पादप कोशिका
संसार में विविध प्रकार के जीव पाये जाते हैं। ये जीव रचना एवं आकार में भिन्नता प्रदर्शित करते हैं। इनके अंतर्गत सूक्ष्सजीव जैसे जीवाणु से लेकर विशालकाय पौधे एवं जन्तु सम्मिलित हैं। ये सभी जीव कोशिकाओं के बने होते हैं। कोशिकाएँ भी अनगिनत प्रकार की होती हैं और अपनी रचना एवं कार्य में अत्यन्त विविधता प्रदर्शित करती हैं। परन्तु सभी प्रकार की कोशिकाओं की संरचना में एक प्रारूपिक (Typical) समानता होती हैं। कोशिकीय संरचना के आधार पर कोशिकाएँ मूल रूप से दो प्रकार की होती हैं—
1) प्रोकैरियोटिक कोशिका
2) यूकैरियोटिक कोशिका
पादप कोशिका की खोज किसने की थी(Who discovered plant cell)
कोशिका की आकृति(Shape of the Cell)
पादप कोशिकाएं आम तौर पर आकार में आयताकार या घनाकार होती हैं, और सेल्यूलोज(Cellulose), हेमिकेलुलोज(Hemicellulose) और पेक्टिन (Pectin) से बनी कोशिका भित्ति से घिरी होती हैं। कोशिका भित्ति के भीतर, एक पतली कोशिका झिल्ली होती है जो साइटोप्लाज्म(Cytoplasm) को घेर लेती है, जिसमें केन्द्रक(Nucleus), माइटोकॉन्ड्रिया(Mitochondria), क्लोरोप्लास्ट(Chloroplast) और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम(Endoplasmic Reticulum) जैसे विभिन्न अंग होते हैं। पादप कोशिकाओं में एक बड़ा केंद्रीय रिक्तिका भी होता है जो कोशिका के अधिकांश आयतन पर कब्जा कर लेता है, और तनाव के दबाव को बनाए रखने और विभिन्न पदार्थों को संग्रहीत करने में मदद करता है। पादप कोशिका का आकार पादप ऊतक के प्रकार और विकास के चरण के आधार पर भिन्न हो सकता है।
कोशिका का आकार(Size of the Cell)
पादप कोशिकाओं का आकार पौधे के प्रकार और प्रश्न में विशिष्ट ऊतक(Tissue) के आधार पर भिन्न हो सकता है। सामान्यतया, पादप कोशिकाएं जन्तु कोशिकाओं से बड़ी होती हैं, जिनका औसत आकार 10-100 माइक्रोमीटर व्यास (Micrometers in Diameter) का होता है। हालाँकि, कुछ पौधों की कोशिकाएँ इससे बहुत बड़ी हो सकती हैं, जैसे कि कुछ पौधों के तनों में पाई जाने वाली लम्बी कोशिकाएँ, जिनकी लंबाई कई सेंटीमीटर(C.M.) हो सकती है। सबसे बड़ी ज्ञात पादप कोशिका शुतुरमुर्ग फ़र्न का निषेचित अंडा है, जो व्यास में 30 सेंटीमीटर तक पहुँच सकता है। अपने आकार के बावजूद, पादप कोशिकाएं अभी भी बहुत ही सूक्ष्म हैं और केवल सूक्ष्मदर्शी की सहायता से ही देखी जा सकती हैं।
कोशिका की संख्या(Number of the Cell)
एक पौधे में कोशिकाओं की संख्या पौधे के आकार और जटिलता के आधार पर बहुत भिन्न हो सकती है। एक छोटी जड़ी-बूटी या झाड़ी में केवल कुछ हज़ार कोशिकाएँ हो सकती हैं, जबकि एक बड़े पेड़ में खरबों कोशिकाएँ (Trillions Cells)हो सकती हैं। एक पौधे में कोशिकाओं की संख्या उसकी वृद्धि और विकास से निर्धारित होती है, जो विभिन्न आनुवंशिक और पर्यावरणीय कारकों द्वारा नियंत्रित होती है। इसके अलावा, एक पौधे के भीतर विभिन्न ऊतकों में विभिन्न संख्या में कोशिकाएँ हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, पौधों की पत्तियों और तनों में जड़ों की तुलना में कोशिकाओं का घनत्व अधिक हो सकता है। एक पौधे में कोशिकाओं की संख्या हजारों से लेकर खरबों (Thousands to Trillions) तक हो सकती है, और पौधे के बढ़ने और विकसित होने के साथ-साथ लगातार बदलती रहती है।
