Follow Us
মাধ্যম নির্বাচন করুন / Select Medium:
Eng (English) Beng (বাংলা) Hindi (हिन्दी)
পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) • শ্রেণি XI • Biology • অধ্যায় 10
আনুমানিক সময়: ৪৫ মিনিট
অগ্রগতি: অধ্যয়নে সক্রিয়

কোষ চক্র ও কোষ বিভাজন

কোষ চক্র ও কোষ বিভাজন অধ্যায়টি কোষের বংশবৃদ্ধিকরণ, ডিএনএ প্রতিলিপিকরণ এবং জনুক্রমিক ধারাবাহিকতা রক্ষার আণবিক ও কোষীয় ঘটনাবলি বিস্তারিতভাবে আলোচনা করে। অধ্যায়ের শুরুতে ইউক্যারিওটিক কোষ চক্রের পর্যায়ক্রমিক দশা—দীর্ঘস্থায়ী ইন্টারফেজ (G1, S ও G2 দশা) এবং সংক্ষিপ্ত M দশা (বিভাজন দশা)—বিশ্লেষণ করা হয়েছে। কোষ বিভাজন থেকে সাময়িক বা স্থায়ীভাবে বিরত থাকা কোষে G0 দশার শারীরবৃত্তীয় তাৎপর্য এবং সাইক্লিন ও সাইক্লিন-নির্ভর কাইনেজ (CDK) দ্বারা পরিচালিত তিনটি আণবিক চেকপয়েন্টের (G1/S রেস্ট্রিকশন পয়েন্ট, G2/M চেকপয়েন্ট ও স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলি চেকপয়েন্ট) নজরদারি ব্যাখ্যা করা হয়েছে। মাইটোসিসের চারটি ধারাবাহিক পর্যায়—প্রোফেজ, মেটাফেজ, অ্যানাফেজ ও টেলোফেজ—এবং প্রাণী কোষে ক্লিভেজ খাঁজ ও উদ্ভিদ কোষে ফ্র্যাগমোপ্লাস্ট-গঠিত কোষ পাত দ্বারা সাইটোকাইনেসিস বিশদ আলোচিত। দ্বিতীয় অংশে মিয়োসিস বিভাজনের হ্রাসমূলক প্রকৃতি, প্রোফেজ-১ এর পাঁচটি জটিল উপদশা (লেপ্টোটিন, জাইগোটিনের সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স, প্যাকাইটিনের রিকম্বিনেস-ঘটিত ক্রসিং ওভার, ডিপ্লোটিনের কায়াজমা ও ডায়াকাইনেসিসের প্রান্তীয়করণ), অ্যানাফেজ-১ এ সমসংস্থ ক্রোমোসোমের সেন্ট্রোমিয়ার না ভেঙে পৃথকীকরণ এবং মিয়োসিস-২ এর সমবিভাজন প্রক্রিয়া তুলে ধরা হয়েছে। পরিশেষে ক্রোমোসোম সংখ্যা ও ডিএনএ পরিমাণের গাণিতিক পরিবর্তন এবং প্রজাতির বৈশিষ্ট্যের স্থায়িত্ব ও বিবর্তনে ক্রসিং ওভারের তাৎপর্য বিশ্লেষিত হয়েছে।

কখনও কি ভেবে দেখেছেন?

প্রতিটি উন্নত বহুকোষী জীবের জীবন শুরু হয় মাত্র একটি একক আণুবীক্ষণিক নিষিক্ত ডিম্বাণু বা জাইগোট কোষ থেকে। প্রায় ৪৫ বার মাইটোসিস বিভাজনের মাধ্যমে সেই একক কোষটি কীভাবে ৩৭ ট্রিলিয়নেরও বেশি বিশেষায়িত কোষে রূপান্তরিত হয়, যাদের প্রতিটির নিউক্লিয়াসে অবিকল একই ৪৬টি ক্রোমোজোম থাকে? আবার পরবর্তী প্রজন্মের সৃষ্টির সময় জননকোষের এমন কী বিশেষ বিভাজন ঘটে যার ফলে মানব ইতিহাসের কোটি কোটি মানুষের মধ্যে কখনোই দুটি ভাইবোন জিনগতভাবে হুবহু এক হয় না?

অধ্যায়টির গুরুত্ব

কোষ চক্র নিয়ন্ত্রণের ব্যর্থতা হলো অনকোলজি বা ক্যান্সার চিকিৎসাবিজ্ঞানের প্রধান কারণ; p53 বা রেটিনোব্লাস্টোমা (Rb) টিউমার দমনকারী জিন ক্ষতিগ্রস্ত হলে ত্রুটিপূর্ণ ডিএনএ যুক্ত কোষ অনিয়ন্ত্রিতভাবে বিভাজিত হয়ে ম্যালিগন্যান্ট টিউমার গঠন করে। আধুনিক ক্যান্সারের কেমোথেরাপির ওষুধগুলি কোষ বিভাজনের নির্দিষ্ট দশাকে নিশানা করে; যেমন ট্যাক্সল ও ভিনকা অ্যালকালয়েড স্পিন্ডল তন্তুর বিনাশ ঘটায়। প্রজনন চিকিৎসাবিজ্ঞানে মিয়োসিসের অ্যানাফেজে সমসংস্থ ক্রোমোসোমের পৃথকীকরণ ব্যাহত হলে (Non-disjunction) ডাউন সিন্ড্রোম (ট্রাইসোমি ২১), টার্নার সিন্ড্রোম এবং ক্লাইনফেল্টার সিন্ড্রোমের মতো মারাত্মক ক্রোমোজোমীয় ব্যাধি সৃষ্টি হয়।

পাঠের পূর্বে প্রয়োজনীয় ধারণা

  • কোষবিদ্যা (অধ্যায় ৮): ক্রোমাটিন জালক, নিউক্লিওসোম, সেন্ট্রোমিয়ার, সেন্ট্রোজোম ও সাইটোস্কেলিটন (মাইক্রোটিউবিউল)
  • জৈব অণু (অধ্যায় ৯): ডিএনএ ডাবল হেলিক্স, ক্ষারক জোড় এবং প্রোটিন ফসফোরাইলেশন
  • সাধারণ বংশগতিবিদ্যা: সমসংস্থ ক্রোমোসোম জোড়, ডিপ্লয়েড (2n) ও হ্যাপ্লয়েড (n) ক্রোমোজোমের ধারণা

অধ্যায়ের বিষয়সূচি ও রূপরেখা

1 কোষ চক্র: ধারণা, পর্যায়সমূহ (G1, S...
2 মাইটোসিস (ক্যারিওকাইনেসিস): প্রোফেজ...
3 সাইটোকাইনেসিস (প্রাণী বনাম উদ্ভিদ),...
4 মিয়োসিস-১ (হ্রাসমূলক বিভাজন): প্রো...
5 মিয়োসিস-২ (সমবিভাজন), পর্যায়সমূহ...
6 মাইটোসিস বনাম মিয়োসিসের তুলনামূলক...

সম্পূর্ণ তত্ত্ব ও ধারণাগত আলোচনা

কোষ চক্র: ধারণা, পর্যায়সমূহ (G1, S, G2, M), G0 শান্ত দশা ও আণবিক চেকপয়েন্ট

১. কোষ চক্রের মূল ধারণা ও জেনারেশন কাল

কোষ বিভাজন হলো সমস্ত সজীব জীবের অন্যতম মৌলিক বৈশিষ্ট্য। ১৮৫৫ সালে বিজ্ঞানী রুডলফ ভার্চো তাঁর বিখ্যাত মতবাদে বলেন—Omnis cellula-e cellula (পূর্ববর্তী কোষ থেকেই নতুন কোষের সৃষ্টি হয়)। যে ধারাবাহিক ও সুশৃঙ্খল আণবিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি কোষ তার জিনোমের প্রতিলিপিকরণ ঘটায়, প্রয়োজনীয় সাইটোপ্লাজমীয় উপাদান তৈরি করে এবং দুটি অপত্য কোষে বিভক্ত হয়, তাকে কোষ চক্র (Cell Cycle) বলে।

  • জেনারেশন কাল ($T_g$): একটি সম্পূর্ণ কোষ চক্র সম্পন্ন হতে যে সময় লাগে তাকে জেনারেশন কাল বলে। মানবদেহের কোষ কালচারে একটি কোষ চক্র সম্পন্ন হতে প্রায় ২৪ ঘণ্টা সময় লাগে। অন্যদিকে এককোষী ইস্ট (Saccharomyces cerevisiae) মাত্র ৯০ মিনিটে কোষ চক্র শেষ করে।
  • দুটি মৌলিক পর্যায়:
    • ইন্টারফেজ (Interphase / প্রস্তুতি পর্ব): দুটি ধারাবাহিক M দশার মধ্যবর্তী সময়কাল। এই দশায় কোষ শারীরবৃত্তীয়ভাবে অত্যন্ত সক্রিয় থেকে বিভাজনের প্রস্তুতি নেয় এবং এটি কোষ চক্রের ৯৫% এরও বেশি সময় (মানুষে প্রায় ২৩ ঘণ্টা) অধিকার করে।
    • M দশা (মাইটোসিস / বিভাজন পর্ব): এটি অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত ও নাটকীয় পর্যায় (প্রায় ১ ঘণ্টা), যেখানে নিউক্লিয়াসের বিভাজন (ক্যারিওকাইনেসিস) এবং সাইটোপ্লাজমের বিভাজন (সাইটোকাইনেসিস) ঘটে।
২. ইন্টারফেজের উপদশা ($G_1, S, G_2$) ও $G_0$ শান্ত দশা
  • $G_1$ দশা (প্রথম বৃদ্ধি দশা / Post-mitotic gap):
    • মাইটোসিস বিভাজন সমাপ্তি এবং DNA প্রতিলিপিকরণ শুরুর মধ্যবর্তী অন্তর্বর্তীকালীন পর্যায়।
    • কোষটি অত্যন্ত সক্রিয় থাকে, অবিরাম বিভিন্ন প্রকার RNA (mRNA, tRNA, rRNA), উৎসেচক প্রোটিন এবং বিভিন্ন অঙ্গাণু (মাইটোকনড্রিয়া, রাইবোজোম) তৈরি করে।
    • কোষের সামগ্রিক আয়তন বৃদ্ধি পায়। ক্রোমোসোম সংখ্যা ও DNA এর পরিমাণ অপরিবর্তিত ($2n$ ও $2C$) থাকে।
  • $S$ দশা (সংশ্লেষ দশা / Synthesis Phase):
    • এই দশায় নিউক্লিয়াসে DNA রেপ্লিকেশন বা প্রতিলিপিকরণ ঘটে। DNA এর পরিমাণ দ্বিগুণ হয়ে $2C o 4C$ হয়।
    • মৌলিক নিয়ম: প্রতিলিপিকৃত নতুন সিস্টার ক্রোমাটিড দুটি একটিমাত্র সাধারণ সেন্ট্রোমিয়ারে যুক্ত থাকায় ক্রোমোজোম সংখ্যা কঠোরভাবে একই ($2n$) থাকে। যেমন মানুষের কোষে S দশার আগেও ৪৬টি ক্রোমোজোম থাকে এবং S দশার পরেও ৪৬টি ক্রোমোজোমই থাকে।
    • প্রাণী কোষে একই সাথে সাইটোপ্লাজমে সেন্ট্রিওলের দ্বিত্বায়ন ঘটে এবং নতুন DNA তন্তুকে আবৃত করার জন্য হিস্টোন প্রোটিন সংশ্লেষিত হয়।
  • $G_2$ দশা (দ্বিতীয় বৃদ্ধি দশা / Pre-mitotic gap):
    • DNA প্রতিলিপিকরণ সমাপ্তি এবং মাইটোসিস শুরুর মধ্যবর্তী প্রস্তুতিমূলক পর্যায়।
    • স্পিন্ডল তন্তু গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় টিউবুলিন প্রোটিন এবং পর্যাপ্ত ATP সংশ্লেষিত হয়। কোষে $2n$ ক্রোমোজোম ও $4C$ DNA থাকে।
  • $G_0$ শান্ত দশা (Quiescent / Resting Stage):
    • প্রাপ্তবয়স্ক প্রাণীদের বহু কোষ আর বিভাজিত হয় না (যেমন হৃদপেশি কোষ, কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের নিউরোন)।
    • এই কোষগুলি $G_1$ দশা থেকে নিষ্ক্রান্ত হয়ে একটি বিপাকীয়ভাবে সক্রিয় কিন্তু অবিভাজন দশায় অবস্থান করে, যাকে $G_0$ দশা বলে।
    • কোষগুলি শারীরবৃত্তীয়ভাবে জীবন্ত ও বিশেষায়িত থাকে, কিন্তু নির্দিষ্ট বৃদ্ধির উদ্দীপনা বা আঘাত মেরামতের প্রয়োজন ছাড়া DNA প্রতিলিপিকরণ বা বিভাজনে অংশ নেয় না।
৩. আণবিক নিয়ন্ত্রণ: সাইক্লিন, CDK ও তিনটি প্রধান চেকপয়েন্ট

