কোষ: জীবনের
গঠন একক

কার্য সম্পাদন করে এমন একই ধরনের কোষের গোষ্ঠীকে কলা বলে। বিভিন্ন কলা সংগঠিত হয়ে অঙ্গ তৈরি করে এবং একাধিক অঙ্গ একসাথে কাজ করে অঙ্গতন্ত্র গঠন করে। যেমন, নাসারন্ধ্র, অনুনাসিক গহ্বর, শ্বাসনালী ও ফুসফুস মিলে শ্বসনতন্ত্র গঠন করে।

কোষগুলি কলা, অঙ্গ ও অঙ্গতন্ত্রে সংগঠিত হলেও কোষ সমস্ত জীবের গঠন ও কার্যকলাপের মৌলিক একক হিসেবে থেকে যায়। এটি আমাদের ভাবিয়ে তোলে যে এত ছোট কোষগুলি কীভাবে এত বিভিন্ন কাজ করতে পারে। একটি কোষের বিভিন্ন উপাদান কী কী? আমাদের শরীরের কোষগুলি একে অপরের সাথে কীভাবে যোগাযোগ করে? কোষগুলি কি চিরকাল বেঁচে থাকে, নাকি মারা যায়? এই অধ্যায়ে আমরা এই প্রশ্নগুলির উত্তর খুঁজব!

২.১ কীভাবে কোষ অধ্যয়ন করা যায়?

মানুষের চোখের দুটি অতি নিকটবর্তী বস্তুকে আলাদাভাবে দেখার ক্ষমতাকে কী বলি? কাগজে আঁকা দুটি ছোট বিন্দু কল্পনা করো। বিন্দু দুটি কাছাকাছি আনতে থাকলে এক পর্যায়ে আর আলাদা দেখা যায় না। প্রায় ২৫ সেমি দূর থেকে দেখলে ০.১ মিমি দূরত্বে থাকা দুটি বিন্দু স্বতন্ত্রভাবে দেখা যায়; অন্যথায় একটি বিন্দু বলে মনে হয়। এটিকে মানুষের চোখের বিভেদক ক্ষমতার সীমা বলা হয়, যা ০.১ মিমি।

একটি কোষ সাধারণত খালি চোখে দেখার পক্ষে অত্যন্ত ছোট (চিত্র ২.১)। তাহলে কোষজীববিজ্ঞানীরা কীভাবে মানুষের চোখের বিভেদক ক্ষমতার সীমার চেয়েও ছোট কোষের গঠন ও কার্যকলাপ অধ্যয়ন করেছেন?

তুমি উত্তল লেন্স সম্পর্কে জেনেছ অষ্টম শ্রেণি কৌতূহল অধ্যায় ১০। একটি উত্তল লেন্স বা লেন্সের সমন্বয় — বস্তু-লেন্স ও নয়ন-লেন্স — বস্তুকে বিবর্ধিত করতে (চিত্র ২.১) বড় দেখাতে ব্যবহার করা হয়।

রবার্ট হুক প্রথম ব্যক্তি যিনি ১৬৬৫ সালে নিজের ডিজাইন করা অণুবীক্ষণ যন্ত্র (প্রায় ২০০–৩০০× বিবর্ধন) অষ্টম শ্রেণি কৌতূহল অধ্যায় ২ দিয়ে কোষ পর্যবেক্ষণ করেন। কর্কের পাতলা টুকরো পরীক্ষায় তিনি ছোট বাক্সের মতো প্রকোষ্ঠ দেখেন এবং এগুলিকে 'কোষ' নামকরণ করেন। বিদ্যালয়ের পরীক্ষাগারে দৃশ্যমান আলো ব্যবহার করে বস্তু পর্যবেক্ষণের জন্য

বিভিন্ন বস্তু-লেন্স (যেমন, ১০×, ৪০×) ব্যবহার করে আলোক অণুবীক্ষণ যন্ত্র ব্যবহার করা হয় ভাল বিবর্ধন ও বিভেদক ক্ষমতার জন্য। তোমার বিদ্যালয়ের পরীক্ষাগারে অণুবীক্ষণ যন্ত্রের বিভিন্ন অংশ (চিত্র ২.২) পরীক্ষা করো এবং বিভিন্ন উপকরণের সূক্ষ্ম গঠন পর্যবেক্ষণ করো। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচে তুমি বস্তুর বিবর্ধিত চিত্র দেখবে। তুমি কি এর প্রকৃত আকার অনুমান করতে পারো?

