కణజీవశాస్త్రం - వృక్షకణం నిర్మాణం

‘కణం’(Cell) జీవుల నిర్మాణాత్మక క్రియాత్మక ప్రమాణం. అన్ని రకాల జీవరాశుల (వైరస్ మినహా) దేహాలు కణాలతో నిర్మితమై ఉంటాయి. బ్యాక్టీరియాలు, శిలీంధ్రాల లాంటి సూక్ష్మజీవులు, ఉన్నత వర్గాలకు చెందిన మొక్కలు, జంతువుల దేహాలు కణాలతో ఏర్పడి ఉంటాయి.

కణం గురించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని ‘కణశాస్త్రం’ (Cytology) లేదా ‘కణ జీవశాస్త్రం’ (Cell biology) అంటారు. కణానికి సంబంధించిన వర్ణనాత్మక అధ్యయనాన్ని ‘కణశాస్త్రం’ అని, సమగ్ర అధ్యయనాన్ని ‘కణ జీవశాస్త్రం’ అని అంటారు. కణ నిర్మాణం, కణాంగాల నిర్మాణం, వాటి విధులు, వంశపారంపర్య లక్షణాల గురించి సంక్షిప్తంగా అధ్యయనం చేయడాన్ని ‘కణ జీవశాస్త్రం’గా పేర్కొనవచ్చు. కణం గురించి అధ్యయనం చేయడానికి సూక్ష్మదర్శిని అవసరం. దీన్ని 16వ శతాబ్దంలో కనుగొన్నారు. 1590లో జకారియస్ జాన్సన్ సంయుక్త సూక్ష్మదర్శినిని ఆవిష్కరించాడు. దీంతో కణశాస్త్ర అధ్యయనాలు ప్రారంభమయ్యాయి. రాబర్ట్ హుక్మొదటిసారిగా కణాన్ని (నిర్జీవ కణం) కనుగొన్న వ్యక్తి ‘రాబర్ట్ హుక్’. ఇతడు బ్రిటన్ దేశానికి చెందిన శాస్త్రవేత్త. రాబర్ట్ హుక్ (1665) మొదటిసారిగా క్యూర్కస్ సుబర్ (ఓక్ వృక్షం) బెరడు (Cork) విచ్ఛేదనాలను సూక్ష్మదర్శిని ద్వారా పరిశీలించి కణాలను గుర్తించాడు. వీటికి ‘సెల్’ అని పేరు పెట్టాడు. బెండు ఛేదనాల్లోని తేనెపట్టు మాదిరిగా ఉన్న ఖాళీ గదుల్లాంటి నిర్మాణాలకు రాబర్‌‌ట హుక్ ‘కణం’ అని పేరు పెట్టాడు. లాటిన్ భాషలో Cella (కణం) అంటే చిన్న గది అని అర్థం.  Cella = Hollow Space. రాబర్ట్ హుక్ రాసిన గ్రంథం పేరు ‘మైక్రోగ్రాఫియా’. ఇతడిని ‘కణజీవశాస్త్ర పితామహుడు’గా పేర్కొంటారు. ఆంటోనీవాన్ లీవన్ హుక్సజీవ కణాన్ని (బ్యాక్టీరియా కణం) మొదట కనుగొన్నది ఆంటోనీవాన్ లీవెన్ హుక్. ఇతడు డచ్ దేశానికి చెందిన శాస్త్రవేత్త. లీవెన్ హుక్ హాలెండ్‌లోని డెల్ట్ నగరంలో పరిశోధనలు చేస్తూ (167475) సరళ సూక్ష్మదర్శిని ఆవిష్కరించాడు. దీని ద్వారా RBC, ప్రోటోజోవన్లు, బ్యాక్టీరియా (సజీవ కణాలు)ను కనుగొన్నాడు. ఆంటోనీవాన్ లీవెన్ హుక్‌ను ‘ఫాదర్ ఆఫ్ మైక్రోస్కోప్’, ‘ఫాదర్ ఆఫ్ బ్యాక్టీరియాలజీ’గా పేర్కొంటారు. నాల్-రస్కా అనే శాస్త్రవేత్త 1932లో ఎలక్ట్రాన్ సూక్ష్మదర్శినిని కనుగొన్నాడు. కణజీవశాస్త్ర చరిత్రలో అతిముఖ్యమైన సంఘటన కణ సిద్ధాంతం ప్రతిపాదన. వృక్ష శాస్త్రవేత్త ఎం.జె. ష్లైడన్ (1838), జంతు శాస్త్రవేత్త థియోడర్ ష్వాన్ (1839) ‘కణ సిద్ధాంతం’ (కణ డాక్ట్రెన్ సిద్ధాంతం)ను ప్రతిపాదించారు. వీరిద్దరూ జర్మన్‌కు చెందినవారు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం..  1. జీవుల నిర్మాణాత్మ ప్రమాణం - కణం 2. జీవుల క్రియాత్మక ప్రమాణం - కణం ‘జీవులన్నీ కణ నిర్మితాలే’ అనే ‘కణ సిద్ధాంత భావన’ను వీరు ప్రతిపాదించారు. కణ లీనియేజ్ సిద్ధాంతం లేదా కణ అనువంశిక సిద్ధాంతాన్ని 1855లో రుడాల్ఫ్ విర్షా ప్రతిపాదించాడు. కొత్తగా ఉత్పత్తయ్యే పిల్ల కణాలు పాత కణాల నుంచి విభజన చెందడం వల్ల ఏర్పడతాయని విర్షా తెలిపాడు. దీన్ని ‘ఆమ్నిస్-సెల్యులా-ఇ-సెల్యుల్’గా పేర్కొంటారు. దీన్ని కూడా కణసిద్ధాంతంలోనే కలిపేశారు. పైన పేర్కొన్న భావనలన్నింటినీ కలిపితే ఏర్పడే కణ సిద్ధాంతం.. 