কোষ চক্রের পর্যায়ক্রমিক রূপান্তর সাইক্লিন নামক নিয়ন্ত্রক প্রোটিন এবং সাইক্লিন-নির্ভর কাইনেজ (Cyclin-Dependent Kinases, CDKs) এর ফসফোরাইলেশন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। জেনেটিক ত্রুটি রোধে তিনটি প্রধান চেকপয়েন্ট (Checkpoints) কাজ করে:

  1. $G_1/S$ চেকপয়েন্ট (রেস্ট্রিকশন পয়েন্ট / START): সাইক্লিন D-CDK4/6 এবং সাইক্লিন E-CDK2 দ্বারা পরিচালিত। এটি কোষের আকার, পুষ্টি এবং DNA ক্ষতির পরীক্ষা করে। DNA তে কোনো ক্ষয়ক্ষতি থাকলে টিউমার দমনকারী প্রোটিন p53 কোষ চক্র স্তব্ধ করে মেরামতের সুযোগ দেয়; ব্যর্থ হলে কোষের অ্যাপোপটোসিস (নিয়ন্ত্রিত মৃত্যু) ঘটায়।
  2. $G_2/M$ চেকপয়েন্ট: সাইক্লিন B-CDK1 (ম্যাচুরেশন প্রমোটিং ফ্যাক্টর, MPF) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত। এটি নিশ্চিত করে যে DNA প্রতিলিপিকরণ ১০০% নির্ভুলভাবে সম্পন্ন হয়েছে কিনা।
  3. স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলি চেকপয়েন্ট (SAC): মেটাফেজে কাজ করে। প্রতিটি ক্রোমোজোমের কাইনেটোকোরের সাথে স্পিন্ডল তন্তুর সঠিক উভমুখী সংযুক্তি নিশ্চিত করে, যাতে অ্যানাফেজে কোনো ক্রোমোজোমীয় নন-ডিসজাংশন বা অ্যানিউপ্লয়েডি না ঘটে।

মাইটোসিস (ক্যারিওকাইনেসিস): প্রোফেজ, মেটাফেজ, অ্যানাফেজ, টেলোফেজ ও স্পিন্ডল গঠন

১. মাইটোসিসের প্রকৃতি (সমবিভাজন)

১৮৭৫ সালে এডওয়ার্ড স্ট্রাসবার্গার উদ্ভিদ কোষে এবং ১৮৭৯ সালে ওয়ালথার ফ্লেমিং প্রাণী কোষে প্রথম মাইটোসিস প্রত্যক্ষ করেন এবং 'মাইটোসিস' (Mitos = সুতো) পরিভাষাটি প্রবর্তন করেন। মাইটোসিস বিভাজনে মাতৃকোষের ক্রোমোজোম সংখ্যা ও গুণাগুণ অপত্য কোষে অপরিবর্তিত থাকায় একে সমবিভাজন (Equational Division) বলে ($2n o 2n$)। এটি মূলত দেহকোষে (Somatic cells) ঘটে থাকে।

২. ক্যারিওকাইনেসিসের চারটি ধারাবাহিক পর্যায়
ক. প্রোফেজ (আদ্যদশা - ঘনীভবন পর্ব)
  • ইন্টারফেজের পর এটিই মাইটোসিসের প্রথম পর্যায়। ক্রোমাটিন জালিকা থেকে জল বিয়োজিত হতে থাকে এবং ক্রোমাটিন সূত্রগুলি ক্রমশ কুন্ডলীকৃত ও ঘনীভূত হয়ে স্পষ্ট ক্রোমোজোম রূপ ধারণ করে।
  • প্রতিটি ক্রোমোজোম লম্বালম্বি দুটি সিস্টার ক্রোমাটিডে বিভক্ত থাকে, যা একটি সাধারণ সেন্ট্রোমিয়ারে যুক্ত থাকে।
  • দ্বিত্বায়িত সেন্ট্রোজোম দুটি বিপরীত মেরুর দিকে গমন করতে থাকে। সেন্ট্রোমিয়ার থেকে তারার মতো বিচ্ছুরিত রশ্মিকে অ্যাস্টার (Aster) বলে। দুটি অ্যাস্টার ও স্পিন্ডল তন্তুকে একত্রে মাইটোটিক অ্যাপারেটাস বলে (উদ্ভিদ কোষে সেন্ট্রিওল না থাকায় স্পিন্ডলকে অ্যানাস্ট্রাল এবং প্রাণী কোষে অ্যাম্ফিয়াস্ট্রাল বলে)।
  • দেরি-প্রোফেজে নিউক্লিওলাস, নিউক্লীয় পর্দা, এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলাম এবং গলগি বডি সম্পূর্ণভাবে দ্রবীভূত হয়ে অদৃশ্য হয়ে যায়।
খ. মেটাফেজ (মধ্যদশা - নিরক্ষীয় সজ্জা পর্ব)
  • নিউক্লীয় পর্দার সম্পূর্ণ অবলুপ্তির মাধ্যমে এই দশার সূচনা হয়। ক্রোমোজোমগুলির ঘনীভবন চরমে পৌঁছায়; ক্রোমোজোমগুলি সবচেয়ে খাটো, মোটা ও স্পষ্ট দেখায়।
  • প্রতিটি সেন্ট্রোমিয়ারের বহিঃতলে কাইনেটোকোর (Kinetochore) নামক প্রোটিন চাকতি গঠিত হয়, যার সাথে স্পিন্ডল মাইক্রোটিউবিউল যুক্ত হয়।
  • ক্রোমোজোমগুলি কোষের বিষুব বা নিরক্ষীয় তলে এক সমতলে সারিবদ্ধভাবে সজ্জিত হয়ে মেটাফেজ প্লেট (Equatorial plate) গঠন করে।
  • সাইটোজেনেটিক গুরুত্ব: ক্রোমোজোমগুলি সর্বাধিক ঘনীভূত এবং কোনো ক্রোমোজোম পরস্পরের ওপর চেপে না থাকায় মেটাফেজ হলো ক্রোমোজোম গণনা, দৈর্ঘ্য পরিমাপ ও ক্যারিওটাইপ অধ্যয়নের সর্বোত্তম দশা।
গ. অ্যানাফেজ (পশ্চাদ্দশা - চলন পর্ব)
  • মাইটোসিসের সবচেয়ে ক্ষণস্থায়ী পর্যায়। প্রতিটি ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ার লম্বালম্বি সমান দুই ভাগে বিভক্ত হয়ে যায়।
  • সিস্টার ক্রোমাটিড দুটি পরস্পর বিচ্ছিন্ন হয়ে স্বাধীন অপত্য ক্রোমোজোমে (Daughter chromosomes) রূপান্তরিত হয়।
  • কাইনেটোকোর স্পিন্ডল তন্তু সংকুচিত হওয়ার ফলে অপত্য ক্রোমোজোমগুলি বিপরীত মেরুর দিকে চলতে শুরু করে।
  • সেন্ট্রোমিয়ারের আকর্ষণে চলনের সময় সেন্ট্রোমিয়ারটি অগ্রণী থাকে এবং বাহু দুটি পেছনে ঝুলে থাকে। সেন্ট্রোমিয়ারের আপেক্ষিক অবস্থান অনুযায়ী ক্রোমোজোমগুলি বিভিন্ন রূপ ধারণ করে:
    • V-আকৃতি: মেটাসেন্ট্রিক ক্রোমোজোম (মাঝখানে সেন্ট্রোমিয়ার, দুটি সমান বাহু)।
    • L-আকৃতি: সাব-মেটাসেন্ট্রিক ক্রোমোজোম (মাঝের কিছুটা পাশে সেন্ট্রোমিয়ার, একটি দীর্ঘ ও একটি খাটো বাহু)।
    • J-আকৃতি: অ্যাক্রোসেন্ট্রিক ক্রোমোজোম (প্রান্তের কাছাকাছি সেন্ট্রোমিয়ার, একটি অতি ক্ষুদ্র বাহু)।
    • I-আকৃতি: টেলোসেন্ট্রিক ক্রোমোজোম (একদম প্রান্তে সেন্ট্রোমিয়ার)।
ঘ. টেলোফেজ (অন্ত্যদশা - পুনর্গঠন পর্ব)
  • অপত্য ক্রোমোজোমগুলি নিজ নিজ মেরুতে পৌঁছে যায় এবং জল শোষণ করে ক্রমশ দীর্ঘ, সরু ও অকুন্ডলীকৃত হয়ে ক্রোমাটিন জালিকায় পরিণত হয়।
  • এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলামের সাহায্যে প্রতিটি ক্রোমাটিন গুচ্ছকে ঘিরে পুনরায় নিউক্লীয় পর্দা গঠিত হয়।
  • নিউক্লিওলার অর্গানাইজার অঞ্চল (NOR) থেকে পুনরায় নিউক্লিওলাস আবির্ভূত হয়। গলগি বডি ও অন্যান্য অঙ্গাণু পুনর্গঠিত হয়। স্পিন্ডল তন্তু বিলুপ্ত হয়ে দুটি অপত্য নিউক্লিয়াস তৈরি হয়।

সাইটোকাইনেসিস (প্রাণী বনাম উদ্ভিদ), মাইটোসিসের তাৎপর্য ও মাইটোটিক বিষ

১. সাইটোকাইনেসিস: প্রাণী ক্লিভেজ বনাম উদ্ভিদ কোষ পাত

ক্যারিওকাইনেসিসে নিউক্লিয়াস বিভক্ত হওয়ার পর সাইটোপ্লাজম ও অন্যান্য অঙ্গাণুর বিভাজনকে সাইটোকাইনেসিস বলে:

বৈশিষ্ট্য প্রাণী কোষের সাইটোকাইনেসিস উদ্ভিদ কোষের সাইটোকাইনেসিস
পদ্ধতি প্লাজমা পর্দায় ক্লিভেজ খাঁজ (Cleavage furrow) সৃষ্টির মাধ্যমে। গলগি ভেসিকল সহযোগে কোষ পাত (Cell plate) গঠনের মাধ্যমে।
দিকমুখিনতা সেন্ট্রিপেটাল (Centripetal): পরিধি থেকে খাঁজ ভেতরের দিকে অগ্রসর হয়। সেন্ট্রিফিউগাল (Centrifugal): কেন্দ্র থেকে শুরু হয়ে বাইরের প্রাচীরের দিকে বিস্তার লাভ করে।
সাইটোস্কেলিটন অ্যাক্টিন ও মায়োসিন প্রোটিনের সংকোচনশীল বলয় কাজ করে। মাইক্রোটিউবিউল ও গলগি ভেসিকলের সমন্বয়ে ফ্র্যাগমোপ্লাস্ট কাজ করে।
অনমনীয় প্রাচীর অনমনীয় কোষ প্রাচীর নেই, ফলে পর্দা সহজে খাঁজ তৈরি করতে পারে। অনমনীয় সেলুলোজ প্রাচীর থাকায় বাইরে থেকে খাঁজ সৃষ্টি অসম্ভব।
গঠিত কাঠামো খাঁজটি গভীর হয়ে কোষটিকে দুটি অপত্য কোষে বিভক্ত করে। কোষ পাত ক্যালসিয়াম ও ম্যাগনেসিয়াম পেকটেটযুক্ত মধ্যপর্দায় রূপান্তরিত হয়।
২. সাইটোকাইনেসিস না হওয়ার পরিণতি: সিনসাইটিয়াম ও সিনোসাইট

যদি কোনো কোষে বারবার ক্যারিওকাইনেসিস ঘটে কিন্তু সাইটোকাইনেসিস না হয়, তবে বহুনিউক্লিয়াসযুক্ত সাইটোপ্লাজম গঠিত হয়:

  • সিনসাইটিয়াম (Syncytium): বহুনিউক্লিয়াসযুক্ত প্রাণী কোষ বা কলা (যেমন কঙ্কাল পেশি তন্তু, অস্টিওক্লাস্ট)।
  • সিনোসাইট (Coenocyte): বহুনিউক্লিয়াসযুক্ত উদ্ভিদ বা ছত্রাকীয় গঠন (যেমন ডাবের তরল এন্ডোস্পার্ম, Rhizopus এর মাইসেলিয়াম)।
৩. মাইটোসিসের জৈবিক তাৎপর্য
  1. বংশগত সমতা রক্ষা: মাতৃকোষের অবিকল সমগুণ ও সমসংখ্যক ক্রোমোজোম ($2n$) অপত্য কোষে সঞ্চারিত করে জিনগত স্থায়িত্ব রক্ষা করে।
  2. দৈহিক বৃদ্ধি ও বিকাশ: এককোষী জাইগোট থেকে মাইটোসিসের মাধ্যমে কোটি কোটি কোষ তৈরি হয়ে পূর্ণাঙ্গ বহুকোষী দেহ গঠিত হয়।
  3. ক্ষত নিরাময় ও পুনরুৎপাদন: ক্ষতিগ্রস্ত, ক্ষয়প্রাপ্ত বা মৃত কোষের প্রতিস্থাপন ঘটায় (যেমন ত্বকের উপরিভাগ, পরিপাকতন্ত্রের শ্লৈষ্মিক ঝিল্লি এবং অস্থিমজ্জায় প্রতি সেকেন্ডে প্রায় ২০ লক্ষ লোহিত রক্তকণিকা উৎপাদন)।
  4. অযৌন জনন: এককোষী জীব (Amoeba) এবং উদ্ভিদের অঙ্গজ জননে বংশবিস্তারের মাধ্যম।
৪. মাইটোটিক বিষ (Mitotic Poisons)
  • কোলচিসিন (Colchicine): Colchicum autumnale থেকে প্রাপ্ত অ্যালকালয়েড যা টিউবুলিন প্রোটিনের পলিমারাইজেশন আটকে স্পিন্ডল তন্তু গঠন বন্ধ করে। ফলে কোষ বিভাজন মেটাফেজে চিরতরে স্তব্ধ হয় এবং ক্রোমোজোম সংখ্যা দ্বিগুণ হয়ে পলিপ্লয়েডি ($2n o 4n$) সৃষ্টি হয়। উদ্ভিদ প্রজননে অধিক ফলনশীল জাত তৈরিতে ব্যবহৃত।
  • ভিনক্রিস্টিন ও ভিনব্লাস্টিন: নয়নতারা (Catharanthus roseus) থেকে প্রাপ্ত কেমোথেরাপিউটিক ওষুধ যা স্পিন্ডল বিনষ্ট করে টিউমার কোষের বিভাজন রোধ করে।

মিয়োসিস-১ (হ্রাসমূলক বিভাজন): প্রোফেজ-১ এর উপদশা, মেটাফেজ-১, অ্যানাফেজ-১ ও ইন্টারকাইনেসিস

১. মিয়োসিসের মৌলিক প্রকৃতি ও বৈশিষ্ট্য

মিয়োসিস হলো ডিপ্লয়েড জনন মাতৃকোষের (Meiocyte) এক বিশেষ বিভাজন যার মাধ্যমে গ্যামেট বা রেণু উৎপন্ন হয়:

  • এতে একবার DNA রেপ্লিকেশনের পর দুটি ধারাবাহিক নিউক্লীয় বিভাজন (মিয়োসিস-১ ও মিয়োসিস-২) ঘটে।
  • সমসংস্থ ক্রোমোজোমের জোড় বাঁধা (সাইন্যাপসিস) এবং জেনেটিক খণ্ড বিনিময় (ক্রসিং ওভার) ঘটে।
  • ক্রোমোজোম সংখ্যা অর্ধেক ($2n o n$) হ্রাস পায় এবং চারটি জিনগতভাবে স্বতন্ত্র হ্যাপ্লয়েড অপত্য কোষ তৈরি হয়।
  • মিয়োসিস-১ হলো প্রকৃত হ্রাসমূলক বিভাজন (Reductional Division) ($2n o n$)।
  • মিয়োসিস-২ হলো সমবিভাজন (Equational Division) ($n o n$), যা সিস্টার ক্রোমাটিডগুলিকে আলাদা করে।
২. প্রোফেজ-১ এর পাঁচটি জটিল উপদশা
ক. লেপ্টোটিন (Leptotene - পাতলা সুতোর দশা)
  • ক্রোমাটিন জালিকা ঘনীভূত হয়ে স্পষ্ট পাতলা সুতোর মতো ক্রোমোজোমে পরিণত হয়।
  • ক্রোমোজোমের দৈর্ঘ্য বরাবর পুঁতির মতো ক্রোমিয়ার দেখা যায়।
  • প্রাণী কোষে ক্রোমোজোমগুলির প্রান্ত সেন্ট্রোজোমের দিকে গুচ্ছবদ্ধ হয়ে বুকে স্টেজ (Bouquet stage) তৈরি করে।
খ. জাইগোটিন (Zygotene - জোড় বাঁধার দশা)
  • সমসংস্থ ক্রোমোজোম দুটি (একটি পিতা ও একটি মাতার) পরস্পরের সাথে অনুদৈর্ঘ্যভাবে নিখুঁত জোড় বাঁধে—যাকে সাইন্যাপসিস (Synapsis) বলে।
  • সাইন্যাপসিস সম্পন্ন হয় একটি ত্রিস্তরীয় প্রোটিন কাঠামোর মাধ্যমে, যাকে সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স (Synaptonemal Complex) বলে।
  • জোড়বদ্ধ ক্রোমোজোমকে বাইভ্যালেন্ট (Bivalent) বা টেট্রাড বলে। কোষে বাইভ্যালেন্টের সংখ্যা হ্যাপ্লয়েড ক্রোমোজোম সংখ্যার ($n$) সমান।
গ. প্যাকাইটিন (Pachytene - মোটা সুতোর দশা)
  • প্রোফেজ-১ এর দীর্ঘতম ও সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়। প্রতিটি ক্রোমোজোম লম্বালম্বি দুটি ক্রোমাটিডে স্পষ্ট হয়ে চারটি ক্রোমাটিডের টেট্রাড পরিষ্কার দেখা যায়।
  • ক্রসিং ওভার (Crossing Over): সমসংস্থ ক্রোমোজোমের দুটি নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে সমতুল্য জেনেটিক খণ্ডের পারস্পরিক আদান-প্রদান ঘটে।
  • এটি রিকম্বিনেশন নোডিউলে সম্পন্ন হয় এবং রিকম্বিনেস (Recombinase) নামক বহু-উৎসেচক কমপ্লেক্স দ্বারা পরিচালিত হয়। এর ফলে নতুন জিনগত পুনর্যোজন তৈরি হয়।
ঘ. ডিপ্লোটিন (Diplotene - দুটি সুতোর দশা)
  • সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স দ্রবীভূত হয়ে যায়।
  • সমসংস্থ ক্রোমোজোম দুটি বিকর্ষিত হয়ে আলাদা হতে থাকে (ডেসাইন্যাপসিস), কিন্তু ক্রসিং ওভারের স্থানগুলিতে তারা পরস্পরের সাথে লেগে থাকে।
  • এই X-আকৃতির দৃশ্যমান সংযোগস্থলগুলিকে কায়াজমা (Chiasmata) বলে।
  • ডিকটিওটিন দশা: মানুষসহ বহু মেরুদণ্ডী প্রাণীর ডিম্বাণু মাতৃকোষে ডিপ্লোটিন দশা ভ্রূণাবস্থা থেকে বয়ঃসন্ধি পর্যন্ত বহু বছর সুপ্ত অবস্থায় থাকতে পারে।
ঙ. ডায়াকাইনেসিস (Diakinesis - চলন সমাপ্তি দশা)
  • প্রোফেজ-১ এর অন্তিম উপদশা। ক্রোমোজোমগুলি সর্বাধিক ঘনীভূত হয়।
  • কায়াজমার প্রান্তীয়করণ (Terminalization): কায়াজমাগুলি ক্রোমোজোমের কেন্দ্রস্থল থেকে প্রান্ত বা টেলোমিয়ারের দিকে সরে যেতে থাকে।
  • নিউক্লিওলাস ও নিউক্লীয় পর্দা সম্পূর্ণরূপে অবলুপ্ত হয় এবং মিয়োটিক স্পিন্ডল গঠিত হয়।
৩. মেটাফেজ-১, অ্যানাফেজ-১, টেলোফেজ-১ ও ইন্টারকাইনেসিস
  • মেটাফেজ-১: বাইভ্যালেন্ট ক্রোমোজোমগুলি বিষুব তলে দুটি সমান্তরাল সারিতে সজ্জিত হয়ে দ্বৈত মেটাফেজ প্লেট গঠন করে।
  • অ্যানাফেজ-১ (হ্রাসমূলক ঘটনা):
    • সমসংস্থ ক্রোমোজোম দুটি বিচ্ছিন্ন হয়ে বিপরীত মেরুর দিকে চলতে থাকে।
    • মৌলিক শর্ত: সেন্ট্রোমিয়ার কখনোই বিভক্ত হয় না! সিস্টার ক্রোমাটিড দুটি সেন্ট্রোমিয়ারে যুক্ত থাকে। ফলে ক্রোমোজোম সংখ্যা $2n o n$ এ হ্রাস পায়।
  • টেলোফেজ-১: হ্যাপ্লয়েড ক্রোমোজোম গুচ্ছের চারপাশে নিউক্লীয় পর্দা গঠিত হয়। সাইটোকাইনেসিসের পর দুটি হ্যাপ্লয়েড অপত্য কোষের ডায়াড (Dyad) তৈরি হয় ($n$ ক্রোমোজোম, $2C$ DNA)।
  • ইন্টারকাইনেসিস: মিয়োসিস-১ ও মিয়োসিস-২ এর মধ্যবর্তী ক্ষণস্থায়ী প্রস্তুতি পর্ব। এখানে সেন্ট্রোজোম দ্বিত্বায়িত হয় কিন্তু কোনো DNA প্রতিলিপিকরণ ঘটে না।

