هسته سلول: عملکردها و ساختار. هسته به عنوان یک سیستم کنترل سلول. ساختار هسته

مفهوم وحدت ساختارهای مادی و یک رسانه موج بدون جرم هستی‌شناختی به ما امکان می‌دهد ماهیت انواع برهمکنش‌ها و سازماندهی سیستمی ساختار نوکلئون‌ها، هسته‌ها و اتم‌ها را درک کنیم. نوترون ها نقش کلیدی در شکل گیری و حفظ پایداری هسته ای دارند که توسط دو پیوند تبادل بوزونی بین پروتون ها و نوترون ها ایجاد می شود. ذرات آلفا بلوک های اصلی ساختمان در ساختار هستند. ساختار هسته ها که به شکل کروی نزدیک هستند، مطابق با دوره های سیستم تناوبی D.I تشکیل شده اند. مندلیف با اضافه شدن پی در پی پیچیده n-p-n، ذرات آلفا و نوترون ها. دلیل فروپاشی رادیواکتیو اتم ها ساختار نابهینه هسته است: بیش از حد تعداد پروتون ها یا نوترون ها، عدم تقارن. ساختار آلفای هسته ها علل و تعادل انرژی انواع واپاشی رادیواکتیو را توضیح می دهد.

ساختار نوکلئونی

ذرات آلفا

نیروهای "تبادل بوزون".

ثبات

رادیواکتیویته

1. Vernadsky V.I. بیوسفر و نوسفر. - م.: رولف. 2002 .-- 576 ص.

2. دمیتریف I.V. چرخش در امتداد یک، دو یا سه محور داخلی - شرط لازمو شکل وجود ذرات دنیای فیزیکی... - سامارا: کتاب سامارا. انتشارات، 2001 .-- 225 ص.

3. پولیاکوف V.I. آزمون "هوموساپینس" (از اکولوژی و ماکرواکولوژی ... تا جهان). - سارانسک: انتشارات دانشگاه موردویان، 2004. - 496 ص.

4. پولیاکوف V.I. روح جهان به جای هرج و مرج و خلاء (ساختار فیزیکی کیهان) // "فناوری پیشرفته مدرن" .- -2004. شماره 4. - ص 17-20.

5. پولیاکوف V.I. الکترون = پوزیترون ؟! // فن آوری های پیشرفته مدرن. - 2005. - شماره 11. - س 71-72.

6. پولیاکوف V.I. تولد ماده // تحقیقات بنیادی 2007. №12. - S.46-58.

7. Polyakov V.I. آزمون "هوموساپینس - II". از مفاهیم علوم طبیعی قرن بیستم - تا درک طبیعی. - انتشارات فرهنگستان علوم طبیعی. - 2008 .-- 596 ص.

8. پولیاکوف V.I. چرا پروتون ها و نوترون های رادیواکتیو پایدار هستند؟ // "رادیواکتیویته و عناصر رادیواکتیو در محیط انسانی": کنفرانس بین المللی چهارم، تومسک، 5-7 ژوئن 2013. - تامسک، 2013. - ص 415-419.

9. Polyakov V.I. مبانی درک طبیعی از ساختار نوکلئون ها، هسته ها، پایداری و رادیواکتیویته اتم ها // Ibid. - س 419-423.

10. پولیاکوف V.I. ساختارهای اتمی - مدل موج مداری // موفقیت های علوم طبیعی مدرن. - 2014. شماره 3. - S.108-114.

12. مقادیر فیزیکی: کتاب راهنما // A.P. بابیچف، N.A. بابوسکینا، A.M. براتکوفسکی و دیگران؛ اد. است. گریگوریوا، E.Z. ملیخوا. - M .: Energoatomizdat, 1991 .-- 1232 p.

فیزیک مدرن مدل های قطره ای، پوسته ای، تعمیم یافته و دیگر مدل ها را برای توصیف ساختار هسته ها پیشنهاد می کند. پیوند نوکلئون ها در هسته ها با انرژی پیوند ناشی از "نیروهای ویژه هسته ای ویژه" توضیح داده می شود. خواص این نیروها (جاذب، عمل کوتاه برد، استقلال بار و غیره) به عنوان بدیهیات پذیرفته شده است. سوال "چرا این است؟" تقریبا برای هر پایان نامه ای بوجود می آید. پذیرفته شده است (؟) که این نیروها برای نوکلئون ها یکسان هستند ... (؟). برای هسته های سبک، انرژی اتصال ویژه به شدت افزایش می یابد، تحت یک سری پرش (؟)، سپس آهسته تر افزایش می یابد (؟)، و سپس به تدریج کاهش می یابد. "پایدارترین آنها هسته های جادویی هستند" که در آنها تعداد پروتون ها یا نوترون ها برابر با یکی از اعداد جادویی است: 2، 8، 20، 28، 50، 82، 126 ... (؟) هسته های جادویی دو بار به ویژه پایدار هستند: 2He2، 8O8، 20Ca20، 20Ca28، 82Pb126 "(شاخص های چپ و راست به ترتیب با تعداد پروتون ها و نوترون های هسته مطابقت دارند). چرا هسته های "جادویی" وجود دارد و ایزوتوپ جادویی 28Ni28 با حداکثر انرژی اتصال ویژه 8.7 مگا ولت عمر کوتاهی دارد.
(T1 / 2 = 6.1 روز)؟ "هسته ها با انرژی اتصال عملا ثابت و چگالی ثابت، مستقل از تعداد نوکلئون ها مشخص می شوند" (؟!). این بدان معنی است که انرژی اتصال هیچ چیز و همچنین مقادیر جدولی نقص جرم را مشخص نمی کند (20Ca20 کمتر از 21Sc24 است، 28Ni30 کمتر از 27Co32 و 29Cu34 و غیره است). فیزیک تشخیص می دهد که "ماهیت پیچیده نیروهای هسته ای و دشواری حل معادلات ... تا به امروز اجازه نداده است که یک نظریه منسجم یکپارچه درباره هسته اتم ایجاد شود." علم قرن بیستم که بر اساس فرضیه های نظریه نسبیت بنا شد، منطق و رابطه علت و معلولی را لغو کرد و فانتوم های ریاضی را یک واقعیت اعلام کرد. دانشمندان با عدم شناخت ساختار هسته ها و اتم ها، بمب های اتمی ساخته اند و در تلاش هستند تا انفجار بزرگ کیهان را در برخورد دهنده ها تقلید کنند.

"انقلاب در علوم طبیعی توسط A. Einstein" جایگزین معادلات "پیوستار فضا-زمان" برای آثار ده ها دانشمند برجسته (هویگنز، هوک، یونگ، ناویر، استوکس، هرتز، فارادی، ماکسول، لورنتس، تامسون) شد. ، تسلا و غیره) که نظریه الکترومغناطیس و اتمیسم را در محیط "اتر" توسعه دادند. باید به یک قرن پیش برگردی...

هدف و روش کار. راه برون رفت از بن بست علم بر اساس درک جوهر محیط «اتر» امکان پذیر است. در و. ورنادسکی نوشت: "تمام فضای قابل دسترس و قابل تصور توسط تابش یک محیط غیر مادی احاطه شده است ... در اطراف ما، در خودمان، همه جا و همه جا، بدون وقفه، برای همیشه تغییر می کنند، منطبق و برخورد می کنند، تابش ها می روند. طول های مختلفامواج - از امواجی که طول آنها بر حسب ده میلیونم میلی متر محاسبه می شود تا امواج بلند که بر حسب کیلومتر اندازه گیری می شوند ... تمام فضا با آنها پر می شود ... ". همه مواد توسط این محیط هستی شناختی، غیر مادی، موجی شکل می گیرند و در تعامل با آن وجود دارند. "اتر" گاز یا هرج و مرج گرداب ها نیست، بلکه "عمل، نظم دادن به هرج و مرج - روح" است. در محیط SPIRIT از یک ذره بنیادی منفرد - ماسون (الکترون / پوزیترون)، ساختارهایی از نوکلئون ها، هسته ها و اتم ها به جهان به طور منظم و منظم سازماندهی می شوند.

این کار مدلی از ساختار هسته ها را ایجاد کرد که ویژگی های آنها، دلایل پیوند نوکلئون ها در هسته ها، پایداری ویژه و رادیواکتیویته را توضیح می دهد.

ساختار و خواص نوکلئون ها

مدل نوکلئون های پذیرفته شده در فیزیک از ده ها ذره فرضی با نام افسانه ای "کوارک" و تفاوت های افسانه ای از جمله: رنگ، جذابیت، غریب بودن، جذابیت ساخته شده است. این مدل بسیار پیچیده است، فاقد شواهد است و حتی نمی تواند جرم ذرات را توضیح دهد. مدل ساختار نوکلئون ها که تمام خواص آنها را توضیح می دهد، توسط I.V. دمیتریف (سامارا) بر اساس اصل کشف تجربی حداکثر آنتروپی پیکربندی (برابری عناصر ساختاری در سطح و در حجم ذرات اولیه) و تز در مورد وجود ذرات فقط در هنگام چرخش "در امتداد یک، دو یا سه" محورهای داخلی ذاتی." نوکلئون از 6 ساختار شش ضلعی π + (-) - مزون های احاطه کننده پلاس میون μ + تشکیل شده است و ساختار آنها با انتخاب تعداد توپ ها ساخته می شود: الکترون ها و پوزیترون های دو نوع. چنین ساختاری بر اساس برهمکنش ذرات مادی سنگ‌تراشان و محیط انرژی معنوی در کار اثبات شد و سپس بر اساس ساخت ساختار مزون‌ها مطابق با ثابت ساختار ظریف، پالایش و اثبات شد.
1 / α = 2 ساعت (ε0 / μ0) 1/2 / e2 = 137.036. فیزیکدانان V. Pauli، R. Feynman در مورد معنای فیزیکی این ثابت متحیر بودند)، و در محیط SPIRIT واضح است: فقط در فاصله نسبی 1 / α از بار، یک برهمکنش موجی ماده و محیط وجود دارد.

تعداد محاسبه شده ماسون ها (me) در ساختار میون باید 3/2α = 205.6 و جرم میون باید 206.768 me باشد. در ساختار 207 سنگ تراشی خود، ماسون مرکزی بار ± e و اسپین 1/2 ± را تعیین می کند و 206 متقابلاً جبران می شوند. گل صد تومانی ها، همانطور که توسط I. Dmitriev فرض شده است، از الکترون ها و پوزیترون های "دو محوری" تشکیل شده اند (اسپین = 0، بار +/-، جرم من). در یک محیط SPIRIT، بوزون هایی با جرم 2/3 من باید به عنوان اولین مرحله در تشکیل ماده از کوانتوم های تابش پس زمینه کیهان در جو خورشید تشکیل شوند. باید 3 / α = 411 ذره از چنین ذرات در یک ساختار متراکم وجود داشته باشد، و جرم آنها باید 3 / α · 2/3 me = 274 me باشد، که مربوط به پی مزون است (mπ = 273.210 me). ساختار آنها شبیه به میون است: ذره در مرکز بار ± 2/3e را تعیین می کند و اسپین 0 را تعیین می کند و 205 ذره متقابلاً متعادل هستند.

ساختار پروتون از میون مرکزی و 6 پیون، با در نظر گرفتن از دست دادن جرم به دلیل تبادل ("هسته ای") پیوند 6 جرم (پیوند بین میون و پیون) و 6 بوزون (پیوند بین pions، 4 me)، جرم آن را توضیح می دهد.

Мр = 6mp + mm - 10me = 6 273.210 me + 206.768 me - 10me = 1836.028 me.

این مقدار، با دقت 0.007٪، مطابق با جرم پروتون Mp = 1836.153me است. بار پروتون + e و اسپین ± 1/2 توسط ماسون مرکزی + در میون مرکزی + تعیین می شود. مدل پروتون تمام خواص آن از جمله پایداری را توضیح می دهد. در محیط SPIRIT، برهمکنش ذرات مادی در نتیجه رزونانس "ابرهای" محیطی مرتبط با آنها (تصادف شکل و فرکانس) رخ می دهد. پروتون پایدار است، زیرا توسط پوسته ای از پیون ها با میدان موج متفاوت از ذرات مادی و کوانتوم ها محافظت می شود.

جرم پروتون 1836.153 من و جرم نوترون 1838.683 من است. جبران بار پروتون، بر اساس قیاس با اتم هیدروژن، توسط یک الکترون در مدار موج در صفحه استوایی آن ("یک محور چرخش") ارائه می شود و "چرخش دو محوری" آن به نظر می رسد که "خود" در یک ابر پایون 2 بوزون را در پیون های نوترونی که در مقابل هم قرار دارند اضافه کنید. آنها تکانه زاویه ای مداری را جبران می کنند و جرم نوترون 1838.486 من خواهد بود. این ساختار جرم نوترون (تفاوت 0.01٪)، عدم وجود بار و مهمتر از همه، نیروهای "هسته ای" را توضیح می دهد. بوزون "اضافی" در ساختار ضعیف است و پیوند "مبادله" را فراهم می کند، با اشغال یک "جای خالی" در پیون همسایه پروتون با فرکانس هسته، بوزون دیگری را جابجا می کند که به نوترون باز می گردد. بوزون‌های «اضافی» در یک نوترون «دو بازوی» آن هستند که هسته‌ها را کنار هم نگه می‌دارند.

