Biology Chapter 1 - Cell

Chapter: Cell & Genetics   Study of Cell A cell is the smallest unit that can perform all activities of life. It is the building block of every living organism. কোষ হলো জীবনের সবচেয়ে ছোট একক যা সব ধরনের ক্রিয়া সম্পাদন করতে পারে। প্রতিটি জীবের গঠন কোষ দ্বারা তৈরি। The term “cell” was first used by Robert Hooke in 1665 after observing thin slices of cork. ১৬৬৫ সালে রবার্ট হুক প্রথম কর্কের পাতলা স্লাইস দেখে “কোষ” শব্দটি ব্যবহার করেন। The smallest living cell is Mycoplasma gallisepticum. সবচেয়ে ছোট জীবন্ত কোষ হলো Mycoplasma gallisepticum। The longest cell found in animals is the nerve cell or neuron. প্রাণীর সবচেয়ে লম্বা কোষ হলো স্নায়ুকোষ বা নিউরন। The largest single cell in nature is the egg of an ostrich. প্রকৃতির সবচেয়ে বড় একক কোষ হলো উটপাখির ডিম। Schleiden and Schwann proposed the Cell Theory in 1838–39. ১৮৩৮–৩৯ সালে শ্লেইডেন ও শভান কোষতত্ত্ব প্রস্তাব করেন।   Main points of Cell Theory All living beings are made of cells. সব জীব কোষ দিয়ে তৈরি। Every organism’s body is built from one or more cells. প্রতিটি জীবের দেহ এক বা একাধিক কোষ দ্বারা গঠিত। New cells arise only from pre-existing cells. নতুন কোষ পূর্ববর্তী কোষ থেকেই সৃষ্টি হয়। Life begins from a single cell called the zygote. জীবনের শুরু একটি মাত্র কোষ থেকে, যাকে জাইগোট বলা হয়।   Types of Cells Cells exist in two major forms: prokaryotic and eukaryotic. কোষ প্রধানত দুটি ধরনের হয়: প্রোক্যারিওটিক ও ইউক্যারিওটিক। Prokaryotic Cells These are primitive and simple cells. They have nuclear material but no nuclear membrane. এই কোষগুলি আদিম ও সরল। এদের নিউক্লিয়াস থাকে না, শুধু অনাবৃত জিনগত পদার্থ থাকে। Membrane-bound organelles like mitochondria, Golgi bodies are absent. মাইটোকন্ড্রিয়া, গলজি বডির মতো ঝিল্লিযুক্ত অঙ্গাণু থাকে না। Examples: viruses, bacteria, cyanobacteria. উদাহরণ: ভাইরাস, ব্যাকটেরিয়া, সায়ানোব্যাকটেরিয়া। Eukaryotic Cells These cells have a well-defined nucleus and many membrane-bound organelles. এদের সুস্পষ্ট নিউক্লিয়াস থাকে এবং বিভিন্ন ঝিল্লিযুক্ত অঙ্গাণু উপস্থিত থাকে। Found in all plants and animals. সব উদ্ভিদ ও প্রাণীতে এ ধরনের কোষ থাকে।   Difference between Prokaryotic and Eukaryotic Cells Prokaryotes (English) প্রোক্যারিওটস (Bengali) Cell size is small. কোষের আকার ছোট। Nucleus absent. নিউক্লিয়াস অনুপস্থিত। One circular chromosome. একটি বৃত্তাকার ক্রোমোজোম থাকে। Membrane-bound organelles absent. ঝিল্লিযুক্ত অঙ্গাণু নেই। Cell division by fission or budding. বিভাজন বাইনারি ফিশন বা কলিকাগঠন দ্বারা।   Eukaryotes (English) ইউক্যারিওটস (Bengali) Cell size is large. কোষের আকার বড়। Nucleus present. নিউক্লিয়াস উপস্থিত। Many linear chromosomes. অনেকগুলো সরলরেখা ক্রোমোজোম থাকে। Organelles present. অঙ্গাণুগুলি উপস্থিত। Division by mitosis or meiosis. বিভাজন মাইটোসিস বা মাইওসিসে।   