মিয়োসিস-২ (সমবিভাজন), পর্যায়সমূহ ও হ্যাপ্লয়েড টেট্রাড গঠন

১. মিয়োসিস-২ এর প্রকৃতি (সমবিভাজন)

মিয়োসিস-২ হলো একটি সমবিভাজন যা সাধারণ মাইটোসিসের অনুরূপ, কিন্তু এটি ঘটে একটি হ্যাপ্লয়েড ($n$) কোষে। এর প্রধান কাজ হলো ক্রসিং ওভারের ফলে জিনগতভাবে পরিবর্তিত সিস্টার ক্রোমাটিড দুটিকে পরস্পরের থেকে পৃথক করা:

২. মিয়োসিস-২ এর পর্যায়সমূহ
  • প্রোফেজ-২: নিউক্লীয় পর্দা ও নিউক্লিওলাস পুনরায় অদৃশ্য হয়। ক্রোমোজোম সংকুচিত হয় এবং মিয়োসিস-১ এর অক্ষের সমকোণে নতুন স্পিন্ডল গঠিত হয়।
  • মেটাফেজ-২: হ্যাপ্লয়েড ক্রোমোজোমগুলি বিষুব তলে একক মেটাফেজ প্লেটে সজ্জিত হয়। সিস্টার ক্রোমাটিডের কাইনেটোকোরে স্পিন্ডল তন্তু যুক্ত হয়।
  • অ্যানাফেজ-২: প্রতিটি ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ার অনুদৈর্ঘ্যভাবে বিভক্ত হয়। সিস্টার ক্রোমাটিড দুটি অপত্য ক্রোমোজোমে পরিণত হয়ে বিপরীত মেরুর দিকে চলে যায়।
  • টেলোফেজ-২ ও সাইটোকাইনেসিস: চারটি অপত্য ক্রোমোজোম গুচ্ছের চারপাশে নিউক্লীয় পর্দা ও নিউক্লিওলাস পুনর্গঠিত হয়। সাইটোকাইনেসিসের মাধ্যমে চারটি স্বতন্ত্র হ্যাপ্লয়েড ($n$) অপত্য কোষের টেট্রাড তৈরি হয়, যাদের প্রতিটিতে একক জিনোম ($1C$) থাকে।

মাইটোসিস বনাম মিয়োসিসের তুলনামূলক বিশ্লেষণ, ক্রোমোজোম গতিবিদ্যা ও বিবর্তনিক তাৎপর্য

১. মাইটোসিস ও মিয়োসিসের বিস্তারিত তুলনা
প্যারামিটার মাইটোসিস (Mitosis) মিয়োসিস (Meiosis)
সংঘটন স্থল দৈহিক কোষ (Somatic cells)। জনন মাতৃকোষ (Germline meiocytes)।
বিভাজনের সংখ্যা একবার মাত্র বিভাজন (১টি ক্যারিওকাইনেসিস + ১টি সাইটোকাইনেসিস)। দুটি ধারাবাহিক বিভাজন (মিয়োসিস-১ ও মিয়োসিস-২)।
DNA প্রতিলিপিকরণ বিভাজনের পূর্বে S দশায় একবার ঘটে। মিয়োসিস-১ এর পূর্বে S দশায় একবার ঘটে (ইন্টারকাইনেসিসে ঘটে না)।
প্রোফেজের জটিলতা সংক্ষিপ্ত, সরল, কোনো উপদশা নেই। প্রোফেজ-১ অত্যন্ত দীর্ঘ এবং ৫টি জটিল উপদশায় বিভক্ত।
সাইন্যাপসিস ও বাইভ্যালেন্ট অনুপস্থিত; সমসংস্থ ক্রোমোজোম জোড় বাঁধে না। জাইগোটিনে সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স দ্বারা জোড় বাঁধে।
ক্রসিং ওভার ও কায়াজমা স্বাভাবিক অবস্থায় ঘটে না। প্যাকাইটিনে ক্রসিং ওভার ঘটে এবং ডিপ্লোটিনে কায়াজমা দেখা যায়।
অ্যানাফেজিক আচরণ সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত হয়; সিস্টার ক্রোমাটিড পৃথক হয়। অ্যানাফেজ-১ এ সেন্ট্রোমিয়ার অক্ষত থাকে; অ্যানাফেজ-২ এ সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত হয়।
অপত্য কোষ ও প্লয়েডি ২টি ডিপ্লয়েড ($2n$) অপত্য কোষ তৈরি হয়। ৪টি হ্যাপ্লয়েড ($n$) অপত্য কোষ তৈরি হয়।
জিনগত সাদৃশ্য অপত্য কোষগুলি মাতৃকোষের অবিকল ক্লোন। ক্রসিং ওভারের ফলে অপত্য কোষগুলি জিনগতভাবে বৈচিত্র্যময়।
২. ক্রোমোজোম সংখ্যা ও DNA পরিমাণের পরিবর্তন সারণি (মানব কোষে)
কোষ চক্রের দশা ক্রোমোজোম সংখ্যা ক্রোমাটিড সংখ্যা প্লয়েডি মাত্রা DNA পরিমাণ
$G_1$ দশা ৪৬ ৪৬ ডিপ্লয়েড ($2n$) $2C$
$S$ দশা (সমাপ্তি) ৪৬ ৯২ ডিপ্লয়েড ($2n$) $4C$
$G_2$ দশা ৪৬ ৯২ ডিপ্লয়েড ($2n$) $4C$
মাইটোসিস মেটাফেজ ৪৬ ৯২ ডিপ্লয়েড ($2n$) $4C$
মাইটোটিক অপত্য কোষ ৪৬ ৪৬ ডিপ্লয়েড ($2n$) $2C$
মিয়োসিস-১ মেটাফেজ-১ ৪৬ (২৩টি বাইভ্যালেন্ট) ৯২ ডিপ্লয়েড ($2n$) $4C$
মিয়োসিস-১ অপত্য কোষ ২৩ ৪৬ হ্যাপ্লয়েড ($n$) $2C$
মিয়োটিক জননকোষ (গ্যামেট) ২৩ ২৩ হ্যাপ্লয়েড ($n$) $1C$
৩. মিয়োসিসের বিবর্তনিক ও শারীরবৃত্তীয় গুরুত্ব
  • প্রজাতির ক্রোমোজোম সংখ্যার স্থায়িত্ব: জননকোষে ক্রোমোজোম সংখ্যা অর্ধেক না হলে নিষেকের ফলে প্রতি প্রজন্মে ক্রোমোজোম সংখ্যা দ্বিগুণ হয়ে যেত ($2n o 4n o 8n$)। মিয়োসিস হ্যাপ্লয়েড গ্যামেট তৈরি করে প্রজাতির সুনির্দিষ্ট ক্রোমোজোম সংখ্যা বজায় রাখে।
  • জিনগত নতুন প্রকরণ (Variations) সৃষ্টি: মিয়োসিসের দুটি ঘটনা জিনগত বৈচিত্র্য আনে:
    • ক্রসিং ওভার: প্যাকাইটিনে সমসংস্থ ক্রোমোজোমের নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে জিনের আদান-প্রদান।
    • স্বাধীন বিন্যাস: মেটাফেজ-১ এ পিতা ও মাতার ক্রোমোজোমগুলির অনিয়মিত সজ্জা ($2^n = 2^{23} pprox ৮৪$ লক্ষ প্রকারের সম্ভাব্য গ্যামেট সমন্বয় মানুষের ক্ষেত্রে সম্ভব)।
  • প্রাকৃতিক নির্বাচন ও বিবর্তনের কাঁচামাল: মিয়োসিস দ্বারা সৃষ্ট এই জিনগত বৈচিত্র্যই পরিবর্তিত পরিবেশে জীবকে টিকে থাকতে সাহায্য করে এবং ডারউইনের প্রাকৃতিক নির্বাচনের মাধ্যমে নতুন প্রজাতির উদ্ভবে (Speciation) ভূমিকা রাখে।

গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক তত্ত্ব, পথ ও সংজ্ঞাসমূহ

কোষ চক্র জুড়ে ক্রোমোজোম সংখ্যা ও DNA পরিমাণের পরিবর্তন
G1: 2n/2C, S: 2n/4C, G2: 2n/4C, Mitosis: 2n/2C, Meiosis I: n/2C, Meiosis II: n/1C
DNA রেপ্লিকেশন কেবল S দশায় ঘটে; মাইটোটিক অ্যানাফেজে সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত হওয়ায় ক্রোমোজোম সংখ্যা সাময়িকভাবে 4n হয়।
মাইটোসিস কোষ সংখ্যা বৃদ্ধির গাণিতিক সূত্র
$$N = 2^n$$
একটি একক কোষ থেকে N সংখ্যক কোষ তৈরি করতে মোট ঠিক (N - 1) টি মাইটোটিক বিভাজনের প্রয়োজন হয়।
গুপ্তবীজী উদ্ভিদে বীজ/শস্য উৎপাদনের মিয়োসিস গণনা
Divisions = N (Megaspores) + N/4 (Microspores) = 5N/4
১টি পরাগরেণু মাতৃকোষ থেকে ৪টি পরাগরেণু উৎপন্ন হয়; কিন্তু ১টি ডিম্বক মাতৃকোষ থেকে মাত্র ১টি কার্যকরী ডিম্বাণু পাওয়া যায় (৩টি বিনষ্ট হয়)।
মিয়োটিক বাইভ্যালেন্ট ও ক্রোমাটিড গণনার সূত্র
Bivalents = 2n / 2 = n; Total Tetrad Chromatids = 4n
মানব কোষে 2n = 46 হলে জাইগোটিনে ঠিক 23টি বাইভ্যালেন্ট (মোট 92টি ক্রোমাটিড) গঠিত হয়।
অ্যানাফেজিক সেন্ট্রোমিয়ারের অবস্থান ও ক্রোমোজোমের আকৃতি
Median = V, Sub-median = L, Sub-terminal = J, Terminal = i
সেন্ট্রোমিয়ারটি স্পিন্ডল মেরুর দিকে অগ্রণী থাকে এবং ক্রোমোজোম বাহু দুটি সাইটোপ্লাজমের ঘর্ষণে পেছনে থাকে।
কোষ চক্রের বিভিন্ন দশার স্থায়িত্বকাল নির্ধারণ
$$t_phase = (N_phase / N_total) * T_g$$
মানব কোষে ২৪ ঘণ্টায়: G1 প্রায় ১০-১২ ঘণ্টা, S প্রায় ৬-৮ ঘণ্টা, G2 প্রায় ৪ ঘণ্টা, M দশা প্রায় ১ ঘণ্টা।

সমাধানকৃত উদাহরণ ও প্রয়োগ (Solved Examples)

