મનુષ્યના શરીરમાં આવેલા તમામ પ્રકારના કોષોમાં DNA હોય છે ?
ના, મનુષ્યના શરીરમાં આવેલા તમામ પ્રકારના કોષોમાં DNA હોતું નથી.
સામાન્ય રીતે, આપણા શરીરના મોટાભાગના કોષોમાં કોષકેન્દ્ર (Nucleus) હોય છે અને તેમાં આપણું DNA સચવાયેલું હોય છે. આ ઉપરાંત કણાભસૂત્ર (Mitochondria) માં પણ થોડું DNA જોવા મળે છે. પરંતુ, શરીરમાં અમુક એવા કોષો છે જેમાં પરિપક્વ થયા પછી DNA રહેતું નથી:
૧. પરિપક્વ લાલ રક્તકણો (Mature Red Blood Cells – RBCs)
આપણા લોહીમાં રહેલા લાલ રક્તકણો જ્યારે અસ્થિમજ્જા (Bone marrow) માં બને છે ત્યારે તેમાં શરૂઆતમાં કોષકેન્દ્ર હોય છે. પરંતુ જેમ જેમ તેઓ પરિપક્વ થાય છે અને લોહીમાં ભળે છે, તેમ તેમ તેઓ પોતાનું કોષકેન્દ્ર (અને તેની સાથે DNA પણ) ગુમાવી દે છે.
- આવું કેમ થાય છે? રક્તકણોનું મુખ્ય કાર્ય ઓક્સિજનનું વહન કરવાનું છે. કોષકેન્દ્ર ન હોવાથી રક્તકણની અંદર વધુ હિમોગ્લોબિન (Hemoglobin) સમાવવા માટે ખાલી જગ્યા મળે છે, જેનાથી તેની ઓક્સિજન લઈ જવાની ક્ષમતામાં વધારો થાય છે.
૨. ચામડી, વાળ અને નખના મૃત કોષો (Cornified Cells)
આપણી ચામડીનું સૌથી બહારનું પડ (Epidermis), નખ અને વાળ એ કેરાટિન (Keratin) નામના પ્રોટીનથી ભરાયેલા કોષો છે. જ્યારે આ કોષો સંપૂર્ણ રીતે પરિપક્વ થાય છે અને ત્વચાના સૌથી બહારના સ્તરમાં પહોંચે છે, ત્યારે તેઓ મૃત્યુ પામે છે અને તેમાંથી કોષકેન્દ્ર તેમજ DNA નાશ પામે છે.
ટૂંકમાં: શરીરના મોટાભાગના જીવંત અને સક્રિય કોષોમાં DNA હોય છે, પરંતુ લાલ રક્તકણો જેવા કેટલાક વિશિષ્ટ કોષો તેમના ચોક્કસ કાર્યોને વધુ સારી રીતે કરવા માટે ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન પોતાનું DNA અને કોષકેન્દ્ર ગુમાવી દે છે.
મનુષ્યનું શરીર એક અત્યંત જટિલ અને અદ્ભુત રચના છે, જે અબજો કોષોનું બનેલું છે.
૧. મનુષ્યના શરીરમાં કોષોની સંખ્યા
એક સામાન્ય પુખ્ત મનુષ્યના શરીરમાં આશરે ૩૦ થી ૩૭ ટ્રિલિયન (એટલે કે ૩૦,૦૦૦ થી ૩૭,૦૦૦ અબજ) કોષો હોય છે. આ સંખ્યા વ્યક્તિના વજન, ઊંચાઈ અને ઉંમરના આધારે થોડી અલગ-અલગ હોઈ શકે છે. શરીરમાં રહેલા કુલ કોષોમાંથી લગભગ ૮૦% હિસ્સો માત્ર લાલ રક્તકણો (Red Blood Cells) નો જ હોય છે.
૨. મનુષ્યના શરીરમાં કોષોના પ્રકાર
આપણા શરીરમાં અલગ-અલગ કાર્યો કરવા માટે ૨૦૦ થી વધુ પ્રકારના કોષો આવેલા છે. દરેક કોષની રચના તેના કાર્ય પર આધારિત હોય છે. તેમાંથી કેટલાક મુખ્ય કોષો નીચે મુજબ છે:
- લાલ રક્તકણો (Red Blood Cells): ફેફસાંમાંથી ઓક્સિજન લઈને આખા શરીરના અંગો સુધી પહોંચાડવાનું કાર્ય કરે છે.
