाता है जो पहले से ही किसी दिए गए सेल की विशेषता है, यानी पदार्थों का एक विशिष्ट सेट बनता है। प्लास्टिक एक्सचेंज की प्रतिक्रियाओं में से सबसे सरल प्रतिक्रियाएं हैं जो प्रोटीन के संश्लेषण को प्रदान करती हैं। कोशिका में प्रवेश करने वाले अमीनो एसिड से डीएनए में निहित प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी के अनुसार, राइबोसोम पर प्रोटीन संश्लेषण होता है। Di-, पॉलीसेकेराइड का संश्लेषण गोल्गी तंत्र में मोनोसेस से होता है। वसा ग्लिसरॉल और फैटी एसिड से संश्लेषित होते हैं। सभी संश्लेषण प्रतिक्रियाएं एंजाइमों की भागीदारी के साथ होती हैं और ऊर्जा के व्यय की आवश्यकता होती है; एटीपी आत्मसात प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।

पादप कोशिकाओं में प्लास्टिक चयापचय पशु कोशिकाओं में प्लास्टिक चयापचय के साथ बहुत आम है, लेकिन पौधों के पोषण की विधि से जुड़ी एक निश्चित विशिष्टता है। पौधे स्वपोषी जीव हैं। क्लोरोप्लास्ट युक्त पादप कोशिकाएँ प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके सरल अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं। प्रकाश संश्लेषण के रूप में जानी जाने वाली यह प्रक्रिया पौधों को कार्बन डाइऑक्साइड के छह अणुओं और पानी के छह अणुओं से क्लोरोफिल का उपयोग करके ग्लूकोज के एक अणु और ऑक्सीजन के छह अणुओं का उत्पादन करने की अनुमति देती है। भविष्य में, ग्लूकोज का रूपांतरण हमें ज्ञात पथ का अनुसरण करता है।

चयापचय की प्रक्रिया में पौधों में उत्पन्न होने वाले मेटाबोलाइट्स प्रोटीन के घटक तत्वों - अमीनो एसिड और वसा - ग्लिसरॉल और फैटी एसिड को जन्म देते हैं। पौधों में प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम पर जानवरों की तरह होता है, और साइटोप्लाज्म पर वसा संश्लेषण होता है। पौधों में प्लास्टिक चयापचय की सभी प्रतिक्रियाएं एंजाइम और एटीपी की भागीदारी के साथ होती हैं। प्लास्टिक चयापचय के परिणामस्वरूप, पदार्थ बनते हैं जो कोशिका के विकास और विकास को सुनिश्चित करते हैं।

सेल और उसके सार में ऊर्जा चयापचय।

ऊर्जा की रिहाई के साथ प्रसार प्रतिक्रियाओं के सेट को ऊर्जा चयापचय कहा जाता है। सबसे अधिक ऊर्जा वाले पदार्थ प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट हैं।

ऊर्जा चयापचय निर्माण चरण से शुरू होता है, जब प्रोटीन अमीनो एसिड में टूट जाता है, वसा ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में, पॉलीसेकेराइड मोनोसेकेराइड में। इस अवस्था में उत्पन्न ऊर्जा नगण्य होती है और ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है। परिणामी पदार्थों में से, ऊर्जा का मुख्य आपूर्तिकर्ता ग्लूकोज है। कोशिका में ग्लूकोज का टूटना, जिसके परिणामस्वरूप एटीपी का संश्लेषण होता है, दो चरणों में होता है। यह सब ऑक्सीजन मुक्त विभाजन से शुरू होता है - ग्लाइकोलाइसिस। दूसरे चरण को ऑक्सीजन विभाजन कहा जाता है।

ग्लाइकोलाइसिस प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम को दिया गया नाम है जिसमें ग्लूकोज का एक अणु पाइरुविक एसिड के दो अणुओं में टूट जाता है। ये प्रतिक्रियाएं साइटोप्लाज्म के जमीनी पदार्थ में होती हैं और उन्हें ऑक्सीजन की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है। प्रक्रिया दो चरणों में होती है। पहले चरण में, ग्लूकोज को फ्रुक्टोज -1,6, -बिस्फोस्फेट में परिवर्तित किया जाता है, और दूसरे चरण में, बाद वाले को दो तीन-कार्बन शर्करा में विभाजित किया जाता है, जो बाद में पाइरुविक एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं। वहीं, फास्फोरिलीकरण प्रतिक्रियाओं में पहले चरण में दो एटीपी अणुओं का सेवन किया जाता है। इस प्रकार, ग्लाइकोलाइसिस के दौरान एटीपी की शुद्ध उपज दो एटीपी अणु है। इसके अलावा, ग्लाइकोलाइसिस के दौरान चार हाइड्रोजन परमाणु निकलते हैं .. ग्लाइकोलाइसिस की कुल प्रतिक्रिया निम्नानुसार लिखी जा सकती है:

सीएचओ 2CHO + 4H + 2 ATP

बाद में, ऑक्सीजन की उपस्थिति में, पाइरुविक एसिड सीओ और पानी (एरोबिक श्वसन) के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए माइटोकॉन्ड्रिया में चला जाता है। यदि ऑक्सीजन नहीं है, तो यह या तो इथेनॉल या लैक्टिक एसिड (अवायवीय श्वसन) में बदल जाता है।

माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीजन का टूटना (एरोबिक श्वसन) होता है, जहां, एंजाइम की क्रिया के तहत, पाइरुविक एसिड पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है और कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन परमाणु बनाने के लिए पूरी तरह से विघटित हो जाता है। कोशिका से कार्बन डाइऑक्साइड को हटा दिया जाता है। हाइड्रोजन परमाणु माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में प्रवेश करते हैं, जहां वे एंजाइमी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप ऑक्सीकृत हो जाते हैं। वाहक अणुओं की सहायता से इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन धनायनों को झिल्ली के विपरीत पक्षों तक पहुँचाया जाता है: इलेक्ट्रॉनों को अंदर की ओर, प्रोटॉन को बाहर की ओर। इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन के साथ जुड़ते हैं। इन पुनर्व्यवस्थाओं के परिणामस्वरूप, झिल्ली को बाहर से सकारात्मक रूप से और अंदर से नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। जब झिल्ली में संभावित अंतर का एक महत्वपूर्ण स्तर पहुंच जाता है, तो सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों को झिल्ली में निर्मित एंजाइम अणु में एक चैनल के माध्यम से झिल्ली के अंदरूनी हिस्से में धकेल दिया जाता है, जहां वे ऑक्सीजन के साथ मिलकर पानी बनाते हैं।

ऑक्सीजन श्वसन की प्रक्रिया को निम्न स्तर के रूप में दर्शाया जा सकता है:

2CHO + 6O + 36ADP + 36HPO 36ATP + 6CO + 42NO।

और ग्लाइकोलाइसिस और ऑक्सीजन प्रक्रिया का कुल समीकरण इस तरह दिखता है:

सीएचओ + 6O + 38ADP + 38HPO 38ATP + 6CO + 44HO

इस प्रकार, कोशिका में ग्लूकोज के एक अणु का कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में टूटना 38 एटीपी अणुओं के संश्लेषण को सुनिश्चित करता है।

इसका मतलब है कि ऊर्जा चयापचय की प्रक्रिया में, एटीपी बनता है - कोशिका में ऊर्जा का सार्वभौमिक स्रोत।

रसायनसंश्लेषण।

जीवन को बनाए रखने और चयापचय को बनाने वाली प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए प्रत्येक जीव को ऊर्जा की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

अकार्बनिक यौगिकों (अमोनिया, हाइड्रोजन, सल्फर यौगिक, लौह लोहा) के ऑक्सीकरण से प्राप्त ऊर्जा के कारण कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बनिक पदार्थों के कुछ सूक्ष्मजीवों द्वारा बनने की प्रक्रिया को रसायन संश्लेषण कहा जाता है।

खनिज यौगिकों के आधार पर, जिसके ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप सूक्ष्मजीव, और ये मुख्य रूप से बैक्टीरिया होते हैं, ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम होते हैं, कीमोआटोट्रॉफ़्स को नाइट्रिफाइंग, हाइड्रोजन, सल्फर बैक्टीरिया और आयरन बैक्टीरिया में विभाजित किया जाता है।

नाइट्रोफाइटिक बैक्टीरिया अमोनिया को नाइट्रिक एसिड में ऑक्सीकृत करते हैं। यह प्रक्रिया दो चरणों में होती है। सबसे पहले, अमोनिया को नाइट्रिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जाता है:

2NH + 3O = 2HNO + 2HO + 660 kJ।

नाइट्रस अम्ल तब नाइट्रिक अम्ल में परिवर्तित हो जाता है:

2HNO + O = 2HNO + 158 kJ।

कुल मिलाकर, 818 kJ जारी किए जाते हैं, जिनका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करने के लिए किया जाता है।

लौह जीवाणु में लौह लौह का ऑक्सीकरण समीकरण के अनुसार होता है

चूंकि प्रतिक्रिया कम ऊर्जा उपज (ऑक्सीडाइज्ड आयरन के 46.2*10 J/g) के साथ होती है, बैक्टीरिया को विकास को बनाए रखने के लिए बड़ी मात्रा में आयरन का ऑक्सीकरण करना पड़ता है।

हाइड्रोजन सल्फाइड के एक अणु के ऑक्सीकरण के दौरान, 17.2 * 10 J, सल्फर का एक अणु - 49.8 * 10 J, और एक अणु - 88.6 * 10 J निकलता है।

रसायन संश्लेषण की प्रक्रिया की खोज 1887 में एस.एन. विनोग्रैडस्की। इस खोज ने न केवल बैक्टीरिया में चयापचय की ख़ासियत पर प्रकाश डाला, बल्कि बैक्टीरिया - कीमोआटोट्रॉफ़्स के महत्व को निर्धारित करना भी संभव बना दिया। यह नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया के लिए विशेष रूप से सच है, जो पौधों के लिए दुर्गम नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करते हैं, जिससे मिट्टी की उर्वरता बढ़ती है। प्रकृति में पदार्थों के चक्र में जीवाणुओं की भागीदारी की प्रक्रिया भी स्पष्ट हो गई है।

जीवों का प्रजनन।

जीवों के प्रजनन के रूप।

पुनरुत्पादन की क्षमता, अर्थात्। एक ही प्रजाति की एक नई पीढ़ी का उत्पादन करते हैं, जो जीवित जीवों की मुख्य विशेषताओं में से एक है।

प्रजनन के दो मुख्य प्रकार हैं - अलैंगिक और लैंगिक।

अलैंगिक प्रजनन।

अलैंगिक प्रजनन में, संतान एक ही जीव से आती है। एक ही माता-पिता से समान संतान को क्लोन कहा जाता है। यादृच्छिक उत्परिवर्तन होने पर ही एक ही क्लोन के सदस्य आनुवंशिक रूप से भिन्न हो सकते हैं। अलैंगिक प्रजनन केवल उच्च जानवरों में नहीं होता है। हालांकि, यह ज्ञात है कि कुछ प्रजातियों और उच्च जानवरों - मेंढक, भेड़, गायों के लिए क्लोनिंग सफलतापूर्वक की गई है।

वैज्ञानिक साहित्य में, अलैंगिक प्रजनन के कई रूप प्रतिष्ठित हैं।

विभाजन। एकल-कोशिका वाले जीव विभाजन द्वारा प्रजनन करते हैं: प्रत्येक व्यक्ति दो या दो से अधिक बेटी कोशिकाओं में विभाजित होता है, जो मूल कोशिका के समान होता है। इस प्रकार बैक्टीरिया, अमीबा, यूग्लीना, क्लैमाइडोमोनास आदि।

विवाद गठन। एक बीजाणु एक एकल-कोशिका वाली प्रजनन संरचना है। बीजाणुओं का बनना सभी पौधों और कवकों की विशेषता है।

नवोदित। बडिंग अलैंगिक प्रजनन का एक रूप है जिसमें एक नया व्यक्ति मूल व्यक्ति के शरीर पर एक प्रकोप के रूप में बनता है, और फिर गैर से अलग होकर एक स्वतंत्र जीव में बदल जाता है। कोलेन्टरेट्स और यीस्ट में बडिंग होती है।

टुकड़ों द्वारा प्रजनन। विखंडन एक व्यक्ति का कई भागों में विभाजन है, जो बढ़ता है और एक नया व्यक्ति बनाता है। इस प्रकार स्पाइरोगाइरा, लाइकेन और कुछ प्रकार के कृमि प्रजनन करते हैं।

अलैंगिक प्रजनन। यह अलैंगिक प्रजनन का एक रूप है जिसमें एक अपेक्षाकृत बड़ा, आमतौर पर विभेदित हिस्सा पौधे से अलग हो जाता है और एक स्वतंत्र पौधे में विकसित होता है। यह बल्ब, कंद, राइज़ोम आदि द्वारा प्रजनन है। वनस्पति प्रसार का वनस्पति विज्ञान खंड में विस्तार से वर्णन किया गया है। (वनस्पति विज्ञान। विश्वविद्यालयों के आवेदकों के लिए एक गाइड। एम। ए। गल्किन द्वारा संकलित)।

यौन प्रजनन।

यौन प्रजनन के दौरान, संतान यौन प्रजनन के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है - अगुणित नाभिक की आनुवंशिक सामग्री का संलयन। नाभिक विशेष यौन कोशिकाओं - युग्मक में स्थित होते हैं। युग्मक अगुणित होते हैं - उनमें अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप प्राप्त गुणसूत्रों का एक सेट होता है; वे इस पीढ़ी और अगली पीढ़ी के बीच एक कड़ी का काम करते हैं। फ्लैगेला के साथ या उसके बिना युग्मक आकार और आकार में समान हो सकते हैं, लेकिन अधिक बार नर युग्मक मादा वाले से भिन्न होते हैं। मादा युग्मक - अंडे आमतौर पर नर से बड़े होते हैं, एक गोल आकार के होते हैं और आमतौर पर गतिमान अंग नहीं होते हैं। अंडों में, प्रोटोप्लास्ट के तत्व भी स्पष्ट रूप से प्रतिष्ठित होते हैं, साथ ही साथ नाभिक भी। साइटोप्लाज्म का मुख्य पदार्थ बड़ी मात्रा में पोषक तत्वों को जमा करता है। नर युग्मकों की संरचना बहुत सरल होती है। वे मोबाइल हैं, यानी। फ्लैगेला है। ये शुक्राणु हैं। फ्लैगेला के बिना शुक्राणु भी होते हैं।

यौन प्रजनन महान जैविक महत्व का है। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, जब युग्मक बनते हैं, गुणसूत्रों के यादृच्छिक विचलन और समजातीय गुणसूत्रों के बीच आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप, एक युग्मक में गिरने वाले जीनों के नए संयोजन उत्पन्न होते हैं, जो आनुवंशिक विविधता को बढ़ाते हैं।

निषेचन के दौरान, युग्मक विलीन हो जाते हैं, एक द्विगुणित युग्मज बनाते हैं - एक कोशिका जिसमें प्रत्येक युग्मक से एक गुणसूत्र सेट होता है। गुणसूत्रों के दो सेटों का यह जुड़ाव अंतःविशिष्ट परिवर्तनशीलता का आनुवंशिक आधार है।

पार्थेनोजेनेसिस।

यौन प्रजनन के रूपों में से एक पार्थेनोजेनेसिस है - जिसमें भ्रूण का विकास एक निषेचित अंडे से होता है। पार्थेनोजेनेसिस कीड़ों (एफिड्स, मधुमक्खियों), विभिन्न रोटिफ़र्स, प्रोटोजोआ के बीच आम है, एक अपवाद के रूप में, यह कुछ छिपकलियों में होता है।

