अध्याय 10 कोशिका चक्र एवं कोशिका विभाजन अभ्यास

उत्तर

स्तनधारी कोशिका के लिए औसत कोशिका चक्र काल लगभग 24 घंटे होता है।

उत्तर

उत्तर

इंटरफेज़ में ऐसे परिवर्तनों की श्रृंखला शामिल होती है जो कोशिका को विभाजन के लिए तैयार करते हैं। यह वह अवधि है जिस दौरान कोशिका वृद्धि और डीएनए प्रतिकृत्ति का अनुभव करती है। इंटरफेज़ को तीन चरणों में बाँटा गया है। (i) $G_1$ चरण

(ii) S चरण

(iii) $G_2$ चरण

G $_1$ चरण – यह वह चरण है जिस दौरान कोशिका बढ़ती है और अपने डीएनए को प्रतिकृत्ति के लिए तैयार करती है। इस चरण में कोशिका चयापचय रूप से सक्रिय होती है।

S चरण – यह वह चरण है जिस दौरान डीएनए संश्लेषण होता है। इस चरण में प्रति कोशिका डीएनए की मात्रा दोगुनी हो जाती है, लेकिन गुणसूत्रों की संख्या वही रहती है।

$\mathbf{G} _2$ चरण – इस चरण में कोशिका वृद्धि करती रहती है और विभाजन के लिए स्वयं को तैयार करती है। माइटोसिस के लिए आवश्यक प्रोटीन और RNA इसी अवस्था में संश्लेषित होते हैं।

उत्तर

G₀ या निष्क्रिय चरण वह अवस्था है जिसमें कोशिकाएँ चयापचयिक रूप से सक्रिय रहती हैं, परंतु प्रसरण नहीं करती जब तक कि उन्हें ऐसा करने के लिए न बुलाया जाए। ऐसी कोशिकाएँ चोट के दौरान खोई गई कोशिकाओं की प्रतिस्थापना के लिए प्रयुक्त होती हैं।

उत्तर

माइटोसस वह कोशिका विभाजन प्रक्रिया है जिसमें गुणसूत्र प्रतिकृत होते हैं और समान रूप से दो पुत्री कोशिकाओं में वितरित हो जाते हैं। प्रत्येक पुत्री कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या माता-कोशिका के बराबर, अर्थात् द्विगुणित होती है। इसलिए माइटोसिस को समानीय विभाजन कहा जाता है।

उत्तर

(i) मेटाफेज

(ii) अनाफेज

(iii) मियोसिस-I का जाइगोटीन

(iv) मियोसिस-I का पैकिटीन

उत्तर

(a) सिनैप्सिस

समजात गुणसूत्रों की युग्मन प्रक्रिया को सिनैप्सिस कहा जाता है। यह प्रोफेज़ I के द्वितीय चरण या ज़ाइगोटीन अवस्था में होता है।

सिनैप्सिस: समजात गुणसूत्रों का युग्मन

(b) बाइवेलेंट

बाइवेलेंट या टेट्रैड युग्मित समजात गुणसूत्रों की एक जोड़ी होती है। ये मीओसिस के प्रोफेज़ I की ज़ाइगोटीन अवस्था के दौरान बनते हैं।

4 समजात क्रोमेटिड या 2 समजात गुणसूत्र

(c) कायास्मेटा

कायास्मेटा वह स्थल है जहाँ समजात गुणसूत्रों की दो असहोदर क्रोमेटिड आपस में क्रॉस ओवर करती हैं। यह क्रॉस ओवर का स्थल दर्शाता है। यह मीओसिस के प्रोफेज़ I की डिप्लोटीन अवस्था में बनता है।

उत्तर

उत्तर

(a) स्पर्मेटोजेनेसिस या मानवों में शुक्राणुओं का निर्माण मियोसिस की प्रक्रिया द्वारा होता है। इससे चार समान आकार की पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं।

(b) ओजेनेसिस या मानवों में अंडाणु का निर्माण मियोसिस की प्रक्रिया द्वारा होता है। इससे चार पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं जो असमान आकार की होती हैं।

उत्तर

उत्तर

उत्तर

अर्धसूत्री विभाजन वह प्रक्रिया है जिसमें जनन सामग्री की मात्रा में कमी आती है। इसमें डीएनए की एकल चक्र प्रतिकृति के साथ दो क्रमिक केन्द्रकीय और कोशिका विभाजन होते हैं। परिणामस्वरूप, अर्धसूत्री विभाजन II के अंत में चार अर्द्धगुणित कोशिकाएँ बनती हैं।

अर्धसूत्री विभाजन का महत्व

1. अर्धसूत्री विभाजन पीढ़ी दर पीढ़ी गुणसूत्र संख्या को बनाए रखता है। यह गुणसूत्र संख्या को आधी कर देता है ताकि निषेचन की प्रक्रिया जाइगोट में मूल संख्या को पुनः स्थापित कर सके।