- શ્વેત રક્તકણો (White Blood Cells): શરીરના સૈનિકો છે, જે રોગકારક જીવાણુઓ (બેક્ટેરિયા/વાયરસ) સામે લડીને રોગપ્રતિકારક શક્તિ આપે છે.
- ત્રાકકણો (Platelets): શરીરમાં ઈજા થાય ત્યારે લોહીને વહેતું અટકાવી તેને ગંઠાવી દેવામાં મદદ કરે છે.
- ચેતા કોષો (Neurons / Nerve Cells): મગજમાંથી સંદેશાઓને શરીરના વિવિધ ભાગો સુધી અને ત્યાંથી મગજ સુધી પહોંચાડવાનું કામ કરે છે. આ શરીરના સૌથી લાંબા કોષોમાંના એક છે.
- સ્નાયુ કોષો (Muscle Cells): શરીરના હલનચલન માટે, હૃદયના ધબકારા માટે અને આંતરિક અંગો (જેમ કે પાચનતંત્ર) ના કાર્ય માટે સંકોચન અને વિસ્તરણ પામે છે.
- અસ્થિ કોષો (Bone Cells): હાડકાંનું નિર્માણ અને જાળવણી કરી શરીરને મજબૂત માળખું અને આકાર પૂરો પાડે છે.
- ત્વચાના કોષો (Skin/Epithelial Cells): શરીરના બહારના ભાગનું અને આંતરિક અંગોની સપાટીનું રક્ષણાત્મક આવરણ બનાવે છે.
- ચરબીના કોષો (Fat Cells / Adipocytes): શરીરમાં વધારાની ઊર્જાનો ચરબી રૂપે સંગ્રહ કરે છે અને શરીરનું તાપમાન જાળવવામાં મદદ કરે છે.
- પ્રજનન કોષો (Reproductive Cells): પુરુષોમાં શુક્રકોષો (Sperms) અને સ્ત્રીઓમાં અંડકોષો (Ova), જે પ્રજનન અને નવી પેઢીના નિર્માણ માટે જરૂરી છે.
- સ્ટેમ કોષો (Stem Cells): આ પ્રાથમિક પ્રકારના કોષો છે, જે જરૂર પડ્યે વિભાજન પામીને શરીરના અન્ય કોઈપણ પ્રકારના કોષમાં રૂપાંતરિત થવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
જે આ મુખ્ય કોષો છે શું આ બધા મા સમાન પ્રકાર ની કોષીય અંગીકાઓ હોય છે? શું તમામ ના સેંટર માં કોષ કેદ્ર અને તેમાં સમાન રચના હોય છે?
ના, આ બધા જ કોષોમાં સમાન પ્રકારની કોષીય અંગિકાઓ (Cell Organelles) હોતી નથી, અને દરેકના મધ્યમાં સમાન કોષકેન્દ્ર (Nucleus) પણ હોતું નથી.
કોષની અંદર કઈ અંગિકાઓ હશે, કેટલી હશે અને કોષકેન્દ્ર ક્યાં હશે, તે સંપૂર્ણપણે કોષના કાર્ય પર આધાર રાખે છે. ચાલો આને વિગતવાર સમજીએ:
૧. કોષીય અંગિકાઓ (Cell Organelles) માં તફાવત
સામાન્ય રીતે મોટાભાગના કોષોમાં કણાભસૂત્ર, ગોલ્ગી પ્રસાધન, અંતઃકોષરસજાળ જેવી અંગિકાઓ હોય છે, પરંતુ તેમની સંખ્યા અને વિકાસ કોષના કામ મુજબ અલગ-અલગ હોય છે:
- કણાભસૂત્ર (Mitochondria) ની સંખ્યા: કણાભસૂત્ર કોષનું ‘પાવરહાઉસ’ છે. સ્નાયુ કોષો (Muscle cells) કે જેને સતત કામ કરવા માટે પુષ્કળ ઊર્જાની જરૂર પડે છે, તેમાં હજારોની સંખ્યામાં કણાભસૂત્ર હોય છે. જ્યારે ચરબીના કોષોમાં તેની સંખ્યા ઘણી ઓછી હોય છે.