উদাহরণ 1
(ক) মিয়োসিস-১ এর প্রোফেজ-১ এর পাঁচটি উপদশার নাম ক্রমানুসারে লেখো এবং প্রতিটির একটি করে প্রধান বৈশিষ্ট্য উল্লেখ করো। (খ) মাইটোসিসের অ্যানাফেজ ও মিয়োসিসের অ্যানাফেজ-১ এর মধ্যে পার্থক্য লেখো। [৩ + ২ = ৫ নম্বর]
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:
(ক) মিয়োসিস-১ এর প্রোফেজ-১ এর পাঁচটি উপদশা: [৩ নম্বর]
মিয়োসিস-১ এর প্রোফেজ-১ অত্যন্ত দীর্ঘস্থায়ী ও জটিল, যা পাঁচটি ধারাবাহিক উপদশায় বিভক্ত:
১. লেপ্টোটিন (Leptotene): নিউক্লিয়াসের ক্রোমাটিন তন্তুগুলি জল বিয়োজন করে ক্রমশ ঘনীভূত ও সংকুচিত হয়ে সুতোর মতো দৃশ্যমান ক্রোমোজোমে পরিণত হয়। ক্রোমোজোমে পুঁতির দানার মতো ক্রোমিয়ার দেখা যায়। প্রাণী কোষে ক্রোমোজোমগুলি সেন্ট্রোজোমের দিকে আবদ্ধ হয়ে 'বুকে স্টেজ' (Bouquet stage) গঠন করে।
২. জাইগোটিন (Zygotene): সমসংস্থ ক্রোমোজোম জোড়গুলি (একটি পিতা ও একটি মাতার) পরস্পরের সাথে অনুদৈর্ঘ্যভাবে জোড় বাঁধে—এই প্রক্রিয়াকে সাইন্যাপসিস (Synapsis) বলে। সাইন্যাপসিস সম্পন্ন হয় একটি বিশেষ প্রোটিন কাঠামো দ্বারা যাকে সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স (Synaptonemal Complex) বলে। এই জোড়বদ্ধ ক্রোমোজোমকে বাইভ্যালেন্ট (Bivalent) বা টেট্রাড বলা হয়।
৩. প্যাকাইটিন (Pachytene): বাইভ্যালেন্টের প্রতিটি ক্রোমোজোম দুটি করে ক্রোমাটিডে বিভক্ত হয়ে মোট চারটি ক্রোমাটিড (টেট্রাড) স্পষ্ট করে তোলে। সমসংস্থ ক্রোমোজোমের দুটি নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে খণ্ড বিনিময় ঘটে, যাকে ক্রসিং ওভার (Crossing Over) বলে। এই প্রক্রিয়াটি রিকম্বিনেস (Recombinase) উৎসেচক দ্বারা সম্পন্ন হয় এবং জিনগত পুনর্যোজন ঘটায়।
৪. ডিপ্লোটিন (Diplotene): সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স দ্রবীভূত হয়ে যায়। সমসংস্থ ক্রোমোজোম দুটি একে অপরের থেকে দূরে সরে যেতে থাকে, কিন্তু ক্রসিং ওভারের স্থানগুলিতে তারা পরস্পরের সাথে লেগে থাকে। এই X-আকৃতির মিলনস্থলগুলিকে কায়াজমা (Chiasmata) বলে। মেরুদণ্ডী প্রাণীদের ডিম্বাণু মাতৃকোষে ডিপ্লোটিন বহু বছর সুপ্ত থাকতে পারে (ডিকটিওটিন দশা)।
৫. ডায়াকাইনেসিস (Diakinesis): ক্রোমোজোমগুলি সর্বাধিক সংকুচিত ও স্পষ্ট হয়। কায়াজমাগুলি ক্রোমোজোমের মাঝখান থেকে প্রান্তের দিকে সরে যেতে থাকে, যাকে কায়াজমার প্রান্তীয়করণ (Terminalization) বলে। নিউক্লিওলাস ও নিউক্লীয় পর্দা সম্পূর্ণভাবে বিলুপ্ত হয় এবং স্পিন্ডল গঠিত হয়।

(খ) মাইটোসিসের অ্যানাফেজ বনাম মিয়োসিসের অ্যানাফেজ-১: [২ নম্বর]
বৈশিষ্ট্যমাইটোসিসের অ্যানাফেজমিয়োসিসের অ্যানাফেজ-১
সেন্ট্রোমিয়ারের আচরণপ্রতিটি ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ার অনুদৈর্ঘ্যভাবে বিভক্ত হয়।সেন্ট্রোমিয়ার কখনোই বিভক্ত হয় না; অক্ষত থাকে।
পৃথকীকরণ এককসিস্টার ক্রোমাটিড দুটি পরস্পর বিচ্ছিন্ন হয়ে অপত্য ক্রোমোজোমে পরিণত হয়।সমসংস্থ ক্রোমোজোম জোড় পরস্পর থেকে পৃথক হয়ে দুই মেরুতে যায়।
ক্রোমোসোম সংখ্যাকোষে ক্রোমোজোম সংখ্যা সাময়িকভাবে দ্বিগুণ ($4n$) হয়; অপত্য কোষে $2n$ থাকে (সমবিভাজন)।ক্রোমোজোম সংখ্যা অর্ধেক ($2n \to n$) হয়ে যায় (হ্রাসবিভাজন)।
জিনগত প্রকৃতিপৃথক হওয়া অপত্য ক্রোমোজোমগুলি জিনগতভাবে অবিকল এক।পৃথক হওয়া ক্রোমোজোমগুলি ক্রসিং ওভারের ফলে জিনগতভাবে পুনর্যোজিত ও ভিন্ন।
উদাহরণ 2
(ক) ইন্টারফেজের উপদশাগুলি (G1, S, G2) সংক্ষেপে বর্ণনা করো এবং G0 দশা কী তা ব্যাখ্যা করো। (খ) একটি ডিপ্লয়েড কোষে G1 দশায় ক্রোমোজোম সংখ্যা 2n = 16 এবং DNA এর পরিমাণ 20 pg হলে, নিম্নোক্ত ক্ষেত্রগুলিতে ক্রোমোজোম সংখ্যা ও DNA এর পরিমাণ কত হবে: (i) S দশায়, (ii) G2 দশায়, (iii) মাইটোসিসের মেটাফেজে, এবং (iv) মাইটোসিস পরবর্তী প্রতিটি অপত্য কোষে? [৩ + ২ = ৫ নম্বর]
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:
(ক) ইন্টারফেজের উপদশা ও G0 শান্ত দশা: [৩ নম্বর]
ইন্টারফেজ হলো কোষ চক্রের দীর্ঘতম প্রস্তুতিমূলক দশা যা মোট সময়ের ৯৫% অংশ অধিকার করে:
১. $G_1$ দশা (প্রথম বৃদ্ধি দশা): মাইটোসিস বিভাজন ও DNA সংশ্লেষের মধ্যবর্তী দশা। কোষটি শারীরবৃত্তীয়ভাবে অত্যন্ত সক্রিয় থাকে, বিভিন্ন RNA ও উৎসেচক প্রোটিন তৈরি করে, মাইটোকনড্রিয়া ও রাইবোজোম সংখ্যা বৃদ্ধি করে এবং কোষের আয়তন বৃদ্ধি পায়। ক্রোমোজোম সংখ্যা $2n$ এবং DNA এর পরিমাণ $2C$ থাকে।
2. $S$ দশা (সংশ্লেষ দশা): এই দশায় নিউক্লিয়াসে DNA প্রতিলিপিকরণ ঘটে, ফলে DNA এর পরিমাণ দ্বিগুণ হয়ে $2C \to 4C$ হয়। কিন্তু অপত্য ক্রোমাটিড দুটি একটিই সেন্ট্রোমিয়ারে যুক্ত থাকায় ক্রোমোজোম সংখ্যা অপরিবর্তিত ($2n$) থাকে। প্রাণী কোষে একই সাথে সাইটোপ্লাজমে সেন্ট্রিওলের দ্বিত্বায়ন ঘটে।
৩. $G_2$ দশা (দ্বিতীয় বৃদ্ধি দশা): DNA প্রতিলিপিকরণ ও মাইটোসিসের মধ্যবর্তী দশা। স্পিন্ডল তন্তু গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় টিউবুলিন প্রোটিন এবং ATP সংশ্লেষিত হয়। কোষে $2n$ ক্রোমোজোম ও $4C$ DNA থাকে।
- $G_0$ শান্ত দশা (Quiescent Stage): প্রাপ্তবয়স্ক জীবের যেসব কোষ আর বিভাজিত হয় না (যেমন হৃদপেশি কোষ, স্নায়ুকোষ), তারা $G_1$ দশা ত্যাগ করে একটি নিষ্ক্রিয় দশায় অবস্থান করে, যাকে $G_0$ দশা বলে। এই কোষগুলি শারীরবৃত্তীয়ভাবে সম্পূর্ণ সক্রিয় ও সজীব থাকে, কিন্তু কোনো উপযুক্ত বৃদ্ধির উদ্দীপনা ছাড়া কোষ বিভাজনে প্রবেশ করে না।

(খ) ক্রোমোজোম সংখ্যা ও DNA পরিমাণের গাণিতিক সমাধান: [২ নম্বর]
প্রদত্ত: $G_1$ দশায় ক্রোমোজোম সংখ্যা $= 2n = 16$; DNA এর পরিমাণ $= 2C = 20\text{ pg}$।
১. S দশায় (প্রতিলিপিকরণ সমাপ্তির পর):
- ক্রোমোজোম সংখ্যা $= 16$ ($2n$, কারণ সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত হয়নি)।
- DNA এর পরিমাণ $= 20\text{ pg} \times 2 = 40\text{ pg}$ ($4C$, DNA দ্বিগুণ হয়েছে)।
২. $G_2$ দশায়:
- ক্রোমোজোম সংখ্যা $= 16$ ($2n$)।
- DNA এর পরিমাণ $= 40\text{ pg}$ ($4C$)।
৩. মাইটোসিসের মেটাফেজে:
- ক্রোমোজোম সংখ্যা $= 16$ ($2n$, প্রতিটি ক্রোমোজোমে দুটি ক্রোমাটিড)।
- DNA এর পরিমাণ $= 40\text{ pg}$ ($4C$)।
৪. মাইটোসিস পরবর্তী প্রতিটি অপত্য কোষে:
- ক্রোমোজোম সংখ্যা $= 16$ ($2n$, সমবিভাজনের কারণে সমান থাকে)।
- DNA এর পরিমাণ $= 20\text{ pg}$ ($2C$, মূল দৈহিক মাত্রায় ফিরে আসে)।
উদাহরণ 3
(ক) মাইটোসিসের মেটাফেজ ও অ্যানাফেজ দশার প্রধান ঘটনাবলি উল্লেখ করো। মেটাফেজকে ক্রোমোজোম রূপতত্ত্ব অধ্যয়নের সেরা দশা বলা হয় কেন? (খ) উদ্ভিদ ও প্রাণী কোষে সাইটোকাইনেসিসের তুলনা করো। [৩ + ২ = ৫ নম্বর]
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:
(ক) মেটাফেজ, অ্যানাফেজ ও রূপতত্ত্ব অধ্যয়নের কারণ: [৩ নম্বর]
- মেটাফেজ দশা:
১. নিউক্লীয় পর্দার সম্পূর্ণ অবলুপ্তি ঘটে এবং ক্রোমোজোমগুলি কোষের বিষুব বা নিরক্ষীয় তলে সারিবদ্ধভাবে সজ্জিত হয়ে মেটাফেজ প্লেট (Metaphase plate) গঠন করে।
২. প্রতিটি ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ারে অবস্থিত প্রোটিন নির্মিত চাকতি কাইনেটোকোরের (Kinetochore) সাথে দুই মেরু থেকে আগত স্পিন্ডল তন্তু যুক্ত হয়।
৩. কেন এটি ক্রোমোজোম অধ্যয়নের সেরা দশা: মেটাফেজে ক্রোমোজোমগুলি সর্বাধিক ঘনীভূত, সবচেয়ে খাটো ও মোটা হয় এবং বিষুব তলে এক সমতলে ছড়িয়ে থাকে। ফলে কোনো ক্রোমোজোম পরস্পরের ওপর চেপে থাকে না, যা অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচে ক্রোমোজোম গণনা, দৈর্ঘ্য পরিমাপ এবং ক্যারিওটাইপ বিশ্লেষণের জন্য সর্বোত্তম।
- অ্যানাফেজ দশা:
১. প্রতিটি ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ার যুগপৎভাবে অনুদৈর্ঘ্যভাবে দ্বিখণ্ডিত হয়, ফলে দুটি সিস্টার ক্রোমাটিড পৃথক হয়ে স্বাধীন অপত্য ক্রোমোজোমে পরিণত হয়।
২. কাইনেটোকোর মাইক্রোটিউবিউল সংকুচিত হওয়ায় অপত্য ক্রোমোজোমগুলি বিপরীত মেরুর দিকে চলতে শুরু করে।
৩. মেরু চলনের সময় সেন্ট্রোমিয়ারটি মেরুর দিকে অগ্রণী থাকে এবং বাহু দুটি পেছনে ঝুলে থাকে। সেন্ট্রোমিয়ারের অবস্থান অনুসারে ক্রোমোজোমগুলি V (মেটাসেন্ট্রিক), L (সাব-মেটাসেন্ট্রিক), J (অ্যাক্রোসেন্ট্রিক) এবং I (টেলোসেন্ট্রিক) আকার ধারণ করে।