Structure of a Typical Cell Every cell has several essential parts that help it function. প্রতিটি কোষে কিছু গুরুত্বপূর্ণ অংশ থাকে যা কোষের কাজকর্ম পরিচালনা করে। Cell Wall (only in plants) It is a strong, non-living outer layer made of cellulose. It gives shape and protection. এটি সেলুলোজ দ্বারা তৈরি দৃঢ়, অজৈব প্রাচীর; এটি কোষকে আকৃতি ও সুরক্ষা দেয়।   Cell Membrane A thin, flexible, living membrane made of phospholipids. It controls movement of substances in and out. একটি পাতলা, নমনীয়, জীবন্ত ঝিল্লি যা ফসফোলিপিড দ্বারা গঠিত। এটি কোষে পদার্থের আগমন ও বহির্গমন নিয়ন্ত্রণ করে।   Protoplasm The living fluid inside the cell, described by Purkinje in 1839. কোষের ভেতরের জীবন্ত তরল, ১৮৩৯ সালে পুরকিনিয়ে বর্ণনা করেন। It is divided into cytoplasm (outside nucleus) and nucleoplasm (inside nucleus). এটি সাইটোপ্লাজম (নিউক্লিয়াসের বাইরে) ও নিউক্লিওপ্লাজমে (নিউক্লিয়াসের ভিতরে) বিভক্ত।   Mitochondria Discovered by Altman (1866). They are double-membrane organelles with cristae and matrix. অ্যাল্টম্যান আবিষ্কার করেন (১৮৬৬)। এটি দ্বিস্তর ঝিল্লিযুক্ত অঙ্গাণু; ভেতরে ক্রিস্টি ও ম্যাট্রিক্স থাকে। They produce ATP, so called the “powerhouse of the cell.” এটি ATP তৈরি করে, তাই এটিকে “কোষের বিদ্যুৎকেন্দ্র” বলা হয়।   Golgi Bodies Discovered by Camillo Golgi. They modify, pack, and store substances. কামিলো গলজি আবিষ্কার করেন। এটি কোষে পদার্থ প্রক্রিয়াজাত, সংরক্ষণ ও প্যাকেজ করে। In plants they are called dictyosomes. উদ্ভিদে এদের ডিকটিওসোম বলা হয়।   Endoplasmic Reticulum Network of membranes connecting the nucleus and cell membrane. নিউক্লিয়াস ও কোষঝিল্লিকে সংযুক্ত করা ঝিল্লির জালিকা। Helps in transport and provides support. পরিবহণে সাহায্য করে ও কাঠামোগত সহায়তা দেয়।   Ribosomes Protein-synthesizing structures made of RNA. RNA দ্বারা তৈরি প্রোটিন সংশ্লেষকারী কণা। Found free or attached to ER. মুক্ত বা ER-এর সাথে যুক্ত অবস্থায় থাকে।   Lysosomes Single-membrane sacs containing digestive enzymes. একটি ঝিল্লিযুক্ত থলে যাতে পাচক এনজাইম থাকে। They destroy worn-out parts; known as “suicidal bags.” এগুলি নষ্ট অংশ ভেঙে ফেলে; তাই “আত্মহত্যা থলি” নামে পরিচিত।   Centrosome (animals only) Contains centrioles which help in spindle formation during cell division. এতে সেন্ট্রিওল থাকে যা কোষবিভাজনে স্পিন্ডল তৈরি করে।   Plastids (plants only) Three types: chloroplast, chromoplast, leucoplast. তিন প্রকার: ক্লোরোপ্লাস্ট, ক্রোমোপ্লাস্ট, লিউকোপ্লাস্ট। Chloroplast Contains chlorophyll, performs photosynthesis. এতে ক্লোরোফিল থাকে, এটি আলোকসংস্লেশন করে।   Vacuoles Fluid-filled spaces; large in plants, small in animals. তরলপূর্ণ স্থান; উদ্ভিদে বড়, প্রাণীতে ছোট।   Nucleus Largest structure controlling all cell activities. সব কাজ নিয়ন্ত্রণকারী সবচেয়ে বড় গঠন। Contains nuclear membrane, nucleolus, and chromatin (DNA + protein). এতে নিউক্লিয়ার ঝিল্লি, নিউক্লিওলাস ও ক্রোমাটিন থাকে (DNA + প্রোটিন)।   