- અંગિકાઓની ગેરહાજરી: જેમ આપણે આગળ જોયું તેમ, પરિપક્વ લાલ રક્તકણોમાં કણાભસૂત્ર કે ગોલ્ગી પ્રસાધન જેવી કોઈ જ અંગિકા હોતી નથી, જેથી તે વધુ ઓક્સિજન સમાવી શકે.
- પ્રોટીન બનાવતી અંગિકાઓ: જે કોષો ઉત્સેચકો (Enzymes) કે અંતઃસ્ત્રાવો (Hormones) બનાવે છે (જેમ કે સ્વાદુપિંડના કોષો), તેમાં પ્રોટીન બનાવવા માટે અંતઃકોષરસજાળ (Endoplasmic Reticulum) અને રિબોઝોમ્સ (Ribosomes) ખૂબ જ વિકસિત અને વધુ માત્રામાં હોય છે.
૨. કોષકેન્દ્ર (Nucleus) નું સ્થાન અને હાજરી
એવું જરૂરી નથી કે કોષકેન્દ્ર હંમેશા કોષની બરાબર મધ્યમાં જ હોય અથવા તો માત્ર એક જ હોય.
- કોષકેન્દ્રનું સ્થાન મધ્યમાં ન હોવું: ચરબીના કોષો (Fat cells) માં ચરબીનો એક મોટો ગોળક (Fat droplet) સંગ્રહાયેલો હોય છે. આથી, તેનું કોષકેન્દ્ર મધ્યમાંથી ધકેલાઈને છેવાડે એટલે કે કિનારી (પરિઘ) તરફ જતું રહે છે.
- એક કરતાં વધુ કોષકેન્દ્ર: આપણા કંકાલ સ્નાયુઓ (Skeletal muscles) ના કોષો લાંબા હોય છે અને તેમાં એક નહીં, પરંતુ અનેક કોષકેન્દ્રો (Multinucleated) હોય છે. આ બધા જ કોષકેન્દ્રો કોષની કિનારી પર ગોઠવાયેલા હોય છે.
- કોષકેન્દ્રની ગેરહાજરી: લાલ રક્તકણો (RBC) માં કોષકેન્દ્ર બિલકુલ હોતું જ નથી.
૩. શું કોષકેન્દ્રની અંદરની રચના (DNA) સમાન હોય છે?
હા, જો કોષમાં કોષકેન્દ્ર હાજર હોય, તો તેની અંદર રહેલા DNA (રંગસૂત્રો) ની માહિતી શરીરના દરેક કોષમાં ૧૦૦% એકસરખી જ હોય છે.
પરંતુ, આમાં એક મોટો અપવાદ છે: પ્રજનન કોષો (શુક્રકોષ અને અંડકોષ).
શરીરના સામાન્ય કોષોમાં રંગસૂત્રોની ૨૩ જોડ (કુલ ૪૬) હોય છે, જ્યારે પ્રજનન કોષોના કોષકેન્દ્રની રચના અલગ હોય છે અને તેમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા અડધી (માત્ર ૨૩) જ હોય છે.
સારાંશ: કોષો એક ફેક્ટરી જેવા છે. જે ફેક્ટરીનું જેવું કામ (ઊર્જા બનાવવી, પ્રોટીન બનાવવું, કે સંગ્રહ કરવો), તેવા જ મશીનો (અંગિકાઓ) અને તેવી જ તેની આંતરિક ગોઠવણ હોય છે.

પ્રકરણ ૮: પ્રજનન – પાયાના શબ્દોની સમજૂતી
તમારી આંખનો રંગ કેવો હશે, તમારા વાળ સીધા હશે કે વાંકડિયા, તમારી ઊંચાઈ કેટલી હશે – આ બધું જ તમારા શરીરમાં રહેલા આ DNA નામના નકશામાં અગાઉથી જ લખેલું હોય છે.
