cell cycle and cell division class 11 notes Hindi

 प्रत्येक जीव अपना जीवन एकल कोशिका से शुरू करता है और बड़े जीव का निर्माण करता है। सभी जीवित कोशिकाएं आकार में बढ़ती हैं और दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित होकर पुनरुत्पादन करती हैं, यानी, प्रत्येक पैतृक कोशिका विभाजित होती है और हर बार विभाजित होने पर दो बेटी कोशिकाओं को जन्म देती है, जो फिर से बढ़ती, विभाजित होती हैं और नई कोशिका आबादी को जन्म देती हैं।

इसलिए, विकास और विभाजन के ऐसे चक्र एकल कोशिका को एक संरचना बनाने की अनुमति देते हैं जिसमें लाखों कोशिकाएं होती हैं। इसलिए, एककोशिकीय युग्मज से एक बहुकोशिकीय जीव का विकास कोशिका विभाजन की प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है।

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Topic 1 Cell Cycle and Mitosis  

 

 

cell cycle class 11

सभी जीवित जीवों में कोशिका विभाजन एक आवश्यक प्रक्रिया है। कोशिका विभाजन की विधि मूल रूप से सभी जीवों में समान होती है। एक कोशिका के विभाजन की प्रक्रिया के दौरान, डीएनए प्रतिकृति और कोशिका वृद्धि जैसी प्रक्रियाएं अनुक्रमिक और समन्वित तरीके से होनी चाहिए ताकि बरकरार जीनोम के साथ संतति कोशिकाओं के सही विभाजन और गठन को सुनिश्चित किया जा सके।

कोशिका चक्र घटनाओं का एक क्रमबद्ध क्रम या चरणों का एक समूह है जिसके द्वारा एक कोशिका अपने जीनोम की नकल करती है, कोशिका के अन्य घटकों (कोशिका के लिए महत्वपूर्ण) को संश्लेषित करती है और अंततः दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है।

साइटोप्लाज्मिक वृद्धि के संदर्भ में, कोशिका वृद्धि एक सतत प्रक्रिया है, जबकि डीएनए संश्लेषण केवल कोशिका चक्र के एक विशिष्ट चरण के दौरान होता है। घटनाओं की एक श्रृंखला द्वारा डीएनए (गुणसूत्र) को आगे बेटी नाभिक में वितरित किया जाता है। ये सभी घटनाएँ अच्छी तरह से समन्वित हैं और __ आनुवंशिक नियंत्रण के अधीन हैं।

Phases of Cell Cycle

एक विशिष्ट यूकेरियोटिक कोशिका (मानव कोशिका) हर 24 घंटे में एक बार विभाजित होती है। कोशिका चक्र की यह अवधि एक जीव से दूसरे जीव में और एक कोशिका प्रकार से दूसरे में भिन्न हो सकती है, उदाहरण के लिए, कोशिका चक्र के माध्यम से खमीर कोशिका की प्रगति केवल लगभग 90 मिनट में होती है।

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 The cell cycle is divided into two phases 

i. Interphase

यह एक कोशिका विभाजन के अंत से अगले कोशिका विभाजन की शुरुआत तक की अवधि है, यानी, (दो क्रमिक एम-चरण के बीच)। चूंकि इस स्तर पर कोई दृश्य परिवर्तन नहीं देखा जाता है, इसलिए इंटरफेज़ को बेस्टिंग स्टेज कहा जाता है।

इस चरण की हिम्मत करते हुए, कोशिका खुद को कोशिका वृद्धि और डीएनए प्रतिकृति दोनों के लिए एक व्यवस्थित तरीके से तैयार करती है। इसलिए, इसे तैयारी चरण के रूप में भी जाना जाता है। यह लगभग 90-§6% तक रहता है, यानी सेल चक्र की कुल अवधि का 95% से अधिक।

विभिन्न सिंथेटिक गतिविधियों के आधार पर इंटरफेज़ को आगे तीन उप-चरणों में विभाजित किया गया है

a. G₁(Gap-l)-phase

 

यह समसूत्रण (एम-चरण) और डीएनए की प्रतिकृति की शुरुआत के बीच की अवधि से मेल खाती है। इस अवधि के दौरान कोशिका चयापचय रूप से सक्रिय हो जाती है, लगातार बढ़ती है और खुद को डीएनए प्रतिकृति के लिए तैयार करती है लेकिन डीएनए प्रतिकृति से नहीं गुजरती है।

b. S (Synthesis)-phase

इसे उस चरण के रूप में जाना जाता है जिसमें डीएनए का वास्तविक संश्लेषण या प्रतिकृति होती है। प्रति कोशिका डीएनए की कुल मात्रा दोगुनी हो जाती है, लेकिन इस चरण के दौरान गुणसूत्र संख्या में कोई वृद्धि नहीं देखी जाती है, उदाहरण के लिए, यदि डीएनए की प्रारंभिक मात्रा 2C है तो यह 4C हो जाएगी।

