Клетъчно ядро и неговите функции. Ядрото като контролна система на клетката

Ядрото (лат. nucleus) е един от структурните компоненти на еукариотната клетка, който съдържа генетична информация (ДНК молекули) и изпълнява следните функции:

1) съхранение и възпроизвеждане на генетична информация

2) регулиране на метаболитните процеси, протичащи в клетката

Формата на ядрото зависи до голяма степен от формата на клетката и може да бъде напълно неправилна. Разграничаване на ядрата са сферични, многолистни. Инвагинациите и израстъците на ядрената мембрана значително увеличават повърхността на ядрото и по този начин засилват връзката между ядрените и цитоплазмените структури и вещества.

Структурата на ядрото

Ядрото е обградено от обвивка, която се състои от две мембрани с типична структура. Външната ядрена мембрана от повърхността, обърната към цитоплазмата, е покрита с рибозоми, вътрешната мембрана е гладка.

Ядрената обвивка е част от клетъчната мембранна система. Израстъците на външната ядрена мембрана са свързани с каналите на ендоплазмения ретикулум, образувайки единна система от комуникационни канали. Обменът на вещества между ядрото и цитоплазмата се осъществява по два основни начина. Първо, ядрената мембрана е проникната от множество пори, през които се обменят молекули между ядрото и цитоплазмата. На второ място, веществата от ядрото до цитоплазмата и обратно могат да попаднат поради завързване на издатини и израстъци на ядрената мембрана. Въпреки активния обмен на вещества между ядрото и цитоплазмата, ядрената мембрана ограничава ядреното съдържание от цитоплазмата, като по този начин осигурява различия в химичния състав на ядрения сок и цитоплазмата, което е необходимо за нормалното функциониране на ядрените структури.

Съдържанието на ядрото е разделено на ядрен сок, хроматин и ядро.

В живата клетка ядреният сок изглежда като безструктурна маса, която запълва празнините между структурите на ядрото. Съставът на ядрения сок включва различни протеини, включително повечето от ядрените ензими, хроматиновите протеини и рибозомните протеини.Ядреният сок също така съдържа свободни нуклеотиди, необходими за изграждането на ДНК и РНК молекули, аминокиселини, всички видове РНК, както и продукти на ядрото и хроматина след това се транспортират от ядрото в цитоплазмата.

Хроматин (тогава гръцки chroma-цвят, цвят) се наричат бучки, гранули и мрежовидни структури на ядрото, които са интензивно оцветени с някои багрила и се различават по форма от ядрото. Хроматинът съдържа ДНК и протеини и представлява спирализирани и уплътнени участъци от хромозоми. Спирализираните участъци от хромозоми са генетично неактивни.

Тяхната специфична роля - пренос на генетична информация - може да се изпълнява само от деспирализирани, неусукани участъци от хромозоми, които поради малката си дебелина не се виждат в светлинен микроскоп.

Третата структура, характерна за клетката, е ядрото. Това е плътно кръгло тяло, потопено в ядрен сок. В ядрата на различни клетки, както и в ядрото на една и съща клетка, в зависимост от нейното функционално състояние, броят на нуклеолите може да варира от 1 до 5-7 или повече. Броят на нуклеолите може да надвишава броя на хромозомите в комплекта; това се случва поради селективната редупликация на гени, отговорни за синтеза на рРНК. Има нуклеоли само в неразделящи се ядра; по време на митоза те изчезват поради спирализиране на хромозомите и освобождаване на всички предварително образувани рибозоми в цитоплазмата и след завършване на деленето те се появяват отново.

Ядрото не е независима структура от ядрото. Той се образува около областта на хромозомата, в която е кодирана структурата на рРНК. Този участък от хромозомата - генът - се нарича нуклеоларен организатор (NOR) и върху него се извършва синтеза на рРНК.

В допълнение към натрупването на рРНК, в ядрото се образуват субединици на рибозоми, които след това се преместват в цитоплазмата и, комбинирани с участието на Са2+ катиони, образуват интегрални рибозоми, способни да участват в биосинтезата на протеини.

По този начин ядрото е натрупване на r-RNA и рибозоми на различни етапи на образуване, което се основава на хромозомна област, която носи ген - нуклеоларен организатор, който съдържа наследствена информация за структурата на r-RNA.

Ядрото, неговата структура и биологична роля.

Ядрото се състои от 1) на повърхността на основния апарат(В него съм разграничил: 2 мембрани, перинуклеарни пространства, комплекси от пори, ламина.) 2) кариоплазми(нуклеоплазми) 3) хроматин(съдържа еухроматин и хетерохроматин) 4) ядро(гранулиран и фибриларен компонент.)

Ядрото е клетъчна структура, която изпълнява функцията за съхранение и предаване на информация, а също така регулира всички жизнени процеси на клетката. Ядрото носи генетичната (наследствена) информация под формата на ДНК. Ядрата обикновено имат сферична или яйцевидна форма. Заобиколен съм от ядрена обвивка. Ядрената обвивка е пронизана с ядрени пори. Чрез тях ядрото обменя вещества с цитоплазмата (вътрешната среда на клетката). Външната мембрана преминава в ендоплазмения ретикулум и може да бъде осеяна с рибозоми. Съотношението на размера на ядрото и клетката зависи от функционалната активност на клетката. Повечето клетки са мононуклеарни. Кардиомиоцитите могат да бъдат двуядрени. Винаги двуядрени реснички. Те се характеризират с ядрен дуализъм (т.е. ядрата са различни по структура и функция). Малкото ядро (генеративно) е диплоидно. Той осигурява само половия процес при ресничките. Голямото (вегетативно) ядро е полиплоидно. Той регулира всички други жизнени процеси. Клетките на някои протозои и клетките на скелетните мускули са многоядрени.

П.А.Я. или каротека ) има микроскопична дебелина и затова се вижда под светлинен микроскоп. Повърхностният апарат на ядрото включва:

а) ядрена мембрана или кариолемма; б) парни комплекси; в) периферна плътна плоча (PPP) или ламина .

(1) Ядрена обвивка (кариолема).се състои от 2 мембрани - външна и вътрешна, разделени от перинуклеарното пространство. И двете мембрани имат същата течно-мозаечна структура като плазмената мембрана и се различават по набора от протеини. Тези протеини включват ензими, транспортери и рецептори. Външната ядрена мембрана е продължение на rEPS мембраните и може да бъде осеяна с рибозоми, върху които се извършва протеиновият синтез. От страна на цитоплазмата външната мембрана е заобиколена от мрежа от междинни (vi-mentin) фипаменти.Между външната и вътрешната мембрана има перинуклеарно пространство - кухина с ширина 15-40 nm, чието съдържание комуникира с кухините на EPS каналите. Съставът на перинуклеарното пространство е близък до хиалоплазмата и може да съдържа протеини, синтезирани от рибозоми. У дома функция кариолемма - изолиране на хиалоплазма от кариоплазма. Специални протеини на ядрените мембрани, разположени в областта на ядрените пори, изпълняват транспортна функция. Ядрената мембрана е проникната от ядрени пори, през които се осъществява връзката на кариоплазмата и хиалоплазмата. За да регулират тази връзка, порите съдържат (2) комплекси от пори.Те заемат 3-35% от повърхността на ядрената обвивка. Броят на ядрените пори с пори комплекси е променлива стойност и зависи от активността на ядрото. В областта на ядрените пори външната и вътрешната ядрени мембрани се сливат. Наборът от структури, свързани с ядрена пора, се нарича комплекс от ядрени пори.Типичният порен комплекс е сложна протеинова структура - съдържа повече от 1000 протеинови молекули. В центъра на порите е централна протеинова глобула(гранула), от която тънки фибрили се простират по радиуса до периферни протеинови глобули, образувайки диафрагма на порите. По периферията на ядрената пора има две успоредни пръстеновидни структури с диаметър 80-120 nm (по една от всяка повърхност на кариолемата), всяка от които е образувана от 8 протеинови гранули(глобули).

Белтъчните глобули на перовия комплекс се подразделят на централен и периферен . Като се използва периферни глобули макромолекулите се транспортират от ядрото до хиалоплазмата. (те са фиксирани в мембраната от специален интегрален протеин. От тези гранули се събират към центъра протеинови фибрили,образуване на дял - диафрагмена пора)

Включва специални протеини на периферните глобули - нуклеопорини.В периферните глобули има специален протеин - носител на t-RNA молекули

централна глобулае специализиран в транспорта на иРНК от ядрото до хиалопдазмата. Съдържа ензими, участващи в химическата модификация на иРНК – нейната обработка.

Гранули от порести комплекси са структурно свързани с протеините на ядрената ламина, която участва в тяхната организация.

Функции на комплекса от ядрени пори:

1. Осигуряване на регулиране на изборния транспорт in-in между цитоплазмата и ядрото.

2. Активен трансферв ядро от протеини

3. Трансфер на рибозомни субединици в цитоплазмата

(3) PPP или Lamina

слой с дебелина 80-300 nm. прилепва вътрешно към вътрешната ядрена мембрана. Вътрешната ядрена мембрана е гладка, нейните интегрални протеини са свързани с ламина (периферна плътна плоча). Ламината се състои от специални преплетени ламинови протеини, които образуват периферния кариоскелет. Ламиновите протеини принадлежат към класа на междинните филаменти (скелетни фибрили). При бозайниците са известни 4 вида от тези протеини – това са Lomimy A, B, B 2 и C.Тези протеини влизат в ядрото от цитоплазмата. Ламините от различни видове взаимодействат между дефектите и образуват протеинова мрежа под вътрешната мембрана на ядрената обвивка. С помощта на ламините "B" PPP се свързва със специалния интеграл на протеиновата обвивка. Протеините на периферните холобули "вътре в пръстена" на комплекса на порите също взаимодействат с PPP. Теломерните области на хромозомите са прикрепени към ламин "А".

Функции на ламина: 1)поддържат формата на ядрото. (дори ако мембраните са унищожени, ядрото запазва формата си благодарение на ламината и порестите компоненти остават на мястото си.

2) служи като компонент на кариоскелета

3) участващи в сглобяването на ядрената обвивка (образуване на кариолемата) по време на клетъчното делене.

4) в интерфазното ядро хроматинът е прикрепен към ламината. по този начин ламината осигурява функцията за фиксиране на хроматина в ядрото (осигурява правилното полагане на хроматин, участва в пространствената организация на хроматина в интерфазното ядро). Взаимодействие на ламин "А" с теломерни области на хромозоми.

5) осигуряват структури с организация на комплекси от пори.

внос и износ на протеини.