(খ) উদ্ভিদ ও প্রাণী কোষের সাইটোকাইনেসিস: [২ নম্বর]
প্যারামিটারপ্রাণী কোষের সাইটোকাইনেসিসউদ্ভিদ কোষের সাইটোকাইনেসিস
পদ্ধতিপ্লাজমা পর্দার খাঁজ বা ক্লিভেজ (Cleavage furrow) সৃষ্টির মাধ্যমে ঘটে।গলগি ভেসিকল ও মাইক্রোটিউবিউল দিয়ে কোষ পাত (Cell plate) তৈরি করে ঘটে।
দিকমুখিনতাসেন্ট্রিপেটাল (Centripetal): পরিধি থেকে খাঁজ সৃষ্টি হয়ে ভেতরের কেন্দ্রের দিকে অগ্রসর হয়।সেন্ট্রিফিউগাল (Centrifugal): কোষের কেন্দ্রস্থলে কোষ পাত তৈরি হয়ে বাইরের প্রাচীরের দিকে বিস্তার লাভ করে।
কোষীয় উপাদানপ্লাজমা পর্দার নিচে অ্যাক্টিন ও মায়োসিন প্রোটিনের সংকোচনশীল বলয় কাজ করে।গলগি বস্তু থেকে নিঃসৃত পেকটিনযুক্ত ভেসিকল ও ফ্র্যাগমোপ্লাস্ট কাজ করে।
উৎপন্ন গঠনখাঁজটি গভীর হয়ে কোষটিকে দুটি স্বাধীন অপত্য কোষে বিভক্ত করে।কোষ পাতটি রূপান্তরিত হয়ে দুটি কোষের মধ্যকার মধ্যপর্দা (Middle lamella) গঠন করে।
উদাহরণ 4
(ক) সাইন্যাপসিস ও ক্রসিং ওভার কী? মিয়োসিসের কোন উপদশায় এগুলি ঘটে এবং ক্রসিং ওভারে কোন উৎসেচক সাহায্য করে? (খ) কায়াজমা কী? ডায়াকাইনেসিসে কায়াজমার কী পরিবর্তন ঘটে? [৩ + ২ = ৫ নম্বর]
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:
(ক) সাইন্যাপসিস ও ক্রসিং ওভার: [৩ নম্বর]
- সাইন্যাপসিস (Synapsis): মিয়োসিস-১ এর প্রোফেজ-১ এর জাইগোটিন উপদশায় পিতা ও মাতার কাছ থেকে আগত দুটি সমসংস্থ ক্রোমোজোম পরস্পরের সাথে দৈর্ঘ্য বরাবর নিখুঁতভাবে জোড় বাঁধে। এই প্রক্রিয়াকে সাইন্যাপসিস বলে। এটি সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স নামক একটি প্রোটিন জালিকাকার মই দ্বারা সম্পন্ন হয়। জোড়বদ্ধ ক্রোমোজোম দুটিকে বাইভ্যালেন্ট বা টেট্রাড বলে।
- ক্রসিং ওভার (Crossing Over): মিয়োসিস-১ এর প্যাকাইটিন উপদশায় সমসংস্থ ক্রোমোজোমের দুটি নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে নির্দিষ্ট অংশে সমতুল্য জেনেটিক খণ্ডের পারস্পরিক আদান-প্রদানকে ক্রসিং ওভার বলে।
- উৎসেচক: ক্রসিং ওভার একটি উৎসেচক-নিয়ন্ত্রিত জৈবরাসায়নিক বিক্রিয়া, যা রিকম্বিনেস (Recombinase) নামক একটি জটিল উৎসেচক কমপ্লেক্স (এন্ডোনিউক্লিয়েজ ও ডিএনএ লাইগেজ) দ্বারা সম্পন্ন হয়। এর ফলে নতুন জিনগত পুনর্যোজন ও বৈচিত্র্য সৃষ্টি হয়।

(খ) কায়াজমা ও প্রান্তীয়করণ: [২ নম্বর]
- কায়াজমা (Chiasmata): মিয়োসিস-১ এর ডিপ্লোটিন উপদশায় সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স দ্রবীভূত হলে সমসংস্থ ক্রোমোজোম দুটি বিকর্ষিত হয়ে আলাদা হতে থাকে। কিন্তু ক্রসিং ওভারের স্থানগুলিতে ক্রোমাটিড দুটি সংযুক্ত অবস্থায় থেকে যায়। এই X-আকৃতির দৃশ্যমান সংযোগস্থলগুলিকে কায়াজমা বলে।
- ডায়াকাইনেসিসে পরিবর্তন: প্রোফেজ-১ এর অন্তিম উপদশা ডায়াকাইনেসিসে কায়াজমাগুলি ক্রোমোজোমের মাঝখান থেকে সরে ক্রমশ প্রান্ত বা টেলোমিয়ারের দিকে পিছলে যেতে থাকে। চেইন বা জিপার খোলার মতো এই ঘটনাকে কায়াজমার প্রান্তীয়করণ (Terminalization of Chiasmata) বলে। এর ফলে ক্রোমোজোমগুলি মেটাফেজ-১ এর বিষুব তলে বিন্যস্ত হওয়ার জন্য প্রস্তুত হয়।
উদাহরণ 5
(ক) কোলচিসিন কী? এটি বিভাজনরত কোষে কীভাবে প্রভাব ফেলে এবং একে 'মাইটোটিক বিষ' বলা হয় কেন? (খ) যৌন জননকারী জীবে মিয়োসিসের তিনটি প্রধান তাৎপর্য উল্লেখ করো। [২ + ৩ = ৫ নম্বর]
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:
(ক) কোলচিসিন ও মাইটোটিক বিষ: [২ নম্বর]
- উৎস ও প্রকৃতি: কোলচিসিন হলো একটি প্রাকৃতিক অ্যালকালয়েড বা ক্ষারকল্প, যা লিলি পরিবারের অন্তর্ভুক্ত শরৎকালীন ক্রোকাস উদ্ভিদ (Colchicum autumnale) এর কন্দ ও বীজ থেকে নিষ্কাশিত হয়।
- ক্রিয়াকৌশল: কোলচিসিন সাইটোপ্লাজমের মুক্ত $\alpha$- ও $\beta$-টিউবুলিন প্রোটিন ডাইমারের সাথে আবদ্ধ হয় এবং তাদের পলিমারাইজেশন বন্ধ করে দেয়। ফলে কোষে স্পিন্ডল তন্তু গঠিত হতে পারে না।
- ফলাফল: বিভাজনরত কোষগুলি প্রোফেজ অতিক্রম করে মেটাফেজে ক্রোমোজোম ঘনীভূত করলেও স্পিন্ডল তন্তুর অভাবে তারা অ্যানাফেজে প্রবেশ করতে পারে না এবং মেটাফেজ দশায় কোষ বিভাজন চিরতরে স্তব্ধ হয়ে যায়। পরবর্তীতে সাইটোকাইনেসিস না ঘটায় একটিমাত্র নিউক্লিয়াসে ক্রোমোজোম সংখ্যা দ্বিগুণ হয়ে যায়, যাকে পলিপ্লয়েডি (Polyploidy, $2n \to 4n$) বলে। কোষ বিভাজনকে বিষাক্তভাবে স্তব্ধ করে বলে একে মাইটোটিক বিষ (Mitotic poison) বলা হয়।

(খ) মিয়োসিসের তিনটি প্রধান জৈবিক তাৎপর্য: [৩ নম্বর]
১. নির্দিষ্ট ক্রোমোজোম সংখ্যার ধ্রুবকত্ব রক্ষা: মিয়োসিস বিভাজনের মাধ্যমে ডিপ্লয়েড ($2n$) জনন মাতৃকোষ থেকে হ্যাপ্লয়েড ($n$) জননকোষ (শুক্রাণু, ডিম্বাণু বা রেণু) তৈরি হয়। পরবর্তীতে নিষেকের সময় দুটি হ্যাপ্লয়েড গ্যামেটের মিলনে জাইগোটে পুনরায় প্রজাতির নির্দিষ্ট ডিপ্লয়েড ($n + n = 2n$) সংখ্যা পুনরুদ্ধার হয়। মিয়োসিস না ঘটলে প্রতি প্রজন্মে ক্রোমোজোম সংখ্যা জ্যামিতিক হারে দ্বিগুণ হতে থাকত ($2n \to 4n \to 8n$)।
২. জিনগত বৈচিত্র্য ও প্রকরণ (Variation) সৃষ্টি: মিয়োসিসের দুটি ঘটনা নতুন জিনগত বিন্যাস তৈরি করে: (i) প্যাকাইটিন উপদশায় নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে ক্রসিং ওভার, এবং (ii) মেটাফেজ-১ ও অ্যানাফেজ-১ এ সমসংস্থ ক্রোমোজোমগুলির স্বাধীন বিন্যাস। এই প্রকরণই প্রাকৃতিক নির্বাচন ও জৈব বিবর্তনের প্রধান কাঁচামাল।
৩. গ্যামেট ও স্পোর উৎপাদন: উদ্ভিদে রেণু উৎপাদন এবং প্রাণীদের শুক্রাণু ও ডিম্বাণু উৎপাদনের মাধ্যমে প্রজাতির বংশধারাকে অক্ষুণ্ণ রাখে।
উদাহরণ 6
নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলির জন্য একটি শব্দ বা সুনির্দিষ্ট বৈজ্ঞানিক পরিভাষা লেখো: (i) ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ারে অবস্থিত চাকতির মতো প্রোটিন যা স্পিন্ডল তন্তুর সাথে যুক্ত হয়। (ii) কোষ চক্রের যে দশায় প্রাণী কোষে সেন্ট্রিওলের দ্বিত্বায়ন ঘটে। (iii) জাইগোটিনে সমসংস্থ ক্রোমোজোমের মাঝে গঠিত মইয়ের মতো প্রোটিন কাঠামো। (iv) উদ্ভিদ সাইটোকাইনেসিসে গলগি ভেসিকল ও মাইক্রোটিউবিউল সহযোগে গঠিত প্রাথমিক গঠন। (v) মিয়োসিস প্রোফেজ-১ এর যে উপদশায় কায়াজমার প্রান্তীয়করণ ঘটে। [১ x ৫ = ৫ নম্বর]
ধাপে ধাপে সমাধান / উত্তর:
সুনির্দিষ্ট জৈবিক পরিভাষা: [প্রতিটি ১ নম্বর]
১. কাইনেটোকোর (Kinetochore): ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ারের বহিঃতলে অবস্থিত তিনস্তরবিশিষ্ট চাকতির মতো প্রোটিন গঠন যা স্পিন্ডল তন্তুকে ক্রোমোজোমের সাথে যুক্ত করে।
২. S দশা (সংশ্লেষ দশা / Synthesis Phase): ইন্টারফেজের যে দশায় নিউক্লিয়াসে DNA প্রতিলিপিকরণের সাথে সাথে প্রাণী কোষের সাইটোপ্লাজমে সেন্ট্রিওলের দ্বিত্বায়ন ঘটে।
৩. সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স (Synaptonemal Complex): জাইগোটিন দশায় সমসংস্থ ক্রোমোজোম জোড়কে স্থিরভাবে সংযুক্ত রাখার জন্য গঠিত ত্রিস্তরীয় প্রোটিন জালিকাকার মই।
৪. ফ্র্যাগমোপ্লাস্ট (Phragmoplast / কোষ পাত): উদ্ভিদ কোষের সাইটোকাইনেসিসের সময় বিষুব অঞ্চলে গলগি ভেসিকল ও মাইক্রোটিউবিউল সহযোগে গঠিত প্রাথমিক কাঠামো যা মধ্যপর্দায় রূপান্তরিত হয়।
৫. ডায়াকাইনেসিস (Diakinesis): মিয়োসিস-১ এর প্রোফেজ-১ এর পঞ্চম ও অন্তিম উপদশা যেখানে কায়াজমাগুলির প্রান্তীয়করণ সম্পন্ন হয়।

