- CELL BIOLOGY
- CELL ORGANELLES
- PLASMA MEMBRANE OR CELL MEMBERANE
UNIT 3 – CELL BIOLOGY – PART 1
CELL BIOLOGY
CELL
Robert Hooke | Discovered and coined the term cell in 1665 |
Robert Brown | Discovered Cell Nucleus in 1831 |
Schleiden and Schwann | Presented The cell theory, that all the plants and animals are composed of cells and that the cell is the basic unit of life. Schleiden (1838) and Schwann (1839). |
CELL ORGANELLES
PLASMA MEMBRANE OR CELL MEMBRANE
- Cell membrane is also called the plasma membrane.
- It can be observed only through an electron microscope.
- Plasma membrane is the outermost covering of the cell that separates the contents of the cell from its external environment.
ENDOCYTOSIS
- The plasma membrane is flexible and is made up of organic molecules called Lipids & Proteins.
- The flexibility of the cell membrane also enables the cell to engulf in food and other material from its external environment. Such processes are known as endocytosis (endo → internal; cyto → of a cell). Amoeba acquires its food through such processes.
DIFFUSION
- Plasma membrane is a selectively permeable membrane .The plasma membrane is porous and allows the movement of substances or materials both inward and outward.
- Some substances like carbon dioxide or oxygen can move across the cell membrane by a process called diffusion [spontaneous movement of a substance from a region of high concentration (hypertonic solution) to a region where its concentration is low (hypotonic solution)].
- Thus, diffusion plays an important role in gaseous exchange between the cells as well as the cell and its external environment.
OSMOSIS
- Water also obeys the law of diffusion. The movement of water molecules through a selectively permeable membrane is called Osmosis.
- Osmosis is the passage of water from a region of High-Water Concentration through a semi-permeable membrane to a region of low water concentration. Thus, osmosis is a special case of diffusion through a selectively permeable membrane.
- Unicellular freshwater organisms and most plant cells tend to gain water through osmosis. Absorption of water by plant roots is also an example of osmosis.
- Diffusion is important in exchange of gases and water in the life of a cell. In additions to this, the cell also obtains nutrition from its environment.
- Different molecules move in and out of the cell through a type of transport requiring use of energy in the form of ATP.
REVERSE OSMOSIS (RO)
- Reverse osmosis (RO) is a water purification technology that uses a semipermeable membrane to remove larger particles from drinking water.
- In reverse osmosis, an applied pressure is used to overcome osmotic pressure.
- Reverse Osmosis is a phenomenon where pure water flows from a dilute solution [hypotonic] through a semi permeable membrane to a higher concentrated solution [hypertonic].
- Semi Permeable means that the membrane will allow small molecules and ions to pass through it but acts as a barrier to larger molecules or dissolved substances.
உயிரணு உயிரியல் - 01
உயிரணு
ராபர்ட் ஹூக் 1665 இல் உயிரணு என்ற சொல்லைக் கண்டுபிடித்து உருவாக்கினார்
ராபர்ட் பிரவுன் 1831 இல் உயிரணு வில் இடம்பெற்று உள்ள நியூக்ளியஸைக் கண்டுபிடித்தார்
ஸ்க்லீடென் மற்றும் ஸ்க்வான் உயிரணு கோட்பாடு வழங்கினர், ஸ்க்லிடென் (1838) மற்றும் ஸ்க்வான் (1839) மேலும் அவர்கள்அனைத்து தாவரங்களும் விலங்குகளும் உயிரணுக்களால் ஆனவை மற்றும் உயிரணு என்பது வாழ்க்கையின் அடிப்படை அலகு என்றும் கூறினர்.
உயிரணு உறுப்புகள்
பிளாஸ்மா சவ்வு அல்லது உயிரணு சவ்வு
உயிரணு சவ்வு என்பது பிளாஸ்மா சவ்வு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் மட்டுமே இதைக் காண முடியும்.