कोशिका की इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीय संरचना(Electron Microscopic Structure of the Cell)
कोशिका की परासंरचना का अध्ययन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के द्वारा किया जाता हैं।
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| पादप कोशिका की इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शीय संरचना |
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के द्वारा कोशिका का अध्ययन सारणी 5.1 के अनुसार तीन मुख्य भागों में किया जा सकता हैं—
1) कोशिका भित्ति (Cell Wall)
2) रिक्तिकाएँ (Vacuoles)
3) जीवद्रव्य (Protoplasm)
A) कोशिका भित्ति(Cell Wall)
पादप कोशिका भित्ति एक कठोर बाहरी परत होती है जो पादप कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली को घेरे रहती है। यह मुख्य रूप से सेल्यूलोज(Cellulose), हेमिकेलुलोज (Hemicellulose) और पेक्टिन(Pectin) से बना है, और कोशिका के आकार को बनाए रखने, यांत्रिक तनाव से कोशिका की रक्षा करने और कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों की गति को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है।
कोशिका भित्ति कई परतों से बनी होती है, जिसमें प्राथमिक कोशिका भित्ति, मध्य पटलिका और द्वितीयक कोशिका भित्ति शामिल हैं। प्राथमिक कोशिका भित्ति कोशिका वृद्धि के दौरान जमा होने वाली पहली परत है और अपेक्षाकृत पतली और लचीली होती है। मध्य लैमेला(Middle Lamella) पेक्टिन की एक परत है जो आसन्न कोशिकाओं(Adjacent cells) को एक साथ जोड़ती है। द्वितीयक कोशिका भित्ति एक मोटी और अधिक कठोर परत होती है जो कुछ प्रकार की कोशिकाओं में प्राथमिक कोशिका भित्ति के अंदर जमा होती है।
कोशिका भित्ति की संरचना पौधे के प्रकार और प्रश्न में विशिष्ट ऊतक के आधार पर भिन्न हो सकती है।
उदाहरण के लिए, लकड़ी(Woody plants) के पौधों की कोशिका भित्ति में लिग्निन(Lignin) का उच्च अनुपात होता है, जो अतिरिक्त शक्ति और कठोरता प्रदान करता है। इसके अतिरिक्त, तापमान, नमी और रोगजनकों जैसे पर्यावरणीय कारकों की प्रतिक्रिया में कोशिका भित्ति बदल सकती है।
कोशिका भित्ति की संरचना (Structure of the Cell Wall)
पादप कोशिका की दीवार एक जटिल और गतिशील संरचना है जो कोशिका को समर्थन और सुरक्षा प्रदान करती है। यह कई परतों और घटकों से बना है, जिसमें सेल्यूलोज माइक्रोफाइब्रिल्स(Cellulose Microfibrils) हेमिकेलुलोज(Hemicellulose), पेक्टिन(Pectin), लिग्निन(Lignin) और विभिन्न प्रोटीन और एंजाइम शामिल हैं।
