কোষের উত্স: প্রধান তত্ত্ব (প্রোকারিয়োটিক এবং ইউকারিয়োটিক) - জীববিদ্যা - 2025

সেল উৎপত্তি তারিখ চেয়ে বেশি 3.5 বিলিয়ন বছর বয়সী ব্যাক। এই কার্যকরী একক যেভাবে উদ্ভব হয়েছিল তা কয়েক শতাব্দী ধরে বিজ্ঞানীদের কৌতূহল জাগিয়ে তুলেছে।

প্রতি সেফ জীবনের উত্স কোষগুলির উত্সের সাথে ছিল। একটি আদিম পরিবেশে, পরিবেশ পরিস্থিতি আমরা আজ যা পালন করি তার থেকে খুব আলাদা ছিল। অক্সিজেনের ঘনত্ব কার্যতঃ শূন্য ছিল এবং বায়ুমণ্ডলে গ্যাসগুলির আরও একটি সংমিশ্রণ দ্বারা আধিপত্য ছিল।

সূত্র: pixabay.com

গবেষণাগারের বিভিন্ন অভিজ্ঞতা প্রমাণ করেছে যে পৃথিবীর প্রাথমিক পরিবেশগত অবস্থার অধীনে জৈব সিস্টেমগুলির বৈশিষ্ট্যযুক্ত বিভিন্ন বায়োমোলিকুলের পলিমারাইজেশন সম্ভব, যথা: অ্যামিনো অ্যাসিড, শর্করা ইত্যাদি

অনুঘটকীয় ক্ষমতা সহ একটি অণু এবং নিজেকে প্রতিলিপি করতে (সম্ভাব্য, একটি আরএনএ) একটি ফসফোলিপিড ঝিল্লিতে আবদ্ধ হতে পারে, এটি প্রথম আদিম প্র্যাকারিওটিক কোষ গঠন করে যা ডারউইনীয় নীতি অনুসরণ করে বিকশিত হয়েছিল।

তেমনি, ইউক্যারিওটিক কোষের উত্‍পত্তিটি সাধারণত এন্ডোসেম্বিয়োটিক তত্ত্ব ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করা হয়। এই ধারণাটি সমর্থন করে যে একটি বৃহত ব্যাকটিরিয়াম একটি ছোট্টকে জড়িয়ে রেখেছে এবং সময়ের সাথে সাথে আজ আমরা জানি অর্গানেলগুলির উদ্ভব হয়েছিল (ক্লোরোপ্লাস্ট এবং মাইটোকন্ড্রিয়া)।

কোষ তত্ত্ব

সেল এমন একটি শব্দ যা লাতিনের মূল সেলুলা থেকে আসে, যার অর্থ ফাঁকা। এগুলি জীবন্ত জিনিসের কার্যকরী এবং কাঠামোগত একক units এই শব্দটি সর্বপ্রথম 17 ম শতাব্দীতে গবেষক রবার্ট হুক ব্যবহার করেছিলেন, যখন তিনি একটি মাইক্রোস্কোপের আলোতে কর্কের শীটটি পরীক্ষা করছিলেন এবং এক ধরণের কোষ পর্যবেক্ষণ করেছিলেন।

এই আবিষ্কারের ফলে আরও বিজ্ঞানী - উল্লেখযোগ্যভাবে থিওডর শোয়ান এবং ম্যাথিয়াস শ্লেইডেনের অবদান - জীবিত পদার্থের অণুবীক্ষণ কাঠামোর প্রতি আগ্রহী হয়ে ওঠে। এইভাবে, জীববিজ্ঞানের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ স্তম্ভ জন্মগ্রহণ করেছিল: কোষ তত্ত্ব।

তত্ত্বটি ধারণ করে যে: (ক) সমস্ত জৈব জীব কোষ দ্বারা গঠিত; (খ) কোষগুলি জীবনের একক; (গ) জীবন বজায় রাখার রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি কোষের সীমাতে ঘটে এবং (ঘ) সমস্ত জীবন প্রাক-বিদ্যমান জীবন থেকে আসে।

এই শেষ পোস্টুলেটটির সংক্ষিপ্ত বিবরণ রুডল্ফ ভার্চোর বিখ্যাত বাক্যাংশে দেওয়া হয়েছে: "অলমনিস সেলুলা ই সেলুলা" - সমস্ত কোষ ইতিমধ্যে বিদ্যমান কোষ থেকে প্রাপ্ত। তবে প্রথম সেলটি কোথা থেকে এল? এরপরে আমরা মূল তত্ত্বগুলি বর্ণনা করব যা প্রথম সেলুলার কাঠামোর উত্স ব্যাখ্যা করতে চায়।