1. జీవుల నిర్మాణాత్మక ప్రమాణం- కణం 2. జీవుల క్రియాత్మక ప్రమాణం- కణం 3. జీవుల అనువంశిక ప్రమాణం - కణం వృక్ష కణం - రకాలుసాధారణంగా కణం, కేంద్రక నిర్మాణం ఆధారంగా వృక్షకణాలను 2 రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి: 1. కేంద్రక పూర్వ కణం (Prokaryotic cell) 2. నిజ కేంద్ర కణం (Eukaryotic cell) 1. కేంద్రక పూర్వ కణం నిజమైన/ అభివృద్ధి చెందిన కేంద్రకం లేని కణాలను ‘కేంద్రక పూర్వ కణాలు’ అంటారు. ఇందులో పరిణతి చెందని కేంద్రకాన్ని ఆవరించి కేంద్రక త్వచం, కేంద్రకాంశం, హిస్టోన్ ప్రొటీన్లు ఉండవు. ఇలాంటి లక్షణాలున్న కేంద్రకం లాంటి భాగాన్ని ‘ప్రారంభ కేంద్రకం’ లేదా ‘న్యూక్లియాయిడ్’ అంటారు. ఇలాంటి ప్రారంభ కేంద్రకం కలిగిన ఆదిమమైన జీవులను కేంద్రక పూర్వ (నిజ కేంద్రకం లేని) జీవులు అంటారు. వీటిలో ప్లాస్టిడ్లు, మైటోకాండ్రియా, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం, గాల్జీ సంక్లిష్టం, నిజమైన రిక్తికలు, సూక్ష్మనాళికలు కూడా ఉండవు. ఉదా: 1. బ్యాక్టీరియా 2. నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు (Blue- green algae - BGA) కేంద్రక పూర్వ జీవులను మొనీరా (Monera) అనే ప్రత్యేక వర్గంలో చేర్చారు. 2. నిజకేంద్రక కణంకణంలో నిజమైన /బాగా అభివృద్ధి చెందిన కేంద్రకం ఉన్న కణాలను ‘నిజకేంద్రక కణం’ అంటారు. ఇందులో కేంద్రకాన్ని ఆవరించి రెండు పొరలతో ఏర్పడిన కేంద్రక త్వచం, కేంద్రకాంశం, హిస్టోన్ ప్రోటీన్లు ఉంటాయి. వీటితోపాటు ప్లాస్టిడ్లు, మైటోకాండ్రియా, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం, గాల్జీ సంక్లిష్టం, నిజమైన రిక్తికలు, సూక్ష్మనాళికలు తదితర కణాంగాలన్నీ ఉంటాయి. ఇలాంటి పరిణతి చెందిన కేంద్రకాన్ని కలిగిన జీవులను ‘నిజ కేంద్రక జీవులు’ అంటారు. ఉదా: ఉన్నత శ్రేణి మొక్కలు, జంతు కణాలు (ప్రొటోజోవా నుంచి క్షీరదాల వరకు, శైవలాల నుంచి ఆవృత బీజాల వరకు). కణాల్లో వైవిధ్యం జంతు రాజ్యం వృక్ష రాజ్యం 1. అతి పొడవైన కణం నాడీ కణం (90 - 100 cm) అసిటాబ్యులేరియా శైవలకణం (100 cm) 2. అతి పెద్ద కణం ఆస్ట్రిచ్ అండ కణం సైకస్ అండం 3. అతి చిన్న కణం శుక్రకణం మైకోప్లాస్మా (PPLO)   1.కణకవచం వృక్ష కణాన్ని ఆవరించి ఉండే దృఢమైన రక్షక కవచాన్ని ‘కణకవచం’ అంటారు. కణకవచాన్ని కలిగి ఉండటం అనేది వృక్ష కణాల ప్రధాన లక్షణం. జంతు కణాలు, సంయోగ బీజాలు, జిగురు బూజుల దేహాలకు కణకవచం ఉండదు. కణకవచాన్ని మొదటిసారిగా రాబర్ట్ హుక్ పరిశీలించాడు. కణకవచం - ఉత్పత్తికణ విభజన సమయంలో కండె తంతువుల అవశేషాలతో ఏర్పడే ప్రాగ్మోప్లాస్ట్, గాల్జీ సంక్లిష్టం నుంచి ఏర్పడిన రిక్తికలు కలిసి మార్పు చెంది ‘కణకవచం’ ఏర్పడుతుంది. మొక్కల కణకవచం ‘సెల్యులోజ్’ అనే పదార్థంతో నిర్మితమై ఉంటుంది. సెల్యులోజ్ అనేది గ్లూకోజ్ అణువుల పుంజీకరణ వల్ల ఏర్పడిన సజల పాలీశాఖరైడ్. అందువల్ల మొక్కల్లో ఎక్కువ మొత్తంలో ఉండే సహజ పాలిశాఖరైడ్ సెల్యులోజ్. మొక్కల కణకవచంలో నిర్మాణాత్మక ప్రమాణాలు.. సెల్యులోజ్‌తో నిర్మితమైన సూక్ష్మతంతువులు. పెక్టిన్, హెమీసెల్యులోజ్ పదార్థాలను మాత్రికగా వ్యవహరిస్తారు. కణకవచం- నిర్మాణంకణకవచం నిర్మాణం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది. పక్వం చెందిన వృక్షకణం కవచంలో 3 పొరలుంటాయి. అవి:  1. మధ్య పటలిక  2. ప్రాథమిక కణకవచం  3. ద్వితీయ కణకవచం.