माइक्रोस्पोरोजेनेसिस और मेगास्पोरोजेनेसिस
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एंजियोस्पर्म पौधों (angiosperms or flowering plants) में मेल और फीमेल गेमिट्स बनाने के लिए दो अलग-अलग प्रक्रियाएं होती हैं, जिन्हें हम माइक्रोस्पोरोजेनेसिस और मेगास्पोरोजेनेसिस (microsporogenesis and megesporogenesis) के नाम से जानते हैं।
आज के इस पोस्ट में हम दोनों ही प्रक्रियाओं को विस्तार पूर्वक समझेंगे।
Double Fertilization in Angiosperms in Hindi
दोनों प्रक्रियाओं को शुरू करने से पहले हम एंजियोस्पर्म पौधों की बेसिक संरचनाओं के बारे में पहले समझ लेते हैं।
माइक्रोस्पोरंजियम क्या होता है?
What is microsporangium? फूलों में मेल रिप्रोडक्टिव ऑर्गन स्टेमेन (male reproductive structure- stamen) कहलाता है, जोकि फिलामेंट और एंथर से मिलकर बना होता है।
एंथर बाई लोब्ड (bilobed) स्ट्रक्चर होता है, और प्रत्येक लोब के अंदर दो माइक्रो स्पोरंजियम होते हैं, अतः कुल मिलाकर चार माइक्रो स्पोरंजियम पाए जाते हैं।
माइक्रो स्पोरंजियम बाहर की तरफ अलग-अलग लेयर से मिलकर बना होता है सबसे बाहरी लेयर को एपिडर्मिस (epidermis) कहते हैं, उसके नीचे एंडोथेसियम (endothecium) पाई जाती है
उसके बाद मिडल लेयर (middle layer) होती है और सबसे अंत में टेपटम (tapetum) नामक लेयर पाई जाती है।
टेपटम की कोशिका में सामान्यतः दो न्यूक्लियस (binucleated) पाएं जाते हैं, क्योंकि यह बहुत ज़्यादा मेटाबोलिकली एक्टिव कोशिकाएं होती हैं।
टेपटम सिक्रीशन (secretion) के साथ-साथ डेवलपिंग पॉलेन ग्रेन का पोषण (nutrition to developing pollen grain) करती हैं।
माइक्रो स्पोरंजियम के अंदर स्पोरोजिनस टिशु (sporogenous tissue) होता है। जो माइक्रोस्पोर मदर सेल या पालेन मदर सेल (microspore mother cell or pollen mother cell-PMC) से मिलकर बना होता है।
माइक्रोस्पोर मदर सेल डिप्लाएड कोशिकाएं (diploid cell-with two sets of chromosomes) होती हैं, यही कोशिकाएं आगे चलकर माइक्रोस्पोर (microspore) का निर्माण करती हैं।
माइक्रोस्पोरोजेनेसिस
Microsporogenesis-डिप्लाएड माइक्रोस्पोर मदर सेल द्वारा हैप्लॉयड माइक्रोस्पोर का बनना ही, माइक्रो-स्पोरोजेनेसिस कहलाता है यह प्रक्रिया एंथर के माइक्रोस्पेंजियम के अंदर होती है।
एंथर में मौजूद माइक्रोस्पोर मदर सेल, मिआसिस सेल डिविज़न (meiosis cell division) द्वारा 4 माइक्रोस्पोर का निर्माण करती हैं।
इन कोशिकाओं को माइक्रोस्पोर (microspore) कहा जाता है, जो आगे चलकर पालेन ग्रेन में डिवेलप होती हैं।
पालेन ग्रेन या मेल गेमिटोफाइट
Pollen or male gametophyte-फीमेल गेमेटोफिटे का निर्माण माइक्रोस्पोर कोशिकाओं द्वारा होता है, माइक्रोस्पोर कोशिकाएं इंडो-माइटोसिस (Endomitosis) की प्रक्रिया करती हैं, यह असामान्य माइटोसिस होता है।
जिसमें न्यूक्लियस का विभाजन (Equal karyokinesis) तो समान होता है, लेकिन साइटोप्लाज्म का विभाजन असमान (unequal cytokinesis) होता है, जिसकी वजह से एक ही रचना में दो कोशिका पाई जाती है।
जो बड़ी कोशिका होती है उसे वेजिटेटिव सेल (large vegetative cell) कहते हैं, छोटी कोशिका जेनरेटिव सेल (small generative cell) कहते हैं।
पोलेन ग्रेन या मेल गेमिटोफाइट की सबसे बाहरी लेयर एक्ज़ाइन (exine) कहलाती है यह स्पोरोपोलेनिन (sporopollenin- organic substances) नामक ऑर्गेनिक पदार्थ से मिलकर बनी होती है।
स्पोरोपोलेनिन अब तक का ज्ञात सबसे ज़्यादा रेजिस्टेंस ऑर्गेनिक पदार्थ है जिस पर किसी प्रकार के एंजाइम, एसिड, बेस, टेंपरेचर का कोई प्रभाव नहीं पड़ता।
स्पोरोपोलेनिन रासायनिक रूप से फैटी एसिड (fatty acid) का मिलकर बना होता है। स्पोरोपोलेनिन एक तरह से पॉलिन ग्रेन को सुरक्षित रखती है।
स्पोरोपोलेनिन की वजह से ही पॉलिन को फासिल या जीवाश्म (preserves as fossils) के तौर पर भी प्रिजर्व किया जा सकता है।
अंदर की लेयर को इन्टाइन (intine) कहते हैं जोकि सैलूलोज और पेक्टिन (pecto cellulosic) की बनी होती है। यह स्मूथ होती है, इसके नीचे प्लाज़्मा मेंब्रेन पाई जाती है।
जेनरेटिव कोशिका विभाजित होकर दो मेल गेमिट्स न्यूक्लियस (two male gamete) बनाती है।
डबल फर्टिलाइजेशन (in double fertilization) के दौरान, इनमें से एक तो दो पोलर न्युक्लियस (one male gamete fused with two polar nuclei) के साथ और दूसरा मेल गैमेट एग सेल के साथ फ्यूज (other fused with egg cell) हो जाते हैं।
जबकि वेजिटेटिव कोशिका आगे चलकर पॉलिन ट्यूब (pollen tube) का निर्माण करती है।
कुछ स्थानों पर एक्ज़ाइन या तो बहुत पतली होती है, या पूरी तरह से अनुपस्थित होती है, इस स्थान को जर्मपोर (germ pore) कहते हैं।
जर्मपोर से पॉलिन जर्मिनेशन शुरू होता है, मतलब कहने का पॉलिन ट्यूब यहीं से निकलता है।
मेगास्पोरंजियम किसे कहते हैं?