पशु कोशिका के मामले में, एस-चरण के दौरान डीएनए प्रतिकृति नाभिक के अंदर शुरू होती है, जबकि साइटोप्लाज्म में सेंट्रीओल्स का दोहराव होता है।

c. G₂(Gap-2)-phase

 इस चरण को पोस्ट-सिंथेटिक या प्री-माइटोटिक चरण भी कहा जाता है। इस चरण के दौरान डीएनए का संश्लेषण बंद हो जाता है और माइटोसिस के लिए आवश्यक प्रोटीन को संश्लेषित किया जा रहा है, जबकि कोशिका की वृद्धि जारी रहती है। यह कोशिका को विभाजन से गुजरने के लिए तैयार करता है।

इस चरण के दौरान क्षतिग्रस्त डीएनए की मरम्मत और माइटोकॉन्ड्रिया, सेंट्रीओल्स और प्लास्टिड्स का दोहराव होता है।


G₀-phase (Quiescent Stage)

 इसे कोशिका चक्र के निष्क्रिय होने की अवस्था के रूप में जाना जाता है। G0-चरण में कोशिकाएँ उपापचयी रूप से सक्रिय रहती हैं, लेकिन बढ़ती नहीं हैं, अर्थात, जब तक उन्हें जीव की आवश्यकता के आधार पर ऐसा करने के लिए निर्देश नहीं मिलता है, तब तक वे विकसित या अंतर नहीं करती हैं।

वयस्क जानवरों में, कुछ कोशिकाएं जैसे हृदय कोशिकाएं या तंत्रिका कोशिकाएं विभाजन से नहीं गुजरती हैं और कई अन्य कोशिकाएं केवल कभी-कभी विभाजित होती हैं, उन कोशिकाओं को बदलने के लिए जो पहले ही _ खो चुकी हैं (किसी चोट या कोशिका मृत्यु के कारण)।

G₂-चरण पूरा करने के बाद एक सेल या तो G₀-चरण में या सीधे M-चरण में प्रवेश कर सकता है। G₀-चरण की अवधि स्थायी G₀-चरण में मौजूद कॉर्डेट्स की तंत्रिका, हड्डी और हृदय कोशिकाओं को छोड़कर, अनिश्चित काल से लेकर बहुत कम तक भिन्न हो सकती है।

a. M-phase

इंटरफेज़ के बाद, कोशिका एम-चरण या माइटोटिक चरण में प्रवेश करती है।

एम-चरण में किसी भी प्रकार का कोशिका विभाजन शामिल हो सकता है जैसे कि समसूत्रण या समीकरण विभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन या न्यूनीकरण विभाजन। हालांकि, सामान्य तौर पर एम-चरण माइटोटिक चरण को संदर्भित करता है।

एम-चरण में बेटी कोशिकाओं को सेल ऑर्गेनेल और विभिन्न मैक्रोबायोमोलेक्यूल्स का वितरण भी शामिल है।

Mitosis

इस प्रकार के विभाजन में गुणसूत्र स्वयं को दोहराते हैं और समान रूप से बेटी नाभिक में वितरित हो जाते हैं, अर्थात, माता-पिता और संतान कोशिका (द्विगुणित) में गुणसूत्र संख्या समान हो जाती है। इसलिए, इसे समीकरण विभाजन के रूप में भी जाना जाता है। समसूत्री विभाजन को दैहिक कोशिका विभाजन के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि इसके परिणामस्वरूप दैहिक कोशिकाओं का निर्माण होता है।

जंतुओं में द्विगुणित दैहिक कोशिकाओं में समसूत्री कोशिका विभाजन देखा जाता है, जबकि, पौधों में; समसूत्री विभाजन अगुणित और द्विगुणित दोनों कोशिकाओं में देखा जाता है।

समसूत्री विभाजन को गुणसूत्र संघनन, पृथक्करण (कैरियोकाइनेसिस) और कोशिकाद्रव्य विभाजन की छोटी अवधि माना जाता है।

इसे वास्तविक कोशिका विभाजन के चरण के रूप में जाना जाता है, जो नाभिक के विभाजन से शुरू होता है, इसके बाद बेटी गुणसूत्रों का पृथक्करण होता है, अर्थात कैरियोकिनेसिस और साइटोप्लाज्मिक विभाजन के साथ समाप्त होता है,
मैं। ई।, साइटोकाइनेसिस।

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Karyokinesis

इसे आगे चार मुख्य उप-चरणों में विभाजित किया गया है, अर्थात, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़।

i. Prophase

इसे कोशिका विभाजन का सबसे लंबा और सबसे जटिल चरण माना जाता है क्योंकि यह माइटोटिक चरण की कुल अवधि के लगभग 50 मिनट तक रहता है।

यह माइटोसिस का पहला चरण है जो इंटरफेज़ के एस और जी 2-चरण के बाद होता है। इस चरण को क्रोमोसोमल सामग्री के संघनन की शुरुआत के लिए जाना जाता है, जो क्रोमेटिन संघनन की प्रक्रिया के दौरान उलझ जाता है, और अंत में सेंट्रीओल (इंटरफ़ेज़ के एस-चरण के दौरान पहले से ही डुप्लिकेट) कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर बढ़ना शुरू कर देता है।

