Bacteria: Cell Structure and Growth

Bacteria: Cell Structure and Growth (जीवाणु: कोशिका संरचना और वृद्धि):-

Cell Structure of Bacteria (जीवाणु की कोशिका संरचना):- Bacteria are single-celled, prokaryotic microorganisms. Their cell structure is simpler than that of eukaryotic cells, as they lack membrane-bound organelles. Key components of a bacterial cell include:

(जीवाणु एकल-कोशिकीय, प्रोकैरियोटिक सूक्ष्मजीव हैं। इनकी कोशिका संरचना सरल होती है, क्योंकि इनमें झिल्ली-बद्ध कोशिकांगों का अभाव होता है। जीवाणु कोशिका के मुख्य घटक निम्नलिखित हैं:)

i. Cell Envelope (कोशिका आवरण):-

Plasma Membrane (प्लाज्मा झिल्ली):-

> A phospholipid bilayer that acts as a selective barrier.

(एक फॉस्फोलिपिड द्विपरत जो चयनात्मक बाधा के रूप में कार्य करती है।)

> Contains embedded proteins for nutrient transport and energy generation.

(पोषक तत्वों के परिवहन और ऊर्जा उत्पादन के लिए धँसी प्रोटीन होते हैं।)

Cell Wall (कोशिका भित्ति):-

> Provides structural support and shape.

(संरचनात्मक समर्थन और आकार प्रदान करती है)

> Composed of peptidoglycan (murein), which is a polymer of sugars and amino acids.

[पेप्टिडोग्लाइकेन (म्यूरिन) से बनी होती है, जो शर्करा और अमीनो अम्लों का बहुलक है।]

> Two major types based on Gram staining:

(ग्राम अभिरंजन विधि के आधार पर दो प्रमुख प्रकार:)

Gram-positive (ग्राम-पॉजिटिव):- Thick peptidoglycan layer, stains purple.

(मोटी पेप्टिडोग्लाइकेन परत, जो बैंगनी रंग में अभिरंजित होती है।)

Gram-negative (ग्राम-नेगेटिव):- Thin peptidoglycan layer and an outer membrane containing lipopolysaccharides, stains pink.

(पतली पेप्टिडोग्लाइकेन परत और बाहरी झिल्ली जिसमें लिपोपॉलीसैकराइड्स होते हैं, जो गुलाबी रंग में अभिरंजित होती है।)

Outer Membrane (only in Gram-negative bacteria) [बाहरी झिल्ली (केवल ग्राम-नेगेटिव जीवाणुओं में)]:- Contains lipopolysaccharides (LPS), which can act as endotoxins.

[लिपोपॉलीसैकराइड्स (LPS) होती है, जो एंडोटॉक्सिन के रूप में कार्य कर सकती है।]

Capsule (optional) [कैप्सूल (वैकल्पिक)]:-

> A gelatinous layer outside the cell wall.

(कोशिका भित्ति के बाहर एक जिलेटिनस परत।)

> Protects against desiccation and immune response.

(निर्जलीकरण और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया से सुरक्षा प्रदान करती है।)

Functions (कार्य):-

i. Protecting bacteria from toxic compounds and desiccation.

(बैक्टीरिया को विषाक्त यौगिकों और सूखने से बचाना।)

ii. Allows them to attach to surfaces and avoid the host's immune system.

(उन्हें सतहों से जुड़ने और परपोषी की प्रतिरक्षा प्रणाली से बचने की अनुमति देना।)

ii. Cytoplasm (कोशिकाद्रव्य):-

> Contains the nucleoid (circular DNA molecule), ribosomes (70S), and other solutes.

[न्यूक्लॉइड (वृत्ताकार डीएनए अणु), राइबोसोम (70S), और अन्य घुले हुए पदार्थ होते हैं।]

> In bacterial ribosomes, the ratio of protein to RNA is typically around 2:1.

(बैक्टीरियल राइबोसोम्स में, प्रोटीन और RNA का अनुपात सामान्यत: 2:1 के आसपास होता है।)

> Lacks membrane-bound organelles.

(झिल्ली-आबद्ध कोशिकांगों का अभाव होता है।)

iii. Appendages (उपांग):-

Flagella (कशाभ):-

> Responsible for motility.

(गति के लिए उत्तरदायी।)

> Composed of flagellin protein.

(फ्लैजेलिन प्रोटीन से बने होते हैं।)

Pili/Fimbriae (पिली/फिम्ब्रि):- Involved in attachment to surfaces and horizontal gene transfer (e.g., conjugation pili).

[सतहों से चिपकने और क्षैतिज जीन स्थानांतरण में शामिल होते हैं। (जैसे, संयुग्मन पिलाई)]

iv. Plasmids (प्लाज्मिड्स):-

> Small, circular, extra-chromosomal DNA.

(छोटे, वृत्ताकार, अतिरिक्त-गुणसूत्रीय डीएनए।)

> Carry genes for antibiotic resistance or other survival traits.

(एंटीबायोटिक प्रतिरोध या अन्य जीवित रहने के लक्षणों के लिए जीन ले जाते हैं।)

v. Chromatophores (क्रोमैटोफोर्स):- These are specialized cell organelles in bacteria that contain pigments and are responsible for the color changes in the bacteria.

(ये बैक्टीरिया में विशेष कोशिकांग होते हैं जो वर्णकों से भरे होते हैं और बैक्टीरिया में रंग परिवर्तन के लिए जिम्मेदार होते हैं।")

Bacterial Growth (जीवाणु की वृद्धि):- Bacteria reproduce asexually through binary fission, leading to exponential population growth under optimal conditions. Their growth can be described in four phases:

(जीवाणु अलैंगिक रूप से द्विखंडन के माध्यम से जनन करते हैं, जो अनुकूल परिस्थितियों में घातीय जनसंख्या वृद्धि की ओर ले जाता है। उनकी वृद्धि को चार चरणों में वर्णित किया जा सकता है:)

i. Lag Phase (अंतराल चरण):-

> Bacteria adapt to their environment.

(जीवाणु अपने पर्यावरण के अनुकूल होते हैं।)

> Metabolic activity increases, but there is no cell division.

(उपापचय गतिविधि बढ़ती है, लेकिन कोई कोशिका विभाजन नहीं होता।)

ii. Log (Exponential) Phase [लॉग (घातीय) चरण]:-

> Rapid cell division occurs.

(तीव्र कोशिका विभाजन होता है।)

> The population doubles at a constant rate.

(जनसंख्या एक स्थिर दर से दोगुनी होती है।)

> Growth depends on nutrient availability, pH, and temperature.

(वृद्धि पोषक तत्वों की उपलब्धता, pH, और तापमान पर निर्भर करती है।)

iii. Stationary Phase (स्थिर चरण):-

> Nutrient depletion and accumulation of waste products slow down growth.

(पोषक तत्वों की कमी और अपशिष्ट उत्पादों के संचय से वृद्धि धीमी हो जाती है।)

> The number of new cells equals the number of dying cells.

(नई कोशिकाओं की संख्या मरने वाली कोशिकाओं के बराबर होती है।)

iv. Death Phase (मृत्यु चरण):-

> Nutrients are exhausted, and toxic waste levels are high.

(पोषक तत्व समाप्त हो जाते हैं, और विषाक्त अपशिष्ट स्तर उच्च होते हैं।)

> The bacterial population declines as cells die.

(जीवाणु जनसंख्या घटती है क्योंकि कोशिकाएं मरती हैं।)