UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201510 Marks
Q2.

सूत्रकणिका (माइटोकोंड्रिया)

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना, कार्यों और महत्व पर ध्यान केंद्रित करना होगा। उत्तर को निम्नलिखित संरचना में व्यवस्थित किया जा सकता है: परिचय, माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना, कार्य (ऊर्जा उत्पादन, कोशिका चक्र, आदि), महत्व (स्वास्थ्य और रोग में भूमिका), और निष्कर्ष। माइटोकॉन्ड्रिया से संबंधित नवीनतम शोध और खोजों को शामिल करने का प्रयास करें।

Model Answer

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Introduction

माइटोकॉन्ड्रिया, जिसे कोशिका का 'पावरहाउस' भी कहा जाता है, सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाने वाला एक महत्वपूर्ण अंगक है। यह कोशिका के लिए आवश्यक ऊर्जा (एटीपी) उत्पन्न करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। माइटोकॉन्ड्रिया न केवल ऊर्जा उत्पादन में शामिल है, बल्कि कोशिका के कई अन्य महत्वपूर्ण कार्यों, जैसे कोशिका चक्र, कोशिका मृत्यु और कैल्शियम होमियोस्टेसिस में भी योगदान देता है। माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना और कार्य कोशिका के स्वास्थ्य और समग्र जीव के अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना

माइटोकॉन्ड्रिया एक डबल-मेम्ब्रेन वाला अंगक है। इसकी संरचना को निम्नलिखित भागों में विभाजित किया जा सकता है:

  • बाहरी झिल्ली: यह चिकनी और पारगम्य होती है।
  • आंतरिक झिल्ली: यह अत्यधिक मुड़ी हुई होती है और क्रिस्टे नामक संरचनाएं बनाती है। यह झिल्ली एटीपी संश्लेषण के लिए आवश्यक प्रोटीन और एंजाइमों से समृद्ध होती है।
  • अंतराझिल्ली स्थान: यह बाहरी और आंतरिक झिल्ली के बीच का स्थान है।
  • मैट्रिक्स: यह आंतरिक झिल्ली के अंदर का स्थान है और इसमें डीएनए, राइबोसोम और एंजाइम होते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया का अपना डीएनए (mtDNA) होता है, जो मां से विरासत में मिलता है।

माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य

माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका के लिए कई महत्वपूर्ण कार्य करता है:

  • एटीपी उत्पादन: माइटोकॉन्ड्रिया का मुख्य कार्य एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) का उत्पादन करना है, जो कोशिका की ऊर्जा मुद्रा है। यह प्रक्रिया कोशिकीय श्वसन के माध्यम से होती है, जिसमें ग्लूकोज और अन्य पोषक तत्वों का उपयोग करके एटीपी का संश्लेषण किया जाता है।
  • कोशिका चक्र में भूमिका: माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका चक्र को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप से एपोप्टोसिस (प्रोग्राम्ड सेल डेथ) में।
  • कैल्शियम होमियोस्टेसिस: माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका में कैल्शियम के स्तर को नियंत्रित करने में मदद करता है, जो कई कोशिकीय प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।
  • हीट उत्पादन: कुछ ऊतकों में, जैसे कि ब्राउन फैट, माइटोकॉन्ड्रिया गर्मी उत्पन्न करता है, जो शरीर के तापमान को बनाए रखने में मदद करता है।

स्वास्थ्य और रोग में माइटोकॉन्ड्रिया का महत्व

माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य में गड़बड़ी कई बीमारियों से जुड़ी हो सकती है, जिनमें शामिल हैं:

  • माइटोकॉन्ड्रियल रोग: ये आनुवंशिक विकार हैं जो माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य को प्रभावित करते हैं और मांसपेशियों की कमजोरी, तंत्रिका संबंधी समस्याएं और अन्य लक्षण पैदा कर सकते हैं।
  • न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग: पार्किंसंस रोग और अल्जाइमर रोग जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में माइटोकॉन्ड्रिया की शिथिलता देखी जाती है।
  • कैंसर: कैंसर कोशिकाओं में अक्सर माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य में परिवर्तन होता है, जो उनकी वृद्धि और प्रसार को बढ़ावा देता है।
  • मधुमेह: माइटोकॉन्ड्रिया की शिथिलता इंसुलिन प्रतिरोध और मधुमेह के विकास में योगदान कर सकती है।

माइटोकॉन्ड्रिया पर नवीनतम शोध

माइटोकॉन्ड्रिया पर शोध तेजी से बढ़ रहा है। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि माइटोकॉन्ड्रिया प्रतिरक्षा प्रणाली, सूजन और उम्र बढ़ने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। माइटोकॉन्ड्रिया को लक्षित करने वाली नई दवाएं और उपचार विकसित किए जा रहे हैं ताकि विभिन्न बीमारियों का इलाज किया जा सके।

माइटोकॉन्ड्रिया का घटक कार्य
बाहरी झिल्ली पारगम्यता नियंत्रण, प्रोटीन परिवहन
आंतरिक झिल्ली एटीपी संश्लेषण, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
मैट्रिक्स कोशिकीय श्वसन, डीएनए प्रतिकृति

Conclusion

माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका का एक अनिवार्य अंगक है जो ऊर्जा उत्पादन और कई अन्य महत्वपूर्ण कोशिकीय कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य में गड़बड़ी कई बीमारियों से जुड़ी हो सकती है, इसलिए माइटोकॉन्ड्रिया पर शोध स्वास्थ्य और रोग को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, माइटोकॉन्ड्रिया को लक्षित करने वाले नए उपचारों के विकास से विभिन्न बीमारियों के इलाज में महत्वपूर्ण प्रगति होने की उम्मीद 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

एटीपी (ATP)
एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, कोशिका की ऊर्जा मुद्रा है। यह कोशिकीय प्रक्रियाओं को चलाने के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।
एपोप्टोसिस (Apoptosis)
प्रोग्राम्ड सेल डेथ, एक नियंत्रित कोशिकीय प्रक्रिया है जो शरीर से क्षतिग्रस्त या अनावश्यक कोशिकाओं को हटाने में मदद करती है। माइटोकॉन्ड्रिया एपोप्टोसिस को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Key Statistics

अनुमान है कि मानव शरीर में लगभग 10^14 माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं।

Source: नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (NIH), 2023 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

माइटोकॉन्ड्रियल रोगों से दुनिया भर में लगभग 1 में 5,000 लोग प्रभावित हैं।

Source: यूनाइटेड माइटोकॉन्ड्रिया डिसीज फाउंडेशन (UMDF), 2022 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

माइटोकॉन्ड्रियल मायोपैथी

यह एक आनुवंशिक विकार है जो मांसपेशियों की कमजोरी और थकान का कारण बनता है। यह माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य में दोष के कारण होता है।

Topics Covered

BiologyScienceCell BiologyOrganellesEnergy Production