पार्थेनोजेनेसिस दो प्रकार के होते हैं - अगुणित और द्विगुणित। चींटियों में, समुदाय के भीतर अगुणित पार्थेनोजेनेसिस के परिणामस्वरूप, जीवों की विभिन्न जातियाँ उत्पन्न होती हैं - सैनिक, सफाईकर्मी, आदि। मधुमक्खियों में, ड्रोन एक उर्वरित अंडे से दिखाई देते हैं, जिसमें शुक्राणु का निर्माण समसूत्रण द्वारा होता है। एफिड्स द्विगुणित पार्थेनोजेनेसिस से गुजरते हैं। उनमें, एनाफेज में कोशिका निर्माण की अवधि के दौरान, समरूप गुणसूत्र विचलन नहीं करते हैं - और अंडा स्वयं तीन "बाँझ" ध्रुवीय निकायों के साथ द्विगुणित हो जाता है। पौधों में, पार्थेनोजेनेसिस एक विशिष्ट घटना है। यहाँ इसे अपोमिक्सिस कहते हैं। अंडे में "उत्तेजना" के परिणामस्वरूप, गुणसूत्र दोहरीकरण होता है। एक सामान्य भ्रूण द्विगुणित कोशिका से विकसित होता है।

पौधों की व्यवस्था।

सिस्टमैटिक्स पौधों की विविधता का अध्ययन करता है। विधिवत अध्ययन का उद्देश्य व्यवस्थित श्रेणियां हैं। मुख्य व्यवस्थित श्रेणियां हैं: प्रजातियां, जीनस, परिवार, वर्ग, विभाग, साम्राज्य।

एक प्रजाति प्राकृतिक परिस्थितियों में परस्पर प्रजनन करने और उपजाऊ संतान बनाने में सक्षम व्यक्तियों की आबादी का एक समूह है। एक जीनस निकट से संबंधित प्रजातियों का एक संग्रह है। एक परिवार निकट से संबंधित जेनेरा का एक संग्रह है। वर्ग निकट से संबंधित परिवारों, विभाग - निकट से संबंधित वर्गों को एकजुट करता है। इस मामले में, पौधे एक राज्य के रूप में कार्य करते हैं।

सभी व्यवस्थित श्रेणियों के वैज्ञानिक नाम लैटिन में दिए गए हैं। प्रजातियों के ऊपर व्यवस्थित श्रेणियों के नामों में एक शब्द होता है। 1753 से, सी. लिनिअस के लिए धन्यवाद, प्रजातियों के लिए द्विआधारी नामों को अपनाया गया है। पहला शब्द प्रजाति को दर्शाता है, दूसरा प्रजाति विशेषण है। रूसी में व्यवस्थित श्रेणियों के नाम शायद ही कभी लैटिन से अनुवादित होते हैं, अधिक बार ये लोगों के बीच पैदा हुए मूल नाम होते हैं।

मनुष्यों में रोगाणु कोशिकाओं का निर्माण। मानव रोगाणु कोशिकाओं की संरचना। मनुष्यों में निषेचन। निषेचन का जैविक महत्व।

स्पर्मेटोजोआ - पुरुष रोगाणु कोशिकाओं का निर्माण क्रमिक कोशिका विभाजनों की एक श्रृंखला के परिणामस्वरूप होता है - शुक्राणुजनन, इसके बाद शुक्राणुजनन नामक भेदभाव की एक जटिल प्रक्रिया होती है।

सबसे पहले, भ्रूणीय उपकला का कोशिका विभाजन, जो अर्धवृत्ताकार नलिकाओं में स्थित होता है, शुक्राणुजन को जन्म देता है, जो आकार में वृद्धि करते हैं और पहले क्रम के शुक्राणुनाशक बन जाते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के परिणामस्वरूप, वे दूसरे क्रम के द्विगुणित शुक्राणु बनाते हैं; अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे विभाजन के बाद, वे शुक्राणु को जन्म देते हैं। एक वयस्क शुक्राणु में एक सिर, एक मध्यवर्ती खंड और एक फ्लैगेलम (पूंछ) होता है। सिर में एक एक्रोसोम और एक झिल्ली से घिरा एक नाभिक होता है। गर्दन में एक सेंट्रीओल होता है। माइटोकॉन्ड्रिया मध्यवर्ती खंड में स्थित हैं।

मनुष्यों में अंडे का बनना - ओजनेस कई चरणों में होता है। पहले चरण में, मेटोटिक विभाजन के परिणामस्वरूप, अल्पविकसित उपकला की कोशिकाओं से ओजोनिया का निर्माण होता है। Oogonia समसूत्रण के प्रकार के अनुसार विभाजित होता है और प्रथम-क्रम oocytes को जन्म देता है। माइटोटिक विभाजन के परिणामस्वरूप पहले क्रम के oocytes से oocytes और ध्रुवीय निकायों का निर्माण होता है।

मनुष्यों में निषेचन आंतरिक है। अंडे में शुक्राणु के प्रवेश के परिणामस्वरूप, जर्म कोशिकाओं के नाभिक विलीन हो जाते हैं। एक युग्मनज बनता है।

निषेचन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट बहाल हो जाता है, एक नया जीव बनता है, जिसमें माता और पिता के लक्षण होते हैं। रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण के दौरान, जीन पुनर्संयोजन होता है, इसलिए नया जीव माता-पिता की सर्वोत्तम विशेषताओं को जोड़ता है।

जीव का व्यक्तिगत विकास - ओटोजेनी।

ओन्टोजेनी जीव के विकास की अवधि है जो युग्मनज के पहले विभाजन से प्राकृतिक मृत्यु तक होती है।

भ्रूण का विकास (जानवरों के उदाहरण पर)।

भ्रूण का विकास चाहे कहीं भी हो, उसके विकास की शुरुआत पहले समसूत्री विभाजन से जुड़ी होती है। नाभिकीय विभाजन के बाद, साइटोकाइनेसिस दो द्विगुणित संतति कोशिकाओं के निर्माण की ओर ले जाता है, जिन्हें ब्लास्टोमेरेस कहा जाता है। ब्लास्टोमेरेस माइटोसिस के प्रकार के अनुसार विभाजित करना जारी रखते हैं, अनुदैर्ध्य विभाजन के साथ अनुप्रस्थ विभाजन के साथ बारी-बारी से। ब्लास्टोमेरे के विभाजन को क्रशिंग कहा जाता है, क्योंकि इस प्रक्रिया के दौरान कोई कोशिका वृद्धि नहीं होती है, और कोशिकाओं की परिणामी गांठ - मोरुला दो प्राथमिक ब्लास्टोमेरेस के बराबर होती है। भ्रूण का आगे का विकास ब्लास्टुला के निर्माण से जुड़ा है। इस मामले में, ब्लास्टोमेरेस तरल से भरी केंद्रीय गुहा के चारों ओर एकल-परत की दीवार बनाते हैं। किसी एक क्षेत्र में ब्लास्टुला दीवार की कोशिकाएं विभाजित होने लगती हैं और एक आंतरिक कोशिका द्रव्यमान बनाती हैं। इसके बाद, इस कोशिका द्रव्यमान से दीवार की आंतरिक परत बनती है, इस प्रकार एक्टोडर्म अलग हो जाता है - बाहरी परत और एंडोडर्म - कोशिकाओं की आंतरिक परत। विकास के इस दो-परत चरण को गैस्ट्रुला कहा जाता है। भ्रूण के विकास के बाद के चरण में, मेसोडर्म बनता है - तीसरी रोगाणु परत। एक्टोडर्म, एंडोडर्म और मेसोडर्म विकासशील भ्रूण के सभी ऊतकों को जन्म देते हैं। एक्टोडर्म कोशिकाएं पहली लैमिना, पहली रिज और एक्टोब्लास्ट को जन्म देती हैं। पहली प्लेट के किनारे के साथ, ऊपर की ओर निर्देशित सिलवटें दिखाई देती हैं, और तंत्रिका खांचे के मध्य भाग में, जो गहरा हो जाता है और एक तंत्रिका ट्यूब में बदल जाता है - केंद्रीय की अशिष्टता तंत्रिका प्रणाली. न्यूरल ट्यूब के अग्र भाग से मस्तिष्क और आँखों के मूल भाग बनते हैं। भ्रूण के पूर्वकाल भाग में, एक्टोब्लास्ट से श्रवण और गंध के अंगों की शुरुआत होती है। एपिब्लास्ट एपिडर्मिस, बाल, पंख और तराजू को जन्म देता है। तंत्रिका शिखा रीढ़, जबड़े के तंत्रिका पदार्थ की शुरुआत में बदल जाती है। एक्टोडर्म से, प्राथमिक आंत, आंतरिक उपकला, ग्रंथियों की शुरुआत आदि। मेसोडर्म नॉटोकॉर्ड, सोमाइट्स, मेज़ेकाइम और नेफ्रोटोम्स को जन्म देता है। सोमाइट्स से, डर्मिस, शरीर की दीवारों की मांसपेशियां, कशेरुक और कंकाल की मांसपेशियां विकसित होती हैं। मेसेनचाइम से, हृदय की मूल बातें, चिकनी मांसपेशियां, रक्त वाहिकाएं और रक्त ही। नेफ्रोटोम्स गर्भाशय, अधिवृक्क प्रांतस्था, मूत्रवाहिनी आदि को जन्म देते हैं।

व्युत्पन्न रोगाणु परतों के विकास के दौरान, भ्रूण की उपस्थिति बदल जाती है। यह एक निश्चित आकार प्राप्त करता है, एक निश्चित आकार तक पहुंचता है। भ्रूण का विकास अंडे से निकलने या शावक के जन्म के साथ समाप्त होता है।

प्रसवोत्तर विकास।

जिस क्षण से भ्रूण अंडे से या शावक के जन्म से निकलता है, भ्रूण के बाद का विकास शुरू हो जाता है। यह प्रत्यक्ष हो सकता है, जब जन्म लेने वाला जीव एक वयस्क के समान संरचना में होता है, और अप्रत्यक्ष, जब भ्रूण के विकास से एक लार्वा का विकास होता है, जिसमें एक वयस्क से रूपात्मक, शारीरिक और शारीरिक अंतर होता है। प्रत्यक्ष विकास अधिकांश कशेरुकियों की विशेषता है, जिसमें सरीसृप, पक्षी और स्तनधारी शामिल हैं। इन जीवों का प्रसवोत्तर विकास सरल विकास से जुड़ा होता है, जो पहले से ही गुणात्मक परिवर्तन - विकास की ओर ले जाता है।

अप्रत्यक्ष विकास वाले जानवरों में शामिल हैं कोएलेंटरेट्स, फ्लूक, टैपवार्म, क्रस्टेशियंस, कीड़े, मोलस्क, ईचिनोडर्म, ट्यूनिकेट्स, उभयचर।

अप्रत्यक्ष विकास को कायांतरण के साथ विकास भी कहा जाता है। "कायापलट" शब्द का तात्पर्य लार्वा अवस्था से वयस्क रूप में होने वाले तीव्र परिवर्तनों से है। लार्वा आमतौर पर एक फैलाव चरण के रूप में कार्य करते हैं, अर्थात, वे प्रजातियों के प्रसार को सुनिश्चित करते हैं।

लार्वा अपने निवास स्थान में वयस्क से भिन्न होते हैं, जीव विज्ञान को खिलाते हैं, हरकत के तरीके और व्यवहार संबंधी विशेषताएं; इसके कारण, प्रजातियाँ ओटोजेनी के दौरान दो पारिस्थितिक प्रकारों द्वारा प्रस्तुत अवसरों का उपयोग कर सकती हैं, जिससे इसके जीवित रहने की संभावना बढ़ जाती है। कई प्रजातियां, जैसे कि ड्रैगनफली, केवल लार्वा अवस्था में ही भोजन करती हैं और बढ़ती हैं। लार्वा एक प्रकार की संक्रमणकालीन अवस्था की भूमिका निभाते हैं, जिसके दौरान प्रजातियां नई जीवन स्थितियों के अनुकूल हो सकती हैं। इसके अलावा, लार्वा में कभी-कभी शारीरिक सहनशक्ति होती है, जिसके कारण वे प्रतिकूल परिस्थितियों में आराम की अवस्था के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, मई बीटल एक लार्वा के रूप में मिट्टी में उगता है। लेकिन ज्यादातर मामलों में, कीड़ों में, यह कायापलट के दूसरे चरण में होता है - पुतली अवस्था में।

अंत में, लार्वा चरणों में कभी-कभी यह लाभ होता है कि इन चरणों में लार्वा की संख्या में वृद्धि संभव है। जैसा कि कुछ फ्लैटवर्म में होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कई मामलों में लार्वा एक बहुत ही उच्च संगठन तक पहुंचते हैं, जैसे कि कीट लार्वा, जिसमें केवल प्रजनन अंग अविकसित रहते हैं।

इस प्रकार, कायापलट के दौरान होने वाले संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन एक नए आवास में वयस्क जीवन के लिए एक जीव तैयार करते हैं।

जैविक घड़ी। स्व-नियमन। जीव के विकास पर विभिन्न कारकों का प्रभाव। बदलती परिस्थितियों के लिए शरीर का अनुकूलन, एनाबियोसिस।

विकास के सभी चरणों में - भ्रूण का चरण, भ्रूण के बाद के विकास का चरण, शरीर कारकों से प्रभावित होता है बाहरी वातावरण- तापमान, आर्द्रता, प्रकाश, खाद्य संसाधन, आदि।

शरीर विशेष रूप से भ्रूण के चरण में और पश्च-भ्रूण विकास के चरण में पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव के लिए अतिसंवेदनशील होता है। भ्रूण अवस्था में, जब जीव माँ के शरीर में विकसित होता है और संचार प्रणाली द्वारा उससे जुड़ा होता है, तो माँ का व्यवहार उसके सामान्य विकास में निर्णायक होता है। माँ धूम्रपान करती है, भ्रूण भी "धूम्रपान" करता है। माँ शराब पीती है, "शराब पीती है" और भ्रूण। भ्रूण अपने विकास के 1-3 महीनों में विशेष रूप से प्रभाव के लिए अतिसंवेदनशील होता है। प्रसवोत्तर विकास में एक सामान्य जीवन शैली जीव को प्राकृतिक मृत्यु तक सामान्य रूप से मौजूद रहने की अनुमति देती है। एक जीव आनुवंशिक रूप से तापमान, आर्द्रता, लवणता और रोशनी की एक निश्चित सीमा में मौजूद रहने के लिए अनुकूलित होता है। उसे एक निश्चित आहार की आवश्यकता होती है।

वालरसवाद, अंटार्कटिक के माध्यम से लंबी पैदल यात्रा, अंतरिक्ष उड़ानें, भुखमरी, लोलुपता निश्चित रूप से कई बीमारियों के विकास को जन्म देगा।

स्वस्थ जीवन शैली दीर्घायु की कुंजी है।

सभी जैविक प्रणालियों को स्व-नियमन के लिए अधिक या कम क्षमता की विशेषता है। स्व-नियमन - प्राकृतिक प्रणाली की गतिशील स्थिरता की स्थिति का उद्देश्य बाहरी और आंतरिक वातावरण के प्रभावों की अधिकतम सीमा है, जो शरीर की संरचना और कार्यों की सापेक्ष स्थिरता को बनाए रखता है।

इसके अलावा, शरीर पर विभिन्न कारकों के प्रभाव को जीवों में शारीरिक प्रतिक्रियाओं की एक जटिल प्रणाली के गठन के परिणामस्वरूप सुचारू किया जाता है - अस्थायी - मौसमी और, विशेष रूप से, अल्पकालिक - पर्यावरणीय कारकों में दैनिक परिवर्तन, जो हैं जैविक घड़ी में प्रदर्शित होता है। एक उदाहरण दिन के निश्चित समय पर पौधों में फूलों का स्पष्ट संरक्षण है।

बदलती परिस्थितियों के लिए शरीर का एक विशेष प्रकार का अनुकूलन एनाबियोसिस है - शरीर की एक अस्थायी स्थिति, जिसमें जीवन प्रक्रिया इतनी धीमी होती है कि जीवन की सभी दृश्य अभिव्यक्तियाँ व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित होती हैं। एनाबियोसिस में गिरने की क्षमता जीवों के अस्तित्व में तेजी से प्रतिकूल परिस्थितियों में योगदान करती है। एनाबायोसिस कवक, सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों में आम है। जब अनुकूल परिस्थितियाँ आती हैं, तो जो जीव एनाबियोसिस में पड़ गए हैं, वे सक्रिय जीवन में लौट आते हैं। आइए हम सूखे रोटिफ़र्स, सिस्ट, बीजाणु आदि को याद करें।

