मानव कोशिका क्या है। परमाणु मुक्त मानव कोशिकाएं

कोशिका केंद्रक प्रत्येक यूकेरियोटिक जीव की आवश्यक संरचना है। विभिन्न प्रकार के कार्य करता है, लेकिन इसका मुख्य उद्देश्य वंशानुगत अनुवांशिक सामग्री का भंडारण और संचरण है।

मानव शरीर की लगभग हर कोशिका में एक केंद्रक होता है। एकमात्र अपवाद प्लेटलेट्स और लाल रक्त कोशिकाएं हैं। अधिकांश कोशिकाएं मोनोन्यूक्लियर होती हैं, लेकिन, उदाहरण के लिए, मांसपेशियों के तंतुओं और न्यूरॉन्स में इनमें से कई अंग हो सकते हैं। कोशिका में केंद्रक के विभिन्न आकार हो सकते हैं - मादा अंडे में सबसे बड़ी परमाणु संरचना।

सेल नाभिक: संरचना

नाभिक की एक जटिल संरचना होती है और इसमें परमाणु झिल्ली, क्रोमैटिन, न्यूक्लियोलस और न्यूक्लियोप्लाज्म होते हैं। आइए इसके प्रत्येक भाग को अधिक विस्तार से देखें।

• कैरियोथेका, या परमाणु लिफ़ाफ़ा, वह संरचना है जो नाभिक के आंतरिक वातावरण को साइटोप्लाज्म से अलग करती है। इस खोल में बाहरी और आंतरिक झिल्लियां होती हैं, जिनके बीच एक तथाकथित पेरिन्यूक्लियर स्पेस होता है। दिलचस्प बात यह है कि खोल की बाहरी झिल्ली सीधे ग्रैन्यूलर एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्ली में जाती है, इसलिए ईपीएस टैंक और न्यूक्लियस की गुहाएं आपस में जुड़ी होती हैं। और खोल में एक डायाफ्राम द्वारा बंद परमाणु छिद्र होते हैं। वे बड़े अणुओं में प्रवेश करने के साथ-साथ कार्योप्लाज्म और साइटोप्लाज्म के बीच पदार्थों के आदान-प्रदान के लिए अभिप्रेत हैं।
• कार्योप्लाज्म एक सजातीय पदार्थ है जो नाभिक के आंतरिक गुहा को भरता है। इसमें न्यूक्लियोलस और क्रोमेटिन होता है।
• क्रोमेटिन कोशिका का आनुवंशिक पदार्थ है। इसकी संरचनात्मक इकाई न्यूक्लियोसोम है, जो एक विशिष्ट प्रोटीन, हिस्टोन के चारों ओर एक डीएनए स्ट्रैंड घाव है। एक कोशिका में आनुवंशिक पदार्थ की दो अवस्थाएँ होती हैं। हेटेरोक्रोमैटिन छोटे, घने ऑस्मोफिलिक दाने होते हैं। यूक्रोमैटिन, या ढीला क्रोमेटिन, ऐसे क्षेत्र हैं जिनमें सिंथेटिक प्रक्रियाएं सक्रिय रूप से हो रही हैं। समय के साथ, क्रोमेटिन क्रोमोसोम बनाने के लिए संघनित होता है।
• न्यूक्लियोलस एक छोटी, अंडाकार संरचना होती है जो आरएनए और प्रोटीन अणुओं के रेशों से बनी होती है। यहीं पर राइबोसोम उपइकाइयों का निर्माण होता है। केंद्रक में एक या एक से अधिक केन्द्रक हो सकते हैं, लेकिन वे केवल अविभाजित कोशिकाओं में ही देखे जा सकते हैं।

सेल नाभिक: कार्य

कार्यों को इसकी संरचना से परिचित करके निर्धारित किया जा सकता है। सबसे पहले, नाभिक कोशिका विभाजन के दौरान माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन दोनों के दौरान सूचना के वंशानुगत सेट के प्रसारण के लिए जिम्मेदार होता है। माइटोसिस के दौरान, बेटी कोशिकाओं को एक जीनोम प्राप्त होता है जो मूल कोशिका के समान होता है। अर्धसूत्रीविभाजन (मानव गठन) के दौरान, प्रत्येक कोशिका को केवल आधे गुणसूत्र सेट प्राप्त होते हैं - गुणसूत्रों का एक पूरा सेट किसी अन्य जीव के जर्म सेल के साथ संलयन के बाद ही बनता है।

इसके अलावा, सेल नाभिक चयापचय के सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक के लिए जिम्मेदार है - प्रोटीन संश्लेषण। तथ्य यह है कि सूचना, या मैट्रिक्स आरएनए, नाभिक में बनता है। फिर यह एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में प्रवेश करता है, राइबोसोम से जुड़ता है और पेप्टाइड अणु के अमीनो एसिड अनुक्रम के गठन के लिए एक मॉडल के रूप में कार्य करता है।

और जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, राइबोसोम उपइकाइयों का संश्लेषण नाभिक में किया जाता है।

सेल न्यूक्लियस: उत्पत्ति

आज तक, कई पूरी तरह से अलग परिकल्पनाएँ हैं, जिनकी मदद से वैज्ञानिक यह समझाने की कोशिश कर रहे हैं कि कोशिका में नाभिक का निर्माण कैसे हुआ। लेकिन, दुर्भाग्य से, इनमें से किसी भी कथन की अभी तक वास्तविक पुष्टि नहीं हुई है।

एक सिद्धांत है कि एक कोशिकीय संरचना के रूप में नाभिक का गठन सहजीवन और आर्किया के परिणामस्वरूप हुआ था। अन्य वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि केंद्रक एक विशिष्ट विषाणु से कोशिका के संक्रमण का परिणाम है।

सबसे पूर्ण स्पष्टीकरण में तथाकथित एक्सोमेम्ब्रेन परिकल्पना शामिल है। उनके अनुसार, विकास की प्रक्रिया में, कोशिका में एक और बाहरी कोशिका झिल्ली होती है। उसी समय, पुरानी, ​​​​आंतरिक झिल्ली नाभिक के खोल में बदल गई - समय के साथ, इसमें छिद्रों की एक जटिल प्रणाली उत्पन्न हुई, और फिर क्रोमैटिन अणु इसकी गुहा में ध्यान केंद्रित करने लगे।

हम सभी जानते हैं कि मनुष्य यूकेरियोट्स हैं। इसका मतलब यह है कि इसकी सभी कोशिकाओं में एक ऑर्गेनेल होता है जिसमें सभी अनुवांशिक जानकारी - नाभिक होता है। हालाँकि, अपवाद हैं। क्या मानव शरीर में परमाणु मुक्त कोशिकाएं हैं और जीवन के लिए उनका क्या महत्व है?

परमाणु मुक्त मानव कोशिकाएं

उनकी तुलना प्रोकैरियोट्स से नहीं की जा सकती, जिनकी एक विशिष्ट संरचना होती है। किस प्रकार का परमाणु मुक्त नहीं है - एरिथ्रोसाइट्स। इस ऑर्गेनेल के बजाय, उनमें पदार्थों का एक जटिल रासायनिक परिसर होता है जो उन्हें शरीर के लिए सबसे महत्वपूर्ण कार्य करने की अनुमति देता है। प्लेटलेट्स - प्लेटलेट्स और लिम्फोसाइट्स - भी गैर-परमाणु कोशिकाएं हैं। कोशिकाओं में कोई केंद्रक नहीं होता है, जिन्हें स्टेम सेल कहा जाता है। ये सभी संरचनाएं एक और विशेषता से एकजुट हैं। चूंकि उनके पास एक नाभिक नहीं है, वे पुनरुत्पादन करने में असमर्थ हैं। इसका मतलब है कि गैर-परमाणु कोशिकाएं, जिनके उदाहरण दिए गए थे, अपना कार्य करने के बाद मर जाती हैं, और विशेष अंगों में नए बनते हैं।

लाल रक्त कोशिकाओं

वे हमारे खून का रंग निर्धारित करते हैं। परमाणु-मुक्त रक्त कोशिकाओं, एरिथ्रोसाइट्स, का एक असामान्य आकार होता है - एक उभयलिंगी डिस्क, जो अपेक्षाकृत छोटे आकार में उनकी सतह को काफी बढ़ा देती है। लेकिन उनकी संख्या आश्चर्यजनक है: 1 वर्ग में। उनके रक्त का मिमी 5 मिलियन तक होता है! औसतन, एक एरिथ्रोसाइट चार महीने तक जीवित रहता है, जिसके बाद यह मर जाता है और प्लीहा और यकृत में निष्प्रभावी हो जाता है। लाल अस्थि मज्जा में हर सेकंड नई कोशिकाएं बनती हैं।

लाल रक्त कोशिकाओं के कार्य

इन गैर-परमाणु कोशिकाओं में नाभिक के बजाय क्या होता है? इन पदार्थों को हीम और ग्लोबिन कहा जाता है। पहला लौह युक्त है। यह न केवल रक्त को लाल रंग का बनाता है, बल्कि ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ अस्थिर यौगिक भी बनाता है। ग्लोबिन एक प्रोटीन पदार्थ है। आवेशित लौह आयन युक्त हीम अपने बड़े अणु में डूबा हुआ है। क्रिया के तंत्र के अनुसार, इन कोशिकाओं की तुलना एक निश्चित मार्ग वाली टैक्सी से की जा सकती है। फेफड़ों में, वे ऑक्सीजन जोड़ते हैं। रक्त प्रवाह के साथ, इसे सभी कोशिकाओं तक ले जाया जाता है और वहां छोड़ दिया जाता है। ऑक्सीजन की भागीदारी के साथ, कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है जो एक व्यक्ति जीवन को चलाने के लिए उपयोग करता है। खाली स्थान तुरंत कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जो विपरीत दिशा में - फेफड़ों में जाता है, जहां इसे निकाला जाता है। यह प्रक्रिया जीवन के लिए एक आवश्यक शर्त है। यदि कोशिकाओं को ऑक्सीजन की आपूर्ति नहीं की जाती है, तो उनकी क्रमिक मृत्यु होती है। यह समग्र रूप से जीव के लिए जानलेवा हो सकता है।

