కణంలో కర్మాగారాలు.. ఆటంబాంబులు!
అవి పరిమాణంలో సూక్ష్మం. కానీ వాటి ప్రభావం మాత్రం విశ్వమంత. జీవులన్నీ వాటితోనే నిర్మితమవుతాయి. ఆహారాన్ని తయారు చేస్తాయి. తిన్నదాన్ని విచ్ఛిన్నం చేసి తిరిగి శక్తిగా మారుస్తాయి. మిగిలిన పదార్థాలను వ్యర్థాలుగా మార్చి బయటకు విసర్జిస్తాయి. కొత్త జీవుల సృష్టిలో సాయపడతాయి. జీవుల్లో అంత కీలకంగా ఉన్న ఆ సూక్ష్మ నిర్మాణాల వివరాలను, విశేషాలను పోటీ పరీక్షల కోణంలో అభ్యర్థులు తెలుసుకోవాలి.
కణం నిర్మాణం, విధిని గురించి తెలియజేసేదే కణ శాస్త్రం. ప్రస్తుతం కణంలోని భాగాలను అణు స్థాయిలో అధ్యయనం చేస్తున్నారు. అందుకే దీన్ని కణజీవ శాస్త్రం (scell biology) లేదా కణ అణు జీవశాస్త్రం (scell molecular biology) అని వ్యవహరిస్తున్నారు.
జీవుల నిర్మాణాత్మక, క్రియాత్మక ప్రమాణం కణం. అంటే జీవులన్నీ కణాలతో నిర్మితమవుతాయి. జీవక్రియలన్నీ కణాలతోనే జరుగుతాయి. కణాన్ని మొదట కనుక్కుని, పేరు పెట్టింది రాబర్ట్ హుక్. ఇతడిని కణశాస్త్ర పితామహుడిగా పేర్కొంటారు. సంయుక్త సూక్ష్మదర్శినితో సజీవ కణాలను, విడి కణాలను పరిశీలించినవారు ల్యూవెన్ హుక్. కణ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించినవారు ష్లైడెన్, ష్వాన్ అనే శాస్త్రవేత్తలు. కణ సిద్ధాంతం ప్రకారం జీవులన్నీ కణాల్లో నిర్మితమవుతాయి. ప్రతి కణం దాని ముందు ఉన్న కణం నుంచే పుడుతుంది. కణసిద్ధాంతం వైరస్లకు వర్తించదు.
రకాలు: కేంద్రక నిర్మాణం ఆధారంగా కణాలు/జీవులను రెండు రకాలుగా విభజించారు. అవి 1) కేంద్రక పూర్వ కణాలు 2) నిజకేంద్రక కణాలు.
కేంద్రక పూర్వ కణాలు/జీవులు: ఇవి ప్రాథమికమైనవి, పరిణతి చెందనివి. వీటిలో నిజమైన కేంద్రకం ఉండదు. వీటిలో ఒకే ఒక నగ్న క్రోమోజోమ్ ఉంటుంది. క్రోమోజోమ్ను ఆవరించి ప్రొటీన్ కవచం ఉండదు. ఈ కణాల్లో హరితరేణువు, మైటోకాండ్రియా, కేంద్రకం, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం, గాల్జి సంక్లిష్టం లాంటి కణాంగాలు ఉండవు. బ్యాక్టీరియా, మైకోప్లాస్మా, సయనో బ్యాక్టీరియా (నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు) వీటికి ఉదాహరణ.
నిజకేంద్రక కణాలు: వీటిలో నిర్దిష్టమైన కేంద్రకం, కేంద్రకంలో క్రోమోజోమ్లు, కణాంగాలు ఉంటాయి. ఇవి అభివృద్ధి చెందినవి. వృక్ష, జంతు కణాలు వీటికి ఉదాహరణ. బహుకణ జీవుల్లో కణాలన్నీ కలసి కణజాలాలుగా ఏర్పడతాయి. వివిధ రకాల కణజాలాలు ఒక అవయవంలో ఉండి చివరకు పూర్తి జీవిని ఏర్పరుస్తాయి. కణాల్లో అతి చిన్న కణం మైకోప్లాస్మా, అతి పెద్ద కణం ఆస్ట్రిచ్ అండం (గుడ్డు).
మొక్క కణాల ప్రత్యేకతలు: మొక్క కణానికి కణకవచం ఉంటుంది. కణంలో హరితరేణువు, రిక్తికలు ఉంటాయి. కణానికి కణకవచం రక్షణ ఇస్తుంది. ఇది సెల్యూలోజ్తో నిర్మితమై ఉంటుంది. కణంలో ఖాళీ ప్రదేశాలను రిక్తికలు అంటారు. ఇవి ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సంఖ్యలో ఉండవచ్చు. ముదిరిన కణంలో ఒకే ఒక పెద్ద రిక్తిక ఉంటుంది. ఇవి ఖాళీ ప్రదేశాలు అయినప్పటికీ వీటిలో కొన్ని పదార్థాలు నిల్వ ఉంటాయి. మొక్క కణం తనంతట తానుగా విటమిన్లను తయారు చేసుకుంటుంది. కణ విభజన సమయంలో మొక్క కణంలో కణఫలకం ఏర్పడుతుంది. లిపిడ్ జీవక్రియలకు ఉపయోగపడే స్ఫీరోజోమ్లు; కొవ్వు నిల్వకు, జీవక్రియలకు ఉపయోగపడే గ్లయాక్సీజోమ్లు కేవలం మొక్క కణాల్లో మాత్రమే ఉంటాయి.
