Ο πυρήνας του κυττάρου και οι λειτουργίες του. Ο πυρήνας ως σύστημα ελέγχου του κυττάρου

Ο πυρήνας (λατινικός πυρήνας) είναι ένα από τα δομικά συστατικά ενός ευκαρυωτικού κυττάρου που περιέχει γενετικές πληροφορίες (μόρια DNA) και εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

1) αποθήκευση και αναπαραγωγή γενετικών πληροφοριών

2) ρύθμιση των μεταβολικών διεργασιών που συμβαίνουν στο κύτταρο

Το σχήμα του πυρήνα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σχήμα του κυττάρου και μπορεί να είναι εντελώς ακανόνιστο. Οι πυρήνες που διακρίνονται είναι σφαιρικοί, πολύλοβοι. Οι εισβολές και οι εκβολές της πυρηνικής μεμβράνης αυξάνουν σημαντικά την επιφάνεια του πυρήνα και έτσι ενισχύουν τη σύνδεση μεταξύ πυρηνικών και κυτταροπλασματικών δομών και ουσιών.

Η δομή του πυρήνα

Ο πυρήνας περιβάλλεται από ένα κέλυφος, το οποίο αποτελείται από δύο μεμβράνες με τυπική δομή. Η εξωτερική πυρηνική μεμβράνη από την επιφάνεια που βλέπει το κυτταρόπλασμα καλύπτεται με ριβοσώματα, η εσωτερική μεμβράνη είναι λεία.

Το πυρηνικό περίβλημα είναι μέρος του συστήματος κυτταρικής μεμβράνης. Οι εκβολές της εξωτερικής πυρηνικής μεμβράνης συνδέονται με τα κανάλια του ενδοπλασματικού δικτύου, σχηματίζοντας ένα ενιαίο σύστημα διαύλων επικοινωνίας. Η ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος πραγματοποιείται με δύο κύριους τρόπους. Πρώτον, η πυρηνική μεμβράνη διαποτίζεται από πολλούς πόρους μέσω των οποίων ανταλλάσσονται μόρια μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος. Δεύτερον, ουσίες από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα και την πλάτη μπορούν να φτάσουν λόγω του δέσιμου των προεξοχών και των αποφύσεων της πυρηνικής μεμβράνης. Παρά την ενεργό ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος, η πυρηνική μεμβράνη περιορίζει το πυρηνικό περιεχόμενο από το κυτταρόπλασμα, παρέχοντας έτσι διαφορές στη χημική σύνθεση του πυρηνικού χυμού και του κυτταροπλάσματος.Αυτό είναι απαραίτητο για την κανονική λειτουργία των πυρηνικών δομών.

Το περιεχόμενο του πυρήνα χωρίζεται σε πυρηνικό χυμό, χρωματίνη και πυρήνα.

Σε ένα ζωντανό κύτταρο, ο πυρηνικός χυμός μοιάζει με μια μάζα χωρίς δομή που γεμίζει τα κενά μεταξύ των δομών του πυρήνα. Η σύνθεση του πυρηνικού χυμού περιλαμβάνει διάφορες πρωτεΐνες, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων πυρηνικών ενζύμων, πρωτεϊνών χρωματίνης και ριβοσωμικών πρωτεϊνών. Ο πυρηνικός χυμός περιέχει επίσης ελεύθερα νουκλεοτίδια που είναι απαραίτητα για την κατασκευή μορίων DNA και RNA, αμινοξέα, όλους τους τύπους RNA, καθώς και προϊόντα του πυρήνα και της χρωματίνης στη συνέχεια μεταφέρονται από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα.

Η χρωματίνη (τότε ελληνικό χρωματόχρωμο, χρώμα) ονομάζεται συστάδες, κόκκοι και δικτυωτές δομές του πυρήνα, οι οποίες βάφονται έντονα με ορισμένες βαφές και διαφέρουν ως προς το σχήμα από τον πυρήνα. Η χρωματίνη περιέχει DNA και πρωτεΐνες και είναι ένα σπειροειδές και συμπιεσμένο τμήμα χρωμοσωμάτων.Τα σπειροειδή τμήματα των χρωμοσωμάτων είναι γενετικά ανενεργά.

Ο συγκεκριμένος ρόλος τους - η μεταφορά γενετικής πληροφορίας - μπορεί να εκτελεστεί μόνο από απελευθερωμένα, μη στριμμένα τμήματα χρωμοσωμάτων, τα οποία, λόγω του μικρού πάχους τους, δεν είναι ορατά σε μικροσκόπιο φωτός.

Η τρίτη δομή που χαρακτηρίζει το κύτταρο είναι ο πυρήνας. Είναι ένα πυκνό στρογγυλό σώμα βυθισμένο σε πυρηνικό χυμό. Στους πυρήνες διαφορετικών κυττάρων, καθώς και στον πυρήνα του ίδιου κυττάρου, ανάλογα με τη λειτουργική του κατάσταση, ο αριθμός των πυρήνων μπορεί να κυμαίνεται από 1 έως 5-7 ή περισσότερο. Ο αριθμός των πυρήνων μπορεί να υπερβαίνει τον αριθμό των χρωμοσωμάτων στο σύνολο. Αυτό συμβαίνει λόγω του επιλεκτικού αναδιπλασιασμού των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση του rRNA. Υπάρχουν πυρήνες μόνο σε μη διαιρούμενους πυρήνες· κατά τη μίτωση, εξαφανίζονται λόγω της σπειροειδοποίησης των χρωμοσωμάτων και της απελευθέρωσης όλων των προηγουμένως σχηματισμένων ριβοσωμάτων στο κυτταρόπλασμα και μετά την ολοκλήρωση της διαίρεσης, επανεμφανίζονται.

Ο πυρήνας δεν είναι μια ανεξάρτητη δομή του πυρήνα. Σχηματίζεται γύρω από την περιοχή του χρωμοσώματος στην οποία κωδικοποιείται η δομή rRNA. Αυτό το τμήμα του χρωμοσώματος - το γονίδιο - ονομάζεται πυρηνικός οργανωτής (NOR) και λαμβάνει χώρα σύνθεση rRNA σε αυτό.

Εκτός από τη συσσώρευση rRNA, στον πυρήνα σχηματίζονται υπομονάδες ριβοσώματος, οι οποίες στη συνέχεια μετακινούνται στο κυτταρόπλασμα και, σε συνδυασμό με τη συμμετοχή κατιόντων Ca2+, σχηματίζουν ενσωματωμένα ριβοσώματα ικανά να συμμετέχουν στη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών.

Έτσι, ο πυρήνας είναι μια συσσώρευση r-RNA και ριβοσωμάτων σε διαφορετικά στάδια σχηματισμού, η οποία βασίζεται σε μια περιοχή χρωμοσώματος που φέρει ένα γονίδιο - έναν πυρηνικό οργανωτή που περιέχει κληρονομικές πληροφορίες σχετικά με τη δομή του r-RNA.

Ο πυρήνας, η δομή και ο βιολογικός του ρόλος.

Ο πυρήνας αποτελείται από 1) στην επιφάνεια της συσκευής πυρήνα(Έχω ξεχωρίσει σε αυτό: 2 μεμβράνες, περιπυρηνικούς χώρους, σύμπλοκα πόρων, έλασμα.) 2) καρυοπλάσματα(πυρηνοπλάσματα) 3) χρωματίνη(περιέχει ευχρωματίνη και ετεροχρωματίνη) 4) πυρήνας(κοκκώδες και ινιδώδες συστατικό.)

Ο πυρήνας είναι μια κυτταρική δομή που εκτελεί τη λειτουργία της αποθήκευσης και της μετάδοσης πληροφοριών και επίσης ρυθμίζει όλες τις διαδικασίες ζωής του κυττάρου. Ο πυρήνας φέρει το γενετικό (κληρονομικό) inf με τη μορφή DNA. Οι πυρήνες έχουν συνήθως σφαιρικό ή ωοειδές σχήμα. Είμαι περιτριγυρισμένος από μια πυρηνική θήκη. Το πυρηνικό περίβλημα είναι διαποτισμένο με πυρηνικούς πόρους. Μέσω αυτών, ο πυρήνας ανταλλάσσει ουσίες με το κυτταρόπλασμα (εσωτερικό περιβάλλον του κυττάρου). Η εξωτερική μεμβράνη διέρχεται στο ενδοπλασματικό δίκτυο και μπορεί να φέρει ριβοσώματα. Η αναλογία του μεγέθους του πυρήνα και του κυττάρου εξαρτάται από τη λειτουργική δραστηριότητα του κυττάρου. Τα περισσότερα κύτταρα είναι μονοπύρηνα. Τα καρδιομυοκύτταρα μπορεί να είναι διπύρηνα. Πάντα διπύρηνα βλεφαροειδή. Χαρακτηρίζονται από πυρηνικό δυϊσμό (δηλαδή οι πυρήνες είναι διαφορετικοί σε δομή και λειτουργία). Ο μικρός πυρήνας (γεννητικός) είναι διπλοειδής. Παρέχει μόνο τη σεξουαλική διαδικασία στα βλεφαροειδή. Ο μεγάλος (βλαστικός) πυρήνας είναι πολυπλοειδής. Ρυθμίζει όλες τις άλλες διαδικασίες της ζωής. Τα κύτταρα ορισμένων πρωτόζωων και των κυττάρων των σκελετικών μυών είναι πολυπύρηνα.

P.A.Ya. ή καροτέκα ) έχει μικροσκοπικό πάχος και ως εκ τούτου είναι ορατό με μικροσκόπιο φωτός. Η επιφανειακή συσκευή του πυρήνα περιλαμβάνει:

α) πυρηνική μεμβράνη ή καρυόλεμμα. β) σύμπλοκα ατμού. γ) περιφερειακή πυκνή πλάκα (PPP), ή έλασμα .

(1) Πυρηνικός φάκελος (καρυόλεμμα).αποτελείται από 2 μεμβράνες - εξωτερικές και εσωτερικές, που χωρίζονται από τον περιπυρηνικό χώρο. Και οι δύο μεμβράνες έχουν την ίδια δομή υγρού-μωσαϊκού με την πλασματική μεμβράνη και διαφέρουν ως προς το σύνολο των πρωτεϊνών. Αυτές οι πρωτεΐνες περιλαμβάνουν ένζυμα, μεταφορείς και υποδοχείς. Η εξωτερική πυρηνική μεμβράνη είναι η συνέχεια των μεμβρανών rEPS και μπορεί να καλυφθεί με ριβοσώματα στα οποία λαμβάνει χώρα η πρωτεϊνική σύνθεση. Από την πλευρά του κυτταροπλάσματος, η εξωτερική μεμβράνη περιβάλλεται από ένα δίκτυο ενδιάμεσων (vi-mentin) fipaments.Μεταξύ των εξωτερικών και εσωτερικών μεμβρανών υπάρχει ένας περιπυρηνικός χώρος - μια κοιλότητα πλάτους 15-40 nm, το περιεχόμενο της οποίας επικοινωνεί με τις κοιλότητες των καναλιών EPS. Η σύνθεση του περιπυρηνικού χώρου είναι κοντά στο υαλόπλασμα και μπορεί να περιέχει πρωτεΐνες που συντίθενται από ριβοσώματα. Σπίτι λειτουργία καρυολέμματος - απομόνωση υαλοπλάσματος από καρυόπλασμα. Ειδικές πρωτεΐνες πυρηνικών μεμβρανών που βρίσκονται στην περιοχή των πυρηνικών πόρων εκτελούν μια λειτουργία μεταφοράς. Η πυρηνική μεμβράνη διαποτίζεται από πυρηνικούς πόρους, μέσω των οποίων πραγματοποιείται η σύνδεση καρυοπλάσματος και υαλοπλάσματος. Για τη ρύθμιση αυτής της σύνδεσης, οι πόροι περιέχουν (2) σύμπλοκα πόρων.Καταλαμβάνουν το 3-35% της επιφάνειας του πυρηνικού περιβλήματος. Ο αριθμός των πυρηνικών πόρων με σύμπλοκα πόρων είναι μεταβλητή τιμή και εξαρτάται από τη δραστηριότητα του πυρήνα. Στην περιοχή των πυρηνικών πόρων, η εξωτερική και η εσωτερική πυρηνική μεμβράνη συγχωνεύονται. Το σύνολο των δομών που σχετίζονται με έναν πυρηνικό πόρο ονομάζεται σύμπλεγμα πυρηνικών πόρων.Ένα τυπικό σύμπλεγμα πόρων είναι μια σύνθετη δομή πρωτεΐνης - περιέχει περισσότερα από 1000 μόρια πρωτεΐνης. Στο κέντρο του πόρου βρίσκεται κεντρικό πρωτεϊνικό σφαιρίδιο(κοκκία), από την οποία λεπτά ινίδια εκτείνονται κατά μήκος της ακτίνας σε περιφερειακά πρωτεϊνικά σφαιρίδια, σχηματίζοντας ένα διάφραγμα πόρων. Κατά μήκος της περιφέρειας του πυρηνικού πόρου, υπάρχουν δύο παράλληλες δομές δακτυλίου με διάμετρο 80-120 nm (μία από κάθε επιφάνεια του καρυολέμματος), καθεμία από τις οποίες σχηματίζεται από 8 κόκκοι πρωτεΐνης(σφαιρίδια).