बदलती परिस्थितियों के लिए जीवों के सभी अनुकूलन प्राकृतिक चयन के उत्पाद हैं। प्राकृतिक चयन ने पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के आयाम को भी निर्धारित किया, जो जीव को सामान्य रूप से मौजूद रहने की अनुमति देता है।

विकासवादी प्रक्रिया और इसकी नियमितताएँ।

डार्विन के विकासवादी सिद्धांत के उद्भव के लिए पूर्वापेक्षाएँ।

चार्ल्स डार्विन के विकासवादी सिद्धांत का उद्भव, उनकी पुस्तक "द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़" में वर्णित है, जीव विज्ञान, इसके कार्यात्मक और अनुप्रयुक्त विषयों के लंबे विकास से पहले था। चार्ल्स डार्विन से बहुत पहले, जीवों की स्पष्ट विविधता को समझाने के प्रयास किए गए थे। विभिन्न विकासवादी परिकल्पनाओं को सामने रखा गया था जो पशु जीवों के बीच समानता की व्याख्या कर सकती थीं। यहां हमें अरस्तू का उल्लेख करना चाहिए, जो ईसा पूर्व चौथी शताब्दी में था। इ। उन्होंने निर्जीव पदार्थ से सजीवों के सतत और क्रमिक विकास का सिद्धांत प्रतिपादित किया, प्रकृति की सीढ़ी का विचार बनाया। 18वीं शताब्दी के अंत में, जॉन रे ने प्रजातियों की अवधारणा बनाई। और 1771-78 में। के. लिनिअस ने पहले ही पौधों की प्रजातियों की एक प्रणाली का प्रस्ताव दिया है। जीवविज्ञान इस वैज्ञानिक के लिए अपने आगे के विकास का श्रेय देता है।

के लिनिअस का काम करता है।

के लिनिअस के सुनहरे दिनों के दौरान, जो 18 वीं शताब्दी के मध्य में आता है, जीव विज्ञान पर प्रकृति की एक आध्यात्मिक अवधारणा का प्रभुत्व था, जो अपरिवर्तनीयता और मौलिक समीचीनता पर आधारित थी।

सी. लिनिअस के हाथ में पौधों का विशाल संग्रह था और उन्हें व्यवस्थित करना शुरू कर दिया। प्रजातियों के बारे में डी. रे की शिक्षाओं के आधार पर, उन्होंने इस श्रेणी की मात्रा में पौधों का समूह बनाना शुरू किया। गतिविधि की इस अवधि के दौरान, के। लिनिअस वनस्पति विज्ञान की भाषा बनाता है: वह एक विशेषता के सार को परिभाषित करता है और गुणों को गुणों में समूहित करता है, एंड-टू-एंड निदान बनाता है - प्रजातियों का विवरण। के लिनिअस ने प्रजातियों के द्विआधारी नामकरण को वैध बनाया। प्रत्येक प्रजाति को लैटिन में दो शब्दों से पुकारा जाने लगा। पहला एक सामान्य संबद्धता को दर्शाता है, दूसरा एक प्रजाति विशेषण है। प्रजातियों का विवरण लैटिन में भी लिखा गया था। इसने सभी देशों के वैज्ञानिकों के लिए सभी विवरण उपलब्ध कराना संभव बना दिया, क्योंकि सभी विश्वविद्यालयों में लैटिन भाषा का अध्ययन किया गया था। के लिनिअस की एक उत्कृष्ट उपलब्धि पौधों की एक प्रणाली का निर्माण और व्यवस्थित श्रेणियों का विकास था। प्रजनन अंगों की संरचना के आधार पर, के। लिनिअस ने सभी ज्ञात पौधों को वर्गों में जोड़ा। पहले 12 वर्गों को पुंकेसर की संख्या से अलग किया गया था: कक्षा 1 - एकल पुंकेसर, कक्षा 2 - दो पुंकेसर, आदि। बिना फूलों वाले पौधों को कक्षा 14 में शामिल किया गया था। इन पौधों को उन्होंने मिस्टोगैमस कहा। के. लिनिअस ने फूलों और अन्य अंगों की संरचना के आधार पर वर्गों को परिवारों में विभाजित किया। के. लिनिअस से कंपोजिटाई, अम्बेलिफेरे, क्रूसीफेरा आदि जैसे परिवार आते हैं। के. लिनिअस ने परिवारों को जेनेरा में विभाजित किया। के लिनिअस ने जीनस को निर्माता द्वारा अलग से बनाई गई एक वास्तविक जीवन श्रेणी माना। उन्होंने प्रजातियों को मूल पूर्वज से विकसित होने वाली पीढ़ी के रूप में माना। इस प्रकार, निचले स्तरों पर, के लिनिअस ने एक विकासवादी प्रक्रिया के अस्तित्व को मान्यता दी, जो वर्तमान में पाठ्यपुस्तकों और लोकप्रिय विज्ञान प्रकाशनों के कुछ लेखकों द्वारा किसी का ध्यान नहीं जाता है।

के। लिनिअस के कार्यों का महत्व बहुत बड़ा है: उन्होंने द्विआधारी नामकरण को वैध बनाया, प्रजातियों के मानक विवरण पेश किए, टैक्सोनोमिक इकाइयों की एक प्रणाली प्रस्तावित की: प्रजातियां, जीनस, परिवार, वर्ग, आदेश। और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि उन्होंने अपने पहले मौजूद सभी प्रणालियों को पार करते हुए, उनकी वैज्ञानिक वैधता में, पौधों और जानवरों की प्रणालियों का निर्माण किया। उपयोग की जाने वाली सुविधाओं की कम संख्या के कारण उन्हें कृत्रिम कहा जाता है, लेकिन यह के। लिनिअस की प्रणाली थी जिसने प्रजातियों की विविधता और उनकी समानताओं के बारे में बात करना संभव बना दिया। प्रणालियों की सादगी ने कई शोधकर्ताओं को जीव विज्ञान की ओर आकर्षित किया, नई प्रजातियों के विवरण को प्रोत्साहन दिया और जीव विज्ञान को विकास के एक नए चरण में लाया। जीव विज्ञान ने सजीवों को समझाना शुरू किया, न कि केवल उसका वर्णन करने के लिए।

जे बी लैमार्क के विकास का सिद्धांत।

1809 में, फ्रांसीसी जीवविज्ञानी जेबी लैमार्क ने फिलॉसफी ऑफ जूलॉजी पुस्तक प्रकाशित की, जो जैविक दुनिया के विकास के तंत्र की रूपरेखा तैयार करती है। लैमार्क का विकासवादी सिद्धांत दो नियमों पर आधारित था, जिन्हें व्यायाम और अंगों के गैर-व्यायाम के नियम और अर्जित विशेषताओं के वंशानुक्रम के नियम के रूप में जाना जाता है। लैमार्क के लिए, ये कानून इस तरह लगते हैं। पहला कानून। "प्रत्येक प्राणी में जो अपने विकास की सीमा तक नहीं पहुँच पाया है, किसी अंग का अधिक बार-बार और अप्रभावित उपयोग इस अंग को मजबूत करता है, इसे विकसित करता है, बढ़ाता है और शक्ति प्रदान करता है, उपयोग की अवधि के अनुपात में, जबकि निरंतर अंग का उपयोग न करने से यह कमजोर हो जाता है, गिरावट की ओर जाता है, धीरे-धीरे उसकी क्षमताओं को कम करता है, और अंत में उसके गायब होने का कारण बनता है।" दूसरा कानून। "प्रकृति ने जो कुछ भी हासिल करने या खोने के लिए मजबूर किया है, वह अन्य व्यक्तियों पर प्रजनन करके संरक्षित करता है।" इस प्रकार, लैमार्क के सिद्धांत का सार यह है कि पर्यावरण के प्रभाव में, जीव उन परिवर्तनों का अनुभव करते हैं जो विरासत में मिले हैं। चूंकि परिवर्तन प्रकृति में व्यक्तिगत होते हैं, विकास की प्रक्रिया विभिन्न जीवों की ओर ले जाती है। लैमार्क के विकास के तंत्र का एक उत्कृष्ट उदाहरण जिराफ में लंबी गर्दन का उभरना है। उनके छोटे गर्दन वाले पूर्वजों की कई पीढ़ियों ने पेड़ों की पत्तियों पर भोजन किया, जिसके लिए उन्हें ऊंचे और ऊंचे स्थान पर पहुंचना पड़ा। प्रत्येक पीढ़ी में होने वाली गर्दन का थोड़ा सा बढ़ाव अगली पीढ़ी को तब तक दिया जाता था जब तक कि शरीर का वह हिस्सा अपनी वर्तमान लंबाई तक नहीं पहुंच जाता।

लैमार्क के सिद्धांत ने चार्ल्स डार्विन के विचारों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। वास्तव में, लिंक "पर्यावरण - परिवर्तनशीलता - आनुवंशिकता" डार्विन ने लैमार्क से लिया था। लैमार्क ने परिवर्तनशीलता का कारण पाया। कारण पर्यावरण है। उन्होंने वंश, यानी आनुवंशिकता के तंत्र में परिवर्तन के संचरण को संयोजित करने का भी प्रयास किया। "जर्म प्लाज्म निरंतरता" का उनका सिद्धांत 19वीं शताब्दी के अंत तक कायम रहा।

अपने विशाल महत्व और धारणा में आसानी के साथ, लैमार्क के विकासवाद के सिद्धांत को व्यापक मान्यता नहीं मिली है। इसका क्या कारण है। लैमार्क ने सुझाव दिया कि मनुष्य किसी प्रकार के चार-सशस्त्रों से उतरा है। इसके लिए वह नेपोलियन के अधीन था, जिसने उसकी पुस्तक को नष्ट करने का आदेश दिया। लैमार्क ने प्रजातियों के वास्तविक अस्तित्व से इनकार किया, जो लिनिअस के प्रशंसकों के खिलाफ हो गया, जिसमें 19 वीं शताब्दी की शुरुआत के अधिकांश जीवविज्ञानी शामिल थे। और अंत में, उनकी मुख्य कार्यप्रणाली त्रुटि: "सभी अर्जित लक्षण विरासत में मिले हैं।" इस प्रावधान के सत्यापन ने 100% पुष्टि नहीं दी, और इसलिए पूरे सिद्धांत पर सवाल उठाया गया था। और फिर भी, जे.बी. के सिद्धांत का महत्व। लैमार्क बहुत बड़ा है। यह वह था जिसने "विकास के कारक" शब्द गढ़ा था। और इन कारकों का एक भौतिक आधार था।

सी. डार्विन के विश्वदृष्टि पर एक निस्संदेह छाप जीवाश्म अवशेषों पर जे. कुवियर के कार्यों और सी. लिएल द्वारा बनाई गई थी, जिन्होंने जीवाश्म अवशेषों में प्रगतिशील परिवर्तनों का प्रदर्शन किया था।

जहाज "बिल" पर दुनिया भर में यात्रा करते हुए, चार्ल्स डार्विन स्वयं विभिन्न महाद्वीपों पर विभिन्न परिस्थितियों में रहने वाले पौधों और जानवरों की विविधता को देखने और उनकी सराहना करने में सक्षम थे। और इंग्लैंड में रहना - एक अच्छी तरह से विकसित कृषि वाला देश, एक ऐसा देश जो द्वीप पर वह सब कुछ लाया जो दुनिया में था, चार्ल्स डार्विन "विकासवादी" मानव गतिविधि के परिणाम देख सकते थे।

और निश्चित रूप से, चार्ल्स डार्विन के विकासवादी सिद्धांत के उद्भव के लिए सबसे महत्वपूर्ण शर्त खुद चार्ल्स डार्विन थे, जिनकी प्रतिभा सभी विशाल सामग्री को गले लगाने, विश्लेषण करने और एक सिद्धांत बनाने में सक्षम थी जिसने डार्विनवाद की नींव रखी - सिद्धांत का सिद्धांत जीवित जीवों का विकास।

च डार्विन के विकासवादी सिद्धांत के मुख्य प्रावधान।

प्राकृतिक चयन द्वारा विकासवाद का सिद्धांत चार्ल्स डार्विन द्वारा 1839 में तैयार किया गया था। Ch. डार्विन के विकासवादी विचारों को "द ओरिजिन ऑफ़ स्पीशीज़ बाय मीन्स ऑफ़ नेचुरल सिलेक्शन, या द प्रिजर्वेशन ऑफ़ फेवर्ड ब्रीड्स इन द स्ट्रगल फॉर लाइफ" पुस्तक में पूर्ण रूप से प्रस्तुत किया गया है।

पुस्तक के शीर्षक से ही पता चलता है कि डार्विन ने खुद को विकासवाद के अस्तित्व को साबित करने का लक्ष्य निर्धारित नहीं किया था, जिसके अस्तित्व का संकेत कन्फ्यूशियस ने भी दिया था। जिस समय यह पुस्तक लिखी गई थी, उस समय किसी को भी विकासवाद के अस्तित्व पर संदेह नहीं था। चार्ल्स डार्विन की मुख्य योग्यता यह है कि उन्होंने समझाया कि विकास कैसे हो सकता है।

बीगल पर यात्रा ने डार्विन को जीवों की परिवर्तनशीलता पर बहुत सारे डेटा एकत्र करने की अनुमति दी, जिससे उन्हें विश्वास हो गया कि प्रजातियों को अपरिवर्तित नहीं माना जा सकता है। इंग्लैंड लौटकर, चार्ल्स डार्विन ने कबूतरों और अन्य घरेलू जानवरों के प्रजनन का अभ्यास किया, जिसके कारण उन्हें घरेलू जानवरों की नस्लों और खेती वाले पौधों की किस्मों के प्रजनन की एक विधि के रूप में कृत्रिम चयन की अवधारणा मिली। मनुष्य को अपनी आवश्यकता के विचलनों का चयन करते हुए इन विचलनों को आवश्यक आवश्यकताओं में लाकर उसके लिए आवश्यक नस्लों और किस्मों का निर्माण किया।

चार्ल्स डार्विन के अनुसार, इस प्रक्रिया के प्रेरक बल वंशानुगत परिवर्तनशीलता और मानव चयन थे।

हालांकि, सी. डार्विन को प्राकृतिक परिस्थितियों में चयन की समस्या को हल करना पड़ा। चार्ल्स डार्विन के चयन की कार्रवाई का तंत्र 1778 में टी। माल्थस द्वारा अपने काम "जनसंख्या पर ग्रंथ" में निर्धारित विचारों से प्रेरित था। माल्थस ने स्पष्ट रूप से उस स्थिति का वर्णन किया है जिसमें जनसंख्या वृद्धि का नेतृत्व किया जा सकता है अगर इसे किसी चीज से नियंत्रित नहीं किया गया। डार्विन ने माल्थस के तर्क को अन्य जीवों में स्थानांतरित कर दिया और ऐसे कारकों पर ध्यान आकर्षित किया: उच्च प्रजनन क्षमता के बावजूद, जनसंख्या स्थिर रहती है। बड़ी मात्रा में जानकारी की तुलना करते हुए, वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि जनसंख्या के सदस्यों के बीच भयंकर प्रतिस्पर्धा की स्थितियों में, इन परिस्थितियों में अनुकूल कोई भी परिवर्तन व्यक्ति की प्रजनन क्षमता और उपजाऊ संतानों को पीछे छोड़ने की क्षमता को बढ़ा देगा, और प्रतिकूल परिवर्तन स्पष्ट रूप से प्रतिकूल हैं, और जिनके पास जीव हैं, उनके लिए सफल प्रजनन की संभावना कम हो जाती है। यह सब ड्राइविंग बलों (विकास के कारक, जो डार्विन के अनुसार, परिवर्तनशीलता, आनुवंशिकता, अस्तित्व के लिए संघर्ष, प्राकृतिक चयन हैं) को निर्धारित करने के आधार के रूप में कार्य करता है।

