UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202410 Marks150 Words
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Q1.

वायरस को उनकी सममिति के आधार पर कैसे वर्गीकृत किया जाता है? एक उपयुक्त चित्र की सहायता से T4 फ़ेज़ की संरचना समझाइए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सर्वप्रथम वायरस के वर्गीकरण के आधार को सममिति (symmetry) के संदर्भ में समझाना होगा। इसके बाद, T4 फेज की संरचना को एक उपयुक्त चित्र के साथ विस्तार से समझाना होगा, जिसमें इसके विभिन्न घटकों (head, tail, tail fibers) की भूमिका स्पष्ट की जानी चाहिए। उत्तर में वायरस की संरचना और कार्य के बीच संबंध को भी दर्शाना महत्वपूर्ण है। संरचना को स्पष्ट करने के लिए आरेख (diagram) का उपयोग अनिवार्य है।

Model Answer

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Introduction

वायरस, जीवित और निर्जीव के बीच की अवस्था में पाए जाने वाले सूक्ष्म जीव हैं। इनकी संरचना अत्यंत सरल होती है और ये जीवित कोशिकाओं के अंदर ही प्रजनन कर सकते हैं। वायरस का वर्गीकरण उनकी आनुवंशिक सामग्री (DNA या RNA), कैप्सिड की संरचना और सममिति के आधार पर किया जाता है। सममिति वायरस की संरचनात्मक व्यवस्था को दर्शाती है और वर्गीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। T4 फेज एक बैक्टीरियोफेज (bacteriophage) है, जो ई. कोलाई (E. coli) जीवाणु को संक्रमित करता है और इसकी संरचना वायरस की जटिल संरचना का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

वायरस का सममिति के आधार पर वर्गीकरण

वायरस को उनकी सममिति के आधार पर मुख्य रूप से तीन वर्गों में वर्गीकृत किया जाता है:

  • हेलिकल (Helical): इस प्रकार के वायरस में कैप्सिड एक सर्पिल या हेलिक्स के आकार का होता है। उदाहरण: तम्बाकू मोज़ेक वायरस (Tobacco Mosaic Virus)।
  • आइसोमेट्रिक (Isometric): इस प्रकार के वायरस में कैप्सिड एक बहुफलकीय (polyhedral) आकार का होता है, जैसे कि घन (cube) या इकोसाहेड्रॉन (icosahedron)। उदाहरण: एडिनोवायरस (Adenovirus)।
  • कॉम्प्लेक्स (Complex): इस प्रकार के वायरस में कैप्सिड न तो हेलिकल होता है और न ही आइसोमेट्रिक, बल्कि यह अधिक जटिल संरचना वाला होता है। उदाहरण: बैक्टीरियोफेज (Bacteriophage)।

T4 फेज की संरचना

T4 फेज एक जटिल संरचना वाला वायरस है, जो ई. कोलाई जीवाणु को संक्रमित करता है। इसकी संरचना को निम्नलिखित भागों में विभाजित किया जा सकता है:

T4 Phage Structure

1. हेड (Head): यह T4 फेज का सबसे बड़ा भाग है, जो एक बहुफलकीय (icosahedral) आकार का होता है। इसके अंदर वायरस का डीएनए (DNA) होता है। हेड कैप्सिड प्रोटीन से बना होता है, जो डीएनए को सुरक्षा प्रदान करता है।

2. टेल (Tail): हेड के नीचे एक लंबी, खोखली टेल होती है, जो कैप्सिड प्रोटीन से बनी होती है। टेल का उपयोग जीवाणु कोशिका की सतह पर चिपकने और डीएनए को अंदर इंजेक्ट करने के लिए किया जाता है।

3. टेल प्लेट (Tail Plate): टेल के अंत में एक टेल प्लेट होती है, जिसमें टेल फाइबर जुड़े होते हैं।

4. टेल फाइबर (Tail Fibers): ये प्रोटीन से बने धागे होते हैं, जो जीवाणु कोशिका की सतह पर विशिष्ट रिसेप्टर्स (receptors) से जुड़ते हैं, जिससे वायरस कोशिका से चिपक जाता है।

5. बेस प्लेट (Base Plate): यह टेल प्लेट के नीचे स्थित होती है और इसमें डीएनए इंजेक्शन के लिए एक चैनल होता है।

कार्यविधि: T4 फेज जीवाणु कोशिका की सतह पर टेल फाइबर के माध्यम से चिपकता है। फिर, यह अपने डीएनए को टेल के माध्यम से कोशिका के अंदर इंजेक्ट करता है। कोशिका के अंदर, वायरल डीएनए का प्रतिकृति (replication) होता है और नए वायरस कणों का निर्माण होता है। अंत में, कोशिका टूट जाती है और नए वायरस कण बाहर निकल जाते हैं।

संरचनात्मक घटक कार्य
हेड डीएनए का संरक्षण
टेल जीवाणु कोशिका से जुड़ना और डीएनए इंजेक्ट करना
टेल फाइबर जीवाणु कोशिका के रिसेप्टर्स से जुड़ना
बेस प्लेट डीएनए इंजेक्शन के लिए चैनल

Conclusion

वायरस का वर्गीकरण उनकी संरचना और कार्य को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। T4 फेज की जटिल संरचना वायरस की अनुकूलन क्षमता और जीवाणुओं को संक्रमित करने की उनकी विधि को दर्शाती है। वायरस के अध्ययन से हमें न केवल उनके बारे में जानकारी मिलती है, बल्कि बीमारियों को नियंत्रित करने और नए उपचार विकसित करने में भी मदद मिलती है। भविष्य में, वायरस के अध्ययन से जीन थेरेपी (gene therapy) और अन्य जैव-प्रौद्योगिकी (biotechnology) अनुप्रयोगों में भी महत्वपूर्ण योगदान मिल 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

बैक्टीरियोफेज (Bacteriophage)
बैक्टीरियोफेज वायरस होते हैं जो जीवाणुओं (bacteria) को संक्रमित करते हैं। इन्हें 'जीवाणु भक्षक' भी कहा जाता है।
कैप्सिड (Capsid)
कैप्सिड वायरस के आनुवंशिक सामग्री (DNA या RNA) को घेरने वाला प्रोटीन खोल है। यह वायरस की सुरक्षा करता है और मेजबान कोशिका (host cell) से जुड़ने में मदद करता है।

Key Statistics

अनुमान है कि पृथ्वी पर 10^31 बैक्टीरियोफेज कण मौजूद हैं, जो किसी भी अन्य जीव की संख्या से अधिक है।

Source: विश्वविद्यालय स्तर की जीव विज्ञान पाठ्यपुस्तकें (2023)

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, हर साल दुनिया भर में लगभग 650,000 लोग इन्फ्लूएंजा (influenza) से मरते हैं।

Source: WHO, 2023

Examples

फेज थेरेपी (Phage Therapy)

फेज थेरेपी जीवाणु संक्रमण के इलाज के लिए बैक्टीरियोफेज का उपयोग करने की एक विधि है, जो एंटीबायोटिक प्रतिरोध (antibiotic resistance) के खिलाफ एक संभावित विकल्प है।

Frequently Asked Questions

क्या वायरस को जीवित माना जा सकता है?

वायरस को जीवित और निर्जीव के बीच की श्रेणी में रखा जाता है। वे जीवित कोशिकाओं के बाहर निष्क्रिय होते हैं, लेकिन जीवित कोशिकाओं के अंदर प्रजनन कर सकते हैं। इसलिए, उन्हें पूर्ण रूप से जीवित नहीं माना जाता है।

Topics Covered

BotanyMicrobiologyVirusBacteriophageClassification