కణం

 

         జీవుల నిర్మాణాత్మక, క్రియాత్మక ప్రమాణం కణం. అంటే జీవులన్నీ కణాలతో నిర్మితమై ఉంటాయి. కణంలోనే వివిధ జీవక్రియలు జరుగుతాయి. కణాన్ని కనుక్కున్న శాస్త్రవేత్త రాబర్ట్ హుక్. ఇతడు సూక్ష్మదర్శిని సహాయంతో బెరడు (cork)ను గమనించాడు. దానిలో తేనెపట్టులోలాగే ఖాళీ గదుల్లాంటి ప్రదేశాలున్నాయని తెలిపాడు. వీటినే కణాలుగా పేర్కొన్నాడు. ఆంటోని వాన్ ల్యూవెన్ హాక్ అనే శాస్త్రవేత్త ఏకకణ స్వేచ్ఛా సూక్ష్మజీవులను గమనించాడు. వీరి తర్వాత రాబర్ట్ బ్రౌన్ అనే శాస్త్రవేత్త కణంలో కేంద్రకాన్ని కనుక్కున్నాడు. ష్లైడెన్, ష్వాన్ అనే శాస్త్రవేత్తలు కణ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం జీవులన్నీ కణాలతో నిర్మితం. ప్రతి కణం వాటి ముందున్న కణాల నుంచి ఏర్పడుతుంది. జీవక్రియలన్నీ కణాల్లో జరుగుతాయి. వీటిలో అనేక కణాంగాలు ఉంటాయి.

         ప్రతి కణం చుట్టూ ఒక త్వచం ఉంటుంది. దీన్ని ప్లాస్మా పొర అంటారు. ఇది లిపిడ్లు, ప్రొటీన్లతో నిర్మితమై ఉంటుంది. కణంలో ఉండే పదార్థాన్నంతటినీ కలిపి జీవపదార్థం (Protoplasam) అంటారు. దీనిలో కణాంగాలు, నీరు, ప్రొటీన్లు, అయాన్ల లాంటివి ఉంటాయి. కణాల్లో అతి పెద్దది ఉష్ట్రపక్షి అండం. కణంలో మైటోకాండ్రియా, లైసోజోమ్‌లు, రైబోజోమ్‌లు, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం, కేంద్రకం లాంటి నిర్మాణాలుంటాయి. వీటిని కణాంగాలు అంటారు. ఇవి నిర్దిష్ట క్రియలను నిర్వహిస్తాయి. సెంట్రియోల్స్ అనే నిర్మాణాలు కేవలం జంతుకణాల్లో మాత్రమే కనిపిస్తాయి. వృక్షకణాల్లో ఉండవు. మైటోకాండ్రియాలు పోగుల్లా ఉంటాయి. వీటి చుట్టూ రెండు పొరలతో ఉండే త్వచం ఉంటుంది. దీని లోపలి భాగాన్ని మాత్రిక అంటారు. మాత్రికలో ఎన్.డి.ఎ., రైబోజోమ్‌లు ఉంటాయి. మైటోకాండ్రియాలు కార్బోహైడ్రేట్లను, కొవ్వులను విచ్ఛిన్నం చేసి శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. కాబట్టి, వీటిని కణశక్తి భాండాగారాలు అంటారు.