نوترون در هسته عناصر پایداری هسته ها را تضمین می کند و خود در هسته از فروپاشی "فرار" می کند (T1 / 2 = 11.7 دقیقه) که دلیل آن "نقاط ضعیف" آن است: مدار الکترون و حضور در "پوشش پایون" در دو تا از شش پیون بر روی بوزون "اضافی".

دانشمندان قرن بیستم ده ها نظریه و صدها ذره "بنیادی" ارائه کردند، اما نتوانستند ساختار اتم ها را توضیح دهند و طبیعت برای ایجاد دو نوکلئون فقط به دو ذره از این قبیل نیاز داشت و 92 مورد از آنها عنصر بودند و برای ساختن کل جهان مادی!!!

ساختار آلفای هسته اتم

ایزوتوپ‌های همه عناصری که در طبیعت گسترده‌تر هستند دارای تعداد زوج نوترون هستند (به استثنای 4Be5 و 7N7). در مجموع، از 291 ایزوتوپ پایدار، 75 درصد دارای تعداد نوترون زوج و تنها 3 درصد دارای هسته های زوج و فرد هستند. این نشان دهنده ترجیح پیوند یک پروتون با دو نوترون، عدم وجود پیوند پروتون-پروتون و "استقلال بار نیروهای هسته ای" است. چارچوب هسته ها از پیوندهای نوترون-پروتون تشکیل می شود که در آن هر نوترون می تواند با تبادل دو بوزون (مثلاً 2He1) 2 پروتون را در خود نگه دارد. در هسته های سنگین، تعداد نسبی نوترون ها افزایش می یابد و چارچوب هسته ای را تقویت می کند.

استدلال های بیان شده و اصل سازماندهی سیستماتیک ماده در یک محیط غیر مادی به ما امکان می دهد مدلی از "ساخت بلوک" از ساختار هسته عناصر پیشنهاد کنیم که در آن "بلوک" هسته هلیوم است. اتم - یک ذره آلفا. هلیم عنصر اصلی سنتز هسته شناسی است و از نظر فراوانی در کیهان، دومین عنصر پس از هیدروژن است. ذرات آلفا ساختار بهینه دو جفت نوکلئون هستند که محکم به هم متصل شده اند. این یک ساختار کروی بسیار فشرده و محکم است که می‌توان آن را از نظر هندسی به صورت یک کره با یک مکعب حک شده در آن با گره‌هایی در قطرهای مخالف 2 پروتون و 2 نوترون نشان داد. هر نوترون دارای دو پیوند "مبادله هسته ای" با دو پروتون است. اتصال الکترومغناطیسی نزدیک شدن یک نوترون به پروتون ها توسط یک الکترون مداری در ساختار آن ایجاد می شود (تأیید: گشتاورهای مغناطیسی: μ (p) = 2.793 μN، μ (n) = -1.913 μN، که μN مگنتون هسته ای بور است). .

دفع فرضی «کولمبی» پروتون ها با رویکرد آنها در تضاد نیست. توضیح این امر، و همچنین در ساختار میون ها از ماسون ها، در درک "بار" به عنوان یک ویژگی غیرقابل سلب جرم ذره نهفته است - حرکت محیط SPIRIT، همراه با حرکت موجی جرم، که به صورت بیان می شود. یک نیرو در این محیط (واحد بار را می توان coulomb2 - نیرو ضرب در سطح). دو نوع بار +/- جهت چرخش چپ و راست هستند. هنگامی که دو پروتون در صفحه استوایی به یکدیگر نزدیک می شوند، حرکت محیط "تسخیر شده" مخالف خواهد بود و هنگام نزدیک شدن "از قطب ها" در یک جهت رخ می دهد و به نزدیک شدن کمک می کند. نزدیک شدن ذرات توسط برهمکنش پوسته های "میدان" آنها مربوط به طول موج "کامپتون" محدود می شود: λK (p) = 1.3214 · 10-15 متر، و λK (n) = 1.3196 · 10-15 متر نوترون در در چنین فاصله ای، نیروهای تبادل بوزون ("هسته ای") بین آنها عمل می کنند.

ساختارهای هسته ای ذرات آلفا با حداقل حجم و شکلی نزدیک به کروی تشکیل می شوند. ساختار ذرات آلفا به آنها اجازه می دهد تا با شکستن یک پیوند تبادل بوزونی n-p و تشکیل دو پیوند n-p و p-n با یک ذره آلفای همسایه ترکیب شوند. برای هر تعداد پروتون در هسته، یک میدان کروی واحد تشکیل می شود که قدرت آن به اندازه ای است که اگر بار در مرکز متمرکز شده باشد (قانون اوستروگرادسکی-گاوس). تشکیل یک میدان هسته ای واحد توسط ساختار موج مداری اتم ها تأیید می شود، جایی که تمام مدارهای s، p، d، f پوسته های کروی تشکیل می دهند.

ساخت هسته های عناصر از ذرات آلفا به طور سیستماتیک، به طور متوالی در هر دوره بر اساس هسته عنصر قبلی اتفاق می افتد. در هسته هایی با تعداد پروتون زوج، پیوندها متعادل هستند، ظهور یک پروتون اضافی در ساختار اتم بعدی امکان پذیر نیست. در هسته اتم، پس از اکسیژن، افزودن یک پروتون بر اساس طرح (n-p-n) اتفاق می افتد. دنباله ای واضح از شکل گیری سازه ها مطابق با دوره ها و ردیف ها در جدول D.I. مندلیف تأییدی بر اعتبار مدل پیشنهادی هسته است و به عنوان تأیید V.I. ورنادسکی در مورد "جانشینی اتم ها": "فرآیند گذرا منظم اتم ها به طور اجتناب ناپذیر و مقاومت ناپذیر رخ می دهد ... با در نظر گرفتن تاریخچه هر اتمی در زمان کیهانی، می بینیم که پس از فواصل زمانی معین، به یکباره، در جهش های مساوی ، در جهت بردار زمان قطبی، به اتم دیگری، دیگری عبور می کند عنصر شیمیایی". طرح‌های هسته‌های دوره‌های اول اتم‌ها در جدول ارائه شده‌اند. 1.

میز 1

ساختار فرضی هسته‌ها (طرح مسطح) ایزوتوپ‌های اصلی اتم‌های پایدار از ذرات آلفا (α)، پروتون‌ها (p) و نوترون‌ها (n): pAn










							nnαaaaaaann

nnαaaaaaann

nnαααnnαααnn

nnααnαααnααnn

nαααnnαααn

nnαaaaaaann

nααnnαααnnααn

nαααnnαααn

دوره های 5 و 6 بعدی عناصر را می توان به طور مشابه شبیه سازی کرد، با در نظر گرفتن اینکه افزایش تعداد پروتون ها مستلزم افزایش تعداد نوترون ها است. قاب داخلیهسته ها، بنابراین در لایه سطحی، طبق طرح n-n.

طرح تصویری مسطح ارائه شده از ساختار هسته ها را می توان با یک نمودار مداری مربوط به دوره های جدول تناوبی تکمیل کرد.
(جدول 2).

جدول 2

پوسته های هسته ای عناصر و دوره ها در جدول D.I. مندلیف

پوسته هسته ای - دوره	عنصر شروع و پایان در یک ردیف	تعداد عناصر	نسبت N / P
پوسته هسته ای - دوره	عنصر شروع و پایان در یک ردیف	تعداد عناصر	ابتدایی	محدود، فانی





	55Cs78 -82Pb126 (83Bi126 ... 86Rn136)
	(87Fr136 - 92U146 ...).

پوسته ها مانند ساختار یک اتم ساخته شده اند، جایی که پوسته های کروی مدارهای الکترون در هر دوره با شعاع بزرگتری نسبت به دوره قبل تشکیل می شوند.

عناصر بعد از 82Pb126 (83Bi126 T1 / 2 ≈1018 سال) پایدار نیستند (در جدول 2 آنها در پرانتز آورده شده اند). 41 ذره آلفا در ساختار سرب یک بار الکتریکی تشکیل می دهند که برای حفظ پایداری هسته ها به 40-44 نوترون اضافی نیاز دارد. نسبت تعداد نوترون ها و پروتون ها n / p> (1.5 ÷ 1.6) حد پایداری برای هسته های سنگین است. نیمه عمر هسته ها بعد از 103 "عنصر" ثانیه است. این "عناصر" نمی توانند ساختار هسته را حفظ کنند و پوسته الکترونی اتم را تشکیل دهند. صرف هزینه و زمان دانشمندان برای تولید مصنوعی آنها به سختی ارزش دارد. هیچ "جزیره ثبات" نمی تواند وجود داشته باشد!

مدل ساختار آلفای هسته ها، نیروهای پیوستگی، پایداری و تمامی خواص عناصر (کامل بودن ساختار گازهای بی اثر، فراوانی در طبیعت و پایداری ویژه عناصر با ساختار متقارن را توضیح می دهد: O, C, Si, Mg، Ca، شباهت به Cu، Ag، Au ...) ...

علل پوسیدگی "غیر خود به خود".

ساختار ایزوتوپ های رادیواکتیو در عدم تقارن، در حضور یک جفت n-p نامتعادل، متفاوت است. نیمه‌عمر ایزوتوپ‌ها کوتاه‌تر است، هر چه ساختار آن‌ها با بهینه تفاوت بیشتری داشته باشد. رادیواکتیویته ایزوتوپ هایی با تعداد زیادی پروتون با این واقعیت توضیح داده می شود که نیروهای "مبادله" نوترون ها قادر به حفظ بار کلی خود نیستند و فروپاشی ایزوتوپ ها با نوترون های اضافی با بیش از حد آنها برای بهینه توضیح داده می شود. ساختار ساختار آلفای هسته ها علل همه انواع واپاشی رادیواکتیو را توضیح می دهد.

فروپاشی آلفا. در فیزیک هسته ای، «طبق مفاهیم مدرن، ذرات آلفا در زمان واپاشی رادیواکتیو هنگامی که دو پروتون و دو نوترون در حال حرکت در داخل هسته به هم می رسند، تشکیل می شوند ... فرار یک ذره آلفا از هسته به دلیل اثر تونل زنی امکان پذیر است. از طریق یک مانع بالقوه حداقل 8.8 مگا ولت بالا." همه چیز به طور تصادفی اتفاق می افتد: حرکت، ملاقات، شکل گیری، به دست آوردن انرژی و پرواز از طریق یک مانع خاص. در هسته های آلفا ساختار هیچ مانعی برای فرار وجود ندارد. وقتی نیروی بار کل همه پروتون‌ها از نیروهای تبادل بوزونی که همه نوترون‌ها را مهار می‌کنند بیشتر شود، هسته ذره آلفا را که کمترین مقدار محدود در ساختار است را دور می‌اندازد و با 2 بار "جوان‌سازی" می‌شود. ظهور احتمال واپاشی آلفا به ساختار هسته ها بستگی دارد. در 31 ذره آلفا در هسته 62Sm84 ظاهر می شود (n / p = 1.31) و از 84Ро (n / p = 1.48) ضروری می شود.

β + پوسیدگی. در فیزیک هسته ای، «فرایند فروپاشی β + - به گونه ای پیش می رود که گویی یکی از پروتون های هسته به نوترون تبدیل می شود و یک پوزیترون و یک نوترینو ساطع می کند: 11p → 01n + + 10e + 00νe ... از آنجایی که جرم یک پروتون کمتر از یک نوترون است، بنابراین چنین واکنش هایی را نمی توان برای یک پروتون آزاد مشاهده کرد. با این حال، برای یک پروتون محدود شده در یک هسته، به دلیل برهمکنش هسته ای ذرات، این واکنش ها از نظر انرژی ممکن می شود. فیزیک توضیح فرآیند واکنش، ظهور یک پوزیترون در هسته و افزایش جرم به میزان 2.5 من برای تبدیل یک پروتون به نوترون را با فرضیه: "فرایند ممکن است" جایگزین کرد. این احتمال به دلیل ساختار آلفا است. اجازه دهید طرح فروپاشی کلاسیک را در نظر بگیریم: 15Р15 → 14Si16 + + 10e + 00νe. مطابق با جدول 1، ساختار ایزوتوپ پایدار 15P16 (7α-npn). ساختار ایزوتوپی
15P15 - (7α-np)، اما پیوند (n-p) در ساختار ضعیف است، بنابراین نیمه عمر 2.5 دقیقه است. طرح فروپاشی را می توان در چند مرحله ارائه کرد. یک پروتون ضعیف به وسیله بار هسته ای به بیرون رانده می شود، اما نوترون ذره آلفا را می گیرد و با آزاد شدن 4 بوزون-پیوند آن را از بین می برد. بوزون های "دو محوری" نمی توانند در یک محیط روح وجود داشته باشند و طبق طرح ها با گسیل نوترینوها و پادنوترینوها به ماسون های "سه محوری" با گشتاورهای مختلف (+ و -؛ الکترون و پوزیترون) تبدیل می شوند.
β-: (e --- + e +++ → e- - ++ + ν0-) و β +: (e --- + e +++ → e + - + + ν0 +). پوزیترون از هسته رانده می شود و الکترون در مدار پروتون قبلی بار خود را جبران می کند و آن را به نوترون تبدیل می کند. طرح واکنش فرضی: (7α-np) → (6α- npn-р-np + 2е --- + 2e +++) → ((6 α) + (npnp) + n + (pe-)) + e + + ν0- + ν0 + → (7 α -nn) + e + + ν0- + ν0 +. این نمودار علت و فرآیند فروپاشی، تغییر جرم ذرات را توضیح می دهد و گسیل دو تکانه را فرض می کند: نوترینو و پادنوترینو.