В сърцевината през ядрените пори влизат: протеини-ензими, синтезирани от цитоплазмени рибозоми, които участват в процесите на репликация и възстановяване (възстановяване на увреждания в ДНК); ензимни протеини, участващи в процеса на транскрипция; репресорни протеини, които регулират процеса на транскрипция; хистонови протеини (които са свързани с ДНК молекула и образуват хроматин); протеини, които изграждат субединиците на рибозомите: протеини на ядрената матрица, които образуват кариоскелета; нуклеотиди; йони на минерални соли, по-специално Ca и Mg йони.

От ядрото тРНК се освобождават в цитоплазмата. тРНК и рибозомни субединици, които са рибонуклеопротеинови частици (рРНК, свързана с протеини).

5. Химичен състав и структурна организация на хроматина. нива на уплътняване. човешките хромозоми са структурирани и класифицирани.

В клетъчното ядро малките зърна и бучките материал се оцветяват с основни багрила.

Хроматинът е дезоксирибонуклеопротеин (DNP) и се състои от ДНК, свързана с ми-хистонови протеини или нехистонови протеини. Хистоните и ДНК се комбинират в структури, наречени нуклеозоми. Хроматинът съответства на хромозоми, които в интерфазното ядро са представени от дълги усукани нишки и са неразличими като отделни структури. Тежестта на спирализиране на всяка от хромозомите не е еднаква по дължината им. Внедряването на генетична информация се извършва от деспирализирани участъци от хромозоми.

класификация на хроматина:

1) еухроматин(активен деспирализиран. Върху него възниква инф. четене (транскрипция). в ядрото се разкрива като по-светли области по-близо до центъра на ядрото) Предполага се, че съдържа ДНК, която е генетично активна в интерфазата. Еухроматинът съответства на сегменти от хромозоми, които деспирализирани отворен за транскрипция.

2) хетерохроматин(неработеща спираловидна, кондензирана, по-компактна. В ядрото изглежда като бучки по периферията.) разделена на:конститутивен (винаги неактивен, никога не преминава в еухроматин) и Не е задължително (при определени условия или на определени етапи от имунния цикъл може да се превърне в еухроматин). разположени по-близо до обвивката на ядрото, по-компактни. Пример за натрупване на факултетен хетерохроматин е телцето на Barr - инактивирана X хромозома при женски бозайници, която е плътно усукана и неактивна в интерфазата.

По този начин, според морфологичните характеристики на ядрото (чрез съотношението на съдържанието на еу- и хетерохроматин), е възможно да се оцени активността на процесите на транскрипция и следователно синтетичната функция на клетката.

Хроматинът и хромозомите са дезоксирибонуклеопротеини (DNP), но хроматинът е неусукано състояние, а хромозомите са усукано състояние. В интерфазното ядро няма хромозоми, хромозомите се появяват, когато ядрената обвивка се разруши (по време на делене).

Структурата на хромозомите:

Хромозомите са най-опакованото състояние на хроматина.

Хромозомите се разграничават първична констрикция (центромер),разделяне на хромозомата на две рамена. Първичната констрикция е най-малко спирализираната част от хромозомата; нишките на вретено на делене се присъединяват към нея по време на клетъчното делене. Някои хромозоми имат дълбоки вторични ленти,разделяне на малки части от хромозоми, наречени сателити. В областта на вторичните стеснения има гени, кодиращи информация за рРНК, следователно вторичните стеснения на хромозомите се наричат нуклеоларни организатори.

Различават се три вида хромозоми в зависимост от местоположението на центромера:

1) метацентрични (имат рамене с еднакъв или почти еднакъв размер);

2) субметацентрични (имат рамене с различен размер);

3) акроцентрични (имат прътовидна форма с късо, почти незабележимо второ рамо);

Краищата на хромозомните рамена се наричат теломери

Нива на съвместимост на хроматина:

1. Нуклеозомни- Две и половина навивки от двойната спирала на ДНК (146-200 базови двойки) са навити от външната страна на протеиновото ядро, образувайки нуклеозома. Всеки хистон е представен от две молекули. ДНК се увива около ядрото отвън, образувайки два и половина оборота. Участъкът от ДНК между нуклеозомите се нарича линкер и има дължина 50-60 базови двойки. Дебелината на нуклеозомната нишка е 8-11 nm.

2. Нуклеомерни.Нуклеозомната структура се усуква, за да образува суперспирала. Друг хистонов протеин HI, който се намира между нуклеозомите и е свързан с линкер, участва в неговото образуване. 1 хистонова HI молекула е прикрепена към всеки линкер. HI молекулите в комплекс с линкери взаимодействат една с друга и причиняват супернавиваненуклеозомна фибрила.

В резултат на това се образува хроматинова фибрила, чиято дебелина е 30 nm (ДНК се уплътнява 40 пъти). Супернавиването става по два начина. 1) нуклеозомният фибрил може да образува спирала от втори ред, която има формата на соленоид; 2) 8-10 нуклеозоми образуват голяма компактна структура - нуклеомер.Това ниво не позволява синтеза на РНК от нуклеомерна ДНК (не се извършва транскрипция).

3. Хромомерни(циклична структура). Хроматиновите фибрили образуват бримки, които се свързват една с друга с помощта на специални нехистонови протеини или центрове на бримки - хромомери. Дебелина 300 nm.

4. Куцо- образува се в резултат на сближаване на хромомерите по дължината. Chromonema съдържа една гигантска ДНК молекула в комплекс с протеини, т.е. фибрилен дезокси-рибонуклеопротеин - DNP (400 nm).

5. Хроматид- хромонема се сгъва няколко пъти, образувайки хроматидно тяло (700 nm). След репликация на ДНК хромозомата съдържа 2 хроматиди.

6. Хромозомни(1400 nm). Състои се от две хроматиди. Хроматидите са свързани с центромер. Когато една клетка се дели, хроматидите се разминават, попадайки в различни дъщерни клетки.

човешки хромозоми

Кариотип - съвкупност от характеристики (брой, размер, форма и т.н.) на пълен набор от хромозоми, присъщи на клетките на даден биологичен вид ( видов кариотип), даден организъм ( индивидуален кариотип) или линия (клонинг) от клетки.

За процедурата за определяне на кариотипа може да се използва всяка популация от делящи се клетки; за определяне на човешкия кариотип или мононуклеарни левкоцити, извлечени от кръвна проба, чието делене е провокирано от добавянето на митогени, или култури от клетки, които се делят бързо в норма (кожни фибробласти, клетки от костен мозък).

кариотип -диплоиден набор от хромозоми, присъщи на соматичните клетки на организми от даден вид, който е видоспецифична черта и се характеризира с определен брой и структура на хромозоми.

Хромозомният набор на повечето клетки е диплоиден (2n) - това означава, че всяка хромозома има двойка, т.е. хомоложна хромозома. Обикновено диплоиден (2n) набор от хромозоми се образува по време на оплождането (една от двойката хромозоми от бащата, другата от майката). Някои клетки са триплоидни (Tp), като клетките на ендосперма.

Промяната в броя на хромозомите в кариотипа на човек може да доведе до различни заболявания. Най-често хромозомна болестчовек има Синдром на Даунпоради тризомия (още една от същите, допълнителна се добавя към двойка нормални хромозоми) по 21-вата хромозома. Този синдром се среща с честота 1-2 на 1000.

Известна тризомия на 13-та хромозома - Синдром на Патау, както и на 18-та хромозома - Синдром на Едуардс, при които жизнеспособността на новородените е рязко намалена. Те умират през първите месеци от живота поради множество малформации.
Доста често при хората има промяна в броя на половите хромозоми. Монозомията X е известна сред тях (само една (X0) присъства от двойка хромозоми) - това е Синдром на Шерешевски-Търнър. Тризомията X е по-рядка Синдром на Клайнфелтер(XXY, XXXY, HUU и т.н.)

6. Хиалоплазма. Органели, тяхната класификация. биологични мембрани.

хиалоплазма - част от цитоплазмата на животински и растителни клетки, която не съдържа структури, видими под светлинен микроскоп.

Хиалоплазма(hyaloplasma; от гръцки. hyalinos - прозрачен) е приблизително 53-55% от общия обем на цитоплазмата (цитоплазма), образувайки хомогенна маса със сложен състав. Хиалоплазмата съдържа протеини, полизахариди, нуклеинови киселини, ензими. С участието на рибозомите в хиалоплазмата се синтезират протеини, възникват различни реакции на междинен обмен. Хиалоплазмата също съдържа органели, включвания и клетъчно ядро.

Основната роля на хиалоплазмата е обединяването на всички клетъчни структури във връзка с тяхното химично взаимодействие и осигуряването на транспортни биохимични процеси.

Органели (organellae) са основни микроструктури за всички клетки, които изпълняват определени жизнени функции. Разграничете мембранни и немембранни органели.

Да се мембранни органели , ограничени от околните хиалоплазмени мембрани, включват ендоплазмения ретикулум, комплекса на Голджи, лизозоми, пероксизоми, митохондрии.

Ендоплазмения ретикулуме единична непрекъсната структура, образувана от система от резервоари, тръби и сплескани торбички. На електронни микрографии се разграничава гранулиран (груб, гранулиран) и негранулиран (гладък, гранулиран) ендоплазмен ретикулум. Външната страна на гранулираната мрежа е покрита с рибозоми, негранулираната мрежа е лишена от рибозоми. Гранулираният ендоплазмен ретикулум синтезира (върху рибозоми) и транспортира протеини. Негранулираната мрежа синтезира липиди и въглехидрати и участва в техния метаболизъм (например стероидни хормони в надбъбречната кора и клетки на Лайдиг (сустеноцити) на тестисите; гликоген в чернодробните клетки). Една от най-важните функции на ендоплазмения ретикулум е синтезът на мембранни протеини и липиди за всички клетъчни органели.

комплекс Голджие съвкупност от торбички, везикули, цистерни, тръбички, пластинки, ограничени от биологична мембрана. Елементите на комплекса Голджи са свързани помежду си с тесни канали. В структурите на комплекса Голджи има синтез и натрупване на полизахариди, протеиново-въглехидратни комплекси, които се екскретират от клетките. Така се образуват секреторни гранули. Комплексът Голджи присъства във всички човешки клетки, с изключение на еритроцитите и роговите люспи на епидермиса. В повечето клетки комплексът на Голджи е разположен около или близо до ядрото, в екзокринните клетки - над ядрото, в апикалната част на клетката. Вътрешната изпъкнала повърхност на структурите на комплекса на Голджи е обърната към ендоплазмения ретикулум, а външната, вдлъбната повърхност е обърната към цитоплазмата.

