Cell Division - Mitosis
UPDATED ON:- 01-01-2024
Cell (कोशिका):- The cell was first discovered and named by Robert Hooke in 1665.
(कोशिका की खोज व नामकरण सबसे पहले रॉबर्ट हुक ने 1665 में किया था।)
कोशिका चक्र (Cell Cycle):- इसे दो प्रावस्थाओं में विभाजित किया गया है –
(It is divided into two phases –)
1. अंतरावस्था (Interphase):- इसमें कोशिका की वृद्धि होती हैं और कोशिका विभाजन के लिए तैयारियां होती हैं। इसे आगे 3 उपअवस्थाओं में विभाजित किया गया है –
(It involves cell growth and preparation for cell division. It is further divided into 3 sub-phases –)
a. G1 – phase:- इसे प्रथम वृद्धि प्रावस्था भी कहते हैं। इसमें RNA व प्रोटीन का संश्लेषण होता है। यह कोशिका चक्र की सबसे बड़ी प्रावस्था है। मानव कोशिका चक्र में यह 12 घण्टे का समय लेती है।
(It is also called the first growth phase. It is involved in the synthesis of RNA and proteins. This is the largest phase of the cell cycle. It takes 12 hours in the human cell cycle.)
b. S – phase:- इसे संश्लेषण अवस्था भी कहते हैं। इसमें DNA replication व Histone प्रोटीन का निर्माण होता है। इसी प्रावस्था में कोशिकाद्रव्य के अंदर Centriole का द्विगुणन होता है। यह कोशिका चक्र की दूसरी सबसे बड़ी प्रावस्था है। मानव कोशिका चक्र में यह 6 घण्टे का समय लेती है।
(This is also called the synthesis phase. In this phase DNA replication and the synthesis of Histone proteins take place. In this phase, the duplication of centriole occurs inside the cytoplasm. It is the second largest phase of the cell cycle. It takes 6 hours in the human cell cycle.)
c. G2 – phase:- इसे द्वितीय वृद्धि प्रावस्था भी कहते हैं। इसमें प्रोटीन का निर्माण होता है। यह कोशिका चक्र की तीसरी बड़ी प्रावस्था है। मानव कोशिका चक्र में यह 4 घण्टे का समय लेती है।
(It is also called the second growth phase. Protein synthesis takes place in this phase. This is the third largest phase of the cell cycle. It takes 4 hours in the human cell cycle.)
2. M – phase:- इसमें कोशिका समसूत्री या अर्धसूत्री विभाजन दर्शाती है। यह कोशिका चक्र की सबसे छोटी प्रावस्था है। मानव कोशिका चक्र में यह 2 घण्टे का समय लेती है। इसे आगे 2 उप-अवस्थाओं में विभाजित किया गया है –
(In this phase the cell shows mitotic or meiotic division. This is the shortest phase of the cell cycle. It takes 2 hours in the human cell cycle. It is further divided into 2 sub-phases –)
a. केंद्रक विभाजन (Karyokinesis):- इसमें 4 अवस्थाएँ आती हैं –
(There are 4 phases in karyokinesis –)
i. पूर्वावस्था (Prophase)
ii. मध्यावस्था (Metaphase)
iii. पश्चावस्था (Anaphase)
iv. अंत्यावस्था (Telophase)
b. कोशिकाद्रव्य विभाजन (Cytokinesis):- यूकेरियोट्स में यह 2 विधियों से हो सकता है –
(In eukaryotes this can happen in 2 ways –)
i. कोशिका दरार विधि (Cell Furrow Method):- जन्तु कोशिकाओं में (In animal cells)
ii. कोशिका पट्ट विधि (Cell Plate Method):- पादप कोशिकाओं में (In plant cells)
नोट:- मानव कोशिका चक्र 24 घण्टे में पूर्ण होता है। यीस्ट कोशिका चक्र 90 मिनट में पूर्ण होता है।
(Note:- The human cell cycle completes in 24 hours. The yeast cell cycle completes in 90 minutes.)
समसूत्री विभाजन (Mitosis):-
· ‘Mitosis’ शब्द Walther Flemming के द्वारा 1882 में दिया गया था।
(The term 'Mitosis' was given by Walther Flemming in 1882.)
· गुणसूत्रों की संख्या जनक कोशिका व पुत्री कोशिकाओं में समान रहती है।
(The number of chromosomes remains the same in the parent cell and the daughter cells.)
· एक कोशिका के समसूत्री विभाजन से 2 पुत्री कोशिकाएं बनती हैं।
(Mitosis of one cell produces 2 daughter cells.)