एरिथ्रोसाइट्स एक और महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। उनकी झिल्लियों पर एक प्रोटीन मार्कर होता है जिसे आरएच फैक्टर कहा जाता है। ब्लड ग्रुप की तरह यह इंडिकेटर ब्लड ट्रांसफ्यूजन, प्रेग्नेंसी, डोनेशन और सर्जिकल ऑपरेशन के दौरान बहुत महत्वपूर्ण होता है। इसे स्थापित किया जाना चाहिए, क्योंकि असंगति के मामले में, तथाकथित आरएच संघर्ष हो सकता है। यह एक सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया है, लेकिन इससे भ्रूण या अंगों की अस्वीकृति हो सकती है।

खराब पोषण, बुरी आदतें, प्रदूषित हवा लाल रक्त कोशिकाओं के विनाश का कारण बन सकती हैं। नतीजतन, एक गंभीर बीमारी होती है, जिसे एनीमिया, या एनीमिया कहा जाता है। ऐसे में व्यक्ति को चक्कर आना, कमजोरी, सांस फूलना, टिनिटस महसूस होता है। ऑक्सीजन की कमी व्यक्ति की शारीरिक और मानसिक गतिविधियों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है। यह गर्भावस्था के दौरान विशेष रूप से खतरनाक है। यदि गर्भनाल के माध्यम से भ्रूण को अपर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति की जाती है, तो इससे इसके विकास में गंभीर गड़बड़ी हो सकती है।

प्लेटलेट्स की संरचना

गैर-परमाणु कोशिकाओं, प्लेटलेट्स को प्लेटलेट्स भी कहा जाता है। निष्क्रिय अवस्था में, उनके पास वास्तव में एक सपाट आकार होता है, जो लेंस जैसा दिखता है। लेकिन जब बर्तन क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो वे सूज जाते हैं, गोल हो जाते हैं, बाहरी परत की अस्थिर वृद्धि होती है - स्यूडोपोडिया। प्लेटलेट्स बनते हैं और लंबे समय तक नहीं रहते - 10 दिनों तक, तिल्ली में बेअसर हो जाते हैं।

थ्रोम्बस गठन की प्रक्रिया

प्लेटलेट मैट्रिक्स में थ्रोम्बोप्लास्टिन नामक एंजाइम होता है। यदि जहाजों की अखंडता का उल्लंघन होता है, तो यह प्लाज्मा में प्रकट होता है। इसकी क्रिया के तहत, रक्त प्रोटीन प्रोथ्रोम्बिन अपने सक्रिय रूप में गुजरता है, बदले में फाइब्रिनोजेन पर कार्य करता है। नतीजतन, यह पदार्थ अघुलनशील अवस्था में चला जाता है। यह प्रोटीन फाइब्रिन में बदल जाता है। इसके धागे बारीकी से आपस में जुड़े होते हैं और एक थ्रोम्बस बनाते हैं। रक्त जमावट की सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया रक्त की हानि को रोकती है। हालांकि, पोत के अंदर खून का थक्का बनना बहुत खतरनाक है। इससे इसका टूटना और शरीर की मृत्यु भी हो सकती है। जमावट प्रक्रिया के उल्लंघन को हीमोफिलिया कहा जाता है। यह वंशानुगत बीमारी प्लेटलेट्स की अपर्याप्त संख्या की विशेषता है और अत्यधिक रक्त हानि की ओर ले जाती है।

मूल कोशिका

इन परमाणु-मुक्त कोशिकाओं को एक कारण से स्टेम सेल कहा जाता है। वे वास्तव में अन्य सभी के लिए आधार हैं। उन्हें "आनुवंशिक रूप से शुद्ध" भी कहा जाता है। स्टेम सेल सभी ऊतकों और अंगों में पाए जाते हैं, लेकिन अस्थि मज्जा में सबसे अधिक होता है। जहां आवश्यक हो वहां वे अखंडता की बहाली में योगदान करते हैं। तने नष्ट होने पर किसी अन्य में बदल जाते हैं। ऐसा लगता है कि इस तरह के जादुई तंत्र की उपस्थिति में, एक व्यक्ति को हमेशा के लिए रहना चाहिए। ऐसा क्यों नहीं होता? बात यह है कि उम्र के साथ स्टेम सेल भेदभाव की तीव्रता काफी कम हो जाती है। वे अब नष्ट हुए ऊतक को पुनर्स्थापित करने में सक्षम नहीं हैं। लेकिन एक और खतरा भी है। स्टेम सेल के कैंसर कोशिकाओं में बदलने की उच्च संभावना है, जो अनिवार्य रूप से किसी भी जीवित जीव की मृत्यु का कारण बनेगी।

परमाणु-मुक्त कोशिकाएं: उदाहरण और अंतर

प्रकृति में, परमाणु मुक्त कोशिकाएँ काफी सामान्य हैं। उदाहरण के लिए, नीले-हरे शैवाल और बैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स हैं। लेकिन, परमाणु मुक्त मानव कोशिकाओं के विपरीत, वे अपनी जैविक भूमिका को पूरा करने के बाद मरते नहीं हैं। तथ्य यह है कि प्रोकैरियोट्स में आनुवंशिक सामग्री होती है। इसलिए, वे विभाजित करने में सक्षम हैं, जो मातृ कोशिका की दो अनुवांशिक प्रतियां बनाकर होता है। प्रोकैरियोट्स की वंशानुगत जानकारी एक गोलाकार डीएनए अणु द्वारा दर्शायी जाती है, जो विभाजित होने से पहले दोगुनी हो जाती है। नाभिक के इस अनुरूप को न्यूक्लियॉइड भी कहा जाता है। पौधों में, जीवित कोशिकाएं परमाणु मुक्त होती हैं - छलनी ट्यूब।

तो, परमाणु-मुक्त मानव कोशिकाएं विभाजित करने में असमर्थ हैं, इसलिए वे अपना कार्य करने से पहले थोड़े समय के लिए मौजूद रहती हैं। उसके बाद, उनका विनाश और इंट्रासेल्युलर पाचन होता है। इनमें गठित तत्व (एरिथ्रोसाइट्स), प्लेटलेट्स (प्लेटलेट्स) और स्टेम सेल शामिल हैं।

ब्राउन ने कर्नेल के कार्यों के बारे में कोई अनुमान नहीं लगाया। 1838 में, मथियास श्लेडेन ने सुझाव दिया कि नाभिक नई कोशिकाओं के निर्माण में शामिल है, इसलिए उन्होंने नाभिक को संदर्भित करने के लिए "साइटोब्लास्ट" (सेल बिल्डर) शब्द पेश किया। उन्हें यकीन था कि वह "साइटोब्लास्ट्स" के आसपास नई कोशिकाओं के संयोजन का अवलोकन कर रहे थे। इस दृष्टिकोण के एक कट्टर विरोधी फ्रांज मेयेन थे, जिन्होंने पाया कि कोशिकाएं विभाजन से गुणा करती हैं, और उनका मानना ​​था कि कई कोशिकाओं में नाभिक नहीं हो सकता है। कोशिका निर्माण का विचार नए सिरे से , अर्थात्, खरोंच से, साइटोब्लास्ट के माध्यम से या अन्यथा, रॉबर्ट रेमैक (1852) और रुडोल्फ विरचो (1855) के काम का खंडन किया, जिन्होंने अंततः नए प्रतिमान को मंजूरी दी कि कोशिकाएं केवल कोशिकाओं से बन सकती हैं ("ओमनिस सेलुला ई सेलुला") . कोर के कार्य अस्पष्ट बने रहे।

संरचनाएं

पशु कोशिकाओं में नाभिक सबसे बड़ा अंग है। स्तनधारियों में केन्द्रक का व्यास लगभग होता है 6 माइक्रोग्राम, और नाभिक स्वयं कोशिका के आयतन का लगभग 10% बनाता है। नाभिक को भरने वाले चिपचिपे द्रव को न्यूक्लियोप्लाज्म कहा जाता है और रासायनिक रूप से साइटोसोल के समान होता है जो नाभिक को घेरता है।

परमाणु लिफाफा और परमाणु छिद्र

परमाणु लिफाफे में दो झिल्ली (बाहरी और आंतरिक) होते हैं, जो 10 से की दूरी पर समानांतर में स्थित होते हैं 50 एनएम. परमाणु लिफाफा पूरी तरह से नाभिक को घेरता है, कोशिका की आनुवंशिक सामग्री को साइटोप्लाज्म से अलग करता है और न्यूक्लियोप्लाज्म और साइटोप्लाज्म के बीच मैक्रोमोलेक्युलस के मुक्त प्रसार को रोकने वाले अवरोध के रूप में कार्य करता है। बाहरी परमाणु झिल्ली किसी न किसी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर) झिल्ली में बनी रहती है और राइबोसोम के साथ पंक्तिबद्ध होती है। परमाणु झिल्लियों के बीच के स्थान को पेरिन्यूक्लियर स्पेस कहा जाता है और ईआर लुमेन में जारी रहता है।

परमाणु छिद्र, जो परमाणु लिफाफे में पानी से भरे चैनल हैं, विभिन्न प्रकार के प्रोटीन से बने होते हैं जिन्हें न्यूक्लियोपोरिन कहा जाता है। मनुष्यों में रोमछिद्रों का द्रव्यमान लगभग होता है 120,000 केडीए, जो राइबोसोम के द्रव्यमान का 40 गुना है; एक ही समय में, लगभग 50 प्रोटीन खमीर में परमाणु छिद्रों में और कशेरुकियों में कई सौ शामिल होते हैं। यद्यपि छिद्र का व्यास 100 एनएम है, छिद्रों के अंदर विनियामक प्रणालियों की उपस्थिति के कारण, अंतर की चौड़ाई जिसके माध्यम से अणु गुजर सकते हैं, केवल 9 एनएम है। पानी में घुलनशील छोटे अणु ऐसे अंतराल से गुजर सकते हैं, लेकिन बड़े अणु जैसे न्यूक्लिक एसिड और बड़े प्रोटीन नहीं; इन अणुओं को नाभिक में स्थानांतरित करने के लिए सक्रिय (यानी, ऊर्जा-खपत) परिवहन की आवश्यकता होती है। एक विशिष्ट स्तनधारी कोशिका के नाभिक के खोल पर, 3,000 से 4,000 छिद्र होते हैं, और प्रत्येक में दो परमाणु झिल्ली के जंक्शन पर समरूपता के 8 अक्षों के साथ एक अंगूठी संरचना होती है। रिंग से जुड़ी एक विशेष संरचना है जिसे परमाणु टोकरी के रूप में जाना जाता है, जो न्यूक्लियोप्लाज्म में फैल जाती है, और इसके कई तंतु साइटोप्लाज्म में फैल जाते हैं। परिवहन परमाणु प्रोटीन के बंधन में मध्यस्थता करने के लिए दोनों संरचनाओं की आवश्यकता होती है।