Мембраните на комплекса на Голджи се образуват от гранулирания ендоплазмен ретикулум и се пренасят от транспортни везикули. Секреторните везикули постоянно пъпчат от външната страна на комплекса на Голджи и мембраните на неговите цистерни непрекъснато се актуализират. Секреторните везикули доставят мембранния материал за клетъчната мембрана и гликокаликса. Това осигурява обновяването на плазмената мембрана.

Лизозомиса везикули с диаметър 0,2-0,5 микрона, съдържащи около 50 вида различни хидролитични ензими (протеази, липази, фосфолипази, нуклеази, гликозидази, фосфатази). Лизозомните ензими се синтезират върху рибозомите на гранулирания ендоплазмен ретикулум, откъдето се транспортират чрез транспортни везикули до комплекса на Голджи. Първичните лизозоми се развиват от везикулите на комплекса Голджи. Лизозомите поддържат кисела среда, рН варира от 3,5 до 5,0. Мембраните на лизозомите са устойчиви на съдържащите се в тях ензими и предпазват цитоплазмата от тяхното действие. Нарушаването на пропускливостта на лизозомната мембрана води до активиране на ензими и тежко увреждане на клетката до нейната смърт.

Във вторичните (зрели) лизозоми (фаголизозоми) биополимерите се усвояват до мономери. Последните се транспортират през лизозомната мембрана в хиалоплазмата на клетката. Неразградените вещества остават в лизозомата, в резултат на което лизозомата се превръща в така нареченото остатъчно тяло с висока електронна плътност.

Митохондриите(mitochondrii), които са "енергийните станции на клетката", участват в процесите на клетъчно дишане и превръщането на енергията във форми, достъпни за използване от клетката. Основните им функции са окисляването на органични вещества и синтеза на аденозинтрифосфорна киселина (АТФ). Много големи митохондрии в кардиомиоцитите, мускулните влакна на диафрагмата. Те са разположени на групи между миофибрили, заобиколени от гликогенови гранули и елементи на негранулиран ендоплазмен ретикулум. Митохондриите са органели с двойна мембрана (всяка с дебелина около 7 nm). Между външната и вътрешната митохондриална мембрана има междумембранно пространство с ширина 10-20 nm.

Към немембранни органелите включват клетъчния център на еукариотните клетки и рибозомите, присъстващи в цитоплазмата както на еу-, така и на прокариотните клетки.

Рибозомае заоблена рибонуклеопротеинова частица с диаметър 20-30 nm. Състои се от малки и големи субединици, чиято комбинация се осъществява в присъствието на информационна (информационна) РНК (иРНК). Една иРНК молекула обикновено съчетава няколко рибозоми като низ от мъниста. Такава структура се нарича полизома.Полизомите са свободно разположени в основното вещество на цитоплазмата или са прикрепени към мембраните на грапавия цитоплазмен ретикулум. И в двата случая те служат като място за активен протеинов синтез.

70S рибозоми се намират в прокариотите и в еукариотните хлоропласти и митохондрии. 8OS рибозоми, малко по-големи, се намират в цитоплазмата на еукариотите. По време на протеиновия синтез рибозомите се движат по иРНК. Процесът е по-ефективен, ако не една, а няколко рибозоми се движат по иРНК. Такива вериги от рибозоми на иРНК се наричат полирибозоми,или полизоми.

МЕМБРАНА:

всички мембрани образуват липопротеинови филми; имат липиден двоен слой.

Мембраните съдържат до 20% вода. липиди.

мембрани се състои оттри класа липиди: фосфолипиди, гликолипиди и холестерол. Фосфолипидите и гликолипидите са съставени от две дълги хидрофобни въглеводородни „опашки“, които са свързани със заредена хидрофилна „глава“. Холестеролът втвърдява мембраната, като заема свободното пространство между хидрофобните липидни опашки и ги предпазва от огъване. Следователно мембраните с ниско съдържание на холестерол са по-гъвкави, а тези с високо съдържание на холестерол са по-твърди и чупливи.

Клетъчните мембрани често са асиметрични, т.е. слоевете се различават по липидния състав, преминаването на отделна молекула от един слой в друг (т.нар. джапанка) трудно е. Съставът и ориентацията на мембранните протеини се различават.

Един от най-важните функциибиомембрани - бариера. Например пероксизомната мембрана предпазва цитоплазмата от пероксиди, които са опасни за клетката.

Друго важно свойство на биомембраната е селективната пропускливост.

най-простите синтактични модели на даден език, които са в основата на речевата дейност в смисъл, че потребителите на даден език подлагат тези модели на различни трансформации в зависимост от изискванията на неговия контекст.

- опростени снимки на структурата на атомното ядро, позволяващи прости, аналитични математически решения на проблема за определяне на различни количества, които го характеризират ...
- трансформации на атомни ядра поради взаимодействието им с елементарни частици или помежду си ...
Началото на съвременната естествена наука
- боеприпаси, чийто увреждащ ефект се основава на използването на енергията на ядрена експлозия. Те включват ядрени бойни глави на ракети и торпеда, ядрени бомби, артилерийски снаряди, дълбочинни бомби, мини ...
Речник на военните термини
Речник на юридическите термини
- ....
Енциклопедичен речник по икономика и право
- според определението на Федералния закон "За използването на атомната енергия" от 20 октомври 1995 г., "материали, съдържащи или способни да възпроизвеждат делящи се ядрени вещества" ...
Голям правен речник
- snurps, малка ядрена РНК - малка ядрена РНК Обширна група от малки ядрени РНК, свързани с хетерогенна ядрена РНК , са част от малките рибонуклеопротеинови гранули на ядрото ...
- Вижте малка ядрена...
Молекулярна биология и генетика. Речник
- аварии в атомни електроцентрали. По време на ядрена авария радиоактивното замърсяване на околната среда рязко се увеличава ...
Екологичен речник
- трансформация на атоми на ядра при сблъсък с други ядра, елементарни частици или гама кванти. Когато тежките ядра се бомбардират с по-леки, се получават всички трансуранови елементи ...
Енциклопедичен речник по металургия
- "... ядрени материали - материали, съдържащи или способни да възпроизвеждат делящи се ядрени вещества;..." Източник: Федерален закон от 21 ноември ...
Официална терминология
- приблизителни методи за описване на някои свойства на ядрата, основани на идентифицирането на ядрото с някаква друга физическа система, чиито свойства са или добре проучени, или податливи на по-проста теоретична ...
- реакции на трансформация на атомни ядра при взаимодействие с елементарни частици, ?-кванти или помежду си. Първо проучен от Ърнест Ръдърфорд през 1919 г.
Голям енциклопедичен речник
- най-простите синтактични конструкции на даден език, в които обектите се обозначават със съществителни, процеси с глаголи и знаци с прилагателни и наречия, от които чрез поредица от трансформации ...
Тълковен преводен речник
- Най-простите синтактични модели, които са в основата на речевата дейност, тъй като се използват за различни трансформации според изискванията на контекста...
Речник на лингвистичните термини
- 1) посока, основана на граматически категории и понятия, свързани със семантични характеристики ...
Методи за изследване и анализ на текста. Речник-справочник

"ядрени структури" в книгите

Ядрени евроракети

От книгата Purely Confidential [Посланик във Вашингтон при шестима президенти на САЩ (1962-1986)] автор Добринин Анатолий Федорович

Ядрени Робинзони

От книгата Бомба. Тайните и страстите на атомния подземен свят автор Пестов Станислав Василиевич

Ядрени Робинзони В края на 50-те години Хрушчов се интересува много от един проект, предложен от военни инженери. Същността му беше да се създадат изкуствени острови край атлантическото крайбрежие на Съединените щати. Мислеше се така: в тъмна нощ на крадци мощни сухотоварни кораби си проправят път

98. Изучаване на вътрешната структура на връзките, сравняване на структурата на връзките в различни множества

От книгата Икономически анализ. мамят листове автор Олшевская Наталия

98. Изучаване на вътрешната структура на връзките, сравняване на структурата на връзките в различни комплекти

Ядрена амбиция

От книгата Събуди се! Оцелейте и процъфтявайте в предстоящия икономически хаос автор Чалаби Ел

Ядрени амбиции През втората половина на 2003 г. светът научи, че програмата на Иран за обогатяване на уран е по-напреднала, отколкото се смяташе досега, и че след няколко години Иран ще се превърне в ядрено оръжие. Нека цитираме думите на американски служител, участващ в

Ядрени продажби

От книгата Инфобизнес на пълен капацитет [Удвояване на продажбите] автор Парабелум Андрей Алексеевич

Nuclear Sales Japan в момента тества интересен модел. Една компания, която направи проучване на клиенти, е подписала много договори с различни фирми, които се нуждаят от обратна връзка от целевата си аудитория. Отвориха магазин за безплатни неща -

"ЯДРЕНИ КУФАРИ"

От книгата Непознати, отхвърлени или скрити автор Царева Ирина Борисовна

„ЯДРЕНИ КУФАРИ" Това е по-готино от прословутите „куфари с компрометиращи доказателства"! Бавен, продължителен скандал се разгръща около т. нар. „ядрени куфари". Всичко започна със сензационно изказване на бившия министър на сигурността Съвет на Руската федерация.