Τα πρωτεϊνικά σφαιρίδια του συμπλέγματος φτερών υποδιαιρούνται σε κεντρικός και περιφερειακός . Με τη χρήση περιφερειακά σφαιρίδια Τα μακρομόρια μεταφέρονται από τον πυρήνα στο υαλόπλασμα. (καθηλώνονται στη μεμβράνη από μια ειδική ενσωματωμένη πρωτεΐνη. Από αυτούς τους κόκκους συγκλίνουν στο κέντρο πρωτεϊνικά ινίδια,σχηματίζοντας ένα διαμέρισμα - πόρος του διαφράγματος)

Περιλαμβάνει ειδικές πρωτεΐνες των περιφερειακών σφαιριδίων - νουκλεοπορίνες.Στα περιφερειακά σφαιρίδια υπάρχει μια ειδική πρωτεΐνη - ένας φορέας μορίων t-RNA

κεντρικό σφαιρίδιοειδικεύεται στη μεταφορά του mRNA από τον πυρήνα στο υαλόπδασμα. Περιέχει ένζυμα που εμπλέκονται στη χημική τροποποίηση του mRNA - του επεξεργασία.

Οι κόκκοι συμπλοκών πόρων σχετίζονται δομικά με τις πρωτεΐνες του πυρηνικού ελάσματος, το οποίο εμπλέκεται στην οργάνωσή τους.

Λειτουργίες του συμπλέγματος πυρηνικών πόρων:

1. Διασφάλιση της ρύθμισης των εκλογικών συγκοινωνιώνμεταξύ του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα.

2. Ενεργή μεταφοράσε πυρήνα πρωτεϊνών

3. Μεταφορά υπομονάδων ριβοσώματος στο κυτταρόπλασμα

(3) ΣΔΙΤ ή Lamina

στρώμα πάχους 80-300 nm. προσκολλάται εσωτερικά στην εσωτερική πυρηνική μεμβράνη. Η εσωτερική πυρηνική μεμβράνη είναι λεία, οι αναπόσπαστες πρωτεΐνες της συνδέονται με το έλασμα (περιφερική πυκνή πλάκα). Το έλασμα αποτελείται από ειδικές αλληλένδετες πρωτεΐνες λαμινίου που σχηματίζουν τον περιφερικό καρυοσκελετό. Οι πρωτεΐνες λαμινίου ανήκουν στην κατηγορία των ενδιάμεσων νηματίων (σκελετικά ινίδια). Στα θηλαστικά, είναι γνωστοί 4 τύποι αυτών των πρωτεϊνών - αυτοί είναι Lomimy A, B, B 2 και C.Αυτές οι πρωτεΐνες εισέρχονται στον πυρήνα από το κυτταρόπλασμα. Λαμίνες διαφορετικών τύπων αλληλεπιδρούν μεταξύ αστοχιών και σχηματίζουν ένα πρωτεϊνικό δίκτυο κάτω από την εσωτερική μεμβράνη του πυρηνικού περιβλήματος. Με τη βοήθεια των λαμινών "Β" η PPP συνδέεται με το ειδικό ακέραιο του κελύφους πρωτεΐνης. Οι πρωτεΐνες των περιφερειακών οπών "μέσα στον δακτύλιο" του συμπλέγματος πόρων αλληλεπιδρούν επίσης με PPP. Οι περιοχές τελομερών των χρωμοσωμάτων συνδέονται με το έλασμα "Α".

Λειτουργίες Lamina: 1)υποστηρίζουν το σχήμα του πυρήνα. (ακόμα και αν καταστραφούν οι μεμβράνες, ο πυρήνας διατηρεί το σχήμα του λόγω του ελάσματος και τα πορώδη εξαρτήματα παραμένουν στη θέση τους.

2) χρησιμεύει ως συστατικό του καρυοσκελετού

3) συμμετέχοντας στη συναρμολόγηση του πυρηνικού περιβλήματος (σχηματισμός του καρυολλέματος) κατά την κυτταρική διαίρεση.

4) στον μεσοφασικό πυρήνα, η χρωματίνη συνδέεται με το έλασμα. Έτσι, το έλασμα παρέχει τη λειτουργία στερέωσης της χρωματίνης στον πυρήνα (εξασφαλίζοντας την ομαλή τοποθέτηση της χρωματίνης, συμμετέχει στη χωρική οργάνωση της χρωματίνης στον πυρήνα της μεσοφάσεως). Αλληλεπίδραση λαμίνης «Α» με τελομερείς περιοχές των χρωμοσωμάτων.

5) παρέχουν δομές με την οργάνωση συμπλεγμάτων πόρων.

εισαγωγή και εξαγωγή πρωτεϊνών.

Μέσα στον πυρήνα μέσω των πυρηνικών πόρων εισέρχονται: πρωτεΐνες-ένζυμα που συντίθενται από κυτταροπλασματικά ριβοσώματα που εμπλέκονται στις διαδικασίες αντιγραφής και επιδιόρθωσης (επισκευή βλάβης στο DNA). ενζυμικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη διαδικασία της μεταγραφής· πρωτεΐνες καταστολέα που ρυθμίζουν τη διαδικασία της μεταγραφής. πρωτεΐνες ιστόνης (οι οποίες συνδέονται με ένα μόριο DNA και σχηματίζουν χρωματίνη). πρωτεΐνες που αποτελούν τις υπομονάδες των ριβοσωμάτων: πρωτεΐνες πυρηνικής μήτρας που σχηματίζουν τον καρυοσκελετό. νουκλεοτίδια; ιόντα ορυκτών αλάτων, ιδίως ιόντων Ca και Mg.

Από τον πυρήνα Τα mRNA απελευθερώνονται στο κυτταρόπλασμα. tRNA και υπομονάδες ριβοσώματος, που είναι σωματίδια ριβονουκλεοπρωτεΐνης (rRNA που σχετίζεται με πρωτεΐνες).

5. Χημική σύνθεση και δομική οργάνωση της χρωματίνης. επίπεδα συμπίεσης. τα ανθρώπινα χρωμοσώματα είναι δομημένα και ταξινομημένα.

Στον πυρήνα του κυττάρου, μικροί κόκκοι και συστάδες υλικού βάφονται με βασικές βαφές.

Η χρωματίνη είναι μια δεοξυριβονουκλεοπρωτεΐνη (DNP) και αποτελείται από DNA συζευγμένο με πρωτεΐνες my-histone ή μη ιστονικές πρωτεΐνες. Οι ιστόνες και το DNA συνδυάζονται σε δομές που ονομάζονται νουκλεοσώματα. Η χρωματίνη αντιστοιχεί σε χρωμοσώματα, τα οποία στον πυρήνα της ενδιάμεσης φάσης αντιπροσωπεύονται από μακριά στριμμένα νήματα και δεν διακρίνονται ως μεμονωμένες δομές. Η σοβαρότητα της σπειροειδοποίησης καθενός από τα χρωμοσώματα δεν είναι η ίδια κατά το μήκος τους. Η εφαρμογή της γενετικής πληροφορίας πραγματοποιείται από αποσπείρες τομές χρωμοσωμάτων.

Ταξινόμηση χρωματίνης:

1) ευχρωματίνη(ενεργό αποσπείρωση. inf ανάγνωση (μεταγραφή) συμβαίνει σε αυτό. στον πυρήνα αποκαλύπτεται ως ελαφρύτερες περιοχές πιο κοντά στο κέντρο του πυρήνα) Θεωρείται ότι περιέχει το DNA που είναι γενετικά ενεργό στη μεσοφάση. Η ευχρωματίνη αντιστοιχεί σε τμήματα χρωμοσωμάτων που απελπισμένοςκαι ανοιχτό για μεταγραφή.

2) ετεροχρωματίνη(δεν λειτουργεί σπειροειδές, συμπυκνωμένο, πιο συμπαγές. Στον πυρήνα, εμφανίζεται ως εξογκώματα στην περιφέρεια.) διαιρούμενο με:συστατικό (πάντα ανενεργό, ποτέ δεν μπαίνει σε ευχρωματίνη) και Προαιρετικός (υπό ορισμένες συνθήκες ή σε ορισμένα στάδια του ανοσοποιητικού κύκλου, μπορεί να μετατραπεί σε ευχρωματίνη). που βρίσκεται πιο κοντά στο κέλυφος του πυρήνα, πιο συμπαγής. Ένα παράδειγμα της συσσώρευσης της ικανότητας ετεροχρωματίνης είναι το σώμα Barr - ένα αδρανοποιημένο χρωμόσωμα Χ στα θηλυκά θηλαστικά, το οποίο είναι σφιχτά στριμμένο και ανενεργό στη μεσοφάση.

Έτσι, σύμφωνα με τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του πυρήνα (από την αναλογία της περιεκτικότητας σε ευ- και ετεροχρωματίνη), είναι δυνατό να εκτιμηθεί η δραστηριότητα των διαδικασιών μεταγραφής και, κατά συνέπεια, η συνθετική λειτουργία του κυττάρου.

Η χρωματίνη και τα χρωμοσώματα είναι δεοξυριβονουκλεοπρωτεΐνες (DNPs), αλλά η χρωματίνη είναι μια μη συστραμμένη κατάσταση και τα χρωμοσώματα είναι μια στριμμένη κατάσταση. Δεν υπάρχουν χρωμοσώματα στον πυρήνα της ενδιάμεσης φάσης· τα χρωμοσώματα εμφανίζονται όταν καταστρέφεται το πυρηνικό περίβλημα (κατά τη διαίρεση).

Η δομή των χρωμοσωμάτων:

Τα χρωμοσώματα είναι η πιο γεμάτη κατάσταση χρωματίνης.

Τα χρωμοσώματα διακρίνονται πρωτογενής συστολή (κεντρομερές),χωρίζοντας το χρωμόσωμα σε δύο σκέλη. Η πρωταρχική συστολή είναι το λιγότερο σπειροειδές τμήμα του χρωμοσώματος· τα νήματα διαίρεσης της ατράκτου ενώνονται κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Μερικά χρωμοσώματα έχουν βαθιά δευτερεύοντες ιμάντες,διαχωρίζοντας μικρά τμήματα χρωμοσωμάτων που ονομάζονται δορυφόροι. Στην περιοχή των δευτερογενών συστολών, υπάρχουν γονίδια που κωδικοποιούν πληροφορίες για το rRNA, επομένως, οι δευτερογενείς συστολές των χρωμοσωμάτων ονομάζονται πυρηνικοί οργανωτές.

Τρεις τύποι χρωμοσωμάτων διακρίνονται ανάλογα με τη θέση του κεντρομερούς:

1) μετακεντρικό (έχουν ώμους ίσου ή σχεδόν ίσου μεγέθους).

2) υπομετακεντρικά (έχουν ώμους άνισου μεγέθους).

3) ακροκεντρικό (έχουν σχήμα ράβδου με κοντό, σχεδόν ανεπαίσθητο δεύτερο ώμο).

Τα άκρα των βραχιόνων χρωμοσωμάτων ονομάζονται τελομερή

Επίπεδα συμβατότητας χρωματίνης:

1. Πυρηνοσωμικό- Δυόμιση στροφές της διπλής έλικας του DNA (146-200 ζεύγη βάσεων) τυλίγονται στο εξωτερικό του πρωτεϊνικού πυρήνα, σχηματίζοντας ένα νουκλεόσωμα. Κάθε ιστόνη αντιπροσωπεύεται από δύο μόρια. Το DNA τυλίγεται γύρω από τον πυρήνα από έξω, σχηματίζοντας δυόμισι στροφές. Το τμήμα του DNA μεταξύ των νουκλεοσωμάτων ονομάζεται συνδετήρας και έχει μήκος 50-60 ζεύγη βάσεων. Το πάχος του νουκλεοσωμικού νήματος είναι 8-11 nm.

2. Πυρηνική.Η νουκλεοσωμική δομή συστρέφεται για να σχηματίσει ένα υπερπηνίο. Μια άλλη πρωτεΐνη ιστόνης HI, η οποία βρίσκεται ανάμεσα στα νουκλεοσώματα και σχετίζεται με έναν συνδέτη, συμμετέχει στον σχηματισμό της. 1 μόριο ιστόνης HI συνδέεται σε κάθε συνδέτη. Τα μόρια HI σε σύμπλοκο με συνδετήρες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και προκαλούν υπερτυλίγματοςνουκλεοσωμικό ινίδιο.

Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα ινίδιο χρωματίνης, το πάχος του οποίου είναι 30 nm (το DNA συμπιέζεται 40 φορές). Η υπερέλιξη συμβαίνει με δύο τρόπους. 1) ένα νουκλεοσωμικό ινίδιο μπορεί να σχηματίσει μια έλικα δεύτερης τάξης, η οποία έχει το σχήμα σωληνοειδούς. 2) 8-10 νουκλεοσώματα σχηματίζουν μια μεγάλη συμπαγή δομή - νουκλεομερές.Αυτό το επίπεδο δεν επιτρέπει τη σύνθεση RNA από νουκλεομερές DNA (δεν λαμβάνει χώρα μεταγραφή).