பிளாஸ்மா சவ்வு என்பது உயிரணுவில் இடம்பெற்றுள்ள உள்ளுறுப்புகளை உள்ளடக்கங்களை அதன் வெளிப்புற சூழலில் இருந்து பிரிக்கும் உயிரணுவின் வெளிப்புற மறைப்பு ஆகும்.
எண்டோசைட்டோசிஸ்
பிளாஸ்மா சவ்வு நெகிழ்வானது (லிப்பிட்ஸ் )கொழுப்பு மற்றும் புரதங்கள் எனப்படும் கரிம மூலக்கூறுகளால் ஆனது.
உயிரணு சவ்வின் நெகிழ்வுத்தன்மை உயிரணு அதன் வெளிப்புற சூழலில் இருந்து உணவு மற்றும் பிற பொருட்களில் கடத்த உதவுகிறது. இத்தகைய செயல்முறைகள் எண்டோசைட்டோசிஸ் (எண்டோ → அக அல்லது வெளிப்புற ; ஒரு உயிரணு → சைட்டோ) என அழைக்கப்படுகின்றன. இத்தகைய செயல்முறைகள் மூலம் அமீபா தனது உணவைப் பெறுகிறது.
விரவுதல்
பிளாஸ்மா சவ்வு என்பது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு ஆகும் .பாஸ்மா சவ்வு நுண்துகள்கள் கொண்டது மற்றும் உள் மற்றும் வெளிப்புறமாக பொருட்கள் அல்லது பொருட்களின் இயக்கத்தை அனுமதிக்கிறது.
கார்பன் டை ஆக்சைடு அல்லது ஆக்ஸிஜன் போன்ற சில பொருட்கள் பரவல் எனப்படும் ஒரு செயல்முறையால் உயிரணு சவ்வு முழுவதும் நகரலாம் [ஒரு பொருளின் தன்னிச்சையான இயக்கம் அதிக செறிவுள்ள ஒரு பகுதியிலிருந்து (ஹைபர்டோனிக் கரைசல்) அதன் செறிவு குறைவாக(ஹைபோடோனிக் கரைசல் ) இருக்கும் பகுதிக்கு பரவுதலையே விரவுதல் என்று அழைக்கின்றோம்.
ஆக, உயிரணுக்களுக்கும் உயிரணுக்கும் அதன் வெளிப்புற சூழலுக்கும் இடையிலான வாயு பரிமாற்றத்தில் பரவல் (விரவுதல்) முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
சவ்வூடுபரவல்
நீர் பரவல் விதிக்கும் கீழ்ப்படிகிறது. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக நீர் மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் (ஒஸ்மோசிஸ்) சவ்வூடுபரவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
(ஒஸ்மோசிஸ்) சவ்வூடுபரவல் என்பது அதிக நீர் செறிவுள்ள ஒரு பகுதியிலிருந்து ஒரு பாதி வழியாக ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக குறைந்த நீர் செறிவுள்ள பகுதிக்கு நீர் செல்வது ஆகும். ஆகவே, சவ்வூடுபரவல் என்பது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக பரவுவதற்கான ஒரு சிறப்பு நிகழ்வு ஆகும்.
யுனிசெல்லுலர் நன்னீர் உயிரினங்கள் மற்றும் பெரும்பாலான தாவர செல்கள் சவ்வூடுபரவல் மூலம் நீரைப் பெறுகின்றன. தாவர வேர்களால் தண்ணீரை உறிஞ்சுவதும் சவ்வூடுபரவலுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு.
ஒரு உயிரணுவின் வாழ்க்கையில் வாயுக்கள் மற்றும் தண்ணீரை பரிமாறிக்கொள்வதில் சவ்வூடுபரவல் முக்கியமானது. இதற்கு கூடுதலாக, உயிரணு அதன் வெளிப்புறசூழலில் இருந்து ஊட்டச்சத்தையும் பெறுகிறது.