1.3. Методология за изследване на елементите на структурата на технологията и анализ на параметрите на структурата на прогреса

От книгата Философия на интелекта на реалния идеализъм автор Кутолин Сергей Алексеевич

1.3. Методология за изследване на елементите на структурата на технологията и анализ на параметрите на структурата на прогреса

2. Междугранични или вътрешногранични, тоест междинни структури или структури в правилния смисъл на думата

От книгата Резултати от развитието на хилядолетието, том. I-II автор Лосев Алексей Фьодорович

2. Междугранични или вътрешногранични, т.е. междинни структури или структури в правилния смисъл на думата. Ясно е, че структурите от този вид са точно тези структури, както обикновено се разбират. Тук обаче трябва да се съблюдава тази древна специфика,

ЯДРЕНИ РЕАКЦИИ

От книгата Атомна енергия за военни цели автор Смит Хенри Деволф

ЯДРЕНИ РЕАКЦИИ МЕТОДИ НА ЯДРЕНО БОМБАРДИРАНЕ1.40. Кокрофт и Уолтън произвеждат протони с достатъчно висока енергия чрез йонизиране на водороден газ и след това ускоряване на йоните с инсталация за високо напрежение с трансформатор и токоизправител. Подобен метод може

ЯДРЕНИ АВАРИИ

От книгата Извънредни ситуации в съветския флот автор Черкашин Николай Андреевич

ЯДРЕНИ АВАРИИ

ЯДРЕНИ ИГРИ

Из книгата на КГБ – ЦРУ – Тайните извори на перестройката автор Широнин Вячеслав Сергеевич

ЯДРЕНИТЕ ИГРИ Документирано е, че САЩ са разработили два нови сценария в допълнение към стогодишния план. След като хвърлиха атомни бомби върху Япония и проучиха последиците от атомните удари върху околната среда, Съединените щати разработиха планове за такива удари срещу

ядрени боеприпаси

TSB

Ядрени боеприпаси Ядрени боеприпаси, бойни глави на ракети, торпеда, авиационни (дълбочинни) бомби, артилерийски изстрели, противопехотни мини с ядрени заряди. Проектиран да поразява различни цели, да разрушава укрепления, структури и други задачи. Действие Я. въз основа

ядрени модели

От книгата Велика съветска енциклопедия (ОТРОВА) на автора TSB

Ядрени снаряди

От книгата Велика съветска енциклопедия (ОТРОВА) на автора TSB

Ядрени реакции

От книгата Велика съветска енциклопедия (ОТРОВА) на автора TSB 1

Концепцията за единството на материалните структури и онтологичната безмасова вълнова среда позволява да се разбере природата на всички видове взаимодействия и системната организация на структурата на нуклони, ядра и атоми. Неутроните играят ключова роля в образуването и поддържането на стабилността на ядрата, която се осигурява от две бозон-обменни връзки между протони и неутрони. Алфа частиците са основните "тухли" в структурата. Структурите на ядрата, близки по форма до сферични, се формират в съответствие с периодите в периодичната система на D.I. Менделеев чрез последователното добавяне на n-p-n комплекс, алфа частици и неутрони. Причината за радиоактивния разпад на атомите не е оптималната структура на ядрото: излишък от броя на протоните или неутроните, асиметрия. Алфа структурата на ядрата обяснява причините и енергийния баланс на всички видове радиоактивен разпад.

нуклонна структура

алфа частици

сили на "обмен на бозони".

стабилност

радиоактивност

1. Вернадски V.I. Биосфера и ноосфера. – М.: Ролф. 2002. - 576 с.

2. Дмитриев И.В. Въртенето по една, две или три собствени вътрешни оси е необходимо условие и форма за съществуването на частиците от физическия свят. - Самара: Самарска книга. издателство, 2001. - 225 с.

3. Поляков В.И. Изпит за "Хомо сапиенс" (От екологията и макроекологията... към СВЕТА). - Саранск: издателство на Мордовския университет, 2004. - 496 с.

4. Поляков V.I. ДУХЪТ НА СВЕТА вместо хаос и вакуум (Физическа структура на Вселената) // "Съвременни високи технологии" - -2004. номер 4. - С.17-20.

5. Поляков В.И. Електрон = позитрон?! //Съвременни наукоемки технологии. - 2005. - № 11. - С. 71-72.

6. Поляков В.И. Раждането на материята // Фундаментални изследвания 2007. № 12. - С.46-58.

7. Поляков В.И. Изпит за "Хомо сапиенс - II". От концепциите на естествената наука на ХХ век до естественото разбиране. - Издателство "Академия на естествените науки". - 2008. - 596 с.

8. Поляков В.И. Защо протоните са стабилни, а неутроните радиоактивни? // "Радиоактивност и радиоактивни елементи в околната среда на човека": IV международна конференция, Томск, 5-7 юни 2013 г. - Томск, 2013. - С. 415-419.

9. Поляков В.И. Основи на естественото разбиране на структурата на нуклоните, ядрата, стабилността и радиоактивността на атомите // Пак там. - С. 419-423.

10. Поляков В.И. Структури на атомите - орбитален вълнов модел// Успехи на съвременните природни науки. - 2014. № 3. - С.108-114.

12. Физични величини: Наръчник // A.P. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковски и др.; Изд. И.С. Григориева, Е.З. Мелихова. – М.: Енергоатомиздат, 1991. – 1232 с.

Съвременната физика предлага капкови, черупкови, обобщени и други модели за описание на структурата на ядрата. Свързването на нуклоните в ядрата се обяснява с енергията на свързване, дължаща се на "специални специфични ядрени сили". Свойствата на тези сили (привличане, къс обхват, независимост на заряда и др.) се приемат като аксиома. Въпросът "защо така?" възниква за почти всяка теза. „Приема се (?), че тези сили са еднакви за нуклоните... (?). За леките ядра специфичната енергия на свързване нараства рязко, претърпява серия от скокове (?), след което се увеличава по-бавно (?) и след това постепенно намалява. „Най-стабилни са така наречените „магически ядра“, в които броят на протоните или неутроните е равен на едно от магическите числа: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 ... (?) Особено стабилни са двойно магическите ядра: 2He2, 8O8, 20Ca20, 20Ca28, 82Pb126" (левият и десният индекс съответстват съответно на броя на протоните и неутроните в ядрото). Защо съществуват "магически" ядра, а магическият изотоп 28Ni28 с максимална специфична енергия на свързване от 8,7 MeV е краткотраен
(T1 / 2 = 6,1 дни)? „Ядрата се характеризират с почти постоянна енергия на свързване и постоянна плътност, независима от броя на нуклоните“ (?!). Това означава, че енергията на свързване не характеризира нищо, както и табличните стойности на масовия дефект (за 20Са20 е по-малко, отколкото за 21Sc24, за 28Ni30 е по-малко, отколкото за 27Co32 и 29Cu34 и т.н.). Физиката признава, че "сложната природа на ядрените сили и трудностите при решаването на уравнения ... не са позволили разработването на единна последователна теория за атомното ядро досега" . Науката на 20 век, изградена върху постулатите на теорията на относителността, премахва логиката и причинно-следствената връзка и обявява математическите фантоми за реалност. Без да познават структурата на ядрата и атомите, учените създадоха атомни бомби и се опитват да имитират Големия взрив на Вселената в колайдери ...

„Революцията в естествените науки на А. Айнщайн“ замени трудовете на десетки видни учени (Хюйгенс, Хук, Юнг, Навие, Стокс, Херц, Фарадей, Максуел, Лоренц, Томсън, Тесла и др.) с уравненията на "пространствено-времевия континуум", който развива теориите за електромагнетизма и атомизма в "етерната" среда. Трябва да се върне век назад...

Цел и метод на работа. Изходът от безизходицата на науката е възможен въз основа на разбирането на същността на "етерната" среда. В И. Вернадски пише: „Излъчванията на НЕМАТЕРИАЛНАТА среда обхващат цялото налично, цялото мислимо пространство... Около нас, в нас самите, навсякъде и навсякъде, без прекъсване, вечно изменящи се, съвпадащи и сблъскващи се излъчвания с различна дължина на вълната – от вълни, чиято дължина се изчислява в десет милионни части от милиметъра, до дълги, измерени в километри ... Цялото пространство е изпълнено с тях ... ". Всичко материално се формира от тази онтологична, нематериална, вълнова среда и съществува във взаимодействие с нея. "Ефир" не е газ и не хаос от вихри, а "Действие Нареждащ Хаос - ДУХ". В средата на ДУХА от една елементарна частица - масон (електрон/позитрон), закономерно и систематично се организират структури от нуклони, ядра и атоми до Вселената.

В работата е разработен модел на структурата на ядрата, който обяснява техните свойства, причините за свързването на нуклоните в ядрата, специална стабилност и радиоактивност.

Структура и свойства на нуклоните

Възприетият във физиката нуклонен модел е изграден от десетки хипотетични частици с приказното име "кварк" и приказни разлики, сред които: цвят, очарование, странност, чар. Този модел е твърде сложен, няма доказателства и дори не може да обясни масата на частиците. Моделът на структурата на нуклоните, който обяснява всичките им свойства, е разработен от I.V. Дмитриев (Самара) въз основа на открития от него принцип на максимална конфигурационна ентропия (равенство на структурните елементи на повърхността и в обема на първичните частици) и тезата, че частиците съществуват само по време на въртене „по една, две или три правилни вътрешни оси” . Нуклонът се образува от 6 хексагонални структури от π+(-)-мезони, заобикалящи плюс-мюона μ+, като тяхната структура се изгражда чрез подбор на броя на топките: електрони и позитрони от два вида. Такава структура беше обоснована въз основа на взаимодействието на материалните частици на масоните и средата SPIRIT в работата, а след това усъвършенствана и доказана въз основа на изграждането на структурата на мезоните в съответствие с константата на фината структура
1/α = 2h(ε0/μ0)1/2/e2 = 137,036. Физиците В. Паули, Р. Фейнман озадачават физическия смисъл на тази константа, но в средата SPIRIT е очевидно: само на относително разстояние 1/α от заряда съществува вълново взаимодействие на материя и среда.

Изчисленият брой масони (me) в структурата на мюона трябва да бъде 3/2α = 205,6, а масата на мюона 206,768 me. В структурата му от 207 масона, централният определя заряда ±e и спина ±1/2, а 206 взаимно се компенсират. Пионите, както постулира И. Дмитриев, се формират от "двуосни" електрони и позитрони (спин = 0, заряд +/-, маса me). В средата SPIRIT трябва да се образуват бозони с маса 2/3 me като първи етап в образуването на материя от кванти на фоновото излъчване на Вселената в атмосферата на Слънцето. Трябва да има 3/α = 411 такива частици в плътна структура и тяхната маса трябва да бъде 3/α · 2/3 me = 274 me , което съответства на пи-мезони (mπ = 273,210 me ). Тяхната структура е подобна на мюоните: частицата в центъра определя заряда ± 2/3e и спина 0, а 205 частици са взаимно балансирани.

Структурата на протона от централния мюон и 6 пиони, като се вземе предвид загубата на маса за обменната („ядрена“) връзка на 6 масона (връзка мюон-пион) и 6 бозона (връзка пион-пион, 4 me ), обяснява неговата маса.

MP \u003d 6mp + mm - 10me \u003d 6 273.210 me + +206.768 me - 10me \u003d 1836.028 me.

Тази стойност с точност до 0,007% съответства на масата на протона Мр = 1836,153me. Зарядът на протона +e и спинът ±1/2 се определят от централния масон+ в централния мюон+. Протонният модел обяснява всички негови свойства, включително стабилност. В средата SPIRIT взаимодействието на материалните частици възниква в резултат на резонанса на асоциираните с тях "облаци" на средата (съвпадение на форма и честота). Протонът е стабилен, тъй като е защитен от материални частици и кванти от обвивка от пиони с различно вълново поле.