Difference between Plant and Animal Cells Plant Cell (English) উদ্ভিদ কোষ (Bengali) Generally larger. সাধারণত বড়। Cell wall present. কোষপ্রাচীর আছে। Plastids present. প্লাস্টিড আছে। Centrosome absent. সেন্ট্রোসোম নেই। Large vacuoles. বড় ভ্যাকুয়োল থাকে।   Animal Cell (English) প্রাণী কোষ (Bengali) Smaller in size. আকারে ছোট। No cell wall. কোষপ্রাচীর নেই। No plastids. প্লাস্টিড নেই। Centrosome present. সেন্ট্রোসোম থাকে। Small vacuoles. ছোট ভ্যাকুয়োল।     Chromosomes Chromosomes are thin, thread-like bodies found inside the nucleus that carry hereditary information. ক্রোমোজোম হল নিউক্লিয়াসের ভিতরে থাকা সূক্ষ্ম সুতো-সদৃশ গঠন, যা বংশগত বৈশিষ্ট্য বহন করে। They become clearly visible only during cell division. এগুলি স্পষ্টভাবে দেখা যায় শুধু কোষ বিভাজনের সময়। Each chromosome is made of two identical chromatids joined at a point called the centromere. প্রতিটি ক্রোমোজোম দুটি একই রকম ক্রোমাটিড দ্বারা গঠিত, যাদের একটি কেন্দ্রীয় অংশ সেন্ট্রোমিয়ারে যুক্ত থাকে। Chromosomes contain genes, and each gene is a specific segment of DNA. ক্রোমোজোমে জিন থাকে, এবং প্রতিটি জিন হল ডিএনএর একটি নির্দিষ্ট অংশ।   Chromosome Numbers (Examples) Organism Chromosomes Human 46 Dog 78 Pea 14 Horse 64 মানুষের ৪৬, কুকুরের ৭৮, মটরের ১৪ এবং ঘোড়ার ৬৪টি ক্রোমোজোম থাকে।   Nucleic Acids Nucleic acids store and transfer genetic information in living organisms. নিউক্লিক অ্যাসিড জীবদেহে বংশগত তথ্য সংরক্ষণ ও পরিবহন করে।   DNA (Deoxyribonucleic Acid) DNA was first discovered by Miescher. ডিএনএ প্রথম আবিষ্কার করেন মিশার। It is built from nucleotides made of sugar, phosphate, and nitrogen bases. এটি নিউক্লিওটাইড দিয়ে তৈরি, যার মধ্যে শর্করা, ফসফেট ও নাইট্রোজেন বেস থাকে। The major bases in DNA are A, T, G, and C. ডিএনএ-তে প্রধান বেস হল A, T, G এবং C। Watson and Crick Model DNA has a double-helix shape that looks like a twisted ladder. ডিএনএর গঠন দ্বি-হেলিক্স যা পাকানো সিঁড়ির মতো। A pairs with T, and G pairs with C. A বেস T-এর সাথে এবং G বেস C-এর সাথে যুক্ত হয়। DNA carries all hereditary instructions. ডিএনএ বংশগত বৈশিষ্ট্যের সমস্ত নির্দেশ বহন করে। Functions of DNA • It transfers genetic traits from one generation to the next. • এটি এক প্রজন্ম থেকে অন্য প্রজন্মে বংশগত বৈশিষ্ট্য বহন করে। • DNA guides the formation of RNA inside cells. • এটি কোষে RNA তৈরিতে সাহায্য করে।   RNA (Ribonucleic Acid) RNA is usually single-stranded. আরএনএ সাধারণত একক সুতো-জাতীয়। Its bases are A, U, G, and C. এতে A, U, G এবং C বেস থাকে। RNA exists in both the nucleus and the cytoplasm. আরএনএ নিউক্লিয়াস ও সাইটোপ্লাজম— দুই জায়গাতেই পাওয়া যায়। Types of RNA 1.    mRNA – carries coded messages from DNA. mRNA DNA-র বার্তা রাইবোজোমে নিয়ে যায়। 