अधिकांश प्रोटीन, राइबोसोम सबयूनिट्स और कुछ डीएनए को परिवहन कारकों के एक परिवार द्वारा परमाणु छिद्रों के माध्यम से ले जाया जाता है कैरियोफेरिन्स. केन्द्रक में परिवहन की मध्यस्थता करने वाले कैरियोफेरिन्स भी कहलाते हैं आयात, और नाभिक से मध्यस्थ परिवहन - एक्सपोर्टिन्स। अधिकांश कैरियोफेरिन सीधे अपने माल के साथ बातचीत करते हैं, लेकिन कुछ उपयोग करते हैं अनुकूलकगिलहरी। स्टेरॉयड हार्मोन (जैसे कोर्टिसोल और एल्डोस्टेरोन) के साथ-साथ अन्य वसा में घुलनशील छोटे अणु कोशिका झिल्ली के पार कोशिका के आंतरिक भाग में साइटोप्लाज्म में फैल सकते हैं; साइटोप्लाज्म में, वे प्रोटीन परमाणु रिसेप्टर्स से बंधते हैं, जो उन्हें नाभिक तक पहुंचाते हैं। यहाँ परमाणु रिसेप्टर्सउनके लिगैंड्स से बंधे ट्रांसक्रिप्शन कारकों के रूप में कार्य करते हैं, और लिगैंड की अनुपस्थिति में, कई रिसेप्टर्स हिस्टोन डीएसेटाइलेस के रूप में कार्य करते हैं जो कुछ जीनों की अभिव्यक्ति को दबा देते हैं।

परमाणु लामिना

पशु कोशिकाओं में, नाभिक का यांत्रिक समर्थन मध्यवर्ती तंतुओं के दो नेटवर्क द्वारा प्रदान किया जाता है: परमाणु लामिना, जो नाभिक की आंतरिक सतह पर मध्यवर्ती तंतुओं का एक नेटवर्क है, और नाभिक की साइटोसोलिक सतह पर कम संगठित तंतु हैं। दोनों फिलामेंट सिस्टम न्यूक्लियस के लिए सहायता प्रदान करते हैं और क्रोमोसोम और न्यूक्लियर पोर्स को एंकर करने का काम करते हैं।

परमाणु लैमिना मुख्य रूप से प्रोटीन से बना होता है जिसे लैमिन्स कहा जाता है। सभी प्रोटीनों की तरह, लैमिन्स को साइटोप्लाज्म में संश्लेषित किया जाता है और आगे नाभिक के आंतरिक भाग में पहुँचाया जाता है, जहाँ उन्हें परमाणु पटल में डाला जाता है। परमाणु लिफाफे के बाहरी तरफ स्थित लैमिन्स (जैसे emerinऔर nesprin), साइटोस्केलेटन के तत्वों से बांधें, जो नाभिक को संरचनात्मक सहायता प्रदान करता है। लैमिन्स न्यूक्लियोप्लाज्म में भी पाए जाते हैं, जहां वे न्यूक्लियोप्लास्मिक घूंघट के रूप में जाने वाली एक और नियमित संरचना बनाते हैं। न्यूक्लियोप्लाज्मिक घूंघट) ; बाद वाले को प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके देखा जा सकता है। घूंघट का कार्य अज्ञात है, लेकिन यह ज्ञात है कि यह नाभिक में मौजूद नहीं है और कोशिका चक्र के इंटरफेज में मौजूद है। घूंघट (जैसे LEM3) बनाने वाले लैमिन्स क्रोमैटिन से बंधते हैं, और उनकी संरचना में गड़बड़ी प्रोटीन-कोडिंग जीन के प्रतिलेखन को दबा देती है।

अन्य मध्यवर्ती फिलामेंट प्रोटीनों की तरह, लैमिन मोनोमर्स में एक α-पेचदार डोमेन होता है, जिसका उपयोग दो मोनोमर्स द्वारा एक दूसरे के चारों ओर कुंडली बनाने के लिए एक डिमर बनाने के लिए किया जाता है, जिसमें संरचना होती है बाइस्पिरल्स. दो डिमर्स आगे उनके साइड फेस से एक एंटी-पैरेलल ओरिएंटेशन में जुड़े हुए हैं, एक टेट्रामर बनाते हैं जिसे प्रोटोफिलामेंट के रूप में जाना जाता है। आठ टेट्रामर्स को एक मुड़ी हुई, रस्सी जैसी फिलामेंट में जोड़ा जाता है। फिलामेंट्स को गतिशील रूप से इकट्ठा और अलग किया जा सकता है, यानी फिलामेंट की लंबाई इसकी असेंबली और डिसअसेंबली की सापेक्ष गति पर निर्भर करती है।

गुणसूत्रों

केंद्रक में अधिकांश कोशिका की आनुवंशिक सामग्री होती है, जो कई रैखिक डीएनए अणुओं से बनी होती है जो गुणसूत्रों के रूप में जानी जाने वाली संरचनाओं में व्यवस्थित होती हैं। एक मानव कोशिका में डीएनए अणुओं की कुल लंबाई लगभग 2 मीटर होती है। अधिकांश कोशिका चक्र के दौरान, ये अणु प्रोटीन के साथ मिलकर तथाकथित क्रोमैटिन बनाते हैं, और कोशिका विभाजन के दौरान, गुणसूत्र अलग-अलग, सुविख्यात गुणसूत्रों के रूप में दिखाई देते हैं जो कैरियोटाइप बनाते हैं। कोशिकीय आनुवंशिक सामग्री की एक छोटी मात्रा माइटोकॉन्ड्रिया में और, क्लोरोप्लास्ट में, एक पादप कोशिका के मामले में रहती है।

क्रोमैटिन दो प्रकार के होते हैं। यूक्रोमैटिन में, डीएनए सबसे कम सघन रूप से संगठित होता है; इसमें वे जीन होते हैं जो सबसे अधिक बार प्रतिलेखित होते हैं। एक अन्य प्रकार का क्रोमैटिन, हेटरोक्रोमैटिन, अधिक कॉम्पैक्ट होता है और इसमें डीएनए होता है जो शायद ही कभी या कभी भी लिखित नहीं होता है। हेटेरोक्रोमैटिन को ऐच्छिक में विभाजित किया जाता है, जो केवल एक निश्चित प्रकार की कोशिकाओं में और कोशिका चक्र के एक निश्चित चरण में मौजूद होता है, और संवैधानिक, टेलोमेरेस और सेंट्रोमेरेस जैसे गुणसूत्र संरचनाओं द्वारा दर्शाया जाता है। इंटरपेज़ के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र का क्रोमैटिन नाभिक के एक कड़ाई से परिभाषित क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है - गुणसूत्र क्षेत्र. सक्रिय जीन, जो यूक्रोमैटिन में स्थित होते हैं, आमतौर पर क्रोमोसोम क्षेत्र की सीमा पर स्थित होते हैं।

परमाणु निकाय

स्तनधारी कोशिकाओं के केंद्रक में कई असतत उपखंड होते हैं जिन्हें परमाणु निकाय कहा जाता है। वे नाभिक के कंपार्टमेंटलाइज़ेशन को पूरा करते हैं, इसके भीतर अलग-अलग स्थान बनाते हैं जिनमें कुछ गुण होते हैं। कई परमाणु निकाय विशिष्ट कार्य करते हैं, जैसे कि न्यूक्लियोलस में प्री-राइबोसोमल आरएनए का संश्लेषण और प्रसंस्करण, धब्बों में स्प्लिसोसम घटकों का संचय और संयोजन (नीचे देखें), या आरएनए अणुओं का संचय पैरास्पेकल्स. न्यूक्लियर निकायों द्वारा इन कार्यों के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने वाले तंत्र बहुत विविध हैं। कुछ मामलों में, परमाणु शरीर कुछ प्रक्रियाओं के लिए साइट के रूप में काम कर सकता है, जैसे प्रतिलेखन। अन्य मामलों में, परमाणु निकाय स्पष्ट रूप से अप्रत्यक्ष रूप से न्यूक्लियोप्लाज्म में अपने घटकों की स्थानीय सांद्रता को नियंत्रित करते हैं। साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल की तरह, परमाणु निकायों में प्रोटीन का एक विशिष्ट सेट होता है जो आणविक स्तर पर उनकी संरचना निर्धारित करता है। हालांकि, साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल के विपरीत, परमाणु निकाय लिपिड झिल्ली से घिरे नहीं होते हैं, और उनकी संरचनात्मक अखंडता पूरी तरह से प्रोटीन-प्रोटीन और आरएनए-प्रोटीन इंटरैक्शन द्वारा सुनिश्चित की जाती है। नीचे दी गई तालिका परमाणु निकायों की मुख्य विशेषताओं को सूचीबद्ध करती है।