         లైసోజోమ్‌లు గుండ్రంగా, ఒకే త్వచంతో కప్పి ఉంటాయి. వీటిలో అనేక ఎంజైమ్‌లు ఉండి, సంక్లిష్ట పదార్థాలను సరళ పదార్థాలుగా మార్చడానికి ఉపయోగపడతాయి. కణం చనిపోయిన తర్వాత వీటిలోని ఎంజైమ్‌లు కణాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఉపయోగపడతాయి. కాబట్టి, వీటిని కణ ఆత్మహత్యా కోశాలు లేదా కణ ఆటంబాంబులు అంటారు. రైబోజోమ్‌లు గోళాకారంగా ఉండే నిర్మాణాలు. ఇవి రైబోకేంద్రకామ్ల (ఆర్.ఎన్.ఎ.) ప్రొటీన్లతో నిర్మితమై ఉంటాయి. కాబట్టి, వీటిని రైబోన్యూక్లియో ప్రొటీన్ రేణువులంటారు. రైబోజోమ్‌లు కణంలో స్వేచ్ఛగా లేదా అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలానికి అతికి ఉంటాయి. గుంపులుగా ఉన్న రైబోజోమ్‌లనే పాలిజోమ్‌లు (polysomes) అంటారు. ఇవి ప్రొటీన్ల సంశ్లేషణకు ఉపయోగపడతాయి.
         కణంలో నాళాలు, తిత్తుల్లాంటి నిర్మాణాలున్న కణాంగం అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం. ఇది రెండు రకాలు. అవి: 1) నునుపు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం. ఇది లిపిడ్ల సంశ్లేషణానికి తోడ్పడుతుంది. 2) గరుకు అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం. దీనిపై రైబోజోమ్‌లు అతుక్కుని ఉంటాయి. ఇది ప్రొటీన్ల సంశ్లేషణకు తోడ్పడుతుంది. కణంలో నాళాల మాదిరి ఉండే మరో నిర్మాణం గాల్జి సంక్లిష్టం. ఇది కూడా ప్రొటీన్ల సంశ్లేషణకు తోడ్పడుతుంది. తంతువులతో నిర్మితమై, కణమంతా వ్యాపించి ఉండే నిర్మాణాన్ని కణద్రవ్య పంజరం అంటారు. ఇది కణానికి యాంత్రికబలాన్ని ఇస్తుంది. 
         కణాంగాల్లో అన్నింటికంటే ముఖ్యమైంది కేంద్రకం. ఇది రెండు పొరలతో కప్పి ఉంటుంది. ఈ పొరను కేంద్రకత్వచం అంటారు. కేంద్రకం లోపల ఉన్న పోగుల్లాంటి నిర్మాణాలను క్రోమాటిన్ పదార్థం అంటారు. ఇది కణవిభజన సమయంలో క్రోమోజోమ్‌లుగా మారుతుంది. క్రోమాటిన్ లేదా క్రోమోజోమ్‌లు డి.ఎన్.ఎ. ప్రొటీన్లతో నిర్మితమై ఉంటాయి. డి.ఎన్.ఎ.లో జన్యువులు ఉంటాయి.

ఇవి నిర్ణీత లక్షణాలను నియంత్రిస్తాయి. కేంద్రకం కణంలోని అన్ని జీవక్రియలను తన ఆధీనంలో ఉంచుకుంటుంది. నిర్దిష్ట కేంద్రకం ఉండే జీవులను నిజకేంద్రక కణాలని, నిర్దిష్ట కేంద్రకం లేని జీవులను కేంద్రక పూర్వజీవులని అంటారు.
బ్యాక్టీరియా కణం ప్రత్యేకతలు: బ్యాక్టీరియా కణం కేంద్రక పూర్వకణానికి ఉదాహరణ. బ్యాక్టీరియంపై మందమైన కణకవచం ఉంటుంది. ఇది బ్యాక్టీరియాను రక్షిస్తుంది. కణకవచం కింద ప్లాస్మా పొర, దీని కింద జీవపదార్థం, రైబోజోమ్‌లు, చుట్టలుగా ఉన్న డి.ఎన్.ఎ. ఉంటాయి. ఇది జన్యుపదార్థంగా వ్యవహరిస్తుంది. బ్యాక్టీరియాలో మిగతా కణాంగాలైన మైటోకాండ్రియా, అంతర్జీవ ద్రవ్య జాలం, గాల్జి సంక్లిష్టం లాంటివి ఉండవు. కొన్ని బ్యాక్టీరియమ్‌లకు కశాభాలు ఉంటాయి. ఇవి చలనానికి ఉపయోగపడతాయి.
వృక్షకణం ప్రత్యేకతలు: వృక్ష కణానికి, జంతు కణానికి నిర్మాణంలో, కణాంగాలు ఉండటంలో కొన్ని తేడాలు, పోలికలు ఉన్నాయి. ఈ రెండు కణాలు నిజకేంద్రక రకానికి చెందినవి. వీటిలో కేంద్రకం, రైబోజోమ్‌లు, మైటోకాండ్రియా, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం, గాల్జి సంక్లిష్టం, లైసోజోమ్‌లు అనే కణాంగాలున్నాయి. కేవలం వృక్ష కణాల్లో మాత్రమే ఉండే కణాంగాలు రిక్తికలు, ప్లాస్టిడ్లు. వృక్షకణానికి మరో ప్రత్యేకత కణకవచం ఉండటం. ఇది జంతుకణాలకు ఉండదు. వృక్ష కణకవచం ముఖ్యంగా సెల్యులోజ్ అనే కార్బోహైడ్రేట్ పదార్థంతో నిర్మితమై ఉంటుంది. కొన్ని మొక్కల్లో పెక్టిన్, సూబరిన్, లిగ్నిన్ లాంటి పదార్థాలు కూడా ఉంటాయి. కణకవచం మొక్క కణానికి యాంత్రిక బలాన్ని చేకూరుస్తుంది. కణకవచంలోకి చొచ్చుకుని, పక్క పక్క కణాలను కలిపే పోగులను ప్లాస్మోడెస్మాటాలు (Plasmo Desmats) అంటారు. వృక్ష కణంలో గుండ్రంగా, కణరసంతో, ఒక పొరతో చుట్టిఉన్న నిర్మాణాలు రిక్తికలు. రిక్తిక లోపల ఉన్న పదార్థాన్ని రిక్తికా రసం అంటారు. దీనిలో కార్బోహైడ్రేట్లు, అమైనోఆమ్లాలు, వర్ణద్రవ్యాలు, విసర్జన పదార్థాలు మొదలైనవి ఉంటాయి.