3. Χρωμομερές(δομή βρόχου). Το ινίδιο της χρωματίνης σχηματίζει βρόχους που αλληλοσυνδέονται μεταξύ τους με τη βοήθεια ειδικών μη ιστονικών πρωτεϊνών, ή κέντρων βρόχου - χρωμομερών. Πάχος 300 nm.

4. Κουτσός- σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της σύγκλισης των χρωμομερών κατά μήκος. Το Chromonema περιέχει ένα γιγάντιο μόριο DNA σε σύμπλοκο με πρωτεΐνες, δηλ. ινίδιο δεοξυ-ριβονουκλεοπρωτεΐνη - DNP (400 nm).

5. Χρωματίδιο- το χρωμόνημα διπλώνει πολλές φορές, σχηματίζοντας ένα χρωματιδικό σώμα (700 nm). Μετά την αντιγραφή του DNA, το χρωμόσωμα περιέχει 2 χρωματίδες.

6. Χρωμοσωμική(1400 nm). Αποτελείται από δύο χρωματίδες. Οι χρωματίδες συνδέονται με ένα κεντρομερές. Όταν ένα κύτταρο διαιρείται, οι χρωματίδες αποκλίνουν, πέφτοντας σε διαφορετικά θυγατρικά κύτταρα.

ανθρώπινα χρωμοσώματα

Καρυότυπος - ένα σύνολο χαρακτηριστικών (αριθμός, μέγεθος, σχήμα, κ.λπ.) ενός πλήρους συνόλου χρωμοσωμάτων, εγγενών σε κύτταρα ενός δεδομένου βιολογικού είδους ( καρυότυπος του είδους), δεδομένου οργανισμού ( ατομικός καρυότυπος) ή γραμμή (κλώνος) κυττάρων.

Για τη διαδικασία προσδιορισμού του καρυότυπου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοσδήποτε πληθυσμός διαιρούμενων κυττάρων· για τον προσδιορισμό του ανθρώπινου καρυότυπου, είτε μονοπύρηνα λευκοκύτταρα που εξάγονται από δείγμα αίματος, η διαίρεση του οποίου προκαλείται από την προσθήκη μιτογόνων, είτε καλλιέργειες κυττάρων που διαιρούνται χρησιμοποιούνται γρήγορα στον κανόνα (ινοβλάστες δέρματος, κύτταρα μυελού των οστών).

καρυότυπος -ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων που είναι εγγενή στα σωματικά κύτταρα των οργανισμών ενός δεδομένου είδους, το οποίο είναι χαρακτηριστικό για το είδος και χαρακτηρίζεται από έναν ορισμένο αριθμό και δομή χρωμοσωμάτων.

Το σύνολο χρωμοσωμάτων των περισσότερων κυττάρων είναι διπλοειδές (2n) - αυτό σημαίνει ότι κάθε χρωμόσωμα έχει ένα ζευγάρι, δηλ. ομόλογο χρωμόσωμα. Συνήθως ένα διπλοειδές (2n) σύνολο χρωμοσωμάτων σχηματίζεται τη στιγμή της γονιμοποίησης (το ένα από τα ζευγάρια των χρωμοσωμάτων από τον πατέρα, το άλλο από τη μητέρα). Ορισμένα κύτταρα είναι τριπλοειδή (Tp), όπως τα κύτταρα του ενδοσπέρματος.

Μια αλλαγή στον αριθμό των χρωμοσωμάτων στον καρυότυπο ενός ατόμου μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες ασθένειες. Το πιο συχνό χρωμοσωμική νόσοένα άτομο έχει Σύνδρομο Downλόγω τρισωμίας (ένα ακόμη από τα ίδια, ένα επιπλέον προστίθεται σε ένα ζευγάρι φυσιολογικών χρωμοσωμάτων) κατά μήκος του 21ου χρωμοσώματος. Αυτό το σύνδρομο εμφανίζεται με συχνότητα 1-2 ανά 1000.

Γνωστή τρισωμία στο 13ο χρωμόσωμα - Σύνδρομο Patau, καθώς και στο 18ο χρωμόσωμα - σύνδρομο Edwards, στην οποία μειώνεται κατακόρυφα η βιωσιμότητα των νεογνών. Πεθαίνουν τους πρώτους μήνες της ζωής τους λόγω πολλαπλών δυσπλασιών.
Αρκετά συχνά στους ανθρώπους υπάρχει αλλαγή στον αριθμό των φυλετικών χρωμοσωμάτων. Η μονοσωμία Χ είναι γνωστή μεταξύ τους (μόνο ένα (Χ0) υπάρχει από ένα ζευγάρι χρωμοσωμάτων) - αυτό είναι Σύνδρομο Shereshevsky-Turner. Η τρισωμία Χ είναι λιγότερο συχνή Σύνδρομο Klinefelter(XXY, XXXY, HUU, κ.λπ.)

6. Υαλόπλασμα. Οργανίδια, ταξινόμηση τους. βιολογικές μεμβράνες.

υαλόπλασμα - ένα μέρος του κυτταροπλάσματος των ζωικών και φυτικών κυττάρων που δεν περιέχει δομές που είναι ορατές σε μικροσκόπιο φωτός.

Υαλόπλασμα(υαλόπλασμα· από το ελληνικό. hyalinos - διαφανές) είναι περίπου το 53-55% του συνολικού όγκου του κυτταροπλάσματος (cytoplasma), σχηματίζοντας μια ομοιογενή μάζα σύνθετης σύνθεσης. Το Υαλόπλασμα περιέχει πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες, νουκλεϊκά οξέα, ένζυμα. Με τη συμμετοχή ριβοσωμάτων στο υαλόπλασμα, συντίθενται πρωτεΐνες, συμβαίνουν διάφορες αντιδράσεις ενδιάμεσης ανταλλαγής. Το υαλόπλασμα περιέχει επίσης οργανίδια, εγκλείσματα και τον πυρήνα του κυττάρου.

Ο κύριος ρόλος του υαλοπλάσματος είναι η ενοποίηση όλων των κυτταρικών δομών σε σχέση με τη χημική τους αλληλεπίδραση και η παροχή βιοχημικών διεργασιών μεταφοράς.

Οργανίδια (οργανέλλα) είναι απαραίτητες μικροδομές για όλα τα κύτταρα που εκτελούν ορισμένες ζωτικές λειτουργίες. Διακρίνω μεμβρανικά και μη μεμβρανικά οργανίδια.

Προς την μεμβρανικά οργανίδια , που οριοθετούνται από τις περιβάλλοντες μεμβράνες υαλοπλάσματος, περιλαμβάνουν το ενδοπλασματικό δίκτυο, το σύμπλεγμα Golgi, τα λυσοσώματα, τα υπεροξισώματα, τα μιτοχόνδρια.

Ενδοπλασματικό δίκτυοείναι μια ενιαία συνεχής δομή που σχηματίζεται από ένα σύστημα δεξαμενών, σωλήνων και πεπλατυσμένων σάκων. Στις ηλεκτρονικές μικρογραφίες διακρίνεται ένα κοκκώδες (τραχύ, κοκκώδες) και μη κοκκώδες (λείο, κοκκώδες) ενδοπλασματικό δίκτυο. Η εξωτερική πλευρά του κοκκώδους δικτύου καλύπτεται με ριβοσώματα, το μη κοκκώδες δίκτυο στερείται ριβοσωμάτων. Το κοκκώδες ενδοπλασματικό δίκτυο συνθέτει (στα ριβοσώματα) και μεταφέρει πρωτεΐνες. Το μη κοκκώδες δίκτυο συνθέτει λιπίδια και υδατάνθρακες και συμμετέχει στον μεταβολισμό τους (για παράδειγμα, στεροειδείς ορμόνες στον φλοιό των επινεφριδίων και κύτταρα Leydig (sustenocytes) των όρχεων· γλυκογόνο στα ηπατικά κύτταρα). Μία από τις πιο σημαντικές λειτουργίες του ενδοπλασματικού δικτύου είναι η σύνθεση πρωτεϊνών και λιπιδίων της μεμβράνης για όλα τα κυτταρικά οργανίδια.

σύμπλεγμα golgiείναι μια συλλογή από σάκους, κυστίδια, στέρνες, σωλήνες, πλάκες, που οριοθετούνται από μια βιολογική μεμβράνη. Τα στοιχεία του συγκροτήματος Golgi συνδέονται μεταξύ τους με στενά κανάλια. Στις δομές του συμπλέγματος Golgi, υπάρχει σύνθεση και συσσώρευση πολυσακχαριτών, συμπλεγμάτων πρωτεΐνης-υδατανθράκων, που αποβάλλονται από τα κύτταρα. Έτσι σχηματίζονται οι εκκριτικοί κόκκοι. Το σύμπλεγμα Golgi υπάρχει σε όλα τα ανθρώπινα κύτταρα, εκτός από τα ερυθροκύτταρα και τα κεράτινα λέπια της επιδερμίδας. Στα περισσότερα κύτταρα, το σύμπλεγμα Golgi βρίσκεται γύρω ή κοντά στον πυρήνα, σε εξωκρινή κύτταρα - πάνω από τον πυρήνα, στο κορυφαίο τμήμα του κυττάρου. Η εσωτερική κυρτή επιφάνεια των δομών του συμπλέγματος Golgi είναι στραμμένη προς το ενδοπλασματικό δίκτυο και η εξωτερική, κοίλη επιφάνεια, βλέπει στο κυτταρόπλασμα.

Οι μεμβράνες του συμπλέγματος Golgi σχηματίζονται από το κοκκώδες ενδοπλασματικό δίκτυο και μεταφέρονται από κυστίδια μεταφοράς. Τα εκκριτικά κυστίδια αναβλύζουν συνεχώς από την εξωτερική πλευρά του συμπλέγματος Golgi και οι μεμβράνες των στέρνων του ενημερώνονται συνεχώς. Τα εκκριτικά κυστίδια παρέχουν το υλικό της μεμβράνης για την κυτταρική μεμβράνη και τον γλυκοκάλυκα. Αυτό εξασφαλίζει την ανανέωση της πλασματικής μεμβράνης.

Λυσοσώματαείναι κυστίδια με διάμετρο 0,2-0,5 microns, που περιέχουν περίπου 50 τύπους διαφόρων υδρολυτικών ενζύμων (πρωτεάσες, λιπάσες, φωσφολιπάσες, νουκλεάσες, γλυκοσιδάσες, φωσφατάσες). Τα λυσοσωμικά ένζυμα συντίθενται στα ριβοσώματα του κοκκώδους ενδοπλασματικού δικτύου, από όπου μεταφέρονται με κυστίδια μεταφοράς στο σύμπλεγμα Golgi. Τα πρωτογενή λυσοσώματα εκβλάστησαν από τα κυστίδια του συμπλέγματος Golgi. Τα λυσοσώματα διατηρούν ένα όξινο περιβάλλον, το pH του κυμαίνεται από 3,5 έως 5,0. Οι μεμβράνες των λυσοσωμάτων είναι ανθεκτικές στα ένζυμα που περιέχονται σε αυτά και προστατεύουν το κυτταρόπλασμα από τη δράση τους. Η παραβίαση της διαπερατότητας της λυσοσωμικής μεμβράνης οδηγεί σε ενεργοποίηση ενζύμων και σοβαρή βλάβη στο κύτταρο μέχρι τον θάνατό του.

Στα δευτερεύοντα (ώριμα) λυσοσώματα (φαγολυσοσώματα), τα βιοπολυμερή χωνεύονται σε μονομερή. Τα τελευταία μεταφέρονται μέσω της λυσοσωμικής μεμβράνης στο υαλόπλασμα του κυττάρου. Στο λυσόσωμα παραμένουν άπεπτες ουσίες, με αποτέλεσμα το λυσόσωμα να μετατρέπεται στο λεγόμενο υπολειμματικό σώμα υψηλής πυκνότητας ηλεκτρονίων.

Μιτοχόνδρια(μιτοχόνδρια), που είναι οι «ενεργειακοί σταθμοί του κυττάρου», εμπλέκονται στις διαδικασίες της κυτταρικής αναπνοής και στη μετατροπή της ενέργειας σε μορφές διαθέσιμες για χρήση από το κύτταρο. Οι κύριες λειτουργίες τους είναι η οξείδωση οργανικών ουσιών και η σύνθεση του τριφωσφορικού οξέος αδενοσίνης (ATP). Πολλά μεγάλα μιτοχόνδρια σε καρδιομυοκύτταρα, μυϊκές ίνες του διαφράγματος. Εντοπίζονται σε ομάδες μεταξύ μυοϊνιδίων, που περιβάλλονται από κόκκους γλυκογόνου και στοιχεία ενός μη κοκκώδους ενδοπλασματικού δικτύου. Τα μιτοχόνδρια είναι οργανίδια διπλής μεμβράνης (το καθένα πάχους περίπου 7 nm). Μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης υπάρχει ένας ενδιάμεσος χώρος πλάτους 10-20 nm.

Σε μη μεμβράνη Τα οργανίδια περιλαμβάνουν το κυτταρικό κέντρο των ευκαρυωτικών κυττάρων και τα ριβοσώματα που υπάρχουν στο κυτταρόπλασμα τόσο των ευ- όσο και των προκαρυωτικών κυττάρων.