హరితరేణువులు: ఇవి మొక్కల కణాల్లో మాత్రమే ఉంటాయి. వీటిలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిగి ఆహార పదార్థాలు తయారవుతాయి. అందుకే వీటిని ఆహార పదార్థాల తయారీ కర్మాగారాలు అంటారు. ఇవి ఉండటం వల్లే మొక్కలు తమ ఆహార పదార్థాలను తామే తయారు చేసుకుని స్వయం పోషకాలయ్యాయి.
జంతు కణం ప్రత్యేకతలు: జంతు కణం విటమిన్లను తయారు చేసుకోలేదు. వీటిలో కణ విభజన సమయంలో సెంట్రియోల్ అనే నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది. కణ విభజన అనేది నొక్కు ఏర్పడటం ద్వారా జరుగుతుంది.
కణాంగాలు: కణంలో అనేక చిన్న భాగాలు, నిర్మాణాలు ఉంటాయి. వీటిని కణాంగాలు అంటారు. మైటోకాండ్రియా, రైబోజోమ్లు, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం, గాల్జి సంక్లిష్టం, లైసోజోమ్లు, కేంద్రకం మొదలైనవి వీటికి ఉదాహరణ.
మైటోకాండ్రియా: ఇది అన్ని నిజకేంద్రక కణాల్లో ఉంటుంది. దీనిలో శ్వాసక్రియ చర్యలు జరిగి శక్తి ఉత్పత్తి అవుతుంది. వీటిని కణకొలిమిలు అంటారు. మైటోకాండ్రియా, హరితరేణువులో ‘డీఎన్ఏ’ ఉండటం వల్ల వీటిని స్వయంప్రతిపత్తి కలిగిన లేదా పాక్షిక స్వయంప్రతిపత్తి కలిగిన కణాంగాలు అంటారు.
రైబోజోమ్లు: ఇవి నిజకేంద్రక, కేంద్రక పూర్వ కణాల్లో ఉంటాయి. అందుకే వీటిని విశ్వ కణాంగాలు (universal cell organelles) అంటారు. కేంద్రకపూర్వ కణాల్లో చిన్న పరిమాణంలో (70s) నిజకేంద్రక కణాల్లో పెద్ద పరిమాణంలో (80s) ఉంటాయి. ఇవి ప్రొటీన్ సంశ్లేషణలో పాల్గొంటాయి. అందుకే వీటిని కణ ప్రొటీన్ కర్మాగారాలుగా పిలుస్తారు.
లైసోజోమ్లు: ఇవి ముఖ్యంగా జంతుకణాల్లో ఉంటాయి. కణ ఆత్మహత్య కోశాలు లేదా కణ ఆటంబాంబులు అంటారు. కణంలో అనేక పదార్థాల విచ్ఛిన్నానికి సహాయపడతాయి.
అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం (ఎండోప్లాజమ్ రెటిక్యులమ్): ఇది కణానికి యాంత్రిక ఆధారం ఇవ్వడానికి, లిపిడ్, గ్లైకోజన్ తయారీకి అవసరం. ఇది 1) నునుపు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం 2) గరుకు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం అని రెండు రకాలుగా ఉంటుంది. గరుకు రకంపై రైబోజోమ్లు ఉంటాయి.
గాల్జి సంక్లిష్టం: ఇది కణంలో వివిధ పదార్థాల తయారీకి, నిల్వకు తోడ్పడుతుంది.
కేంద్రకం: దీన్ని కణపు మెదడు అంటారు. కణంలో అన్ని చర్యలను నియంత్రిస్తుంది. కేంద్రకంలో క్రోమోజోమ్లు ఉంటాయి. క్రోమోజోమ్లో డీఎన్ఏ, ప్రొటీన్ కలిసి ఉంటాయి. డీఎన్ఏలో రైబోస్ చక్కెర, నత్రజని క్షారాలు, ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం ఉంటాయి. అడినైన్, గ్వానైన్, సైటోసిన్, థైమిన్లను నత్రజని క్షారాలు అంటారు.
క్రోమోజోమ్లు: ప్రతి జాతి జీవి కణంలో నిర్దిష్ట సంఖ్యలో క్రోమోజోమ్లు ఉంటాయి. ఉదాహరణకు మానవుడిలో 46 (23 జతలు), మొక్కజొన్నలో 20 (10 జతలు), గోధుమలో 42 (21 జతలు) ఉంటాయి. ఉన్నత స్థాయి జీవుల శరీర కణాల్లో క్రోమోజోమ్లు ద్వయ స్థితికలో అంటే జతలుగా ఉంటాయి. పురుష, స్త్రీ సంయోగ బీజాల్లో క్రోమోజోమ్లు ఏకస్థితిలో ఉంటాయి.