সাধারণ ভুলত্রুটি ও সতর্কতা (Common Traps)

সাধারণ ভুল ধারণা

ভাবা যে S দশায় DNA প্রতিলিপিকরণের সাথে সাথে ক্রোমোজোম সংখ্যাও দ্বিগুণ হয়ে যায়।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

S দশায় DNA এর পরিমাণ 2C থেকে 4C তে দ্বিগুণ হয়, কিন্তু ক্রোমোজোম সংখ্যা কঠোরভাবে 2n থাকে। কারণ প্রতিলিপিকৃত নতুন সিস্টার ক্রোমাটিড দুটি একটিমাত্র সেন্ট্রোমিয়ারে যুক্ত থাকে; সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত না হওয়া পর্যন্ত তারা একক ক্রোমোজোম হিসেবেই গণ্য হয়।

সাধারণ ভুল ধারণা

মাইটোসিসের অ্যানাফেজ এবং মিয়োসিস-১ এর অ্যানাফেজ-১ এর মধ্যে বিভ্রান্ত হওয়া।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

মাইটোসিসের অ্যানাফেজে প্রতিটি ক্রোমোজোমের সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত হয়ে দুটি সিস্টার ক্রোমাটিড আলাদা হয়। কিন্তু মিয়োসিস-১ এর অ্যানাফেজ-১ এ সেন্ট্রোমিয়ার কখনোই বিভক্ত হয় না; সমসংস্থ ক্রোমোজোম জোড়টি কেবল পরস্পরের থেকে পৃথক হয়।

সাধারণ ভুল ধারণা

মনে করা যে উদ্ভিদ ও প্রাণী কোষে একই প্রক্রিয়ায় সাইটোকাইনেসিস সম্পন্ন হয়।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

প্রাণী কোষে অনমনীয় প্রাচীর না থাকায় অ্যাক্টিন-মায়োসিন সংকোচনশীল বলয় দিয়ে ক্লিভেজ খাঁজ সৃষ্টির মাধ্যমে সেন্ট্রিপেটাল (বাইরে থেকে ভেতরে) সাইটোকাইনেসিস ঘটে। উদ্ভিদ কোষে অনমনীয় সেলুলোজ প্রাচীর থাকায় ফ্র্যাগমোপ্লাস্ট বরাবর গলগি ভেসিকল জমে সেন্ট্রিফিউগাল (ভেতর থেকে বাইরে) পদ্ধতিতে কোষ পাত গঠিত হয়।

সাধারণ ভুল ধারণা

মনে করা যে মিয়োসিস-১ ও মিয়োসিস-২ এর মধ্যবর্তী ইন্টারকাইনেসিসে DNA রেপ্লিকেশন ঘটে।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

ইন্টারকাইনেসিস হলো মিয়োসিস-১ ও ২ এর মধ্যবর্তী একটি ক্ষণস্থায়ী প্রস্তুতি দশা যেখানে সেন্ট্রোজোম প্রতিলিপিত হয় কিন্তু কোনো DNA প্রতিলিপিকরণ ঘটে না (S দশা সম্পূর্ণরূপে অনুপস্থিত থাকে)।

সাধারণ ভুল ধারণা

ভাবা যে ক্রসিং ওভার একই ক্রোমোজোমের দুটি সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে ঘটে।

সঠিক পদ্ধতি ও সমাধান

প্যাকাইটিন দশায় ক্রসিং ওভার কঠোরভাবে সমসংস্থ ক্রোমোজোমদ্বয়ের দুটি নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে ঘটে। সিস্টার ক্রোমাটিড দুটি হুবহু অভিন্ন অনুলিপি হওয়ায় তাদের মধ্যে খণ্ড বিনিময় হলে কোনো নতুন জিনগত পুনর্যোজন তৈরি হতো না।

চিত্রগত ব্যাখ্যা ও মডেল

কোষ চক্র ও কোষ বিভাজন (Cell Cycle & Division) WBCHSE Class 11 Biology • Unit III: অধ্যায় ১০ • আণবিক রূপতত্ত্ব ও ক্রিয়াকৌশল ১. কোষ চক্রের পর্যায়সমূহ (Cell Cycle Clock) INTERPHASE >95% Time G₀ Stage G₁ পর্যায় (কোষ বৃদ্ধি, RNA/প্রোটিন) S পর্যায় (DNA প্রতিলিপিকরণ 2C→4C) G₂ পর্যায় (টিউবুলিন, মাইটোসিস প্রস্তুতি) M পর্যায় (ক্যারিওকাইনেসিস + সাইটোকাইনেসিস) 🚨 MOLECULAR CHECKPOINTS: • G₁/S চেকপয়েন্ট (সাইক্লিন D/E-CDK) • G₂/M চেকপয়েন্ট (MPF / সাইক্লিন B-CDK1) • স্পিন্ডল চেকপয়েন্ট (SAC / কাইনেটোকোর) ২. মাইটোসিস বিভাজন (সমবিভাজন) 1. PROPHASE (আদ্যদশা / पूर्वावस्था) • প্রোফেজ: ক্রোমোসোম ঘনীভবন, স্পিন্ডল গঠন • Nuclear membrane, nucleolus, ER & Golgi dissolve 2. METAPHASE (মধ্যদশা / मध्यावस्था) • মেটাফেজ: নিরক্ষীয় প্লেট (কাইনেটোকোর বন্ধন) • Kinetochores attach to bipolar spindle fibers 3. ANAPHASE (পশ্চাদ্দশা / पश्चावस्था) • অ্যানাফেজ: সেন্ট্রোমিয়ার বিভাজন, মেরু চলন • Daughter chromosomes assume V, L, J, I shapes 4. TELOPHASE & CYTOKINESIS • টেলোফেজ ও সাইটোকাইনেসিস (খাঁজ / কোষ পাত) • Animal: Cleavage furrow | Plant: Cell plate 🔬 MITOSIS EQUATIONAL VALUE: • ফলাফল: ২টি সমবৈশিষ্ট্যসম্পন্ন ডিপ্লয়েড (2n) অপত্য • Colchicine drug arrests cells at Metaphase (polyploidy) ৩. মিয়োসিস-১ প্রোফেজ-১ ও ক্রসিং ওভার 1. Leptotene (লেপ্টোটিন / तनुपट्ट) • লেপ্টোটিন: ক্রোমাটিন সূক্ষ্ম জালক ঘনীভবন 2. Zygotene (জাইগোটিন / युग्मपट्ट) • জাইগোটিন: সাইন্যাপসিস (বাইভ্যালেন্ট / টেট্রাড) • Synaptonemal Complex forms zipper 3. Pachytene (প্যাকাইটিন / स्थूलपट्ट) ★ • প্যাকাইটিন: ক্রসিং ওভার ও রিকম্বিনেস • Non-sister chromatids exchange alleles via Recombinase 4. Diplotene (ডিপ্লোটিন / द्विपट्ट) • ডিপ্লোটিন: কায়াজমা (X-আকৃতি) গঠন • Dissolution of synaptonemal complex; Dictyotene 5. Diakinesis (ডায়াকাইনেসিস / पारगतिक्रम) • ডায়াকাইনেসিস: কায়াজমার প্রান্তীয়করণ 🧬 MEIOTIC REDUCTION & VARIATION: • ফলাফল: ৪টি জিনগতভাবে স্বতন্ত্র হ্যাপ্লয়েড (n) জননকোষ • Conservation of chromosome species number (2n→n) • Generates raw material for evolution via crossing over