Ριβόσωμαείναι ένα στρογγυλεμένο σωματίδιο ριβονουκλεοπρωτεΐνης με διάμετρο 20-30 nm. Αποτελείται από μικρές και μεγάλες υπομονάδες, ο συνδυασμός των οποίων συμβαίνει παρουσία αγγελιοφόρου (αγγελιοφόρου) RNA (mRNA). Ένα μόριο mRNA συνήθως συνδυάζει πολλά ριβοσώματα σαν μια σειρά από σφαιρίδια. Μια τέτοια δομή ονομάζεται πολυσωμα.Τα πολυσώματα βρίσκονται ελεύθερα στη βασική ουσία του κυτταροπλάσματος ή συνδέονται με τις μεμβράνες του ακατέργαστου κυτταροπλασματικού δικτύου. Και στις δύο περιπτώσεις, χρησιμεύουν ως θέση για την ενεργή πρωτεϊνοσύνθεση.

Τα ριβοσώματα 70S βρίσκονται σε προκαρυώτες και σε ευκαρυωτικούς χλωροπλάστες και μιτοχόνδρια. Τα ριβοσώματα 8OS, κάπως μεγαλύτερα, βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα των ευκαρυωτών. Κατά τη διάρκεια της πρωτεϊνικής σύνθεσης, τα ριβοσώματα κινούνται κατά μήκος του mRNA. Η διαδικασία είναι πιο αποτελεσματική αν όχι ένα, αλλά πολλά ριβοσώματα κινούνται κατά μήκος του mRNA. Τέτοιες αλυσίδες ριβοσωμάτων στο mRNA ονομάζονται πολυριβοσώματα,ή πολυσώματα.

ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ:

Όλες οι μεμβράνες σχηματίζουν φιλμ λιποπρωτεϊνών. έχουν λιπιδική διπλοστιβάδα.

Οι μεμβράνες περιέχουν έως και 20% νερό. λιπίδια.

μεμβράνες αποτελείται απότρεις κατηγορίες λιπιδίων: φωσφολιπίδια, γλυκολιπίδια και χοληστερόλη. Τα φωσφολιπίδια και τα γλυκολιπίδια αποτελούνται από δύο μακριές υδρόφοβες «ουρές» υδρογονάνθρακα που συνδέονται με ένα φορτισμένο υδρόφιλο «κεφάλι». Η χοληστερόλη σκληραίνει τη μεμβράνη καταλαμβάνοντας τον ελεύθερο χώρο μεταξύ των υδρόφοβων λιπιδικών ουρών και εμποδίζοντας την κάμψη τους. Επομένως, οι μεμβράνες με χαμηλή περιεκτικότητα σε χοληστερόλη είναι πιο εύκαμπτες και αυτές με υψηλή περιεκτικότητα σε χοληστερόλη είναι πιο άκαμπτες και εύθραυστες.

Οι κυτταρικές μεμβράνες είναι συχνά ασύμμετρες, δηλαδή, τα στρώματα διαφέρουν ως προς τη λιπιδική σύνθεση, τη μετάβαση ενός μεμονωμένου μορίου από το ένα στρώμα στο άλλο (το λεγόμενο σαγιονάρα) είναι δύσκολο. Η σύνθεση και ο προσανατολισμός των πρωτεϊνών της μεμβράνης διαφέρουν.

Ενα από τα πιο σημαντικά λειτουργίεςβιομεμβράνες - φράγμα. Για παράδειγμα, η μεμβράνη υπεροξισώματος προστατεύει το κυτταρόπλασμα από υπεροξείδια που είναι επικίνδυνα για το κύτταρο.

Μια άλλη σημαντική ιδιότητα μιας βιομεμβράνης είναι η επιλεκτική διαπερατότητα.

τα απλούστερα συντακτικά μοντέλα μιας δεδομένης γλώσσας, τα οποία αποτελούν τη βάση της δραστηριότητας του λόγου με την έννοια ότι οι χρήστες μιας δεδομένης γλώσσας υποβάλλουν αυτά τα μοντέλα σε διάφορους μετασχηματισμούς ανάλογα με τις απαιτήσεις του πλαισίου της.

- απλοποιημένες εικόνες της δομής του ατομικού πυρήνα, επιτρέποντας απλές, αναλυτικές μαθηματικές λύσεις στο πρόβλημα του προσδιορισμού των διαφόρων ποσοτήτων που τον χαρακτηρίζουν ...
- μετασχηματισμοί των ατομικών πυρήνων λόγω των αλληλεπιδράσεων τους με στοιχειώδη σωματίδια ή μεταξύ τους ...
Οι απαρχές της σύγχρονης φυσικής επιστήμης
- πυρομαχικά, των οποίων η καταστροφική επίδραση βασίζεται στη χρήση της ενέργειας μιας πυρηνικής έκρηξης. Αυτά περιλαμβάνουν πυρηνικές κεφαλές πυραύλων και τορπίλες, πυρηνικές βόμβες, βλήματα πυροβολικού, βόμβες βάθους, νάρκες ...
Λεξικό στρατιωτικών όρων
Γλωσσάρι νομικών όρων
- ....
Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Οικονομικών και Νομικών
- σύμφωνα με τον ορισμό του ομοσπονδιακού νόμου "Για τη χρήση της ατομικής ενέργειας" της 20ης Οκτωβρίου 1995, "υλικά που περιέχουν ή μπορούν να αναπαράγουν σχάσιμες πυρηνικές ουσίες" ...
Μεγάλο Νομικό Λεξικό
- snurps, μικρό πυρηνικό RNA - μικρό πυρηνικό RNA Μια εκτεταμένη ομάδα μικρών πυρηνικών RNA που σχετίζονται με ετερογενές πυρηνικό RNA , αποτελούν μέρος των μικρών ριβονουκλεοπρωτεϊνικών κόκκων του πυρήνα ...
- Δείτε μικρά πυρηνικά...
Μοριακή βιολογία και γενετική. Λεξικό
- ατυχήματα σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Κατά τη διάρκεια ενός πυρηνικού ατυχήματος, η ραδιενεργή μόλυνση του περιβάλλοντος αυξάνεται απότομα ...
Οικολογικό λεξικό
- μετασχηματισμός ατόμων πυρήνων κατά τη σύγκρουση με άλλους πυρήνες, στοιχειώδη σωματίδια ή γάμμα κβάντα. Όταν οι βαρείς πυρήνες βομβαρδίζονται με ελαφρύτερους, λαμβάνονται όλα τα στοιχεία υπερουρανίου ...
Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Μεταλλουργίας
- "... πυρηνικά υλικά - υλικά που περιέχουν ή μπορούν να αναπαράγουν σχάσιμες πυρηνικές ουσίες;..." Πηγή: Ομοσπονδιακός νόμος της 21ης Νοεμβρίου ...
Επίσημη ορολογία
- κατά προσέγγιση μέθοδοι για την περιγραφή ορισμένων ιδιοτήτων των πυρήνων, με βάση την ταύτιση του πυρήνα με κάποιο άλλο φυσικό σύστημα, οι ιδιότητες του οποίου είτε είναι καλά μελετημένες είτε επιδέχονται μια απλούστερη θεωρητική ...
- αντιδράσεις μετασχηματισμού ατομικών πυρήνων όταν αλληλεπιδρούν με στοιχειώδη σωματίδια, β-κβάντα ή μεταξύ τους. Μελετήθηκε για πρώτη φορά από τον Ernest Rutherford το 1919...
Μεγάλο εγκυκλοπαιδικό λεξικό
- τις απλούστερες συντακτικές κατασκευές μιας δεδομένης γλώσσας, στις οποίες τα αντικείμενα προσδιορίζονται με ουσιαστικά, διαδικασίες με ρήματα και σημεία με επίθετα και επιρρήματα, από τα οποία, μέσω μιας σειράς μετασχηματισμών, ...
Επεξηγηματικό μεταφραστικό λεξικό
- Τα πιο απλά συντακτικά μοντέλα, που αποτελούν τη βάση της δραστηριότητας του λόγου, αφού χρησιμοποιούνται για διάφορους μετασχηματισμούς σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πλαισίου...
Λεξικό γλωσσικών όρων
- 1) μια κατεύθυνση που βασίζεται σε γραμματικές κατηγορίες και έννοιες που συσχετίζονται με σημασιολογικά χαρακτηριστικά ...
Μέθοδοι έρευνας και ανάλυση κειμένων. Λεξικό-αναφορά

«πυρηνικές δομές» σε βιβλία

Πυρηνικοί ευρωπύραυλοι

Από το βιβλίο Purely Confidential [Πρεσβευτής στην Ουάσιγκτον υπό έξι Προέδρους των ΗΠΑ (1962-1986)] συγγραφέας Ντομπρίνιν Ανατόλι Φεντόροβιτς

Nuclear Robinsons

Από το βιβλίο Βόμβα. Μυστικά και πάθη του ατομικού κάτω κόσμου συγγραφέας Πέστοφ Στάνισλαβ Βασίλιεβιτς

Nuclear Robinsons Στα τέλη της δεκαετίας του '50, ο Χρουστσόφ ενδιαφερόταν πολύ για ένα έργο που προτάθηκε από στρατιωτικούς μηχανικούς. Η ουσία του ήταν να δημιουργήσει τεχνητά νησιά στα ανοικτά των ακτών του Ατλαντικού των Ηνωμένων Πολιτειών. Θεωρήθηκε ως εξής: σε μια σκοτεινή νύχτα κλεφτών, ισχυρά πλοία ξηρού φορτίου κατευθύνονται προς

98. Μελέτη της εσωτερικής δομής των σχέσεων, σύγκριση της δομής των σχέσεων σε διαφορετικά σύνολα

Από το βιβλίο Οικονομική Ανάλυση. cheat φύλλα συγγραφέας Olshevskaya Natalia

98. Μελέτη της εσωτερικής δομής των συνδέσμων, σύγκριση της δομής των συνδέσμων σε διαφορετικά σύνολα

Πυρηνική φιλοδοξία

Από το βιβλίο Wake Up! Επιβιώστε και ευδοκιμήστε στο επερχόμενο οικονομικό χάος συγγραφέας Χαλαμπή Ελ

Πυρηνικές Φιλοδοξίες Το δεύτερο εξάμηνο του 2003, ο κόσμος έμαθε ότι το πρόγραμμα εμπλουτισμού ουρανίου του Ιράν ήταν πιο προηγμένο από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως και ότι σε μερικά χρόνια το Ιράν θα γινόταν πυρηνικό όπλο. Ας παραθέσουμε τα λόγια ενός Αμερικανού αξιωματούχου που εμπλέκεται σε

Πυρηνικές πωλήσεις

Από το βιβλίο Infobusiness με πλήρη δυναμικότητα [Διπλασιασμός Πωλήσεων] συγγραφέας Parabellum Andrey Alekseevich

Η Nuclear Sales Japan δοκιμάζει αυτήν τη στιγμή ένα ενδιαφέρον μοντέλο. Μια εταιρεία που έκανε έρευνα πελατών έχει υπογράψει πολλά συμβόλαια με διάφορες εταιρείες που χρειάζονται σχόλια από το κοινό-στόχο τους. Άνοιξαν ένα κατάστημα για δωρεάν πράγματα -

"ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΒΑΛΙΤΣΕΣ"

Από το βιβλίο Unknown, Rejected or Hidden συγγραφέας Tsareva Irina Borisovna

"ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΒΑΛΙΤΣΕΣ" Αυτό είναι πιο cool από τις περίφημες "βαλίτσες με συμβιβαστικά στοιχεία"! Ένα αργό, μακροχρόνιο σκάνδαλο ξετυλίγεται γύρω από τις λεγόμενες "πυρηνικές βαλίτσες." Όλα ξεκίνησαν με μια συγκλονιστική δήλωση του πρώην υπουργού Ασφαλείας Συμβούλιο της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

1.3. Μεθοδολογία για τη μελέτη των στοιχείων της δομής της τεχνολογίας και ανάλυση των παραμέτρων της δομής της προόδου

Από το βιβλίο Philosophy of Intellect of Real Idealism συγγραφέας Κουτόλιν Σεργκέι Αλεξέεβιτς

1.3. Μεθοδολογία για τη μελέτη των στοιχείων της δομής της τεχνολογίας και ανάλυση των παραμέτρων της δομής της προόδου

2. Inter-limit, ή intra-limit, δηλαδή ενδιάμεσο, δομές ή δομές με την ορθή έννοια της λέξης

Από το βιβλίο Results of Millennium Development, Vol. Ι-ΙΙ συγγραφέας Λόσεφ Αλεξέι Φιοντόροβιτς

2. Inter-limit ή intra-limit, δηλ., ενδιάμεσες, δομές, ή δομές με την ορθή έννοια της λέξης Είναι σαφές ότι οι δομές αυτού του είδους είναι ακριβώς εκείνες οι δομές όπως συνήθως κατανοούνται. Ωστόσο, αυτή η αρχαία ιδιαιτερότητα πρέπει να παρατηρηθεί εδώ,

ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ

Από το βιβλίο Atomic Energy for Military Purposes συγγραφέας Smith Henry Dewolf

ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΒΟΜΒΑΡΙΣΜΟΥ1.40. Οι Cockcroft και Walton παρήγαγαν πρωτόνια επαρκώς υψηλής ενέργειας ιονίζοντας το αέριο υδρογόνο και στη συνέχεια επιταχύνοντας τα ιόντα με μια εγκατάσταση υψηλής τάσης με έναν μετασχηματιστή και έναν ανορθωτή. Μια παρόμοια μέθοδος μπορεί

ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ

Από το βιβλίο Έκτακτες καταστάσεις στο Σοβιετικό Ναυτικό συγγραφέας Τσερκασίν Νικολάι Αντρέεβιτς

ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ

ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ

Από το βιβλίο της KGB - CIA - Μυστικές πηγές της περεστρόικα συγγραφέας Shironin Vyacheslav Sergeevich

ΤΑ ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ Έχει τεκμηριωθεί ότι οι ΗΠΑ έχουν αναπτύξει δύο νέα σενάρια εκτός από το σχέδιο εκατοντάδων ετών. Έχοντας ρίξει ατομικές βόμβες στην Ιαπωνία και ερευνώντας τις συνέπειες των ατομικών χτυπημάτων στο περιβάλλον, οι Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξαν σχέδια για τέτοια χτυπήματα κατά

πυρηνικά πυρομαχικά

TSB

Πυρηνικά πυρομαχικά Πυρηνικά πυρομαχικά, κεφαλές πυραύλων, τορπίλες, βόμβες αεροπορίας (βάθους), βολές πυροβολικού, νάρκες ξηράς με πυρηνικές γομώσεις. Σχεδιασμένο για να χτυπά διάφορους στόχους, να καταστρέφει οχυρώσεις, δομές και άλλες εργασίες. Δράση Ya. με βάση

πυρηνικά μοντέλα

Από το βιβλίο Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια (POISON) του συγγραφέα TSB

Πυρηνικά κοχύλια

Από το βιβλίο Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια (POISON) του συγγραφέα TSB

Πυρηνικές αντιδράσεις

Από το βιβλίο Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια (POISON) του συγγραφέα TSB 1

Η έννοια της ενότητας των υλικών δομών και του οντολογικού μέσου χωρίς μάζα κυμάτων καθιστά δυνατή την κατανόηση της φύσης όλων των τύπων αλληλεπίδρασης και της οργάνωσης του συστήματος της δομής των νουκλεονίων, των πυρήνων και των ατόμων. Τα νετρόνια διαδραματίζουν βασικό ρόλο στο σχηματισμό και τη διατήρηση της σταθερότητας των πυρήνων, η οποία παρέχεται από δύο δεσμούς ανταλλαγής μποζονίων μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων. Τα σωματίδια άλφα είναι τα κύρια «τούβλα» στη δομή. Οι δομές των πυρήνων, κοντά σε σχήμα προς σφαιρικό, σχηματίζονται σύμφωνα με τις περιόδους στο περιοδικό σύστημα του D.I. Mendeleev με τη διαδοχική προσθήκη του συμπλόκου n-p-n, σωματιδίων άλφα και νετρονίων. Ο λόγος για τη ραδιενεργή διάσπαση των ατόμων δεν είναι η βέλτιστη δομή του πυρήνα: η περίσσεια του αριθμού των πρωτονίων ή των νετρονίων, η ασυμμετρία. Η άλφα δομή των πυρήνων εξηγεί τις αιτίες και το ενεργειακό ισοζύγιο όλων των τύπων ραδιενεργής διάσπασης.

δομή νουκλεονίων

σωματίδια άλφα

δυνάμεις «ανταλλαγής μποζονίων».

σταθερότητα

ραδιοενέργεια

1. Vernadsky V.I. Βιόσφαιρα και νοόσφαιρα. – Μ.: Ρολφ. 2002. - 576 σελ.

2. Dmitriev I.V. Η περιστροφή κατά μήκος ενός, δύο ή τριών δικών του εσωτερικών αξόνων είναι απαραίτητη προϋπόθεση και μορφή για την ύπαρξη σωματιδίων του φυσικού κόσμου. - Σαμαρά: Σαμαρά βιβλίο. εκδοτικός οίκος, 2001. - 225 σελ.

3. Polyakov V.I. Εξετάσεις για το «Homo sapiens» (Από την οικολογία και τη μακροοικολογία... στον ΚΟΣΜΟ). - Saransk: εκδοτικός οίκος του Mordovian University, 2004. - 496 p.

4. Polyakov V.I. ΠΝΕΥΜΑ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ αντί για χάος και κενό (Φυσική δομή του Σύμπαντος) // "Σύγχρονες υψηλές τεχνολογίες" - -2004. Νο 4. - Σελ.17-20.

5. Polyakov V.I. Ηλεκτρόνιο = ποζιτρόνιο;! //Σύγχρονες τεχνολογίες έντασης επιστήμης. - 2005. - Νο. 11. - Σ. 71-72.

6. Polyakov V.I. Η γέννηση της ύλης // Θεμελιώδης έρευνα 2007. Αρ. 12. - Σελ.46-58.

7. Polyakov V.I. Εξετάσεις για «Homo sapiens - II». Από τις έννοιες της φυσικής επιστήμης του εικοστού αιώνα στη φυσική κατανόηση. - Εκδοτικός οίκος «Ακαδημία Φυσικών Επιστημών». - 2008. - 596 σελ.

8. Polyakov V.I. Γιατί τα πρωτόνια είναι σταθερά και τα νετρόνια ραδιενεργά; // "Radiactivity and radioactive elements in the human environment": IV International Conference, Tomsk, 5-7 Ιουνίου 2013. - Tomsk, 2013. - P. 415-419.

9. Polyakov V.I. Βασικές αρχές της φυσικής κατανόησης της δομής των νουκλεονίων, των πυρήνων, της σταθερότητας και της ραδιενέργειας των ατόμων // Ibid. - Σ. 419-423.

10. Polyakov V.I. Δομές ατόμων - μοντέλο τροχιακού κύματος// Επιτυχίες σύγχρονων φυσικών επιστημών. - 2014. Νο 3. - Σελ.108-114.

12. Φυσικές ποσότητες: Εγχειρίδιο // A.P. Babichev, N.A. Babushkina, A.M. Bratkovsky και άλλοι. Εκδ. ΕΙΝΑΙ. Γκριγκόριεβα, Ε.Ζ. Μελίχοβα. – M.: Energoatomizdat, 1991. – 1232 p.

Η σύγχρονη φυσική προσφέρει μοντέλα πτώσης, κελύφους, γενικευμένα και άλλα μοντέλα για την περιγραφή της δομής των πυρήνων. Η σύνδεση των νουκλεονίων στους πυρήνες εξηγείται από την ενέργεια δέσμευσης που οφείλεται σε «ειδικές ειδικές πυρηνικές δυνάμεις». Οι ιδιότητες αυτών των δυνάμεων (έλξη, μικρή εμβέλεια, ανεξαρτησία φορτίου κ.λπ.) γίνονται δεκτές ως αξίωμα. Η ερώτηση "γιατί έτσι;" προκύπτει σχεδόν για κάθε διατριβή. «Είναι αποδεκτό (;) ότι αυτές οι δυνάμεις είναι ίδιες για τα νουκλεόνια… (;). Για τους ελαφρούς πυρήνες, η ειδική ενέργεια δέσμευσης αυξάνεται απότομα, υφίσταται μια σειρά από άλματα (;), στη συνέχεια αυξάνεται πιο αργά (;) και στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά. «Οι πιο σταθεροί είναι οι λεγόμενοι «μαγικοί πυρήνες», στους οποίους ο αριθμός των πρωτονίων ή των νετρονίων είναι ίσος με έναν από τους μαγικούς αριθμούς: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 ... (;) Οι διπλά μαγικοί πυρήνες είναι ιδιαίτερα σταθεροί: 2He2, 8O8, 20Ca20, 20Ca28, 82Pb126" (ο αριστερός και ο δεξιός δείκτες αντιστοιχούν στον αριθμό των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα, αντίστοιχα). Γιατί υπάρχουν «μαγικοί» πυρήνες και το μαγικό ισότοπο 28Ni28 με μέγιστη ειδική ενέργεια δέσμευσης 8,7 MeV είναι βραχύβια
(T1 / 2 = 6,1 ημέρες); «Οι πυρήνες χαρακτηρίζονται από μια σχεδόν σταθερή ενέργεια δέσμευσης και μια σταθερή πυκνότητα, ανεξάρτητα από τον αριθμό των νουκλεονίων» (?!). Αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια δέσμευσης δεν χαρακτηρίζει τίποτα, καθώς και οι πινακικές τιμές του ελαττώματος μάζας (για το 20Са20 είναι μικρότερο από το 21Sc24, για το 28Ni30 είναι μικρότερο από το για το 27Co32 και το 29Cu34 κ.λπ.). Η Φυσική αναγνωρίζει ότι «η πολύπλοκη φύση των πυρηνικών δυνάμεων και οι δυσκολίες επίλυσης εξισώσεων... δεν έχουν επιτρέψει την ανάπτυξη μιας ενοποιημένης συνεπούς θεωρίας για τον ατομικό πυρήνα μέχρι σήμερα». Η επιστήμη του 20ου αιώνα, βασισμένη στα αξιώματα της θεωρίας της σχετικότητας, κατάργησε τη λογική και την αιτιότητα και κήρυξε τα μαθηματικά φαντάσματα πραγματικότητα. Χωρίς να γνωρίζουν τη δομή των πυρήνων και των ατόμων, οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει ατομικές βόμβες και προσπαθούν να μιμηθούν τη Μεγάλη Έκρηξη του Σύμπαντος σε επιταχυντές ...

Η «επανάσταση στις φυσικές επιστήμες του Α. Αϊνστάιν» αντικατέστησε τα έργα δεκάδων επιφανών επιστημόνων (Huygens, Hooke, Jung, Navier, Stokes, Hertz, Faraday, Maxwell, Lorentz, Thomson, Tesla κ.λπ.) με τις εξισώσεις του το «χωροχρονικό συνεχές» που ανέπτυξε τις θεωρίες του ηλεκτρομαγνητισμού και του ατομισμού στο μέσο «αιθέρας». Πρέπει να πάμε έναν αιώνα πίσω...

Σκοπός και τρόπος εργασίας. Η έξοδος από το αδιέξοδο της επιστήμης είναι δυνατή με βάση την κατανόηση της ουσίας του «αιθερικού» μέσου. ΣΕ ΚΑΙ. Ο Βερνάντσκι έγραψε: «Οι ακτινοβολίες του ΜΗ ΥΛΙΚΟΥ περιβάλλοντος καλύπτουν όλο το διαθέσιμο, όλο το νοητό χώρο... Γύρω μας, μέσα μας, παντού και παντού, χωρίς διακοπή, διαρκώς μεταβαλλόμενες, συμπίπτουσες και συγκρουόμενες, υπάρχουν ακτινοβολίες διαφορετικών μηκών κύματος - από κύματα των οποίων το μήκος υπολογίζεται σε δέκα εκατομμυριοστά κλάσματα του χιλιοστού, σε μακρά μετρημένα σε χιλιόμετρα... Όλος ο χώρος είναι γεμάτος με αυτά...». Κάθε υλικό σχηματίζεται από αυτό το οντολογικό, μη υλικό, κυματικό μέσο και υπάρχει σε αλληλεπίδραση με αυτό. Ο «Αιθέρας» δεν είναι αέριο και όχι χάος ανεμοστρόβιλων, αλλά «Δράση Διαταγής Χάος – ΠΝΕΥΜΑ». Στο περιβάλλον του ΠΝΕΥΜΑΤΟΣ από ένα μόνο στοιχειώδες σωματίδιο - ένα μασόνι (ηλεκτρόνιο / ποζιτρόνιο), οργανώνονται τακτικά και συστηματικά δομές από νουκλεόνια, πυρήνες και άτομα στο Σύμπαν.

Στην εργασία αναπτύσσεται ένα μοντέλο της δομής των πυρήνων, το οποίο εξηγεί τις ιδιότητές τους, τους λόγους για τους δεσμούς των νουκλεονίων στους πυρήνες, την ειδική σταθερότητα και τη ραδιενέργεια.

Δομή και ιδιότητες των νουκλεονίων

Το μοντέλο νουκλεονίων που είναι αποδεκτό στη φυσική είναι κατασκευασμένο από δεκάδες υποθετικά σωματίδια με το υπέροχο όνομα "κουάρκ" και υπέροχες διαφορές, όπως: χρώμα, γοητεία, παραξενιά, γοητεία. Αυτό το μοντέλο είναι πολύ περίπλοκο, δεν έχει στοιχεία και δεν μπορεί καν να εξηγήσει τη μάζα των σωματιδίων. Το μοντέλο της δομής των νουκλεονίων, το οποίο εξηγεί όλες τις ιδιότητές τους, αναπτύχθηκε από τον I.V. Ντμίτριεφ (Σαμάρα) με βάση την αρχή της μέγιστης διαμορφωτικής εντροπίας που ανακάλυψε (ισότητα δομικών στοιχείων στην επιφάνεια και στον όγκο των πρωτογενών σωματιδίων) και τη θέση ότι τα σωματίδια υπάρχουν μόνο κατά την περιστροφή «κατά μήκος ενός, δύο ή τριών κατάλληλους εσωτερικούς άξονες». Το νουκλεόνιο σχηματίζεται από 6 εξαγωνικές δομές π+(-)-μεσονίων που περιβάλλουν το συν-μιόνιο μ+, και η δομή τους χτίζεται επιλέγοντας τον αριθμό των σφαιρών: ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια δύο τύπων. Μια τέτοια δομή τεκμηριώθηκε με βάση την αλληλεπίδραση των υλικών σωματιδίων των μασόνων και του μέσου SPIRIT στο έργο, και στη συνέχεια βελτιώθηκε και αποδείχθηκε με βάση την κατασκευή της δομής των μεσονίων σύμφωνα με τη σταθερά της λεπτής δομής
1/α = 2h(ε0/μ0)1/2/e2 = 137.036. Οι φυσικοί V. Pauli, R. Feynman προβληματίστηκαν σχετικά με τη φυσική σημασία αυτής της σταθεράς, αλλά στο μέσο SPIRIT είναι προφανές: μόνο σε σχετική απόσταση 1/α από το φορτίο υπάρχει η κυματική αλληλεπίδραση ύλης και μέσου.