For the suitability in study we can categoriesprophase as 

a. Early Prophase

इस चरण के दौरान, गुणसूत्र सामग्री का संघनन दो क्रोमैटिड से बना एक कॉम्पैक्ट माइटोटिक गुणसूत्र बनाने के लिए होता है जो सेंट्रोमियर पर एक साथ जुड़े होते हैं।

प्रोफ़ेज़ के दौरान होने वाला सबसे विशिष्ट परिवर्तन माइटोटिक स्पिंडल का निर्माण है। माइटोटिक स्पिंडल असेंबली, सूक्ष्म नलिकाओं और कोशिका कोशिका द्रव्य के प्रोटीनयुक्त घटकों की शुरुआत प्रक्रिया को पूरा करने में मदद करती है।

माइटोटिक स्पिंडल दो जोड़ी सेंट्रीओल्स के बीच बनता है जो कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर पलायन करते हैं।

b. Late Prophase

प्रोफ़ेज़ के अंत में, यानी देर से प्रोफ़ेज़ के दौरान न्यूक्लियोलस धीरे-धीरे विघटित हो जाता है और परमाणु लिफाफा गायब हो जाता है। यह गायब होना भविष्यवाणी के अंत का प्रतीक है।

यदि हम माइक्रोस्कोप के तहत कोशिकाओं को देखते हैं, तो प्रोफ़ेज़ के दौरान कोशिका में न्यूक्लियोलस, न्यूक्लियर लिफाफा, गॉल्गी कॉम्प्लेक्स, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम आदि नहीं दिखाई देंगे।

ii. Metaphase

यह वह चरण है जो देर से प्रोफ़ेज़ में परमाणु लिफाफे के विघटन के बाद शुरू होता है। गुणसूत्र कोशिका के कोशिका द्रव्य के माध्यम से फैलते हैं और सबसे छोटे और सबसे मोटे प्रतीत होते हैं। माइक्रोस्कोप के तहत क्रोमोसोम को आसानी से देखा जा सकता है।

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Mitotic Poison: Colchicine

Colchicine, एक अल्कलॉइड को ऑटम क्रोकस (कोलचिकम ऑटमले) के कॉर्म्स से निकाला जाता है, माइटोसिस के लिए एक जहर के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह सूक्ष्मनलिकाएं की असेंबली को रोककर माइटोटिक स्पिंडल के गठन की अनुमति नहीं देता है। लेकिन क्या गर्म क्रोमोसोम की प्रतिकृति को प्रभावित करता है। इस प्रकार, इस रसायन से उपचारित विभज्योतक कोशिकाएं गुणसूत्रों के दोहरीकरण को दर्शाती हैं। यह आमतौर पर मिटोसिस के मेटाफ़ेज़ पर गिरफ्तारी का कारण बनता है।

इस स्तर पर प्रत्येक गुणसूत्र दो अनुदैर्ध्य धागों (सिस्टर क्रोमैटिड्स) से बना होता है और केंद्र में सेंट्रोमियर द्वारा एक साथ रखा जाता है। प्रत्येक सेंट्रोमियर डिस्क के आकार की संरचनाओं की सतह पर किनेटोकोर्स मौजूद होते हैं, जो क्रोमोसोम के लिए स्पिंडल फाइबर के जुड़ाव में मदद करते हैं।

गुणसूत्र अंततः भूमध्य रेखा पर एक भूमध्यरेखीय तल में व्यवस्थित होते हैं जिसे मेटाफ़ेज़ प्लेट के रूप में जाना जाता है।

Following changes are observed during metaphase

(a) गुणसूत्रों के कीनेटोकोर्स के लिए धुरी के तंतुओं का जुड़ाव।
(b) गुणसूत्रों की गति भूमध्य रेखा और उसके
दोनों ध्रुवों तक धुरी के तंतुओं के माध्यम से मेटाफ़ेज़ प्लेट के साथ संरेखण।

Note:

काइनेटोकोर सेंट्रोमियर की सतह पर डिस्क के आकार की छोटी संरचनाएं हैं, जो कोशिका के केंद्र में स्थिति में स्थानांतरित होने वाले गुणसूत्रों के लिए स्पिंडल फाइबर के लगाव की साइट के रूप में काम करती हैं।

क्रोमोसोम कीर्तिटोकोर पर ध्रुवीय तंतुओं से कीनेटोकोर तंतुओं के माध्यम से जुड़े होते हैं।

iii. Anaphase

यह सबसे छोटी अवधि के चरण के रूप में जाना जाता है, अर्थात, केवल 2-3 मिनट का और यह बहुत ही सरल चरण भी है। इस चरण की शुरुआत में, गुणसूत्रों का विभाजन होता है (जो पहले से ही मेटाफ़ेज़ प्लेट पर व्यवस्थित होते हैं) होता है।
दो बेटी क्रोमैटिड अब भविष्य की बेटी के नाभिक के गुणसूत्र बन जाते हैं और अपने गुणसूत्र तंतुओं के मार्ग के साथ विपरीत ध्रुवों की ओर पलायन करना शुरू कर देते हैं।