కణ విభజన: ఉన్నత స్థాయి జీవుల్లో కణవిభజన రెండు రకాలుగా జరుగుతుంది. 1) సమ విభజన 2) క్షయకరణ విభజన.
విభజన చెందే కణం అంతర్దశ, విభజన చెందే దశలను చూపుతుంది. విభజన చెందే దశలో కేంద్రక విభజన, కణద్రవ్య విభజన అనే దశలను ప్రదర్శిస్తుంది. కేంద్రక విభజనలో తిరిగి అనేక ఉపదశలు ఉంటాయి.
సమ విభజన (మైటాసిస్): ఇది దేహ కణాలు లేదా శాఖీయ కణాల్లో జరుగుతుంది. దీనిలో రెండు కణాలు ఏర్పడతాయి. తల్లి కణం, పిల్ల కణాల్లో సమాన సంఖ్యలో క్రోమోజోమ్లు ఉంటాయి. ఇందులో 4 ఉపదశలు ఉంటాయి. అవి 1) ప్రథమ దశ 2) మధ్యస్థ దశ 3) చలన దశ 4) అంత్య దశ. ఈ కణ విభజన జీవుల పెరుగుదల, అభివృద్ధికి, గాయాలు మానడానికి, శరీర మరమ్మతుకు తోడ్పడుతుంది. మొక్కలో శాఖీయ ప్రత్యుత్పత్తికి ఉపయోగపడుతుంది.
క్షయకరణ విభజన (మియాసిస్): ఈ విభజన జీవుల ప్రత్యుత్పత్తి భాగాల్లో జరుగుతుంది. ఫలితంగా 4 కణాలు ఏర్పడతాయి. తల్లి కణంతో పోలిస్తే పిల్ల కణాల్లో సగం సంఖ్యలోనే క్రోమోజోమ్లు ఉంటాయి. దీనిలో క్షయకరణ విభజన I, క్షయకరణ విభజన II అనే దశలు ఉంటాయి. వీటిలో తిరిగి అనేక ఉపదశలు ఉంటాయి. ఉన్నత శ్రేణి జీవుల్లో ఈ విభజన వల్ల సంయోగ బీజాలు ఏర్పడతాయి. ఈ విభజన పరోక్షంగా లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తికి తోడ్పడుతుంది. క్షయకరణ విభజన మరో ప్రత్యేకత వినిమయం జరగడం. సమజాత క్రోమోజోమ్ల మధ్య జరిగే డీఎన్ఏ ముక్కల మార్పిడిని వినిమయం (Crossing over) అంటారు. దీనివల్ల తర్వాతి తరంలో కొత్త లక్షణాలు ఏర్పడతాయి.
మాదిరి ప్రశ్నలు
1. అతి చిన్న కణానికి ఉదాహరణ
1) బ్యాక్టీరియా 2) మైకోప్లాస్మా 3) మానవ కాలేయ కణం 4) నాడీకణం
జ: మైకోప్లాస్మా
2. కిందివాటిలో కేంద్రక పూర్వకణాలు
1) బ్యాక్టీరియా 2) మైకోప్లాస్మా 3) నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు 4) పైవన్నీ
జ: పైవన్నీ
3. మొక్క కణాల్లో మాత్రమే ప్రత్యేకంగా ఉండే కణాంగం
1) హరితరేణువు 2) మైటోకాండ్రియా 3) రైబోజోమ్ 4) గాల్జిసంక్లిష్టం
జ: హరితరేణువు
4. రైబోజోమ్లను ఏమిని పిలుస్తారు?
1) కణఆత్మహత్యా కోశాలు 2) కణబాంబులు 3) కణ ప్రొటీన్ ఫ్యాక్టరీలు 4) కణ కొలిమిలు
జ: కణ ప్రొటీన్ ఫ్యాక్టరీలు
5. కింది ఏ కణాంగాన్ని కణపు మెదడు అంటారు?
1) మైటోకాండ్రియా 2) కేంద్రకం 3) హరితరేణువు 4) గాల్జి సంక్లిష్టం
జ: కేంద్రకం
6. మానవుడి శుక్రకణంలో ఉండే క్రోమోజోమ్ల సంఖ్య
1) 23 జతలు 2) 46 జతలు 3) 23 4) 46
జ: 22
7. మొక్కల్లో, జంతువుల్లో సమవిభజన వల్ల కలిగే ఉపయోగం
1) గాయాలు మానడానికి 2) అవయవాలు ఏర్పడటానికి
3) శరీరం పెరుగుదల, అభివృద్ధికి 4) పైవన్నీ
జ: పైవన్నీ
8. కిందివాటిలో జంతు కణానికి వర్తించే లక్షణం
1) కణకవచం ఉండటం 2) విటమిన్లను తయారు చేసుకోలేకపోవడం
3) హరితరేణువు ఉండటం 4) కణవిభజనలో కణఫలకం ఏర్పడటం
జ: విటమిన్లను తయారు చేసుకోలేకపోవడం