Масата на протона е 1836,153 me, а масата на неутрона е 1838,683 me. Компенсацията на заряда на протона, по аналогия с водородния атом, ще осигури електрон във вълнова орбита в неговата екваториална равнина („една ос на въртене“), а неговото „двуосно въртене“ се оказва „свое собствено“ в облака пион. Нека добавим 2 бозона в противоположните пиони на неутрона; те компенсират орбиталния импулс и масата на неутрона ще бъде 1838,486 me. Тази структура обяснява масата на неутрона (разлика от 0,01%), липсата на заряд и най-важното - "ядрените" сили. „Допълнителният“ бозон е слабо свързан в структурата и осигурява „обменна“ връзка, заемайки „свободно място“ в съседния пион на протона с ядрената честота, той измества друг бозон, който се връща към неутрона. „Допълнителните“ бозони в неутрона са неговите „две ръце“, които държат ядрата заедно.

Неутронът в ядрата на елементите осигурява стабилността на ядрата и самият той се "спасява" в ядрото от разпад (T1 / 2 \u003d 11,7 мин.), Причината за което са неговите "слаби места": орбитата на електрона и наличието в "пионната обвивка" на два от шест пиона според "допълнителния" бозон.

Учените от 20-ти век излязоха с десетки теории и стотици „елементарни“ частици, но не можаха да обяснят структурата на атомите, а Природата се нуждаеше само от две такива частици, за да създаде два нуклона, а от тях 92 елемента и да изгради целия материал СВЯТ!!!

Алфа структура на атомните ядра

Изотопите на всички най-често срещани в природата елементи имат четен брой неутрони (с изключение на 4Be5 и 7N7). Общо от 291 стабилни изотопа 75% имат четен брой неутрони и само 3% имат четно-нечетни ядра. Това показва предпочитание към връзката на протон с два неутрона, отсъствието на протон-протонни връзки и "независимостта на заряда на ядрените сили". Рамката на ядрата се формира от неутрон-протонни връзки, където всеки неутрон може да задържи 2 протона чрез обмен на два бозона (например 2He1). В тежките ядра относителният брой неутрони се увеличава, укрепвайки рамката на ядрото.

Горните аргументи и принципът на систематична организация на материята в нематериална среда ни позволяват да предложим модел на "блокова конструкция" на структурата на ядрата на елементите, в която "блокът" е ядрото на атома на хелий - алфа частица. Хелият е основният елемент на космологичния нуклеосинтез и по отношение на изобилието във Вселената той е вторият елемент след водорода. Алфа частиците са оптималната структура на здраво свързани две двойки нуклони. Това е много компактна, тясно свързана сферична структура, която може да бъде геометрично представена като сфера с вписан в нея куб с възли в противоположни диагонали на 2 протона и 2 неутрона. Всеки неутрон има две "ядрено-обменни" връзки с два протона. Електромагнитното свързване на подхода на неутрон с протони се осигурява от орбитален електрон в неговата структура (потвърждение: магнитни моменти: μ (p) \u003d 2,793 μN, μ (n) = -1,913 μN, където μN е Бор ядрен магнетон).

Предполагаемото "кулоново" отблъскване на протоните не противоречи на техния подход. Обяснението за това, както и в структурите на мюоните от масоните, се крие в разбирането за "заряда" като интегрално свойство на масата на частицата - движението на средата ДУХ, свързано с вълновото движение на маса, изразена като сила в тази среда (единицата за заряд може да бъде кулон2 - сила, умножена по повърхността). Двата вида +/- заряди са с лява и дясна посока на въртене. Когато два протона се приближават в екваториалната равнина, движението на „уловената“ среда ще бъде противоположно, а когато се приближава „от полюсите“, то се случва в една посока, допринасяйки за приближаването. Приближаването на частиците е ограничено от взаимодействието на техните "полеви" обвивки, съответстващи на дължината на вълната на "Комптън": λК(р) = 1,3214 10-15 m, и λК(n) = 1,3196 10-15 m на неутрон, бозонно-обменните („ядрени”) сили между тях действат на такова разстояние.

Структурите на ядрата от алфа частици се образуват с минимален обем и форма, близка до сферичната. Структурата на алфа частиците им позволява да се комбинират чрез разкъсване на една n-p бозон-обменна връзка и образуване на две n-p и p-n връзки със съседна алфа частица. При произволен брой протони в ядрото се образува единично сферично поле, чийто интензитет е същият, както ако зарядът е концентриран в центъра (правилото на Остроградски-Гаус). Образуването на едно поле на ядрото се потвърждава от орбитално-вълновата структура на атомите, където всички s, p, d, f орбити образуват сферични черупки.

Изграждането на ядрата на елементи от алфа частици се извършва систематично, последователно във всеки период на базата на ядрото на предишния елемент. В ядрата с четен брой протони връзките са балансирани, появата на допълнителен протон в структурата на следващия атом не е възможна. В ядрата на атомите след кислорода добавянето на протон става по схемата (n-p-n). Ясна последователност на формиране на структури в съответствие с периодите и сериите в таблицата на D.I. Менделеев - потвърждение на валидността на предложения модел на ядрата и служи като потвърждение на мисълта на В.И. Вернадски за „последователността на атомите“: „Процесът на редовното непостоянство на атомите се случва неизбежно и неудържимо ... Като вземем историята на всеки атом в космическото време, виждаме, че в определени интервали от време, веднага, на равни скокове, в посоката на полярния вектор на времето, той преминава в друг атом, друг химичен елемент. Диаграмите на ядрата на първите периоди на атомите са представени в таблица. един.

маса 1

Очаквана структура на ядрата (плоска проекция) на основните изотопи на стабилни атоми от алфа частици (α), протони (p) и неутрони (n): pAn










							nnαααααααnn

nnαααααααnn

nnαααnnααααnn

nnααnαααnααnn

nααααnnαααn

nnαααααααnn

nααnnααααnnααn

nααααnnαααn

Следващите 5-ти и 6-ти период на елементите могат да бъдат моделирани по подобен начин, като се вземе предвид фактът, че увеличаването на броя на протоните ще изисква увеличаване на броя на неутроните както във вътрешната рамка на ядрата, така и в повърхностния слой, по схемата n-n.

Представената визуална плоска проекция на структурата на ядрата може да бъде допълнена с орбитална схема, съответстваща на периодите в периодичната таблица
(Таблица 2).

таблица 2

Ядрени обвивки на елементи и периоди в таблицата D.I. Менделеев

Ядрена обвивка – точка	Начален и краен елемент в ред	Брой елементи	Съотношение n/p
Ядрена обвивка – точка	Начален и краен елемент в ред	Брой елементи	Елементарно	Краен





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

Обвивките са изградени като структурата на атом, където сферичните обвивки на електронните орбити във всеки период се формират на по-голям радиус, отколкото в предходния период.

Елементите след 82Pb126 (83Bi126 T1/2 ≈1018 години) не са стабилни (посочени в скоби в таблица 2). 41 алфа частици в структурата на оловото образуват електрически заряд, който изисква допълнителни 40-44 неутрона, за да поддържа стабилността на ядрата. Съотношението на броя на неутроните и протоните n/p> (1,5÷1,6) е границата на стабилност за тежките ядра. Времето на полуразпад на ядрата след 103 "елемента" е секунди. Тези "елементи" не могат да запазят структурата на ядрото и да образуват електронната обвивка на атома. Едва ли си струва да харчите парите и времето на учените за тяхното изкуствено производство. "Острови на стабилност" не може да бъде!

Моделът на алфа структурата на ядрата обяснява силите на взаимовръзка, стабилността и всички свойства на елементите (пълнотата на структурата на инертните газове, изобилието в природата и специалната стабилност на елементите със симетрична структура: O , C, Si, Mg, Ca, сходство с Cu, Ag, Au ...) .

Причини за "неспонтанен" разпад

Структурите на радиоактивните изотопи не са симетрични, имат небалансирана n-p двойка. Времето на полуразпад на изотопите е толкова по-кратко, колкото повече тяхната структура се различава от оптималната. Радиоактивността на изотопите с голям брой протони се обяснява с факта, че "обменните" сили на неутроните не са в състояние да задържат общия им заряд, а разпадането на изотопи с излишък от неутрони се обяснява с техния излишък за оптималния структура. Алфа структурата на ядрата позволява да се обяснят причините за всички видове радиоактивен разпад.

Алфа разпад. В ядрената физика, „според съвременните концепции, алфа частиците се образуват в момента на радиоактивен разпад, когато два протона и два неутрона, движещи се вътре в ядрото, се срещат ... напускането на алфа частица от ядрото е възможно поради тунелния ефект през потенциална бариера с височина най-малко 8,8 MeV". Всичко се случва случайно: движение, среща, формиране, набор от енергия и излизане през определена бариера. В ядрата с алфа структура няма бариери за бягство. Когато силата на общия заряд на всички протони надвиши бозонно-обменните сили на задържане на всички неутрони, ядрото изхвърля алфа частицата, най-слабо свързаната в структурата, и се "подмладява" с 2 заряда. Появата на възможността за алфа разпад зависи от структурата на ядрата. Появява се при 31 алфа частици в ядрото 62Sm84 (n/p = 1,31) и става необходимо от 84Po (n/p = 1,48).

β+ разпад. В ядрената физика „процесът на β + разпадане протича така, сякаш един от протоните на ядрото се превръща в неутрон, излъчващ позитрон и неутрино: 11p→ 01n + +10e + 00νe... такива реакции не могат да се наблюдават за свободен протон. Но за протон, свързан в ядрото, поради ядреното взаимодействие на частиците, тези реакции се оказват енергетично възможни. Обясненията на реакционния процес, появата на позитрон в ядрото и увеличаване на масата с 2,5 me за превръщането на протон в неутрон, физиката замени постулата: "процесът е възможен". Тази възможност се обяснява с алфа структурата. Нека разгледаме класическата схема на разпадане: 15P15 → 14Si16 + +10e + 00νe. В съответствие с таблица 1 структурата на стабилния изотоп 15Р16 (7α-npn). Изотопна структура
15P15 - (7α-np), но връзката (n-p) в структурата е слаба, така че полуживотът е 2,5 минути. Схемата на разпадане може да бъде представена на няколко етапа. Слабосвързан протон се изтласква от ядрения заряд, но "грабва" неутрона на алфа-частицата и го унищожава с освобождаването на 4 свързващи бозона. "Двуосните" бозони не могат да съществуват в среда SPIRIT и се трансформират в "триаксиални" масони с различни моменти (+ и -; електрон и позитрон) с излъчване на неутрино и антинеутрино според схемите
β-: (e--- + e+++ → e- -++ + ν0-) и β+: (e--- + e+++ → e+ --+ + ν0+). Позитронът се изтласква от ядрото и електронът в орбита около предишния протон компенсира своя заряд, превръщайки го в неутрон. Предложена реакционна схема: (7α-np) → (6α- n-p-n-p-n-p + 2e--- + 2e+++) → ((6 α) + (npnp) + n + (p-e-)) + e+ + ν0- + ν0+ → (7 α -nn) + e+ + ν0- + ν0+ . Схемата обяснява причината и процеса на разпадане, промяната в масата на частиците и предполага излъчването на 2 импулса: неутрино и антинеутрино.