परमाणु शरीर	कार्य	विशेषता घटक	विशिष्ट आकार (माइक्रोन में)	मात्रा प्रति कोर
न्यूक्लियस	राइबोसोम बायोजेनेसिस	मशीनरी आरएनए पोलीमरेज़ I, rRNA प्रसंस्करण कारक और राइबोसोमल सबयूनिट असेंबली	3-8	1-4
धब्बे	विभाजन कारकों का संचय और संयोजन	प्री-एमआरएनए स्प्लिसिंग कारक	2-3	20-50
तनाव परमाणु निकायों	तनाव के तहत ट्रांसक्रिप्शन और स्प्लिसिंग का विनियमन	एचएसएफ1, एचएपी	1-2	3-6
हिस्टोन लोकी का शरीर	हिस्टोन प्री-एमआरएनए प्रसंस्करण	एनपीएटी, चमक, यू 7 srnp	0,2-1,2	2-4
काजल शरीर	बायोजेनेसिस, परिपक्वता और छोटे आरएनए का संचलन	कोलिन, एसएमएन	0,2-1,5	1-10
पीएमएल शरीर	जीनोम स्थिरता, डीएनए की मरम्मत, प्रतिलेखन नियंत्रण, वायरस सुरक्षा का विनियमन	पीएमएल	0,1-1	10-30
पैरास्पेकल्स	एमआरएनए विनियमन, आरएनए संपादन	गैर-कोडिंग RNAs NEAT1/MENε/β, PSP1 प्रोटीन, p54 nrb/NONO	0,2-1	2-20
पेरिन्यूक्लियर कम्पार्टमेंट	संश्लेषित आरएनए के एक सेट का पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन आरएनए पोलीमरेज़ III	पीटीबी	0,2-1	1-2

न्यूक्लियस

न्यूक्लियोलस नाभिक में एक अलग सघन संरचना है। यह एक झिल्ली से घिरा नहीं है और उस क्षेत्र में बनता है जहां आरडीएनए स्थित है - राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) जीन के अग्रानुक्रम दोहराव को न्यूक्लियर आयोजक कहा जाता है। न्यूक्लियोलस का मुख्य कार्य rRNA का संश्लेषण और राइबोसोम का निर्माण है। न्यूक्लियोलस की संरचनात्मक अखंडता इसकी गतिविधि पर निर्भर करती है, और आरआरएनए जीन की निष्क्रियता से न्यूक्लियर संरचनाओं का मिश्रण होता है।

राइबोसोम के निर्माण के पहले चरण में, एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ I आरडीएनए का प्रतिलेखन करता है और प्री-आरआरएनए बनाता है, जिसे आगे 5.8S, 18S और 28S rRNA में काटा जाता है। आरआरएनए का ट्रांसक्रिप्शन और पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल प्रोसेसिंग न्यूक्लियोलस में छोटे न्यूक्लियर आरएनए (स्नोआरएनए) की भागीदारी के साथ होता है, जिनमें से कुछ राइबोसोम फ़ंक्शन से जुड़े जीन एन्कोडिंग प्रोटीन के स्पिल्ड एमआरएनए इंट्रोन्स से उत्पन्न होते हैं। इकट्ठे राइबोसोमल सबयूनिट परमाणु छिद्र से गुजरने वाली सबसे बड़ी संरचनाएँ हैं।

जब एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत देखा जाता है, तो न्यूक्लियोलस में तीन घटकों को अलग किया जा सकता है: फाइब्रिलर केंद्र (एफसी), उनके आस-पास घने फाइब्रिलर घटक (सीएफसी), और दानेदार घटक (जीसी), जो बदले में सीएफसी को घेरते हैं। आरआरएनए प्रतिलेखन एफसी और एफसी और पीएफसी की सीमा पर होता है; इसलिए, जब राइबोसोम का गठन सक्रिय होता है, तो एफसी स्पष्ट रूप से अलग हो जाता है। आरआरएनए का काटना और संशोधन पीएफसी में होता है, और राइबोसोमल प्रोटीन के लोडिंग सहित राइबोसोमल सबयूनिट्स के गठन के बाद के चरण एचए में होते हैं।

काजल शरीर

काजल बॉडी (टीसी) सभी यूकेरियोट्स में पाया जाने वाला परमाणु निकाय है। यह सिग्नेचर कोलाइन प्रोटीन और विशिष्ट RNAs (scaRNAs) की उपस्थिति से पहचाना जाता है। TK में SMN प्रोटीन भी होता है। मोटर न्यूरॉन्स का अस्तित्व). एमए में छोटे परमाणु राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन (एसएनआरएनपी) और अन्य आरएनए प्रसंस्करण कारकों को जोड़ने की उच्च सांद्रता होती है, इसलिए यह माना जाता है कि एमए विधानसभा और / या विभाजन के बाद के ट्रांसक्रिप्शनल संशोधन के लिए साइटों के रूप में काम करते हैं। TK नाभिक में इंटरफेज़ के दौरान मौजूद होता है लेकिन माइटोसिस के दौरान गायब हो जाता है। टीसी के जैवजनन में, एक स्व-संगठित संरचना के गुणों का पता लगाया जाता है।

जब SMN के इंट्रासेल्युलर स्थानीयकरण का पहली बार इम्यूनोफ्लोरेसेंस द्वारा अध्ययन किया गया था, तो प्रोटीन पूरे साइटोप्लाज्म में पाया गया था, साथ ही MC के आकार के समान एक न्यूक्लियर बॉडी में और अक्सर MC से सटे हुए थे। इस कारण से, इस शरीर को "टीके जुड़वां" (इंग्लैंड। सीबी की मिथुन) या सिर्फ मणि। हालांकि, यह पता चला कि हेला कोशिका रेखा जिसमें नए शरीर की खोज की गई थी असामान्य थी: अन्य मानव कोशिका रेखाओं में, साथ ही फल मक्खी में भी ड्रोसोफिला मेलानोगास्टरएसएमएन टीसी में कोलाइन के साथ कोलोकलाइज़ किया गया। इसलिए, सामान्य स्थिति में, एसएमएन को टीसी का एक महत्वपूर्ण घटक माना जा सकता है, न कि किसी एक परमाणु निकाय के मार्कर के रूप में।

हिस्टोन लोकी का शरीर

पीएमएल निकायों

धब्बे

पैरास्पेकल्स

पैरास्पेकल्स अनियमित आकार के परमाणु निकाय हैं जो नाभिक के इंटरक्रोमैटिक स्पेस में स्थित होते हैं। उन्हें पहले हेला कोशिकाओं में वर्णित किया गया था, जिनमें प्रति नाभिक 10-30 पैरास्पेकल्स होते हैं, लेकिन पैरास्पेकल्स अब सभी प्राथमिक मानव कोशिकाओं में, रूपांतरित लाइनों की कोशिकाओं में और ऊतक वर्गों में पाए जाते हैं। कोर में अपने स्थान के कारण उन्हें अपना नाम मिला - धब्बों के पास।

पैरास्पेकल्स गतिशील संरचनाएं हैं जो कोशिका की चयापचय गतिविधि में परिवर्तन के जवाब में बदलती हैं। वे प्रतिलेखन पर निर्भर हैं, और आरएनए पोलीमरेज़ II द्वारा प्रतिलेखन की अनुपस्थिति में, पैरास्पेकल्स गायब हो जाते हैं और उनके सभी प्रोटीन (PSP1, p54nrb, PSP2, CFI(m)68, और PSF) सिकल के आकार का पेरिन्यूक्लियर कैप बनाते हैं। यह घटना कोशिका चक्र के दौरान देखी जाती है: पैरास्पेकल्स इंटरपेज़ में मौजूद होते हैं और माइटोसिस के सभी चरणों में टेलोफ़ेज़ को छोड़कर। टेलोफ़ेज़ के दौरान, सन्तति नाभिक बनते हैं, और आरएनए पोलीमरेज़ II कुछ भी प्रतिलेखित नहीं करता है, इसलिए पैरास्पेकल प्रोटीन पेरिन्यूक्लियर कैप बनाते हैं। पैरास्पेकल्स उन आरएनए को जमा करके जीन अभिव्यक्ति के नियमन में शामिल होते हैं जहां डबल-स्ट्रैंडेड क्षेत्र होते हैं जो संपादन के अधीन होते हैं, अर्थात् एडेनोसाइन का इनोसिन में रूपांतरण। इस तंत्र के माध्यम से, भेदभाव, वायरल संक्रमण और तनाव के दौरान पैरास्पेकल्स जीन अभिव्यक्ति के नियंत्रण में शामिल होते हैं।

पेरिन्यूक्लियर कम्पार्टमेंट

पेरिन्यूक्लियर कंपार्टमेंट (ओके) एक अनियमित आकार का परमाणु निकाय है, जिसे न्यूक्लियोलस की परिधि पर स्थित होने की विशेषता है। शारीरिक रूप से संबंधित होने के बावजूद, दो डिब्बे संरचनात्मक रूप से अलग हैं। टीसी आमतौर पर घातक ट्यूमर कोशिकाओं में पाए जाते हैं। ओके एक गतिशील संरचना है, और इसमें बहुत सारे आरएनए-बाध्यकारी प्रोटीन और आरएनए पोलीमरेज़ III शामिल हैं। आरएनए पोलीमरेज़ III द्वारा किए गए ट्रांसक्रिप्शन और प्रमुख प्रोटीन की उपस्थिति से ओके की संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित की जाती है। चूंकि टीसी की उपस्थिति आमतौर पर घातकता से जुड़ी होती है और मेटास्टेसाइज करने की क्षमता के साथ, उन्हें कैंसर और अन्य घातक ट्यूमर के संभावित मार्कर माना जाता है। विशिष्ट डीएनए लोकी के साथ ओके का जुड़ाव दिखाया गया है।