প্রোকারিয়োটিক কোষের বিবর্তন

জীবনের উত্স কোষগুলির উত্সের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত একটি ঘটনা। পৃথিবীতে, জীবনের দুটি সেলুলার রূপ রয়েছে: প্রোকারিওটিস এবং ইউক্যারিওটস।

উভয় বংশই মূলত তাদের জটিলতা এবং কাঠামোর দিক থেকে পৃথক হয়, ইউক্যারিওটস বৃহত্তর এবং আরও জটিল জীবের সাথে। প্র্যাকারিওটসগুলি সহজ, এটি বলার অপেক্ষা রাখে না - একটি একক প্রোকারিয়োটিক জীব হ'ল বিভিন্ন আণবিক জটিলগুলির একটি সংগঠিত এবং জটিল জটিলতা।

জীবনের দুটি শাখার বিবর্তন জীববিজ্ঞানের জগতের অন্যতম আকর্ষণীয় প্রশ্ন।

কালানুক্রমিকভাবে, জীবনকালটি 3.5 থেকে 3.8 বিলিয়ন বছর পুরানো বলে অনুমান করা হয়। এটি পৃথিবী গঠনের প্রায় 750 মিলিয়ন বছর পরে উপস্থিত হয়েছিল।

প্রাথমিক জীবনের রূপগুলির বিবর্তন: মিলারের পরীক্ষা-নিরীক্ষা

১৯০ এর দশকের গোড়ার দিকে এই ধারণাটি যে জৈব ম্যাক্রোমোলিকুলগুলি আদিম বায়ুমণ্ডলের পরিবেশগত পরিস্থিতিতে স্বতঃস্ফূর্তভাবে পলিমারাইজ করতে পারে - কম অক্সিজেন ঘনত্ব এবং সিও ₂ এবং এন ₂ এর উচ্চ ঘনত্বের পাশাপাশি পাশাপাশি একটি সিরিজ H ₂, H ₂ S, এবং CO এর মতো গ্যাসগুলির of

ধারণা করা হয় অনুমানক আদিম বায়ুমণ্ডল একটি হ্রাসকারী পরিবেশ সরবরাহ করেছিল, যা একটি শক্তির উত্সের সাথে (যেমন সূর্যের আলো বা বৈদ্যুতিক স্রাব) জৈব অণুগুলির পলিমারাইজেশনের জন্য উপযুক্ত পরিস্থিতি তৈরি করেছিল।

এই তত্ত্বটি স্নাতক অধ্যয়নের সময় গবেষক স্ট্যানলি মিলার 1950 সালে পরীক্ষামূলকভাবে নিশ্চিত করেছিলেন।

স্ব-প্রতিলিপি এবং অনুঘটক বৈশিষ্ট্য সহ একটি অণুর প্রয়োজন: আরএনএর বিশ্ব

আমরা সমস্ত জীবের মধ্যে যে অণুগুলি খুঁজে পাই তার গঠনের প্রয়োজনীয় শর্তাদি নির্দিষ্ট করার পরে, তথ্য সংরক্ষণের এবং নিজের প্রতিরূপ তৈরি করার ক্ষমতা সহ একটি আদিম অণুর প্রস্তাব করা প্রয়োজন - বর্তমান কোষগুলি চারটি ভাষার অধীনে জিনগত তথ্য সংরক্ষণ করে ডিএনএ অণুতে নিউক্লিওটাইডস।

আজ অবধি, এই অণুটির সেরা প্রার্থী হলেন আরএনএ। ১৯৮০ সাল নাগাদ গবেষক সিড আল্টম্যান এবং টম সিচ নিউক্লিয়োটাইডের পলিমারাইজেশন সহ এই নিউক্লিক অ্যাসিডের অনুঘটকীয় ক্ষমতা আবিষ্কার করেছিলেন - যা জীবন ও কোষের বিবর্তনের এক গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।

এই কারণগুলির জন্য, এটি বিশ্বাস করা হয় যে জীবন আরএনএকে জেনেটিক উপাদান হিসাবে ব্যবহার করতে শুরু করেছিল, এবং ডিএনএ নয় বর্তমান আকারের বিশাল অংশের মতো as