లేత కణంలో లేదా అప్పుడే ఉద్భవించిన కణంలో అనేక చిన్న చిన్న రిక్తికలు ఉంటాయి. కణం పూర్తిగా ఎదిగిన తరువాత ఇవన్నీ కలిసి ఒకే ఒక పెద్దరిక్తికను ఏర్పరుస్తాయి. దీనివల్ల కణంలోని జీవపదార్థం కణకవచం వైపు జరుగుతుంది. మధ్యలో ఉండే కేంద్రకం ఒక మూలకు నెట్టబడుతుంది. మొక్కల్లో వివిధ భాగాలు రంగులను చూపడానికి కారణం 'ప్లాస్టిడ్లు' అనే కణాంగాలు. వీటిలో కొన్ని ఆహారాన్ని నిల్వ చేయడానికి కూడా తోడ్పడతాయి. 
మొక్కల్లోని ప్లాస్టిడ్లు చేసే పనిని, అవి కలిగి ఉండే రంగులను బట్టి మూడు రకాలుగా వర్గీకరించారు.
అవి 1) ల్యూకోప్లాస్టులు 2) క్రోమోప్లాస్టులు 3) క్లోరోప్లాస్టులు. ల్యూకోప్లాస్టులను శ్వేతరేణువులని కూడా పిలుస్తారు. ఇవి విత్తనాల్లో, దుంపల్లో, వివిధ ఆకారాల్లో ఉంటూ ఆహార పదార్థాలను నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగపడతాయి. క్రోమోప్లాస్టులు రంగుతో ఉంటాయి. వీటిలో పసుపు, నారింజ, రంగులను కలిగించే వర్ణద్రవ్యాలుంటాయి. ఇవి పుష్పాలు, ఫలాల్లాంటి భాగాల్లో ఉంటాయి. ఆకుపచ్చగా ఉండే ప్లాస్టిడ్లను క్లోరోప్లాస్టులు లేదా హరితరేణువులు అంటారు. వీటిలో క్లోరోఫిల్ అనే వర్ణద్రవ్యం ఉండటం వల్ల ఇవి ఆకుపచ్చగా ఉంటాయి. ప్లాస్టిడ్లలో కేవలం క్లోరోప్లాస్టుల్లో మాత్రమే డి.ఎన్.ఎ., రైబోజోమ్‌లు ఉంటాయి. ఇవి కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిపి, కాంతిశక్తిని రసాయనశక్తిగా మారుస్తాయి.
           ఒక రకమైన ప్లాస్టిడ్లు మరో రకమైన ప్లాస్టిడ్లుగా మారతాయి. పుష్పాలు, పండ్లు రంగు మారడానికి కారణం ప్లాస్టిడ్లే. ఉదాహరణకు టొమాటోలు మొదట తెలుపురంగులో ఉంటాయి. తరువాత ఆకుపచ్చగా, చివరగా ఎరుపు రంగులోకి మారతాయి. మిరపకాయలు కూడా మొదట ఆకుపచ్చరంగు నుంచి ఎరుపురంగుకు మారతాయి.

