UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201710 Marks
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Q4.

कोशिका चक्र का आण्विक आधार

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, कोशिका चक्र के आणविक आधार को विस्तार से समझाना होगा। इसमें कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों (G1, S, G2, M) में शामिल प्रमुख अणुओं और प्रक्रियाओं का वर्णन करना आवश्यक है। साइक्लिन-डिपेंडेंट किनेज (CDKs), साइक्लिन, और चेकपॉइंट्स की भूमिका पर विशेष ध्यान देना चाहिए। उत्तर को स्पष्ट और संरचित बनाने के लिए उपशीर्षकों का उपयोग करें और उदाहरणों के साथ अवधारणाओं को स्पष्ट करें।

Model Answer

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Introduction

कोशिका चक्र एक महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया है जो कोशिका वृद्धि और विभाजन को नियंत्रित करती है। यह प्रक्रिया सुनिश्चित करती है कि डीएनए की सही प्रतिकृति हो और प्रत्येक पुत्री कोशिका को आनुवंशिक सामग्री का सही सेट प्राप्त हो। कोशिका चक्र का आणविक आधार जटिल है और इसमें कई प्रोटीन और एंजाइम शामिल होते हैं जो चक्र के विभिन्न चरणों को नियंत्रित करते हैं। कोशिका चक्र में गड़बड़ी कैंसर जैसी बीमारियों का कारण बन सकती है। इसलिए, कोशिका चक्र के आणविक आधार को समझना जीवन विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है।

कोशिका चक्र के चरण

कोशिका चक्र को मुख्य रूप से चार चरणों में विभाजित किया गया है: G1 (अंतरिक्ष 1), S (संश्लेषण), G2 (अंतरिक्ष 2), और M (समसूत्री विभाजन)। प्रत्येक चरण में विशिष्ट आणविक घटनाएं होती हैं जो कोशिका को अगले चरण में आगे बढ़ने के लिए तैयार करती हैं।

G1 चरण

G1 चरण कोशिका वृद्धि और सामान्य कार्यों का चरण है। इस चरण में, कोशिका अपने आकार और ऑर्गेनेल की संख्या बढ़ाती है। G1 चरण में, कोशिका चक्र प्रगति के लिए महत्वपूर्ण प्रोटीन का संश्लेषण होता है।

S चरण

S चरण डीएनए प्रतिकृति का चरण है। इस चरण में, डीएनए की प्रत्येक प्रतिलिपि बनाई जाती है ताकि प्रत्येक पुत्री कोशिका को आनुवंशिक सामग्री का एक पूरा सेट प्राप्त हो सके। डीएनए प्रतिकृति एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कई एंजाइम और प्रोटीन शामिल होते हैं।

G2 चरण

G2 चरण कोशिका विभाजन की तैयारी का चरण है। इस चरण में, कोशिका M चरण के लिए आवश्यक प्रोटीन और ऑर्गेनेल का संश्लेषण करती है। G2 चरण में, कोशिका डीएनए क्षति की जांच करती है और यदि कोई क्षति पाई जाती है तो उसे ठीक करती है।

M चरण

M चरण कोशिका विभाजन का चरण है। इस चरण में, कोशिका दो पुत्री कोशिकाओं में विभाजित होती है। M चरण को दो उप-चरणों में विभाजित किया गया है: माइटोसिस (नाभिक विभाजन) और साइटोकिनेसिस (कोशिका द्रव्य विभाजन)।

कोशिका चक्र के आणविक नियामक

साइक्लिन-डिपेंडेंट किनेज (CDKs)

CDKs एंजाइम हैं जो कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों को नियंत्रित करते हैं। CDKs साइक्लिन नामक प्रोटीन के साथ मिलकर सक्रिय होते हैं।

साइक्लिन

साइक्लिन प्रोटीन हैं जो CDKs को सक्रिय करते हैं। विभिन्न प्रकार के साइक्लिन होते हैं जो कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों में सक्रिय होते हैं।

चेकपॉइंट्स

चेकपॉइंट्स कोशिका चक्र में बिंदु हैं जहां कोशिका चक्र प्रगति को रोका जा सकता है यदि कुछ शर्तें पूरी नहीं होती हैं। चेकपॉइंट्स डीएनए क्षति, अधूरा डीएनए प्रतिकृति, या गलत क्रोमोसोम संरेखण जैसी समस्याओं का पता लगाते हैं।

कोशिका चक्र नियंत्रण में गड़बड़ी और कैंसर

कोशिका चक्र नियंत्रण में गड़बड़ी कैंसर का कारण बन सकती है। यदि कोशिका चक्र नियंत्रण जीन में उत्परिवर्तन होता है, तो कोशिकाएं अनियंत्रित रूप से विभाजित हो सकती हैं और ट्यूमर बना सकती हैं।

घटक भूमिका
CDKs कोशिका चक्र के चरणों को नियंत्रित करते हैं
साइक्लिन CDKs को सक्रिय करते हैं
चेकपॉइंट्स कोशिका चक्र प्रगति को रोकते हैं यदि कुछ शर्तें पूरी नहीं होती हैं

Conclusion

कोशिका चक्र का आणविक आधार एक जटिल और महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो कोशिका वृद्धि और विभाजन को नियंत्रित करती है। CDKs, साइक्लिन, और चेकपॉइंट्स कोशिका चक्र नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कोशिका चक्र नियंत्रण में गड़बड़ी कैंसर जैसी बीमारियों का कारण बन सकती है। कोशिका चक्र के आणविक आधार को समझना जीवन विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है और कैंसर के उपचार के लिए नए लक्ष्य प्रदान कर सकता 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

CDKs (साइक्लिन-डिपेंडेंट किनेज)
CDKs एंजाइमों का एक परिवार है जो कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे साइक्लिन नामक प्रोटीन के साथ मिलकर सक्रिय होते हैं।

Key Statistics

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, 2020 में कैंसर से 10 मिलियन लोगों की मृत्यु हुई।

Source: WHO, 2020

भारत में, कैंसर के मामलों की संख्या 2025 तक 15 लाख तक पहुंचने का अनुमान है।

Source: नेशनल कैंसर रजिस्ट्री प्रोग्राम (NCRP), 2021

Examples

रेडियम का प्रभाव

रेडियम जैसे रेडियोधर्मी तत्वों के संपर्क में आने से डीएनए क्षति हो सकती है, जिससे कोशिका चक्र में गड़बड़ी हो सकती है और कैंसर का खतरा बढ़ सकता है।

Frequently Asked Questions

कोशिका चक्र चेकपॉइंट्स क्या हैं?

कोशिका चक्र चेकपॉइंट्स कोशिका चक्र में बिंदु हैं जहां कोशिका चक्र प्रगति को रोका जा सकता है यदि कुछ शर्तें पूरी नहीं होती हैं। ये सुनिश्चित करते हैं कि डीएनए सही ढंग से प्रतिकृति बनाई गई है और कोशिका विभाजन के लिए तैयार है।

Topics Covered

जीव विज्ञानकोशिका विज्ञानकोशिका चक्रडीएनएकोशिका विभाजन