तनाव परमाणु निकायों

हीट शॉक के दौरान स्ट्रेस न्यूक्लियर बॉडी न्यूक्लियस में बनती है। वे हीट शॉक ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर 1 की सीधी बातचीत से बनते हैं ( एचएसएफ1) और पेरीसेंट्रिक अग्रानुक्रम उपग्रह III के अनुक्रम में दोहराता है, जो उपग्रह III के गैर-कोडिंग प्रतिलेखों के सक्रिय प्रतिलेखन की साइटों के अनुरूप है। यह व्यापक रूप से माना जाता है कि ऐसे शरीर राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन परिसरों के बहुत सघन रूप से भरे हुए रूपों के अनुरूप होते हैं। तनावग्रस्त कोशिकाओं में, उन्हें विभिन्न तंत्रों के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति में तेजी से, क्षणिक और वैश्विक परिवर्तन में शामिल माना जाता है, जैसे कि क्रोमैटिन रीमॉडेलिंग और ट्रांसक्रिप्शन और स्प्लिसिंग कारकों का तेज। सामान्य (तनावपूर्ण नहीं) परिस्थितियों में कोशिकाओं में, तनावग्रस्त परमाणु निकाय शायद ही कभी पाए जाते हैं, लेकिन गर्मी के झटके के प्रभाव में उनकी संख्या तेजी से बढ़ जाती है। तनाव परमाणु निकाय केवल मानव और अन्य प्राइमेट कोशिकाओं में पाए जाते हैं।

अनाथ परमाणु निकाय

परमाणु शरीर	विवरण	विशिष्ट आकार (माइक्रोन में)	मात्रा प्रति कोर
क्लस्टोसोम	20S और 19S प्रोटियासम कॉम्प्लेक्स और सर्वव्यापी-जुड़े प्रोटीन को केंद्रित करता है। यह मुख्य रूप से तब पाया जाता है जब प्रोटियासम गतिविधि को उत्तेजित किया जाता है और जब प्रोटियासम गतिविधि को रोक दिया जाता है तो इसे साफ कर दिया जाता है।	0,2-1,2	0-3
विभागीय निकाय निकासी निकाय)	विखंडन कारकों से समृद्ध सीएसटीएफऔर सीपीएसएफ, साथ ही प्रोटीन डीडीएक्स1युक्त डेड बॉक्स. यह मुख्य रूप से एस-चरण में पाया जाता है और ट्रांसक्रिप्शनल अवरोध से प्रभावित नहीं होता है।	0,2-1,0	1-4
ऑप्ट डोमेन	प्रतिलेखन कारकों से समृद्ध अक्टूबर 1और पीटीएफ। आंशिक रूप से प्रतिलेखन साइटों के साथ कोलोकलाइज़ करता है। मुख्य रूप से देर से G1 चरण में पाया गया, प्रतिलेखन के निषेध द्वारा अलग किया गया।	1,0-1,5	1-3
पॉलीकॉम्ब बॉडी	PcG प्रोटीन से समृद्ध मानव और ड्रोसोफिला कोशिकाओं में पाया जाता है। मनुष्यों में RING1 प्रोटीन संचित करता है, बीएमआई1, एचपीसी, पेरीसेंट्रोमेरिक हेटरोक्रोमैटिन से जुड़ा हो सकता है।	0,3-1,0	12-16
वृषभ राशि68	Sam68 प्रोटीन और इसी तरह के प्रोटीन SLM-1 और SLM-2 जमा करता है। प्रतिलेखन के निषेध द्वारा अलग किया गया। शायद आरएनए में समृद्ध।	0,6-1,0	2-5
सूमो बॉडी	सूमो प्रोटीन और सूमो कोन्जुगेटिंग एंजाइम से भरपूर Ubc9. ट्रांसक्रिप्शन कारक pCREB, CBP, ग-जून.	1-3	1-3

कार्य

परमाणु आवरण कोशिका के डीएनए की रक्षा करता है और प्रोकैरियोटिक कोशिका की तुलना में जीन अभिव्यक्ति के अधिक जटिल नियमन में शामिल होता है। प्रोकैरियोट्स में, प्रतिलेखन और अनुवाद युग्मित प्रक्रियाएं हैं, और प्रोटीन में एमआरएनए का अनुवाद पूरी तरह से संश्लेषित होने से पहले ही शुरू हो जाता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, साइटोप्लाज्म जिसमें अनुवाद होता है और नाभिक में होने वाले प्रतिलेखन को स्थानिक रूप से अलग किया जाता है, इसलिए नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच अणुओं के परिवहन को सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है।

परमाणु लिफाफा नाभिक को उसकी सामग्री पर नियंत्रण देता है और इसे बाकी साइटोप्लाज्म से अलग करता है। परमाणु लिफाफे के दोनों ओर होने वाली प्रक्रियाओं के नियमन के लिए यह महत्वपूर्ण है। जब साइटोप्लाज्मिक प्रक्रिया को किसी तरह सीमित करने की आवश्यकता होती है, तो आमतौर पर इसके प्रमुख भागीदार को नाभिक में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जहां यह ट्रांसक्रिप्शन कारकों के साथ इंटरैक्ट करता है और इस प्रकार साइटोप्लाज्मिक प्रक्रिया में शामिल कुछ एंजाइमों के गठन के दमन को ट्रिगर करता है। उदाहरण के लिए, ग्लाइकोलाइसिस, एक प्रक्रिया जिसमें एक कोशिका एक ग्लूकोज अणु से ऊर्जा निकालती है, में ऐसा नियामक तंत्र होता है। ग्लाइकोलाइसिस की पहली प्रतिक्रिया एंजाइम हेक्सोकिनेस द्वारा की जाती है, जो ग्लूकोज अणु को ग्लूकोज-6-फॉस्फेट में परिवर्तित करती है। जब फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट (ग्लाइकोलाइसिस के दौरान ग्लूकोज-6-फॉस्फेट से बनने वाला पदार्थ) की सांद्रता बढ़ जाती है, तो नियामक प्रोटीन हेक्सोकाइनेज को नाभिक में भेजता है, जहां यह एक ट्रांसक्रिप्शनल रिप्रेसिव कॉम्प्लेक्स बनाता है जो ग्लाइकोलाइटिक एंजाइमों को एन्कोडिंग करने वाले जीन की अभिव्यक्ति को दबा देता है।

यह नियंत्रित करने के लिए कि कौन से जीन को ट्रांसक्राइब किया जाता है, सेल में ट्रांसक्रिप्शन कारकों की डीएनए तक भौतिक पहुंच नहीं होती है जब तक कि वे किसी विशेष सिग्नलिंग मार्ग में सक्रिय नहीं होते हैं। यह गलत जीनों की कम अभिव्यक्ति को भी रोकता है। विशेष रूप से, NF-κB-नियंत्रित जीन के मामले में जो भड़काऊ प्रक्रिया में शामिल होते हैं, प्रतिलेखन एक सिग्नलिंग मार्ग से प्रेरित होता है, उदाहरण के लिए, TNF-α सिग्नलिंग अणु के सेल झिल्ली पर इसके रिसेप्टर के बंधन से शुरू होता है। और अंततः प्रतिलेखन कारक NF-κB की सक्रियता के लिए अग्रणी। NF-κB में मौजूद परमाणु स्थानीयकरण संकेत इसे परमाणु छिद्रों के माध्यम से नाभिक में और बाहर जाने की अनुमति देता है; नाभिक में, यह लक्ष्य जीनों के प्रतिलेखन को उत्तेजित करता है।

कंपार्टमेंटलाइज़ेशन सेल को अनप्लिस्ड एमआरएनए को ट्रांसक्रिप्ट करने से रोकता है। यूकेरियोटिक एमआरएनए में इंट्रॉन होते हैं जिन्हें एमआरएनए का अनुवाद शुरू होने से पहले हटा दिया जाना चाहिए। स्प्लिटिंग, यानी इंट्रोन्स को हटाना, नाभिक में होता है, जो नाभिक के बाहर राइबोसोम द्वारा प्री-एमआरएनए तक पहुंच को रोकता है। यदि कोई नाभिक नहीं होता, तो राइबोसोम अपरिपक्व mRNA का अनुवाद करना शुरू कर देते, जिससे गलत प्रोटीन उत्पादों का निर्माण होता।

चूंकि प्रतिलेखन नाभिक में होता है, नाभिक में कई प्रोटीन होते हैं जो सीधे प्रतिलेखन में शामिल होते हैं या प्रतिलेखन को नियंत्रित करते हैं। इन प्रोटीनों में हेलिकेज़ शामिल हैं, जो डीएनए डबल हेलिक्स को खोलते हैं, अन्य प्रोटीनों की पहुंच को सुगम बनाते हैं, आरएनए पोलीमरेज़, जो आरएनए को संश्लेषित करते हैं, टोपोइज़ोमेरेज़, जो डीएनए टोपोलॉजी को प्रभावित करते हैं, और विभिन्न प्रकार के प्रतिलेखन कारक हैं।

परमाणु परिवहन

केन्द्रक से बाहर निकलना तथा बड़े अणुओं के केन्द्रक में प्रवेश को केन्द्रक छिद्रों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। हालांकि छोटे अणु बिना किसी नियमन के नाभिक में प्रवेश कर सकते हैं, प्रोटीन और आरएनए जैसे मैक्रोमोलेक्यूल्स को नाभिक (आयात) और नाभिक (निर्यात) में परिवहन के लिए कैरियोफेरिन से बांधना चाहिए। प्रोटीन जिन्हें साइटोप्लाज्म से न्यूक्लियस तक ले जाया जाना चाहिए, उनमें एक विशिष्ट अमीनो एसिड अनुक्रम होता है जिसे परमाणु स्थानीयकरण संकेत के रूप में जाना जाता है, जिससे इम्पोर्टिन बाइंड होते हैं। इसी तरह, नाभिक से बाहर निकलने वाले प्रोटीन में होते हैं परमाणु निर्यात संकेत, Exportins द्वारा मान्यता प्राप्त है। अपने माल को ले जाने के लिए आयातकों और निर्यातकों की क्षमता को जीटीपीसेस द्वारा नियंत्रित किया जाता है, एंजाइम जो ऊर्जा जारी करने के लिए जीटीपी को हाइड्रोलाइज करते हैं। परमाणु परिवहन का प्रमुख GTPase है दौड़ा, जो अपने स्थान (नाभिक में या साइटोप्लाज्म में) के आधार पर GTP या GDP से जुड़ सकता है। मूल रूप से, Ran-GTP की इंपोर्टिन के साथ अंतःक्रिया बाद में एक गठनात्मक परिवर्तन का कारण बनती है ताकि यह ले जाने वाले कार्गो से अलग हो जाए। Ran-GTP और इंपोर्टिन के गठित कॉम्प्लेक्स को साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है, जहां RanBP प्रोटीन, Ran-GTP को इंपोर्टिन से अलग करता है। इंपोर्टिन से पृथक्करण प्रोटीन की अनुमति देता है अंतर Ran-GTP से संपर्क करें और GTP के GDP में हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करें। इसके अलावा, रैन-जीडीपी परिसर को प्रोटीन द्वारा मान्यता प्राप्त है एनयूटीएफ2, जो इसे न्यूक्लियोप्लाज्म में लौटाता है। नाभिक में प्रोटीन जीईएफ GDP को GTP से बदल देता है, Ran-GTP बनाता है और चक्र को बंद करता है।