Ο υπολογισμένος αριθμός μασόνων (εγώ) στη δομή του μιονίου θα πρέπει να είναι 3/2α = 205,6 και η μάζα του μιονίου 206,768 me . Στη δομή του των 207 μασόνων, ο κεντρικός καθορίζει το φορτίο ±e και το σπιν ±1/2, και 206 αλληλοεξουδετερώνονται. Τα πιόνια, όπως υποθέτει ο I. Dmitriev, σχηματίζονται από «διαξονικά» ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια (σπιν = 0, φορτίο +/-, μάζα με). Στο μέσο SPIRIT, μποζόνια με μάζα 2/3 me θα πρέπει να σχηματιστούν ως το πρώτο στάδιο στο σχηματισμό της ύλης από κβάντα της ακτινοβολίας υποβάθρου του Σύμπαντος στην ατμόσφαιρα του Ήλιου. Θα πρέπει να υπάρχουν 3/α = 411 τέτοια σωματίδια σε μια πυκνή δομή και η μάζα τους πρέπει να είναι 3/α · 2/3 me = 274 me , που αντιστοιχεί σε πι-μεσόνια (mπ = 273,210 me ). Η δομή τους είναι παρόμοια με τα μιόνια: το σωματίδιο στο κέντρο καθορίζει το φορτίο ± 2/3e και το σπιν 0, και τα 205 σωματίδια είναι αμοιβαία ισορροπημένα.

Η δομή του πρωτονίου από το κεντρικό μιόνιο και 6 πιόνια, λαμβάνοντας υπόψη την απώλεια μάζας για την ανταλλαγή («πυρηνικό») δεσμό 6 μασόνων (δεσμός μιονίου-πιονίου) και 6 μποζονίων (δεσμός πιονίου-πιονίου, 4 με ), εξηγεί τη μάζα του.

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

Αυτή η τιμή, με ακρίβεια 0,007%, αντιστοιχεί στη μάζα πρωτονίου Мр = 1836,153me. Το φορτίο πρωτονίου +e και το σπιν ±1/2 προσδιορίζονται από την κεντρική μάζα+ στο κεντρικό μιον+. Το μοντέλο πρωτονίων εξηγεί όλες τις ιδιότητές του, συμπεριλαμβανομένης της σταθερότητας. Στο μέσο SPIRIT, η αλληλεπίδραση των σωματιδίων υλικού συμβαίνει ως αποτέλεσμα του συντονισμού των «νεφών» του μέσου που σχετίζονται με αυτά (σύμπτωση σχήματος και συχνότητας). Το πρωτόνιο είναι σταθερό, καθώς προστατεύεται από σωματίδια υλικού και κβάντα από ένα κέλυφος ιόντων που έχουν διαφορετικό κυματικό πεδίο.

Η μάζα του πρωτονίου είναι 1836.153 me, και η μάζα του νετρονίου είναι 1838.683 me. Η αντιστάθμιση για το φορτίο του πρωτονίου, κατ' αναλογία με το άτομο υδρογόνου, θα παράσχει ένα ηλεκτρόνιο σε τροχιά κύματος στο ισημερινό του επίπεδο («ένας άξονας περιστροφής») και η «διαξονική περιστροφή» του αποδεικνύεται ότι είναι «δική του». στο πιωνικό σύννεφο. Ας προσθέσουμε 2 μποζόνια σε αντίθετα πιόνια του νετρονίου. αντισταθμίζουν την τροχιακή ορμή και η μάζα του νετρονίου θα είναι 1838.486 me. Αυτή η δομή εξηγεί τη μάζα του νετρονίου (διαφορά 0,01%), την απουσία φορτίου και, το πιο σημαντικό, τις «πυρηνικές» δυνάμεις. Το «επιπλέον» μποζόνιο είναι ασθενώς δεσμευμένο στη δομή και παρέχει μια σύνδεση «ανταλλαγής», καταλαμβάνοντας μια «κενή θέση» στο γειτονικό πιόνιο του πρωτονίου με την πυρηνική συχνότητα, εκτοπίζει ένα άλλο μποζόνιο που επιστρέφει στο νετρόνιο. Τα «έξτρα» μποζόνια στο νετρόνιο είναι οι «δύο βραχίονες» του που συγκρατούν τους πυρήνες μαζί.

Το νετρόνιο στους πυρήνες των στοιχείων εξασφαλίζει τη σταθερότητα των πυρήνων και το ίδιο "σώζεται" στον πυρήνα από την αποσύνθεση (T1 / 2 \u003d 11,7 λεπτά), ο λόγος για τον οποίο είναι τα "αδύναμα σημεία" του: η τροχιά του το ηλεκτρόνιο και η παρουσία στο «πιονικό κάλυμμα» δύο από τα έξι πιόνια σύμφωνα με το «έξτρα» μποζόνιο.

Οι επιστήμονες του 20ου αιώνα κατέληξαν σε δεκάδες θεωρίες και εκατοντάδες «στοιχειώδη» σωματίδια, αλλά δεν μπορούσαν να εξηγήσουν τη δομή των ατόμων και η φύση χρειαζόταν μόνο δύο τέτοια σωματίδια για να δημιουργήσει δύο νουκλεόνια, και από αυτά 92 στοιχεία και να φτιάξει ολόκληρο το υλικό ΚΟΣΜΟΣ!!!

Άλφα δομή των ατομικών πυρήνων

Τα ισότοπα όλων των στοιχείων που είναι πιο κοινά στη Φύση έχουν ζυγό αριθμό νετρονίων (με εξαίρεση τα 4Be5 και 7N7). Συνολικά, από τα 291 σταθερά ισότοπα, το 75% έχει ζυγό αριθμό νετρονίων και μόνο το 3% έχει άρτιους-περιττούς πυρήνες. Αυτό δείχνει μια προτίμηση για τον δεσμό ενός πρωτονίου με δύο νετρόνια, την απουσία δεσμών πρωτονίου-πρωτονίου και την «ανεξαρτησία φορτίου των πυρηνικών δυνάμεων». Το πλαίσιο των πυρήνων σχηματίζεται από δεσμούς νετρονίου-πρωτονίου, όπου κάθε νετρόνιο μπορεί να κρατήσει 2 πρωτόνια με την ανταλλαγή δύο μποζονίων (για παράδειγμα, 2He1). Στους βαρείς πυρήνες, ο σχετικός αριθμός των νετρονίων αυξάνεται, ενισχύοντας το πλαίσιο του πυρήνα.

Τα παραπάνω επιχειρήματα και η αρχή της συστηματικής οργάνωσης της ύλης σε ένα μη υλικό περιβάλλον μας επιτρέπουν να προτείνουμε ένα μοντέλο «κατασκευής μπλοκ» της δομής των πυρήνων των στοιχείων, στο οποίο το «μπλοκ» είναι ο πυρήνας του ατόμου ηλίου. - σωματίδιο άλφα. Το ήλιο είναι το κύριο στοιχείο της κοσμολογικής πυρηνοσύνθεσης και από άποψη αφθονίας στο Σύμπαν, είναι το δεύτερο στοιχείο μετά το υδρογόνο. Τα σωματίδια άλφα είναι η βέλτιστη δομή δύο σταθερά συνδεδεμένων ζευγών νουκλεονίων. Αυτή είναι μια πολύ συμπαγής, σφιχτά συνδεδεμένη σφαιρική δομή, η οποία μπορεί να αναπαρασταθεί γεωμετρικά ως μια σφαίρα με έναν κύβο εγγεγραμμένο σε αυτήν με κόμβους σε αντίθετες διαγώνιες 2 πρωτονίων και 2 νετρονίων. Κάθε νετρόνιο έχει δύο δεσμούς «πυρηνικής ανταλλαγής» με δύο πρωτόνια. Η ηλεκτρομαγνητική σύζευξη της προσέγγισης ενός νετρονίου με πρωτόνια παρέχεται από ένα τροχιακό ηλεκτρόνιο στη δομή του (επιβεβαίωση: μαγνητικές ροπές: μ (p) \u003d 2,793 μN, μ (n) \u003d -1,913 μN, όπου μN είναι το Bohr πυρηνικό μαγνητόνιο).

Η υποτιθέμενη «Κουλομβική» απώθηση των πρωτονίων δεν έρχεται σε αντίθεση με την προσέγγισή τους. Η εξήγηση για αυτό, καθώς και στις δομές των μιονίων από μάζες, έγκειται στην κατανόηση του "φορτίου" ως αναπόσπαστης ιδιότητας της μάζας ενός σωματιδίου - η κίνηση του μέσου SPIRIT, που σχετίζεται με την κυματική κίνηση του μάζα, που εκφράζεται ως δύναμη σε αυτό το μέσο (η μονάδα φορτίου μπορεί να είναι ένα coulomb2 - μια δύναμη πολλαπλασιαζόμενη με την επιφάνεια). Οι δύο τύποι φορτίων +/- είναι αριστερή και δεξιά φορά περιστροφής. Όταν δύο πρωτόνια πλησιάζουν στο ισημερινό επίπεδο, η κίνηση του «συλλαμβανόμενου» μέσου θα είναι αντίθετη και όταν πλησιάζει «από τους πόλους», συμβαίνει προς μία κατεύθυνση, συμβάλλοντας στην προσέγγιση. Η προσέγγιση των σωματιδίων περιορίζεται από την αλληλεπίδραση των κελύφους «πεδίου» τους που αντιστοιχεί στο μήκος κύματος «Compton»: λΚ(ρ) = 1,3214 10-15 m, και λΚ(n) = 1,3196 10-15 μ. ενός νετρονίου, Οι δυνάμεις ανταλλαγής μποζονίων («πυρηνικές») μεταξύ τους δρουν σε τέτοια απόσταση.

Οι δομές των πυρήνων από σωματίδια άλφα σχηματίζονται με ελάχιστο όγκο και σχήμα κοντά στο σφαιρικό. Η δομή των σωματιδίων άλφα τους επιτρέπει να συνδυάζονται σπάζοντας έναν δεσμό ανταλλαγής μποζονίων n-p και σχηματίζοντας δύο δεσμούς n-p και p-n με ένα γειτονικό σωματίδιο άλφα. Με οποιονδήποτε αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα, σχηματίζεται ένα ενιαίο σφαιρικό πεδίο, η ένταση του οποίου είναι η ίδια όπως αν το φορτίο ήταν συγκεντρωμένο στο κέντρο (ο κανόνας Ostrogradsky-Gauss). Ο σχηματισμός ενός και μόνο πεδίου του πυρήνα επιβεβαιώνεται από την τροχιακή κυματική δομή των ατόμων, όπου όλες οι τροχιές s, p, d, f σχηματίζουν σφαιρικά κελύφη.

Η κατασκευή των πυρήνων των στοιχείων από σωματίδια άλφα συμβαίνει συστηματικά, διαδοχικά σε κάθε περίοδο με βάση τον πυρήνα του προηγούμενου στοιχείου. Σε πυρήνες με ζυγό αριθμό πρωτονίων, οι δεσμοί είναι ισορροπημένοι· η εμφάνιση ενός επιπλέον πρωτονίου στη δομή του επόμενου ατόμου δεν είναι δυνατή. Στους πυρήνες των ατόμων μετά το οξυγόνο, η προσθήκη ενός πρωτονίου συμβαίνει σύμφωνα με το σχήμα (n-p-n). Μια σαφής ακολουθία σχηματισμού δομών σύμφωνα με τις περιόδους και τις σειρές στον πίνακα του D.I. Mendeleev - επιβεβαίωση της εγκυρότητας του προτεινόμενου μοντέλου πυρήνων και χρησιμεύει ως επιβεβαίωση της σκέψης του V.I. Vernadsky για τη «διαδοχή των ατόμων»: «Η διαδικασία της κανονικής παροδικότητας των ατόμων συμβαίνει αναπόφευκτα και ακαταμάχητα ... Λαμβάνοντας την ιστορία οποιουδήποτε ατόμου στον κοσμικό χρόνο, βλέπουμε ότι σε ορισμένα χρονικά διαστήματα, αμέσως, σε ίσα άλματα, σε την κατεύθυνση του πολικού διανύσματος του χρόνου, περνά σε ένα άλλο άτομο, ένα άλλο χημικό στοιχείο. Τα διαγράμματα των πυρήνων των πρώτων περιόδων ατόμων παρουσιάζονται στον Πίνακα. ένας.