β- -разпад. „Тъй като електронът не излита от ядрото и не излиза от обвивката на атома, се предполага, че β-електронът се ражда в резултат на процеси, протичащи вътре в ядрото ...“ . Има си обяснение! Такъв процес е типичен за ядра, които имат в структурата си повече неутрони от този на стабилните изотопи на този елемент. Структурата на ядрото на следващия изотоп след ядрото с образувана четно-четна структура расте в „блок“ n-p-n, а следващият по маса изотоп след него съдържа още един „не много излишен“ неутрон. Един неутрон може бързо да "изпусне" орбитален електрон, превръщайки се в протон и да образува алфа структура: npn + (n→p) = npnp = α. Електронът и антинеутриното отнемат излишната маса и енергия и зарядът на ядрото се увеличава с единица.

ε-улавяне. При липса на неутрони за стабилна структура, излишният заряд на протоните привлича и улавя електрон от една от вътрешните обвивки на атома, излъчвайки неутрино. Протонът в ядрото се превръща в неутрон.

Заключение

Представеният модел на алфа структурата на ядрата на елементите позволява да се обяснят моделите на образуване на ядра, тяхната стабилност, причини, етапи и енергиен баланс на всички видове радиоактивен разпад. Структурите на протоните, неутроните, ядрата и атомите на елементите, потвърдени от съответствието на универсалните константи, които са физическите характеристики на средата SPIRIT, обясняват всички свойства и всички взаимодействия. Съвременната ядрена и атомна физика не са способни на това. Необходимо е да се преразгледат основните понятия: от постулати до разбиране.

Библиографска връзка

Поляков В.И. СТРУКТУРА НА ЯДРАТА НА АТОМИТЕ И ПРИЧИНИ ЗА РАДИОАКТИВНОСТТА // Успехите на съвременните природни науки. - 2014. - № 5-2. - С. 125-130;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=33938 (дата на достъп: 27.02.2019 г.). Предлагаме на Вашето внимание списанията, издавани от издателство "Естествонаучна академия"

Въведение
Глава 1. Структура и химия на клетъчното ядро. Отваряне на ядрото. Робърт Браун
1.1. Интерфазно ядро
1.2. Произведения на Флеминг
1.3. Нуклеоли
1.4. ядрена мембрана
1.5. Кариоплазма
1.6. Хроматин
Глава 2
2.1. Ядрото е основен компонент на клетката
2.2. Функционална структура на ядрото
2.3. Ролята на ядрените структури в живота на клетката
2.4. Водеща стойност на ДНК
Библиография

ВЪВЕДЕНИЕ

Клетъчното ядро е контролният център на жизнената дейност на клетката. От общата схема на протеиновия синтез се вижда, че началната точка, от която започва потокът от информация за биосинтезата на протеините в клетката, е ДНК. Следователно ДНК е тази, която съдържа първичния запис на информация, която трябва да се съхранява и възпроизвежда от клетка на клетка, от поколение на поколение. Засягайки накратко въпроса за мястото на съхранение на генетична информация, т.е. локализирането на ДНК в клетката, можем да кажем следното. Отдавна е известно, че за разлика от всички други компоненти на протеин-синтезиращия апарат, универсално разпространени във всички части на живата клетка, ДНК има специална, много ограничена локализация: нейното местоположение в клетките на висшите (еукариотни) организми е клетъчно ядро.
При нисшите (прокариотни) организми, които нямат добре оформено клетъчно ядро - бактерии и синьо-зелени водорасли - ДНК също е отделена от останалата протоплазма чрез едно или повече компактни нуклеоидни образувания. В пълно съответствие с това, ядрото на еукариотите или нуклеоидът на прокариотите отдавна се разглежда като вместилище на гени, като уникален клетъчен органел, който контролира осъществяването на наследствените черти на организмите и тяхното предаване в поколенията. Генетичните данни за "едноличното командване" на ядрото в клетката винаги са били директно комбинирани с биохимични данни за уникалната локализация на ДНК в ядрото.

1. СТРУКТУРА И ХИМИЯ НА КЛЕТЪЧНОТО ЯДРО. ОТВАРЯНЕ НА ЯДРЕНАТА. РОБЪРТ БРАУН

Терминът "ядро" е използван за първи път от Браун през 1833 г. за обозначаване на сферични постоянни структури в растителните клетки. През 1831-1833 г. шотландският пътешественик и физик (откривател на "брауновото движение") Робърт Браун (1773-1858) открива ядрото в растителните клетки. Той му дава името "Нуклеус" или "Ареола". Първият термин е станал общоприет и е оцелял до наши дни, докато вторият не е получил разпространение и е забравен. Показателно е, че Браун настоява за постоянното присъствие на ядро във всички живи клетки.
По това време ролята и значението на клетъчното ядро не са били известни. Смятало се, че това е "слуз, кондензирана на бучка и вероятно резервно хранително вещество". По-късно същата структура е описана във всички клетки на висшите организми. Говорейки за клетъчното ядро, имаме предвид действителните ядра на еукариотните клетки. Техните ядра са изградени по сложен начин и доста рязко се различават от "ядрените" образувания, нуклеоидите на прокариотните организми. В последния нуклеоидите (ядроподобни структури) включват единична кръгова ДНК молекула, практически лишена от протеини. Понякога такава ДНК молекула на бактериални клетки се нарича бактериална хромозома или генофор (носител на ген).
Бактериалната хромозома не е отделена с мембрани от основната цитоплазма, а е събрана в компактна, ядрена зона, нуклеоид, който може да се види в светлинен микроскоп след специално оцветяване или в електронен микроскоп. Анализирайки структурата и химията на клетъчното ядро, ще разчитаме на данни за ядрата на еукариотните клетки, като постоянно ги сравняваме с ядрата на прокариотите. Клетъчното ядро, обикновено по едно на клетка (има примери за многоядрени клетки), се състои от ядрена обвивка, която го отделя от цитоплазмата, хроматина, ядрото и кариоплазмата или ядрения сок. Тези четири основни компонента се намират в почти всички неделящи се клетки на еукариотни едноклетъчни или многоклетъчни организми.

1.2. ПРОИЗВЕДЕНИЯ НА ФЛЕМИНГ

До известно време ролята на ядрото в клетъчното делене оставаше несигурна. Това вероятно се дължеше на трудността да го наблюдаваме. В жива клетка ядрото, като правило, може да се види само със значително увеличение в обикновен светлинен микроскоп. Още по-трудно е да се наблюдава ядро в процес на делене. Анилиновите багрила оцветяват ядрото, цитоплазмата и клетъчната стена по различен начин и следователно улесняват разпознаването на тези структури.
Анилиновите багрила се синтезират изкуствено, като техниката за тяхното получаване е известна едва в средата на 19 век. Естествените багрила, които биолозите са използвали в миналото, не винаги са оцветявали ядрата достатъчно добре, за да ги разграничат от останалата част от клетката. Отново по-нататъшният напредък зависи от разработването на подходящи изследователски методи. По това време не е имало недостиг на добри микроскопи, но не е било известно как да се обработват клетките, за да се видят възможно най-много клетъчни структури. Трябва да се отбележи, че никой не знаеше дали анилиновите багрила биха били по-добри за тази цел от естествените.
Когато през 1860г химиците се сдобиха с анилинови багрила, някой просто случайно се опита да ги използва, за да оцвети тънки участъци от растителни и животински тъкани. През 1879 г. немският биолог Валтер Флеминг използва различни анилинови багрила и ахроматични лещи. Като оцветява клетките и ги изследва под микроскоп с ахроматични лещи, той проследява поведението на ядрото по време на клетъчното делене. В книгата му Cellular Matter, Nucleus and Cell Division са описани резултатите от наблюдения върху клетъчното делене, като описанията са много близки до съвременните.
Тъй като хромозомите са като нишки, Флеминг решава да нарече този процес митоза (гръцката дума за "нишка"). Строго погледнато, митозата се отнася само до процеса на ядрено дублиране. Образуването на клетъчна плоча в растителните клетки и клетъчната бразда в животинските клетки са отдели на цитоплазмата.
Би било погрешно да се смята, че Флеминг е единственият откривател на феномена митоза. Разбирането на цялата последователност на процеса на митоза зависи от много учени, които са работили по този проблем през всичките предишни години. Една от основните трудности при изучаването на събитията, случващи се в клетката, е, че клетките умират по време на процеса на оцветяване. Това означава, че клетката се изследва едва след прекратяване на жизнената дейност в нея. От тази "спряла в движение" картина Флеминг и други изследователи са пресъздали какво се случва в живите клетки. Това е приблизително същото като пресъздаване на работата на фабрика от поредица от моментни снимки, направени на различни интервали от време. По същество това е, което Флеминг направи. Други учени, надграждайки работата на Флеминг, в крайна сметка идентифицираха връзката на хромозомите с наследствеността и еволюцията.
Ето как се развива науката: успехът не зависи от случайните открития на "гигантски" учени, а от усърдната работа на голям отряд учени. В светлинни, както и във фазово-контрастни микроскопи, ядрото обикновено изглежда оптически хомогенно: видими са само обвивката и едно или повече нуклеоли вътре. Понякога се откриват и гранули и малки бучки. По-рядко се наблюдават хромозоми в неделящи се живи клетки. Фината хроматинова мрежа се вижда ясно само след фиксация и оцветяване на клетката с основни багрила.
Изследванията на ядрото върху фиксирани и оцветени препарати показват, че неговият микроскопски образ е почти независим от метода на получаване. Фината структура на ядрото се запазва най-добре, когато се фиксира с осмиев тетроксид. Други общоприети фиксатори позволяват да се разграничат ядрената мембрана, ядрото, хроматиновите структури под формата на бучки и нишки и неоцветената маса между тях - нуклеоплазмата върху препарата.
Хроматиновите структури са разположени в по-течна ахроматична среда, те могат да бъдат плътни или разхлабени, подобни на мехурчета. В някои обекти след фиксиране хроматинът не образува ясно изразена ядрена мрежа, а се концентрира в ядрото под формата на големи бучки, наречени хромоцентрове или прохромозоми. В ядра от този тип целият хроматин е концентриран в хромоцентрове.