2. विच्छेदन और पुत्री कोशिकाओं के बीच समजात गुणसूत्रों के यादृच्छिक वितरण से विविधताएँ उत्पन्न होती हैं। विविधताएँ विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

3. कुछ असामान्यताओं के प्रारंभ से गुणसूत्रीय उत्परिवर्तन उत्पन्न होते हैं। ये गुणसूत्रीय उत्परिवर्तन किसी व्यक्ति के लिए लाभदायक हो सकते हैं।

उत्तर

(i) कुछ कीटों और निम्न पादपों में निषेचन के तुरंत बाद जाइगोटिक अर्धसूत्री विभाजन होता है, जिससे अर्द्धगुणित जीव उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार के जीवन चक्र को अर्धगुणित जीवन चक्र कहा जाता है।

(ii) उच्च वर्गीय पौधों की कुछ हेप्लॉइड कोशिकाओं में जहाँ कोशिका विभाजन नहीं होता, वहाँ बहुगुणितता (polyploidy) की घटना देखी जा सकती है। बहुगुणितता एक ऐसी अवस्था है जिसमें कोशिकाओं में मूल सेट से अधिक गुणसूत्रों के कई युगल होते हैं। पौधों में बहुगुणितता को कोशिका संवर्धन पर कोल्चिसिन लगाकर कृत्रिम रूप से उत्पन्न किया जा सकता है।

उत्तर

S प्रावस्था में डीएनए प्रतिकृतिकरण के बिना सूत्राणु कोशिका विभाजन नहीं हो सकता। S प्रावस्था के दौरान दो महत्वपूर्ण घटनाएँ होती हैं—एक डीएनए का संश्लेषण या द्विगुणन और दूसरी सेन्ट्रायोल का द्विगुणन। डीएनए द्विगुणन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह पुत्री कोशिकाओं में गुणसूत्र संख्या को बनाए रखता है। सूत्राणु विभाजन एक समान विभाजन है। इसलिए डीएनए का द्विगुणन एक आवश्यक कदम है।

उत्तर

कोशिका विभाजन के बिना डीएनए प्रतिकृतिकरण हो सकता है। कोशिका विभाजन के दौरान जनक कोशिका दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है। यदि कोशिका विभाजन के बिना डीएनए की बार-बार प्रतिकृति होती रहे तो यह डीएनए कोशिका के अंदर जमा होता रहेगा। इससे कोशिका के केन्द्रक का आयतन बढ़ेगा और कोशिका का विस्तार होगा। कोशिका विभाजन के बिना डीएनए द्विगुणन का एक उदाहरण ड्रोसोफिला के लार ग्रंथियों में सामान्यतः देखा जाता है। बार-बार डीएनए द्विगुणन से गुजरने वाले गुणसूत्र को बहुनी गुणसूत्र (polytene chromosome) कहा जाता है।

उत्तर

मीओसिस के दौरान, कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या और डीएनए की मात्रा बदलती है।

(i) प्रति कोशिका गुणसूत्रों की संख्या (N)

मीओटिक चक्र के अनाफेज़ I के दौरान, समजाती गुणसूत्र अलग होते हैं और अपने-अपने ध्रुवों की ओर बढ़ने लगते हैं। परिणामस्वरूप, द्विगुणित गुणसूत्र दो बहन क्रोमेटिड्स में विभाजित हो जाते हैं और मूल कोशिका में उपस्थित गुणसूत्रों की आधी संख्या प्राप्त करते हैं। इसलिए, अनाफेज़ $\mathbf{I}$ में गुणसूत्रों की संख्या घट जाती है।

(ii) प्रति कोशिका डीएनए सामग्री (C) की मात्रा

मीओटिक चक्र के अनाफेज़ II के दौरान, क्रोमेटिड्स सेन्ट्रोमियर के विभाजन के परिणामस्वरूप अलग होते हैं। यह सेन्ट्रोमियर प्रत्येक गुणसूत्र की बहन क्रोमेटिड्स को एक साथ रखता है। परिणामस्वरूप, क्रोमेटिड्स अपने-अपने ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं। इसलिए, प्रत्येक ध्रुव पर गुणसूत्रों की एक हेप्लॉयड संख्या और डीएनए की हेप्लॉयड मात्रा उपस्थित होती है।

माइटोसिस के दौरान, गुणसूत्रों की संख्या समान रहती है। S प्रावस्था में डुप्लिकेट हुआ डीएनए अनाफेज़ के दौरान दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजित होता है। परिणामस्वरूप, दो नव-निर्मित पुत्री कोशिकाओं की डीएनए सामग्री (C) समान रहती है।