संक्षेप में, चार्ल्स डार्विन के विकासवादी सिद्धांत का मुख्य अर्थ यह है कि विकास विरासत में मिले परिवर्तनों की घटना के आधार पर होता है, उन्हें अस्तित्व के लिए संघर्ष से तौला जाता है और उन परिवर्तनों का चयन किया जाता है जो जीवों को तीव्र प्रतिस्पर्धा में जीतने की अनुमति देते हैं। चार्ल्स डार्विन के अनुसार विकास का परिणाम नई प्रजातियों का उदय है, जो वनस्पतियों और जीवों की विविधता की ओर जाता है।

विकास की चलती ताकतें (कारक)।

विकास में प्रेरक शक्तियाँ हैं: आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता, अस्तित्व के लिए संघर्ष, प्राकृतिक चयन।

वंशागति।

आनुवंशिकता सभी जीवित जीवों की संपत्ति है जो पूर्वजों से संतानों तक संकेतों और गुणों को संरक्षित और संचारित करती है। चार्ल्स डार्विन के समय इस घटना की प्रकृति के बारे में पता नहीं था। डार्विन ने भी वंशानुगत कारकों की उपस्थिति को माना। विरोधियों द्वारा इन बयानों की आलोचना ने डार्विन को कारकों के स्थान पर अपने विचारों को त्यागने के लिए मजबूर किया, लेकिन आनुवंशिकता के भौतिक कारकों की उपस्थिति का विचार ही उनके पूरे शिक्षण में व्याप्त है। टी मॉर्गन द्वारा गुणसूत्र सिद्धांत के विकास के बाद घटना का सार स्पष्ट हो गया। जब जीन की संरचना को समझा और समझा गया, तो आनुवंशिकता का तंत्र बिल्कुल स्पष्ट हो गया। यह निम्नलिखित कारकों पर आधारित है: जीव की विशेषताएं (फेनोटाइप) जीनोटाइप और पर्यावरण (प्रतिक्रिया दर) द्वारा निर्धारित की जाती हैं; जीव के लक्षण प्रोटीन के एक समूह द्वारा निर्धारित किए जाते हैं जो राइबोसोम पर संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से बनते हैं, संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की संरचना के बारे में जानकारी i-RNA पर निहित होती है, i-RNA यह जानकारी मैट्रिक्स संश्लेषण की अवधि के दौरान प्राप्त करता है एक डीएनए अनुभाग जो एक जीन है; जीन माता-पिता से बच्चों में पारित हो जाते हैं और आनुवंशिकता के भौतिक आधार हैं। इंटरकाइनेसिस में, डीएनए को डुप्लिकेट किया जाता है, और इसलिए जीन को डुप्लिकेट किया जाता है। रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण के दौरान, गुणसूत्रों की संख्या में कमी होती है, और युग्मनज में निषेचन के दौरान, महिला और पुरुष गुणसूत्र संयुक्त होते हैं। भ्रूण और जीव का निर्माण मातृ और पितृ दोनों जीवों के जीन के प्रभाव में होता है। लक्षणों का वंशानुक्रम जी. मेंडल की आनुवंशिकता के नियमों के अनुसार या लक्षणों के उत्तराधिकार की मध्यवर्ती प्रकृति के सिद्धांत के अनुसार होता है। असतत और उत्परिवर्तित दोनों जीन विरासत में मिले हैं।

इस प्रकार, आनुवंशिकता स्वयं एक ऐसे कारक के रूप में कार्य करती है, जो पहले से ही स्थापित विशेषताओं को बनाए रखता है, दूसरी ओर, शरीर की संरचना में नए तत्वों के प्रवेश को सुनिश्चित करता है।

परिवर्तनशीलता।

परिवर्तनशीलता जीवों की एक सामान्य संपत्ति है जो नई सुविधाओं को प्राप्त करने के लिए ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में है। सी। डार्विन ने नोट किया कि एक कूड़े में दो समान व्यक्ति नहीं होते हैं, माता-पिता के बीज से उगाए गए दो समान पौधे नहीं होते हैं। परिवर्तनशीलता के रूपों की अवधारणा को चौधरी डार्विन ने घरेलू पशुओं की नस्लों के अध्ययन के आधार पर विकसित किया था। डार्विन के अनुसार, परिवर्तनशीलता के निम्नलिखित रूप हैं: निश्चित, अनिश्चित, सहसंबद्ध, वंशानुगत, गैर-वंशानुगत।

एक निश्चित परिवर्तनशीलता ओण्टोजेनेसिस के दौरान बड़ी संख्या में व्यक्तियों या किसी प्रजाति, किस्म या नस्ल के सभी व्यक्तियों में होने वाली घटना से जुड़ी है। डार्विन के अनुसार बड़े पैमाने पर परिवर्तनशीलता कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों से जुड़ी हो सकती है। एक अच्छी तरह से चुने गए आहार से झुंड के सभी सदस्यों के लिए दूध की पैदावार में वृद्धि होगी। अनुकूल परिस्थितियों का संयोजन सभी गेहूं व्यक्तियों में अनाज के आकार में वृद्धि में योगदान देता है। इस प्रकार, कुछ परिवर्तनशीलता से उत्पन्न होने वाले परिवर्तनों की भविष्यवाणी की जा सकती है।

अनिश्चित परिवर्तनशीलता व्यक्ति या कई व्यक्तियों में लक्षणों की घटना से जुड़ी होती है। ऐसे परिवर्तनों को पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई से नहीं समझाया जा सकता है।

सापेक्ष परिवर्तनशीलता एक बहुत ही रोचक घटना है। एक चिन्ह के प्रकट होने से दूसरे का आभास होता है। तो अनाज के कान की लंबाई में वृद्धि से तने की लंबाई में कमी आती है। इसलिए अच्छी फसल मिलने से हम पुआल खो देते हैं। कीड़ों में अंगों की वृद्धि से मांसपेशियों में वृद्धि होती है। और ऐसे कई उदाहरण हैं।

सी. डार्विन ने नोट किया कि ओटोजेनी में होने वाले कुछ परिवर्तन संतानों में प्रकट होते हैं, अन्य नहीं होते हैं। उन्होंने पहले वंशानुगत परिवर्तनशीलता के लिए जिम्मेदार ठहराया, दूसरा गैर-वंशानुगत के लिए। डार्विन ने इस तथ्य पर भी ध्यान दिया कि मुख्य रूप से अनिश्चित और सापेक्ष परिवर्तनशीलता से जुड़े परिवर्तन विरासत में मिले हैं।

डार्विन ने पर्यावरण की क्रिया को एक निश्चित परिवर्तनशीलता का उदाहरण माना। अनिश्चित परिवर्तनशीलता के कारण डार्विन नहीं कर सके, इसलिए परिवर्तनशीलता के इस रूप का बहुत नाम है।

अब तक, परिवर्तनशीलता के कारण और तंत्र कमोबेश स्पष्ट हैं।

आधुनिक विज्ञान परिवर्तनशीलता के दो रूपों के बीच अंतर करता है - उत्परिवर्तनीय या जीनोटाइपिक और संहिताकरण या फेनोटाइपिक।

उत्परिवर्तनीय परिवर्तनशीलता जीनोटाइप में परिवर्तन के साथ जुड़ी हुई है। यह उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। उत्परिवर्तन उत्परिवर्तजनों के जीनोटाइप के संपर्क का परिणाम हैं। उत्परिवर्तजन स्वयं भौतिक, रासायनिक आदि में विभाजित होते हैं। उत्परिवर्तन जीन, गुणसूत्र, जीनोमिक होते हैं। उत्परिवर्तन जीनोटाइप के साथ विरासत में मिले हैं।

संशोधन परिवर्तनशीलता जीनोटाइप और पर्यावरण की परस्पर क्रिया है। संशोधन परिवर्तनशीलता प्रतिक्रिया दर के माध्यम से प्रकट होती है, अर्थात, पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव जीनोटाइप द्वारा निर्धारित चरम सीमाओं के भीतर एक विशेषता की अभिव्यक्ति को बदल सकता है। इस तरह के परिवर्तन संतानों को नहीं दिए जाते हैं, लेकिन अगली पीढ़ी में पर्यावरणीय कारकों के मापदंडों को दोहराकर प्रकट हो सकते हैं।

आमतौर पर डार्विनियन अनिश्चित परिवर्तनशीलता उत्परिवर्तन के साथ जुड़ा हुआ है, और संशोधन के साथ निश्चित है।

अस्तित्व के लिए संघर्ष करें।

डार्विन के प्राकृतिक चयन के सिद्धांत के केंद्र में अस्तित्व के लिए संघर्ष है, जो अनिवार्य रूप से जीवों की प्रजनन की असीम इच्छा से उत्पन्न होता है। यह इच्छा हमेशा ज्यामितीय प्रगति में व्यक्त की जाती है।

इसमें डार्विन ने माल्थस का उल्लेख किया है। हालाँकि, माल्थस से बहुत पहले, जीवविज्ञानी इस घटना के बारे में जानते थे। हां, और स्वयं डार्विन की टिप्पणियों ने प्रजनन की संभावित तीव्रता के लिए जीवित प्राणियों की क्षमता की पुष्टि की। यहां तक ​​कि के. लिनिअस ने भी बताया कि एक ब्लोफ्लाई, अपनी संतानों के माध्यम से, हड्डियों से कुछ दिन पहले घोड़े की लाश रख सकता था।

चार्ल्स डार्विन की गणना के अनुसार धीमी गति से प्रजनन करने वाले हाथी भी पूरी भूमि पर अधिकार कर सकते थे, यदि इसके लिए सभी शर्तें हों। डार्विन के अनुसार, 740 वर्षों में हाथियों के एक जोड़े से लगभग 19 मिलियन व्यक्ति निकले होंगे।

संभावित और वास्तविक जन्म दर में इतना अंतर क्यों है?

डार्विन भी इस प्रश्न का उत्तर देते हैं। वह लिखते हैं कि अंडों या बीजों की प्रचुरता का वास्तविक महत्व जीवन की कुछ पीढ़ी में विनाश के कारण होने वाले उनके महत्वपूर्ण नुकसान को कवर करना है, यानी प्रजनन पर्यावरण प्रतिरोध का सामना करता है। इस घटना के विश्लेषण के आधार पर, चार्ल्स डार्विन ने "अस्तित्व के लिए संघर्ष" की अवधारणा का परिचय दिया।

"अस्तित्व के लिए संघर्ष की अवधारणा" केवल डार्विन के व्यापक "रूपक" अर्थ में समझ में आ सकती है और उचित ठहरा सकती है: "यहां एक दूसरे पर निर्भरता शामिल है, और इसमें (अधिक महत्वपूर्ण रूप से) न केवल एक व्यक्ति का जीवन शामिल है, बल्कि खुद को संतान के बाद छोड़ने में भी इसकी सफलता।" डार्विन लिखते हैं: “शेरों की कतार से लगभग दो जानवर, अकाल के दौर में, यह बिल्कुल सही कहा जा सकता है कि वे भोजन और जीवन के लिए एक-दूसरे से लड़ रहे हैं। लेकिन रेगिस्तान के बाहरी इलाके में स्थित पौधे को सूखे के खिलाफ जीवन के लिए संघर्ष करने वाला भी कहा जाता है, हालांकि यह कहना अधिक सही होगा कि यह नमी पर निर्भर करता है। एक पौधे के बारे में जो सालाना हजारों बीज पैदा करता है, जिनमें से औसतन केवल एक ही बढ़ता है, यह और भी सही ढंग से कहा जा सकता है कि यह उसी जीनस के पौधों से लड़ता है और अन्य जो पहले से ही मिट्टी को कवर कर रहे हैं ... इस सभी ज्ञान में ... मैं, सुविधा के लिए, अस्तित्व के लिए सामान्य शब्द संघर्ष का सहारा लेता हूं"।

पाठ "द ओरिजिन ऑफ़ स्पीशीज़" अस्तित्व के लिए संघर्ष के विभिन्न रूपों की पुष्टि करता है, लेकिन साथ ही यह दर्शाता है कि इन सभी रूपों में प्रतिस्पर्धा या प्रतिस्पर्धा का एक तत्व है।

भयंकर प्रतिस्पर्धा की स्थितियों पर अंतर-संघर्ष होता है, क्योंकि एक ही प्रजाति के व्यक्तियों को अस्तित्व की समान परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। सबसे पहले जीव की भूमिका और उसकी व्यक्तिगत विशेषताएं हैं। उसकी सुरक्षा के साधनों का महत्व, उसकी गतिविधि, प्रजनन की उसकी इच्छा पर ध्यान दिया जाता है।

प्रजातियों के स्तर पर अस्तित्व के लिए संघर्ष स्पष्ट रूप से सक्रिय है, और बढ़ती जनसंख्या घनत्व के साथ इसकी तीव्रता बढ़ जाती है।

भोजन के लिए संघर्ष में, मादा के लिए, शिकार क्षेत्र के लिए, साथ ही साथ जलवायु के प्रतिकूल प्रभावों से सुरक्षा के साधनों में, संतानों की सुरक्षा में जीव एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं।

भोजन की स्थिति में गिरावट, उच्च जनसंख्या घनत्व, आदि, सबसे अधिक प्रतिस्पर्धी को जीवित रहने की अनुमति देते हैं। अंतर्विशिष्ट संघर्ष का एक उदाहरण जंगली हिरणों के झुंड की स्थिति है। व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि से जनसंख्या घनत्व में वृद्धि होती है। जनसंख्या में पुरुषों की संख्या बढ़ रही है। जनसंख्या घनत्व में वृद्धि से भोजन की कमी, महामारी का उदय, एक महिला के लिए पुरुषों का संघर्ष आदि होता है। यह सब व्यक्तियों की मृत्यु और जनसंख्या में कमी की ओर जाता है। मजबूत जीवित रहते हैं।

इस प्रकार, अंतःविशिष्ट संघर्ष प्रजातियों के सुधार, पर्यावरण के लिए अनुकूलन के उद्भव, इस संघर्ष का कारण बनने वाले कारकों में योगदान देता है।

अक्सर अंतरजातीय संघर्ष एक दिशा में जाता है। एक उत्कृष्ट उदाहरण खरगोश और भेड़िये के बीच संबंध है। दो खरगोश एक भेड़िये से दूर भागते हैं। एक बिंदु पर वे तितर-बितर हो जाते हैं और भेड़िये के पास कुछ भी नहीं बचा होता है। पारस्परिक संघर्ष आबादी के नियमन में योगदान देता है, रोगग्रस्त या कमजोर जीवों की हत्या।

अकार्बनिक पर्यावरण के कारकों के खिलाफ लड़ाई पौधों को अस्तित्व की नई परिस्थितियों के अनुकूल होने के लिए मजबूर करती है, उन्हें अपनी उर्वरता बढ़ाने के लिए प्रेरित करती है। दूसरी ओर, किसी प्रजाति या आबादी का कुछ आवास स्थितियों तक सीमित होना निर्धारित किया जाता है। प्रैरी और मैदानी इलाकों में उगने वाले ब्लूग्रास के व्यक्तियों का एक सीधा तना होता है, और पहाड़ी परिस्थितियों में उगने वाले व्यक्तियों में एक उभरता हुआ तना होता है। अस्तित्व के संघर्ष के परिणामस्वरूप, ऐसे व्यक्ति बच गए, जिनमें विकास के प्रारंभिक चरणों में, तना जमीन के खिलाफ दबाया जाता है, अर्थात, यह रात के पाले से संघर्ष करता है; पौधे जो दृढ़ता से कम होते हैं, वे पहाड़ी परिस्थितियों में भी सबसे अधिक व्यवहार्य होते हैं। .