पादप कोशिका भित्ति का प्राथमिक घटक सेल्युलोज है, एक लंबी-श्रृंखला पॉलीसेकेराइड(Polysaccharide) जो माइक्रोफाइब्रिल(Microfibrils) बनाती है। ये सूक्ष्मतंतु एक आड़े-तिरछे पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं और हेमिकेलुलोज और पेक्टिन सहित अन्य पॉलीसेकेराइड के एक मैट्रिक्स(Metrix) में एम्बेडेड(Embedded) होते हैं। हेमिकेलुलोज जटिल पॉलीसेकेराइड का एक समूह है जो सेल्यूलोज से बंधता है और सेल की दीवार की ताकत और कठोरता को बनाए रखने में मदद करता है। पेक्टिन एक जिलेटिनस पॉलीसेकेराइड(Gelatinous Polysaccharide) है जो पानी को पकड़ने और कोशिका दीवार की लोच को बनाए रखने में मदद करता है।
इन पॉलीसेकेराइड के अलावा, पौधे की कोशिका भित्ति में लिग्निन भी हो सकता है, एक जटिल बहुलक जो कोशिका भित्ति को अतिरिक्त शक्ति और कठोरता प्रदान करता है। लिग्निन विशेष रूप से लकड़ी के पौधों(Woody Plants) की कोशिका भित्ति में प्रचुर मात्रा में होता है, जहाँ यह तने और शाखाओं को सहारा देने में मदद करता है।
पादप कोशिका भित्ति में विभिन्न प्रोटीन और एंजाइम भी होते हैं जो इसकी संरचना और कार्य को बनाए रखने में मदद करते हैं। उदाहरण के लिए, ग्लाइकोसिलेट्रांसफेरेज़ (Glycosyltransferases) एंजाइम होते हैं जो कोशिका की दीवार बनाने वाले पॉलीसेकेराइड के गठन को उत्प्रेरित करते हैं, जोकि एक्सपेंसिन(Expansins) प्रोटीन होते हैं जो कोशिका के विकास के दौरान कोशिका की दीवार को ढीला और विस्तारित करने में मदद करते हैं।
पादप कोशिका भित्ति की संरचना अत्यधिक जटिल और गतिशील है, और पादप कोशिका के कार्य और अस्तित्व के लिए आवश्यक है।
कोशिका भित्ति की रासायनिक प्रकृति (Chemical Nature of the Cell Wall)
पादप कोशिका की दीवार मुख्य रूप से पॉलीसेकेराइड से बनी होती है, जिसमें सेल्यूलोज, हेमिकेलुलोज और पेक्टिन शामिल हैं। ये पॉलीसेकेराइड मोनोसैकराइड (सरल शर्करा) की लंबी श्रृंखलाओं से बने होते हैं, जो ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड(Glycosidic Bonds) द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं।
सेलूलोज़ पादप कोशिका दीवार का सबसे प्रचुर मात्रा में घटक है और यह β-1,4 ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा एक साथ जुड़े ग्लूकोज(Glucose) अणुओं की लंबी श्रृंखला से बना है। जंजीरों को एक समानांतर फैशन(Parallel Fashion) में व्यवस्थित किया जाता है और माइक्रोफ़ाइब्रिल्स बनाने के लिए हाइड्रोजन बॉन्ड (Hydrogen Bonds) और अन्य इंटरैक्शन (Intersection) द्वारा क्रॉस-लिंक(Cross- Link) किया जाता है। सूक्ष्मतंतु कोशिका भित्ति को संरचनात्मक सहारा और कठोरता प्रदान करते हैं।
हेमिकेलुलोज एक जटिल पॉलीसेकेराइड है जो कई अलग-अलग प्रकार के मोनोसेकेराइड से बना होता है, जिसमें ज़ाइलोज़(Xylose), अरबीनोज़(Arabinose) और गैलेक्टोज़(Galactose) शामिल हैं। हेमिकेलुलोज कोशिका की दीवार को अतिरिक्त संरचनात्मक समर्थन और लचीलापन प्रदान करने के लिए सेलूलोज़ के साथ बातचीत करता है।
पेक्टिन एक जिलेटिनस पॉलीसेकेराइड है जो गैलेक्टुरोनिक एसिड(Galacturonic acid) और अन्य चीनी अणुओं की लंबी श्रृंखलाओं से बना होता है। पेक्टिन कोशिका भित्ति की लोच और जल धारण क्षमता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, और यह कोशिका के आसंजन में भी भूमिका निभाता है।