যদি পেঁয়াজ কোষের আনুমানিক আকার ২০০ µm হয়, তাহলে আলোক অণুবীক্ষণ যন্ত্র এটিকে কতগুণ বিবর্ধিত করে? মোট বিবর্ধন নয়ন-লেন্স ও বস্তু-লেন্স উভয়ের বিবর্ধন ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। উভয় লেন্স ১০× হলে মোট বিবর্ধন হবে ১০০×।

এভাবে অণুবীক্ষণ যন্ত্র কোষ গবেষণার অপরিহার্য হাতিয়ার। বছরের পর বছর ধরে বিজ্ঞানীরা তিনটি প্রধান বৈশিষ্ট্য — বিভেদক ক্ষমতা, বৈসাদৃশ্য ও বিবর্ধন — উন্নত করে অণুবীক্ষণ যন্ত্রকে একটি শক্তিশালী হাতিয়ারে পরিণত করেছেন।

তুমি কী অনুমান করো? বিকার A-তে আলুর টুকরোর ওজন বেড়েছে, আর বিকার B-তে কমেছে। এটি হয় কারণ কোষ ঝিল্লি জলকে কোষে প্রবেশ ও বের হতে দেয়, কিন্তু চিনি বা লবণের অণুকে নয়। জল বেশি-জল-কম-দ্রবণ অঞ্চল (লঘু দ্রবণ) থেকে কম-জল-বেশি-দ্রবণ অঞ্চলে (ঘন দ্রবণ) চলে যায়, যতক্ষণ না উভয় অঞ্চলের ঘনত্ব সমান হয়। নির্বাচনীভাবে ভেদ্য ঝিল্লির মধ্য দিয়ে জলের এই চলাচলকে অভিস্রবণ বলে। অষ্টম শ্রেণি কৌতূহল অধ্যায় ৭ তুমি অষ্টম শ্রেণির কার্যক্রম ৭.৮ ও ৭.৯ থেকে জেনেছ যে পদার্থের কণা ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে পরস্পর মিশে যায় — এটিকে ঘনত্বের মাত্রা পার্থক্যও বলে। ব্যাপন হল উচ্চ থেকে নিম্ন ঘনত্বের দিকে কণার নেট চলাচল (ঝিল্লি ছাড়াও ঘটে)। অভিস্রবণ হল নির্বাচনীভাবে ভেদ্য ঝিল্লির মধ্য দিয়ে জলের ব্যাপন। উদ্ভিদে, মাটি থেকে মূলকোষে জল এই অভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করে।

বাহ্যিক মাধ্যমের দ্রাব্যের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে কোষের উপর তিন ধরনের প্রভাব পড়তে পারে (চিত্র ২.৬):

• সমতানিক দ্রবণ (Isotonic solution): বাহ্যিক মাধ্যমের দ্রাব্যের ঘনত্ব = অভ্যন্তরীণ মাধ্যমের দ্রাব্যের ঘনত্ব। কোষের আকার অপরিবর্তিত থাকে।
• হাইপোটোনিক দ্রবণ (Hypotonic solution): বাহ্যিক মাধ্যমের দ্রাব্যের ঘনত্ব < অভ্যন্তরীণ মাধ্যমের দ্রাব্যের ঘনত্ব। জল কোষে প্রবেশ করে, কোষ ফুলে যায়।
• হাইপারটোনিক দ্রবণ (Hypertonic solution): বাহ্যিক মাধ্যমের দ্রাব্যের ঘনত্ব > অভ্যন্তরীণ মাধ্যমের দ্রাব্যের ঘনত্ব। জল কোষ থেকে বের হয়, কোষ সংকুচিত হয়।

গঠনগতভাবে কোষ ঝিল্লি অত্যন্ত পাতলা — প্রায় ৭ থেকে ১০ ন্যানোমিটার (nm) পুরু (১ ন্যানোমিটার = ০.০০০০০১ মিমি)। এটি লিপিড (চর্বি) ও প্রোটিন দিয়ে তৈরি। তরল-মোজাইক মডেল এর গঠন ব্যাখ্যা করে (চিত্র ২.৭):

• ঝিল্লিতে একটি লিপিড দ্বিস্তর রয়েছে (জল-আকর্ষী মাথা বাইরে ও জল-বিকর্ষী লেজ ভেতরে থাকা বিশেষ চর্বি অণুর দুটি স্তর) যার মধ্যে প্রোটিন সংযুক্ত থাকে।
• অণুগুলি ঝিল্লির মধ্যে পাশে চলতে, উল্টাতে ও ঘুরতে পারে। তাই এটি তরল।
• ঝিল্লিতে প্রোটিনগুলি দ্বাররক্ষীর মতো পদার্থ প্রবেশে সাহায্য করে।
• অণুগুলি মোজাইকের টাইলের মতো সজ্জিত বলে একে 'মোজাইক' মডেল বলা হয়।

কোষের ক্ষতিগ্রস্ত অংশগুলি ভেঙে ফেলতে পারে, কোষকে পরিষ্কার ও সুস্থ রাখে। ভাঙনের ফলে উৎপন্ন উপাদানগুলি সাইটোপ্লাজমে মুক্ত হয়, যেখানে অন্যান্য কোষীয় প্রক্রিয়ায় তা পুনর্ব্যবহার হতে পারে।

মাইটোকন্ড্রিয়া — কোষের শক্তিঘর

মাইটোকন্ড্রিয়াকে প্রায়ই কোষের 'শক্তিঘর' বলা হয় কারণ এগুলি বেশিরভাগ কোষীয় কার্যকলাপের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করে। প্রতিটি মাইটোকন্ড্রিয়ন (চিত্র ২.১৪) দুটি ঝিল্লি দ্বারা আবৃত: সপ্তম শ্রেণি কৌতূহল অধ্যায় ৯