Τραπέζι 1

Εκτιμώμενη δομή πυρήνων (επίπεδη προβολή) των κύριων ισοτόπων σταθερών ατόμων από σωματίδια άλφα (α), πρωτόνια (p) και νετρόνια (n): pAn










							nnαααααααανν

nnαααααααανν

nnαααnnααααnn

nnααnαααnααnn

nααααnnαααn

nnαααααααανν

nααnnααααannααn

nααααnnαααn

Η επόμενη 5η και 6η περίοδος των στοιχείων μπορούν να μοντελοποιηθούν παρόμοια, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι η αύξηση του αριθμού των πρωτονίων θα απαιτήσει αύξηση του αριθμού των νετρονίων τόσο στο εσωτερικό πλαίσιο των πυρήνων όσο και στο επιφανειακό στρώμα, σύμφωνα με το σχήμα n-n.

Η παρουσιαζόμενη οπτική επίπεδη προβολή της δομής των πυρήνων μπορεί να συμπληρωθεί με ένα τροχιακό σχήμα που αντιστοιχεί στις περιόδους στον περιοδικό πίνακα
(Πίνακας 2).

πίνακας 2

Πυρηνικά κελύφη στοιχείων και περιόδων στον πίνακα Δ.Ι. Μεντελέεφ

Πυρηνικό φάκελο - περίοδος	Στοιχείο έναρξης και λήξης στη σειρά	Αριθμός στοιχείων	Αναλογία n/p
Πυρηνικό φάκελο - περίοδος	Στοιχείο έναρξης και λήξης στη σειρά	Αριθμός στοιχείων	Στοιχειώδης	Πεπερασμένος





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

Τα κελύφη είναι χτισμένα όπως η δομή ενός ατόμου, όπου σφαιρικά κελύφη τροχιών ηλεκτρονίων σε κάθε περίοδο σχηματίζονται σε μεγαλύτερη ακτίνα από την προηγούμενη περίοδο.

Τα στοιχεία μετά το 82Pb126 (83Bi126 T1/2 ≈1018 έτη) δεν είναι σταθερά (δίνονται σε παρενθέσεις στον Πίνακα 2). Τα 41 σωματίδια άλφα στη δομή του μολύβδου σχηματίζουν ένα ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο απαιτεί επιπλέον 40-44 νετρόνια για να διατηρηθεί η σταθερότητα των πυρήνων. Ο λόγος του αριθμού των νετρονίων και των πρωτονίων n/p> (1,5÷1,6) είναι το όριο σταθερότητας για βαρείς πυρήνες. Οι χρόνοι ημιζωής των πυρήνων μετά από 103 «στοιχεία» είναι δευτερόλεπτα. Αυτά τα «στοιχεία» δεν μπορούν να διατηρήσουν τη δομή του πυρήνα και να σχηματίσουν το ηλεκτρονιακό κέλυφος του ατόμου. Δύσκολα αξίζει να ξοδέψουμε τα χρήματα και τον χρόνο των επιστημόνων για την τεχνητή παραγωγή τους. «Νησιά σταθερότητας» δεν μπορεί να είναι!

Το μοντέλο της δομής άλφα των πυρήνων εξηγεί τις δυνάμεις διασύνδεσης, σταθερότητας και όλες τις ιδιότητες των στοιχείων (την πληρότητα της δομής των αδρανών αερίων, την αφθονία στη φύση και την ειδική σταθερότητα στοιχείων με συμμετρική δομή: Ο , C, Si, Mg, Ca, ομοιότητα με Cu, Ag, Au ...) .

Αιτίες «μη αυθόρμητης» σήψης

Οι δομές των ραδιενεργών ισοτόπων δεν είναι συμμετρικές, έχουν ένα μη ισορροπημένο ζεύγος n-p. Ο χρόνος ημιζωής των ισοτόπων είναι όσο μικρότερος, τόσο περισσότερο η δομή τους διαφέρει από τη βέλτιστη. Η ραδιενέργεια των ισοτόπων με μεγάλο αριθμό πρωτονίων εξηγείται από το γεγονός ότι οι δυνάμεις «ανταλλαγής» των νετρονίων δεν είναι σε θέση να συγκρατήσουν το συνολικό τους φορτίο και η διάσπαση των ισοτόπων με περίσσεια νετρονίων εξηγείται από την περίσσεια τους για τη βέλτιστη δομή. Η άλφα δομή των πυρήνων καθιστά δυνατή την εξήγηση των αιτιών όλων των τύπων ραδιενεργής διάσπασης.

Άλφα αποσύνθεση. Στην πυρηνική φυσική, «σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, τα σωματίδια άλφα σχηματίζονται τη στιγμή της ραδιενεργής διάσπασης όταν συναντώνται δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια που κινούνται μέσα στον πυρήνα… η αναχώρηση ενός σωματιδίου άλφα από τον πυρήνα είναι δυνατή λόγω του φαινομένου της σήραγγας μέσω ενός φραγμού δυναμικού με ύψος τουλάχιστον 8,8 MeV" . Όλα γίνονται τυχαία: κίνηση, συνάντηση, σχηματισμός, ένα σύνολο ενέργειας και αναχώρηση μέσα από ένα συγκεκριμένο φράγμα. Σε πυρήνες με δομή άλφα, δεν υπάρχουν εμπόδια διαφυγής. Όταν η ισχύς του συνολικού φορτίου όλων των πρωτονίων υπερβαίνει τις δυνάμεις ανταλλαγής μποζονίων συγκράτησης όλων των νετρονίων, ο πυρήνας εκτοξεύει το σωματίδιο άλφα, το λιγότερο δεσμευμένο στη δομή, και «αναζωογονείται» κατά 2 φορτία. Η εμφάνιση της πιθανότητας άλφα διάσπασης εξαρτάται από τη δομή των πυρήνων. Εμφανίζεται σε 31 σωματίδια άλφα στον πυρήνα 62Sm84 (n/p = 1,31), και καθίσταται απαραίτητο από 84Po (n/p = 1,48).

β+ αποσύνθεση. Στην πυρηνική φυσική, «η διαδικασία της διάσπασης β + προχωρά σαν ένα από τα πρωτόνια του πυρήνα να μετατράπηκε σε νετρόνιο, εκπέμποντας ένα ποζιτρόνιο και ένα νετρίνο: 11p→ 01n + +10e + 00νe… τέτοιες αντιδράσεις δεν μπορούν να παρατηρηθούν δωρεάν πρωτόνιο. Ωστόσο, για ένα πρωτόνιο δεσμευμένο στον πυρήνα, λόγω της πυρηνικής αλληλεπίδρασης των σωματιδίων, αυτές οι αντιδράσεις αποδεικνύονται ενεργειακά δυνατές. Επεξηγήσεις της διαδικασίας αντίδρασης, η εμφάνιση ενός ποζιτρονίου στον πυρήνα και η αύξηση της μάζας κατά 2,5 me για τη μετατροπή ενός πρωτονίου σε νετρόνιο, η φυσική αντικατέστησε το αξίωμα: "η διαδικασία είναι δυνατή". Αυτή η πιθανότητα εξηγείται από τη δομή άλφα. Ας εξετάσουμε το κλασικό σχήμα διάσπασης: 15P15 → 14Si16 + +10e + 00νe. Σύμφωνα με τον Πίνακα 1, η δομή του σταθερού ισοτόπου 15Р16 (7α-npn). Δομή ισοτόπων
15P15 - (7α-np), αλλά ο δεσμός (n-p) στη δομή είναι ασθενής, επομένως ο χρόνος ημιζωής είναι 2,5 λεπτά. Το σχήμα αποσύνθεσης μπορεί να παρουσιαστεί σε διάφορα στάδια. Ένα ασθενώς δεσμευμένο πρωτόνιο ωθείται προς τα έξω από το πυρηνικό φορτίο, αλλά «αρπάζει» το νετρόνιο του σωματιδίου άλφα και το καταστρέφει με την απελευθέρωση 4 μποζονίων δεσμού. Τα "διαξονικά" μποζόνια δεν μπορούν να υπάρξουν στο περιβάλλον SPIRIT και μετατρέπονται σε "τριαξονικές" μάζες με διαφορετικές ροπές (+ και -, ηλεκτρόνιο και ποζιτρόνιο) με την εκπομπή νετρίνων και αντινετρίνων σύμφωνα με τα σχήματα.
β-: (e--- + e+++ → e- -++ + ν0-) και β+: (e--- + e+++ → e+ --+ + ν0+). Το ποζιτρόνιο ωθείται έξω από τον πυρήνα και το ηλεκτρόνιο σε τροχιά γύρω από το προηγούμενο πρωτόνιο αντισταθμίζει το φορτίο του, μετατρέποντάς το σε νετρόνιο. Προτεινόμενο σχήμα αντίδρασης: (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+ . Το σχήμα εξηγεί την αιτία και τη διαδικασία της αποσύνθεσης, την αλλαγή στη μάζα των σωματιδίων και προϋποθέτει την εκπομπή 2 παλμών: ενός νετρίνου και ενός αντινετρίνου.

β- -αποσύνθεση. «Δεδομένου ότι το ηλεκτρόνιο δεν πετάει έξω από τον πυρήνα και δεν ξεσπά από το κέλυφος του ατόμου, υποτέθηκε ότι το β-ηλεκτρόνιο γεννιέται ως αποτέλεσμα διεργασιών που συμβαίνουν μέσα στον πυρήνα…» . Υπάρχει εξήγηση! Μια τέτοια διαδικασία είναι χαρακτηριστική για πυρήνες που έχουν στη δομή τους τον αριθμό των νετρονίων μεγαλύτερο από αυτόν των σταθερών ισοτόπων αυτού του στοιχείου. Η δομή του πυρήνα του επόμενου ισοτόπου μετά τον πυρήνα με τη σχηματισμένη άρτια δομή αναπτύσσεται σε ένα «μπλοκ» n-p-n και το ισότοπο επόμενο σε μάζα αφού περιέχει ένα ακόμη «όχι πολύ περιττό» νετρόνιο. Ένα νετρόνιο μπορεί γρήγορα να «ρίξει» ένα τροχιακό ηλεκτρόνιο, να γίνει πρωτόνιο και να σχηματίσει μια δομή άλφα: npn + (n→p) = npnp = α. Το ηλεκτρόνιο και το αντινετρίνο παρασύρουν την περίσσεια μάζα και ενέργεια και το φορτίο του πυρήνα αυξάνεται κατά ένα.

ε-σύλληψη. Με την έλλειψη νετρονίων για μια σταθερή δομή, το πλεονάζον φορτίο των πρωτονίων προσελκύει και συλλαμβάνει ένα ηλεκτρόνιο από ένα από τα εσωτερικά κελύφη του ατόμου, εκπέμποντας νετρίνα. Το πρωτόνιο στον πυρήνα μετατρέπεται σε νετρόνιο.

συμπέρασμα

Το παρουσιαζόμενο μοντέλο της δομής άλφα των πυρήνων των στοιχείων καθιστά δυνατή την εξήγηση των μοτίβων σχηματισμού πυρήνων, της σταθερότητάς τους, των αιτιών, των σταδίων και του ενεργειακού ισοζυγίου όλων των τύπων ραδιενεργής διάσπασης. Οι δομές των πρωτονίων, των νετρονίων, των πυρήνων και των ατόμων στοιχείων, που επιβεβαιώνονται από την αντιστοιχία με τις καθολικές σταθερές, που είναι τα φυσικά χαρακτηριστικά του μέσου SPIRIT, εξηγούν όλες τις ιδιότητες και όλες τις αλληλεπιδράσεις. Η σύγχρονη πυρηνική και ατομική φυσική δεν είναι ικανή για κάτι τέτοιο. Είναι απαραίτητο να αναθεωρηθούν οι βασικές έννοιες: από τα αξιώματα στην κατανόηση.