জীবনের বাধা সীমাবদ্ধ করে: ফসফোলিপিডস

একবার ম্যাক্রোমোলিকুলস এবং তথ্য সংরক্ষণ এবং নিজেই প্রতিলিপি করতে সক্ষম অণুগুলি প্রাপ্ত হয়ে গেলে, জীবিত এবং বহির্মুখী পরিবেশের মধ্যে সীমা নির্ধারণের জন্য একটি জৈবিক ঝিল্লির অস্তিত্ব প্রয়োজনীয়। বিবর্তনীয়ভাবে, এই পদক্ষেপটি প্রথম কোষগুলির উত্স চিহ্নিত করেছে।

প্রথম কোষটি আরএনএ অণু থেকে উদ্ভূত বলে মনে করা হয় যা ফসফোলিপিডস দ্বারা গঠিত একটি ঝিল্লি দ্বারা আবদ্ধ ছিল। পরেরটি হ'ল অ্যামিপ্যাথিক অণু, যার অর্থ একটি অংশ হাইড্রোফিলিক (পানিতে দ্রবণীয়) এবং অন্য অংশ হাইড্রোফোবিক (জলে দ্রবণীয় নয়)।

ফসফোলিপিডগুলি যখন পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন তাদের স্বতঃস্ফূর্তভাবে একত্রিত হওয়ার এবং লিপিড বিলেয়ার গঠনের ক্ষমতা থাকে। পোলার মাথাগুলি একে অপরের সংস্পর্শে জলীয় পরিবেশ এবং হাইড্রোফোবিক লেজগুলির মুখোমুখি দলবদ্ধ করা হয়।

এই প্রতিবন্ধকটি তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল এবং এমন একটি বগি তৈরি করে যা ঘরটি বহির্মুখী পরিবেশ থেকে পৃথক হতে দেয়।

সময়ের সাথে সাথে, লিপিড মেমব্রেনের সাথে জড়িত আরএনএ ডারউইনিয়ান প্রক্রিয়া অনুসরণ করে তার বিবর্তনীয় পথ অব্যাহত রেখেছিল - প্রোটিন সংশ্লেষণের মতো জটিল প্রক্রিয়াগুলি উপস্থিত না করা পর্যন্ত।

বিপাক বিবর্তন

এই আদিম কোষগুলি তৈরি হওয়ার পরে, আমরা জানি যে বিপাকীয় পথগুলির বিকাশ আজ শুরু হয়েছিল। প্রথম কোষের উত্থানের জন্য সবচেয়ে প্রশংসনীয় দৃশ্য হ'ল সমুদ্র, সুতরাং প্রথম কোষগুলি পরিবেশ থেকে সরাসরি খাদ্য এবং শক্তি অর্জন করতে সক্ষম হয়েছিল।

যখন খাবার দুষ্প্রাপ্য হয়ে উঠল, তখন কিছু কোষের বৈকল্পিকগুলি খাদ্য গ্রহণ এবং শক্তি উত্পাদন করার বিকল্প পদ্ধতির সাথে উপস্থিত হতে হয়েছিল যা তাদের প্রতিলিপি চালিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেয়।

এর ধারাবাহিকতার জন্য কোষ বিপাকের উত্পাদন ও নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজনীয়। আসলে, প্রধান বিপাকীয় পথগুলি বর্তমান জীবের মধ্যে ব্যাপকভাবে সংরক্ষণ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি জীবাণু এবং স্তন্যপায়ী উভয়ই গ্লাইকোলাইসিস পরিচালনা করে।

প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে যে শক্তি উত্পাদন তিনটি পর্যায়ে বিবর্তিত হয়েছিল, গ্লাইকোলাইসিস দিয়ে শুরু হয়, তারপরে সালোকসংশ্লেষণ হয় এবং জারণ বিপাক দিয়ে শেষ হয়।

যেহেতু আদিম পরিবেশে অক্সিজেনের ঘাটতি ছিল তাই এটি প্রশংসনীয় যে প্রাথমিক বিপাকীয় প্রতিক্রিয়াগুলি এটি না করেই হয়েছিল।