بتا پوسیدگی "از آنجایی که الکترون از هسته به بیرون پرواز نمی کند و از پوسته اتم فرار نمی کند، فرض بر این بود که الکترون β در نتیجه فرآیندهایی که در داخل هسته اتفاق می افتد متولد می شود ...". یه توضیحی داره! چنین فرآیندی مشخصه هسته هایی است که در ساختار خود تعداد نوترون هایی بیشتر از ایزوتوپ های پایدار این عنصر دارند. ساختار هسته ایزوتوپ بعدی بعد از هسته با ساختار زوج تشکیل شده با یک "بلوک" n-p-n رشد می کند و ایزوتوپ بعدی بعد از اینکه حاوی یک نوترون "نه خیلی زائد" دیگر است، رشد می کند. یک نوترون می تواند به سرعت یک الکترون در حال چرخش را رها کند و به یک پروتون تبدیل شود و یک ساختار آلفا تشکیل دهد: npn + (n → p) = npnp = α. الکترون و پادنوترینو جرم و انرژی اضافی را با خود می برند و بار هسته یک عدد افزایش می یابد.

ε-گرفتن. با کمبود نوترون برای ساختاری پایدار، بار اضافی پروتون ها، الکترونی را از یکی از لایه های داخلی اتم جذب و جذب می کند و نوترینو ساطع می کند. پروتون موجود در هسته به نوترون تبدیل می شود.

نتیجه

مدل ارائه شده از ساختار آلفای هسته عناصر، توضیح الگوهای تشکیل هسته، پایداری آنها، علل، مراحل و تعادل انرژی انواع واپاشی رادیواکتیو را ممکن می سازد. ساختار پروتون‌ها، نوترون‌ها، هسته‌ها و اتم‌های عناصر، که با تطابق با ثابت‌های جهانی، که ویژگی‌های فیزیکی محیط انسان معنوی هستند، تأیید می‌شوند، همه ویژگی‌ها و همه فعل و انفعالات را توضیح می‌دهند. فیزیک هسته ای و اتمی مدرن قادر به این کار نیست. تجدید نظر در مفاهیم اساسی ضروری است: از فرضیه ها تا درک.

مرجع کتابشناختی

پولیاکوف V.I. ساختار هسته اتمی و علل رادیواکتیویته // پیشرفت در علوم طبیعی مدرن. - 2014. - شماره 5-2. - س 125-130;
آدرس اینترنتی: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=33938 (تاریخ دسترسی: 2019/02/27). مجلات منتشر شده توسط "آکادمی علوم طبیعی" را مورد توجه شما قرار می دهیم.

در مسیر تکامل، آنها دستخوش تغییرات زیادی شدند. ظهور اندامک‌های جدید با دگرگونی‌هایی در جو و لیتوسفر سیاره جوان انجام شد. یکی از دستاوردهای مهم هسته سلول بود. ارگانیسم های یوکاریوتی به دلیل وجود اندامک های جدا شده، مزایای قابل توجهی نسبت به پروکاریوت ها دریافت کردند و به سرعت شروع به تسلط کردند.

هسته سلولی که ساختار و عملکرد آن در بافت ها و اندام های مختلف تا حدودی متفاوت است، امکان بهبود کیفیت بیوسنتز RNA و انتقال اطلاعات ارثی را فراهم کرد.

اصل و نسب

امروزه دو فرضیه اصلی در مورد تشکیل یک سلول یوکاریوتی وجود دارد. طبق نظریه همزیستی، اندامک ها (مانند تاژک یا میتوکندری) زمانی موجودات پروکاریوتی متمایز بودند. اجداد یوکاریوت های مدرن آنها را بلعیدند. نتیجه یک ارگانیسم همزیست است.

در همان زمان، هسته در نتیجه بیرون زدگی به بخش سیتوپلاسمی تشکیل شد، که یک کسب ضروری در راه جذب سلول از یک روش جدید تغذیه، فاگوسیتوز بود. گیر افتادن غذا با افزایش درجه تحرک سیتوپلاسم همراه بود. ژنوفورها که ماده ژنتیکی یک سلول پروکاریوتی بودند و به دیواره‌ها متصل بودند، به منطقه "جریان" قوی افتادند و نیاز به محافظت داشتند. در نتیجه، یک نفوذ عمیق در بخش غشاء، حاوی ژنوفورهای متصل، تشکیل شد. این فرضیه با این واقعیت پشتیبانی می شود که غشای هسته به طور جدایی ناپذیری با غشای سیتوپلاسمی سلول مرتبط است.

نسخه دیگری از توسعه رویدادها وجود دارد. بر اساس فرضیه ویروسی منشاء هسته، در نتیجه عفونت یک سلول باستانی باستانی تشکیل شده است. یک ویروس DNA به آن نفوذ کرد و به تدریج کنترل کاملی بر فرآیندهای زندگی به دست آورد. دانشمندانی که این نظریه را صحیح‌تر می‌دانند، دلایل زیادی به نفع آن ارائه می‌کنند. با این حال، تا به امروز، هیچ دلیل قطعی برای هیچ یک از فرضیه های موجود وجود ندارد.

یکی یا بیشتر

بیشترسلول های یوکاریوتی مدرن دارای یک هسته هستند. اکثریت قریب به اتفاق آنها حاوی تنها یک اندامک از این دست هستند. با این حال، سلول هایی نیز وجود دارند که به دلیل برخی ویژگی های عملکردی هسته خود را از دست داده اند. به عنوان مثال، اینها شامل گلبول های قرمز است. همچنین سلول هایی با دو (سیلیات) و حتی چندین هسته نیز وجود دارد.

ساختار هسته سلول

صرف نظر از خصوصیات ارگانیسم، ساختار هسته با مجموعه ای از اندامک های معمولی مشخص می شود. از فضای داخلی سلول توسط یک غشای دوگانه محصور شده است. لایه های داخلی و خارجی آن در برخی نقاط با هم ادغام می شوند و منافذ را تشکیل می دهند. وظیفه آنها تبادل مواد بین سیتوپلاسم و هسته است.

فضای اندامک پر از کاریوپلاسم است که شیره هسته ای یا نوکلئوپلاسم نیز نامیده می شود. کروماتین و هسته را در خود جای داده است. گاهی اوقات آخرین اندامک های نامگذاری شده هسته سلول در یک نسخه وجود ندارد. در برخی از موجودات، هسته، برعکس، وجود ندارد.

غشاء

غشای هسته ای توسط لیپیدها تشکیل شده و از دو لایه بیرونی و داخلی تشکیل شده است. در واقع این همان غشای سلولی است. هسته از طریق فضای اطراف هسته با کانال های شبکه آندوپلاسمی ارتباط برقرار می کند، حفره ای که توسط دو لایه غشاء تشکیل شده است.

غشاهای بیرونی و داخلی ویژگی های ساختاری خود را دارند، با این حال، به طور کلی، آنها کاملا مشابه هستند.

نزدیکترین به سیتوپلاسم

لایه بیرونی وارد غشای شبکه آندوپلاسمی می شود. تفاوت اصلی آن با دومی غلظت قابل توجهی بالاتر پروتئین در ساختار است. غشا در تماس مستقیم با سیتوپلاسم سلول از بیرون با لایه ای از ریبوزوم پوشیده شده است. با منافذ متعددی که مجتمع های پروتئینی نسبتاً بزرگی هستند به غشای داخلی متصل می شود.

لایه داخلی

غشایی که به هسته سلول تبدیل شده است، بر خلاف غشای بیرونی، صاف است و با ریبوزوم پوشانده نشده است. کاریوپلاسم را محدود می کند. یکی از ویژگی های غشای داخلی لایه لایه هسته ای است که آن را از سمتی که در تماس با نوکلئوپلاسم است پوشانده است. این ساختار پروتئینی خاص شکل پوشش را حفظ می کند، در تنظیم بیان ژن نقش دارد و همچنین اتصال کروماتین به غشای هسته را تسهیل می کند.

متابولیسم

تعامل هسته و سیتوپلاسم از طریق آنها انجام می شود آنها ساختارهای نسبتا پیچیده ای هستند که توسط 30 پروتئین تشکیل شده اند. تعداد منافذ روی یک هسته می تواند متفاوت باشد. بستگی به نوع سلول، اندام و ارگانیسم دارد. بنابراین، در انسان، هسته سلولی می تواند از 3 تا 5 هزار منفذ داشته باشد، در برخی از قورباغه ها به 50000 می رسد.

وظیفه اصلی منافذ تبادل مواد بین هسته و بقیه سلول است. برخی از مولکول ها به صورت غیرفعال و بدون مصرف انرژی اضافی از منافذ عبور می کنند. اندازه آنها کوچک است. انتقال مولکول های بزرگ و کمپلکس های فوق مولکولی مستلزم صرف مقدار معینی انرژی است.

مولکول های RNA سنتز شده در هسته از کاریوپلاسم وارد سلول می شوند. در جهت مخالف، پروتئین هایی که برای فرآیندهای درون هسته ای ضروری هستند، منتقل می شوند.

نوکلئوپلاسم

ساختار شیره هسته ای بسته به وضعیت سلول تغییر می کند. دو مورد از آنها وجود دارد - ثابت و در هنگام تقسیم. اولی مشخصه بین فاز (زمان بین تقسیمات) است. در عین حال، آب هسته ای با توزیع یکنواخت اسیدهای نوکلئیک و مولکول های DNA بدون ساختار متمایز می شود. در این دوره، ماده ارثی به شکل کروماتین وجود دارد. تقسیم هسته سلول با تبدیل کروماتین به کروموزوم همراه است. در این زمان، ساختار کاریوپلاسم تغییر می کند: ماده ژنتیکی ساختار خاصی به دست می آورد، پوشش هسته از بین می رود و کاریوپلاسم با سیتوپلاسم مخلوط می شود.

کروموزوم ها

عملکرد اصلی ساختارهای نوکلئوپروتئین کروماتین تبدیل شده در زمان تقسیم ذخیره سازی، اجرا و انتقال اطلاعات ارثی موجود در هسته سلول است. کروموزوم ها با یک شکل مشخص مشخص می شوند: آنها توسط یک انقباض اولیه به قسمت ها یا شانه ها تقسیم می شوند که کولوم نیز نامیده می شود. با توجه به مکان آن، سه نوع کروموزوم متمایز می شوند:

میله ای شکل یا آکروسنتریک: آنها با قرار دادن کولومرها تقریباً در انتها مشخص می شوند، یک شانه بسیار کوچک به نظر می رسد.
دگرجنس گرا یا زیر متاسانتریک شانه هایی با طول نابرابر دارند.
بازوهای مساوی یا متاسانتریک.

به مجموعه کروموزوم های یک سلول، کاریوتایپ می گویند. برای هر گونه ثابت شده است. علاوه بر این، سلول های مختلف یک ارگانیسم می توانند شامل یک مجموعه دیپلوئید (دوگانه) یا هاپلوئید (تک) باشند. اولین گزینه برای سلول های سوماتیکی است که عمدتاً بدن را تشکیل می دهند. مجموعه هاپلوئید امتیاز سلول های زاینده است. سلول های بدنی انسان حاوی 46 کروموزوم، سلول های جنسی - 23 کروموزوم است.

کروموزوم های مجموعه دیپلوئید به صورت جفت هستند. ساختارهای نوکلئوپروتئین یکسانی که در یک جفت قرار دارند آللی نامیده می شوند. آنها ساختار یکسانی دارند و عملکردهای یکسانی را انجام می دهند.