अस्तित्व के लिए संघर्ष का सिद्धांत इस बात की पुष्टि करता है कि यह कारक विकास की प्रेरक शक्ति है। यह संघर्ष है, आप इसे जो भी कहें, प्रतिस्पर्धा, प्रतिस्पर्धा। जीवों को नए लक्षण प्राप्त करने के लिए मजबूर करता है जो उन्हें जीतने की अनुमति देता है।

अस्तित्व के संघर्ष के कारक को भी मनुष्य की व्यावहारिक गतिविधि द्वारा ध्यान में रखा जाता है। एक ही प्रजाति के पौधे लगाते समय, व्यक्तियों के बीच एक निश्चित दूरी का निरीक्षण करना आवश्यक है। मछली की मूल्यवान प्रजातियों के साथ जलाशयों का भंडारण करते समय, शिकारियों और कम मूल्य वाली प्रजातियों को इससे हटा दिया जाता है। भेड़ियों को मारने के लिए लाइसेंस जारी करते समय, व्यक्तियों की संख्या आदि को ध्यान में रखा जाता है।

प्राकृतिक चयन।

द ओरिजिन ऑफ़ स्पीशीज़ में चार्ल्स डार्विन कहते हैं, "प्राकृतिक चयन सबसे अनुकूलित के चयन के माध्यम से आगे नहीं बढ़ता है, बल्कि जीवित पर्यावरण की स्थितियों के अनुकूल सबसे अधिक रूपों के विनाश के माध्यम से आगे बढ़ता है।" प्राकृतिक चयन निम्नलिखित मान्यताओं पर आधारित है: क) किसी भी प्रजाति के व्यक्ति, परिवर्तनशीलता के परिणामस्वरूप, जैविक रूप से पर्यावरणीय परिस्थितियों के बराबर नहीं होते हैं; उनमें से कुछ अधिक हद तक पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुरूप हैं, अन्य कुछ हद तक; बी) किसी भी प्रजाति के व्यक्ति पर्यावरणीय कारकों से संघर्ष करते हैं जो उनके प्रतिकूल हैं और एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। इस संघर्ष और प्रतियोगिता की प्रक्रिया में, "एक नियम के रूप में - असंतोषजनक के विनाश के माध्यम से" - सबसे अनुकूलित रूप जीवित रहते हैं। योग्यतम का अनुभव विचलन की प्रक्रियाओं से जुड़ा हुआ है, जिसके दौरान प्राकृतिक चयन के निरंतर प्रभाव में, नए अंतःविशिष्ट रूप बनते हैं। उत्तरार्द्ध तेजी से अलग हो रहे हैं और नई प्रजातियों के गठन और उनके प्रगतिशील विकास के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं। प्राकृतिक चयन - जीवन के नए रूपों का निर्माण करता है, जीवित रूपों की अद्भुत अनुकूलन क्षमता बनाता है, संगठन को बढ़ाने की प्रक्रिया प्रदान करता है, जीवन की विविधता प्रदान करता है।

चयन उस स्तर से शुरू होता है जहां व्यक्तियों के बीच प्रतिस्पर्धा सबसे अधिक होती है। आइए हम उस क्लासिक उदाहरण की ओर मुड़ें, जिसके बारे में खुद चार्ल्स डार्विन ने लिखा था। सन्टी जंगल में, हल्के रंग की तितलियाँ प्रबल होती हैं। इससे पता चलता है कि हल्के रंगों वाली तितलियों ने तितलियों को गहरे और भिन्न रंगों से बदल दिया है। यह प्रक्रिया सर्वोत्तम सुरक्षात्मक रंग के लिए प्राकृतिक चयन के प्रभाव में थी। जब किसी दिए गए क्षेत्र में बर्च को चट्टानों द्वारा गहरे छाल के रंग से बदल दिया जाता है, तो हल्के रंग की तितलियाँ गायब होने लगती हैं - वे पक्षियों द्वारा खाई जाती हैं। एक नगण्य संख्या में शेष एक गहरे रंग के साथ आबादी का हिस्सा तेजी से गुणा करना शुरू कर देता है। ऐसे व्यक्तियों का चयन होता है जिनके पास जीवित रहने और उपजाऊ संतान देने का मौका होता है। इस मामले में, हम इंटरग्रुप प्रतियोगिता के बारे में बात कर रहे हैं, यानी चयन पहले से मौजूद रूपों के बीच होता है।

व्यक्ति भी प्राकृतिक चयन के अधीन हैं। अस्तित्व के संघर्ष में व्यक्ति को लाभ देने वाला कोई भी मामूली विचलन प्राकृतिक चयन द्वारा उठाया जा सकता है। यह चयन की रचनात्मक भूमिका है। यह हमेशा मोबाइल सामग्री की पृष्ठभूमि के खिलाफ कार्य करता है, जो उत्परिवर्तन और संयोजन की प्रक्रियाओं में लगातार बदल रहा है।

प्राकृतिक चयन विकास की मुख्य प्रेरक शक्ति है।

प्राकृतिक चयन के प्रकार (रूप)।

दो मुख्य चयन हैं: स्थिर और निर्देशित।

स्थिर चयन उन मामलों में होता है जहां फेनोटाइपिक लक्षण पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुरूप होते हैं और प्रतिस्पर्धा कमजोर होती है। इस तरह का चयन पूरी आबादी में काम करता है, अत्यधिक विचलन वाले व्यक्तियों को नष्ट कर देता है। उदाहरण के लिए, किसी दिए गए वातावरण में एक निश्चित जीवन शैली के साथ एक निश्चित आकार के ड्रैगनफ़्लू के लिए कुछ इष्टतम पंख लंबाई होती है। विभेदक प्रजनन के माध्यम से चयन कार्यों को स्थिर करना, उन ड्रैगनफलीज़ को नष्ट कर देगा जिनके पंखों का फैलाव इष्टतम से अधिक या कम होगा। स्थिर चयन विकासवादी परिवर्तन को बढ़ावा नहीं देता है, लेकिन पीढ़ी से पीढ़ी तक आबादी की फेनोटाइपिक स्थिरता को बनाए रखता है।

निर्देशित (चलती) चयन। चयन का यह रूप पर्यावरणीय परिस्थितियों में क्रमिक परिवर्तन की प्रतिक्रिया में होता है। दिशात्मक चयन किसी दी गई आबादी में मौजूद फेनोटाइप की सीमा को प्रभावित करता है और चयनात्मक दबाव डालता है जो औसत फेनोटाइप को एक दिशा या किसी अन्य में बदल देता है। नए फेनोटाइप के नए पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ इष्टतम पत्राचार में आने के बाद, स्थिर चयन खेल में आता है।

निर्देशित चयन से विकासवादी परिवर्तन होता है। यहाँ एक उदाहरण है।

1940 के दशक में एंटीबायोटिक दवाओं की खोज ने जीवाणु उपभेदों के पक्ष में मजबूत चयन दबाव बनाया जो आनुवंशिक रूप से एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी थे। बैक्टीरिया बहुत दृढ़ता से गुणा करते हैं, एक यादृच्छिक उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, एक प्रतिरोधी कोशिका दिखाई दे सकती है, जिसके वंशज इस एंटीबायोटिक द्वारा नष्ट किए गए अन्य जीवाणुओं से प्रतिस्पर्धा की कमी के कारण पनपेंगे।

कृत्रिम चयन।

कृत्रिम चयन घरेलू पशुओं या पौधों की किस्मों की नई नस्लों के प्रजनन की एक विधि है।

मनुष्य अपनी सभ्यता के शुरुआती समय से ही पौधों और जानवरों के प्रजनन में कृत्रिम चयन का उपयोग करता है। डार्विन ने प्राकृतिक चयन के तंत्र की व्याख्या करने के लिए कृत्रिम चयन से डेटा का इस्तेमाल किया। कृत्रिम चयन के मुख्य कारक आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता, वंशानुगत विचलन को बेतुकेपन के बिंदु पर लाने की कोशिश करने वाले व्यक्ति की कार्रवाई और चयन हैं। परिवर्तनशीलता, सभी जीवों की संपत्ति को बदलने के लिए, चयन के लिए सामग्री प्रदान करती है - विचलन की एक अलग श्रृंखला। एक व्यक्ति, जिस विचलन की उसे आवश्यकता है, उसे देखते हुए, चयन के लिए आगे बढ़ता है। कृत्रिम चयन प्राकृतिक आबादी या आवश्यक विचलन वाले व्यक्तियों के अलगाव और जीवों के चयनात्मक क्रॉसिंग पर आधारित है जिसमें ऐसी विशेषताएं हैं जो मनुष्यों के लिए वांछनीय हैं।

दुग्ध उत्पादन के लिए चेर्नफोर्ड और एबरडीन-एंगस नस्लों के मवेशियों का चयन मांस की मात्रा और गुणवत्ता, चेर्नज़ी और जर्सी नस्लों के लिए किया गया था। चैम्पशायर और सफ़लान नस्लों की भेड़ें जल्दी परिपक्व हो जाती हैं और अच्छे मांस का उत्पादन करती हैं, लेकिन वे कम कठोर और कम सक्रिय होती हैं, उदाहरण के लिए, स्कॉटिश काले चेहरे वाली भेड़। इन उदाहरणों से पता चलता है कि एक नस्ल में अधिकतम आर्थिक प्रभाव के लिए आवश्यक सभी लक्षणों को जोड़ना असंभव है।

कृत्रिम चयन के साथ, एक व्यक्ति एक निर्देशित चयनात्मक क्रिया बनाता है जिससे आबादी में एलील और जीनोटाइप की आवृत्तियों में परिवर्तन होता है। यह एक विकासवादी तंत्र है जो नई नस्लों, रेखाओं, किस्मों, नस्लों और उप-प्रजातियों के उद्भव की ओर ले जाता है। इन सभी समूहों के जीन पूल अलग-थलग हैं, लेकिन वे प्रजातियों की मूल जीन और गुणसूत्र संरचना को बनाए रखते हैं, जिससे वे अभी भी संबंधित हैं। एक नई प्रजाति बनाना या एक विलुप्त प्रजाति को पुनर्स्थापित करना मनुष्य की शक्ति में नहीं है!

डार्विन ने कृत्रिम चयन के भीतर व्यवस्थित या व्यवस्थित चयन और अचेतन चयन के बीच अंतर किया। व्यवस्थित चयन के साथ, ब्रीडर ने नई नस्लों का उत्पादन करने के लिए खुद को एक निश्चित लक्ष्य निर्धारित किया जो इस दिशा में बनाई गई हर चीज को पार कर गया। अचेतन चयन का उद्देश्य पहले से मौजूद गुणों को संरक्षित करना है।

आधुनिक प्रजनन में, कृत्रिम चयन के दो रूप हैं: इनब्रीडिंग और आउटब्रीडिंग। इनब्रीडिंग विशेष रूप से वांछनीय लक्षणों को संरक्षित और फैलाने के लिए निकट से संबंधित व्यक्तियों के चुनिंदा क्रॉसिंग पर आधारित है। आउटब्रीडिंग आनुवंशिक रूप से अलग-अलग आबादी के व्यक्तियों का क्रॉसिंग है। ऐसे क्रॉस की संतान आमतौर पर अपने माता-पिता से श्रेष्ठ होती है।

उपकरणों का उदय। फिटनेस की सापेक्ष प्रकृति।

प्राकृतिक चयन का परिणाम उन संकेतों का उदय है जो जीवों को अस्तित्व की स्थितियों के अनुकूल होने की अनुमति देते हैं। यहीं से विकास की अनुकूली प्रकृति का विचार आया। अनुकूलन (अनुकूलन) के उद्भव के अध्ययन के आधार पर, जीव विज्ञान में एक पूरी दिशा उत्पन्न हुई - अनुकूलन का सिद्धांत। अनुकूली संकेत या अनुकूलन को शारीरिक और रूपात्मक में विभाजित किया गया है।

शारीरिक अनुकूलन। छोटे शारीरिक उत्परिवर्तन के जीव की जीवन शक्ति के लिए बहुतायत और महान महत्व इस तथ्य में योगदान देता है कि आबादी में भेदभाव शुरू होता है। यह समझ में आता है यदि उनकी प्रकृति द्वारा उत्परिवर्तन जैविक परिवर्तन हैं जो मुख्य रूप से इंट्रासेल्युलर चयापचय की प्रक्रियाओं में परिवर्तन की ओर ले जाते हैं, और केवल इसके माध्यम से रूपात्मक परिवर्तनों के लिए। उदाहरण एक जीव की ऐसी विशेषताएं हैं जैसे ज्ञात तापमान के प्रतिरोध, पोषक तत्वों को जमा करने की क्षमता, सामान्य गतिविधि आदि। वे आसानी से दोनों दिशाओं में बदलाव देते हैं, और दोनों ही मामलों में अनुकूल हो सकते हैं। विभिन्न तापमानों पर लाल तिपतिया घास के बीजों के अंकुरण का अध्ययन करने से पता चला है कि उच्चतम% अंकुरण +12C पर दिया जाता है, लेकिन कुछ बीज केवल +4-10C की सीमा में अंकुरित होते हैं। यह कम वसंत तापमान पर प्रजातियों के अस्तित्व में योगदान देता है।

इसके विकास और परिवर्तनशीलता में पशु रंजकता शारीरिक विशेषताओं तक पहुंचती है। उपयुक्त सामान्य पृष्ठभूमि और प्रकाश व्यवस्था की स्थिति के तहत उच्च या निम्न रंग तीव्रता में सुरक्षात्मक मूल्य हो सकते हैं। ये पहले से ही रूपात्मक अनुकूलन हैं।

हैरिसन के प्रसिद्ध अध्ययनों ने तितलियों की दो आबादी के रंग में अंतर की घटना के तंत्र को दिखाया जो एक निरंतर आबादी से उत्पन्न हुई जब एक जंगल को व्यापक समाशोधन द्वारा विभाजित किया गया था। जंगल के उस हिस्से में जहां पाइन को बर्च द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, प्राकृतिक चयन (पक्षियों द्वारा गहरे रंग के नमूनों का प्रमुख भोजन) ने तितली आबादी का एक महत्वपूर्ण प्रकाश डाला।

यहां तक ​​कि सी. डार्विन ने भी इस तथ्य की ओर ध्यान आकर्षित किया कि द्वीपों के कीड़े या तो अच्छे उड़ने वाले होते हैं या उनके पंख छोटे होते हैं। इस तरह की घटना के रूप में अंगों की कमी ने अपना महत्व खो दिया है, यह समझाना मुश्किल नहीं है, क्योंकि अधिकांश उत्परिवर्तन अविकसितता की घटना के साथ ठीक से जुड़े हुए हैं।

अनुकूलन के विश्लेषण से पता चला है कि वे जीवों को केवल कुछ शर्तों के तहत ही जीवित रहने की अनुमति देते हैं। इसे हमारे द्वारा दिए गए उदाहरणों का विश्लेषण करके भी समझा जा सकता है। जब बर्च के पेड़ काट दिए जाते हैं, तो हल्की तितलियाँ पक्षियों का आसान शिकार बन जाती हैं। वही पक्षी जो द्वीपों के नीचे दिखाई देते हैं, कम पंखों वाले कीड़ों को नष्ट कर देते हैं। ये तथ्य पहले से ही दिखाते हैं कि फिटनेस पूर्ण नहीं है, बल्कि सापेक्ष है।

जैविक दुनिया के विकास के लिए साक्ष्य।

डार्विनवाद लंबे समय से आम तौर पर स्वीकृत सिद्धांत रहा है। यह निम्नतम डार्विनियन विचारों से है कि पृथ्वी पर जैविक दुनिया के सभी ऐतिहासिक परिवर्तनों को समझाया जा सकता है।

19वीं शताब्दी के अंत में, जब चार्ल्स डार्विन की विकासवादी शिक्षाओं के समर्थकों की संख्या विरोधियों से कम थी, चार्ल्स डार्विन के अनुयायियों ने जैविक दुनिया के विकास के अस्तित्व के लिए साक्ष्य एकत्र करना शुरू कर दिया।