ইউক্যারিওটিক কোষের বিবর্তন

সেলগুলি প্রায় 1.5 বিলিয়ন বছর আগে পর্যন্ত অনন্যভাবে প্রোকারিয়োটিক ছিল। এই পর্যায়ে, সত্যিকারের নিউক্লিয়াস এবং অর্গানেলিসহ প্রথম কোষগুলি উপস্থিত হয়েছিল। অর্গানেলসের বিবর্তনকে ব্যাখ্যা করে যে সাহিত্যের সর্বাধিক বিশিষ্ট তত্ত্বটি হ'ল এন্ডোসাইম্বিয়োটিক তত্ত্ব (এন্ডো মানে অভ্যন্তরীণ)।

জীব তাদের পরিবেশে বিচ্ছিন্ন হয় না। জৈবিক সম্প্রদায়গুলি বিদ্বেষমূলক এবং সিনেরজিস্টিক উভয়ই একাধিক মিথস্ক্রিয়া উপস্থাপন করে। বিভিন্ন মিথস্ক্রিয়া জন্য ব্যবহৃত একটি ছাতা শব্দটি সিম্বিওসিস - পূর্বে কেবল দুটি প্রজাতির মধ্যে পারস্পরিকবাদী সম্পর্কের জন্য ব্যবহৃত হয়।

জীবের মধ্যে ইন্টারঅ্যাকশনগুলির গুরুত্বপূর্ণ বিবর্তনমূলক পরিণতি রয়েছে এবং এর সর্বাধিক নাটকীয় উদাহরণ এন্ডোস্যাম্বিয়োটিক তত্ত্ব, যা প্রাথমিকভাবে আমেরিকান গবেষক লিন মার্গুলিস ১৯৮০ এর দশকে প্রস্তাব করেছিলেন।

এন্ডোসিম্বিয়োটিক তত্ত্বের পোস্টুলেটস

এই তত্ত্ব অনুসারে, কিছু ইউক্যারিওটিক অর্গানেলস - যেমন ক্লোরোপ্লাস্ট এবং মাইটোকন্ড্রিয়া - প্রাথমিকভাবে মুক্ত-জীবিত প্রকারিয়োটিক জীব ছিল। বিবর্তনের এক পর্যায়ে, একটি প্রিকারিওট একটি বৃহত্তর দ্বারা গ্রাস করা হয়েছিল, তবে হজম হয় নি। পরিবর্তে, তিনি বেঁচে যান এবং বৃহত্তর জীবের মধ্যে আটকা পড়েছিলেন।

বেঁচে থাকার পাশাপাশি, দুটি প্রাণীর মধ্যে পুনরুত্পাদন সময়গুলি সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়েছিল, এবং পরের প্রজন্মের দিকে পরিচালিত করার ব্যবস্থা করে।

ক্লোরোপ্লাস্টগুলির ক্ষেত্রে, জড়িত জীবগুলি এই রাসায়নিক রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির পণ্যগুলির সাথে বৃহত জীব সরবরাহ করে সালোক সংশ্লেষণের জন্য সমস্ত এনজাইমেটিক যন্ত্রপাতি প্রদর্শন করেছিল: মনোস্যাকারাইডস। মাইটোকন্ড্রিয়ার ক্ষেত্রে, এটি পোষ্ট করা হয় যে জড়িত প্রকার্যোটটি পৈত্রিক α-প্রোটোব্যাকটেরিয়া হতে পারে।

তবে বৃহত্তর হোস্ট জীবের সম্ভাব্য পরিচয়টি সাহিত্যে একটি উন্মুক্ত প্রশ্ন।

নিমগ্ন প্রোকারিয়োটিক জীব তার কোষ প্রাচীরটি হারিয়ে ফেলল এবং পুরো বিবর্তনে প্রাসঙ্গিক পরিবর্তনগুলি হয়েছিল যা আধুনিক অর্গানেলস থেকে উদ্ভূত হয়েছিল। এটি হ'ল সংক্ষেপে এন্ডোসিম্বিয়োটিক তত্ত্ব।

এন্ডোসিম্বিয়োটিক তত্ত্বের প্রমাণ

বর্তমানে একাধিক তথ্য রয়েছে যা এন্ডোসিম্বিওসিসের তত্ত্বকে সমর্থন করে, যথা: (ক) বর্তমান মাইটোকন্ড্রিয়া এবং ক্লোরোপ্লাস্টের আকার প্রোকারিওটসের সাথে সমান; (খ) এই অর্গানেলগুলির নিজস্ব জিনগত উপাদান রয়েছে এবং প্রোটিনগুলির অংশ সংশ্লেষিত করে, যদিও তারা নিউক্লিয়াসের সাথে সম্পূর্ণ স্বাধীন নয় এবং (গ) উভয় জৈবিক সত্তার মধ্যে একাধিক জৈব-রাসায়নিক মিল রয়েছে।