इस प्रकार, एनाफेज के दौरान निम्नलिखित परिवर्तन देखे जाते हैं

(a) सेंट्रोमियर का विभाजन और क्रोमैटिड्स का पृथक्करण।
(b) विपरीत ध्रुवों की ओर क्रोमैटिड की गति।

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iv. Telophase

इसे लंबे और जटिल चरण के रूप में माना जाता है जैसे कि समसूत्रण के अंतिम चरण को प्रोफ़ेज़ करना। इस चरण की शुरुआत में, धुरी गायब हो जाती है (साइटोप्लाज्म में अवशोषित) और गुणसूत्र विघटित हो जाते हैं और अपने ध्रुवों पर पहुंचने के बाद अपना व्यक्तित्व खो देते हैं। सामान्य शब्दों में, इस चरण के दौरान प्रोफ़ेज़ की घटनाएं केवल विपरीत क्रम में होती हैं।

अब अलग-अलग गुणसूत्र नहीं देखे जा सकते हैं और क्रोमेटिन सामग्री दोनों विपरीत ध्रुवों में द्रव्यमान के रूप में एकत्रित हो जाती है।


Thus, following changes are observed during telophase

(a) गुणसूत्र धीरे-धीरे अलग हो जाते हैं और विपरीत धुरी ध्रुवों पर क्लस्टर होते हैं। इस प्रकार, असतत तत्वों के रूप में उनकी व्यक्तिगत पहचान खो जाती है।

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(b) गुणसूत्रों के समूह के चारों ओर परमाणु लिफाफा धीरे-धीरे सुधार हुआ।

(c) न्यूक्लियोलस, गॉल्गी कॉम्प्लेक्स और ईआर का पुन: प्रकट होना भी होता है।

Cytokinesis

इसे आमतौर पर मूल कोशिका के कोशिका द्रव्य के नाभिक या कैरियोकिनेसिस के विभाजन के बाद दो बेटी कोशिकाओं में विभाजन के रूप में जाना जाता है। ऐसा इसलिए होता है, ताकि प्रत्येक संतति कोशिका अपना स्वयं का केंद्रक प्राप्त कर सके।

इस प्रकार, समसूत्री विभाजन न केवल दो संतति नाभिकों में केन्द्रक का पृथक्करण है, बल्कि कोशिका भी स्वयं को दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजित करती है।

Differences between Karyokinesis and Cytokinesis

Differences between Karyokinesis and Cytokinesis

Cytokinesis in Animal Cells

पशु कोशिकाओं में, साइटोकाइनेसिस मेटाफ़ेज़ पर शुरू होता है। वे आम तौर पर फ्यूरोइंग या प्लाज्मा झिल्ली में फ्यूरो की उपस्थिति से विभाजित होते हैं। इसे दरार के रूप में भी जाना जाता है।
सूक्ष्म-तंतु के संकुचन और विकास के कारण, एक कसना विकसित होता है जो एक केन्द्रक तरीके से और गहरा होता है जिसे सेल फ़रो के रूप में जाना जाता है।

टेलोफ़ेज़ के दौरान फ़रो धीरे-धीरे गहरा होने लगता है और अंत में साइटोप्लाज्म को दो में विभाजित करके केंद्र में जुड़ जाता है।

Cytokinesis in Plant Cells
पादप कोशिकाओं में साइटोकिनेसिस पशु कोशिकाओं से भिन्न होता है, कोशिका के बाहर एक ठोस, कठोर और अविनाशी कोशिका भित्ति की उपस्थिति के कारण, पादप कोशिका फ्यूरोइंग विधि द्वारा साइटोकाइनेसिस से नहीं गुजर सकती है। इसलिए, पादप कोशिका कोशिका-प्लेट विधि द्वारा विभाजित होती है। सेल-प्लेट का निर्माण आमतौर पर देर से एनाफेज या प्रारंभिक टेलोफेज के दौरान शुरू होता है। पादप कोशिकाओं में एक नई दीवार का निर्माण कोशिका के केंद्र में होता है और पहले से मौजूद पार्श्व दीवारों तक पहुंचने के लिए विपरीत दिशा में बाहर की ओर बढ़ना शुरू कर देता है।
सरल अग्रदूत के गठन के साथ यह नई कोशिका भित्ति तब तक बढ़ती है जब तक कि यह वास्तविक कोशिका भित्ति तक नहीं पहुँच जाती।

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एक बार जब सेल प्लेट ने कोशिका को दो कोशिकाओं में विभाजित कर दिया है, तो यह एक नए सेल ऑर्गेनेल (जैसे माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स) में विकसित और विकसित होता रहेगा और साइटोप्लाज्मिक डिवीजन या साइटोकाइनेसिस के दौरान दो बेटी कोशिकाओं के बीच भी वितरित हो जाता है।

Significance of Mitosis 

Mitosis has following significance

(i) यह समान और समान आनुवंशिक पूरक के साथ द्विगुणित संतति कोशिकाओं के उत्पादन में मदद करता है।

(ii) मिटोसिस बहुकोशिकीय जीवों की वृद्धि में मदद करता है।

(iii) यह एक अतिवृद्धि दैहिक कोशिका को विभाजित करके एक उचित कोशिका आकार को बनाए रखने में भी मदद करता है।