ஏடிபி (அடினோசின் மூன்று பாஸ்பேட்) வடிவத்தில் ஆற்றலைப் பயன்படுத்த வேண்டிய ஒரு வகை போக்குவரத்து மூலம் வெவ்வேறு மூலக்கூறுகள் உயிரணுவின் உள்ளேயும் வெளியேயும் நகர்கின்றன.
தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் (RO) என்பது நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பமாகும், இது குடிநீரில் இருந்து பெரிய துகள்களை அகற்ற ஒரு பகுதியிலிருந்து ஒரு பாதி வழியாக ஊடுருவக்கூடிய மென்படலத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.
தலைகீழ் சவ்வூடுபரவலில், சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை சமாளிக்க வெளிப்புறத்தில் இருந்து ஒரு அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
தலைகீழ் ஆஸ்மோசிஸ் என்பது ஒரு நீர்த்த கரைசலில் இருந்து (ஹைபோடோனிக்) பகுதியளவே ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக அதிக செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலில் (ஹைபர்டோனிக்) பாய்கிறது.
பகுதியளவு ஊடுருவக்கூடிய பொருள் ஊடுருவக்கூடிய மென்படலசவ்வின் மூலம் சிறிய மூலக்கூறுகளையும் அயனிகளையும் அதன் வழியாக செல்ல அனுமதிக்கும், ஆனால் பெரிய மூலக்கூறுகள் அல்லது கரைந்த பொருட்களுக்கு இது ஒரு தடையாக செயல்படுகிறது.
உயிரணுவின் சுவர்
உயிரணுவின் சுவர் விலங்குகளில் இல்லை.
தாவர செல்கள்களில், பிளாஸ்மா சவ்வுக்கு கூடுதலாக, உயிரணுவின் சுவர் எனப்படும் மற்றொரு கடினமான வெளிப்புற உறைகளைக் கொண்டுள்ளன. தாவர செல்கள் உயிரணுவின் சுவர் பிளாஸ்மா சவ்வுக்கு வெளியே உள்ளது.
தாவர உயிரணுவின் சுவர் முக்கியமாக செல்லுலோஸால் ஆனது. செல்லுலோஸ் ஒரு சிக்கலான பொருள் மற்றும் தாவரங்களுக்கு கட்டமைப்பு வலிமையை வழங்குகிறது.
உயிரணுக் கணிகச் சிதைவு (பிளாஸ்மோலிசிஸ்)
ஒரு உயிருள்ள தாவர உயிரணுவின் சவ்வூடுபரவல் மூலம் தண்ணீரை இழக்கும்போது, உயிரணுவின் சுவரிலிருந்து உயிரணுவின் நீர்மம் பொருள் வெளியேறும் போது உள்உறுப்புகளில் சுருக்கங்கள் ஏற்படுகிறது . இந்த நிகழ்வு பிளாஸ்மோலிசிஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
உயிரணுக்கள் மட்டுமே, ஆனால் இறந்த உயிரணுக்கள் அல்ல, சவ்வூடுபரவல் மூலம் தண்ணீரை உறிஞ்ச முடியும். உயிரணுசுவர்கள் தாவரங்கள், பூஞ்சை மற்றும் பாக்டீரியாக்களின் உயிரணுகளை சுருங்காமல் பாதுகாத்து வெளிப்புற ஊடகங்களை மிகவும் நீர்த்துப்போக அனுமதிக்கின்றன.
உயிரணுக்களிள் ஒரு ஹைபர்டோனிக் ஊடகம் (அதிக செறிவின் ஊடகம்) சூழப்பட்டிருக்கும் போது உயிரணுசுவர் உயிரணு வெடிப்பதைத் தடுக்கிறது.
அவற்றின் சுவர்கள் காரணமாக, தாவர உயிரணு விலங்கு உயிரணுக்களை விட சுற்றியுள்ள ஊடகத்தில் அதிக மாற்றங்களை தாங்கும் தன்மை வாய்ந்ததாக கருதப்படுகிறது.