What is megasporangium/Ovule?फूलों में मेगास्पोरंजियम असल में ओव्यूल (Ovule) ही होता है।
ओव्यूल, ओवरी के साथ प्लेसेंटा द्वारा जुड़ा होता है प्लेसेंटा और ओव्यूल के बीच में एक धागे नुमा संरचना होती है जिसे हम फ्युनिकल (funicle) कहते हैं।
फ्युनिकल जिस जगह पर ओव्यूल के साथ जुड़ा होता है, उसे हाइलम (hilum) कहते हैं। ओव्यूल की दो मेंब्रेन होती हैं।
जिन्हें इंटीग्यूमेंट (integument) कहते हैं। फर्टिलाइजेशन के बाद यही इंटीग्यूमेंट सीड कोट (seed coat) या बीज चोल में बदल जाती हैं।
ओव्यूल के अंदर स्पू्रोजेनस टिशु होता है, जिसे न्युसेलस (nucellus) कहते हैं, न्युसेलस में डिप्लॉयड कोशिकाओं का समूह होता है, इन्हीं कोशिकाओं में डिप्लॉयड मेगास्पोर मदर सेल (megaspore mother cell) होती है।
जो आगे चलकर मेगास्पोर (haploid megaspore) का निर्माण करती है।
मेगास्पोरोजेनेसिस
Megasporogenesis-डिप्लॉयड मेगास्पोर मदर सेल द्वारा हैप्लॉयड मेगास्पोर का निर्माण मेगास्पोरोजेनेसिस कहलाता है।
मेगास्पोर मदर सेल मिआसिस सेल डिविजन (meiosis cell division) द्वारा 4 मेगास्पोर का निर्माण करती है।
इनको मेगा टेट्राड कहते हैं इनमें से तीन मेगास्पोर डीजेनेरेट कर जाते हैं और एक फंक्शनल मेगास्पोर बचता है।
फंक्शनल मेगास्पोर आगे चलकर फीमेल गेमिटोफाइट या एम्ब्रयो सैक (embryo sac) एक का निर्माण करता है।
फीमेल गेमिटोफाइट/एम्ब्रयो सैक
Female gametophyte/embryo sac-फंग्शनल मेगास्पोर का न्यूक्लियस तीन बार माइटोसिस सेल डिविजन (three round mitosis cell division) करता है, जिससे कुल आठ न्यूक्लियस बन जाते हैं।
यहां यह ध्यान देना जरूरी है केवल न्यूक्लियस का विभाजन मतलब करयोकिनेसिस (only karyokinesis occurs with out cell wall formation) होती है, ना की सेल वॉल का फॉरमेशन होता है।
जब आठ न्यूक्लियस बन जाते हैं, तो इनमें से तीन के चलेज़ल एन्ड (chalazal end) की तरफ चले जाते हैं और 3 एंटीपोडल कोशिकाओं का (three antipodal cells) निर्माण करते हैं।
वही तीन न्यूक्लियस माइक्रोपिलर एन्ड (micropylar end) की तरफ चले जाते हैं और दो सिनेर्ज़िद सेल और एक एग सेल (two synergid cells and single egg cell-female gamete) निर्माण करते हैं।
सिनेर्ज़िद सेल के बेस पर फिंगर के समान थिकेनिंग पाई जाती है, जिसे फिलीफॉर्म एपरेटस (filiform apparatus) कहा जाता है यह पॉलेन के ओव्यूल में प्रवेश (guide the poolen tube) करने में मदद करती है।
दो सिनेर्ज़िद सेल और एक एग सेल को मिलाकर एग एपरेटस (egg apparatus) कहा जाता है।
बचे हुए दो न्यूक्लियस एम्ब्रयो सैक की सबसे बड़ी कोशिका में मौजूद होते हैं, जिसे सेंट्रल (central cell) कहते हैं।
इस प्रकार से एम्ब्रयो सैक में सात सेल और आठ न्युक्लियस होते हैं (7 cells and 8 nuclei), और सभी न्यूक्लियस हैप्लॉयड (all nuclei are haploid) होते हैं।