इन पॉलीसेकेराइड के अलावा, पादप कोशिका की दीवार में लिग्निन जैसे अन्य घटक भी हो सकते हैं, जो कोशिका की दीवार को अतिरिक्त ताकत और कठोरता प्रदान करते हैं। लिग्निन सुगंधित अणुओं से बना एक जटिल बहुलक है जो एक दूसरे के साथ और अन्य कोशिका दीवार घटकों के साथ क्रॉस-लिंक्ड(Cross- Linked) हैं।
पादप कोशिका भित्ति की रासायनिक प्रकृति अत्यधिक जटिल और गतिशील है, और पादप कोशिका के कार्य और अस्तित्व के लिए आवश्यक है।
कोशिका भित्ति का स्थूलन (Thickening of the Cell Wall)
पादप कोशिका भित्ति का स्थूलन एक प्रक्रिया है जिसे द्वितीयक कोशिका भित्ति निक्षेपण के रूप में जाना जाता है। द्वितीयक कोशिका भित्ति का जमाव कुछ पादप कोशिका प्रकारों में होता है, जैसे कि जाइलम(Xylem) और स्क्लेरेन्काइमा(Sclerenchyma) कोशिकाएँ, और इसके परिणामस्वरूप एक मोटी, अधिक कठोर कोशिका भित्ति बनती है।
द्वितीयक कोशिका भित्ति सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स (Cellulose Microfibrils) की अतिरिक्त परतो साथ-साथ लिग्निन(Ligning) जैसे अन्य घटकों से बनी होती है, जो कोशिका भित्ति को अतिरिक्त शक्ति और कठोरता प्रदान करती है। द्वितीयक कोशिका भित्ति प्राथमिक कोशिका भित्ति के अंदर जमा होती है, और परिणामी संरचना को द्वितीयक कोशिका भित्ति परत कहा जाता है।
द्वितीयक कोशिका भित्ति का निक्षेपण आनुवंशिक और पर्यावरणीय कारकों द्वारा नियंत्रित होता है, और विभिन्न सिग्नलिंग मार्ग और हार्मोन से प्रभावित हो सकता है। उदाहरण के लिए, जाइलम कोशिकाओं(Xylem Cells) में द्वितीयक कोशिका भित्ति के निक्षेपण को हार्मोन ऑक्सिन (Auxin) द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो द्वितीयक कोशिका भित्ति निर्माण में शामिल जीनों की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देता है।द्वितीयक कोशिका भित्ति निक्षेपण के माध्यम से पादप कोशिका भित्ति का स्थूलित होना कोशिका के कार्य और अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है।
उदाहरण के लिए, जाइलम कोशिकाओं में, स्थूलित हुई कोशिका भित्ति पौधे को सहारा और कठोरता प्रदान करती है, जिससे यह पानी और पोषक तत्वों को जड़ों से पौधे के बाकी हिस्सों तक ले जाने की अनुमति देता है। स्क्लेरेन्काइमा कोशिकाओं में, मोटी हुई कोशिका भित्ति पौधे को सुरक्षा और सहायता प्रदान करती है, जिससे यह यांत्रिक तनाव और क्षति का सामना कर सकती है।
कोशिका भित्ति की उत्पत्ति(Origin of Cell Wall)
कोशिका भित्ति एक कठोर परत है जो पौधों, बैक्टीरिया (Bacteria), कवक(Fungi), और कुछ प्रोटिस्ट (Protist) में कोशिकाओं की प्लाज्मा झिल्ली को घेरे रहती है। कोशिका भित्ति की उत्पत्ति पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, लेकिन माना जाता है कि यह जीवों के विभिन्न समूहों में स्वतंत्र रूप से विकसित हुई है।
बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन (Peptidoglycan) से बनी होती है, जो शर्करा और अमीनो एसिड से बना एक जटिल बहुलक है। कोशिका भित्ति ऑस्मॉटिक दबाव(Osmotic Pressure) से संरचनात्मक सहायता और सुरक्षा प्रदान करती है। ऐसा माना जाता है कि कोशिका भित्ति बैक्टीरिया के विकास के आरंभ में विकसित हुई, संभवतः पर्यावरणीय चुनौतियों की प्रतिक्रिया के रूप में।