உயிரணுக்கணிகம் (சைட்டோபிளாஸ்ம்)
இது உயிரணு சவ்வுக்கும் உயிரணுவுக்கும் இடையில் இருக்கும் ஜெல்லி போன்ற பொருள்.
(சைட்டோபிளாசம்) உயிரணுக்கணிகம் என்பது பிளாஸ்மா சவ்வுக்குள் இருக்கும் திரவ உள்ளடக்கம்.
இது பல சிறப்பு உயிரணு உறுப்புகளையும் கொண்டுள்ளது (மைட்டோகாண்ட்ரியா) உயிரணுஆற்றல் நுண்ணுறுப்பு , (கோல்கி உடல்கள்) கொழுப்புக் கற்றை , (ரைபோசோம்கள்) ரைபோசோம் புரதம் , முதலியன).
இந்த உறுப்புகள் ஒவ்வொன்றும் உயிரணுவிற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டைச் செய்கின்றன.
உயிரணு உறுப்புகள் சவ்வுகளால் மூடப்பட்டுள்ளன.
சவ்வுகளின் முக்கியத்துவத்தை வைரஸ்களின் எடுத்துக்காட்டுடன் விளக்கலாம்.
வைரஸ்களுக்கு எந்த சவ்வுகளும் இல்லை, எனவே அவை ஒரு உயிருள்ள உடலில் நுழைந்து அதன் உயிரணு இயந்திரங்களை பயன்படுத்தி அதன் இருப்பை அதிகரித்து அல்லது பெருக்கி கொள்ளும்வரை வைரஸ்கள் அதன் சிறப்பியல்புகளைக் காட்டாது
NUCLEUS உயிரணுகரு
இது உயிருள்ள கலத்தின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும்.
இது பொதுவாக கோளமானது மற்றும் உயிரணுவின் மையத்தில் அமைந்துள்ளது.
இது ஒரு நுண்ணோக்கியின் உதவியுடன் உயிரணுவில் நிறங்களை படியவிட்டு (கறைகளை) படிந்து நிறங்கள் மூலம் எளிதாகக் காணலாம்.
உயிரணுசவ்வு எனப்படும் இரட்டை அடுக்கு சவ்வு மூலம் உயிரணுக்கரு சைட்டோபிளாஸிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது.
இந்த உயிரணுசவ்வு நுண்துகள்கள் கொண்டது மற்றும் சைட்டோபிளாசம் மற்றும் உயிரணுக்கருவின் உட்புறம் பரவல் மூலம் உயிரணுசவ்வுவிற்கும் மற்றும் உயிரணு ஆகியவற்றுக்கு இடையில் பொருட்களின் இயக்கத்தை அனுமதிக்கிறது.
அதிக உருப்பெருக்கத்தின் நுண்ணோக்கி மூலம், கருவில் ஒரு சிறிய கோள உடலைக் காணலாம். இது உட்கருமணி (NUCLEOLUS) என்று அழைக்கப்படுகிறது.
கூடுதலாக, உயிரணுக்கருவில் குரோமோசோம்கள் எனப்படும் நிறத்திரி நூல் போன்ற கட்டமைப்புகள் உள்ளன. இவை மரபணுக்களைச் (GENE) சுமந்து, பெற்றோரிடமிருந்து சந்ததியினருக்கு மரபுவழி பண்புகளை கொண்டு செல்ல உதவுகின்றன. உயிரணுக்கள் பிரகை அடையும் போது நாம் (CHROMOSOMES) நிறத்திரி ஐக் காண முடியும்.
(GENE) மரபணு என்பது உயிரினங்களில் மரபுவழிப்பெறல் அல்லது பரம்பரைச்சொத்து . இது பெற்றோரிடமிருந்து சந்ததியினருக்கு ஒரு சில பரம்பரை பண்புகளை கடத்துகிறது. இதன் பொருள் உங்கள் பெற்றோர் அவர்களின் சில குணாதிசயங்களை சந்ததியினருக்கு அனுப்புகிறார்கள்.