માતા-પિતા પોતાના DNA ની આ કૉપી તેમના બાળકમાં મોકલે છે. જેથી બાળકનું શરીર પણ માતા-પિતાની ફેક્ટરી જેવી જ ડિઝાઇન મુજબ બને છે. (આ જ કારણથી ગલુડિયાનો જન્મ કૂતરા જેવો જ થાય છે, બિલાડી જેવો નહિ!).
આ નાના-નાના ફેરફારોને કારણે જ બાળકો તેમના માતાપિતા જેવા દેખાવા છતાં તેમનાથી થોડા અલગ (ભિન્ન) દેખાય છે. આને ભિન્નતા કહે છે. (ભિન્નતા ખૂબ જ જરૂરી છે, કારણ કે તેનાથી જ પૃથ્વી પર નવા-નવા પ્રકારના સજીવો ઉત્પન્ન થાય છે).
પ્રજનન એટલે બીજું કાંઈ નહિ, પણ “સજીવો દ્વારા પોતાના DNA ની નકલ (પ્રતિકૃતિ) તૈયાર કરવી અને તેના માટે નવો કોષ બનાવવો.”
પ્રકરણ ૮: પ્રજનનમાં DNA અને ભિન્નતાનું મહત્ત્વ
- માહિતીનું વહન (આનુવંશિકતા): DNA પાસે સજીવના શરીરની ડિઝાઈન બનાવવાની તમામ માહિતી હોય છે. તેની પ્રતિકૃતિ બનવાથી જ આ માહિતી માતા-પિતામાંથી તેમના આવનારા બાળકમાં ટ્રાન્સફર થાય છે.
- શારીરિક રચનાની જાળવણી: DNA ની કૉપીના કારણે જ સમાન શારીરિક રચના વાળા સજીવો ઉત્પન્ન થાય છે (જેમ કે માણસનું બચ્ચું માણસ જ બને છે).
- ભિન્નતાનો ઉદ્ભવ: જ્યારે DNA ની કૉપી બને છે, ત્યારે રસાયણોની પ્રક્રિયામાં થોડીઘણી ભૂલો થાય છે (૧૦૦% પરફેક્ટ કૉપી બનતી નથી). આનાથી આવનારી પેઢીમાં થોડા નવા લક્ષણો (ભિન્નતા) આવે છે, જે ઉત્ક્રાંતિ અને વિકાસ માટે ખૂબ જ જરૂરી છે.
- વ્યક્તિગત રીતે આવશ્યક કેમ નથી?
કોઈ એક સજીવને પોતાનું આખું જીવન જીવવા માટે માત્ર ખાવું, પીવું અને શ્વાસ લેવાની જરૂર છે. પોતાના જીવનકાળ દરમિયાન જો તેના શરીરમાં કોઈ નવો બદલાવ (ભિન્નતા) ન આવે, તો પણ તે આરામથી પોતાનું જીવન પૂરું કરી શકે છે. - આખી જાતિ (Species) માટે લાભદાયક કેમ છે?
પૃથ્વી પરનું પર્યાવરણ ક્યારેય એકસરખું રહેતું નથી (જેમ કે તાપમાન વધી જવું, નવો રોગચાળો આવવો, પાણી સુકાઈ જવું). જો કોઈ જાતિના બધા જ સજીવો બરાબર એકસરખા હોય (કોઈ ભિન્નતા ન હોય), તો પર્યાવરણમાં આવતો કોઈ મોટો ફેરફાર તે આખી જાતિનો એકસાથે નાશ કરી શકે છે. પણ જો તેમનામાં ‘ભિન્નતા’ હોય, તો અમુક સજીવો એ આફત સામે ટકી જશે અને તેમની જાતિનું અસ્તિત્વ બચાવી લેશે.
ધારો કે સામાન્ય તાપમાનવાળા પાણીમાં બેક્ટેરિયાની એક વસાહત રહે છે. હવે ગ્લોબલ વોર્મિંગના કારણે અચાનક પાણીનું તાપમાન ખૂબ વધી જાય છે. જો બધા બેક્ટેરિયા એકસરખા જ હશે, તો બધા બળીને મરી જશે.