इस दिशा में जीवाश्म विज्ञान, तुलनात्मक आकृति विज्ञान, तुलनात्मक शरीर रचना विज्ञान, भ्रूणविज्ञान, जीव विज्ञान, जैव रसायन, आदि के क्षेत्र में कार्य किया गया।

विकासवाद के प्रमाण के रूप में पैलियोन्टोलॉजिकल खोज।

वैज्ञानिक जीव विज्ञान के अस्तित्व के दौरान, विलुप्त पौधों और जानवरों के कई जीवाश्म वैज्ञानिक खोजे गए हैं। ये खोज विशेष रूप से मूल्यवान हो गईं जब वैज्ञानिकों ने जमाराशियों की आयु निर्धारित करना सीखा जिसमें वे पाए गए थे। यह न केवल जीवाश्म जीवों की उपस्थिति को बहाल करना संभव था, बल्कि उस समय को भी इंगित करना था जब वे हमारे ग्रह पर रहते थे। तो बीज फ़र्न के अवशेष मिले, जो फ़र्न और बीज पौधों के बीच एक मध्यवर्ती रूप थे। एक स्टेगोसेफालस की खोज की गई - मछली और उभयचरों के बीच एक मध्यवर्ती रूप। पर्मियन जमा से, पशु-दांतेदार छिपकली को जाना जाता है, जो सरीसृप और स्तनधारियों के बीच का एक मध्यवर्ती रूप है। ऐसे और भी कई उदाहरण हैं।

विकास के तुलनात्मक रूपात्मक और भ्रूण संबंधी साक्ष्य।

तुलनात्मक रूपात्मक प्रमाण अवधारणाओं पर आधारित होते हैं: अंगों की सादृश्यता और समरूपता, रूढ़ियों और नास्तिकों की अवधारणा पर। विकासवाद को साबित करने की प्रक्रिया में विशेष रूप से मूल्यवान हैं समरूपता, मूल सिद्धांत और नास्तिकता।

सजातीय अंगों के उदाहरणों में कशेरुकियों के अग्रपाद शामिल हैं; मेंढक के पंजे, छिपकली, पक्षी के पंख, जलीय स्तनधारियों के पंख, तिल के पंजे, मानव हाथ। उन सभी की एक ही संरचनात्मक योजना है और एक विकासवादी-रूपात्मक जीनस का गठन करते हैं। विकास के इस तरह के स्पष्ट प्रमाण में "पूंछ वाले लोगों" की मानव जाति में उपस्थिति और ऐसे लोग शामिल हैं जिनके बालों की रेखा शरीर की पूरी सतह को कवर करती है।

विकास के मुख्य प्रमाणों में से एक जीवों के भ्रूण विकास के बारे में जानकारी माना जाता है, जिसने जीव विज्ञान में एक नई दिशा के उद्भव में योगदान दिया - विकासवादी जीव विज्ञान। विकास के पक्ष में पहले से ही यह तथ्य है कि उनके भ्रूण के विकास में सभी बहुकोशिकीय जानवरों में रोगाणु की परतें होती हैं, जिनसे विभिन्न अंगों का निर्माण अलग-अलग तरीकों से होता है। अपने विकास में भ्रूण, जैसा कि यह था, उन चरणों को "याद" करता है जिनसे उसके पूर्वज गुजरे थे।

पारिस्थितिकी और भूगोल से विकास के लिए साक्ष्य।

विकास के लिए जैव रासायनिक साक्ष्य।

विकास का एक महत्वपूर्ण प्रमाण एक ही वंशानुगत सामग्री की उपस्थिति है - डीएनए और जीवों के विभिन्न समूहों की जीवन की प्रक्रिया में जीनोम के विभिन्न हिस्सों को "चालू" करने की क्षमता!

विकासवादी प्रक्रिया की मुख्य दिशाएँ।

पर्यावरण के लिए जीवों के अनुकूलन के संकेत के तहत विकास की प्रक्रिया लगातार चलती रहती है।

विकासवादी प्रक्रिया की मुख्य दिशाओं को जैविक प्रगति, जैविक स्थिरीकरण, जैविक प्रतिगमन माना जाना चाहिए।

इन घटनाओं की स्पष्ट परिभाषा ए.एन. सेवर्त्सोव द्वारा दी गई थी।

जैविक प्रगति का अर्थ है किसी जीव की अपने पर्यावरण के अनुकूल अनुकूलन क्षमता में वृद्धि, जिससे अंतरिक्ष में किसी प्रजाति की संख्या और व्यापक वितरण में वृद्धि होती है। जैविक प्रगति का एक उदाहरण श्वसन तंत्र का गिल श्वास से फुफ्फुसीय श्वास तक का विकास है। यह वह प्रक्रिया थी जिसने जानवरों द्वारा भूमि और वायु क्षेत्र पर विजय प्राप्त की।

ए.एन. सेवर्त्सोव के अनुसार, जैविक स्थिरीकरण का अर्थ है एक निश्चित स्तर पर शरीर की फिटनेस को बनाए रखना। पर्यावरण में परिवर्तन के अनुसार शरीर बदलता है। इसकी संख्या नहीं बढ़ रही है, लेकिन घट भी नहीं रही है।

पौधों में, औसत वार्षिक तापमान में कमी के साथ, एपिडर्मिस के बालों को ढंकने की संख्या बढ़ जाती है। यह घटना सभी व्यक्तियों को जीवित रहने की अनुमति देती है, लेकिन अन्य प्रजातियों के बीच कोई फायदा नहीं होता है, क्योंकि वे समान प्रतिक्रिया दिखाते हैं।

विकास में जैविक प्रगति का सबसे अधिक महत्व है, इसलिए जीव विज्ञान में जैविक प्रगति के अध्ययन पर अधिक ध्यान दिया जाता है।

एरोमोर्फोस और विचारधारा को जैविक प्रगति की मुख्य दिशाएँ माना जाता है; जैविक प्रगति की अन्य दिशाओं में सामान्य अध: पतन का नाम भी लिया जा सकता है।

Aromorphoses अनुकूली परिवर्तन हैं जिसमें संगठन की जटिलता और महत्वपूर्ण गतिविधि में वृद्धि से जुड़ी रहने की स्थिति का विस्तार होता है। एरोमोर्फोसिस का एक उत्कृष्ट उदाहरण पक्षियों और स्तनधारियों में फेफड़ों का सुधार, पक्षियों और स्तनधारियों के दिल में धमनी और शिरापरक रक्त का पूर्ण पृथक्करण, उच्च पौधों के प्लास्टिड में कार्यों का पृथक्करण माना जाना चाहिए।

वैचारिक अनुकूलन विकास में दिशाएँ हैं जिसमें कुछ अनुकूलन दूसरों द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं जो जैविक रूप से उनके बराबर होते हैं। वैचारिक अनुकूलन, सुगंध के विपरीत, एक निजी प्रकृति के होते हैं। वैचारिक अनुकूलन का एक उदाहरण कीड़ों के मौखिक तंत्र का विकास है, जो पर्यावरण और सह-विकास के अनुरूप बनाया गया था।

सामान्य अध: पतन - वयस्क संतानों में अनुकूली परिवर्तन, जिसमें महत्वपूर्ण गतिविधि की कुल ऊर्जा कम हो जाती है। यह जैविक प्रगति की दिशाओं को संदर्भित करता है क्योंकि अध: पतन के दौरान होने वाले कुछ अंगों की कमी अन्य अंगों के प्रतिपूरक विकास के साथ होती है। इस प्रकार, गुफा और भूमिगत जानवरों में, दृष्टि के अंगों की कमी अन्य इंद्रियों के प्रतिपूरक विकास के साथ होती है।

मानव मूल।

नृविज्ञान में, मानव शाखा के अलग-थलग होने पर कई दृष्टिकोण हैं। एक परिकल्पना के अनुसार, लगभग 10 मिलियन वर्ष पहले, वानर-पुरुषों को तीन प्रजातियों में विभाजित किया गया था। एक प्रजाति - प्रागोरिल्ला - पहाड़ के जंगलों में गई, जहाँ वे शाकाहारी भोजन से संतुष्ट थे। एक अन्य प्रजाति - प्रोचिम्पांज़ी - ने जीवन का एक समूह तरीका चुना। उनके लिए मुख्य भोजन छोटी प्रजातियों के बंदर थे। तीसरी प्रजाति - पूर्व-मानव - सवाना के समृद्ध जीवन में शिकार को प्राथमिकता देती है। यही वह शाखा थी जिसने आधुनिक मनुष्य को जन्म दिया।

बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के मानवविज्ञानी टिम वायटन द्वारा सामने रखी गई आधुनिक परिकल्पना के अनुसार, यह केवल पांच मिलियन वर्ष पहले था कि प्रोटो-मानव और वानर की शाखाएं विभाजित हो गईं। टिमन व्हाइट का मानना ​​​​है कि ऑस्ट्रेलोपिथेकस रैमिडस, जो उस समय दिखाई दिया, परिस्थितियों के आधार पर, चार या दो अंगों पर चला गया। और शायद सैकड़ों-हजारों साल बीत चुके थे जब मिश्रित आंदोलन को द्विपादवाद द्वारा बदल दिया गया था।

लगभग 30 लाख वर्ष पूर्व मनुष्य की शाखा ने विकास की दो रेखाएँ दीं। उनमें से एक ने सीधे आस्ट्रेलोपिथेकस प्रजातियों की एक पूरी आकाशगंगा को जन्म दिया, दूसरे ने होमो नामक एक नए जीनस का उदय किया।

सामान्य जीव विज्ञान।

विश्वविद्यालयों में प्रवेश के लिए भत्ता।

द्वारा संकलित: गल्किन एम। ए।

मैनुअल सामान्य जीव विज्ञान के पाठ्यक्रम पर सामग्री प्रस्तुत करता है, जिसमें पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के सिद्धांत से लेकर जीवमंडल के सिद्धांत तक शामिल हैं।

मैनुअल आवेदकों, हाई स्कूल के छात्रों, प्रारंभिक पाठ्यक्रमों और विभागों के छात्रों के लिए बनाया गया है।

प्रस्तावना।

मैनुअल को रूसी संघ के विश्वविद्यालयों के आवेदकों के लिए कार्यक्रम के अनुसार संकलित किया गया है, जहां जीव विज्ञान एक सामान्य विषय है।

इस मैनुअल का उद्देश्य आवेदक को प्रवेश परीक्षा की तैयारी में मदद करना है। इसमें यह स्कूल की पाठ्यपुस्तक "सामान्य जीव विज्ञान" से भिन्न है, जो प्रकृति में संज्ञानात्मक है।

मैनुअल को संकलित करते समय, सबसे पहले, प्रवेश परीक्षाओं की आवश्यकताओं को ध्यान में रखा गया था। यह मैनुअल में दी गई सामग्री की सामग्री और मात्रा दोनों पर लागू होता है।

भत्ता उन आवेदकों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्होंने माध्यमिक शिक्षा पूरी कर ली है या जो प्रारंभिक विभागों में सामान्य जीव विज्ञान का अध्ययन करते हैं।

मैनुअल में कुछ खंड शामिल नहीं हैं जिन्हें पारंपरिक रूप से "सामान्य जीव विज्ञान" पाठ्यक्रम में माना जाता है। ये "कोशिका संरचना", "कोशिका विभाजन", "प्रकाश संश्लेषण" हैं।

इन अनुभागों की सामग्री गल्किन एम.ए. द्वारा संकलित विश्वविद्यालयों के आवेदकों के लिए मैनुअल में विस्तृत है।

मैनुअल के रूप और सामग्री के संबंध में सभी टिप्पणियों और सुझावों को कृतज्ञता के साथ स्वीकार किया जाएगा।

मैनुअल कंपाइलर।

शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

रूसी संघ

संघीय राज्य बजट शैक्षिक संस्थान

उच्च व्यावसायिक शिक्षा

"व्याटका स्टेट यूनिवर्सिटी"

जीव विज्ञान विभाग

सूक्ष्म जीव विज्ञान विभाग

आई.वी. दारमोव

सामान्य जीव विज्ञान

व्याख्यान पाठ्यक्रम

ट्यूटोरियल

सभी प्रशिक्षण प्रोफाइल के दिशा 020400.62 "जीव विज्ञान" के छात्रों के लिए पाठ्यपुस्तक के रूप में FGBOU VPO "व्याटका स्टेट यूनिवर्सिटी" की कार्यप्रणाली परिषद की संपादकीय और प्रकाशन समिति द्वारा अनुमोदित

समीक्षक:

जैव प्रौद्योगिकी विभाग FGBOU VPO "व्याटका स्टेट यूनिवर्सिटी" के एसोसिएट प्रोफेसर,

जैविक विज्ञान के उम्मीदवार ओ। एन। शुप्लेट्सोवा;

मुख्य शोधकर्ता, अनुसंधान केंद्र 33 रूसी संघ के रक्षा मंत्रालय के केंद्रीय अनुसंधान संस्थान, किरोव, डॉक्टर ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज, प्रोफेसर वी.बी. कलिनिन्स्की

दारमोव, आई.वी.

यूडीसी 573(07)

पाठ्यपुस्तक "सामान्य जीव विज्ञान" अनुशासन का अध्ययन करने वाले सभी प्रशिक्षण प्रोफाइल के दिशा 020400.62 "जीव विज्ञान" के छात्रों के लिए अभिप्रेत है।

वे। संपादक ई.वी. कायगोरोद्त्सेवा

© व्यत्सू, 2014

1. जीव विज्ञान एक विज्ञान के रूप में। जीवित प्रणालियों के गुण………………………………4

2. कोशिका विज्ञान की मूल बातें। प्रोकैरियोट्स …………………………………..17

3. कोशिका विज्ञान की मूल बातें। यूकेरियोट्स। झिल्ली घटक …………….21

4. कोशिका विज्ञान की मूल बातें। यूकेरियोट्स। गैर-झिल्ली घटक………..29

5. अलैंगिक प्रजनन। मिटोसिस ……………………………………………..34

6. यौन प्रजनन। अर्धसूत्रीविभाजन ………………………………………………… 43

7. आनुवंशिकता के मुख्य पैटर्न ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………

8. परिवर्तनशीलता के मूल पैटर्न …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………

9. जैविक विविधता……………………………………………….79

प्रयुक्त स्रोतों की सूची…………………………….105

व्याख्यान #1

व्याख्यान विषय: एक विज्ञान के रूप में जीव विज्ञान . जीवित प्रणालियों के गुण।

व्याख्यान योजना:

1. जीव विज्ञान एक विज्ञान के रूप में

2. जीव विज्ञान के तरीके

3. जीव विज्ञान की मूल अवधारणाएं

4. जीवन यापन के संगठन के स्तर

5. जीवित प्रणालियों के मूल गुण

6. एक जीवित जीव और जीवन की आधुनिक परिभाषा

1. जीव विज्ञान एक विज्ञान के रूप में

जीवविज्ञान (जीआर। बायोस- एक जिंदगी, लोगो- शब्द, सिद्धांत) - जीवन के बारे में, वन्य जीवन के बारे में विज्ञान का एक सेट। जीव विज्ञान विषय - जीवों की संरचना, उनके कार्य, उत्पत्ति, विकास, पर्यावरण के साथ संबंध। साथ ही भौतिकी, रसायन विज्ञान, खगोल विज्ञान, भूविज्ञान आदि। को संदर्भित करता है प्राकृतिक विज्ञान.

जीवविज्ञान सबसे पुराने विज्ञानों में से एक है, हालांकि यह शब्द केवल 1797 में प्रकट हुआ (इसके लेखक शरीर रचना विज्ञान के जर्मन प्रोफेसर टी। रुज़ (1771-1803) हैं। अरस्तू (384-322 ईसा पूर्व) को अक्सर "जीव विज्ञान का पिता" कहा जाता है। जो जानवरों के पहले वर्गीकरण से संबंधित है।

क्या हैं peculiaritiesएक विज्ञान के रूप में जीव विज्ञान?