(iv) यह कोशिका मरम्मत तंत्र में सहायक है, उदाहरण के लिए, एपिडर्मिस की ऊपरी परत, आंत की परत की कोशिकाओं और रक्त कोशिकाओं की तरह कोशिकाओं के निरंतर प्रतिस्थापन।

(v) बहुकोशिकीय जीवों की वृद्धि समसूत्रीविभाजन के कारण होती है, क्योंकि यह ज्ञात है कि कोशिका नाभिक और कोशिका द्रव्य के बीच के अनुपात को बिगाड़े बिना एक निश्चित सीमा से अधिक आकार में नहीं बढ़ सकती है।

विशेष आकार तक पहुंचने के बाद, कोशिका न्यूक्लियोसाइटोप्लास्मिक अनुपात को बहाल करने के लिए विभाजित होती है। इसलिए, कोशिका की वृद्धि कोशिका के आकार में वृद्धि के बजाय कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि से होती है।

(vi) यह घावों को भरने और पुनर्जनन के लिए नई कोशिकाओं के निर्माण में भी सहायक है।

(vii) शीर्षस्थ और पार्श्व कैंबियम जैसे विभज्योतक ऊतकों द्वारा जीवन भर पौधों की निरंतर वृद्धि में समसूत्री विभाजन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Differences between Mitosis in Animal and Plant Cells

Differences between Mitosis in Animal and Plant Cells

cell cycle and cell division class 11 in Hindi : - Topic 2 Meiosis

अर्धसूत्रीविभाजन वह घटना है जो किसी भी जीवन चक्र में होती है जिसमें यौन प्रजनन की प्रक्रिया शामिल होती है। यौन प्रजनन द्वारा संतानों के उत्पादन में दो युग्मकों का संलयन शामिल होता है (प्रत्येक में गुणसूत्रों का एक पूर्ण अगुणित सेट होता है)।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन कोशिका विभाजन के विशिष्ट रूप के रूप में जाना जाता है जो गुणसूत्रों की संख्या को इस तरह से कम कर देता है कि प्रत्येक बेटी नाभिक को प्रत्येक प्रकार के गुणसूत्रों का केवल एक सेट प्राप्त होता है, {अर्थात, मातृ और पितृ)। इसके परिणामस्वरूप अगुणित संतति कोशिकाओं का निर्माण होता है। अर्धसूत्रीविभाजन में, केंद्रक दो बार विभाजित होता है लेकिन प्रतिकृति गुणसूत्र केवल एक बार होता है।

इस प्रकार, इसे न्यूनाधिक विभाजन के रूप में भी जाना जाता है। द्विगुणित जीवों के मामले में, अर्धसूत्रीविभाजन बीजाणुओं या युग्मकों के निर्माण के दौरान होता है, जबकि अगुणित जीवों में यह युग्मनज के अंकुरण के दौरान होता है।

अर्धसूत्रीविभाजन यौन प्रजनन करने वाले जीव के जीवन चक्र में अगुणित चरण का उत्पादन सुनिश्चित करता है जबकि, निषेचन द्विगुणित चरण को पुनर्स्थापित करता है।

इस विभाजन के दौरान, प्रत्येक जोड़े के समजातीय गुणसूत्र एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और अलग-अलग बेटी कोशिकाओं तक पहुँच जाते हैं जिससे गुणसूत्रों की संख्या द्विगुणित से अगुणित हो जाती है, अर्थात 2n से n तक। इस प्रकार, इसे विषमलैंगिक विभाजन के रूप में जाना जाता है। इसे आगे चार चरणों में बांटा गया है,
मैं। ई., प्रोफ़ेज़-I, मेटाफ़ेज़-I, एनाफ़ेज़-I और टेलोफ़ेज़-I।

Prophase-I

समसूत्रण में समान अवस्था की तुलना में इसे सबसे जटिल और लंबा चरण माना जाता है।
इस चरण को क्रोमोसोमल व्यवहार के आधार पर पांच उप-चरणों में विभाजित किया गया है, अर्थात, लेप्टोटीन, ज़ायगोटीन, पैक्टीन, डिप्लोटीन और डायकाइनेसिस।

i. Leptotene

इसे इंटरफेज़ के बाद अर्धसूत्रीविभाजन का पहला चरण माना जाता है।

Following features are seen during this phase:

•  प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में गुणसूत्र धीरे-धीरे दिखाई देने लगते हैं।
•  सेंट्रीओल्स विपरीत सिरों या ध्रुवों की ओर बढ़ने लगते हैं और 'प्रत्येक सेंट्रीओल में सूक्ष्म किरणें विकसित होती हैं।
•  प्रत्येक गुणसूत्र अपने दोनों सिरों पर संलग्न प्लेट के माध्यम से परमाणु लिफाफे से जुड़ा होता है।

The essential features of meiosis are as follows:

(a) अर्धसूत्रीविभाजन परमाणु और कोशिका द्रव्य विभाजन के दो क्रमिक चक्रों से गुजरता है, अर्थात अर्धसूत्रीविभाजन- I और II, लेकिन दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन से पहले कोई डीएनए प्रतिकृति नहीं होगी।

(b) अर्धसूत्रीविभाजन- I और II एक के बाद एक बहुत ही कम या बिना इंटरफेज़ के होते हैं।

(c) माता-पिता के गुणसूत्रों की प्रतिकृति के बाद, एस-चरण में समान बहन क्रोमैटिड बनाने के लिए अर्धसूत्रीविभाजन-I की शुरुआत होती है।

(d) माइटोसिस के लिए आवश्यक घंटों या मिनटों के बजाय अर्धसूत्रीविभाजन को पूरा होने में लगभग दिन लगते हैं।

(e) समजात गुणसूत्रों का युग्मन और पुनर्संयोजन अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान होता है।

(f) अंत में, दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के बाद चार अगुणित कोशिकाएँ बन रही हैं।

cell cycle and cell division class 11 : Homologous Chromosomes

अर्धसूत्रीविभाजन से गुजरने वाली द्विगुणित कोशिका में गुणसूत्रों के दो सेट होते हैं, एक सेट पुरुष माता-पिता द्वारा और दूसरा महिला माता-पिता द्वारा योगदान दिया जाता है। हमेशा दो समान गुणसूत्र होते हैं, जिनका आकार, आकार और सेंट्रोमियर की स्थिति समान होती है। कुछ जीवों में, क्रोमोसोम क्रोमोमेरेस (सूजन क्षेत्र) की उपस्थिति के कारण मनके दिखाई देते हैं।

ii. Zygotene

यह अगला उप-चरण है जो पिछले एक के पूरा होने के बाद होता है। यह भी लेप्टोटीन की तरह एक अल्पकालिक अवस्था है।

Following changes are seen during this phase:

समजातीय गुणसूत्र जुड़ते हैं। यह युग्मन इस प्रकार किया जाता है कि दो गुणसूत्रों पर मौजूद एक ही वर्ण के जीन एक दूसरे के ठीक विपरीत स्थित होते हैं। जुड़ाव की इस प्रक्रिया को सिनैप्सिस के रूप में जाना जाता है।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफिक अध्ययनों से यह पता चला है कि सिनैप्टोनिमल कॉम्प्लेक्स का निर्माण समरूप गुणसूत्रों की एक जोड़ी द्वारा होता है जो सिनैप्सिस दिखाते हैं। सिनैप्सिस के कारण इस प्रकार बनने वाला कॉम्प्लेक्स एक द्विसंयोजक या एक टेट्राड बनाता है।

द्विसंयोजकों की संख्या गुणसूत्रों की कुल संख्या की आधी होती है और इस स्तर पर स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देती है।

iii. Pachytene

यह वह चरण है जो तुरंत जाइगोटीन का अनुसरण करता है जहां गुणसूत्रों की जोड़ी एक दूसरे के चारों ओर सर्पिल रूप से मुड़ जाती है और अलग से अलग नहीं की जा सकती है। पिछले दो चरणों की तुलना में यह अवस्था तुलनात्मक रूप से लंबी होती है।

Following changes are seen during this stage

द्विसंयोजक गुणसूत्र स्पष्ट रूप से टेट्राड के रूप में देखे जाते हैं।

इस चरण में, कभी-कभी जीनों का आदान-प्रदान या समरूप गुणसूत्रों के दो गैर-बहन क्रोमैटिड्स के बीच क्रॉसिंग, पुनर्संयोजन नोड्यूल नामक बिंदुओं पर होता है, जो अंतराल पर, सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स पर दिखाई देते हैं। पेचीटीन के अंत तक पुनर्संयोजन पूरा हो जाता है और गुणसूत्रों को क्रॉसिंग ओवर के स्थलों से जोड़ा जाता है।

Crossing Over

इस प्रक्रिया में, दो समजातीय गुणसूत्रों के गैर-बहन क्रोमैटिड्स के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान होता है। यह अंततः दो गुणसूत्रों पर आनुवंशिक सामग्री के पुनर्संयोजन की ओर जाता है।

iv. Diplotene

यह सबसे लंबी अवधि की अवस्था है। इस चरण के दौरान निम्नलिखित परिवर्तन देखे जाते हैं

• इसमें सिनैप्टोनेमल कॉम्प्लेक्स घुलता हुआ प्रतीत होता है, जबकि प्रत्येक टेट्राड के क्रोमैटिड स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
• द्विसंयोजकों के पुनर्संयोजित समजातीय गुणसूत्र अलग हो जाते हैं और चियास्मता (X-आकार की संरचनाएं) बनाते हैं।
• चियास्मता का गठन समजातीय, गुणसूत्रों के पृथक्करण के लिए आवश्यक है, जो क्रॉसिंग-ओवर की प्रक्रिया से गुजर चुके हैं।
• कुछ कशेरुकियों के oocytes में डिप्लोटीन महीनों या वर्षों तक रह सकता है।

v. Diakinesis

इसे अर्धसूत्रीविभाजन-I का अंतिम चरण माना जाता है। गुणसूत्रों के अंत की ओर चियास्मता के स्थानांतरण के कारण, इसे टर्मिनलाइजेशन के रूप में भी जाना जाता है। इस चरण के दौरान निम्नलिखित परिवर्तन देखे जाते हैं