पौधों में, कोशिका भित्ति मुख्य रूप से सेल्यूलोज से बनी होती है, जो ग्लूकोज इकाइयों से बना एक पॉलीसेकेराइड है। कोशिका भित्ति पौधों की कोशिकाओं को कठोरता और शक्ति प्रदान करती है, जिससे उन्हें अपना आकार बनाए रखने और बाहरी दबाव का विरोध करने की अनुमति मिलती है। पादप कोशिका भित्ति के विकास को अपेक्षाकृत हाल ही का विकास माना जाता है, जो भूमि पादप विकास के प्रारंभिक चरणों में होता है।
कवक(Fungi) में कोशिका भित्ति भी होती है, जो चिटिन से बनी होती है, जो एक जटिल पॉलीसेकेराइड है। कोशिका भित्ति फफूंद कोशिकाओं को संरचनात्मक सहायता और सुरक्षा प्रदान करती है। फफूंद कोशिका भित्ति की उत्पत्ति जीवाणु कोशिका भित्ति के समान मानी जाती है, जो पर्यावरणीय चुनौतियों की प्रतिक्रिया के रूप में विकसित होती है।
कोशिका भित्ति की उत्पत्ति जटिल है और पर्यावरणीय चुनौतियों और संरचनात्मक समर्थन और सुरक्षा की आवश्यकता के जवाब में जीवों के विभिन्न समूहों में स्वतंत्र रूप से विकसित होने की संभावना है।
पादप कोशिकाओं की वृद्धि (Growth of Plant Cells)
पादप कोशिकाओं के विकास में दो अलग-अलग प्रक्रियाएँ शामिल हैं:- कोशिका विभाजन और कोशिका विस्तार।
कोशिका विभाजन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक कोशिका दो या दो से अधिक संतति कोशिकाओं में विभाजित होती है। पौधों में, कोशिका विभाजन मुख्य रूप से माइटोसिस के माध्यम से होता है, जो कि कोशिका विभाजन की प्रक्रिया है जो एक एकल मूल कोशिका से दो आनुवंशिक रूप से समान संतति कोशिकाओं का निर्माण करती है। माइटोसिस के दौरान, मूल कोशिका की आनुवंशिक सामग्री को दोहराया जाता है और फिर दो बेटी कोशिकाओं के बीच समान रूप से वितरित किया जाता है। कोशिका विभाजन एक पौधे में कोशिकाओं की संख्या बढ़ाने के लिए जिम्मेदार होता है, और यह पौधे के ऊतकों और अंगों के विकास और वृद्धि के लिए महत्वपूर्ण है।
कोशिका विस्तार वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पादप कोशिकाओं के आकार में वृद्धि होती है। जन्तु कोशिकाओं के विपरीत, जो एक लचीली कोशिका झिल्ली से घिरी होती हैं, पादप कोशिकाएँ एक कठोर कोशिका भित्ति से घिरी होती हैं। नतीजतन, पादप कोशिकाएं आकार या आकृति को जन्तु कोशिकाओं की तरह आसानी से बदलने में सक्षम नहीं होती हैं। इसके बजाय, पौधों की कोशिकाएं पानी और अन्य विलेय के तेज होने से आकार में वृद्धि करती हैं, जो कोशिका के भीतर एक दबाव पैदा करता है। कोशिका भित्ति कोशिका के विस्तार का प्रतिरोध करती है और एक बल बनाती है जो टर्गर दबाव का विरोध करती है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका का विस्तार को विभिन्न प्रकार के कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसमें हार्मोन जैसे ऑक्सिन(Auxin), जिबरेलिन (Gibberellins) और साइटोकिनिन(Cytpkinins) के साथ-साथ प्रकाश, तापमान और पानी की उपलब्धता जैसे पर्यावरणीय कारक शामिल हैं। ये कारक कोशिका भित्ति संश्लेषण और संशोधन में शामिल प्रोटीन और एंजाइम की गतिविधि को प्रभावित करते हैं, अंततः कोशिका विस्तार की दर और दिशा को नियंत्रित करते हैं।