1.1 जीव विज्ञान बारीकी से दर्शनशास्त्र से जुड़े. यह इस तथ्य के कारण है कि प्राकृतिक विज्ञान की 3 मूलभूत समस्याओं में से 2 जैविक अनुसंधान का विषय हैं।

1. ब्रह्मांड की उत्पत्ति की समस्या, अंतरिक्ष, सामान्य रूप से प्रकृति (भौतिकी, खगोल विज्ञान इससे संबंधित है)।

2. जीवन की उत्पत्ति की समस्या, अर्थात्। निर्जीव से जी रहे हैं।

3. कारण की उत्पत्ति और उसके वाहक के रूप में मनुष्य की समस्या।

इन सवालों के समाधान का समाधान से गहरा संबंध है दर्शनशास्त्र का मूल प्रश्नसबसे पहले क्या आता है - पदार्थ या चेतना? इसलिए, जीव विज्ञान में एक महत्वपूर्ण स्थान पर दार्शनिक पहलुओं का कब्जा है।

1.2. सामाजिक और नैतिक मुद्दों के साथ जीव विज्ञान का संबंध।

सामाजिक डार्विनवाद, उदाहरण के लिए, "प्राकृतिक चयन" की अवधारणा को मानव समाज में स्थानांतरित करता है, वर्गों के बीच अंतर को जैविक कारकों द्वारा समझाया जाता है।

अन्य उदाहरण: नस्लवाद, अंग प्रत्यारोपण, उम्र बढ़ने की समस्या।

1.3. गहरा विशेषज्ञताजीव विज्ञान।

जीव विज्ञान के भेदभाव के परिणामस्वरूप अध्ययन की वस्तु सेनिजी जैविक विज्ञान उत्पन्न हुआ: वनस्पति विज्ञान, प्राणी विज्ञान, सूक्ष्म जीव विज्ञान (जीवाणु विज्ञान, विषाणु विज्ञान, माइकोलॉजी, आदि)।

जैविक विज्ञान का एक अन्य प्रभाग - संगठन के स्तर और जीवित पदार्थ के गुणों के अनुसारकीवर्ड: आनुवंशिकी (आनुवंशिकता), कोशिका विज्ञान (सेलुलर स्तर), शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान (जीवों की संरचना और कार्यप्रणाली), पारिस्थितिकी (पर्यावरण के साथ जीवों का संबंध), आदि।

नतीजतन एकीकरण अन्य विज्ञानों के साथ उत्पन्न हुआ: जैव रसायन, जैवभौतिकी, रेडियोबायोलॉजी, अंतरिक्ष जीव विज्ञान, आदि।

वे। जीव विज्ञान विज्ञान का एक जटिल है, और सामान्य जीव विज्ञान संरचना, जीवन, विकास, जीवों की उत्पत्ति के सबसे सामान्य पैटर्न के अध्ययन में लगे हुए हैं। सामान्य जीव विज्ञान जिस मुख्य प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करता है वह है जीवन क्या है?

1.4. वर्तमान में, जीव विज्ञान, जबकि शेष सैद्धांतिक आधार जीने का ज्ञान सीधे हो जाता है उत्पादक शक्ति , नई तकनीकों को जन्म देता है: जैव प्रौद्योगिकी, आनुवंशिक और सेल इंजीनियरिंग, आदि।

जीवविज्ञान– जीवित प्रकृति का विज्ञान जो जीवन को पदार्थ के एक विशेष रूप, उसके अस्तित्व और विकास के नियमों के रूप में अध्ययन करता है।जीव विज्ञान, सबसे पहले, जीवन के बारे में ज्ञान का एक जटिल और वैज्ञानिक विषयों (300 से अधिक) का एक समूह है जो जीवित चीजों का अध्ययन करता है: रासायनिक संरचना, ठीक और मोटे संरचना, वितरण, कार्यप्रणाली, इसका अतीत, वर्तमान और भविष्य, साथ ही साथ व्यावहारिक महत्व और अनुप्रयोग के रूप में। आधुनिक अर्थों में "जीव विज्ञान" शब्द को एक साथ 1802 में जे.-बी द्वारा पेश किया गया था। लैमार्क और जर्मन प्रकृतिवादी जी. आर. ट्रेविरानस।

विषय जीव विज्ञान अध्ययन - जीवन की सभी अभिव्यक्तियाँ:

जीवित जीवों की संरचना और कार्य, विकास और वितरण (प्रोकैरियोट्स, प्रोटिस्ट, पौधे, कवक, जानवर और मनुष्य);

प्राकृतिक समुदायों की संरचना, कार्य और विकास, एक दूसरे के साथ उनके संबंध और पर्यावरण;

जीवित जीवों का ऐतिहासिक विकास और विकास।

कार्यवह जीव विज्ञान तय करता है:

जीवों के सामान्य गुणों और विविधता की पहचान और स्पष्टीकरण;

विभिन्न रैंकों की जीवित प्रणालियों की संरचना और कार्यप्रणाली में पैटर्न का ज्ञान, उनके अंतर्संबंध, स्थिरता और गतिशीलता;

ऐतिहासिक विकास का अध्ययन जैविक दुनिया;

प्राप्त आंकड़ों के आधार पर विश्व का वैज्ञानिक चित्र बनाना;

जीवमंडल की सुरक्षा और प्रकृति की खुद को पुन: पेश करने की क्षमता सुनिश्चित करना।

तरीकोंसमस्याओं को हल करने के लिए उपयोग किया जाता है:

- अवलोकन: जैविक घटनाओं का वर्णन करना संभव बनाता है;

-तुलना: आपको विभिन्न घटनाओं के लिए सामान्य पैटर्न खोजने की अनुमति देता है;

- प्रायोगिक (प्रयोग): शोधकर्ता कृत्रिम रूप से ऐसी स्थिति बनाता है जो जैविक वस्तुओं के गुणों का अध्ययन करने में मदद करता है;

- मोडलिंग: के जरिए कंप्यूटर प्रौद्योगिकीव्यक्तिगत जैविक प्रक्रियाओं या घटनाओं की नकल की जाती है (दिए गए मापदंडों में जैविक प्रणाली का व्यवहार):

- ऐतिहासिक: आधुनिक जैविक दुनिया और उसके अतीत के आंकड़ों के आधार पर, जीवित प्रकृति के विकास की प्रक्रियाओं का अध्ययन करने की अनुमति देता है (पहली बार सी। डार्विन द्वारा उपयोग किया गया)।

जैविक प्रक्रियाओं का वर्णन और अध्ययन करने के लिए, जीवविज्ञानी भी विधियों का उपयोग करते हैं: रासायनिक, भौतिक, गणितीय, तकनीकी विज्ञान, भूगोल, भूविज्ञान, भू-रसायन विज्ञान, आदि। परिणामस्वरूप, संबंधित (सीमा) विषय उत्पन्न होते हैं - जैव रसायन, बायोफिज़िक्स, मृदा विज्ञान, रेडियोबायोलॉजी, रेडियोइकोलॉजी , आदि डी।

सभी विज्ञानों को वर्गीकृत किया जा सकता है:

· अध्ययन के विषय पर:

- जीव विज्ञानं(जानवरों की उत्पत्ति, संरचना और विकास, उनके जीवन के तरीके, वितरण का अध्ययन करता है पृथ्वी), जिसमें संकीर्ण अनुशासन शामिल हैं - कीटविज्ञान(कीड़ों के बारे में) पक्षीविज्ञान(पक्षियों के बारे में) इहतीओलोगी(मछली के बारे में) थियोलॉजी(स्तनधारियों के बारे में);

- वनस्पति विज्ञान(वितरक जीवों, उनकी उत्पत्ति, संरचना, विकास, महत्वपूर्ण गतिविधि, गुण, विविधता, वर्गीकरण, साथ ही पृथ्वी की सतह पर पौधों के समुदायों की संरचना, विकास और स्थान का अध्ययन - फाइटोकेनोसिस), जिसके भीतर वे ब्रायोलॉजी (काई के बारे में), डेंड्रोलॉजी (पेड़ों के बारे में) भेद करते हैं;

- कीटाणु-विज्ञान(सूक्ष्मजीव);

- कवक विज्ञान(मशरूम);

- लाइकेनोलॉजी(लाइकेन);

- अल्गोलोजी(समुद्री शैवाल);

- विषाणु विज्ञान(वायरस);

- जल जीव विज्ञान(जलीय वातावरण में रहने वाले जीवों का अध्ययन), आदि;

· शरीर के गुणों के अध्ययन पर:

- शरीर रचनाऔर आकृति विज्ञान(उनके अध्ययन का विषय जीवों की बाहरी और आंतरिक संरचना और आकार है);

- शरीर क्रिया विज्ञान(जीवित जीवों के कार्यों, उनके परस्पर संबंध, बाहरी और आंतरिक स्थितियों पर निर्भरता का अध्ययन करता है); मानव शरीर क्रिया विज्ञान, जानवरों, पौधों, आदि के शरीर विज्ञान में उप-विभाजित;

-कोशिका विज्ञान(जीवों की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई के रूप में कोशिका का अध्ययन करता है;

- ऊतक विज्ञान(पशु जीवों के ऊतकों की संरचना का अध्ययन करता है);

- व्यक्तिगत विकास के भ्रूणविज्ञान और जीव विज्ञान(व्यक्तिगत विकास के पैटर्न का अध्ययन);

- पारिस्थितिकी(पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ उनके संबंधों में जानवरों और पौधों के जीवन के तरीके का अध्ययन करता है), आदि।

· कुछ शोध विधियों के उपयोग पर:

- जीव रसायन(जीवों की रासायनिक संरचना, संरचना और कार्यों का अध्ययन करता है रासायनिक पदार्थरासायनिक तरीके);

- जीव पदाथ-विद्य(भौतिक विधियों का उपयोग करके कोशिकाओं और जीवों में भौतिक और भौतिक-रासायनिक घटनाओं का अध्ययन);

- बॉयोमीट्रिक्स(जीवित निकायों, उनके भागों, प्रक्रियाओं और प्रतिक्रियाओं और बाद की गणना के माप के आधार पर, निर्भरता स्थापित करने के लिए डेटा का गणितीय प्रसंस्करण करता है, पैटर्न जो व्यक्तिगत घटनाओं और प्रक्रियाओं का वर्णन करते समय अदृश्य होते हैं), आदि;

- आनुवंशिकी(आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के पैटर्न का अध्ययन करता है);

· पर व्यावहारिक आवेदन जैविक ज्ञान:

- जैव प्रौद्योगिकी(औद्योगिक तरीकों का एक सेट जो मूल्यवान उत्पादों को प्राप्त करने के लिए उच्च दक्षता वाले जीवित जीवों का उपयोग करना संभव बनाता है - एंटीबायोटिक्स, एमिनो एसिड, प्रोटीन, विटामिन, हार्मोन इत्यादि, पौधों को कीटों और बीमारियों से बचाने के लिए, पर्यावरण प्रदूषण से निपटने के लिए, में उपचार सुविधाएंआदि।);

- कृषि जीव विज्ञान(कृषि फसलों की खेती के बारे में ज्ञान का परिसर);

- चयन(मनुष्यों के लिए आवश्यक गुणों के साथ पौधों की किस्मों, जानवरों की नस्लों और सूक्ष्मजीवों के उपभेदों को बनाने के तरीकों का विज्ञान);

- पशुपालन, पशु चिकित्सा, चिकित्सा जीव विज्ञान, फाइटोपैथोलॉजीऔर आदि।;

· जीवित चीजों के संगठन के स्तर के अध्ययन पर:

- आणविक जीव विज्ञान(आणविक आनुवंशिक स्तर पर जीवन की घटनाओं की खोज करता है और अणुओं की त्रि-आयामी संरचना के महत्व को ध्यान में रखता है);

- कोशिका विज्ञानऔर ऊतक विज्ञान(जीवित जीवों की कोशिकाओं और ऊतकों का अध्ययन);

- जनसंख्या-प्रजाति जीव विज्ञान(अध्ययन आबादी);

- बायोकेनोलॉजी(बायोगेकेनोज का अध्ययन);

- सामान्य जीव विज्ञान(जीवन के सार को प्रकट करने वाले सामान्य पैटर्न का अध्ययन करता है);

- जैवभूगोल(पृथ्वी पर जीवित जीवों के भौगोलिक वितरण के सामान्य पैटर्न का अध्ययन करता है;

- वर्गीकरण(जीवों की विविधता और समूहों में उनके वितरण का अध्ययन करता है);

- जीवाश्म विज्ञान(जानवरों और पौधों के अवशेषों पर जैविक दुनिया के इतिहास का अध्ययन);

- विकासवादी सिद्धांत(वन्यजीवों के ऐतिहासिक विकास और जैविक दुनिया की विविधता का अध्ययन करता है)।

उपलब्धियों का व्यावहारिक महत्व और अनुप्रयोग आधुनिक जीव विज्ञान:

1. जीव विज्ञान कई विज्ञानों का सैद्धांतिक आधार है।

2. प्रकृति की व्यवस्था में मनुष्य के स्थान को समझने, जीवों और उनके आसपास की निर्जीव प्रकृति के बीच संबंधों को समझने के लिए जीव विज्ञान का ज्ञान आवश्यक है।

3. कृषि उत्पादन और चिकित्सा की प्रगति पर जीव विज्ञान का निर्णायक प्रभाव है:

पर्यावरण संरक्षण;

पौधे, पशु और मानव रोगों की पहचान, रोकथाम और उपचार;

मछली पालन और फर खेती का विस्तार;

नए क्षेत्रों के आर्थिक कारोबार में भागीदारी;

सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों के चयन का विकास;

विभिन्न क्षेत्रों और समग्र रूप से जीवमंडल की स्थिति में पारिस्थितिक स्थितियों का पूर्वानुमान लगाना।

4. चिकित्सा शिक्षा की प्रणाली में जैविक प्रशिक्षण एक विशेष स्थान रखता है।

5. कई जैविक सिद्धांत और प्रावधान

प्रौद्योगिकी में प्रयुक्त:

वे भोजन, प्रकाश, सूक्ष्मजीवविज्ञानी और अन्य उद्योगों में कई उद्योगों का आधार हैं।

6. सेलुलर और जेनेटिक इंजीनियरिंग (मानव इंसुलिन, सोमाटोट्रोपिक हार्मोन, इंटरफेरॉन, इम्यूनोजेनिक तैयारी, टीके, आदि को संश्लेषित करने में सक्षम सूक्ष्मजीवों के उपभेदों को प्राप्त करने) के आधार पर बनाई गई आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी को व्यापक रूप से पेश किया जा रहा है।

8. आनुवंशिक अनुसंधान ने कई मानव वंशानुगत रोगों के प्रारंभिक (प्रसवपूर्व) निदान, उपचार और रोकथाम के तरीकों को विकसित करना संभव बना दिया है।

आत्म नवीकरण – जीवों की क्षमता लगातार संरचनात्मक तत्वों - अणुओं, एंजाइमों, ऑर्गेनेल, कोशिकाओं को नवीनीकृत करने के लिए - "घबराहट" को बदलकर जो अपने कार्यों (रक्त कोशिकाओं, त्वचा एपिडर्मल कोशिकाओं, आदि) को पूरा कर चुके हैं।इस मामले में, जीव पदार्थों और ऊर्जा का उपयोग करते हैं जो कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं ( पदार्थ और ऊर्जा का प्रवाह) स्व-नवीकरण प्रदान करें उपापचयऔर ऊर्जा रूपांतरण, मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएं, पृथक्ता.

