UPSC MainsBOTANY-PAPER-II202415 Marks
Q11.

माइटोकॉन्ड्रिया तथा एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की संरचना तथा कार्यों का सचित्र वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की संरचना और कार्यों को अलग-अलग स्पष्ट करना होगा। संरचना को रेखाचित्रों के माध्यम से दर्शाना आवश्यक है। कार्यों को कोशिका के संदर्भ में समझाना होगा, जैसे ऊर्जा उत्पादन, प्रोटीन संश्लेषण, लिपिड संश्लेषण आदि। उत्तर को स्पष्ट, संक्षिप्त और सटीक रखना महत्वपूर्ण है। माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के बीच अंतर को भी उजागर करना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

कोशिका, जीवन की मूलभूत इकाई है, और इसके भीतर विभिन्न कोशिकांग (organelles) विशिष्ट कार्य करते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER) दो महत्वपूर्ण कोशिकांग हैं जो कोशिका के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक हैं। माइटोकॉन्ड्रिया को कोशिका का 'पावरहाउस' कहा जाता है, क्योंकि यह एटीपी (ATP) के रूप में ऊर्जा का उत्पादन करता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, प्रोटीन और लिपिड के संश्लेषण और परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इन दोनों कोशिकांगों की संरचना और कार्य कोशिका की जीवन प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria)

माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका के अंदर पाए जाने वाले डबल-मेम्ब्रेन वाले कोशिकांग हैं। ये कोशिका के ऊर्जा उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं।

संरचना (Structure)

  • बाहरी झिल्ली (Outer Membrane): यह चिकनी और पारगम्य होती है।
  • आंतरिक झिल्ली (Inner Membrane): यह मुड़ी हुई होती है और क्रिस्टे (cristae) बनाती है, जो सतह क्षेत्र को बढ़ाती है।
  • मैट्रिक्स (Matrix): यह आंतरिक झिल्ली के अंदर का स्थान है, जिसमें डीएनए, राइबोसोम और एंजाइम होते हैं।
  • राइबोसोम (Ribosomes): माइटोकॉन्ड्रिया में अपने स्वयं के राइबोसोम होते हैं, जो प्रोटीन संश्लेषण में मदद करते हैं।
Mitochondria Structure

कार्य (Functions)

  • एटीपी उत्पादन (ATP Production): माइटोकॉन्ड्रिया कोशिकीय श्वसन (cellular respiration) के माध्यम से एटीपी का उत्पादन करते हैं, जो कोशिका के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है।
  • कैल्शियम भंडारण (Calcium Storage): माइटोकॉन्ड्रिया कैल्शियम आयनों को संग्रहित करते हैं, जो कोशिका संकेत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • एपोप्टोसिस (Apoptosis): माइटोकॉन्ड्रिया प्रोग्राम्ड सेल डेथ (programmed cell death) में शामिल होते हैं।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (Endoplasmic Reticulum)

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम एक नेटवर्क जैसा कोशिकांग है जो पूरे कोशिका में फैला होता है। यह प्रोटीन और लिपिड के संश्लेषण और परिवहन में शामिल होता है।

संरचना (Structure)

  • रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (Rough ER): इसकी सतह पर राइबोसोम जुड़े होते हैं, जो प्रोटीन संश्लेषण में मदद करते हैं।
  • स्मूथ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (Smooth ER): इसमें राइबोसोम नहीं होते हैं और यह लिपिड संश्लेषण और डिटॉक्सिफिकेशन में शामिल होता है।
  • रेटिकुलम लुमेन (Reticulum Lumen): यह ER के अंदर का स्थान है, जो विभिन्न अणुओं के परिवहन में मदद करता है।
Endoplasmic Reticulum Structure

कार्य (Functions)

  • प्रोटीन संश्लेषण (Protein Synthesis): रफ ER प्रोटीन संश्लेषण में मदद करता है।
  • लिपिड संश्लेषण (Lipid Synthesis): स्मूथ ER लिपिड संश्लेषण में शामिल होता है।
  • डिटॉक्सिफिकेशन (Detoxification): स्मूथ ER हानिकारक पदार्थों को डिटॉक्सिफाई करता है।
  • कैल्शियम भंडारण (Calcium Storage): ER कैल्शियम आयनों को संग्रहित करता है।
  • परिवहन (Transport): ER कोशिका के अंदर अणुओं के परिवहन में मदद करता है।

माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के बीच अंतर (Difference between Mitochondria and Endoplasmic Reticulum)

विशेषता (Feature) माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (Endoplasmic Reticulum)
मुख्य कार्य (Main Function) ऊर्जा उत्पादन (Energy Production) प्रोटीन और लिपिड संश्लेषण (Protein and Lipid Synthesis)
झिल्ली (Membrane) डबल-मेम्ब्रेन (Double-Membrane) सिंगल-मेम्ब्रेन (Single-Membrane)
डीएनए (DNA) हाँ (Yes) नहीं (No)
राइबोसोम (Ribosomes) हाँ (Yes) रफ ER पर हाँ (Yes on Rough ER)

Conclusion

माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम दोनों ही कोशिका के महत्वपूर्ण अंग हैं। माइटोकॉन्ड्रिया ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक है, जबकि एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम प्रोटीन और लिपिड के संश्लेषण और परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इन दोनों कोशिकांगों का उचित कार्य कोशिका के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक है। कोशिका जीव विज्ञान के अध्ययन में इन संरचनाओं की समझ 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

कोशिकांग (Organelle)
कोशिकांग कोशिका के भीतर विशिष्ट कार्यों को करने वाली संरचनाएं हैं। उदाहरण के लिए, माइटोकॉन्ड्रिया, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, नाभिक (nucleus) आदि।
एटीपी (ATP)
एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) कोशिका के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। यह कोशिकीय श्वसन के दौरान माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा निर्मित होता है।

Key Statistics

मानव शरीर में लगभग 10^14 कोशिकाएं होती हैं, जिनमें से प्रत्येक में सैकड़ों से हजारों माइटोकॉन्ड्रिया हो सकते हैं।

Source: National Geographic (knowledge cutoff 2023)

मानव कोशिका में लगभग 2000-3000 माइटोकॉन्ड्रिया हो सकते हैं, जो कोशिका के प्रकार और ऊर्जा की आवश्यकता पर निर्भर करता है।

Source: Alberts et al., Molecular Biology of the Cell (knowledge cutoff 2023)

Examples

मांसपेशी कोशिकाएं (Muscle Cells)

मांसपेशी कोशिकाओं में बड़ी संख्या में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं क्योंकि उन्हें संकुचन के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।