1.3. ЯДРЕЦЕ

Според електронномикроскопски изследвания нуклеолите са лишени от мембрана. Тяхното вещество се състои главно от субмикроскопични нишки и нуклеоплазма. Нуклеолите могат да се наблюдават с помощта на специални техники за оцветяване, както и в ядрата на някои живи клетки с помощта на фазов контрастен микроскоп или кондензатор на тъмно поле.
На електронни микроснимки в нуклеолите често се виждат две зони: централната е хомогенна, а периферната е изградена от гранулирани нишки. Тези гранули наподобяват рибозомите, но се различават от тях по по-ниската си плътност и размер. Нуклеолите са богати на протеини (80-85%) и РНК (около 15%) и служат като активни центрове за синтеза на рибозомна РНК. В съответствие с това основният компонент на ядрото е нуклеоларната ДНК, която принадлежи към организатора на ядрото на една от хромозомите.
Съдържанието на РНК варира значително в зависимост от интензивността на метаболизма в ядрото и цитоплазмата. Нуклеолите не присъстват постоянно в ядрото: те се появяват в средната телофаза на митозата и изчезват в края на профазата. Смята се, че тъй като синтезът на РНК се разпада в средната профаза, ядрото се разхлабва и рибозомните субчастици, образувани в нуклеоплазмата, се освобождават в цитоплазмата. Когато ядрото изчезне по време на митозата, неговите протеини, ДНК и РНК, стават основата на хромозомната матрица, а по-късно от материала на старото ядро се образува нова.
Установена е връзка между нуклеолите и хромозомите, които имат сателити, така че броят на нуклеолите съответства на броя на сателитните хромозоми. Нуклеолонемите се запазват през целия цикъл на клетъчно делене и в телофазата се преместват от хромозомите към ново ядро.

1.4. ЯДРЕНА МЕМБРАНА

Неделящото се клетъчно ядро е затворено в плътна и еластична обвивка, която се разтваря и възстановява отново в процеса на делене на клетката. Тази формация е ясно видима само на някои предмети, например в гигантските ядра на слузните клетки от алое дебелината на мембраната достига 1 микрон. В светлинен микроскоп структурата на ядрената мембрана може да се наблюдава само в плазмолизирани клетки, фиксирани и оцветени.
Подробно изследване на ядрената мембрана стана възможно с появата на електронната микроскопия. Проучванията показват, че наличието на ядрена мембрана е характерно за всички еукариотни клетки. Състои се от две елементарни мембрани с дебелина 6-8 nm всяка - външна и вътрешна, между които има перинуклеарно пространство с ширина от 20 до 60 nm. Той е изпълнен с енхилема, подобна на серум течност с ниска електронна плътност.
И така, ядрената мембрана е куха торба, която отделя съдържанието на ядрото от цитоплазмата и се състои от два слоя: външният слой ограничава перинуклеарното пространство отвън, т.е. от страната на цитоплазмата, вътрешният - от отвътре, т.е. от страната на ядрото. От всички компоненти на вътреклетъчната мембрана, ядрото, митохондриите и пластидите имат подобна мембранна структура.
Морфологичната структура на всеки слой е същата като на вътрешните мембрани на цитоплазмата. Отличителна черта на ядрената мембрана е наличието на пори в нея - заоблени перфорации, образувани на кръстовището на външната и вътрешната ядрена мембрана. Размерите на порите са доста стабилни (30–100 nm в диаметър), докато техният брой е променлив и зависи от функционалната активност на клетката: колкото по-активни са синтетичните процеси в нея, толкова повече пори са на единица повърхност на клетъчното ядро.
Установено е, че броят на порите се увеличава по време на периода на реконструкция и растеж на ядрото, както и по време на репликацията на ДНК. Едно от най-големите открития, направени чрез електронна микроскопия, е тясната връзка между ядрената обвивка и ендоплазмения ретикулум. Тъй като ядрената мембрана и нишките на ендоплазмения ретикулум комуникират помежду си на много места, перинуклеарното пространство трябва да съдържа същата серумоподобна течност като кухините между мембраните на ендоплазмения ретикулум.
При оценката на функционалната роля на ядрената мембрана от голямо значение става въпросът за нейната пропускливост, която определя обменните процеси между ядрото и цитоплазмата във връзка с предаването на наследствена информация. За правилното разбиране на ядрено-цитоплазмените взаимодействия е важно да се знае колко пропусклива е ядрената обвивка за протеини и други метаболити. Експериментите показват, че ядрената обвивка е лесно пропусклива за относително големи молекули. Така рибонуклеазата, ензим, който хидролизира рибонуклеиновата киселина, без да освобождава свободна фосфорна киселина, има молекулно тегло около 13 000 и прониква в ядрото много бързо.
Дори в корени, фиксирани чрез модифициран метод на замразяване, може да се наблюдава, че оцветяването на ядрото се потиска във всички клетки още 1 час след третиране с рибонуклеаза.

1.5. кариоплазма

Кариоплазмата (ядрен сок, нуклеоплазма) е основната вътрешна среда на ядрото, тя заема цялото пространство между ядрото, хроматина, мембраните, всички видове включвания и други структури. Кариоплазмата под електронен микроскоп изглежда като хомогенна или финозърнеста маса с ниска електронна плътност. Съдържа рибозоми, микротелца, глобулини и различни метаболитни продукти в суспендирано състояние.
Вискозитетът на ядрения сок е приблизително същият като вискозитета на основното вещество на цитоплазмата. Киселинността на ядрения сок, определена чрез микроинжектиране на индикатори в ядрото, се оказа малко по-висока от тази на цитоплазмата.
Освен това ядреният сок съдържа ензими, участващи в синтеза на нуклеинови киселини в ядрото и рибозомите. Ядреният сок не се оцветява с основни багрила, поради което се нарича ахроматично вещество или кариолимфа, за разлика от областите, които могат да бъдат оцветени - хроматин.

1.6. ХРОМАТИН

Терминът "хромозома" се използва по отношение на молекулата на нуклеиновата киселина, която е хранилище на генетичната информация на вирус, прокариот или еукариотна клетка. Въпреки това, първоначално думата "хромозома" (т.е. "оцветено тяло") е била използвана в различен смисъл - за обозначаване на гъсто оцветени образувания в еукариотните ядра, които могат да бъдат наблюдавани в светлинен микроскоп, след като клетките са били третирани с багрило.
Еукариотните хромозоми, в първоначалния смисъл на думата, изглеждат като ясно дефинирани структури само непосредствено преди и по време на митозата, процесът на ядрено делене в соматичните клетки. В почиващите, неделящи се еукариотни клетки, хромозомният материал, наречен хроматин, изглежда размит и изглежда произволно разпределен в ядрото. Въпреки това, докато клетката се подготвя за делене, хроматинът се кондензира и се събира в броя на добре дефинираните хромозоми, характерни за вида.
Хроматинът се изолира от ядрата и се анализира. Състои се от много тънки влакна, които съдържат 60% протеин, 35% ДНК и вероятно 5% РНК. Хроматиновите влакна в хромозомата са нагънати и образуват множество възли и бримки. ДНК в хроматина е много тясно свързана с протеини, наречени хистони, чиято функция е да пакетират и организират ДНК в структурни единици - нуклеозоми. Хроматинът също така съдържа редица нехистонови протеини. За разлика от еукариотните, бактериалните хромозоми не съдържат хистони; те съдържат само малко количество протеини, които насърчават образуването на бримки и кондензацията (уплътняването) на ДНК.

Глава 2

2.1. ЯДРО – ОСНОВЕН КОМПОНЕНТ НА КЛЕТКАТА

Дори в края на миналия век беше доказано, че фрагменти, лишени от ядро, отрязани от амеба или реснички, умират след повече или по-малко кратко време. По-подробни експерименти показват, че енуклеираните амеби живеят, но малко след операцията спират да се хранят и движат и след няколко дни (до една седмица) умират. Ако ядрото се трансплантира в предварително енуклеирана клетка, тогава процесите на нормална жизнена дейност се възстановяват и след известно време амебата започва да се дели.
Яйцата на морския таралеж, лишени от ядро, се делят, когато са стимулирани за партеногенетично развитие, но в крайна сметка също умират. Особено интересни експерименти бяха проведени с големите едноклетъчни водорасли ацетабулария. След отстраняването на ядрото, водораслото не само живее, но и може да възстанови безядрените области за определен период. Следователно, при липса на ядро, способността за възпроизвеждане е на първо място нарушена и въпреки че жизнеспособността се запазва за известно време, в крайна сметка такава клетка неизбежно умира.
съдържанието на ядрения и безядрен фрагмент в средата с радиоактивния прекурсор на РНК - 3Н-уридин показа, че няма синтез на РНК в безядрения фрагмент. Синтезът на протеини продължава известно време поради информационната РНК и рибозомите, образувани по-рано, докато ядрото бъде отстранено. Може би най-ярката илюстрация на ролята на ядрото е предоставена от безядрените еритроцити на бозайници. Това е експеримент, поставен от самата природа.
Когато узряват, еритроцитите натрупват хемоглобин, след което изхвърлят ядрото и живеят и функционират в това състояние 120 дни. Те не могат да се възпроизвеждат и в крайна сметка умират. Въпреки това клетките, които току-що са изхвърлили ядрото, така наречените ретикулоцити, все още продължават синтеза на протеини, но вече не синтезират РНК. Следователно отстраняването на ядрото води до спиране на влизането в цитоплазмата на нови РНК, които се синтезират върху ДНК молекули, локализирани в хромозомите на ядрото. Това обаче не пречи на информационната РНК, която вече съществува в цитоплазмата, да продължи да синтезира протеин, което се наблюдава в ретикулоцитите. След това, когато РНК се разпадне, протеиновият синтез спира, но еритроцитите продължават да живеят дълго време, изпълнявайки своята функция, която не е свързана с интензивна консумация на протеини.
Яйцеклетката на морския таралеж, лишена от ядро, продължава да живее и може да се раздели поради факта, че по време на оогенезата те са съхранили значително количество РНК, която продължава да функционира. Информационната РНК в бактериите функционира за минути, но в редица специализирани клетки на бозайници тя продължава да съществува за ден или повече.
Получените данни за ацетобулария стоят донякъде отделно. Оказа се, че морфогенезата на отстранената част се определя от ядрото, но животът на парчето се осигурява от ДНК, която се съдържа в хлоропластите. Месинджър РНК се синтезира върху тази ДНК, която от своя страна осигурява протеинов синтез.