واحد ساختاری کروموزوم ها یک ژن است. این بخشی از یک مولکول DNA است که یک پروتئین خاص را کد می کند.

هسته

هسته سلول دارای اندامک دیگری است - هسته. توسط غشاء از کاریوپلاسم جدا نمی شود، اما در عین حال هنگام بررسی سلول با میکروسکوپ به راحتی قابل مشاهده است. برخی از هسته ها ممکن است چندین هسته داشته باشند. همچنین مواردی وجود دارد که در آنها چنین اندامک هایی کاملاً وجود ندارند.

از نظر شکل ، هسته شبیه یک کره است ، اندازه آن نسبتاً کوچک است. حاوی پروتئین های مختلف است. وظیفه اصلی هسته سنتز RNA ریبوزومی و خود ریبوزوم ها است. آنها برای ایجاد زنجیره های پلی پپتیدی مورد نیاز هستند. هسته ها در اطراف نواحی خاصی از ژنوم تشکیل می شوند. به آنها سازمان دهنده هسته ای می گویند. این شامل ژن های RNA ریبوزومی است. هسته، در میان چیزهای دیگر، محل با بیشترین غلظت پروتئین در سلول است. برخی از پروتئین ها برای انجام عملکرد یک ارگانوئید مورد نیاز هستند.

هسته از دو جزء تشکیل شده است: دانه ای و فیبریلار. اولین مورد زیر واحدهای ریبوزوم در حال بلوغ است. در مرکز فیبریل، جزء دانه ای، فیبریل را که در مرکز هسته قرار دارد، احاطه می کند.

هسته سلول و وظایف آن

نقشی که هسته بازی می کند به طور جدایی ناپذیری با ساختار آن مرتبط است. ساختارهای داخلی ارگانوئید به طور مشترک مهمترین فرآیندها را در سلول اجرا می کنند. حاوی اطلاعات ژنتیکی است که ساختار و عملکرد سلول را تعیین می کند. هسته مسئول ذخیره و انتقال اطلاعات ارثی در طول میتوز و میوز است. در حالت اول، سلول دختر مجموعه ای از ژن های مشابه ژن مادری را دریافت می کند. در نتیجه میوز، سلول های جنسی با مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید تشکیل می شوند.

یکی دیگر از وظایف به همان اندازه مهم هسته تنظیم فرآیندهای درون سلولی است. این در نتیجه کنترل سنتز پروتئین های مسئول ساختار و عملکرد عناصر سلولی انجام می شود.

تأثیر روی سنتز پروتئین بیان دیگری دارد. هسته که فرآیندهای درون سلول را کنترل می‌کند، همه اندامک‌های آن را در یک سیستم واحد با مکانیزم کارکرد خوب متحد می‌کند. شکست در آن، به عنوان یک قاعده، منجر به مرگ سلولی می شود.

در نهایت، هسته محل سنتز زیر واحدهای ریبوزوم است که مسئول تشکیل همان پروتئین از اسیدهای آمینه هستند. ریبوزوم ها در فرآیند رونویسی ضروری هستند.

این ساختار کامل تر از پروکاریوتی است. ظهور اندامک ها با غشای خاص خود باعث افزایش کارایی فرآیندهای درون سلولی شد. تشکیل یک هسته احاطه شده توسط یک غشای چربی دوگانه نقش بسیار مهمی در این تکامل ایفا کرد. حفاظت از اطلاعات ارثی توسط غشاء این امکان را برای موجودات تک سلولی باستانی فراهم کرد تا بر روش های جدید زندگی مسلط شوند. در میان آنها فاگوسیتوز بود که طبق یک نسخه منجر به ظهور یک ارگانیسم همزیستی شد که بعداً مولد سلول یوکاریوتی مدرن با تمام اندامک های مشخصه آن شد. هسته سلول، ساختار و عملکرد برخی از ساختارهای جدید امکان استفاده از اکسیژن در متابولیسم را فراهم کرد. نتیجه این تغییر اساسی در بیوسفر زمین بود، پایه ای برای تشکیل و توسعه موجودات چند سلولی گذاشته شد. امروزه موجودات یوکاریوتی که شامل انسان نیز می شود بر سیاره سیاره تسلط دارند و هیچ چیز تغییری را در این زمینه نشان نمی دهد.

هسته، ساختار و نقش بیولوژیکی آن.

هسته شامل 1) سطح دستگاه هسته(در آن او 2 غشاء، فضاهای دور هسته ای، مجتمع های منفذی، لایه را برید.) 2) کاریوپلاسم(نوکلئوپلاسم) 3) کروماتین(حاوی یوکروماتین و هتروکروماتین است) 4) هسته(اجزای دانه ای و فیبریلار.)

هسته یک ساختار سلولی است که وظیفه ذخیره و انتقال inf را بر عهده دارد و همچنین کلیه فرآیندهای حیاتی سلول را تنظیم می کند. هسته حامل inf ژنتیکی (ارثی) به شکل DNA است. هسته ها معمولا کروی یا تخم مرغی... بله توسط یک پاکت هسته ای احاطه شده است. پوشش هسته ای مملو از منافذ هسته ای است. از طریق آنها، هسته مواد را با سیتوپلاسم (محیط داخلی سلول) مبادله می کند. غشای بیرونی به داخل شبکه آندوپلاسماتیک می‌رود و می‌تواند با ریبوزوم‌ها پر شود. نسبت اندازه هسته و سلول به فعالیت عملکردی سلول بستگی دارد. بیشتر سلول ها تک هسته ای هستند. کاردیومیوسیت ها می توانند دو هسته ای شوند. مژک ها همیشه دو هسته ای هستند. آنها با دوگانگی هسته ای مشخص می شوند (یعنی هسته ها از نظر ساختار و عملکرد متفاوت هستند). هسته کوچک (زاینده) - دیپلوئید. این فقط فرآیند جنسی را در مژک داران فراهم می کند. هسته بزرگ (روشی) چند لایه است. تمام فرآیندهای زندگی دیگر را تنظیم می کند. سلول های برخی از تک یاخته ها و سلول های ماهیچه های اسکلتی چند هسته ای هستند.

P.A.Ya. یا کاریوتکا ) ضخامت میکروسکوپی دارد و بنابراین با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است. دستگاه سطحی هسته شامل:

الف) پاکت هسته ای یا کاریولما؛ ب) مجتمع های بخار؛ ج) صفحه متراکم محیطی (PPP) یا لامینا .

(1) پاکت هسته ای (کاریولما).شامل 2 غشا - خارجی و داخلی است که توسط فضای دور هسته ای از هم جدا شده اند. هر دو غشاء ساختار مایع موزاییکی مشابه غشای پلاسمایی دارند و در مجموعه پروتئین ها متفاوت هستند. از جمله این پروتئین ها آنزیم ها، حامل ها و گیرنده ها هستند. غشای هسته ای بیرونی ادامه غشاهای GRES است و می تواند با ریبوزوم ها که سنتز پروتئین روی آن ها انجام می شود، نقطه چین شود. از سمت سیتوپلاسم، غشای خارجی توسط شبکه ای از میانی احاطه شده است. (vi-mentin) fipaments.بین غشاهای بیرونی و داخلی فضای دور هسته ای قرار دارد - حفره ای به عرض 15-40 نانومتر که محتوای آن با حفره های کانال های EPS ارتباط برقرار می کند. در ترکیب، فضای اطراف هسته نزدیک به هیالوپلاسم است و ممکن است حاوی پروتئین های سنتز شده توسط ریبوزوم باشد. خانه تابع کاریولما - جداسازی هیالوپلاسم از کاریوپلاسم. پروتئین های ویژه غشای هسته ای واقع در ناحیه منافذ هسته ای عملکرد حمل و نقل را انجام می دهند. پوشش هسته ای با منافذ هسته ای نفوذ می کند که از طریق آن کاریوپلاسم و هیالوپلاسم به هم متصل می شوند. برای تنظیم چنین اتصالی، منافذ هستند (2) مجتمع های متخلخل.آنها 3-35٪ از سطح پوشش هسته ای را اشغال می کنند. تعداد منافذ هسته ای با کمپلکس های منفذی متغیر است و به فعالیت هسته بستگی دارد. در ناحیه منافذ هسته ای، غشای هسته ای خارجی و داخلی با هم ادغام می شوند. مجموعه ای از ساختارهای مرتبط با منافذ هسته ای نامیده می شود مجموعه منافذ هسته اییک مجتمع منافذ معمولی یک ساختار پروتئینی پیچیده است - حاوی بیش از 1000 مولکول پروتئین است. در مرکز منافذ وجود دارد گلبول پروتئین مرکزی(گرانول)، که از آن فیبرهای نازک در امتداد شعاع تا گلبول های پروتئینی محیطی گسترش یافته و یک دیافراگم منفذی را تشکیل می دهند. در امتداد حاشیه منافذ هسته ای، دو ساختار حلقه موازی با قطر 80-120 نانومتر (یکی از هر سطح کاریولما) وجود دارد که هر یک از آنها تشکیل شده است. 8 گرانول پروتئین(گلبول ها).

گلبول های پروتئینی مجموعه اول به زیر تقسیم می شوند مرکزی و پیرامونی ... با استفاده از گلبول های محیطی انتقال ماکرومولکول ها از هسته به هیالوپلاسم انجام می شود. (توسط یک پروتئین انتگرال خاص در غشاء ثابت می شود. از این گرانول ها به مرکز همگرا می شوند. فیبرهای پروتئینی،تشکیل یک پارتیشن - دیافراگم منافذ)

این شامل پروتئین های خاصی از گلبول های محیطی است - نوکلئوپورین هاگلبول های محیطی حاوی پروتئین خاصی هستند که مولکول های t-RNA را منتقل می کند.

گلبول مرکزیدر انتقال i-RNA از هسته به هیالوپداسم تخصص دارد. حاوی آنزیم هایی است که در اصلاح شیمیایی mRNA دخیل هستند - آن در حال پردازش.

دانه های مجتمع های منافذ از نظر ساختاری با پروتئین های لایه هسته ای مرتبط هستند که در سازماندهی آنها نقش دارد.

توابع مجتمع منافذ هسته ای:

1. تضمین تنظیم حمل و نقل انتخاباتیبین سیتوپلاسم و هسته.

2. انتقال فعال v هسته پروتئینی

3. انتقال زیر واحدهای ریبوزوم به سیتوپلاسم

(3) RFP یا لمینت

لایه ای با ضخامت 80-300 نانومتر. از داخل به غشای هسته ای داخلی متصل می شود. غشای هسته ای داخلی صاف است، پروتئین های جدایی ناپذیر آن با لایه (صفحه متراکم محیطی) مرتبط است. لامینا متشکل از پروتئین های لایه ای در هم تنیده ویژه ای است که اسکلت کاری محیطی را تشکیل می دهد. پروتئین های چند لایه متعلق به کلاس رشته های میانی (فیبریل های اسکلتی) هستند. در پستانداران، 4 نوع از این پروتئین ها شناخته شده است - اینها هستند لومیما A، B، B 2 و C.این پروتئین ها از سیتوپلاسم وارد هسته می شوند. لمینت ها انواع متفاوتبرهم کنش بین نقص و تشکیل یک شبکه پروتئینی در زیر غشای داخلی پوشش هسته ای. با کمک لامین "B" PPP به انتگرال ویژه پوسته پروتئین هسته ای متصل می شود. پروتئین های "حلقه داخلی" holobul priferich مجموعه منافذ نیز با PPP تعامل دارند. نواحی تلومری کروموزوم ها به لایه "A" متصل هستند.

عملکرد لمینت: 1)پشتیبانی از شکل هسته (حتی اگر غشا از بین برود، هسته به دلیل لایه لایه شکل خود را حفظ کرده و کامپوزیت های منفذی در جای خود باقی می مانند.

2) به عنوان جزئی از اسکلت کاریوس عمل می کند

3) در مونتاژ پوشش هسته ای (تشکیل کاریولما) در طول تقسیم سلولی شرکت می کند.

4) در هسته اینترفاز، کروماتین به لایه چسبیده است. بنابراین لایه، عملکرد تثبیت کروماتین را در هسته فراهم می کند (از بسته بندی منظم کروماتین اطمینان می دهد، در سازماندهی فضایی کروماتین در هسته بین فازی شرکت می کند). لامین "A" با نواحی تلومری کروموزوم ها تعامل دارد.

5) ساختارهایی را با سازماندهی مجتمع های منفذی فراهم می کند.

واردات و صادرات پروتئین

به هسته از طریق منافذ هسته ای وارد می شوند: پروتئین ها - آنزیم های سنتز شده توسط ریبوزوم های سیتوپلاسمی، که در فرآیندهای همانند سازی و ترمیم (ترمیم آسیب DNA) نقش دارند. پروتئین ها - آنزیم های درگیر در روند رونویسی؛ پروتئین های سرکوب کننده که فرآیند رونویسی را تنظیم می کنند. پروتئین ها - هیستون ها (که با یک مولکول DNA مرتبط هستند و کروماتین را تشکیل می دهند). پروتئین هایی که زیر واحدهای ریبوزوم را می سازند: پروتئین های ماتریکس هسته ای که اسکلت کاریوسوم را تشکیل می دهند. نوکلئوتیدها؛ یون های نمک معدنی، به ویژه یون های کلسیم و منیزیم.