2.    rRNA – forms the structure of ribosomes. rRNA রাইবোজোমের মূল অংশ গঠন করে। 3.    tRNA – brings amino acids to build proteins. tRNA অ্যামিনো অ্যাসিড এনে প্রোটিন তৈরি করতে সাহায্য করে।   Cell Division The cell cycle is the repeated series of steps that creates new cells. কোষচক্র হল ধারাবাহিক প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে নতুন কোষ সৃষ্টি হয়। Types of Cell Division 1. Mitosis Occurs in body cells and produces two identical daughter cells. এটি দেহকোষে ঘটে এবং দুটি অভিন্ন কোষ তৈরি করে। Mitosis helps in growth, tissue repair, and general development. মাইটোসিস বৃদ্ধি, টিস্যু মেরামত ও দেহের বিকাশে সাহায্য করে। 2. Meiosis Occurs in reproductive cells and produces four gametes with half chromosome number. এটি জননকোষে ঘটে এবং আধা ক্রোমোজোমযুক্ত চারটি গ্যামেট তৈরি করে। Meiosis is known as reduction division. মাইয়োসিসকে রিডাকশন ডিভিশন বলা হয়।   Important Terms Karyokinesis – division of the nucleus. ক্যারিওকাইনেসিস – নিউক্লিয়াসের বিভাজন। Cytokinesis – division of cytoplasm. সাইটোকাইনেসিস – সাইটোপ্লাজমের বিভাজন। Diploid – cells with two sets of chromosomes. ডিপ্লয়েড – দুই সেট ক্রোমোজোমযুক্ত কোষ। Haploid – cells with one set of chromosomes. হ্যাপ্লয়েড – এক সেট ক্রোমোজোমযুক্ত কোষ। Crossing over – exchange of genetic material during meiosis. ক্রসিং ওভার – মাইয়োসিসে জিনের বিনিময়। Homologous chromosomes – a pair of similar chromosomes. হোমোলোগাস ক্রোমোজোম – একই ধরনের এক জোড়া ক্রোমোজোম।   Genetics Genetics is the study of heredity and variation. জেনেটিক্স হল বংশগত বৈশিষ্ট্য ও পার্থক্য অধ্যয়ন। Gregor Mendel is known as the Father of Genetics. গ্রেগর মেন্ডেলকে জেনেটিক্সের জনক বলা হয়। Mendel’s Laws 1.    Law of Paired Factors – each trait is controlled by two factors. একটি বৈশিষ্ট্যের জন্য দুই ধরনের বংশগত উপাদান থাকে। 2.    Law of Dominance – the dominant trait appears in F₁. F₁ প্রজন্মে শুধু প্রভাবশালী বৈশিষ্ট্য প্রকাশ পায়। 3.    Law of Segregation – factors separate during gamete formation. গ্যামেট তৈরির সময় উপাদানগুলি আলাদা হয়ে যায়। 4.    Law of Independent Assortment – traits pass independently. বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য স্বতন্ত্রভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে যায়।   Genetic Terms Linkage – genes on the same chromosome are inherited together. লিঙ্কেজ – একই ক্রোমোজোমে থাকা জিন একসাথে উত্তরাধিকারসূত্রে আসে। Mutation – sudden change in a gene. মিউটেশন – জিনে আকস্মিক পরিবর্তন। Variation – visible differences in offspring. ভ্যারিয়েশন – সন্তানের মধ্যে দেখা পার্থক্য। Cloning – producing identical organisms. ক্লোনিং – অভিন্ন জীব তৈরি করা। Totipotency – one plant cell can form a whole plant. টোটিপোটেন্সি – একক উদ্ভিদ কোষ পুরো গাছ তৈরি করতে পারে। Pluripotency – animal cells can turn into many cell types. প্লুরিপোটেন্সি – প্রাণীকোষ বহু ধরনের কোষে রূপ নিতে পারে। GMO – organism with altered DNA. জিএমও – পরিবর্তিত ডিএনএযুক্ত জীব।   