UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201112 Marks
Q25.

वर्गीकरण-विज्ञान में स्थूल और सूक्ष्म जैव-अणुओं की भूमिका को स्पष्ट कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, वर्गीकरण विज्ञान में जैव-अणुओं (स्थूल और सूक्ष्म) की भूमिका को स्पष्ट रूप से समझाना होगा। उत्तर में, स्थूल जैव-अणुओं (जैसे प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड) और सूक्ष्म जैव-अणुओं (जैसे विटामिन, खनिज, कोएंजाइम) दोनों के महत्व पर प्रकाश डालना होगा। वर्गीकरण में इन अणुओं के उपयोग के विभिन्न तरीकों को उदाहरणों के साथ समझाना होगा। संरचना में, पहले जैव-अणुओं का परिचय, फिर स्थूल और सूक्ष्म जैव-अणुओं की अलग-अलग भूमिका, और अंत में वर्गीकरण में उनके संयुक्त योगदान को शामिल किया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

वर्गीकरण विज्ञान, जीवों को उनके समानता और अंतर के आधार पर समूहों में व्यवस्थित करने का विज्ञान है। यह जीव विज्ञान की एक मूलभूत शाखा है, जो जीवों की विविधता को समझने और व्यवस्थित करने में मदद करती है। जैव-अणु, जीवन के लिए आवश्यक कार्बनिक अणु होते हैं, जिन्हें स्थूल जैव-अणु (macromolecules) और सूक्ष्म जैव-अणु (micromolecules) में वर्गीकृत किया जा सकता है। स्थूल जैव-अणु बड़े, जटिल अणु होते हैं, जबकि सूक्ष्म जैव-अणु छोटे अणु होते हैं। वर्गीकरण विज्ञान में, इन दोनों प्रकार के जैव-अणुओं का उपयोग जीवों की पहचान, उनके विकासवादी संबंधों को समझने और उन्हें वर्गीकृत करने के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

जैव-अणुओं का वर्गीकरण और भूमिका

जैव-अणुओं को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: स्थूल जैव-अणु और सूक्ष्म जैव-अणु। दोनों ही जीवों के संरचनात्मक और कार्यात्मक पहलुओं के लिए आवश्यक हैं।

स्थूल जैव-अणु (Macromolecules)

स्थूल जैव-अणु बड़े अणु होते हैं जो कई छोटे उपइकाइयों से बने होते हैं। इनमें शामिल हैं:

  • प्रोटीन: ये अमीनो एसिड से बने होते हैं और एंजाइम, संरचनात्मक घटक और हार्मोन के रूप में कार्य करते हैं। वर्गीकरण में, प्रोटीन संरचना (जैसे, अमीनो एसिड अनुक्रम) का उपयोग प्रजातियों के बीच संबंधों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
  • कार्बोहाइड्रेट: ये शर्करा से बने होते हैं और ऊर्जा का स्रोत और संरचनात्मक घटक के रूप में कार्य करते हैं। पौधों में, कोशिका भित्ति में सेलूलोज़ एक महत्वपूर्ण कार्बोहाइड्रेट है जिसका उपयोग वर्गीकरण में किया जाता है।
  • लिपिड: ये वसा, तेल और स्टेरॉयड से बने होते हैं और ऊर्जा भंडारण, कोशिका झिल्ली संरचना और हार्मोन के रूप में कार्य करते हैं। लिपिड प्रोफाइल का उपयोग प्रजातियों की पहचान करने में किया जा सकता है।
  • न्यूक्लिक एसिड: ये डीएनए और आरएनए से बने होते हैं और आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करते हैं और प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं। डीएनए अनुक्रमण (DNA sequencing) वर्गीकरण विज्ञान में एक क्रांतिकारी तकनीक है, जो जीवों के बीच सटीक संबंध स्थापित करने में मदद करती है।

सूक्ष्म जैव-अणु (Micromolecules)

सूक्ष्म जैव-अणु छोटे अणु होते हैं जो जीवों के लिए आवश्यक हैं, लेकिन स्थूल जैव-अणुओं की तुलना में कम जटिल होते हैं। इनमें शामिल हैं:

  • विटामिन: ये कार्बनिक यौगिक हैं जो एंजाइमों के सहकारक (co-factors) के रूप में कार्य करते हैं। विटामिन की कमी या अधिकता का उपयोग कुछ प्रजातियों की पहचान करने में किया जा सकता है।
  • खनिज: ये अकार्बनिक पदार्थ हैं जो जीवों के लिए आवश्यक हैं। खनिजों की संरचना और मात्रा का उपयोग प्रजातियों के बीच अंतर करने के लिए किया जा सकता है।
  • कोएंजाइम: ये एंजाइमों के साथ मिलकर काम करते हैं और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं।

वर्गीकरण में जैव-अणुओं की भूमिका

वर्गीकरण विज्ञान में जैव-अणुओं का उपयोग विभिन्न स्तरों पर किया जाता है:

  • आणविक वर्गीकरण (Molecular Classification): डीएनए, आरएनए और प्रोटीन अनुक्रमण का उपयोग जीवों के बीच विकासवादी संबंधों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह पारंपरिक वर्गीकरण विधियों की तुलना में अधिक सटीक और विश्वसनीय है।
  • रासायनिक वर्गीकरण (Chemical Classification): जीवों में मौजूद विशिष्ट रासायनिक यौगिकों (जैसे, एल्कलॉइड, टेरपेनॉइड) का उपयोग उन्हें वर्गीकृत करने के लिए किया जाता है।
  • बायोकेमिकल मार्कर (Biochemical Markers): विशिष्ट एंजाइमों या प्रोटीन की उपस्थिति या अनुपस्थिति का उपयोग प्रजातियों की पहचान करने के लिए किया जाता है।
जैव-अणु का प्रकार भूमिका वर्गीकरण में उपयोग
डीएनए आनुवंशिक जानकारी का भंडारण डीएनए अनुक्रमण, फाइलोजेनेटिक विश्लेषण
प्रोटीन एंजाइम, संरचनात्मक घटक प्रोटीन संरचना विश्लेषण, इम्यूनोलॉजिकल परीक्षण
कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा स्रोत, संरचनात्मक घटक कोशिका भित्ति संरचना विश्लेषण
लिपिड ऊर्जा भंडारण, कोशिका झिल्ली लिपिड प्रोफाइल विश्लेषण

Conclusion

निष्कर्षतः, वर्गीकरण विज्ञान में स्थूल और सूक्ष्म जैव-अणुओं दोनों की महत्वपूर्ण भूमिका है। स्थूल जैव-अणु जीवों की संरचना और कार्य के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं, जबकि सूक्ष्म जैव-अणु उनके चयापचय और शारीरिक प्रक्रियाओं को समझने में मदद करते हैं। आणविक तकनीकों के विकास के साथ, जैव-अणुओं का उपयोग वर्गीकरण में अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होता जा रहा है, जिससे जीवों की विविधता को बेहतर ढंग से समझने और व्यवस्थित करने में मदद मिलती है। भविष्य में, जैव-अणुओं के विश्लेषण के माध्यम से जीवों के वर्गीकरण में और अधिक सटीकता और विश्वसनीयता प्राप्त की जा सकती है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

फाइलोजेनी (Phylogeny)
फाइलोजेनी जीवों के विकासवादी इतिहास और उनके बीच संबंधों का अध्ययन है। जैव-अणुओं का उपयोग फाइलोजेनेटिक वृक्षों (phylogenetic trees) के निर्माण में किया जाता है।

Key Statistics

2020 तक, डीएनए अनुक्रमण की लागत प्रति जीनोम लगभग 100 डॉलर तक गिर गई है, जिससे आणविक वर्गीकरण अधिक सुलभ हो गया है।

Source: नेशनल ह्यूमन जीनोम रिसर्च इंस्टीट्यूट (NHGRI)

Examples

बैक्टीरिया की पहचान

16S rRNA जीन अनुक्रमण का उपयोग बैक्टीरिया की प्रजातियों की पहचान करने और उन्हें वर्गीकृत करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। यह तकनीक जीवाणु संक्रमण के निदान और पर्यावरण निगरानी में महत्वपूर्ण है।

Topics Covered

BotanyBiochemistryTaxonomyMolecular BiologyPhylogeny