પરંતુ, જો તેમનામાં ભિન્નતા હશે અને અમુક બેક્ટેરિયા ગરમી સહન કરવાની તાકાત ધરાવતા હશે, તો ફક્ત તે ગરમી-પ્રતિરોધક બેક્ટેરિયા જ જીવતા રહેશે અને ધીમે ધીમે પોતાની સંખ્યા વધારશે. આમ, ભિન્નતાના કારણે તેમની આખી જાતિ ખતમ થતાં બચી ગઈ!
પ્રકરણ ૮: અલિંગી પ્રજનન – અગત્યના પ્રશ્નો
| દ્વિભાજન (Binary Fission) | બહુભાજન (Multiple Fission) |
|---|---|
| આ પ્રક્રિયામાં એક પિતૃકોષ વિભાજન પામીને બરાબર બે સમાન કોષોમાં વહેંચાય છે. | આ પ્રક્રિયામાં એક પિતૃકોષ વિભાજન પામીને એકસાથે ઘણા બધા નવા કોષો (સંતતિ) બનાવે છે. |
| આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે અનુકૂળ સંજોગોમાં થાય છે. | આ પ્રક્રિયા પ્રતિકૂળ સંજોગોમાં (રક્ષણાત્મક આવરણ બનાવીને) થાય છે. |
| ઉદાહરણ: અમીબા, પેરામિશિયમ, લેસ્માનિયા. | ઉદાહરણ: પ્લાઝમોડિયમ (મેલેરિયાના પરોપજીવી). |
- રક્ષણ: બીજાણુઓની ફરતે એક ખૂબ જ જાડી અને મજબૂત દીવાલ હોય છે. આ દીવાલ પ્રતિકૂળ સંજોગોમાં (જેમ કે ખૂબ જ ગરમી હોય કે પાણી ન હોય ત્યારે) બીજાણુઓને નાશ પામતા બચાવે છે.
- ઝડપી ફેલાવો: બીજાણુઓ વજનમાં ખૂબ જ હલકા હોય છે. તેથી તેઓ હવામાં ઉડીને આસાનીથી દૂર દૂર સુધી ફેલાઈ શકે છે અને જ્યાં પણ અનુકૂળ ભેજવાળી સપાટી મળે ત્યાં નવો સજીવ બનાવી લે છે.
- પ્લેનેરિયા જેવા સજીવોનું શરીર એકદમ સરળ કોષોનું બનેલું હોય છે, જે ઝડપથી વિભાજન પામીને નવો જીવ બનાવી શકે છે.
- જ્યારે જટિલ સજીવો (જેમ કે મનુષ્ય કે પ્રાણીઓ) માં કોષો ભેગા થઈને પેશીઓ બનાવે છે, પેશીઓમાંથી અંગો (હૃદય, ફેફસાં) બને છે અને અંગોમાંથી અંગતંત્ર બને છે.
- બીજ વગરની વનસ્પતિ માટે: જે વનસ્પતિઓએ બીજ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા ગુમાવી દીધી છે (જેમ કે કેળાં, ગુલાબ, જાસૂદ, નારંગી) તેમને ઉગાડવા માટે આ જ એકમાત્ર રસ્તો છે.
- ઝડપી ઉછેર: બીજ વાવીને છોડ ઉગાડવા કરતાં, આ પદ્ધતિથી ઉગાડેલા છોડમાં ફૂલ અને ફળો ખૂબ જ જલ્દી (વહેલા) આવે છે.
- આબેહૂબ નકલ: આ પદ્ધતિથી ઉત્પન્ન થતા બધા જ નવા છોડ તેમના પિતૃછોડ (જૂના છોડ) ને ૧૦૦% સમાન હોય છે. તેથી સારા લક્ષણો જાળવી શકાય છે.