पादप कोशिकाओं की वृद्धि एक जटिल और कड़ाई से विनियमित प्रक्रिया है जो पादप ऊतकों और अंगों के विकास और कार्य के लिए महत्वपूर्ण है।
पादप कोशिकाओं के कार्य (Functions of Plant Cells)
पादप कोशिकाएं पौधों के मूल निर्माण खंड हैं, और वे विभिन्न प्रकार के कार्य करते हैं जो पौधे की वृद्धि, विकास और अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं। यहाँ पादप कोशिकाओं के कुछ प्रमुख कार्य हैं:-
*पादप कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट होते हैं, जो ऑर्गेनेल होते हैं जो प्रकाश संश्लेषण करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। प्रकाश संश्लेषण के दौरान, क्लोरोप्लास्ट(Chloroplast) प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जिसका उपयोग ग्लूकोज और अन्य कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जो पौधों की वृद्धि और चयापचय के लिए आवश्यक होते हैं।
*पादप कोशिकाएं विभिन्न प्रकार के पोषक तत्वों और अन्य यौगिकों के लिए भंडारण कंटेनर के रूप में भी कार्य करती हैं। उदाहरण के लिए, कई पौधों की कोशिकाओं में बड़ी रिक्तिकाएँ होती हैं जो पानी, आयनों और अन्य अणुओं को संग्रहित करती हैं। अन्य प्रकार की पादप कोशिकाएँ, जैसे पैरेन्काइमा कोशिकाएँ, कार्बोहाइड्रेट और अन्य कार्बनिक यौगिकों को संग्रहीत करती हैं।
*पादप कोशिकाएं पूरे पौधे में पोषक तत्वों, पानी और अन्य पदार्थों के परिवहन के लिए जिम्मेदार होती हैं। पदार्थों का संचलन विभिन्न तंत्रों के माध्यम से होता है, जिसमें प्रसार, परासरण और सक्रिय परिवहन शामिल हैं।
*पादप कोशिकाएं पर्यावरणीय तनाव और रोगजनकों से पौधे की रक्षा करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। उदाहरण के लिए, स्क्लेरेन्काइमा कोशिकाओं की मोटी कोशिका भित्ति यांत्रिक सहायता और सुरक्षा प्रदान करती है, जबकि पत्तियों की सतह पर मोमी छल्ली पानी के नुकसान को रोकने और रोगजनकों से बचाने में मदद करती है।
*पौधों की वृद्धि और विकास को नियंत्रित करने वाले हार्मोन के उत्पादन के लिए कुछ प्रकार की पादप कोशिकाएं जिम्मेदार होती हैं। उदाहरण के लिए, पौधों की टहनियों और जड़ों की युक्तियों पर एपिकल मेरिस्टेम कोशिकाएं ऑक्सिन और साइटोकिनिन जैसे हार्मोन उत्पन्न करती हैं, जो कोशिका विभाजन और विभेदन को नियंत्रित करती हैं।
*पादप कोशिकाएं अर्धसूत्री विभाजन की प्रक्रिया के माध्यम से पौधों के प्रजनन में शामिल होती हैं, जो अगुणित कोशिकाओं का निर्माण करती हैं जो युग्मक में विकसित हो सकती हैं। युग्मकों के निषेचन से नई पादप कोशिकाओं का उत्पादन होता है और नए पादपों का विकास होता है।
पादप कोशिकाओं के कार्य विविध और जटिल हैं, और वे पौधों की वृद्धि, विकास और अस्तित्व में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