आत्म प्रजनन – अपने वंशजों में माता-पिता के रूपों की संरचना और कार्यों को संरक्षित करते हुए जीवित जीवों की अपनी तरह का उत्पादन करने की क्षमता. जब जीवित जीव प्रजनन करते हैं, तो संतान आमतौर पर अपने माता-पिता की तरह दिखती है: बिल्लियाँ बिल्ली के बच्चे को जन्म देती हैं, कुत्ते पिल्लों को जन्म देते हैं। सिंहपर्णी के बीज वापस सिंहपर्णी में विकसित हो जाएंगे। प्रजनन और स्व-प्रजनन की संपत्ति प्रदान करता है। स्व-प्रजनन की प्रक्रिया संगठन के लगभग सभी स्तरों पर की जाती है। प्रजनन के लिए धन्यवाद, न केवल पूरे जीव, बल्कि कोशिकाएं, कोशिका अंग (माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स) विभाजन के बाद अपने पूर्ववर्तियों के समान हैं। एक डीएनए अणु से, जब इसे दोगुना किया जाता है, तो दो बेटी अणु बनते हैं, जो मूल एक को पूरी तरह दोहराते हैं। स्व-प्रजनन पर आधारित है मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएंयानी सूचना के आधार पर नए अणुओं और संरचनाओं का निर्माण ( सूचना का प्रवाह) डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में एम्बेडेड। इसलिए, स्व-प्रजनन घटना से निकटता से संबंधित है वंशागति.

आत्म नियमन – लगातार बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवों की क्षमता उनकी स्थिरता बनाए रखने के लिए रासायनिक संरचनाऔर पदार्थ, ऊर्जा और सूचना के प्रवाह के आधार पर शारीरिक प्रक्रियाओं (होमियोस्टेसिस) के प्रवाह की तीव्रता।साथ ही, पोषक तत्वों के सेवन की कमी से शरीर के आंतरिक संसाधन जुटाए जाते हैं, और अधिकता इन पदार्थों के भंडारण का कारण बनती है। नियामक प्रणालियों की गतिविधि के कारण स्व-नियमन विभिन्न तरीकों से किया जाता है - तंत्रिका और अंतःस्रावी - और आधारित है प्रतिक्रिया के सिद्धांत पर: किसी विशेष प्रणाली को चालू करने का संकेत किसी पदार्थ की सांद्रता या किसी प्रणाली की स्थिति में परिवर्तन हो सकता है। इस प्रकार, रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता में वृद्धि से अग्नाशयी हार्मोन इंसुलिन के उत्पादन में वृद्धि होती है, जिससे रक्त में इस शर्करा की मात्रा कम हो जाती है; रक्त शर्करा के स्तर में कमी रक्तप्रवाह में हार्मोन की रिहाई को धीमा कर देती है। ऊतक में कोशिकाओं की संख्या में कमी (छीलने के दौरान, त्वचा के डर्माब्रेशन, आघात के परिणामस्वरूप) शेष कोशिकाओं के बढ़ते प्रजनन का कारण बनती है; कोशिकाओं की सामान्य संख्या की बहाली गहन कोशिका विभाजन की समाप्ति के बारे में संकेत देती है)।

जीवित चीजों की विशेषता वाले अन्य गुणों में से कुछ कमोबेश निर्जीव प्रकृति में होने वाली प्रक्रियाओं के समान हैं।

रासायनिक संरचना की एकता. जीवित जीव अपनी रासायनिक संरचना (न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, आदि) द्वारा निर्जीवों से काफी स्पष्ट रूप से अलग होते हैं। जीवित प्राणी निर्जीव वस्तुओं के समान तत्वों से बने होते हैं। लेकिन वे शरीर में जटिल अणु बनाते हैं जो निर्जीव प्रकृति में नहीं पाए जाते हैं। इसके अलावा, सजीव और निर्जीव चीजों में इन तत्वों का अनुपात भी भिन्न होता है। यदि ऑक्सीजन के साथ-साथ निर्जीव प्रकृति की तात्विक संरचना का प्रतिनिधित्व किया जाता है सिलिकॉन, लोहा, मैग्नीशियम, अल्युमीनियमआदि, तो जीवों में 98% रासायनिक संरचना केवल चार तत्वों पर पड़ती है - कार्बन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजनऔर ऑक्सीजन।इसके अलावा, सभी जीवित जीव मुख्य रूप से जटिल कार्बनिक अणुओं के चार समूहों से निर्मित होते हैं: प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और न्यूक्लिक एसिड। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि रचना रासायनिक तत्वनिर्जीव प्रकृति के विभिन्न वातावरणों में, जीवित जीवों के विपरीत, अलग है। जलमंडल का प्रभुत्व है हाइड्रोजनऔर ऑक्सीजन, वातावरण में नाइट्रोजनऔर ऑक्सीजन,स्थलमंडल में सिलिकॉनऔर ऑक्सीजन.

चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण. इस सामान्य सम्पतिसभी जीवित चीजों का शरीर में होने वाले सभी रासायनिक परिवर्तनों का एक समूह है और जीवन के संरक्षण और प्रजनन को सुनिश्चित करता है। जीवस्थिर स्थिर अवस्था में एक खुली प्रणाली है:पर्यावरण से पदार्थ और ऊर्जा की निरंतर आपूर्ति की दर प्रणाली से पदार्थ और ऊर्जा के निरंतर स्थानांतरण की दर से संतुलित होती है।

शरीर पर्यावरण से पदार्थों और ऊर्जा का उपभोग करता है, उन्हें प्रदान करने के लिए उपयोग करता है रसायनिक प्रतिक्रिया, और फिर पर्यावरण में लौटता है लेकिन एक अलग रूप में, ऊर्जा की एक समान मात्रा (गर्मी के रूप में) और पदार्थ (क्षय उत्पादों के रूप में)। जीव इस प्रक्रिया में पर्यावरण से पदार्थों का उपभोग करते हैं पोषण. स्वपोषक- पौधे, अधिकांश प्रोटिस्ट और प्रकाश संश्लेषण में सक्षम कुछ प्रोकैरियोट्स स्वयं प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। विषमपोषणजों- जानवर, कवक, प्रोटिस्ट का हिस्सा और अधिकांश प्रोकैरियोट्स अन्य जीवों के कार्बनिक पदार्थों का उपयोग करते हैं, उन्हें एंजाइमों के साथ तोड़ते हैं और दरार उत्पादों को आत्मसात करते हैं।

महत्वपूर्ण भाग कार्बनिक पदार्थ(कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, लिपिड), स्वपोषी या विषमपोषी पोषण के परिणामस्वरूप आते हैं, रासायनिक बंधों में ऊर्जा होती है। श्वसन के दौरान, यह ऊर्जा एटीपी में मुक्त और संग्रहीत होती है। प्रक्रिया में चयापचय के अंतिम उत्पाद, अक्सर विषाक्त होते हैं आवंटन, या उत्सर्जनशरीर से उत्सर्जित होते हैं।

इस प्रकार, जीवों को पर्यावरण और ऊर्जा निर्भरता के साथ चयापचय की विशेषता है। चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण शरीर के सभी हिस्सों की रासायनिक संरचना और संरचना की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं और परिणामस्वरूप, लगातार बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में उनके कामकाज की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। अन्य लक्षण - वृद्धि, चिड़चिड़ापन, आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता, प्रजनन - यह सब चयापचय और इसकी अभिव्यक्ति का परिणाम है।

प्रजनन. प्रजनन के दौरान, जीव अपनी तरह का उत्पादन करते हैं और इस तरह व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि करते हैं। एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में प्रजनन की प्रक्रिया में, किसी विशेष प्रजाति के जीवों के विकास के संकेत, गुण और विशेषताएं संचरित होती हैं। प्रजनन के कारण, प्रजातियों की आबादी एक निश्चित स्तर पर लंबे समय तक बनी रहती है। पीढ़ियों का परिवर्तन लैंगिक और अलैंगिक प्रजनन द्वारा प्रदान किया जाता है।

वंशागति।में है जीवों की अपनी विशेषताओं, गुणों और विकास की विशेषताओं को पीढ़ी से पीढ़ी तक पुन: पेश करने की क्षमता. आनुवंशिकता का आधार आनुवंशिक जानकारी के वाहकों की स्थिरता है, अर्थात डीएनए अणुओं की संरचना की स्थिरता। डीएनए में निहित आनुवंशिक जानकारी जीव के विकास की संभावित सीमाओं, उसकी संरचनाओं, कार्यों और प्रतिक्रियाओं को निर्धारित करती है वातावरण. इसी समय, संतान आमतौर पर अपने माता-पिता के समान होते हैं, लेकिन उनके समान नहीं होते हैं।

परिवर्तनशीलता. जीवों की ओण्टोजेनेसिस के दौरान नए गुणों और विशेषताओं को प्राप्त करने और पुराने को खोने की क्षमता,बुलाया परिवर्तनशीलता। यह गुण, जैसा कि यह था, आनुवंशिकता के विपरीत है, लेकिन साथ ही यह इसके साथ निकटता से जुड़ा हुआ है, क्योंकि इस मामले में कुछ लक्षणों के विकास को निर्धारित करने वाले जीन बदल जाते हैं। यदि मैट्रिसेस का प्रजनन - डीएनए अणु - हमेशा पूर्ण सटीकता के साथ होता है, तो जीवों के प्रजनन के दौरान, केवल पहले मौजूद सुविधाओं को विरासत में मिलेगा, और प्रजातियों का अनुकूलन पर्यावरणीय परिस्थितियों को बदलना असंभव होगा। फलस्वरूप, परिवर्तनशीलता - यह जीवों की नए लक्षण और गुण प्राप्त करने की क्षमता है, जो डीएनए अणुओं में परिवर्तन पर आधारित है। इस प्रकार, डीएनए अणुओं का स्व-दोहराव न केवल वंशजों में माता-पिता की वंशानुगत विशेषताओं को संरक्षित करना संभव बनाता है, बल्कि उनसे विचलन भी करता है, अर्थात परिवर्तनशीलता, जिसके परिणामस्वरूप जीव नई विशेषताओं और गुणों को प्राप्त करते हैं। परिवर्तनशीलता . के लिए विविध सामग्री बनाती है प्राकृतिक चयन, यानी, अस्तित्व की विशिष्ट परिस्थितियों के लिए सबसे अनुकूलित व्यक्तियों का चयन स्वाभाविक परिस्थितियां, जो बदले में, जीवन के नए रूपों, नए प्रकार के जीवों के उद्भव की ओर ले जाता है।

तरक्की और विकास।प्रजनन की विधि (अलैंगिक या यौन) के बावजूद, एक युग्मनज, बीजाणुओं, कलियों या कोशिकाओं से बनने वाली सभी पुत्री केवल विरासत में मिली हैं आनुवंशिक जानकारी, यानी, कुछ लक्षण और गुण दिखाने की क्षमता। नया जीव प्राप्त वंशानुगत जानकारी को किस क्रम में लागू करता है तरक्की और विकास। विकास – शरीर की बाहरी या आंतरिक संरचना में परिवर्तन।जीवित जीवों के विकास का प्रतिनिधित्व किया जाता है ओटोजेनी ( व्यक्तिगत विकास) और फ़ाइलोजेनेसिस ( ऐतिहासिक विकास) . ओण्टोजेनेसिस के दौरान, जीव के व्यक्तिगत गुण धीरे-धीरे और लगातार प्रकट होते हैं (बच्चों में आंखों के रंग की अभिव्यक्ति, सिर को पकड़ने, बैठने, चलने, दांतों की उपस्थिति आदि) की क्षमता। विकास साथ है विकास – विकासशील जीव के आकार में क्रमिक वृद्धि,चयापचय के परिणामस्वरूप कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि और बाह्य कोशिकाओं के द्रव्यमान के संचय की प्रक्रिया के कारण। विकास की प्रक्रिया में, व्यक्ति का एक विशिष्ट संरचनात्मक संगठन उत्पन्न होता है, और इसके द्रव्यमान में वृद्धि के कारण होता है मैक्रोमोलेक्यूल्स, कोशिकाओं की प्राथमिक संरचना और स्वयं कोशिकाओं का प्रजनन। कई पीढ़ियों के परिवर्तन के साथ, प्रजातियों में परिवर्तन होता है, या फ़ाइलोजेनेसिस (विकास) – यह नई प्रजातियों के गठन और जीवन की प्रगतिशील जटिलता के साथ जीवित प्रकृति का अपरिवर्तनीय और निर्देशित विकास है।

चिड़चिड़ापन।विकास के दौरान, जीवों का विकास हुआ है बाहरी या आंतरिक वातावरण के प्रभावों का चुनिंदा रूप से जवाब देने की क्षमता– चिड़चिड़ापन उदाहरण के लिए, स्तनधारियों में, जब शरीर का तापमान बढ़ जाता है, तो त्वचा में रक्त वाहिकाएं फैल जाती हैं, अतिरिक्त गर्मी समाप्त हो जाती है और इस तरह शरीर का इष्टतम तापमान बहाल हो जाता है।

शरीर के आसपास की पर्यावरणीय परिस्थितियों में कोई भी परिवर्तन होता हैउत्तेजक , और बाहरी उत्तेजनाओं के लिए शरीर की प्रतिक्रिया इसकी संवेदनशीलता और चिड़चिड़ापन की अभिव्यक्ति के संकेतक के रूप में कार्य करती है। चिड़चिड़ापन की अभिव्यक्ति का सबसे प्रभावशाली रूप है गति. पौधों में, यह उष्ण कटिबंधऔर नास्टिआ, विरोध के लिए - टैक्सी; बहुकोशिकीय जीवों की प्रतिक्रियाएँ - सजगतातंत्रिका तंत्र के माध्यम से किया जाता है। "अड़चन - प्रतिक्रिया" का संयोजन अनुभव के रूप में संचित किया जा सकता है और भविष्य में शरीर द्वारा उपयोग किया जा सकता है।

पर्यावरण के लिए अनुकूलन।जीवित जीव न केवल अपने पर्यावरण के अनुकूल होते हैं, बल्कि उनकी जीवन शैली से भी पूरी तरह मेल खाते हैं। संरचना, जीवन और व्यवहार की विशेषताएं जो उनके आवास में अस्तित्व और प्रजनन सुनिश्चित करती हैं, कहलाती हैं अनुकूलन (उपकरण)।

विवेक और अखंडता. विसंगति पदार्थ की एक सार्वभौमिक संपत्ति है: प्रत्येक परमाणु में प्राथमिक कण होते हैं, परमाणु एक अणु बनाते हैं। सरल अणु जटिल यौगिकों या क्रिस्टल आदि का हिस्सा होते हैं। जीवित प्रणालियां निर्जीव वस्तुओं से उनकी असाधारण जटिलता और उच्च संरचनात्मक और कार्यात्मक क्रम में तेजी से भिन्न होती हैं। एक ही समय में, एक अलग जीव, या एक अन्य जैविक प्रणाली (प्रजाति, बायोगेकेनोसिस, आदि), असतत और अभिन्न है, अर्थात, इसमें अलग-अलग पृथक (पृथक और अंतरिक्ष में सीमांकित) होते हैं, लेकिन फिर भी आपस में निकटता से संबंधित और परस्पर क्रिया करते हैं भाग जो एक कार्यात्मक एकता बनाते हैं। किसी भी प्रकार के जीवों में व्यक्तिगत व्यक्ति शामिल होते हैं। एक उच्च संगठित व्यक्ति का शरीर स्थानिक रूप से सीमांकित अंगों का निर्माण करता है, जो बदले में, व्यक्तिगत कोशिकाओं से मिलकर बनता है। कोशिका के ऊर्जा तंत्र को माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा दर्शाया जाता है, राइबोसोम द्वारा प्रोटीन संश्लेषण का तंत्र, आदि मैक्रोमोलेक्यूल्स (प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, आदि) तक, जिनमें से प्रत्येक अपना कार्य तभी कर सकता है जब वह दूसरों से स्थानिक रूप से अलग हो। . शरीर की संरचना की असंगति ही इसके संरचनात्मक क्रम का आधार है, यह बिना क्रिया को रोके "घिसे" संरचनात्मक तत्वों को बदलकर अपने निरंतर आत्म-नवीकरण की संभावना पैदा करता है। एक प्रजाति की असंगति मृत्यु या प्रजनन से अप्राप्य व्यक्तियों के उन्मूलन और जीवित रहने के लिए उपयोगी लक्षणों वाले व्यक्तियों के संरक्षण के माध्यम से इसके विकास की संभावना को निर्धारित करती है।