অধ্যায় সারসংক্ষেপ ও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়

মূল বিষয় 1
কোষ চক্র হলো ধারাবাহিক আণবিক ও কোষীয় ঘটনাবলি যার মাধ্যমে একটি কোষ জিনোম দ্বিগুণ করে, সাইটোপ্লাজমীয় উপাদান তৈরি করে এবং দুটি অপত্য কোষে বিভাজিত হয়। মানব কোষে কালচারে চক্র সম্পন্ন হতে প্রায় ২৪ ঘণ্টা লাগে, যার ৯৫% সময় ইন্টারফেজে অতিবাহিত হয়।
মূল বিষয় 2
ইন্টারফেজের তিনটি উপদশা রয়েছে: G1 (প্রথম বৃদ্ধি দশা, RNA ও প্রোটিন সংশ্লেষ), S (সংশ্লেষ দশা, DNA প্রতিলিপিকরণ 2C→4C কিন্তু ক্রোমোসোম সংখ্যা 2n থাকে; সেন্ট্রিওল দ্বিত্বায়ন ঘটে), এবং G2 (দ্বিতীয় বৃদ্ধি দশা, টিউবুলিন প্রোটিন ও মাইটোসিসের প্রস্তুতি)।
মূল বিষয় 3
যেসব কোষ আর বিভাজিত হয় না তারা G1 দশা ত্যাগ করে নিষ্ক্রিয় G0 কোয়াইট দশায় প্রবেশ করে; সেখানে তারা শারীরবৃত্তীয়ভাবে সক্রিয় থাকলেও কোষ বিভাজনে অংশ নেয় না।
মূল বিষয় 4
কোষ চক্রের অগ্রগতি সাইক্লিন ও সাইক্লিন-নির্ভর কাইনেজ (CDK) দ্বারা তিনটি প্রধান চেকপয়েন্টে নিয়ন্ত্রিত হয়: G1/S চেকপয়েন্ট (রেস্ট্রিকশন পয়েন্ট), G2/M চেকপয়েন্ট এবং স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলি চেকপয়েন্ট (SAC)।
মূল বিষয় 5
মাইটোসিস হলো সমবিভাজন যা দেহকোষে ঘটে এবং চারটি ধারাবাহিক পর্যায়ে বিভক্ত: প্রোফেজ (ঘনীভবন), মেটাফেজ (নিরক্ষীয় প্লেটে বিন্যাস), অ্যানাফেজ (সেন্ট্রোমিয়ার বিভাজন ও মেরু চলন) এবং টেলোফেজ (পুনর্গঠন)।
মূল বিষয় 6
মেটাফেজ দশায় ক্রোমোজোমগুলি সর্বাধিক ঘনীভূত, সুনির্দিষ্ট ও নিরক্ষীয় প্লেটে অবস্থান করায় এটি ক্রোমোসোমের রূপতত্ত্ব ও ক্যারিওটাইপ অধ্যয়নের জন্য সর্বোত্তম দশা।
মূল বিষয় 7
অ্যানাফেজে সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত হওয়ায় সিস্টার ক্রোমাটিডগুলি পৃথক হয়ে অপত্য ক্রোমোজোমে পরিণত হয় এবং সেন্ট্রোমিয়ারের অবস্থান অনুযায়ী V, L, J বা I আকৃতি ধারণ করে।
মূল বিষয় 8
সাইটোকাইনেসিস: প্রাণী কোষে অ্যাক্টিন-মায়োসিন বলয় দ্বারা ক্লিভেজ খাঁজ সৃষ্টির মাধ্যমে সেন্ট্রিপেটাল (বাইরে থেকে ভেতরে) পদ্ধতিতে ঘটে; উদ্ভিদ কোষে অনমনীয় প্রাচীর থাকায় গলগি ভেসিকল সহযোগে ফ্র্যাগমোপ্লাস্ট বরাবর সেন্ট্রিফিউগাল (ভেতর থেকে বাইরে) পদ্ধতিতে কোষ পাত তৈরি হয়।
মূল বিষয় 9
মিয়োসিস হলো ডিপ্লয়েড জনন মাতৃকোষের হ্রাসবিভাজন, যেখানে একবার ডিএনএ রেপ্লিকেশনের পর দুটি ধারাবাহিক নিউক্লীয় বিভাজন (মিয়োসিস-১ ও ২) ঘটে এবং চারটি জিনগতভাবে স্বতন্ত্র হ্যাপ্লয়েড (n) অপত্য জননকোষ উৎপন্ন হয়।
মূল বিষয় 10
মিয়োসিস-১ এর প্রোফেজ-১ অত্যন্ত দীর্ঘ এবং পাঁচটি উপদশায় বিভক্ত: লেপ্টোটিন (ঘনীভবন), জাইগোটিন (সাইন্যাপটোনিমাল কমপ্লেক্স দ্বারা সমসংস্থ ক্রোমোসোমের সাইন্যাপসিস বা বাইভ্যালেন্ট গঠন), প্যাকাইটিন (রিকম্বিনেস উৎসেচক দ্বারা নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে ক্রসিং ওভার), ডিপ্লোটিন (কায়াজমা গঠন) এবং ডায়াকাইনেসিস (কায়াজমার প্রান্তীয়করণ)।
মূল বিষয় 11
অ্যানাফেজ-১ এ সমসংস্থ ক্রোমোসোমগুলি পৃথক হয়ে বিপরীত মেরুতে যায়, সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত হয় না (ক্রোমোসোম সংখ্যা 2n→n হয়)। মিয়োসিস-২ হলো সমবিভাজন যেখানে সিস্টার ক্রোমাটিডগুলি সেন্ট্রোমিয়ার বিভাজনের মাধ্যমে পৃথক হয়।
মূল বিষয় 12
তাৎপর্য: মাইটোসিস দৈহিক বৃদ্ধি, ক্ষত নিরাময় ও সমগুণসম্পন্ন অপত্য উৎপাদনে সাহায্য করে; মিয়োসিস জনুক্রমে ক্রোমোজোম সংখ্যার ধ্রুবকত্ব রক্ষা করে এবং ক্রসিং ওভার ও স্বাধীন বিন্যাসের মাধ্যমে নতুন প্রকরণ সৃষ্টি করে বিবর্তনে সহায়তা করে।

স্ব-মূল্যায়ন অনুশীলন (Check Your Understanding)

মূল ধারণাগত স্পষ্টতা যাচাই করার জন্য অনুশীলন প্রশ্ন। উত্তর দেখার আগে নিজে সমাধান করার চেষ্টা করো।

1
মিয়োসিস-১ কে 'হ্রাসমূলক বিভাজন' কিন্তু মিয়োসিস-২ কে 'সমবিভাজন' বলা হয় কেন?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: মিয়োসিস-১ এ সেন্ট্রোমিয়ার বিভক্ত না হয়ে অটুট সমসংস্থ ক্রোমোজোম জোড় পরস্পর থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, যার ফলে প্রতিটি অপত্য কোষে ক্রোমোজোম সংখ্যা মাতৃকোষের অর্ধেকে নেমে আসে (2n থেকে n); তাই এটি হ্রাসমূলক বিভাজন। পক্ষান্তরে, মিয়োসিস-২ এ মাইটোসিসের মতোই সেন্ট্রোমিয়ারগুলি অনুদৈর্ঘ্যভাবে বিভক্ত হয়ে সিস্টার ক্রোমাটিডগুলিকে অপত্য ক্রোমোজোম হিসেবে পৃথক করে, ফলে ক্রোমোজোম সংখ্যা হ্যাপ্লয়েড (n) বজায় থাকে; তাই এটি সমবিভাজন।
2
যদি কোনো কোষে ক্যারিওকাইনেসিসের পর সাইটোকাইনেসিস না ঘটে, তবে কী পরিণতি ঘটবে?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: ক্যারিওকাইনেসিসের পর সাইটোকাইনেসিস না ঘটলে নিউক্লিয়াসগুলি পৃথক দুটি কোষে বিভক্ত না হয়ে একটিই কোষের সাইটোপ্লাজমে অবস্থান করে। এর ফলে বহুনিউক্লিয়াসযুক্ত কোষ তৈরি হয়, যাকে প্রাণী কোষে সিনসাইটিয়াম (Syncytium) এবং উদ্ভিদ বা কলাই সিনোসাইট (Coenocyte) বলা হয়। যেমন ডাবের তরল এন্ডোস্পার্ম।
3
স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলি চেকপয়েন্ট (SAC) মাইটোসিসে কীভাবে জিনোমের সমতা রক্ষা করে?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: স্পিন্ডল অ্যাসেম্বলি চেকপয়েন্ট (SAC) মেটাফেজ থেকে অ্যানাফেজে উত্তরণের সন্ধিক্ষণে নজরদারি চালায়। এটি নিশ্চিত করে যে প্রতিটি ক্রোমোজোমের কাইনেটোকোর উভয় মেরু থেকে আগত স্পিন্ডল তন্তুর সাথে সঠিকভাবে ও টানটান অবস্থায় সংযুক্ত হয়েছে কিনা। যদি একটিমাত্র কাইনেটোকোরও অসংযুক্ত থাকে, তবে SAC সংকেত পাঠিয়ে অ্যানাফেজ-প্রমোটিং কমপ্লেক্স (APC/C) এর কার্যকারিতা আটকে দেয়; ফলে সেন্ট্রোমিয়ারের কোহেসিন প্রোটিন ভাঙতে পারে না এবং অ্যানাফেজিক নন-ডিসজাংশন ও অ্যানিউপ্লয়েডি রোধ হয়।
4
সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে খণ্ড বিনিময় ঘটলে কেন নতুন জিনগত প্রকরণ সৃষ্টি হয় না?
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: সিস্টার ক্রোমাটিড দুটি S দশায় একটিমাত্র মূল DNA অণুর হুবহু প্রতিলিপিকরণ দ্বারা তৈরি হয়; ফলে তাদের প্রতিটি জিন লোকাসে অবিকল একই অ্যালিল উপস্থিত থাকে। দুটি সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে খণ্ড বিনিময় ঘটলে কেবল দুটি অভিন্ন DNA খণ্ড পরস্পর প্রতিস্থাপিত হয়, যার ফলে জিনের কোনো নতুন সমন্বয় গঠিত হয় না। কেবল নন-সিস্টার ক্রোমাটিডের মধ্যে খণ্ড বিনিময় হলেই পিতা ও মাতার ভিন্ন অ্যালিলের পুনর্যোজন ঘটে এবং নতুন প্রকরণ সৃষ্টি হয়।
5
মানবদেহে G0 শান্ত দশার শারীরবৃত্তীয় ভূমিকা কী? দুটি ভিন্ন কলায় এর আচরণের উদাহরণ দাও।
উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখুন
উত্তর: G0 দশা কোষকে শক্তি-ক্ষয়কারী বিভাজন চক্র থেকে মুক্ত রেখে তার বিশেষায়িত শারীরবৃত্তীয় কাজ সম্পাদন করতে দেয়। উদাহরণ: (১) হৃদপেশি কোষ এবং কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের নিউরোনগুলি স্থায়ীভাবে G0 দশায় অবস্থান করে এবং প্রাপ্তবয়স্ক দেহে কখনোই বিভাজিত হয় না। (২) যকৃতের হেপাটোসাইট কোষগুলি অস্থায়ী বা পরিবর্তনশীল G0 দশায় থাকে; সাধারণ অবস্থায় তারা বিভাজিত হয় না, কিন্তু যকৃতের কোনো অংশ কেটে বাদ দিলে বা ক্ষতিগ্রস্ত হলে তারা পুনরায় G1 দশায় প্রবেশ করে মাইটোসিসের মাধ্যমে হারানো কলা পুনরুজ্জীবিত করে।
অধ্যায় পড়া শেষ হয়েছে?
অনুশীলন শুরু করো

অনলাইন মক টেস্ট দিয়ে প্রস্তুতি যাচাই করো

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) পাঠ্যক্রম অনুযায়ী বহু বিকল্পীয় প্রশ্ন (MCQ) সমাধান করো। তাৎক্ষণিক ফলাফল, সঠিক ব্যাখ্যা এবং নিজের স্কোর জেনে নাও।

শ্রেণি 11 Biology — সকল অধ্যায়

অধ্যায় 1: সজীব বিশ্ব অধ্যায় 2: জীবের শ্রেণিবিন্যাস অধ্যায় 3: উদ্ভিদ রাজ্য অধ্যায় 4: প্রাণী রাজ্য অধ্যায় 5: সপুষ্পক উদ্ভিদের অঙ্গসংস্থান অধ্যায় 6: সপুষ্পক উদ্ভিদের অন্তর্গঠন অধ্যায় 7: প্রাণীদের গঠনগত সংগঠন অধ্যায় 8: কোষ: জীবনের একক অধ্যায় 9: জৈব অণুসমূহ অধ্যায় 10: কোষ চক্র ও কোষ বিভাজন অধ্যায় 11: উচ্চশ্রেণির উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষ অধ্যায় 12: উদ্ভিদে শ্বসন অধ্যায় 13: উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও পরিবর্ধন অধ্যায় 14: পরিপাক ও শোষণ অধ্যায় 15: শ্বাসকার্য ও গ্যাসীয় বিনিময় অধ্যায় 16: দেহ তরল ও সংবহন অধ্যায় 17: রেচন পদার্থ ও তাদের নিষ্কাশন অধ্যায় 18: চলন ও গমন অধ্যায় 19: স্নায়বিক নিয়ন্ত্রণ ও সমন্বয় অধ্যায় 20: রাসায়নিক সমন্বয় ও নিয়ন্ত্রণ

AI সহায়ক

তাত্ক্ষণিক সমাধান

কোষ চক্র ও কোষ বিভাজন অধ্যায়ে কোনো প্রশ্ন বা সন্দেহ আছে? আমাদের AI শিক্ষক থেকে সহজ সমাধান ও ব্যাখ্যা নিন।