از هسته i-RNA در سیتوپلاسم آزاد می شود. t-RNA و زیر واحدهای ریبوزوم، که ذرات ریبونوکلئوپروتئین (r-RNA مرتبط با پروتئین ها) هستند.

5. ترکیب شیمیایی و سازمان ساختاریکروماتین سطوح تراکم کروموزوم های انسانی ساختار و طبقه بندی می شوند.

در هسته سلول ها، دانه های ریز و توده های مواد با رنگ های اساسی رنگ آمیزی می شوند.

کروماتین یک دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین (DNP) است و از DNA ترکیب شده با پروتئین های هیستونی یا پروتئین های غیر هیستونی تشکیل شده است. هیستون ها و DNA در ساختارهایی به نام نوکلئوزوم ترکیب می شوند. کروماتین مربوط به کروموزوم هایی است که در هسته بین فاز با رشته های پیچ خورده طولانی نشان داده می شوند و به عنوان ساختارهای جداگانه قابل تشخیص نیستند. شدت مارپیچ شدن هر یک از کروموزوم ها در طول آنها یکسان نیست. پیاده سازی اطلاعات ژنتیکی توسط بخش هایی از کروموزوم ها انجام می شود.

طبقه بندی کروماتین:

1) یوکروماتین(فعال despiralized. inf خواندن (رونویسی) روی آن رخ می دهد. در هسته به صورت نواحی سبکتر نزدیکتر به مرکز هسته آشکار می شود) فرض بر این است که DNA که از نظر ژنتیکی در فاز اینترفاز فعال است در آن متمرکز شده است. یوکروماتین مربوط به بخش هایی از کروموزوم است که ناامید شدهو برای رونویسی باز است

2) هتروکروماتین(به صورت مارپیچی، متراکم و فشرده تر در هسته به شکل توده هایی در اطراف ظاهر می شود.) تقسیم بر:سازنده (همیشه غیر فعال، هرگز به یوکروماتین تبدیل نمی شود) و اختیاری (تحت شرایط خاص یا در مراحل خاصی از چرخه ایمنی، می تواند به یوکروماتین منتقل شود). نزدیک تر به پوسته هسته، فشرده تر است. نمونه ای از تجمع توانایی هتروکروماتین، بدن بارر است، یک کروموزوم X غیرفعال شده در پستانداران ماده، که در طول اینترفاز به شدت پیچ خورده و غیر فعال است.

بنابراین، با توجه به ویژگی های مورفولوژیکی هسته (با نسبت محتوای eu- و هتروکروماتین)، می توان فعالیت فرآیندهای رونویسی و در نتیجه عملکرد مصنوعی سلول را ارزیابی کرد.

کروماتین و کروموزوم ها دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین (DNP) هستند، اما کروماتین حالتی پیچ خورده و کروموزوم ها حالت پیچ خورده است. هیچ کروموزوم در هسته اینترفاز وجود ندارد، کروموزوم ها زمانی ظاهر می شوند که پوشش هسته از بین می رود (در طول تقسیم).

ساختار کروموزوم:

کروموزوم ها بسته ترین حالت کروماتین هستند.

کروموزوم ها متمایز می شوند انقباض اولیه (سانترومر)،تقسیم کروموزوم به دو بازو انقباض اولیه کمترین قسمت مارپیچی کروموزوم است؛ در طول تقسیم سلولی، رشته‌های دوک تقسیم به آن متصل می‌شوند. برخی از کروموزوم ها عمقی دارند انقباضات ثانویه،جدا کردن مناطق کوچککروموزوم هایی به نام ماهواره. در ناحیه انقباضات ثانویه، ژن هایی وجود دارند که اطلاعات مربوط به r-RNA را کد می کنند؛ بنابراین، انقباضات ثانویه کروموزوم ها را سازمان دهنده هسته ای می نامند.

بسته به محل سانترومر، سه نوع کروموزوم متمایز می شوند:

1) متاسانتریک (دارای شانه هایی با اندازه مساوی یا تقریباً مساوی)؛

2) submetacentric (دارای شانه هایی با اندازه نابرابر)؛

3) آکروسنتریک (میله ای شکل با شانه دوم کوتاه و تقریباً نامرئی)؛

انتهای بازوهای کروموزوم ها نامیده می شود تلومرها

سطوح محاسبات کروماتین:

1. نوکلئوزومی- دو و نیم دور از مارپیچ دوگانه DNA (146-200 جفت باز) در قسمت بیرونی هسته پروتئین پیچیده شده و یک نوکلئوزوم را تشکیل می دهد. هر هیستون با دو مولکول نشان داده می شود. DNA در قسمت بیرونی هسته پیچیده می شود و دو و نیم چرخش را تشکیل می دهد. بخش DNA بین نوکلئوزوم ها پیوند دهنده نامیده می شود و دارای طول 50-60 جفت باز است. ضخامت رشته نوکلئوزوم 8-11 نانومتر است.

2. نوکلئومری.ساختار نوکلئوزومی پیچ خورده تا یک ابرکویل تشکیل شود. پروتئین هیستونی دیگری HI که بین نوکلئوزوم ها قرار دارد و با یک پیوند دهنده مرتبط است، در تشکیل آن نقش دارد. یک مولکول هیستون HI به هر پیوند دهنده متصل است. مولکول های HI در یک مجتمع با پیوند دهنده ها با یکدیگر تعامل دارند و باعث ایجاد می شوند ابرپیچفیبرهای نوکلئوزومی

در نتیجه یک فیبریل کروماتین تشکیل می شود که ضخامت آن 30 نانومتر است (DNA 40 بار متراکم می شود). ابرکویل شدن به دو صورت اتفاق می افتد. 1) فیبریل نوکلئوزومی می تواند مارپیچی درجه دوم را تشکیل دهد که به شکل یک سلونوئید است. 2) 8-10 نوکلئوزوم یک ساختار فشرده بزرگ را تشکیل می دهند - نوکلئومراین سطح اجازه سنتز RNA با DNA نوکلئومری را نمی دهد (رونویسی رخ نمی دهد).

3. کرومومر(ساختار حلقه). فیبریل کروماتین حلقه هایی را تشکیل می دهد که با استفاده از پروتئین های غیر هیستونی خاص یا مراکز حلقه ای - کرومرها با یکدیگر در هم تنیده می شوند. ضخامت 300 نانومتر

4. کرومونمال- در نتیجه همگرایی کرومرها در طول تشکیل می شود. کرومونما حاوی یک مولکول غول پیکر DNA در مجموعه ای با پروتئین است، به عنوان مثال. فیبریل دی اکسی ریبونوکلئوپروتئین - DNP (400 نانومتر).

5. کروماتید- کرومونما چندین بار تا می شود و یک جسم کروماتید (700 نانومتر) تشکیل می دهد. پس از همانندسازی DNA، کروموزوم حاوی 2 کروماتید است.

6. کروموزومی(1400 نانومتر). از دو کروماتید تشکیل شده است. کروماتیدها توسط یک سانترومر به هم متصل می شوند. در طول تقسیم سلولی، کروماتیدها از هم جدا می شوند و به سلول های دختر مختلف می افتند.

کروموزوم های انسانی

کاریوتیپ - مجموعه ای از ویژگی ها (تعداد، اندازه، شکل، و غیره) از یک مجموعه کامل از کروموزوم های ذاتی در سلول های یک گونه بیولوژیکی خاص ( کاریوتیپ گونهیک موجود زنده ( کاریوتیپ فردی) یا خط (کلون) سلول ها.

برای روش تعیین کاریوتیپ، می توان از هر جمعیتی از سلول های در حال تقسیم استفاده کرد؛ برای تعیین کاریوتیپ انسانی، لکوسیت های تک هسته ای استخراج شده از نمونه خون، که تقسیم آن با افزودن میتوژن ها تحریک می شود، یا کشت سلول هایی که به طور فشرده به طور معمول تقسیم می شوند (فیبروبلاست های پوست، سلول های مغز استخوان) استفاده می شود.

کاریوتیپ -مجموعه ای دیپلوئیدی از کروموزوم ها، مشخصه سلول های سوماتیک موجودات یک گونه خاص، که یک ویژگی خاص گونه است و با تعداد و ساختار مشخصی از کروموزوم ها مشخص می شود.

مجموعه کروموزوم اکثر سلول ها دیپلوئید (2n) است، به این معنی که هر کروموزوم دارای یک جفت است، یعنی. کروموزوم همولوگ معمولاً یک مجموعه کروموزوم دیپلوئید (2n) در زمان لقاح تشکیل می شود (یکی از یک جفت کروموزوم از پدر و دیگری از مادر). برخی از سلول ها تریپلوئید (3p) هستند، به عنوان مثال، سلول های آندوسپرم.

تغییر در تعداد کروموزوم ها در کاریوتیپ فرد می تواند منجر به بیماری های مختلفی شود. بیشترین فراوانی بیماری کروموزومییک فرد دارد سندرم داونبه دلیل تریزومی (به یک جفت کروموزوم طبیعی یک کروموزوم دیگر اضافه می شود، همان کروموزوم اضافی) در کروموزوم 21. این سندرم با فراوانی 1-2 در 1000 رخ می دهد.

تریزومی های شناخته شده در کروموزوم سیزدهم - سندرم پاتوو همچنین در کروموزوم 18 - سندرم ادواردز، که در آن زنده ماندن نوزادان به شدت کاهش می یابد. آنها در ماه های اول زندگی به دلیل نقص های رشدی متعدد می میرند.
اغلب اوقات، یک فرد در تعداد کروموزوم های جنسی تغییر می کند. در میان آنها، مونوزومی X شناخته شده است (از یک جفت کروموزوم، فقط یک (X0) وجود دارد) سندرم شرشفسکی-ترنر... تریزومی X و کمتر شایع است سندرم کلاین فلتر(XXY، XXXY، XXY، و غیره)

6. هیالوپلاسم. اندامک ها، طبقه بندی آنها. غشاهای بیولوژیکی

هیالوپلاسم - بخشی از سیتوپلاسم سلولهای جانوران و گیاهان است که شامل ساختارهایی نیست که در میکروسکوپ نوری قابل تشخیص باشد.

هیالوپلاسم(هیالوپلاسما؛ از هیالینوس یونانی - شفاف) تقریباً 53-55٪ از حجم کل سیتوپلاسما (سیتوپلاسما) را تشکیل می دهد و یک توده همگن از ترکیب پیچیده را تشکیل می دهد. هیالوپلاسم حاوی پروتئین ها، پلی ساکاریدها، اسیدهای نوکلئیک، آنزیم ها است. با مشارکت ریبوزوم ها، پروتئین ها در هیالوپلاسم سنتز می شوند، واکنش های متابولیک میانی مختلفی رخ می دهد. اندامک ها، آخال ها و هسته سلول نیز در هیالوپلاسم قرار دارند.

نقش اصلی هیالوپلاسم یکسان سازی تمام ساختارهای سلولی در رابطه با برهمکنش شیمیایی آنها و ارائه فرآیندهای بیوشیمیایی حمل و نقل است.

اندامک ها (ارگانلاها) ریزساختارهای ضروری برای همه سلول ها هستند که عملکردهای حیاتی خاصی را انجام می دهند. تمیز دادن اندامک های غشایی و غیر غشایی.

به اندامک های غشایی که توسط غشاء از هیالوپلاسم اطراف جدا می شود، شامل شبکه آندوپلاسمی، کمپلکس گلژی، لیزوزوم ها، پراکسی زوم ها، میتوکندری ها می باشد.

شبکه آندوپلاسمییک ساختار پیوسته واحد است که توسط سیستمی از مخازن، لوله ها و کیسه های مسطح تشکیل شده است. در میکروگراف های الکترونیکی، شبکه آندوپلاسمی دانه دار (زمخت، دانه ای) و بدون دانه (صاف، دانه ای) مشخص می شود. قسمت بیرونی شبکه دانه ای با ریبوزوم پوشیده شده است، قسمت غیر دانه ای فاقد ریبوزوم است. شبکه آندوپلاسمی دانه ای سنتز (روی ریبوزوم ها) و انتقال پروتئین ها را انجام می دهد. شبکه غیر دانه ای لیپیدها و کربوهیدرات ها را سنتز می کند و در متابولیسم آنها شرکت می کند (به عنوان مثال، هورمون های استروئیدی در قشر آدرنال و سلول های لیدیگ (سوستنوسیت) بیضه ها؛ گلیکوژن - در سلول های کبدی). یکی از مهمترین وظایف شبکه آندوپلاسمی، سنتز پروتئین ها و لیپیدهای غشایی برای تمام اندامک های سلولی است.