असेंबली और डिसअसेंबली

एक कोशिका के जीवन के दौरान, नाभिक को अलग किया जा सकता है (कोशिका विभाजन या एपोपोसिस के दौरान)। इन प्रक्रियाओं के दौरान, नाभिक के संरचनात्मक घटक - परमाणु आवरण और परमाणु पटल - नष्ट हो जाते हैं। अधिकांश कोशिकाओं में, माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ के दौरान नाभिक का विखंडन होता है। हालांकि, नाभिक का विखंडन पूरी तरह से माइटोसिस तक ही सीमित नहीं है और सभी कोशिकाओं में नहीं होता है। कुछ एकल-कोशिका वाले यूकेरियोट्स (जैसे खमीर) बंद समसूत्रण के रूप में जाने जाते हैं, जिसमें परमाणु लिफाफा बरकरार रहता है। बंद माइटोसिस में, गुणसूत्र नाभिक के विभिन्न पक्षों में चले जाते हैं, जो तब दो में विभाजित हो जाते हैं। इसके विपरीत, उच्च यूकेरियोट्स की कोशिकाएं आमतौर पर खुले माइटोसिस से गुजरती हैं, जिसके दौरान परमाणु लिफाफा टूट जाता है। गुणसूत्र धुरी के विभिन्न ध्रुवों में चले जाते हैं, और उनके चारों ओर दो नाभिक फिर से बन जाते हैं। परमाणु लैमिना भी किनेसेस द्वारा लैमिन्स के फॉस्फोराइलेशन के कारण डिसएस्पेशन से गुजरती है साइक्लिन-आश्रित प्रोटीन काइनेज 1. संतति नाभिक में नाभिकीय पटल का संयोजन लैमिन्स के डिफॉस्फोराइलेशन के बाद शुरू होता है।

एपोप्टोसिस सेलुलर घटकों के विनाश की एक नियंत्रित प्रक्रिया है जो कोशिका मृत्यु की ओर ले जाती है। एपोप्टोसिस से जुड़े परिवर्तन सीधे नाभिक और उसकी सामग्री में होते हैं। इनमें क्रोमैटिन संघनन, साथ ही परमाणु लिफाफे और परमाणु लैमिना का विघटन शामिल है। लैमिनेट नेटवर्क के टूटने की मध्यस्थता एपोप्टोटिक प्रोटीज द्वारा की जाती है, जिसे कैसपेज़ के रूप में जाना जाता है, जो लैमिन्स को तोड़ता है और इस प्रकार नाभिक की संरचनात्मक अखंडता को प्रभावित करता है। लैमिन विनाश को कभी-कभी एपोप्टोसिस अध्ययनों में कैसपेज़ गतिविधि के संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है। कस्पासे-प्रतिरोधी उत्परिवर्ती विटामिन को व्यक्त करने वाली कोशिकाएं एपोप्टोसिस के दौरान परमाणु अखंडता को नहीं खोती हैं, इसलिए एपोप्टोसिस के दौरान नाभिक में होने वाले परिवर्तनों को शुरू करने में विटामिन महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसके अलावा, एक नेटवर्क में विटामिन की असेंबली का निषेध एपोप्टोसिस को ट्रिगर करता है।

विभिन्न यूकेरियोट्स में नाभिक की विशेषताएं

यूकेरियोटिक नाभिक के आकार, आकार और आकृति विज्ञान व्यापक रूप से भिन्न होते हैं। अगर पायरोप्लाज्मिडऔर लीशमैनिया, नाभिक का व्यास 1-3 माइक्रोन है, फिर कुछ रेडिओलेरियन में, व्यास में नाभिक 400 माइक्रोन और यहां तक ​​​​कि 1 मिमी तक पहुंचता है। एक नियम के रूप में, अधिकांश यूकेरियोट्स में नाभिक का आकार गोलाकार के करीब होता है, लेकिन कभी-कभी यह विचित्र रूप धारण कर सकता है (यह, विशेष रूप से, मैक्रोन्यूक्लिओ पर लागू होता है)। यद्यपि सभी यूकेरियोट्स में नाभिक के खोल में दो झिल्ली होते हैं, इसमें छिद्रों की संख्या विभिन्न प्रजातियों में बहुत भिन्न होती है, और कभी-कभी अतिरिक्त परतें इसे (बाहर और अंदर दोनों) जोड़ सकती हैं; उदाहरण के लिए, कई मुक्त-जीवित अमीबा में, एक सेलुलर संरचना के साथ एक रेशेदार परत खोल के अंदरूनी हिस्से से जुड़ती है, जो मोटाई में परमाणु खोल से काफी अधिक होती है, और रेडिओलेरियन में, अतिरिक्त तंतुमय परतें खोल के बाहरी तरफ स्थित होती हैं। .

डिनोफ्लैगलेट प्रकार (डिनोफ्लैगलेट) के प्रोटिस्ट में नाभिक का संगठन एक महत्वपूर्ण मौलिकता से अलग है। उनके अधिकांश प्रतिनिधियों में एक नाभिक होता है जिसमें गुणसूत्र होते हैं संघनितपूरे सेल चक्र में (इंटरपेज़ सहित) और व्यावहारिक रूप से हिस्टोन से रहित हैं। इस प्रकार के नाभिक कहलाते हैं dinokaryon. साथ ही, डिनोकैरियोन में डीएनए की मात्रा दसियों और यूकेरियोट्स के अन्य समूहों के प्रतिनिधियों में प्रति सेल डीएनए की मात्रा से सैकड़ों गुना अधिक है। हालांकि, कुछ डायनोफ्लैगलेट्स ( नोक्टिलुका, ओडिनियम ) नियमित यूकेरियोटिक नाभिक हैं; वानस्पतिक कोशिकाओं में प्रकार के अन्य प्रतिनिधियों में, नाभिक सामान्य होते हैं, और डाइनोकैरियोन कोशिका चक्र के अन्य चरणों में मौजूद होते हैं (उदाहरण के लिए, युग्मकों में)।

प्रोटिस्ट कोशिकाओं में कम से कम एक केंद्रक होता है। इसी समय, मेटाज़ोआ जीवों में गैर-परमाणु कोशिकाएं भी पाई जाती हैं, जिनके पास कोई नाभिक नहीं है, दो बेटी कोशिकाओं के गठन के साथ विभाजित करने की क्षमता खो दी है। गैर-न्यूक्लियेटेड कोशिकाओं का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण स्तनधारी एरिथ्रोसाइट्स हैं, जिनमें माइटोकॉन्ड्रिया जैसे अन्य अंग भी नहीं होते हैं। एरिथ्रोपोइज़िस की प्रक्रिया के माध्यम से अस्थि मज्जा में लाल रक्त कोशिकाएं परिपक्व होती हैं, जिसके दौरान वे नाभिक, अन्य अंग और राइबोसोम खो देते हैं। रेटिकुलोसाइट में एरिथ्रोब्लास्ट के विभेदन की प्रक्रिया के दौरान नाभिक को कोशिका से बाहर धकेल दिया जाता है, जो एरिथ्रोसाइट के तत्काल अग्रदूत के रूप में कार्य करता है। कुछ उत्परिवर्तजनों के प्रभाव में, माइक्रोन्यूक्लि युक्त अपरिपक्व एरिथ्रोसाइट्स को रक्त में छोड़ा जा सकता है।

अधिकांश प्रोटिस्ट में केवल एक नाभिक होता है; प्रोटिस्ट में, जो एक जटिल जीवन चक्र की विशेषता है (उदाहरण के लिए, एपिकॉम्प्लेक्स प्रकार (एपीकॉमप्लेक्सा) के प्रतिनिधियों में सिंगल-कोर और मल्टी-कोर चरण होते हैं।

बहुकेन्द्रीय प्रोटिस्ट कोशिकाएं

क्रिप्टोफाइट्स और क्लोराराक्नीफाइट्स में क्लोरोप्लास्ट की संरचना में शामिल हैं न्यूक्लियोमॉर्फ- माध्यमिक एंडोसिम्बायोसिस के दौरान इन शैवाल के पूर्वजों द्वारा शामिल एक फोटोट्रोफिक एंडोसिम्बियोनेट का एक कम नाभिक (क्रिप्टोफाइटा में, लाल शैवाल को शामिल किया गया था, और क्लोराराचेनिया में, हरे शैवाल)

कोशिका केंद्रक

मुख्य(नाभिक, एस। कैरोन) एरिथ्रोसाइट्स और प्लेटलेट्स को छोड़कर सभी मानव कोशिकाओं में पाया जाता है। नाभिक के कार्य नई (बेटी) कोशिकाओं को वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण हैं। ये कार्य नाभिक में डीएनए की उपस्थिति से जुड़े हैं। प्रोटीन संश्लेषण नाभिक में भी होता है - राइबोन्यूक्लिक एसिड आरएनए और राइबोसोमल सामग्री।