2.2. ФУНКЦИОНАЛНА СТРУКТУРА НА ЯДРОТО

При изучаването на структурно-биохимичната организация на ядрения апарат на различни клетки важна роля играят сравнителните цитологични изследвания, при които както традиционният еволюционно-исторически подход, така и широките сравнителни цитологични сравнения на организацията на ядрения апарат на различни клетъчни разновидности са използвани. Еволюционно-историческото направление в тези изследвания е от особено значение, тъй като ядреният апарат е най-консервативната клетъчна структура - структурата, отговорна за съхранението и предаването на генетична информация.
Широко сравнително цитологично изследване на ядрения апарат в тези клетки, които сякаш рязко се отклоняват от обичайното (типично) ниво на организация (овоцити, сперматозоиди, ядрени еритроцити, реснички и др.), И използването на данни, получени с помощта на молекулярно-биологичните и цитологичните методи в специалните науки, занимаващи се с клетъчното ниво на организация (частна цитология, протозоология и др.), позволиха да се разкрият много интересни характеристики на организацията на ядрения апарат, които са от общо цитологично значение.
Като част от ядрения апарат на еукариотните клетки могат да се разграничат редица подсистеми, централно място сред които заема набор от интерфазни хромозоми или ДНК на ядрото. Те съдържат цялата ДНК на ядрото, което е в много сложна връзка с хроматиновите протеини, които от своя страна се разделят на структурни, функционални и регулаторни протеини.
Втората и много важна подсистема на ядрения апарат е ядрената матрица, която е система от фибриларни протеини, които изпълняват както структурна (скелетна) функция в топографската организация на всички ядрени компоненти, така и регулаторна функция в организирането на процесите на репликация. , транскрипция, съзряване (обработка) и движение на продуктите транскрипция вътре и извън ядрото. Очевидно протеиновата матрица има двойна природа: някои от нейните компоненти осигуряват главно скелетната функция, други - регулаторна и транспортна.
Заедно с определени участъци от ДНК на хроматина, протеините на ядрената матрица (функционални и структурни) формират основата на ядрото. Протеините на структурната матрица също участват в образуването на повърхностния апарат на ядрото. Повърхностният апарат на ядрото заема, както структурно, така и функционално, междинно положение между метаболитния апарат на цитоплазмата и ядрото. Мембраните и цистерните на ядрената мембрана всъщност са специализирана част от цялостната мембранна система на цитоплазмата.
Специфични структури на повърхностния апарат на ядрото, които играят важна роля в изпълнението на основната му функция - осигуряване на взаимодействието на ядрото и цитоплазмата, са порите комплекси и субмембранна плътна пластина, които се образуват с помощта на ядрената матрица протеини. И накрая, последната подсистема на ядрения апарат е кариоплазмата. Това е външно безструктурна фаза на ядрения апарат, подобна на хиалоплазмата, която създава специфична за ядрените структури микросреда, която осигурява нормалното им функциониране.
Кариоплазмата е в постоянно взаимодействие с хиалоплазмата чрез системата от пори комплекси и мембрани на ядрената обвивка.

2.3. РОЛЯТА НА ЯДРЕНИТЕ СТРУКТУРИ В ЖИВОТА НА КЛЕТКАТА

Основните процеси, свързани със синтеза на протеини, по принцип са еднакви за всички форми на живот, което показва особеното значение на клетъчното ядро. Ядрото изпълнява две групи общи функции: едната е насочена към действителното съхранение на генетична информация, а другата - към нейното изпълнение, за да осигури синтеза на протеини. С други думи, първата група се състои от процесите на поддържане на наследствената информация под формата на непроменена структура на ДНК. Тези процеси се дължат на наличието на така наречените ремонтни ензими, които елиминират спонтанното увреждане на ДНК молекулите (разкъсване на една от ДНК веригите, част от радиационно увреждане), което запазва структурата на ДНК молекулите практически непроменена в редица поколения клетки или организми.
Освен това, възпроизвеждането или редупликацията на ДНК молекули се случва в ядрото, което прави възможно две клетки да получат абсолютно еднакви количества генетична информация както качествено, така и количествено. В ядрата протичат процесите на промяна и рекомбинация на генетичен материал, което се наблюдава по време на мейоза (кросинговър). И накрая, ядрата са пряко включени в разпределението на ДНК молекулите по време на клетъчното делене.
Друга група клетъчни процеси, осигурени от дейността на ядрото, е създаването на действителния апарат за синтез на протеини. Това не е само синтез, транскрипция върху ДНК молекули на различни информационни РНК, но транскрипция на всички видове трансферни РНК и рибозомни РНК. В ядрото на еукариотите образуването на рибозомни субединици също става чрез комплексиране на рибозомна РНК, синтезирана в нуклеола, с рибозомни протеини, които се синтезират в цитоплазмата и се прехвърлят в ядрото. По този начин ядрото е не само контейнер с генетичен материал, но и място, където този материал функционира и се възпроизвежда. Следователно загубата или нарушението на някоя от горните функции е пагубно за клетката като цяло.
По този начин нарушението на възстановителните процеси ще доведе до промяна в първичната структура на ДНК и автоматично до промяна в структурата на протеините, което със сигурност ще повлияе на тяхната специфична активност, която може просто да изчезне или да се промени, така че да не може да осигури клетъчни функции , в резултат на което клетката загива. Нарушенията на репликацията на ДНК ще доведат до спиране на възпроизвеждането на клетките или до появата на клетки с по-нисък набор от генетична информация, което също е пагубно за тях. Същият резултат ще доведе до нарушаване на разпределението на генетичния материал (ДНК молекули) по време на клетъчното делене.
Загубата в резултат на увреждане на ядрото или в случай на нарушение на регулаторните процеси за синтеза на всяка форма на РНК автоматично ще доведе до спиране на протеиновия синтез в клетката или до грубите му нарушения. Всичко това говори за водещата роля на ядрените структури в процесите, свързани със синтеза на нуклеинови киселини и протеини, основните функционери в живота на клетката.
Ядрото осъществява сложна координация и регулиране на процесите на синтез на РНК. Както споменахме, и трите вида РНК се формират върху ДНК. Рентгенографските методи показват, че синтезът на РНК започва в ядрото (хроматин и нуклеол), а вече синтезираната РНК се премества в цитоплазмата. Така виждаме, че ядрото програмира протеиновия синтез, който се извършва в цитоплазмата. Самото ядро обаче също се влияе от цитоплазмата, тъй като ензимите, синтезирани в нея, влизат в ядрото и са необходими за нормалното му функциониране. Например, в цитоплазмата се синтезира ДНК полимераза, без която не може да се случи авторепродукция на ДНК молекули. Следователно трябва да говорим за взаимното влияние на ядрото и цитоплазмата, в което доминиращата роля все още принадлежи на ядрото като пазител на наследствената информация, която се предава по време на деленето от една клетка на друга.

2.4. ДНК с ВОДЕЩА СТОЙНОСТ

Основното биологично значение на ядрения апарат се определя от неговия основен компонент - гигантски ДНК молекули, способни на репликация и транскрипция. Тези две свойства на ДНК са в основата на двете най-важни функции на ядрения апарат на всяка клетка:

а) удвояване на наследствената информация и нейното предаване в редица клетъчни поколения;
б) регулирана транскрипция на участъци от ДНК молекули и транспорт на синтезирана РНК в цитоплазмата на клетките.

Според характера на организацията на ядрения апарат всички клетки се делят на три групи: прокариотни, мезокариотни и еукариотни.
Прокариотните клетки се характеризират с липса на ядрена мембрана, сгъване на ДНК без участието на хистони, унирепликонен тип репликация на ДНК, моноцистронен принцип на организация на транскрипцията и нейното регулиране главно според принципа на положителната и отрицателната обратна връзка.
Еукариотните клетки, напротив, се отличават с наличието на ядрена мембрана, по-точно дори сложен повърхностен апарат на ядрото и мултирепликонен тип репликация на ДНК молекули, които образуват набор от хромозоми. Опаковането на тези молекули става с помощта на комплекс от протеини. Естеството на опаковката е обект на циклични промени, свързани с преминаването на клетките от редовните фази на цикъла на възпроизвеждане. Процесите на ДНК транскрипция и нейната регулация при еукариотите се различават значително от тези при прокариотите.
Мезокариотните клетки в организацията на ядрения апарат заемат, така да се каже, междинна позиция между еукариотните и прокариотните клетки. Мезокариотите, подобно на еукариотите, имат добре развит повърхностен апарат на ядрото. Подреждането на ДНК молекулите в хромозомите се различава значително от организацията на DNP в еукариотните клетки. Механизмите на репликация и транскрипция на ДНК в мезокариотите са слабо разбрани. Така в клетъчното ядро протичат най-важните процеси, свързани с наследствения статус на организма - репликация (биосинтеза на ДНК) и транскрипция.
В допълнение, ядрото е източник на отделни протеини и ензими, необходими за жизнената дейност на диференцираните тъкани. Едновременно с потока на информация в клетката се осъществява обратна връзка за осигуряване на протеинов синтез: цитоплазмата - ядрото, т.е. ядрото функционира в тясно взаимодействие с други части на клетката, съчетавайки процесите на ядрено-цитоплазмен транспорт и регулаторно взаимодействие с клетъчната цитоплазма.

Клетъчно ядро ​​и неговите функции. Ядрото като контролна система на клетката

"ядрени структури" в книгите

Ядрени евроракети

Ядрени Робинзони

98. Изучаване на вътрешната структура на връзките, сравняване на структурата на връзките в различни множества

Ядрена амбиция

Ядрени продажби

"ЯДРЕНИ КУФАРИ"

1.3. Методология за изследване на елементите на структурата на технологията и анализ на параметрите на структурата на прогреса

2. Междугранични или вътрешногранични, тоест междинни структури или структури в правилния смисъл на думата

ЯДРЕНИ РЕАКЦИИ

ЯДРЕНИ АВАРИИ

ЯДРЕНИ ИГРИ

ядрени боеприпаси

ядрени модели

Ядрени снаряди

Ядрени реакции

Библиографска връзка

Клетъчно ядро и неговите функции. Ядрото като контролна система на клетката