UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202210 Marks150 Words
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Q2.

दंडाणु (बैसिलस) जाति के अंतर्बीजाणु (एंडोस्पोर) की अतिसूक्ष्म संरचना की व्याख्या कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'एंडोस्पोर' की अवधारणा को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, बैसिलस (दंडाणु) जाति के एंडोस्पोर की संरचना को विभिन्न स्तरों - बाहरी परत, आंतरिक परत, और उनके बीच की संरचनाओं - में विभाजित करके व्याख्या करनी होगी। सूक्ष्मदर्शी चित्रों का उल्लेख करना उत्तर को अधिक प्रामाणिक बना देगा। संरचना के साथ-साथ, एंडोस्पोर के बनने के कारण और महत्व पर भी प्रकाश डालना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

बैसिलस (Bacillus) जाति के जीवाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने के लिए एंडोस्पोर (Endospore) नामक एक निष्क्रिय संरचना बनाते हैं। एंडोस्पोर एक अत्यधिक प्रतिरोधी कोशिका है जो गर्मी, विकिरण, रसायनों और निर्जलीकरण जैसी कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकती है। यह संरचना जीवाणु को लंबे समय तक जीवित रहने और अनुकूल परिस्थितियों में फिर से सक्रिय होने की अनुमति देती है। एंडोस्पोर की संरचना और निर्माण प्रक्रिया को समझना सूक्ष्म जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में महत्वपूर्ण है। इस प्रश्न में, हम बैसिलस जाति के एंडोस्पोर की अतिसूक्ष्म संरचना का विस्तृत विवरण प्रस्तुत करेंगे।

दंडाणु (बैसिलस) जाति के अंतर्बीजाणु (एंडोस्पोर) की अतिसूक्ष्म संरचना

एंडोस्पोर, बैसिलस जाति के जीवाणुओं द्वारा निर्मित एक जटिल संरचना है। इसकी संरचना को मुख्य रूप से निम्नलिखित भागों में विभाजित किया जा सकता है:

1. बाहरी परतें

  • एक्सोस्पोर (Exospore): यह एंडोस्पोर की सबसे बाहरी परत है, जो प्रोटीन से बनी होती है। यह परत एंडोस्पोर को पर्यावरणीय तनावों से बचाने में मदद करती है।
  • कोटिंग (Coat): एक्सोस्पोर के नीचे कोटिंग परत होती है, जो प्रोटीन और डाइपेप्टाइड से बनी होती है। यह परत भी सुरक्षात्मक भूमिका निभाती है।

2. आंतरिक परतें

  • कोर (Core): यह एंडोस्पोर का केंद्रीय भाग है, जिसमें जीवाणु का डीएनए, राइबोसोम और अन्य आवश्यक कोशिका घटक होते हैं। कोर में पानी की मात्रा बहुत कम होती है, जो इसे अत्यधिक प्रतिरोधी बनाती है।
  • कोर्टेक्स (Cortex): कोर के चारों ओर कोर्टेक्स परत होती है, जो पेप्टिडोग्लाइकन से बनी होती है। यह परत एंडोस्पोर को निर्जलीकरण से बचाने में मदद करती है।
  • स्पोर मदर सेल (Spore Mother Cell): यह एंडोस्पोर को घेरने वाली मूल कोशिका है।

3. अन्य संरचनाएं

  • डिपिकोलीनिक एसिड (DPA): यह एक विशेष अणु है जो एंडोस्पोर के डीएनए को गर्मी और विकिरण से बचाने में मदद करता है।
  • स्मॉल एसिड-सोलेबल प्रोटीन (SASPs): ये प्रोटीन डीएनए को बांधते हैं और उसे क्षति से बचाते हैं।

एंडोस्पोर निर्माण की प्रक्रिया

एंडोस्पोर निर्माण (स्पोरुलेशन) एक जटिल प्रक्रिया है जो कई चरणों में होती है:

  1. डीएनए प्रतिकृति: जीवाणु का डीएनए प्रतिकृति होता है।
  2. अक्षीय विभाजन: कोशिका का अक्षीय विभाजन होता है, जिससे दो असमान कोशिकाएं बनती हैं।
  3. कोशिका भित्ति का निर्माण: एक कोशिका के अंदर एंडोस्पोर की कोशिका भित्ति का निर्माण होता है।
  4. कोर्टेक्स का निर्माण: एंडोस्पोर के चारों ओर कोर्टेक्स का निर्माण होता है।
  5. एक्सोस्पोर का निर्माण: एंडोस्पोर के चारों ओर एक्सोस्पोर का निर्माण होता है।

एंडोस्पोर का महत्व

एंडोस्पोर का महत्व निम्नलिखित है:

  • उत्तरजीविता: एंडोस्पोर जीवाणुओं को प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद करते हैं।
  • संक्रमण: एंडोस्पोर लंबे समय तक निष्क्रिय रह सकते हैं और अनुकूल परिस्थितियों में फिर से सक्रिय होकर संक्रमण फैला सकते हैं।
  • उद्योग: एंडोस्पोर का उपयोग कुछ औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है।
परत का नाम संरचना कार्य
एक्सोस्पोर प्रोटीन पर्यावरणीय तनावों से सुरक्षा
कोटिंग प्रोटीन और डाइपेप्टाइड सुरक्षात्मक भूमिका
कोर डीएनए, राइबोसोम जीवाणु के आवश्यक घटक
कोर्टेक्स पेप्टिडोग्लाइकन निर्जलीकरण से सुरक्षा

Conclusion

संक्षेप में, बैसिलस जाति के एंडोस्पोर एक जटिल और अत्यधिक प्रतिरोधी संरचना है जो जीवाणुओं को प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद करती है। इसकी संरचना में बाहरी परतें (एक्सोस्पोर और कोटिंग), आंतरिक परतें (कोर और कोर्टेक्स), और अन्य महत्वपूर्ण घटक (डिपिकोलीनिक एसिड और SASPs) शामिल होते हैं। एंडोस्पोर निर्माण की प्रक्रिया कई चरणों में होती है और इसका महत्व उत्तरजीविता, संक्रमण और औद्योगिक अनुप्रयोगों में निहित है। एंडोस्पोर की संरचना और कार्य को समझना सूक्ष्म जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में महत्वपूर्ण 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

स्पोरुलेशन (Sporulation)
स्पोरुलेशन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कुछ जीवाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में एंडोस्पोर बनाते हैं। यह एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कोशिका के डीएनए की प्रतिकृति और कोशिका भित्ति का निर्माण शामिल है।

Key Statistics

एंडोस्पोर 121°C पर 15-20 मिनट तक, और गामा विकिरण की उच्च खुराक का सामना कर सकते हैं।

Source: Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2016). Microbiology: An Introduction. Pearson Education.

एंडोस्पोर में डीएनए की मात्रा वेजिटेटिव सेल की तुलना में 20-30% कम होती है।

Source: Madigan, M. T., Martinko, J. M., Bender, K. S., Buckley, D. H., & Stahl, D. A. (2018). Brock Biology of Microorganisms. Pearson Education.

Examples

एन्थ्रेक्स (Anthrax)

बैसिलस एन्थ्रेसिस (Bacillus anthracis) द्वारा निर्मित एंडोस्पोर एन्थ्रेक्स रोग का कारण बनते हैं। ये एंडोस्पोर मिट्टी में दशकों तक जीवित रह सकते हैं और जानवरों और मनुष्यों को संक्रमित कर सकते हैं।

Frequently Asked Questions

एंडोस्पोर और वेजिटेटिव सेल (Vegetative cell) में क्या अंतर है?

एंडोस्पोर एक निष्क्रिय संरचना है जो प्रतिकूल परिस्थितियों में बनाई जाती है, जबकि वेजिटेटिव सेल जीवाणु का सक्रिय, प्रजनन करने वाला रूप है। एंडोस्पोर में चयापचय गतिविधि बहुत कम होती है, जबकि वेजिटेटिव सेल में सामान्य चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं।

Topics Covered

MicrobiologyBotanyBacillusEndosporesCell Structure