Total Number of cells = N x 2n
N = Number of initial cells
n = number of mitotic cycles
· यह अगुणित व द्विगुणित दोनों प्रकार की कोशिकाओं में हो सकता है।
(It can occur in both haploid and diploid cell types.)
· यह जीवों में कायिक वृद्धि करता है।
(It is responsible for somatic growth in living organisms.)
· यह पौधों के विभज्योत्तक में होता है।
(It occurs in the meristem of plants.)
· इसका अध्ययन करने के लिए मूल शिखाग्र का उपयोग किया जाता है।
(The root apex is used for the study of mitosis.)
· प्रयोगशाला में अध्ययन के लिए मुख्य रूप से प्याज व मक्के के मूल शिखाग्र का उपयोग किया जाता है।
(The root apices of onion and maize are mainly used for study in the laboratory.)
1. केंद्रक विभाजन (Karyokinesis):-
a. पूर्वावस्था (Prophase):-
Ø सबसे अधिक लम्बी प्रावस्था है।
(It is the longest phase.)
Ø धागेनुमा क्रोमेटिन संघनित होकर गुणसूत्र बनाने लगता है।
(The threadlike chromatin start condensing to form chromosomes.)
Ø केंद्रिका गुणसूत्र के NOR (Nucleolar Organizer Region) पर जुड़ी हुई दिखाई देती है।
(The nucleolus get attached to the NOR (Nucleolar Organizer Region) of the chromosome.)
Ø प्रत्येक गुणसूत्र 2 क्रोमेटिड्स में विपाटित हो जाता है जो Centromere पर जुड़े रहते हैं।
(Each chromosome splits into 2 chromatids which remain attached at the centromere.)
Ø दोनों Centrioles तारकीय किरणें बनाते हैं।
(Both centrioles develop astral rays.)
तारकीय किरणें (Astral rays) + 2 Centrioles = तारक (Aster)
Ø दोनों तारक विपरीत ध्रुवों की ओर जाने लगते हैं तथा तर्कु तंतुओं का निर्माण शुरू कर देते हैं। ये तर्कु तन्तु Tubulin प्रोटीन से बनते हैं।
(Both the asters start moving towards opposite poles and starts the formation of spindle fibers. These spindle fibers are made up of tubulin protein.)
Ø केंद्रक झिल्ली, केंद्रिका, गोल्जीकाय व ER विलुप्त हो जाते हैं।
(Nuclear membrane, nucleolus, Golgi body and ER are disappeared.)
b. मध्यावस्था (Metaphase):-
Ø केंद्रक झिल्ली के पूर्ण रूप से विलुप्त हो जाने से गुणसूत्र कोशिका के सम्पूर्ण कोशिकाद्रव्य में फैल जाते हैं।
(The complete disappearance of the nuclear membrane causes the chromosomes to spread throughout the cytoplasm of the cell.)
Ø गुणसूत्रों का संघनन पूर्ण हो जाता है। अब इन्हें आसानी से संयुक्त सूक्ष्मदर्शी से देखा व अध्ययन किया जा सकता है। प्रत्येक गुणसूत्र में 2 सिस्टर क्रोमेटिड्स होते हैं।
(The condensation of chromosomes is completed. Now the structure can be easily seen and studied with a compound microscope. Each chromosome has 2 sister chromatids.)
Ø दोनों ध्रुवों से तर्कु तन्तु आकार क्रोमेटिड्स के Centromere के दोनों Kinetochores से जुड़ जाते हैं।
(The spindle fibers from both the poles comes and attach to both the kinetochores of the centromere of the chromatids.)
Ø गुणसूत्र कोशिका के केंद्र में मध्य रेखा पर आकार व्यवस्थित हो जाते है। इसे Metaphase plate कहते हैं।
(The chromosomes are arranged in the center of the cell at the mid line. This is called the Metaphase plate.)
c. पश्चावस्था (Anaphase):-
Ø यह सबसे छोटी प्रावस्था है।
(This is the shortest phase.)
Ø प्रत्येक Centromere लम्बवत विभाजित हो जाता है जिससे दोनों क्रोमेटिड्स पृथक हो जाते हैं।
(Each centromere splits longitudinally, separating the two chromatids.)
Ø जैसे ही तर्कु तन्तु सिकुड़ते हैं क्रोमेटिड्स मध्य रेखा से विपरीत ध्रुवों की ओर जाने लगते हैं।
(As the spindle fibers contract, the chromatids move from the mid line to the opposite poles.)