•  गुणसूत्र पूर्ण रूप से संघनित हो जाते हैं।
•  न्यूक्लियोलस पतित हो जाता है।
•  पुटिकाओं में परमाणु लिफाफे का टूटना।
•  पृथक्करण के लिए समजात गुणसूत्रों को तैयार करने के लिए अर्धसूत्रीविभाजन (जैसे समसूत्रण में) का निर्माण।

•  डायकाइनेसिस वह चरण है जो अर्धसूत्रीविभाजन-I के प्रोफ़ेज़ से मेटाफ़ेज़ में संक्रमण का प्रतिनिधित्व करता है।

Diakinesis

 

 

Metaphase-I

यह चरण है जिसके बाद प्रोफ़ेज़ (माइटोसिस के समान) होता है। इस चरण के दौरान निम्नलिखित परिवर्तन देखे जाते हैं
(a) इस चरण के दौरान द्विसंयोजक खुद को दो समानांतर भूमध्यरेखीय प्लेटों पर व्यवस्थित करते हैं।

(b) सेंट्रोमियर परिधि की ओर थोड़ा सा प्रोजेक्ट करता है। चूंकि, प्रत्येक द्विसंयोजक में दो सेंट्रोमियर होते हैं। इस प्रकार, प्रत्येक सेंट्रोमियर क्रोमोसोमल फाइबर से जुड़ जाता है।

(c) समजातीय गुणसूत्रों के तंतु हमेशा विपरीत दिशाओं में होते हैं।

Anaphase-I

मेटाफ़ेज़- I के बाद यह अगला चरण है जिसमें समजातीय गुणसूत्र एक दूसरे से अपना संबंध तोड़ते हैं और अलग हो जाते हैं।

समजातीय गुणसूत्रों के पृथक्करण की इस प्रक्रिया को वियोजन कहते हैं। अलग किए गए गुणसूत्र एकसमान होते हैं और इन्हें डाईड भी कहा जाता है।

एनाफेज के अंत में पहुंचने पर, गुणसूत्रों के दो समूह उत्पन्न होते हैं (प्रत्येक में गुणसूत्रों की संख्या आधी होती है)।

सजातीय गुणसूत्रों के अलग होने पर बहन क्रोमैटिड अपने सेंट्रोमियर पर जुड़े रहते हैं।

 Telophase-I

यह अर्धसूत्रीविभाजन-I का अंतिम चरण है जिसमें धुरी के प्रत्येक ध्रुव पर क्रोमैटिड आमतौर पर बिना कुंडलित रहते हैं और लंबे हो जाते हैं।

Following changes are seen during this stage

(i) समजातीय गुणसूत्र अपने-अपने ध्रुवों पर पहुँच जाते हैं!

(ii) नाभिकीय झिल्ली तथा केन्द्रक का पुन: प्रकट होना होता है।

Cytokinesis

यह मरने की अवस्था है जिसके दौरान साइटोप्लाज्म और अन्य अंग कोशिकाओं के दो बराबर हिस्सों में विभाजित हो जाते हैं।
इंटरकाइनेसिस

यह दो अर्धसूत्रीविभाजनों, यानी अर्धसूत्रीविभाजन-I और II के बीच की अवस्था है। यह आम तौर पर अल्पकालिक होता है। इस प्रक्रिया के दौरान, डीएनए की कोई प्रतिकृति नहीं होती है। बेटी कोशिकाओं में सच्चे अगुणित डीएनए लाने के लिए यह आवश्यक है।

यह वास्तव में प्रारंभिक इंटरफेज़ के रूप में माना जाता है।

cell cycle and cell division class 11 notes pdf

 

Meiosis-II

अर्धसूत्रीविभाजन- II को एक अन्य शब्द, अर्थात् समरूपी विभाजन से जाना जाता है, क्योंकि इस विभाजन में गुणसूत्रों की संख्या वही रहती है, जो अर्धसूत्रीविभाजन-I में उत्पन्न होती है। यह साइटोकाइनेसिस के तुरंत बाद शुरू किया जाता है। इसे अक्सर एक समीकरण विभाजन के रूप में जाना जाता है। अर्धसूत्रीविभाजन-एलएफ भी अर्धसूत्रीविभाजन के विपरीत एक सामान्य समसूत्री विभाजन जैसा दिखता है क्योंकि यह बेटी कोशिकाओं (जैसे समसूत्रण) को क्रोमैटिड वितरित करता है।

Prophase-ll

यह सबसे छोटा चरण माना जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान गुणसूत्र फिर से संगठन में संकुचित हो जाते हैं।

Following changes are seen during this process

(i) सेंट्रीओल्स जोड़ी के दो सदस्यों के अलग होने से खुद की नकल करते हैं।

(ii) प्रत्येक गुणसूत्र जिसमें दो क्रोमैटिड होते हैं, केंद्रक में दिखाई देने लगते हैं। ये गुणसूत्र आगे मोटे और आकार में छोटे हो जाते हैं।