ইউক্যারিওটিক হওয়ার সুবিধা

ইউক্যারিওটিক কোষগুলির বিবর্তন প্রোকারিওটসের চেয়ে একাধিক সুবিধার সাথে যুক্ত। আকার, জটিলতা এবং বিভাগীয়করণের বৃদ্ধির ফলে উপন্যাসের জৈব রাসায়নিক পদার্থগুলির দ্রুত বিকাশের অনুমতি দেওয়া হয়েছিল।

ইউক্যারিওটিক সেলটি আসার পরে, বহুচিকিত্সা এসেছিল। যদি কোনও ঘর একটি বৃহত আকারের সুবিধাগুলি উপভোগ করতে "চায়" তবে তা কেবল বাড়তে পারে না, যেহেতু কোষের পৃষ্ঠটি এর আয়তনের সাথে সম্পর্কিত হতে হবে।

সুতরাং, একাধিক কোষযুক্ত জীবগুলি তাদের আকার বাড়াতে এবং সেগুলি রচনা করে এমন একাধিক কোষের মধ্যে কার্যগুলি বিতরণ করতে সক্ষম হয়েছিল।

তথ্যসূত্র

1. আলস্টাইন, এডি (2015)। প্রসূতি অনুমান: নিউক্লিওপ্রোটিন বিশ্ব এবং কীভাবে জীবন শুরু হয়েছিল। জীববিদ্যা সরাসরি, 10, 67।
2. অ্যান্ডারসন, পিডাব্লু (1983) প্রিবিোটিক বিবর্তনের জন্য প্রস্তাবিত মডেল: বিশৃঙ্খলার ব্যবহার। জাতীয় বিজ্ঞান একাডেমির কার্যক্রম, ৮০ (১১), ৩৩,86-৩৩৯০।
3. অডিসার্ক, টি।, অডিসিরক, জি।, এবং বাইয়ার্স, বিই (2003)। জীববিজ্ঞান: পৃথিবীতে জীবন। পিয়ারসন শিক্ষা.
4. ক্যাম্পবেল, এএন, এবং রিস, জেবি (2005)। জীববিদ্যা। সম্পাদকীয় মিডিকা পানামেরিকানা।
5. গামা, এম (2007)। জীববিজ্ঞান 1: একটি গঠনমূলক পদ্ধতি পিয়ারসন শিক্ষা.
6. হোগওয়েগ, পি।, এবং টেকুচি, এন (2003)। প্রিবিোটিক বিবর্তনের মডেলগুলিতে একাধিক স্তর নির্বাচন: বিভাগ এবং স্থানিক স্ব-সংস্থা। বায়োস্ফিয়ারের জীবন ও বিবর্তনের উত্স, 33 (4-5), 375-403।
7. ল্যাজকানো, এ।, এবং মিলার, এসএল (1996)। জীবনের উত্স এবং প্রাথমিক বিবর্তন: প্রিবায়োটিক রসায়ন, প্রাক-আরএনএ প্রাক বিশ্ব এবং সময়। সেল, 85 (6), 793-798।
8. ম্যাককেেনি, কে।, এবং আলফোনজো, জে। (2016)। প্রিবায়োটিক থেকে প্রোবায়োটিক পর্যন্ত: টিআরএনএ পরিবর্তনের বিবর্তন এবং কার্য। জীবন, 6 (1), 13।
9. শ্র্রাম, জেপি, ঝু, টিএফ, এবং জস্টক, জেডাব্লু (2010)। সেলুলার জীবনের উত্স। কোল্ড স্প্রিং হারবারের জীববিজ্ঞানে দৃষ্টিভঙ্গি, a002212।
10. সিলভেস্ট্রে, ডিএ, এবং ফন্টনারি, জেএফ (২০০৮)। প্যাকেজ মডেল এবং প্রিবিোটিক বিবর্তনের তথ্য সংকট। তাত্ত্বিক জীববিজ্ঞানের জার্নাল, 252 (2), 326-337।
11. স্টানো, পি।, এবং মাভেল্লি, এফ (2015)। প্রোটোকসেলস মডেলস অফ আরিজিন অফ লাইফ অ্যান্ড সিন্থেটিক বায়োলজি। জীবন, 5 (4), 1700–1702।