కణ విభజన
          మొక్కలు, జంతువులతో పాటు వివిధ జీవుల పెరుగుదలకు, అవి వృద్ధి చెందడానికి, వివిధ అవయవాలు ఏర్పడటానికి, ప్రత్యుత్పత్తికి కణవిభజన అవసరం. ఒక కణం విభజన చెంది రెండు లేదా ఎక్కువ కణాలను ఇస్తుంది. మొక్కలు, జంతువుల్లో జరిగే కణవిభజన రెండురకాలు.
అవి: 1) సమ విభజన 2) క్షయకరణ విభజన.
సమ విభజన: ఇది శారీరక కణాల్లో జరుగుతుంది కాబట్టి, దీన్ని శాఖీయ విభజన అంటారు. మొక్కలు, జంతువుల్లో సంయుక్త బీజం సమవిభజన చెంది వివిధ అవయవాలను, చివరకు పూర్తి జీవిని ఇస్తుంది. మొక్కల్లో శాఖీయ భాగాలైన వేరు, కాండంలోని అగ్రాల్లో, పత్రం లాంటి భాగాల్లో సమవిభజన జరుగుతుంది. జంతువుల్లో చర్మం, ఎముకలు, మూత్రపిండాలు, కాలేయం, ఊపిరితిత్తులు మొదలైన భాగాల్లో సమవిభజన జరుగుతుంది. దీనిలో ఒక కణం విభజన చెంది రెండు పిల్లకణాలను ఇస్తుంది. తల్లి కణంలోని క్రోమోజోమ్‌ల సంఖ్య పిల్లకణంలోని క్రోమోజోమ్‌ల సంఖ్యతో సమానంగా ఉంటుంది. 
          కణంలో సమవిభజనకు ముందు అనేక మార్పులు జరుగుతాయి. రెండు విభజనల మధ్యదశను అంతర్దశ అంటారు. ఈ దశలో కణంలో క్రోమోజోమ్‌లు రెట్టింపు అవుతాయి. కణవిభజనకు అవసరమైన పదార్థాలు తయారవుతాయి. అంతర్దశను విరామదశగా పరిగణించినా, దీనిలో అనేక చర్యలు జరుగుతాయి. కణం ఎక్కువకాలం ఈ దశలో ఉంటుంది. సమవిభజనను రెండు దశలుగా విభజించవచ్చు. అవి: 1) కేంద్రక విభజన
2) కణద్రవ్య విభజన. కేంద్రక విభజనలో కేంద్రకం ఒకసారి విభజన చెంది, రెండు కేంద్రకాలను ఇస్తుంది. ఈ విభజనను ప్రథమదశ, మధ్యస్థదశ, చలనదశ, అంత్యదశ అనే ఉప దశలుగా విభజించవచ్చు.

          ప్రథమదశలో కణంలోని కేంద్రకంలో వలలా ఉన్న క్రోమాటిన్ పదార్థం నిర్ణీత క్రోమోజోమ్‌లుగా మారుతుంది. కేంద్రక త్వచం, కణాంగాలు వంటివి కణద్రవ్యంలో అదృశ్యమౌతాయి. సెంట్రియోల్స్ అనే నిర్మాణాలు కణం రెండు ధ్రువాల వద్దకు చేరతాయి. వీటినుంచి దారాల్లాంటి నిర్మాణాలైన కండె తంతువులు ఏర్పడి, క్రోమోజోముల్లో ఉన్న సెంట్రోమియర్ అనే భాగానికి అతుక్కుని ఉంటాయి. మధ్యస్థదశలో క్రోమోజోమ్‌లన్నీ కణం మధ్యభాగంలోకి వచ్చి, వరుసలో ఒక కండెలా అమరి ఉంటాయి. చలనదశలో క్రోమోజోమ్‌లు చీలిపోయి, ధ్రువాలవైపు కదులుతాయి. అంత్యదశలో క్రోమోజోమ్‌లు ధ్రువాలవద్దకు చేరి వాటిచుట్టూ కేంద్రక త్వచం తయారవుతుంది. ఈ దశలో కేంద్రకంలో కేంద్రకాంశం కనిపిస్తుంది, క్రోమోజోమ్‌లు తల్లి కణంలోని సంఖ్యతో సమానంగా పిల్ల కణాల్లో ఉంటాయి. కేంద్రక విభజన తరువాత కణంలో కణద్రవ్య విభజన జరుగుతుంది. ఈ విభజన జరిగే విధానం వృక్షకణంలో, జంతుకణంలో వేర్వేరుగా ఉంటుంది. వృక్షకణంలో కణ మధ్యభాగంలో కణ ఫలకణం (Cell Plate) ఏర్పడి, అది పెరగడం వల్ల కణవిభజన జరుగుతుంది. జంతు కణాల్లో కణాల మధ్యభాగంలో ఒక నొక్కులాంటి నిర్మాణం ఏర్పడి, రెండు కణాలుగా మారుతుంది. ఈ విభజన తరువాత రెండు పూర్తి వేర్వేరు పిల్లకణాలు ఏర్పడతాయి.

సమవిభజన ప్రాముఖ్యం: సమవిభజన వల్ల జీవుల్లో పెరుగుదల, విభేదన ప్రక్రియలు చోటుచేసుకుంటాయి. మొక్కలు, జంతువుల్లో వివిధ అవయవాలు, కొత్త కణాలు ఏర్పడటానికి సమవిభజన అవసరం. గాయాలైనప్పుడు సమవిభజన ద్వారానే అక్కడి కణాలు భర్తీ అవుతాయి.