مجموعه گلژیمجموعه ای از کیسه ها، وزیکول ها، مخازن، لوله ها، صفحات است که توسط یک غشای بیولوژیکی محدود شده است. عناصر مجموعه گلژی توسط کانال های باریکی به هم متصل شده اند. در ساختارهای مجموعه گلژی، سنتز و تجمع پلی ساکاریدها، کمپلکس های پروتئین-کربوهیدرات که از سلول ها خارج می شوند، صورت می گیرد. به این ترتیب گرانول های ترشحی تشکیل می شوند. کمپلکس گلژی در تمام سلول های انسان به جز گلبول های قرمز و فلس های شاخی اپیدرم یافت می شود. در اکثر سلول ها، مجموعه گلژی در اطراف یا نزدیک هسته، در سلول های اگزوکرین - بالای هسته، در قسمت آپیکال سلول قرار دارد. سطح محدب داخلی ساختارهای مجموعه گلژی به سمت شبکه آندوپلاسمی و سطح بیرونی مقعر به سمت سیتوپلاسم هدایت می شود.

غشاهای مجموعه گلژی توسط شبکه آندوپلاسمی دانه ای تشکیل شده و توسط وزیکول های انتقال حمل می شوند. از بیرون مجموعه گلژی، وزیکول های ترشحی دائماً در حال جوانه زدن هستند و غشاهای مخازن آن دائماً تجدید می شوند. وزیکول های ترشحی مواد غشایی را برای غشای سلولی و گلیکوکالیکس تامین می کنند. بنابراین، تجدید غشای پلاسما تضمین می شود.

لیزوزوم هاوزیکول هایی با قطر 0.2-0.5 میکرون، حاوی حدود 50 نوع آنزیم هیدرولیتیک مختلف (پروتئاز، لیپاز، فسفولیپاز، نوکلئاز، گلیکوزیداز، فسفاتاز). آنزیم‌های لیزوزومی روی ریبوزوم‌های شبکه آندوپلاسمی دانه‌ای سنتز می‌شوند و از آنجا توسط وزیکول‌های انتقالی به مجتمع گلژی منتقل می‌شوند. لیزوزوم های اولیه از وزیکول های مجموعه گلژی جوانه می زنند. یک محیط اسیدی در لیزوزوم ها حفظ می شود، pH آن از 3.5 تا 5.0 است. غشای لیزوزوم ها در برابر آنزیم های موجود در آنها مقاوم هستند و سیتوپلاسم را از عملکرد آنها محافظت می کنند. نقض نفوذپذیری غشای لیزوزومی منجر به فعال شدن آنزیم ها و آسیب شدید به سلول تا زمان مرگ آن می شود.

در لیزوزوم های ثانویه (بالغ) (فاگولیزوزوم)، بیوپلیمرها به مونومر هضم می شوند. دومی از طریق غشای لیزوزومی به هیالوپلاسم سلول منتقل می شود. مواد هضم نشده در لیزوزوم باقی می مانند که در نتیجه لیزوزوم به جسم باقیمانده با چگالی الکترونی بالا تبدیل می شود.

میتوکندری(میتوکندری)، که "ایستگاه های انرژی سلول" هستند، در فرآیندهای تنفس سلولی و تبدیل انرژی به اشکال در دسترس برای استفاده توسط سلول نقش دارند. عملکرد اصلی آنها اکسیداسیون مواد آلی و سنتز اسید آدنوزین تری فسفریک (ATP) است. میتوکندری های بزرگ زیادی در کاردیومیوسیت ها، فیبرهای عضلانی دیافراگم وجود دارد. آنها در گروه هایی بین میوفیبریل ها قرار دارند که توسط گرانول های گلیکوژن و عناصر شبکه آندوپلاسمی غیر دانه ای احاطه شده اند. میتوکندری اندامک هایی با غشای دوگانه (هر کدام حدود 7 نانومتر ضخامت) هستند. بین غشای میتوکندری خارجی و داخلی، فضای بین غشایی به عرض 10-20 نانومتر وجود دارد.

به غیر غشایی اندامک ها شامل مرکز سلولی سلول های یوکاریوتی و ریبوزوم های موجود در سیتوپلاسم سلول های یوکاریوتی و پروکاریوتی هستند.

ریبوزومیک ذره ریبونوکلئوپروتئین گرد با قطر 30-20 نانومتر است. از زیر واحدهای کوچک و بزرگ تشکیل شده است که ترکیب آنها در حضور RNA پیام رسان (پیام رسان) (mRNA) رخ می دهد. یک مولکول mRNA معمولا چندین ریبوزوم را مانند رشته ای از مهره ها ترکیب می کند. این ساختار نامیده می شود پلی زومیپلی زوم ها آزادانه در ماده اصلی سیتوپلاسم قرار دارند یا به غشاهای شبکه سیتوپلاسمی خشن متصل می شوند. در هر دو مورد، آنها به عنوان مکان هایی برای سنتز پروتئین فعال عمل می کنند.

70S - ریبوزوم ها در پروکاریوت ها و در کلروپلاست ها و میتوکندری های یوکاریوت ها یافت می شوند. ریبوزوم های 8OS کمی بزرگتر در سیتوپلاسم یوکاریوت ها قرار دارند. در طول سنتز پروتئین، ریبوزوم ها در طول mRNA حرکت می کنند. این فرآیند اگر نه یک، بلکه چندین ریبوزوم در طول mRNA حرکت می کنند کارآمدتر است. چنین زنجیره ای از ریبوزوم ها در mRNA نامیده می شوند پلی ریبوزوم ها،یا پلی زوم ها

غشاها:

همه غشاها لایه های لیپوپروتئینی را تشکیل می دهند. دارای دو لایه لیپید هستند.

غشاها تا 20 درصد آب دارند. لیپیدها

غشاها شامللیپیدهای سه دسته: فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها و کلسترول. فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها از دو "دم" طولانی هیدروکربنی آبگریز تشکیل شده اند که به یک "سر" آبدوست باردار متصل هستند. کلسترول با اشغال فضای آزاد بین دم های لیپیدی آبگریز و جلوگیری از خم شدن آن ها، غشا را سفت می کند. بنابراین، غشاهای با محتوای کلسترول پایین انعطاف پذیرتر هستند و با محتوای کلسترول بالا، سفت تر و شکننده تر هستند.

غشای سلولیاغلب نامتقارن هستند، یعنی لایه ها در ترکیب لیپیدها، انتقال یک مولکول فردی از یک لایه به لایه دیگر متفاوت هستند (به اصطلاح دمپایی صندل لا انگشتی) سخت است. ترکیب و جهت گیری پروتئین های غشایی متفاوت است.

یکی از مهمترین کارکردغشاهای زیستی - مانع. به عنوان مثال، غشای پراکسی زوم از سیتوپلاسم در برابر پراکسیدهایی که برای سلول مضر هستند محافظت می کند.

یکی دیگر از ویژگی های مهم یک بیوممبران نفوذپذیری انتخابی است.

پوسته هسته ای

این ساختار مشخصه تمام سلول های یوکاریوتی است. پوشش هسته ای شامل یک غشای بیرونی و داخلی است که توسط یک فضای دور هسته ای به عرض 20 تا 60 نانومتر از هم جدا شده اند. پوشش هسته ای شامل منافذ هسته ای است.

غشاهای پوشش هسته از نظر مورفولوژیکی با بقیه غشاهای داخل سلولی تفاوتی ندارند: ضخامت آنها حدود 7 نانومتر است و از دو لایه اسمی دوست تشکیل شده است.

V نمای کلیپوشش هسته را می توان به عنوان یک کیسه دو لایه توخالی نشان داد که محتویات هسته را از سیتوپلاسم جدا می کند. از بین تمام اجزای غشای داخل سلولی، فقط هسته، میتوکندری و پلاستیدها دارای این نوع آرایش غشا هستند. با این حال، پوشش هسته دارای یک ویژگی مشخص است که آن را از سایر ساختارهای غشایی سلول متمایز می کند. این وجود منافذ خاصی در پوسته هسته است که به دلیل مناطق متعدد همجوشی دو غشای هسته ای ایجاد می شود و همانطور که بود سوراخ های گرد کل پوسته هسته ای را نشان می دهد.

ساختار پوشش هسته ای

غشای خارجی پوشش هسته ای که در تماس مستقیم با سیتوپلاسم سلول است، دارای تعدادی ویژگی ساختاری است که به سیستم غشایی واقعی شبکه آندوپلاسمی نسبت داده می شود. بنابراین، معمولاً غشای هسته ای بیرونی قرار دارد تعداد زیادی ازریبوزوم ها در اکثر سلول های حیوانی و گیاهی، غشای بیرونی پوشش هسته ای یک ایده آل را نشان نمی دهد سطح صاف- می تواند برجستگی هایی با اندازه های مختلف یا برآمدگی هایی به سمت سیتوپلاسم ایجاد کند.

غشای داخلی با مواد کروموزومی هسته در تماس است (به زیر مراجعه کنید).

مشخص ترین و بارزترین ساختار در پوشش هسته ای منافذ هسته ای است. منافذ در پاکت به دلیل همجوشی دو غشای هسته ای به شکل سوراخ های گرد شده یا سوراخ هایی با قطر 80-90 نانومتر ایجاد می شوند. سوراخ گرد در پوشش هسته ای با ساختارهای کروی و فیبریلار پیچیده پر شده است. مجموعه سوراخ‌های غشایی و این ساختارها را مجتمع منافذ هسته می‌گویند. بنابراین، تأکید می شود که منافذ هسته ای فقط یک سوراخ در پوشش هسته نیست که از طریق آن مواد هسته و سیتوپلاسم می توانند مستقیماً با هم ارتباط برقرار کنند.

مجتمع منافذ پیچیده دارای تقارن هشت ضلعی است. در امتداد مرز سوراخ گرد در پاکت هسته، سه ردیف گرانول، 8 قطعه در هر کدام وجود دارد: یک ردیف در کنار هسته، دیگری در سمت سیتوپلاسم، سوم در مرکز قرار دارد. بخشی از منافذ اندازه گرانول ها حدود 25 نانومتر است. فرآیندهای فیبریلار از این گرانول ها گسترش می یابد. چنین فیبریل‌هایی که از دانه‌های محیطی بیرون می‌آیند، می‌توانند در مرکز همگرا شوند و مانند آن، یک سپتوم، یک دیافراگم در سراسر منافذ ایجاد کنند. در مرکز سوراخ غالباً یک گرانول به اصطلاح مرکزی دیده می شود.

تعداد منافذ هسته ای به فعالیت متابولیکی سلول ها بستگی دارد: هر چه فرآیندهای مصنوعی در سلول ها بیشتر باشد، منافذ بیشتری در واحد سطح هسته سلولی خواهد بود.

تعداد منافذ هسته ای در اجسام مختلف

شیمی پوسته هسته ای

مقادیر کمی از DNA (0-8٪)، RNA (3-9٪) در غشای هسته یافت می شود، اما اجزای شیمیایی اصلی لیپیدها (13-35٪) و پروتئین ها (50-75٪) هستند که برای تمام غشای سلولی

ترکیب لیپیدها شبیه به غشای میکروزوم ها یا غشاهای شبکه آندوپلاسمی است. غشاهای هسته ای کلسترول نسبتا کمی دارند و فسفولیپیدهای غنی شده با اسیدهای چرب اشباع شده بالا هستند.

ترکیب پروتئینی فراکسیون های غشایی بسیار پیچیده است. در بین پروتئین ها، تعدادی آنزیم مشترک با ER یافت شد (به عنوان مثال، گلوکز-6-فسفاتاز، ATPase وابسته به Mg، گلوتامات دهیدروژناز، و غیره)، RNA پلیمراز یافت نشد. در اینجا فعالیت بسیاری از آنزیم های اکسیداتیو (سیتوکروم اکسیداز، NADH-سیتوکروم-c-ردوکتاز) و سیتوکروم های مختلف نشان داده شد.

در میان بخش های پروتئینی غشاهای هسته ای، پروتئین های اساسی مانند هیستون ها وجود دارد که با اتصال نواحی کروماتین با پوشش هسته توضیح داده می شود.

غشای هسته ای و تبادل هسته ای سیتوپلاسمی

پوشش هسته ای سیستمی است که دو بخش اصلی سلول را مشخص می کند: سیتوپلاسم و هسته. غشاهای هسته ای به طور کامل در برابر یون ها، مواد با وزن مولکولی کم مانند قندها، اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها نفوذپذیر هستند. اعتقاد بر این است که پروتئین هایی با وزن مولکولی تا 70 هزار و اندازه بیش از 4.5 نانومتر می توانند آزادانه در پوسته پخش شوند.