કોષના કેન્દ્રમાં રહેલા DNA માં શારીરિક રચના માટેની તમામ બ્લુ-પ્રિન્ટ (માહિતી) રહેલી હોય છે. જો DNA ની પ્રતિકૃતિ (ઝેરોક્ષ કૉપી) ન બને, તો માતા-પિતાના લક્ષણો આવનારી પેઢી (બાળક) માં જઈ શકે નહિ. કોષીય રચના જાળવવા અને આનુવંશિકતા ટકાવી રાખવા માટે DNA ની કૉપી બનવી અત્યંત આવશ્યક છે.
પ્રકરણ ૮: સજીવો કેવી રીતે પ્રજનન કરે છે? (સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નો)
| પરાગનયન (Pollination) | ફલન (Fertilization) |
|---|---|
| પુષ્પના પુંકેસર પરથી પરાગરજ ઊડીને સ્ત્રીકેસરના પરાગાસન પર બેસે, તે ક્રિયાને પરાગનયન કહે છે. | નર જન્યુ (પરાગરજમાં રહેલો કોષ) અને માદા જન્યુ (અંડકોષ) ભેગા મળીને એક થાય, તે ક્રિયાને ફલન કહે છે. |
| આ માત્ર સ્થળાંતર (વહન) ની ભૌતિક ક્રિયા છે. ફલન પહેલાં પરાગનયન થાય છે. | આ એક રાસાયણિક અને જૈવિક ક્રિયા છે. પરાગનયન થયા પછી જ ફલન થઈ શકે છે. |
- પ્રવાહી માધ્યમ પૂરું પાડવું: આ બંને ગ્રંથિઓ પોતાનો સ્ત્રાવ શુક્રવાહિનીમાં ઠાલવે છે. આ પ્રવાહીમાં શુક્રકોષો ભળી જવાથી વીર્ય (Semen) બને છે. પ્રવાહી હોવાથી શુક્રકોષો સરળતાથી તરીને આગળ વધી શકે છે.
- પોષણ પૂરું પાડવું: આ ગ્રંથિઓના સ્ત્રાવમાં ફ્રુક્ટોઝ વગેરે હોય છે, જે શુક્રકોષોને જીવંત રહેવા અને હલનચલન કરવા માટે જરૂરી પોષણ (ઊર્જા) આપે છે.
- સ્તનના આકાર અને કદમાં વધારો થાય છે અને સ્તનાગ્ર (Nipple) ની ત્વચાનો રંગ ઘેરો બને છે.
- છોકરીઓમાં માસિક સ્ત્રાવ (રજોદર્શન / Periods) ની શરૂઆત થાય છે.
- બગલ અને જાંઘ (જનનાંગો) ના ભાગે વાળ ઊગવાની શરૂઆત થાય છે.
- અવાજ પાતળો (તીણો) બને છે અને ચામડી તૈલી થવાથી ક્યારેક ચહેરા પર ખીલ જોવા મળે છે.
- આ માટે ગર્ભાશયની દીવાલમાં રકાબી જેવી એક ખાસ પેશી બનેલી હોય છે, જેને જરાયુ (Placenta) કહે છે.
- આ જરાયુ એક તરફ માતાના લોહી સાથે અને બીજી તરફ ગર્ભની નાળ સાથે જોડાયેલી હોય છે.
- માતાના લોહીમાંથી ગ્લુકોઝ, ઑક્સિજન અને અન્ય જરૂરી પોષક દ્રવ્યો જરાયુ મારફતે ગર્ભ સુધી પહોંચે છે. અને ગર્ભમાં ઉત્પન્ન થતો નકામો કચરો જરાયુ મારફતે જ માતાના લોહીમાં પાછો આવે છે અને ત્યાંથી નિકાલ પામે છે.
પ્રજનન દરમિયાન સ્ત્રી અને પુરુષના શારીરિક પ્રવાહીઓ એકબીજાના સીધા સંપર્કમાં આવે છે. કૉપર-T આ પ્રવાહીઓની આપ-લે ને રોકી શકતું નથી. તેથી તે એડ્સ (AIDS), સિફિલિસ કે ગોનોરિયા જેવા જાતીય સંક્રમિત રોગો (STDs) થી કોઈ રક્ષણ આપતું નથી. આવા રોગોથી બચવા માટે માત્ર ‘નિરોધ (Condom)’ નો ઉપયોગ જ કારગર છે.