Ø गुणसूत्रों की आकृति का अध्ययन इसी प्रावस्था में किया जाता है।
(The shape of chromosomes can be studied in this phase.)
d. अंत्यावस्था (Telophase):-
Ø गुणसूत्र विपरीत ध्रुवों पर समूह बनाते हैं तथा विसंघनित होकर क्रोमेटिन तन्तु बनाते हैं।
(Chromosomes make cluster at opposite poles and de-condensed to form chromatin fibers.)
Ø क्रोमेटिन तंतुओं के चारों ओर केंद्रक झिल्ली बन जाती है। इस प्रकार 2 पुत्री केंद्रक बन जाते हैं।
(A nuclear membrane is formed around the chromatin fibers. Thus 2 daughter nuclei are formed.)
Ø केंद्रिका, गोल्जीकाय व ER का पुन: निर्माण हो जाता है।
(The nucleus, Golgi body and ER are reformed.)
Ø तर्कु तन्तु विलुप्त हो जाते हैं।
(The spindle fibers get disappeared.)
2. कोशिकाद्रव्य विभाजन (Cytokinesis):- यह कोशिकाद्रव्य का विभाजन है जिसके परिणामस्वरूप 2 पुत्री कोशिकाएं बनती हैं। यह अंत्यावस्था में ही प्रारम्भ हो जाता है।
(It is the division of the cytoplasm resulting in the formation of 2 daughter cells. It starts at the initiation of telophase.)
a. कोशिका दरार विधि (Cell Furrow Method):- यह जन्तु कोशिकाओं में पायी जाती है। प्लाज्मा झिल्ली में एक विदलन दरार दिखाई देती है जो लगातार गहरी होकर केंद्र में जुड़ जाती है जिससे कोशिकाद्रव्य 2 भागों में विभाजित हो जाता है।
(It is found in animal cells. A cleavage furrow appears in the plasma membrane which continuously deepens and joins at the center causing the cytoplasm to split into two halves.)
b. कोशिका पट्ट विधि (Cell Plate Method):-
Ø यह पादप कोशिकाओं में पायी जाती है।
(It is found in plant cells.)
Ø पादप कोशिकाओं में कोशिका भित्ति पायी जाती है।
(Cell wall is found in plant cells.)
Ø गोल्जीकाय से vesicles बनती हैं जो मध्य रेखा पर जाकर एकत्रित हो जाती हैं। ये बाहर की ओर वृद्धि करके पार्श्व भित्ति से मिल जाती है।
(Vesicles comes from the Golgi body make cluster at the cell center. It grows outwards and meets the lateral wall.)
Ø ये vesicles एक दूसरे से संलयित होकर कोशिका प्लेट बनाती हैं। यह प्लेट 2 पुत्री कोशिकाओं को पृथक करती है।
(These vesicles fuse with each other to form the cell plate. This plate separates the 2 daughter cells.)
Ø बाद में यह कोशिका प्लेट Middle lamella बनाती है।
(Later this cell plate forms the middle lamella.)
Ø कोशिकाद्रव्य विभाजन के दौरान कोशिकांग जैसे माइटोकोंड्रिया व लवक पुत्री कोशिकाओं में वितरित हो जाते हैं।
(During cytokinesis, cell organelles such as mitochondria and plastids are distributed randomly into daughter cells.)
Ø कुछ जीवों में केंद्रक विभाजन के पश्चात कोशिकाद्रव्य का विभाजन नहीं होता है। जिसके फलस्वरूप बहुकेन्द्रकी अवस्था विकसित हो जाती है जिसे जंतुओं में Syncytium व पादपों में Coenocytic condition कहते हैं। उदाहरण – निमेटोड्स की अधिचर्म, नारियल में द्रव भ्रूणपोष।
(In some organisms the cytokinesis is not followed by karyokinesis. As a result a multinucleated condition develops which is called Syncytium in animals and Coenocytic condition in Plants.
Example – epidermis of nematodes, liquid endosperm in coconut.)
Lysosome (लाइसोसोम):- It is a single membrane-bound cell organelle that contains digestive enzymes. They break down excess or worn-out cell parts. They may be used to destroy invading viruses and bacteria. It is also called as suicidal bag of cell. Term ‘Lysosome’ was given by Christian de Duve.
(यह एक एकल झिल्ली-आबद्ध कोशिकांग है जिसमें पाचक एंजाइम होते हैं। वे अतिरिक्त या पुराने कोशिकीय भागों को तोड़ देते हैं। इनका उपयोग हमलावर वायरस और बैक्टीरिया को नष्ट करने के लिए किया जा सकता है। इसे कोशिका का आत्मघातीथैला भी कहते हैं। लाइसोसोम शब्द कृस्टियन डी डुवे द्वारा दिया गया था।)