شناخته شده و روند معکوس- انتقال مواد از هسته به سیتوپلاسم. این در درجه اول به انتقال RNA سنتز شده منحصراً در هسته مربوط می شود.

یکی دیگر از راه های انتقال مواد از هسته به سیتوپلاسم با تشکیل برآمدگی های پوشش هسته ای همراه است که می توان آنها را به شکل واکوئل از هسته جدا کرد، سپس محتویات آنها به بیرون ریخته یا به داخل سیتوپلاسم خارج شد.

بنابراین، از خواص متعدد و بارهای عملکردی پوشش هسته ای، باید بر نقش آن به عنوان مانعی که محتویات هسته را از سیتوپلاسم جدا می کند تأکید کرد، دسترسی آزاد به هسته توده های بزرگ بیوپلیمرها را محدود می کند، مانعی که به طور فعال تنظیم می کند. انتقال ماکرومولکول ها بین هسته و سیتوپلاسم.

یکی از وظایف اصلی پوشش هسته را نیز باید مشارکت آن در ایجاد نظم درون هسته ای، در تثبیت مواد کروموزومی در فضای سه بعدی هسته دانست.

هسته بخش جدایی ناپذیر سلول در بسیاری از موجودات تک سلولی و همه سلولی است.

برنج. 1.

این حاوی ژن های هسته ای است و بر این اساس، 2 عملکرد اصلی را انجام می دهد:

1. ذخیره و تولید مثل اطلاعات ژنتیکی.

2. تنظیم فرآیندهای متابولیکی در سلول.

با توجه به وجود یا عدم وجود هسته تشکیل شده در سلول ها، همه موجودات به دو دسته پروکاریوتی و یوکاریوتی تقسیم می شوند. تفاوت اصلی در درجه جداسازی ماده ژنتیکی (DNA) از سیتوپلاسم و در تشکیل ساختارهای کروموزوم پیچیده حاوی DNA در یوکاریوت ها نهفته است. سلول های یوکاریوتی حاوی هسته های شکلی هستند. سلول های پروکاریوتی هسته ای شکل مورفولوژیکی ندارند.

با اجرای اطلاعات ارثی موجود در ژن ها، هسته سنتز پروتئین، فرآیندهای فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی را در سلول کنترل می کند. وظایف هسته در تعامل نزدیک با سیتوپلاسم انجام می شود.

هسته اولین بار توسط J. Purkine (1825) در یک تخم مرغ مشاهده شد. هسته سلول های گیاهی توسط R. Brown (33-1831) توصیف شد که ساختارهای کروی را در آنها مشاهده کرد. هسته سلول های حیوانی توسط T. Schwann (39-1838) توصیف شد.

اندازه هسته از 1 میکرون (در برخی تک یاخته ها) تا 1 میلی متر (در تخم برخی از ماهی ها و دوزیستان) متغیر است. اکثر سلول های یوکاریوتی دارای یک هسته هستند. با این حال، سلول های چند هسته ای نیز وجود دارد (فیبرهای ماهیچه ای مخطط و غیره). ترکیب مژک داران، به عنوان مثال، شامل 2 هسته (درشت هسته و میکرونوکلئوس) است. همچنین سلول های پلی پلوئیدی وجود دارد که در آنها مجموعه کروموزوم ها افزایش یافته است.

شکل هسته می تواند متفاوت باشد (کروی، بیضوی، نامنظم و ...) و به شکل سلول بستگی دارد.

بین حجم هسته و حجم سیتوپلاسم رابطه وجود دارد. سلول های جوان معمولا هسته های بزرگتری دارند. موقعیت هسته در سلول می تواند با تمایز یا تجمع مواد مغذی تغییر کند.

هسته توسط یک غشای هسته ای احاطه شده است که دو لایه است و حاوی منافذ هسته ای است که در فاصله مساوی از یکدیگر قرار دارند.

ترکیب هسته اینترفاز شامل کاریوپلاسم، کروماتین، هسته و همچنین ساختارهای سنتز شده در هسته (فیبریل های پری کروماتین، گرانول های پری کروماتین، گرانول های بین کروماتین) است. در طی مراحل فعال تقسیم هسته ای، مارپیچی شدن کروماتین و تشکیل کروموزوم ها اتفاق می افتد.

ساختار هسته ناهمگن است. نواحی هتروکروماتیک مارپیچی بیشتری (هسته های کاذب یا کروماتین) وجود دارد. بقیه سایت ها یوکروماتینی هستند. وزن مخصوصهسته بالاتر از بقیه سیتوپلاسم است. در بین ساختارهای هسته ای، هسته بیشترین وزن را دارد. ویسکوزیته هسته بیشتر از ویسکوزیته سیتوپلاسم است. اگر پوشش هسته بشکند و کاریوپلاسم بیرون بیاید، هسته بدون هیچ نشانه ای از بازسازی فرو می ریزد.

برنج. 2.

برنج. 3.

پوشش هسته ای از دو غشاء تشکیل شده است که غشای بیرونی ادامه غشای شبکه آندوپلاسمی است. دولایه لیپیدی غشای هسته ای داخلی و خارجی در منافذ هسته ای به هم متصل شده اند. دو شبکه فیبریل‌های میانی رشته‌ای (خطوط رنگی) استحکام مکانیکی پوشش هسته را فراهم می‌کنند.

غشای هسته به طور مستقیم با شبکه آندوپلاسمی مرتبط است. در دو طرف، با ساختارهای شبکه مانند متشکل از رشته های میانی به هم متصل شده است. ساختار شبکه مانندی که غشای هسته ای داخلی را می پوشاند لایه هسته ای نامیده می شود.

برنج. 4.

پوسته هسته ای

این ساختار مشخصه تمام سلول های یوکاریوتی است. پوشش هسته از غشاهای لیپوپروتئین خارجی و داخلی تشکیل شده است که ضخامت آن 7-8 نانومتر است. غشاهای لیپوپروتئین توسط یک فضای دور هسته ای به عرض 20 تا 60 نانومتر از هم جدا می شوند. غشای هسته ای هسته را از سیتوپلاسم محدود می کند.

پوشش هسته ای با منافذ با قطر 60-100 نانومتر نفوذ می کند. در لبه هر منافذ یک ماده متراکم (حلقه) وجود دارد. در امتداد مرز سوراخ گرد در پاکت هسته، سه ردیف گرانول، 8 قطعه در هر کدام وجود دارد: یک ردیف در کنار هسته، دیگری در سمت سیتوپلاسم، سوم در مرکز قرار دارد. بخشی از منافذ اندازه گرانول ها حدود 25 نانومتر است. فرآیندهای فیبریلار از این گرانول ها گسترش می یابد، در لومن منافذ یک عنصر مرکزی با قطر 15-20 نانومتر وجود دارد که توسط فیبرهای شعاعی به حلق متصل می شود. این ساختارها با هم یک مجتمع منافذ را تشکیل می دهند که عبور ماکرومولکول ها را از منافذ تنظیم می کند.

غشای هسته خارجی می تواند به غشاهای شبکه آندوپلاسمی عبور کند. غشای هسته خارجی معمولاً حاوی تعداد زیادی ریبوزوم است. در اکثر سلول های حیوانی و گیاهی، غشای خارجی پوشش هسته ای یک سطح کاملاً صاف را نشان نمی دهد - می تواند برآمدگی هایی با اندازه های مختلف یا رشدهای بیرونی به سمت سیتوپلاسم ایجاد کند.

از نقطه نظر شیمیایی، پوشش هسته شامل DNA (0-8٪)، RNA (3-9٪)، لیپیدها (13-35٪) و پروتئین ها (50-75٪) است.

در مورد ترکیب لیپیدی غشای هسته ای، مشابه است ترکیب شیمیاییغشاهای EPS (شبکه آندوپلاسمی). غشاهای هسته ای کلسترول پایین و فسفولیپید بالایی دارند.

پوشش هسته ای به یون ها، مواد با وزن مولکولی کم (قندها، اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها) نفوذپذیر است. RNA از هسته به سیتوپلاسم منتقل می شود.

پوشش هسته سدی است که محتویات هسته را از سیتوپلاسم محدود می کند و از دسترسی آزاد به هسته بیوپلیمرهای بزرگ جلوگیری می کند.

برنج. 5. غشای هسته ای هسته را از اندامک های سیتوپلاسمی جدا می کند. این میکروگراف الکترونی بخش نازکی از تخمک خارپشت دریایی را نشان می دهد که هسته آن به طور غیرعادی یکنواخت رنگ آمیزی شده است و سیتوپلاسم به شدت پر از اندامک است. (به گفته آلبرتز)

کاریوپلاسم

کاریوپلاسم یا شیره هسته محتویات هسته سلولی است که کروماتین، هسته و دانه های درون هسته ای در آن غوطه ور هستند. پس از استخراج کروماتین با عوامل شیمیایی، به اصطلاح ماتریس هسته ای در کاریوپلاسم حفظ می شود. این کمپلکس نوعی کسر خالص را نشان نمی دهد، بلکه شامل اجزای پوشش هسته، هسته و کاریوپلاسم است. هر دو RNA ناهمگن و بخشی از DNA به ماتریکس هسته ای متصل شدند. ماتریس هسته ای نه تنها در حفظ و نگهداری نقش مهمی دارد ساختار کلیهسته اینترفاز، اما همچنین می تواند در تنظیم سنتز اسید نوکلئیک شرکت کند.

کروماتین

هسته سلول مخزن تقریباً تمام اطلاعات ژنتیکی سلول است، بنابراین محتوای اصلی هسته سلول کروماتین است: مجموعه ای از اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و پروتئین های مختلف. در هسته و به خصوص در کروموزوم های میتوزی، DNA کروماتین به طور مکرر تا می شود و به روشی خاص بسته بندی می شود تا به دست آید. درجه بالافشرده سازی

از این گذشته، تمام رشته های طولانی DNA باید در هسته سلولی بسته بندی شوند که قطر آن تنها چند میکرومتر است. این کار با بسته بندی متوالی DNA در کروماتین با استفاده از پروتئین های خاص حل می شود. بخش عمده ای از پروتئین های کروماتین، پروتئین های هیستونی هستند که بخشی از زیر واحدهای کروماتین کروی به نام نوکلئوزوم هستند. کروماتین یک رشته نوکلئوپروتئین است که بخشی از کروموزوم ها است. اصطلاح "کروماتین" توسط W. Flemming (1880) معرفی شد. کروماتین حالت پراکنده کروموزوم ها در فاز میانی چرخه سلولی است. اجزای ساختاری اصلی کروماتین عبارتند از: DNA (30-45%)، هیستون ها (30-50%)، پروتئین های غیر هیستونی (4-33%). 5 نوع پروتئین هیستونی وجود دارد که کروماتین را می سازد (H1، H2A، H2B، H3 و H4). پروتئین H1 پیوند ضعیفی به کروماتین دارد.

کروماتین در مورفولوژی خود شبیه به ساختار "دانه" است که از نوکلئوزوم ها (ذراتی با قطر حدود 10 نانومتر) تشکیل شده است. نوکلئوزوم یک قطعه 200 جفت باز از DNA است که بر روی یک هسته پروتئینی زخمی شده است که از 8 مولکول پروتئین هیستون (H2A، H2B، H3 و H4) تشکیل شده است. هر نوکلئوزوم 146 جفت باز را می پوشاند. نوکلئوزوم یک ذره استوانه ای است که از 8 مولکول هیستون به قطر حدود 10 نانومتر تشکیل شده است که کمی کمتر از دو چرخش یک رشته مولکول DNA روی آن "زخم" زده شده است. تمام پروتئین های هیستونی، به جز H1، بخشی از هسته نوکلئوزوم هستند. پروتئین H1، همراه با DNA، نوکلئوزوم های منفرد را به یکدیگر متصل می کند (این محل DNA پیوند دهنده نامیده می شود). در یک میکروسکوپ الکترونی، چنین کروماتین مصنوعی تغلیظ شده مانند "مهره های روی یک رشته" به نظر می رسد. در هسته زنده سلول، نوکلئوزوم ها با کمک یک پروتئین هیستون پیوندی دیگر به طور محکم به هم متصل می شوند و به اصطلاح فیبریل کروماتین اولیه با قطر 30 نانومتر را تشکیل می دهند. سایر پروتئین‌های غیرهیستونی که کروماتین را تشکیل می‌دهند، تراکم بیشتر فیبریل‌های کروماتین را ایجاد می‌کنند، که در طول تقسیم سلولی در کروموزوم‌های میتوز یا میوز به حداکثر مقادیر خود می‌رسد. در هسته سلول، کروماتین هم به شکل کروماتین متراکم متراکم که در آن فیبرهای بنیادی 30 نانومتری محکم بسته بندی شده اند و هم به شکل کروماتین منتشر همگن وجود دارد. نسبت کمی این دو نوع کروماتین به ماهیت فعالیت متابولیکی سلول، درجه تمایز آن بستگی دارد. بنابراین، به عنوان مثال، هسته گلبول های قرمز پرندگان، که در آن فرآیندهای فعال همانند سازی و رونویسی رخ نمی دهد، عملا فقط حاوی کروماتین متراکم متراکم هستند. برخی از کروماتین حالت فشرده و متراکم خود را در کل چرخه سلولی حفظ می کند - این کروماتین هتروکروماتین نامیده می شود و از نظر تعدادی ویژگی با یوکروماتین متفاوت است.