(நியூக்ளியஸ்) உயிரணுக்கரு மரபுவழிப்பெறலுக்கு அதன் பங்கிற்கு கூடுதலாக சில குணாதிசயங்களை செயல்பாடுகளின் கட்டுப்பாட்டு மையமாக செயல்படுகிறது.
உயிரணுக்கருவில் முழு உள்ளடக்கமும் (புரோட்டோபிளாஸ்ம்) முற்கணிகம் (சைட்டோபிளாசம் + நியூக்ளியஸ்) உயிரணுக்கணிகம் மற்றும் உயிரணுக்கருவை உள்ளடக்கியது என அழைக்கப்படுகிறது.. புரோட்டோபிளாசம் முற்கணிகம் உயிரணுவின் உயிருள்ள பொருள் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
பாக்டீரியா உயிரணுவின் கருக்கள் பல்லுயிர் உயிரினங்களின் உயிரணுக்களைப் போல ஒழுங்காக ஒழுங்கமைக்கப்படவில்லை. பாக்டீரியாவில் உயிரணுசவ்வு இல்லை.
பல்லுயிர் உயிரினங்களின் உயிரணுகளில் பெரிய மற்றும் சிக்கலான உயிரணுகள் இடம்பெற்றுள்ளது, இவற்றின் சிக்கலான கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டை ஆதரிக்க நிறைய இரசாயன நடவடிக்கைகள் தேவை படுகிறது.
(குரோமோசோம்கள்) நிறத்திரிகள்
உயிரணுகருவில் (குரோமோசோம்கள்) நிறத்திரிகள் உள்ளன, அவை உயிரணு பிரிக்கப்படும்போது மட்டுமே தடி வடிவ கட்டமைப்புகளாகத் தெரியும்.
(குரோமோசோம்களில்) நிறத்திரிகளில் டி.என்.ஏ (டியோக்ஸிரிபோ நியூக்ளிக் அமிலம்) வடிவத்தில் பெற்றோரிடமிருந்து இடத்திலிருந்து அடுத்த தலைமுறைக்கு கொண்டு செல்லும் தகவல்பரிமாற்றங்கள் இடம்பெற்றுஉள்ளன.
குரோமோசோம்கள் (டி.என்.ஏ) மற்றும் (புரதத்தால்) ஆனவை.
டி.என்.ஏ மூலக்கூறுகள் உயிரணுகளை உருவாக்குவதற்கும் ஒழுங்கமைப்பதற்கும் தேவையான தகவல்களைக் கொண்டுள்ளன.
டி.என்.ஏவின் செயல்பாட்டு பிரிவுகள் (GENES) மரபணுக்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
ஒரு உயிரணு பிரியாத நிலையில் , இந்த டி.என்.ஏ (குரோமாடின் பொருளின்) மரபணுவலை பொருளின் ஒரு பகுதியாக உள்ளது. (குரோமாடின் பொருள்) மரபணுவலை பொருள் கட்டமைப்புகள் போன்ற நூலின் சிக்கலான கட்டமைப்புகள் போன்ற காணப்படுகிறது. உயிரணு பிரிக்கப்படும்போதெல்லாம், (குரோமாடின் பொருள்) மரபணுவலை பொருள் (குரோமோசோம்களாக நிறத்திரிகளாக) ஒழுங்கமைக்கப்படுகிறது.
நிறத்திரிகள் உயிரணு எவ்வாறு வேதிச் செயல்பாடுகளில் ஈடுபடுகிறது என்பதை பொறுத்து, உயிரணு எவ்வாறு உருவாகிறது மற்றும் முதிர்ச்சியில் எந்த வடிவத்தை வெளிப்படுத்தும் என்பதை தீர்மானிப்பதில் சுற்றுச்சூழலுடன் இது ஒரு முக்கிய பங்கை வகிக்கிறது.