• বাইরের ঝিল্লি মসৃণ ও ছিদ্রযুক্ত।
• ভেতরের ঝিল্লি আঙুলের মতো ভাঁজে ভাঁজ করা থাকে যাকে ক্রিস্টি বলা হয়, যা রাসায়নিক বিক্রিয়ার পৃষ্ঠতল বাড়ায় ও শক্তি উৎপাদন সহজতর করে।

মাইটোকন্ড্রিয়ায় গ্লুকোজ ও অন্যান্য অণু ভেঙে শক্তি নির্গত হয় — এই প্রক্রিয়াকে কোষীয় শ্বসন বলে। নির্গত শক্তি অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (ATP) নামক অণুর আকারে সঞ্চিত থাকে, যা শক্তির মুদ্রা হিসেবে কাজ করে এবং বেশিরভাগ কোষীয় কার্যকলাপে ব্যবহৃত হয়।

প্লাস্টিড — উদ্ভিদ কোষে খাদ্য সংশ্লেষণের কেন্দ্র

তুমি জেনেছ মাইটোকন্ড্রিয়া খাদ্য থেকে শক্তি সরবরাহ করে। প্রাণীরা তাদের চারপাশ থেকে খাদ্য পেতে পারে, কিন্তু উদ্ভিদ সূর্যালোকের উপস্থিতিতে খাদ্য সংশ্লেষণ করে। কিন্তু উদ্ভিদ কোথায় খাদ্য সংশ্লেষণ করে ও কোষীয় কার্যকলাপের জন্য শক্তি পায়? উদ্ভিদ খাদ্য সংশ্লেষণ ও সঞ্চয়ের জন্য প্লাস্টিড নামক বিশেষ অঙ্গাণু ব্যবহার করে। সপ্তম শ্রেণি কৌতূহল অধ্যায় ৯

তুমি জানো উদ্ভিদ সূর্যালোকের উপস্থিতিতে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় খাদ্য তৈরি করে। ক্লোরোফিল নামক একটি সবুজ রঞ্জক, যা ক্লোরোপ্লাস্টে (এক ধরনের প্লাস্টিড) থাকে, সূর্যালোক শোষণ করে। ক্লোরোপ্লাস্ট মাইটোকন্ড্রিয়ার মতো দ্বি-ঝিল্লি-আবদ্ধ অঙ্গাণু। ক্লোরোপ্লাস্টের ভেতরে (চিত্র ২.১৫) স্ট্রোমা নামক একটি অর্ধ-তরল পদার্থ আছে। স্ট্রোমার মধ্যে চাকতি-আকৃতির ঝিল্লি গঠন রয়েছে যা ক্লোরোফিল ধারণ করে।

মিওসিস

মিওসিস এক ধরনের কোষ বিভাজন যা গ্যামেট তৈরি করে এবং শুধুমাত্র প্রজনন অঙ্গের কোষে ঘটে। যৌন প্রজননের জন্য উৎপাদিত গ্যামেটগুলি জীবদের মধ্যে বৈচিত্র্য ও ভিন্নতা তৈরি করে। তাই সন্তানরা বাবা-মায়ের মতো হয় কিন্তু হুবহু এক নয়। মানুষ সহ প্রাণীতে, মিওসিস পুরুষের শুক্রাশয়ের কোষে শুক্রাণু এবং নারীর ডিম্বাশয়ের কোষে ডিম্বাণু তৈরি করতে ঘটে। উদ্ভিদে, মিওসিস পরাগকেশর (পুরুষ অংশ) এ পরাগ কণা (যা পরে শুক্রাণু কোষ তৈরি করে) এবং ডিম্বাশয়ে (নারী অংশ) ডিম্বাণু কোষ তৈরি করতে ঘটে। মিওসিসে মাতৃকোষ চার অপত্যকোষ তৈরি করতে একের পর এক দুবার বিভাজিত হয় (চিত্র ২.১৯)। পরবর্তী স্তরে যাও

প্রথম বিভাজনে, কোষগুলি দুটি অপত্যকোষে বিভাজিত হয় এবং প্রতিটি অপত্যকোষে ক্রোমোসোমের সংখ্যা অর্ধেকে কমে যায়। দ্বিতীয় বিভাজন মাইটোসিসের মতো, যেখানে প্রতিটি অপত্যকোষ দুটিতে বিভাজিত হয়ে অর্ধেক ক্রোমোসোমসহ চারটি অপত্যকোষ তৈরি হয়। ফলে প্রতিটি গ্যামেটে মাতৃকোষের তুলনায় অর্ধেক ডিএনএ থাকে। নিষেকের সময়, দুটি ব্যক্তির গ্যামেট মিলিত হলে মূল ক্রোমোসোম সংখ্যা পুনরুদ্ধার হয়। তুমি অধ্যায় ১১-এ এই প্রক্রিয়া বিস্তারিত জানবে।