بخش های مارپیچی کروموزوم ها از نظر ژنتیکی بی اثر هستند. انتقال اطلاعات ژنتیکی توسط بخش‌هایی از کروموزوم‌ها که از حالت اسپیرال خارج شده‌اند، انجام می‌شود که به دلیل ضخامت کم، در میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیستند. در سلول های در حال تقسیم، همه کروموزوم ها به شدت مارپیچی، کوتاه شده و از نظر اندازه و شکل فشرده می شوند.

کروماتین هسته های اینترفاز اجسام حامل DNA (کروموزوم ها) هستند که در این زمان شکل فشرده خود را از دست می دهند، شل می شوند، متراکم می شوند. درجه چنین تراکم زدایی کروموزوم ها می تواند در هسته سلول های مختلف متفاوت باشد. هنگامی که یک کروموزوم یا بخشی از آن به طور کامل متراکم شود، به این مناطق کروماتین منتشر می گویند. با شل شدن ناقص کروموزوم ها در هسته اینترفاز، مناطقی از کروماتین متراکم (که گاهی هتروکروماتین نامیده می شود) قابل مشاهده است. نشان داده شده است که درجه تراکم زدایی مواد کروموزومی در اینترفاز می تواند منعکس کننده بار عملکردی این ساختار باشد. هر چه کروماتین هسته اینترفاز بیشتر باشد، فرآیندهای مصنوعی در آن بالاتر است. کاهش سنتز RNA در سلول ها معمولاً با افزایش مناطق کروماتین متراکم همراه است.

کروماتین در طول تقسیم سلولی میتوزی، زمانی که به شکل اجسام متراکم - کروموزوم ها یافت می شود، حداکثر متراکم می شود. در این دوره، کروموزوم ها هیچ بار مصنوعی را حمل نمی کنند، آنها شامل پیش سازهای DNA و RNA نمی شوند.

برنج. 6.

ذرات نوکلئوزومی از دو چرخش کامل DNA (83 جفت نوکلئوتید در هر نوبت) تشکیل شده‌اند که به دور هسته که یک اکتامر هیستونی است، پیچ خورده و با DNA پیوندی متصل هستند. یک ذره نوکلئوزومی با هیدرولیز محدود مناطق پیوند دهنده DNA توسط نوکلئاز میکروکوکی از کروماتین جدا می شود. در هر ذره نوکلئوزومی، یک قطعه از مارپیچ دوگانه DNA، به طول 146 جفت باز، به دور هسته هیستونی پیچ خورده است. این هسته پروتئینی حاوی دو مولکول از هر یک از هیستون های H2A، H2B، H3 و H4 است. زنجیره های پلی پپتیدی هیستون دارای 102 تا 135 بقایای اسید آمینه هستند و وزن کل اکتامر تقریباً 100000 Da است. در شکل تغلیظ شده کروماتین، هر "مهره" توسط یک ناحیه رشته ای از DNA پیوند دهنده (طبق گفته آلبرتز) به یک ذره مجاور متصل می شود.

برنج. 7.

برنج. هشت

سه رشته کروماتین نشان داده شده است که روی یکی از آنها دو مولکول RNA پلیمراز DNA را رونویسی می کنند. بیشتر کروماتین موجود در هسته یوکاریوت‌های بالاتر حاوی ژن‌های فعال نیست و بنابراین عاری از رونوشت‌های RNA است. لازم به ذکر است که نوکلئوزوم ها در هر دو ناحیه رونویسی شده و غیر رونویسی وجود دارند و بلافاصله قبل و بلافاصله بعد از مولکول های متحرک RNA پلیمرازها با DNA مرتبط هستند. (به گفته آلبرتز).

برنج. نه.

الف. نمای بالا. ب. نمای جانبی.

با این نوع بسته بندی، یک مولکول هیستون H1 در هر نوکلئوزوم وجود دارد (نشان داده نشده). اگرچه محل اتصال هیستون H1 به نوکلئوزوم مشخص شده است، اما محل مولکول های H1 روی این فیبریل ناشناخته است (به گفته آلبرتز).

پروتئین های کروماتین

هیستون ها پروتئین های بسیار اساسی هستند. قلیایی بودن آنها به غنی شدن آنها در اسیدهای آمینه اساسی (عمدتاً لیزین و آرژنین) مربوط می شود. این پروتئین ها حاوی تریپتوفان نیستند. کل آماده سازی هیستون را می توان به 5 بخش تقسیم کرد:

H 1 (از انگلیسی هیستون) - هیستون غنی از لیزین، آنها می گویند. وزن 2100;

Н 2а - نسبتاً غنی از هیستون لیزین، وزن 13700.

H 2b - نسبتاً غنی از هیستون لیزین، وزن 14500.

H 4 - هیستون غنی از آرژنین، وزن 11 300.

H 3 - هیستون غنی از آرژنین، وزن 15300.

در آماده سازی کروماتین، این بخش از هیستون ها تقریباً به مقدار مساوی یافت می شوند، به جز H 1 که تقریباً 2 برابر کمتر از سایر فراکسیون ها است.

برای مولکول های هیستون، توزیع نابرابر اسیدهای آمینه اساسی در زنجیره مشخص است: غنی شده با گروه های آمینه با بار مثبت در انتهای زنجیره های پروتئینی مشاهده می شود. این مناطق از هیستون ها به گروه های فسفات روی DNA متصل می شوند، در حالی که مناطق مرکزی نسبتاً کم بار مولکول ها برهمکنش آنها را با یکدیگر تضمین می کنند. بنابراین، برهمکنش بین هیستون ها و DNA، که منجر به تشکیل کمپلکس دی اکسی ریبونوکلئوپروتئین می شود، یونی است.

هیستون ها بر روی پلی زوم های سیتوپلاسم سنتز می شوند، این سنتز کمی زودتر از تکثیر DNA شروع می شود. هیستون های سنتز شده از سیتوپلاسم به هسته مهاجرت می کنند و در آنجا به مناطق DNA متصل می شوند.

نقش عملکردی هیستون ها کاملاً مشخص نیست. زمانی اعتقاد بر این بود که هیستون ها تنظیم کننده های خاصی از فعالیت کروماتین DNA هستند، اما شباهت ساختار بخش عمده هیستون ها نشان دهنده احتمال کم این امر است. نقش ساختاری هیستون ها آشکارتر است، که نه تنها بسته بندی خاص DNA کروموزومی را فراهم می کند، بلکه در تنظیم رونویسی نیز نقش دارد.

برنج. ده

پروتئین های غیر هیستونی ضعیف ترین بخش کروماتین هستند. علاوه بر آنزیم هایی که مستقیماً با کروماتین مرتبط هستند (آنزیم هایی که مسئول ترمیم، تکثیر، رونویسی و اصلاح DNA، آنزیم هایی برای اصلاح هیستون ها و سایر پروتئین ها هستند)، این بخش شامل بسیاری از پروتئین های دیگر نیز می شود. به احتمال زیاد برخی از پروتئین های غیر هیستونی پروتئین های خاصی هستند - تنظیم کننده هایی که توالی های نوکلئوتیدی خاصی را در DNA تشخیص می دهند.

کروماتین RNA 0.2 تا 0.5 درصد از محتوای DNA است. این RNA همه انواع RNA سلولی شناخته شده است که در ارتباط با DNA کروماتین سنتز یا بالغ می شوند.

لیپیدهایی تا 1% از محتوای وزنی DNA را می توان در کروماتین یافت؛ نقش آنها در ساختار و عملکرد کروموزوم ها نامشخص است.

از نظر شیمیایی، آماده سازی کروماتین مجتمع های پیچیده ای از دئوکسی ریبونوکلئوپروتئین ها هستند که شامل DNA و پروتئین های کروموزومی ویژه - هیستون ها هستند. RNA نیز در کروماتین یافت شد. از نظر کمی، DNA، پروتئین و RNA به صورت 1: 1.3: 0.2 یافت می شود. هنوز هیچ داده به اندازه کافی روشن در مورد ارزش RNA در کروماتین وجود ندارد. این امکان وجود دارد که این RNA تابعی از RNA سنتز شده باشد و بنابراین تا حدی با DNA مرتبط باشد یا نوع خاصی از RNA مشخصه ساختار کروماتین باشد.

DNA کروماتین

در یک آماده سازی کروماتین، DNA معمولاً 30-40٪ را تشکیل می دهد. این DNA یک مولکول مارپیچ دو رشته ای است. کروماتین DNA دارای وزن مولکولی 7-9 * 106 است. چنین مقدار نسبتا کمی از DNA از آماده سازی را می توان با آسیب مکانیکی DNA در فرآیند جداسازی کروماتین توضیح داد.

مقدار کل DNA موجود در ساختارهای هسته ای سلول ها، در ژنوم موجودات، از گونه ای به گونه دیگر متفاوت است. با مقایسه مقدار DNA در هر سلول در موجودات یوکاریوتی، درک هر گونه همبستگی بین درجه پیچیدگی ارگانیسم و مقدار DNA در هسته دشوار است. موجودات مختلف تقریباً مقدار DNA مشابهی دارند، مانند کتان، خارپشت دریایی، سوف (1.4-1.9 pg) یا زغال اخته و گاو نر (6.4 و 7 pg).

در برخی از دوزیستان، مقدار DNA در هسته آنها 10-30 برابر بیشتر از هسته انسان است، اگرچه ساختار ژنتیکی یک فرد به طور غیرقابل مقایسه پیچیده تر از قورباغه ها است. در نتیجه، می‌توان فرض کرد که مقدار اضافی DNA در ارگانیسم‌های سازمان‌یافته پایین‌تر یا با ایفای نقش ژنتیکی مرتبط نیست، یا تعداد ژن‌ها چندین بار تکرار می‌شود.

DNA ماهواره ای یا بخشی از DNA با توالی های مکرر تکرار می شود، می تواند در تشخیص نواحی همولوگ کروموزوم ها در طول میوز نقش داشته باشد. طبق فرضیات دیگر، این نواحی نقش فاصله‌دهنده (فاصله‌دهنده) بین واحدهای عملکردی مختلف DNA کروموزومی را بازی می‌کنند.

همانطور که مشخص شد، کسری از توالی های با تکرار متوسط (از 10 2 تا 10 5 بار) متعلق به یک کلاس متنوع از مناطق DNA است که نقش مهمی در فرآیندهای متابولیک دارند. این بخش شامل ژن‌های DNA ریبوزومی، مکان‌های مکرر متعدد برای سنتز همه tRNA است. علاوه بر این، برخی از ژن‌های ساختاری مسئول سنتز پروتئین‌های خاص نیز می‌توانند بارها تکرار شوند، که با نسخه‌های زیادی (ژن‌های پروتئین‌های کروماتین - هیستون‌ها) نشان داده می‌شوند.

هسته

هسته (هسته) جسم متراکمی در هسته اکثر سلولهای یوکاریوتی است. از ریبونوکلئوپروتئین ها - پیش سازهای ریبوزوم ها تشکیل شده است. معمولاً یک هسته در یک سلول وجود دارد، در موارد کمتر تعداد زیادی وجود دارد. در هسته، یک منطقه از کروماتین داخل هسته ای، یک منطقه از فیبریل ها و یک منطقه از دانه ها متمایز می شود. هسته یک ساختار دائمی در سلول های یوکاریوتی نیست. با میتوز فعال، هسته ها متلاشی می شوند و سپس دوباره سنتز می شوند. وظیفه اصلی هسته ها سنتز RNA و زیر واحدهای ریبوزوم است.

در هسته، یک منطقه از کروماتین داخل هسته ای، یک منطقه از فیبریل ها و یک منطقه از دانه ها متمایز می شود. هسته یک ارگانوئید مستقل از سلول نیست، بدون غشاء است و در اطراف ناحیه کروموزوم تشکیل می شود که در آن ساختار rRNA (سازمان دهنده هسته) کدگذاری شده است، rRNA روی آن سنتز می شود. علاوه بر تجمع rRNA در هسته، ریبوزوم ها تشکیل می شوند که سپس به داخل سیتوپلاسم حرکت می کنند. که هسته تجمعی از rRNA و ریبوزوم ها روی آن است مراحل مختلفتشکیل.

وظیفه اصلی هسته سنتز ریبوزوم است (RNA پلیمراز I در این فرآیند نقش دارد)