Sex Determination in Humans Males have XY chromosomes; females have XX. পুরুষের ক্রোমোজোম XY এবং নারীর XX। The baby’s sex depends on the sperm. শিশুর লিঙ্গ নির্ভর করে শুক্রাণুর ওপর। X-sperm + X-ovum → Female child X-শুক্রাণু + X-ডিম্বাণু → মেয়ে শিশু Y-sperm + X-ovum → Male child Y-শুক্রাণু + X-ডিম্বাণু → ছেলে শিশু   Genetic Disorders 1.    Klinefelter Syndrome (XXY/XYY) – males with extra chromosome. অতিরিক্ত ক্রোমোজোমযুক্ত পুরুষ; সাধারণত বন্ধ্যত্ব দেখা যায়। 2.    Turner Syndrome (XO) – females with one X chromosome. একক X-যুক্ত নারী; ডিম্বাশয় ঠিকমতো গঠিত হয় না। 3.    Down Syndrome – extra chromosome 21. ২১ নম্বর ক্রোমোজোম অতিরিক্ত; মানসিক ও শারীরিক সমস্যা দেখা দেয়। 4.    Patau Syndrome – extra chromosome 13. ১৩ নম্বর ক্রোমোজোম অতিরিক্ত; ঠোঁট ফাটা সহ বহু ত্রুটি। 5.    Sickle Cell Anaemia – gene change on chromosome 11. ১১ নম্বর ক্রোমোজোমের জিন-ত্রুটি; রক্তকণিকা অস্বাভাবিক আকৃতির। 6.    Phenylketonuria – mutation on chromosome 12. ১২ নম্বর ক্রোমোজোমের ত্রুটি; শরীরে বিষাক্ত উপাদান জমা হয়। 7.    Haemophilia – sex-linked disorder where blood cannot clot. রক্ত জমাট বাঁধে না; যৌন-সংযুক্ত রোগ। 8.    Colour Blindness – difficulty identifying red-green colours. লাল-সবুজ রং বোঝা কঠিন; যৌন-সংযুক্ত রোগ।   Organic Evolution Evolution is the slow change from simple life forms to complex organisms. জৈব বিবর্তন হল সহজ জীব থেকে জটিল জীবের ধীরে ধীরে উন্নতি। Evidence of Evolution 1.    Homologous Organs – same structure, different work. একই গঠন, ভিন্ন কাজ। Examples: human arm, bat wing, whale flipper. উদাহরণ: মানুষের হাত, বাদুড়ের ডানা, তিমির ফ্লিপার। 2.    Analogous Organs – different structure, same function. ভিন্ন গঠন, একই কাজ। Examples: bird wing and insect wing. উদাহরণ: পাখির ডানা ও পোকামাকড়ের ডানা। 3.    Vestigial Organs – organs without function. কর্মহীন অঙ্গ। Examples: appendix, ear muscles. উদাহরণ: অ্যাপেন্ডিক্স, কানের পেশি। 4.    Fossils – remains of ancient organisms. প্রাচীন জীবের অবশিষ্টাংশ। Archaeopteryx is a fossil showing both reptile and bird features. আর্কিওপটেরিক্স সরীসৃপ ও পাখির বৈশিষ্ট্য যুক্ত একটি সংযোগী জীবাশ্ম।   Theories of Evolution Lamarck’s Theory – organs improve with use; acquired traits inherited. ব্যবহারে অঙ্গ উন্নত হয়; অর্জিত বৈশিষ্ট্য উত্তরাধিকারসূত্রে যায় (আজ স্বীকৃত নয়)। Darwin’s Theory (Natural Selection) জীবেরা অধিক সন্তান উৎপাদন করে → প্রতিযোগিতা হয়। উপযোগী জীবই বেঁচে থাকে। লাভজনক বৈশিষ্ট্য ভবিষ্যৎ প্রজন্মে যায়। ধীরে ধীরে নতুন প্রজাতি গঠিত হয়। Modern Synthetic Theory – genetics + natural selection; most accepted today. জেনেটিক্স ও ন্যাচারাল সিলেকশনের সমন্বয়ে গঠিত আধুনিক তত্ত্ব; বর্তমানে সর্বাধিক স্বীকৃত।