अधिकांश कोशिकाओं में, केंद्रक गोलाकार या अंडाकार होता है, लेकिन नाभिक के अन्य रूप होते हैं (कुंडलाकार, छड़ के आकार का, फुसीफॉर्म, मनके के आकार का, सेम के आकार का, खंडित, नाशपाती के आकार का, बहुरूपी)। नाभिक का आकार व्यापक रूप से भिन्न होता है - 3 से 25 माइक्रोन तक। डिंब में सबसे बड़ा केंद्रक होता है। अधिकांश मानव कोशिकाएं मोनोन्यूक्लियर होती हैं, लेकिन बाइन्यूक्लियर भी होती हैं (कुछ न्यूरॉन्स, हेपेटोसाइट्स, कार्डियोमायोसाइट्स)। कुछ संरचनाएं बहुसंस्कृति (मांसपेशियों के तंतु) हैं। नाभिक में एक परमाणु लिफाफा, क्रोमेटिन, न्यूक्लियोलस और न्यूक्लियोप्लाज्म (चित्र 4) होता है।

परमाणु झिल्ली, या कैरियोथेका (कैरियोथेका), जो नाभिक की सामग्री को साइटोप्लाज्म से अलग करती है, में एक आंतरिक और बाहरी परमाणु झिल्ली होती है जो प्रत्येक 8 एनएम मोटी होती है। झिल्लियों को 20-50 एनएम चौड़ा एक पेरिन्यूक्लियर स्पेस (कैरियोथेका सिस्टर्न) द्वारा अलग किया जाता है, जिसमें मध्यम इलेक्ट्रॉन घनत्व की महीन दाने वाली सामग्री होती है। बाहरी परमाणु झिल्ली दानेदार एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में गुजरती है। कवि म्यू पेरिन्यूक्लियर स्पेस एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साथ एक एकल गुहा है। आंतरिक परमाणु झिल्ली आंतरिक रूप से प्रोटीन तंतुओं के एक व्यापक नेटवर्क से जुड़ी होती है, जिसमें अलग-अलग उपइकाइयां होती हैं।

चावल। 4. सेल न्यूक्लियस (ए) और न्यूक्लियर पोर कॉम्प्लेक्स (बी)। 1 - आंतरिक परमाणु झिल्ली; 2 - बाहरी परमाणु झिल्ली; 3 - पेरिन्यूक्लियर स्पेस; 4 - एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्ली; 5 - न्यूक्लियोलस; 6 - विघटित क्रोमैटिन; 7 - परमाणु समय; 8 - परमाणु छिद्र के दाने; 9 - परमाणु छिद्र डायाफ्राम।

परमाणु लिफाफे में कई गोल परमाणु छिद्र होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का व्यास 50-70 एनएम होता है। कुल मिलाकर परमाणु छिद्र नाभिक की सतह के 25% तक पर कब्जा कर लेते हैं। एक नाभिक में छिद्रों की संख्या 3000-4000 तक पहुँच जाती है। छिद्रों के किनारों के साथ, बाहरी और आंतरिक झिल्ली एक दूसरे से जुड़े होते हैं और तथाकथित ताकना अंगूठी बनाते हैं। प्रत्येक छिद्र एक डायाफ्राम द्वारा बंद होता है, जिसे छिद्र परिसर भी कहा जाता है। छिद्र डायाफ्राम में एक जटिल संरचना होती है, वे आपस में जुड़े प्रोटीन कणिकाओं द्वारा बनते हैं। परमाणु छिद्रों के माध्यम से, बड़े कणों का चयनात्मक परिवहन किया जाता है, साथ ही कोशिका के नाभिक और साइटोसोल के बीच पदार्थों का आदान-प्रदान होता है।

परमाणु लिफाफे के तहत हैं न्यूक्लियोप्लाज्म (कार्योप्लाज्म)(न्यूक्लियोप्लाज्मा, एस। कैरियोप्लाज्मा), जिसमें एक सजातीय संरचना है, और न्यूक्लियोलस है। गैर-विभाजित नाभिक के न्यूक्लियोप्लाज्म में, इसके परमाणु प्रोटीन मैट्रिक्स में, तथाकथित हेटरोक्रोमैटिन के ऑस्मोफिलिक ग्रैन्यूल (क्लंप) होते हैं। कणिकाओं के बीच स्थित अधिक ढीले क्रोमैटिन के क्षेत्रों को यूक्रोमैटिन कहा जाता है। ढीले क्रोमैटिन को डीकोन्डेन्स्ड क्रोमैटिन भी कहा जाता है, सिंथेटिक प्रक्रियाएं इसमें सबसे अधिक तीव्रता से आगे बढ़ती हैं। कोशिका विभाजन के दौरान, क्रोमैटिन गाढ़ा हो जाता है, संघनित हो जाता है और क्रोमोसोम बनाता है।

क्रोमेटिनगैर-विभाजित नाभिक के (क्रोमैटिनम) और विभाजित करने वाले के गुणसूत्र राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) और प्रोटीन - हिस्टोन और गैर-हिस्टोन से जुड़े डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) के अणुओं द्वारा बनते हैं। क्रोमैटिन और क्रोमोसोम की रासायनिक पहचान पर जोर दिया जाना चाहिए।

प्रत्येक डीएनए अणु में दो लंबी दाएं हाथ की पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं (डबल हेलिक्स) होती हैं, और प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में एक नाइट्रोजनस बेस, ग्लूकोज और एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। आधार डबल हेलिक्स के अंदर स्थित है, और चीनी-फॉस्फेट कंकाल बाहर है।

डीएनए अणुओं में वंशानुगत जानकारी इसके न्यूक्लियोटाइड्स के रैखिक अनुक्रम में लिखी जाती है। आनुवंशिकता का प्राथमिक कण जीन है। एक जीन डीएनए का एक भाग है जिसमें एक विशेष विशिष्ट प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार न्यूक्लियोटाइड्स का एक विशिष्ट अनुक्रम होता है।

नाभिक में डीएनए अणु कॉम्पैक्ट रूप से पैक होता है। इस प्रकार, एक डीएनए अणु जिसमें 1 मिलियन न्यूक्लियोटाइड होते हैं, उनकी रैखिक व्यवस्था के साथ, केवल 0.34 मिमी लंबे खंड पर कब्जा कर लेगा। फैले हुए रूप में एक मानव गुणसूत्र की लंबाई लगभग 5 सेमी है, हालांकि, एक संकुचित अवस्था में, गुणसूत्र का आयतन लगभग 10 -15 सेमी 3 होता है।

हिस्टोन प्रोटीन से जुड़े डीएनए अणु न्यूक्लियोसोम बनाते हैं, जो क्रोमैटिन की संरचनात्मक इकाइयाँ हैं। न्यूक्लियोसोम 10 एनएम के व्यास के साथ एक मनका का रूप है। प्रत्येक न्यूक्लियोसोम हिस्टोन से बना होता है, जिसके चारों ओर एक 146 बीपी डीएनए स्ट्रैंड मुड़ जाता है। न्यूक्लियोसोम के बीच डीएनए के रैखिक खंड होते हैं, जिसमें 60 जोड़े न्यूक्लियोटाइड होते हैं।

क्रोमैटिन को तंतुओं द्वारा दर्शाया जाता है, जो लगभग 0.4 माइक्रोन लंबे लूप बनाते हैं, जिसमें 20,000 से 30,000 बेस जोड़े होते हैं।

विभाजित नाभिक में डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोप्रोटीन (डीएनपी) के संघनन (संक्षेपण) और मरोड़ (सुपरस्पेशलाइजेशन) के परिणामस्वरूप गुणसूत्र दिखाई देने लगते हैं। ये संरचनाएं हैं गुणसूत्रों(क्रोमोसोमा, ग्रीक क्रोमा से - पेंट, सोमा - बॉडी) - लम्बी छड़ के आकार की संरचनाएँ हैं, जिनमें दो भुजाएँ तथाकथित कसना - सेंट्रोमियर द्वारा अलग होती हैं। सेंट्रोमियर के स्थान और बाहों (पैरों) की सापेक्ष स्थिति और लंबाई के आधार पर, तीन प्रकार के गुणसूत्रों को प्रतिष्ठित किया जाता है: मेटासेंट्रिक, लगभग समान भुजाएँ; सबमेटेसेंट्रिक, जिसमें कंधों की लंबाई अलग होती है; एक्रोकेंट्रिक, जिसमें एक कंधे लंबा होता है, और दूसरा बहुत छोटा होता है, बमुश्किल ध्यान देने योग्य होता है। गुणसूत्र में eu- और हेटरोक्रोमैटिक क्षेत्र होते हैं। नॉनडिवाइडिंग न्यूक्लियस में बाद वाला और माइटोसिस के शुरुआती प्रोफ़ेज़ में कॉम्पैक्ट रहता है। गुणसूत्रों की पहचान करने के लिए eu- और विषमवर्णीय क्षेत्रों के प्रत्यावर्तन का उपयोग किया जाता है।

गुणसूत्रों की सतह विभिन्न अणुओं, मुख्य रूप से राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन (RNPs) से ढकी होती है। दैहिक कोशिकाओं में प्रत्येक गुणसूत्र की 2 प्रतियां होती हैं, उन्हें समरूप कहा जाता है। वे लंबाई, आकार, संरचना में समान हैं, वही जीन ले जाते हैं जो उसी तरह स्थित होते हैं। गुणसूत्रों की संरचनात्मक विशेषताएं, संख्या और आकार को कैरियोटाइप कहा जाता है। सामान्य मानव कैरियोटाइप में 22 जोड़े ऑटोसोम्स और एक जोड़ी सेक्स क्रोमोसोम (XX या XY) शामिल हैं। दैहिक मानव कोशिकाओं (द्विगुणित) में गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी होती है - 46। सेक्स कोशिकाओं में एक अगुणित (एकल) सेट - 23 गुणसूत्र होते हैं। इसलिए, जनन कोशिकाओं में डीएनए द्विगुणित दैहिक कोशिकाओं की तुलना में 2 गुना कम होता है।

