69. जीव विज्ञान: कोशिका, पादप अंग, पादप पोषण और प्रजनन, मानव कार्यिकी, भोजन और पोषण, प्रतिरक्षा और रोग, सूक्ष्मजीव, किण्वन, जैव प्रौद्योगिकी और आनुवंशिक अभियांत्रिकी, आनुवंशिक रूप से परिवर्तित जीवों की नैतिकता, टीके, क्रिस्पर, संदेशवाहक आरएनए और कृत्रिम अंग — पूर्ण नोट्स

मूल मुख्य बिंदु

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   कोशिका — जीवन की मूलभूत इकाई

   • प्रोकैरियोटिक (जीवाणु, आर्किया) में झिल्ली-बद्ध केंद्रक और अंगक नहीं होते
   • यूकैरियोटिक (पादप, जंतु, कवक) में सच्चा केंद्रक और झिल्ली-बद्ध अंगक होते हैं
   • यूकैरियोटिक अंगकों में माइटोकॉन्ड्रिया, ER और गॉल्जी उपकरण शामिल हैं
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   प्रकाश-संश्लेषण

   • समीकरण: 6CO₂ + 6H₂O + प्रकाश → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
   • हरितलवक में होता है — प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाएँ थाइलेकॉइड में; केल्विन चक्र स्ट्रोमा में
   • क्लोरोफिल a और b लाल व नीली प्रकाश अवशोषित करते हैं; हरा परावर्तित करते हैं
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   मानव पाचन तंत्र

   • मुख (एमाइलेज — स्टार्च) → आमाशय (पेप्सिन, HCl — प्रोटीन) → छोटी आंत (लाइपेज, ट्रिप्सिन, पित्त) → बड़ी आंत (जल अवशोषण)
   • इंसुलिन (बीटा कोशिकाएँ, अग्न्याशय) रक्त ग्लूकोज़ घटाती है
   • ग्लूकागॉन (अल्फा कोशिकाएँ) रक्त ग्लूकोज़ बढ़ाता है
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   रक्त समूह — ABO प्रणाली

   • लैंडस्टेनर द्वारा 1900 में खोज (नोबेल 1930)
   • A, B, AB (सार्वत्रिक ग्राही — कोई एंटीबॉडी नहीं), O (सार्वत्रिक दाता — कोई प्रतिजन नहीं)
   • गर्भावस्था में Rh-असंगति नवजात हेमोलिटिक रोग उत्पन्न करती है
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   प्रतिरक्षा

   • जन्मजात — अविशिष्ट: त्वचा, फैगोसाइट, सूजन, बुखार
   • अनुकूलशील — B लिम्फोसाइट एंटीबॉडी बनाते हैं; T लिम्फोसाइट संक्रमित कोशिकाएँ नष्ट करते हैं
   • स्मृति कोशिकाएँ — पुनः संपर्क पर तीव्र प्रतिक्रिया; टीकाकरण का आधार
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   टीके

   • कमज़ोर/निष्क्रिय रोगाणु या प्रतिजन देकर रोग उत्पन्न किए बिना प्रतिरक्षा स्मृति बनाते हैं
   • प्रकार: जीवित क्षीण (BCG, OPV), निष्क्रिय (IPV, फ्लू), उप-इकाई (हेपेटाइटिस B)
   • mRNA टीके — दिसंबर 2020 में COVID-19 के लिए पहली बार स्वीकृत
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   CRISPR-Cas9

   • जीवाणु की प्रतिरक्षा प्रणाली से विकसित जीन संपादन उपकरण
   • डौडना और शार्पेंटियर द्वारा विकसित — रसायन नोबेल 2020
   • गाइड RNA, Cas9 प्रोटीन को DNA के विशिष्ट स्थान पर ले जाकर काटता है — जीन सम्मिलन, विलोपन या प्रतिस्थापन संभव
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   आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव (GMO)

   • आनुवंशिक अभियांत्रिकी द्वारा DNA में संशोधित जीव
   • Bt कपास — भारत की पहली स्वीकृत GMO फसल (2002); ~90% कपास क्षेत्र; कीटनाशक उपयोग ~40% कम
   • विवाद: Bt बैंगन (2010 में स्वीकृति, फिर रोक); गोल्डन राइस अभी भी अटकी हुई है
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   किण्वन

   • सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बनिक पदार्थों का अवायवीय विघटन
   • अल्कोहलिक: ग्लूकोज़ → इथेनॉल + CO₂ (यीस्ट) — बियर, बायोइथेनॉल, रोटी
   • लैक्टिक एसिड: ग्लूकोज़ → लैक्टिक एसिड (जीवाणु) — दही, पनीर
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    जैव प्रौद्योगिकी

    • WHO परिभाषा: उत्पाद व प्रक्रियाओं के लिए जैविक प्रणालियों का उपयोग
    • पारंपरिक: चयनात्मक प्रजनन, किण्वन; आधुनिक: पुनर्संयोजित DNA, जीन संपादन, ऊतक संवर्धन
    • भारत का जैव प्रौद्योगिकी क्षेत्र: $137 अरब (2023); $300 अरब लक्ष्य 2030
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    कृत्रिम अंग एवं जैव चिकित्सा उपकरण

    • कृत्रिम हृदय (SynCardia TAH); वेंट्रिकुलर असिस्ट डिवाइस (VAD)
    • कॉकलियर प्रत्यारोपण — श्रवण तंत्रिका उत्तेजना द्वारा श्रवण बहाली
    • 3D प्रिंटेड अंग (बायोप्रिंटिंग — शोध चरण); कृत्रिम गुर्दा (डायलिसिस मशीन)
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    सूक्ष्मजीव एवं मानव कल्याण

    • लैक्टोबैसिलस (दही); E. coli (पुनर्संयोजित इंसुलिन उत्पादन); राइजोबियम (नाइट्रोजन स्थिरीकरण)
    • पेनिसिलियम (पेनिसिलिन एंटीबायोटिक); एस्परगिलस नाइगर (सिट्रिक एसिड, सिरका)
    • वायरसों का जीन थेरेपी में एडेनोवायरल वाहक के रूप में उपयोग
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    मानव जीनोम

    • ~320 करोड़ बेस जोड़े और ~20,000–25,000 जीन
    • मानव जीनोम परियोजना — अप्रैल 2003 पूर्ण ($300 करोड़, 13 वर्ष); उपयोग: रोग जीन पहचान, व्यक्तिगत चिकित्सा
    • भारत का जीनोम इंडिया (2019) — 10,000 भारतीय जीनोम अनुक्रमण

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