B) रिक्तिकाएँ अथवा रसधानियाँ (Vacuoles)
रिक्तिका पादप कोशिका का गुण हैं, जन्तु कोशिका इसका अभाव होता हैं। विभज्योतक कोशिका एवं प्रोकैरियोट्स में भी रिक्तिका नहीं पाई जाती हैं लेकिन एधा(Cambium) कोशिका में बड़ी रिक्तिका पाई जाती हैं। युवा कोशिका में रिक्तिकाएँ संख्या में अधिक किन्तु आकार में छोटी होती हैं। परिपक्व कोशिका में रिक्तिकाएँ आपस में मिलकर मध्य में एक बड़ी केन्द्रीय रिक्तिका(Central Vacuole) में बदल जाती हैं। रिक्तिका के चारों ओर पाई जाने वाली झिल्ली को टोनोप्लास्ट(Tonoplast) अथवा रिक्तिका झिल्ली (Vacuolar Membrane) कहते हैं। टोनोप्लास्ट की संरचना प्लाज्मा झिल्ली के समान होती हैं। रिक्तिका में भरे तरल पदार्थ को कोशिका रस या धानी रस(Cell Sap) कहते हैं। इसमें मुख्य रूप से पानी, शर्करा, लवण, टैनिन, ऐल्केलॉइड, वर्णक एन्थोसायनिन(Pigment — Anthocyanin), चुकन्दर की जड़ में बीटासायनिन (Betacyanin) पाये जाते हैं। कुछ जलीय जन्तु एवं शैवालों में संकुचनशील रिक्तिका(Contractile Vacuole) पाई जाती हैं जो उनके परासरण नियमन (Osmoregulation) में सहायक होती हैं। सायनोबैक्टीरिया(Cyanobecteria) के सदस्यों में कूट रिक्तिका(Pseudo Vacuole) या गैस रिक्तिका(Gas Vacuole) पाई जाती हैं जो उत्प्लावकता(Buoyancy) में सहायक होती हैं।
रिक्तिका के कार्य(Functions of Vacuole)
रिक्तिकाएं यूकैरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाने वाले झिल्ली-बद्ध अंग हैं। वे कोशिका के भीतर कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं:-
- भंडारण(Storage):- रिक्तिकाएं विभिन्न पदार्थों जैसे आयनों, पोषक तत्वों और अपशिष्ट उत्पादों के भंडारण में शामिल होती हैं। पादप कोशिकाओं में, केंद्रीय रसधानी पानी के भंडारण में विशेष रूप से महत्वपूर्ण होती है, जो कोशिका के स्फीति दबाव(Turgor pressure) को बनाए रखने में मदद करती है और पौधे की कठोरता में योगदान करती है।
- आसमाटिक दबाव का नियमन(Regulation of osmotic pressure):- रिक्तिकाएं आवश्यकतानुसार पानी और आयनों को अवशोषित या मुक्त करके कोशिका के आसमाटिक दबाव (Osmotic Pressure) को नियंत्रित करने में मदद करती हैं। यह कोशिका के अंदर विलेय का उचित संतुलन बनाए रखने में मदद करता है।
- पाचन(Digestion):- कुछ प्रकार के रिक्तिकाएं, जैसे कि जन्तु कोशिकाओं में लाइसोसोम, कोशिकीय अपशिष्ट और विदेशी सामग्री को तोड़ने और पचाने में शामिल होती हैं, जिसे कोशिका ने ले लिया है।
- रक्षा(Defense):- पादप कोशिकाओं में रसधानियों में जहरीले यौगिक हो सकते हैं जो पौधे को शाकाहारी और रोगजनकों से बचाते हैं।
- वृद्धि(Growth):- कोशिका की वृद्धि और विकास के दौरान रसधानियाँ पानी और अन्य पदार्थों को संग्रहित करके कोशिका के आकार और आकृति को बढ़ाने में एक भूमिका निभाती हैं।
रिक्तिकाएं आवश्यक अंग हैं जो यूकैरियोटिक कोशिकाओं के समुचित कार्य और अस्तित्व में योगदान करते हैं।
C) जीवद्रव्य (Protoplasm)