(iii) नाभिकीय लिफाफा टूट जाता है और धुरी तंत्र का निर्माण होता है और नाभिक गायब हो जाता है।

Metaphase-ll
यह प्रोफेज-II के तुरंत बाद अगला चरण है।
इस प्रक्रिया के दौरान निम्नलिखित परिवर्तन देखे जाते हैं\

(i) गुणसूत्र भूमध्य रेखा या मेटाफ़ेज़ प्लेट पर उसी तरह संरेखित होते हैं, जैसे in_mitosis।

(ii) क्रोमोसोम पूरी तरह से बने स्पिंडल उपकरण से जुड़ जाते हैं और प्रत्येक क्रोमोसोम के लिए सिस्टर क्रोमैटिड्स के कीनेटोकोर विपरीत ध्रुवों का सामना करते हैं और प्रत्येक उस तरफ के ध्रुव से आने वाले कीनेटोकोर सूक्ष्मनलिका से जुड़ा होता है।

Anaphase-ll
मेटाफ़ेज़- II के तुरंत बाद यह चरण है।

इस प्रक्रिया के दौरान निम्नलिखित परिवर्तन देखे जाते हैं


(i) प्रत्येक गुणसूत्र विभाजन का सेंट्रोमियर, जो बहन क्रोमैटिड्स को एक साथ रखता है।

(ii) गुणसूत्र सूक्ष्मनलिकाएं छोटा हो जाती हैं, प्रत्येक गुणसूत्र के दो क्रोमैटिड एक दूसरे से दूर जाने लगते हैं और अंत में धुरी के विपरीत ध्रुवों (अब गुणसूत्र कहलाते हैं) तक पहुंच जाते हैं।

Telophase-ll

यह दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के अंतिम चरण के रूप में जाना जाता है और प्रोफ़ेज़- II के समान रूप से विपरीत परिवर्तन दिखाता है। अर्धसूत्रीविभाजन इस विशेष चरण, यानी टेलोफ़ेज़- II की प्रगति के साथ समाप्त होता है।

Following changes are seen during this process

(i) गुणसूत्रों के प्रत्येक सेट के चारों ओर एक परमाणु लिफाफा (ईआर से) का निर्माण।

(ii) राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) और राइबोसोमल डीएनए (आरडीएनए) के संश्लेषण के कारण नाभिक फिर से प्रकट होता है।

Telophase-ll

 

Cytokinesis

यह प्रत्येक परमाणु विभाजन के बाद होता है। इसमें कोशिका के दो हिस्सों में साइटोप्लाज्म और ऑर्गेनेल को अलग करना शामिल है। इस प्रकार, बनने वाली दो संतति कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या और नाभिकीय डीएनए की मात्रा आधी होती है। दोनों कोशिकाएं विभाजन से गुजरती हैं और चार कोशिकाओं को जन्म देती हैं। ये अगुणित कोशिकाएं चतुष्फलकीय रूप से व्यवस्थित होती हैं और सामूहिक रूप से चतुष्फलकीय चतुर्भुज कहलाती हैं।

यह आमतौर पर प्रत्येक बेटी कोशिकाओं को समान मात्रा में भेजता है लेकिन कभी-कभी विभाजन अत्यधिक असमान होता है (विशेषकर अंडा उत्पादन में)।

Note:

अर्धसूत्रीविभाजन के बीच साइटोकाइनेसिस हो भी सकता है और नहीं भी हो सकता है, हालांकि, अधिकांश जीवों में यह समसूत्रीविभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन के बाद दुर्लभ होता है।

Significance of Meiosis-ll

(i) यह लैंगिक जनन करने वाले जीवों में समान गुणसूत्र संख्या बनाए रखता है। एक द्विगुणित कोशिका से, अगुणित युग्मक उत्पन्न होते हैं जो बदले में द्विगुणित कोशिका बनाने के लिए फ्यूज हो जाते हैं। गुणसूत्रों के आधे से कम होने के कारण अगुणित युग्मक बनते हैं।

(ii) यह गुणसूत्र संख्या के गुणन को प्रतिबंधित करता है और प्रजातियों की स्थिरता को बनाए रखता है।

(iii) क्रॉसओवर के दौरान मातृ और पैतृक जीन का आदान-प्रदान होता है। इसका परिणाम संतानों के बीच भिन्नताएं होती हैं।

(iv) गुणसूत्रों के समजात युग्म के सभी चार क्रोमैटिड अलग हो जाते हैं और अलग-अलग चार अलग-अलग संतति कोशिकाओं में चले जाते हैं। यह आनुवंशिक रूप से बेटी कोशिकाओं में भिन्नता की ओर जाता है।

(v) पैतृक और मातृ गुणसूत्र स्वतंत्र रूप से मिश्रित होते हैं। इस प्रकार, उनके द्वारा नियंत्रित गुणसूत्रों और लक्षणों में फेरबदल का कारण बनता है।

Differences between Mitosis and Meiosis

Differences between Mitosis and Meiosis