न्यूक्लियस(न्यूक्लियोलस), एक या अधिक, सभी अविभाजित कोशिकाओं में पाया जाता है। इसमें एक सघन रूप से सना हुआ गोलाकार शरीर होता है, जिसका आकार प्रोटीन संश्लेषण की तीव्रता के समानुपाती होता है। न्यूक्लियोलस में एक इलेक्ट्रॉन-सघन न्यूक्लियोलोनिमा (ग्रीक पेटा - थ्रेड से) होता है, जिसमें एक फिलामेंटस (फाइब्रिलर) भाग प्रतिष्ठित होता है, जिसमें आरएनए के कई इंटरवेटिंग स्ट्रैंड्स होते हैं, जो लगभग 5 एनएम मोटे और एक दानेदार भाग होते हैं। दानेदार (दानेदार) भाग अनाज द्वारा लगभग 15 एनएम के व्यास के साथ बनता है, जो आरएनपी कण हैं - राइबोसोमल सबयूनिट्स के अग्रदूत। पेरिन्यूक्लियर क्रोमैटिन न्यूक्लियोलोनिमा के अवकाश में एम्बेडेड होता है। राइबोसोम न्यूक्लियोलस में बनते हैं।

कोशिका विभाजन। कोशिका चक्र

एक जीव विभाजित होकर कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि करता है। मानव शरीर में कोशिका विभाजन की मुख्य विधियाँ माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन हैं। कोशिका विभाजन की इन विधियों में होने वाली प्रक्रियाएँ एक ही तरह से आगे बढ़ती हैं, लेकिन अलग-अलग परिणाम देती हैं।

माइटोटिक कोशिका विभाजन(माइटोसिस) कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि, जीव की वृद्धि की ओर जाता है। इस तरह, सेल नवीनीकरण सुनिश्चित किया जाता है जब वे खराब हो जाते हैं और मर जाते हैं। अब यह ज्ञात है कि एपिडर्मल कोशिकाएं 10-30 दिन, एरिथ्रोसाइट्स - 4-5 महीने तक जीवित रहती हैं। तंत्रिका और मांसपेशियों की कोशिकाएं (फाइबर) एक व्यक्ति के पूरे जीवन में रहते हैं।

सभी कोशिकाओं में, प्रजनन (विभाजन) के दौरान, परिवर्तन देखे जाते हैं जो कोशिका चक्र के ढांचे में फिट होते हैं। कोशिका चक्रउन प्रक्रियाओं को कहा जाता है जो कोशिका में विभाजन से विभाजन तक या कोशिका के विभाजन से मृत्यु (मृत्यु) तक होती हैं। कोशिका चक्र में, विभाजन (इंटरफ़ेज़) और माइटोसिस (कोशिका विभाजन की प्रक्रिया) के लिए कोशिका की तैयारी को प्रतिष्ठित किया जाता है।

इंटरपेज़ में, जो लगभग 20-30 घंटे तक रहता है, बायोसिंथेटिक प्रक्रियाओं की दर बढ़ जाती है, और ऑर्गेनेल की संख्या बढ़ जाती है। इस समय, कोशिका का द्रव्यमान और इसके सभी संरचनात्मक घटक, सेंट्रीओल्स सहित, दोगुना हो जाते हैं।

चावल। 5. कोशिका विभाजन। माइटोसिस के चरण। गुणसूत्रों का निर्माण, विभाजन की धुरी का निर्माण और दो बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों और सेंट्रीओल्स का समान वितरण दिखाया गया है।

ए - इंटरपेज़; बी - प्रोफ़ेज़; बी - रूपक; जी - पश्चावस्था; डी - टेलोफ़ेज़; ई - देर से टेलोफ़ेज़। 1 - कोर; 2 - सेल सेंटर (सेंट्रीओल); 3 - कोशिका विभाजन की धुरी; 4 - गुणसूत्र; 5 - निरंतर सूक्ष्मनलिकाएं; 6 - सेल सेंटर; 7 - कोशिका विभाजन की खांचे; 8 - कोर का गठन।

न्यूक्लिक एसिड अणुओं की प्रतिकृति (पुनरावृत्ति, दोहरीकरण) होती है। यह माता-पिता के डीएनए में संग्रहीत अनुवांशिक जानकारी को बेटी कोशिकाओं में सटीक रूप से पुन: पेश करके स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है। माता-पिता डीएनए स्ट्रैंड बेटी डीएनए के संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। प्रतिकृति के परिणामस्वरूप, दो बेटी डीएनए अणुओं में से प्रत्येक में एक पुराना और एक नया किनारा होता है। माइटोसिस की तैयारी की अवधि के दौरान, कोशिका विभाजन के लिए आवश्यक प्रोटीन कोशिका में संश्लेषित होते हैं। इंटरपेज़ के अंत तक, नाभिक में क्रोमेटिन संघनित होता है।

पिंजरे का बँटवारा(माइटोसिस; ग्रीक माइटोस - थ्रेड से) वह अवधि है जब माँ कोशिका दो बेटी कोशिकाओं (चित्र 5) में विभाजित होती है। माइटोटिक सेल डिवीजन सेल संरचनाओं का एक समान वितरण प्रदान करता है, इसका परमाणु पदार्थ - क्रोमैटिन - दो बेटी कोशिकाओं के बीच। माइटोसिस की अवधि 30 मिनट से 3 घंटे तक है।माइटोसिस को प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़ में विभाजित किया गया है।

प्रोफ़ेज़ में, न्यूक्लियोलस धीरे-धीरे विघटित हो जाता है, सेंट्रीओल्स कोशिका के ध्रुवों की ओर मुड़ जाते हैं। सेंट्रीओल्स के सूक्ष्मनलिकाएं भूमध्य रेखा की ओर निर्देशित होती हैं, और भूमध्य रेखा के क्षेत्र में वे एक दूसरे को ओवरलैप करती हैं।

मेटाफ़ेज़ में, परमाणु आवरण नष्ट हो जाता है, गुणसूत्र धागे ध्रुवों पर भेजे जाते हैं, भूमध्य रेखा के साथ संबंध बनाए रखते हैं
सेल का अल क्षेत्र। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और गोल्गी कॉम्प्लेक्स की संरचनाएं छोटे पुटिकाओं (वेसिकल्स) में बिखर जाती हैं, जो माइटोकॉन्ड्रिया के साथ मिलकर विभाजित कोशिका के दोनों हिस्सों में वितरित हो जाती हैं। मेटाफेज के अंत में, प्रत्येक गुणसूत्र एक अनुदैर्ध्य फांक के साथ दो नए बेटी गुणसूत्रों में विभाजित होना शुरू हो जाता है।

पश्चावस्था में, गुणसूत्र एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और कोशिका के ध्रुवों की ओर 0.5 माइक्रोमीटर/मिनट की दर से विचलन करते हैं। एनाफेज के अंत में, प्लाज्मा झिल्ली कोशिका के भूमध्य रेखा के साथ-साथ अपने अनुदैर्ध्य अक्ष पर आक्रमण करती है, जिससे एक विखंडन खांचा बनता है।

टेलोफ़ेज़ में, क्रोमोसोम जो कोशिका डीकोंडेंस के ध्रुवों से अलग हो गए हैं, क्रोमैटिन में गुजरते हैं, और आरएनए का ट्रांसक्रिप्शन (उत्पादन) शुरू होता है। परमाणु आवरण, न्यूक्लियोलस बनते हैं, और भविष्य की बेटी कोशिकाओं की झिल्ली संरचनाएं तेजी से बनती हैं। कोशिका की सतह पर, इसके भूमध्य रेखा के साथ, कसना गहरा हो जाता है, कोशिका दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है।

माइटोटिक विभाजन के कारण, बेटी कोशिकाओं को माता-पिता के समान गुणसूत्रों का एक सेट प्राप्त होता है। माइटोसिस आनुवंशिक स्थिरता प्रदान करता है, कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि और इसके परिणामस्वरूप जीव की वृद्धि, साथ ही पुनर्जनन प्रक्रियाएं।

अर्धसूत्रीविभाजन(ग्रीक अर्धसूत्रीविभाजन से - कमी) रोगाणु कोशिकाओं में देखी जाती है। इन कोशिकाओं के विभाजन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों के एकल (अगुणित) सेट के साथ नई कोशिकाओं का निर्माण होता है, जो आनुवंशिक जानकारी के संचरण के लिए महत्वपूर्ण है। जब एक लिंग कोशिका विपरीत लिंग (निषेचन के दौरान) की कोशिका के साथ विलीन हो जाती है, तो गुणसूत्रों का समूह दोगुना हो जाता है, पूर्ण, दोहरा (द्विगुणित) हो जाता है। रोगाणु कोशिकाओं के संलयन के बाद बनने वाले द्विगुणित (द्विनाभिकीय) युग्मज में, समान (होमोलॉगस) गुणसूत्रों के दो सेट होते हैं। द्विगुणित जीव (जाइगोट) के समरूप गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी अंडे के केंद्रक और शुक्राणु के केंद्रक से आती है।

एक परिपक्व जीव में जर्म कोशिकाओं के अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, प्रत्येक बेटी कोशिका में मूल कोशिकाओं के समरूप गुणसूत्रों के सभी जोड़े में से केवल एक होता है। यह संभव हो जाता है क्योंकि अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, केवल डीएनए प्रतिकृति और दो क्रमिक परमाणु विभाजन होते हैं। परिणामस्वरूप, एक द्विगुणित कोशिका से दो अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं। इन संतति कोशिकाओं में से प्रत्येक में मातृ कोशिका के केंद्रक (46) की तुलना में आधे गुणसूत्र (23) होते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, अगुणित यौन कोशिकाओं में न केवल गुणसूत्रों की आधी संख्या होती है, बल्कि गुणसूत्रों पर जीनों की एक अलग व्यवस्था होती है। इसलिए, नया जीव न केवल अपने माता-पिता की विशेषताओं का योग करता है, बल्कि अपनी (व्यक्तिगत) विशेषताएं भी रखता है।

दोहराव और आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1. कोशिका केंद्रक किन तत्वों से मिलकर बना होता है? यह कौन से कार्य करता है?

2. डीएनए अणुओं की संरचना के बारे में बताएं।

3. गुणसूत्रों की रूपात्मक विशेषता दें, उनका वर्गीकरण दें।

4. कोशिका चक्र क्या है, इस चक्र में कौन-सी अवधियाँ (चरण) प्रतिष्ठित हैं?

5. अर्धसूत्रीविभाजन क्या है, यह समसूत्रण से कैसे भिन्न है?