जीवधारियों की प्रत्येक कोशिका में उपस्थित जीवित पदार्थ को जीवद्रव्य कहते हैं। जीवद्रव्य जीवद्रव्यक (Protoplast) का ही एक भाग हैं। यह जीवन का सार हैं। हक्सले(Huxley, 1863) ने इसे जीवन का भौतिक आधार (Physical basis of life) कहा। जीवद्रव्य की खोज डुजारडिन(Dujardin, 1835) ने की तथा इसको सारकोड(Sarcode) नाम दिया। पुरकिन्जे(Purkinje, 1837) ने इसे सर्वप्रथम प्रोटोप्लाज्म(Protoplasm) नाम दिया। ह्यूगो वॉन मॉल(Hugo Van Mohl, 1846) ने पादप कोशिका के जीवद्रव्य का वर्णन किया तथा जीवद्रव्य एवं कोशिका रस(Cell Sap) के अंतर को बताया। हार्डी (Hardy, 1899) ने जीवद्रव्य की कोलॉइडी प्रकृति के बारे में बताया। हेन्सटीन(Hanstein, 1880) ने सर्वप्रथम प्रोटोप्लास्ट(Protoplast) शब्द का प्रयोग किया। मैक्स शुल्ज(Max Schultz, 1861) ने जीवद्रव्य का सिध्दांत (Protoplasm Doctrine) प्रस्तुत किया जिसके अनुसार समस्त जीवधारियों का शरीर जीवद्रव्य से निर्मित इकाइयों का समूह होता हैं। हर्टविग(Hertwig, 1892) ने जीवद्रव्य सिध्दांत का अध्ययन किया एवं बताया कि जीवित पदार्थ जीवद्रव्य का बना होता हैं।
जीवद्रव्य के कार्य(Functions of Protoplasm)
जीवद्रव्य जीवित पदार्थ है जो सभी जीवित कोशिकाओं का आधार बनाता है। इसमें यूकैरियोटिक कोशिकाओं में साइटोप्लाज्म(Cytoplasm) और केन्द्रक(Nucleus) होते हैं। जीवद्रव्य के कार्यों को मोटे तौर पर दो मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:- चयापचय कार्य और संरचनात्मक कार्य।
चयापचय कार्य(Metabolic Functions):-
- प्रोटीन संश्लेषण(Protein synthesis):- जीवद्रव्य प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होता है जो विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक होता है।
- ऊर्जा उत्पादन(Energy production):- जीवद्रव्य में माइटोकॉन्ड्रिया जैसे अंग होते हैं जो कोशिकीय श्वसन के माध्यम से ATP के रूप में ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।
- जैवसंश्लेषण(Biosynthesis):- जीवद्रव्य विभिन्न कोशिकीय घटकों जैसे न्यूक्लिक एसिड, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण में शामिल है।
- अपशिष्ट उन्मूलन(Waste elimination):- जीवद्रव्य कोशिकीय अपशिष्ट उत्पादों को खत्म करने के लिए जिम्मेदार है जो कोशिका के लिए विषाक्त हो सकते हैं।
संरचनात्मक कार्य(Structure Function):-
- कोशिका का आकार और आधार(Cell shape and support):- जीवद्रव्य कोशिकाओं को उनका आकार देता है और उनकी संरचना को बनाए रखने के लिए सहायता प्रदान करता है।
- ट्रांसपोर्ट(Transport):- जीवद्रव्य कोशिकाओं के भीतर और बीच पदार्थों की आवाजाही में मदद करता है।
- संवेदी कार्य(Sensory functions):- जीवद्रव्य में संवेदी रिसेप्टर्स होते हैं जो पर्यावरण में परिवर्तन का पता लगाने और उचित प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए जिम्मेदार होते हैं।
कोशिकाओं के कामकाज और अस्तित्व के लिए जीवद्रव्य आवश्यक है। होमियोस्टैसिस(Homeostasis) को बनाए रखने और विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए इसके चयापचय और संरचनात्मक कार्य महत्वपूर्ण हैं।