Βιβλιογραφικός σύνδεσμος

Polyakov V.I. ΔΟΜΗ ΠΥΡΗΝΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΑΙΤΙΑ ΡΑΔΙΟΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ // Επιτυχίες των σύγχρονων φυσικών επιστημών. - 2014. - Αρ. 5-2. - Σ. 125-130;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=33938 (ημερομηνία πρόσβασης: 27/02/2019). Εφιστούμε στην προσοχή σας τα περιοδικά που εκδίδονται από τον εκδοτικό οίκο "Academy of Natural History"

Εισαγωγή
Κεφάλαιο 1. Δομή και χημεία του κυτταρικού πυρήνα. Άνοιγμα του πυρήνα. Ρόμπερτ Μπράουν
1.1. Ενδιάμεσος πυρήνας
1.2. Έργα του Φλέμινγκ
1.3. Πυρήνες
1.4. πυρηνική μεμβράνη
1.5. Καρυόπλασμα
1.6. Χρωματίνη
Κεφάλαιο 2
2.1. Ο πυρήνας είναι βασικό συστατικό του κυττάρου
2.2. Λειτουργική δομή του πυρήνα
2.3. Ο ρόλος των πυρηνικών δομών στη ζωή του κυττάρου
2.4. Κορυφαία τιμή DNA
Βιβλιογραφία

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ο πυρήνας του κυττάρου είναι το κέντρο ελέγχου της ζωτικής δραστηριότητας του κυττάρου. Από το γενικό σχήμα της πρωτεϊνικής σύνθεσης, μπορεί να φανεί ότι το σημείο εκκίνησης από το οποίο ξεκινά η ροή πληροφοριών για τη βιοσύνθεση πρωτεϊνών στο κύτταρο είναι το DNA. Κατά συνέπεια, είναι το DNA που περιέχει το πρωταρχικό αρχείο πληροφοριών που πρέπει να διατηρηθεί και να αναπαραχθεί από κύτταρο σε κύτταρο, από γενιά σε γενιά. Αγγίζοντας εν συντομία το ζήτημα του τόπου αποθήκευσης της γενετικής πληροφορίας, δηλαδή τον εντοπισμό του DNA σε ένα κύτταρο, μπορούμε να πούμε τα εξής. Είναι γνωστό εδώ και πολύ καιρό ότι, σε αντίθεση με όλα τα άλλα συστατικά της συσκευής σύνθεσης πρωτεϊνών, που είναι παγκοσμίως κατανεμημένα σε όλα τα μέρη ενός ζωντανού κυττάρου, το DNA έχει έναν ειδικό, πολύ περιορισμένο εντοπισμό: η θέση του στα κύτταρα ανώτερων (ευκαρυωτικών) οργανισμών είναι κυτταρικός πυρήνας.
Σε κατώτερους (προκαρυωτικούς) οργανισμούς που δεν έχουν καλοσχηματισμένο κυτταρικό πυρήνα - βακτήρια και γαλαζοπράσινα φύκια - το DNA διαχωρίζεται επίσης από το υπόλοιπο πρωτόπλασμα με έναν ή περισσότερους συμπαγείς σχηματισμούς νουκλεοειδών. Σε πλήρη συμφωνία με αυτό, ο πυρήνας των ευκαρυωτών ή το νουκλεοειδές των προκαρυωτών θεωρείται από καιρό ως υποδοχέας γονιδίων, ως μοναδικό κυτταρικό οργανίδιο που ελέγχει την εφαρμογή των κληρονομικών χαρακτηριστικών των οργανισμών και τη μετάδοσή τους σε γενεές. Τα γενετικά δεδομένα σχετικά με την "εντολή ενός ανθρώπου" του πυρήνα στο κύτταρο συνδυάζονταν πάντα άμεσα με βιοχημικά δεδομένα σχετικά με τον μοναδικό εντοπισμό του DNA στον πυρήνα.

1. ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΥ ΠΥΡΗΝΑ. ΑΝΟΙΓΜΑ ΤΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ. ΡΟΜΠΕΡΤ ΜΠΡΑΟΥΝ

Ο όρος «πυρήνας» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Μπράουν το 1833 για να ορίσει σφαιρικές μόνιμες δομές στα φυτικά κύτταρα. Το 1831-1833, ο Σκωτσέζος περιηγητής και φυσικός (ανακαλύφτης της «κινήσεως Μπράουν») Ρόμπερτ Μπράουν (1773-1858) ανακάλυψε τον πυρήνα στα φυτικά κύτταρα. Του έδωσε το όνομα «Nucleus», ή «Areola». Ο πρώτος όρος έχει γίνει γενικά αποδεκτός και έχει επιβιώσει μέχρι σήμερα, ενώ ο δεύτερος δεν έχει διανεμηθεί και έχει ξεχαστεί. Είναι σημαντικό ότι ο Μπράουν επέμενε στη συνεχή παρουσία ενός πυρήνα σε όλα τα ζωντανά κύτταρα.
Ο ρόλος και η σημασία του κυτταρικού πυρήνα δεν ήταν γνωστοί εκείνη την εποχή. Πιστεύεται ότι είναι «βλέννα συμπυκνωμένη σε σβώλο, και πιθανώς ένα αποθεματικό θρεπτικό συστατικό». Αργότερα, η ίδια δομή περιγράφηκε σε όλα τα κύτταρα ανώτερων οργανισμών. Μιλώντας για τον κυτταρικό πυρήνα, εννοούμε τους πραγματικούς πυρήνες των ευκαρυωτικών κυττάρων. Οι πυρήνες τους είναι δομημένοι με πολύπλοκο τρόπο και διαφέρουν αρκετά έντονα από τους «πυρηνικούς» σχηματισμούς, τα νουκλεοειδή των προκαρυωτικών οργανισμών. Στο τελευταίο, τα νουκλεοειδή (δομές που μοιάζουν με πυρήνα) περιλαμβάνουν ένα ενιαίο, κυκλικό μόριο DNA, πρακτικά απαλλαγμένο από πρωτεΐνες. Μερικές φορές ένα τέτοιο μόριο DNA βακτηριακών κυττάρων ονομάζεται βακτηριακό χρωμόσωμα ή γονιδοφόρο (φορέας γονιδίου).
Το βακτηριακό χρωμόσωμα δεν διαχωρίζεται με μεμβράνες από το κύριο κυτταρόπλασμα, αλλά συναρμολογείται σε μια συμπαγή, πυρηνική ζώνη, ένα νουκλεοειδές, το οποίο μπορεί να φανεί σε ένα μικροσκόπιο φωτός μετά από ειδικούς λεκέδες ή σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Αναλύοντας τη δομή και τη χημεία του κυτταρικού πυρήνα, θα βασιστούμε σε δεδομένα που αφορούν τους πυρήνες των ευκαρυωτικών κυττάρων, συγκρίνοντάς τους συνεχώς με τους πυρήνες των προκαρυωτικών. Ο κυτταρικός πυρήνας, συνήθως ένας ανά κύτταρο (υπάρχουν παραδείγματα πολυπύρηνων κυττάρων), αποτελείται από ένα πυρηνικό περίβλημα που τον χωρίζει από το κυτταρόπλασμα, τη χρωματίνη, τον πυρήνα και το καρυόπλασμα ή τον πυρηνικό χυμό. Αυτά τα τέσσερα κύρια συστατικά βρίσκονται σχεδόν σε όλα τα μη διαιρούμενα κύτταρα ευκαρυωτικών μονοκύτταρων ή πολυκύτταρων οργανισμών.

1.2. ΕΡΓΑ ΤΟΥ ΦΛΕΜΜΙΝΓΚ

Μέχρι κάποιο χρονικό διάστημα, ο ρόλος του πυρήνα στην κυτταρική διαίρεση παρέμενε αβέβαιος. Αυτό μάλλον οφειλόταν στη δυσκολία παρατήρησής του. Σε ένα ζωντανό κύτταρο, ο πυρήνας, κατά κανόνα, μπορεί να φανεί μόνο με σημαντική αύξηση σε ένα συνηθισμένο μικροσκόπιο φωτός. Ένας πυρήνας στη διαδικασία της σχάσης είναι ακόμη πιο δύσκολο να παρατηρηθεί. Οι βαφές ανιλίνης χρωματίζουν τον πυρήνα, το κυτταρόπλασμα και το κυτταρικό τοίχωμα διαφορετικά και επομένως διευκολύνουν την αναγνώριση αυτών των δομών.
Οι βαφές ανιλίνης συντίθενται τεχνητά και η τεχνική παρασκευής τους δεν ήταν γνωστή μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα. Οι φυσικές βαφές που χρησιμοποιούσαν οι βιολόγοι στο παρελθόν δεν έβαφαν πάντα τους πυρήνες αρκετά καλά ώστε να τους διακρίνουν από το υπόλοιπο κύτταρο. Και πάλι, η περαιτέρω πρόοδος εξαρτιόταν από την ανάπτυξη κατάλληλων μεθόδων έρευνας. Εκείνη την εποχή, δεν έλειπαν καλά μικροσκόπια, αλλά δεν ήταν γνωστό πώς να επεξεργαστούν τα κύτταρα για να δουν όσο το δυνατόν περισσότερες κυτταρικές δομές. Πρέπει να σημειωθεί ότι κανείς δεν γνώριζε αν οι βαφές ανιλίνης θα ήταν καλύτερες για αυτόν τον σκοπό από τις φυσικές.
Όταν στη δεκαετία του 1860 Οι χημικοί πήραν βαφές ανιλίνης, κάποιος απλώς προσπάθησε τυχαία να τις χρησιμοποιήσει για να χρωματίσει λεπτές τομές φυτικών και ζωικών ιστών. Το 1879 ο Γερμανός βιολόγος Walter Flemming χρησιμοποίησε διάφορες βαφές ανιλίνης και αχρωματικούς φακούς. Χρωματίζοντας τα κύτταρα και εξετάζοντάς τα στο μικροσκόπιο με αχρωματικούς φακούς, παρακολούθησε τη συμπεριφορά του πυρήνα κατά την κυτταρική διαίρεση. Στο βιβλίο του Cellular Matter, Nucleus and Cell Division, περιγράφονται τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων για την κυτταρική διαίρεση και οι περιγραφές είναι πολύ κοντά στις σύγχρονες.
Δεδομένου ότι τα χρωμοσώματα είναι σαν νήματα, ο Flemming αποφάσισε να ονομάσει αυτή τη διαδικασία μίτωση (η ελληνική λέξη για το «νήμα»). Αυστηρά μιλώντας, η μίτωση αναφέρεται μόνο στη διαδικασία του πυρηνικού διπλασιασμού. Ο σχηματισμός κυτταρικής πλάκας στα φυτικά κύτταρα και η κυτταρική αύλακα στα ζωικά κύτταρα είναι διαιρέσεις του κυτταροπλάσματος.
Θα ήταν λάθος να πιστεύουμε ότι ο Φλέμινγκ είναι ο μόνος που ανακάλυψε το φαινόμενο της μίτωσης. Η κατανόηση της όλης ακολουθίας της διαδικασίας μίτωσης εξαρτιόταν από πολλούς επιστήμονες που εργάστηκαν πάνω σε αυτό το πρόβλημα όλα τα προηγούμενα χρόνια. Μία από τις κύριες δυσκολίες στη μελέτη των γεγονότων που συμβαίνουν στο κύτταρο ήταν ότι τα κύτταρα πέθαναν κατά τη διαδικασία της χρώσης. Αυτό σημαίνει ότι το κύτταρο μελετάται μόνο αφού σταματήσει η ζωτική δραστηριότητα σε αυτό. Από αυτή την εικόνα «σταματημένη σε κίνηση», ο Flemming και άλλοι ερευνητές έχουν αναδημιουργήσει τι συμβαίνει στα ζωντανά κύτταρα. Αυτό είναι περίπου το ίδιο με την αναδημιουργία της λειτουργίας ενός εργοστασίου από μια σειρά στιγμιότυπων που λαμβάνονται σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Ουσιαστικά, αυτό έκανε ο Flemming. Άλλοι επιστήμονες, βασιζόμενοι στο έργο του Φλέμινγκ, εντόπισαν τελικά τη σχέση των χρωμοσωμάτων με την κληρονομικότητα και την εξέλιξη.
Έτσι αναπτύσσεται η επιστήμη: η επιτυχία δεν εξαρτάται από τις τυχαίες ανακαλύψεις «γίγαντων» επιστημόνων, αλλά από την επίπονη δουλειά ενός μεγάλου τμήματος επιστημόνων. Στο φως, καθώς και στα μικροσκόπια αντίθεσης φάσης, ο πυρήνας εμφανίζεται συνήθως οπτικά ομοιογενής: μόνο το κέλυφος και ένας ή περισσότεροι πυρήνες στο εσωτερικό είναι ορατά. Μερικές φορές εντοπίζονται επίσης κόκκοι και μικρά εξογκώματα. Είναι λιγότερο συνηθισμένο να παρατηρούνται χρωμοσώματα σε μη διαιρούμενα ζωντανά κύτταρα. Το λεπτό δίκτυο χρωματίνης είναι καθαρά ορατό μόνο μετά από στερέωση και χρώση του κυττάρου με βασικές βαφές.
Μελέτες του πυρήνα σε σταθερά και χρωματισμένα παρασκευάσματα έχουν δείξει ότι η μικροσκοπική του εικόνα είναι σχεδόν ανεξάρτητη από τη μέθοδο παρασκευής. Η λεπτή δομή του πυρήνα διατηρείται καλύτερα όταν στερεώνεται με τετροξείδιο του οσμίου. Άλλα γενικά αποδεκτά σταθεροποιητικά καθιστούν δυνατή τη διάκριση της πυρηνικής μεμβράνης, του πυρήνα, των δομών χρωματίνης με τη μορφή σβώλων και νημάτων και της μη χρωματισμένης μάζας μεταξύ τους - το νουκλεόπλασμα στο παρασκεύασμα.
Οι δομές της χρωματίνης βρίσκονται σε ένα πιο υγρό αχρωματικό μέσο· μπορεί να είναι πυκνές ή χαλαρές, σαν φυσαλίδες. Σε ορισμένα αντικείμενα, μετά τη στερέωση, η χρωματίνη δεν σχηματίζει ένα έντονο πυρηνικό δίκτυο, αλλά συγκεντρώνεται στον πυρήνα με τη μορφή μεγάλων συστάδων, που ονομάζονται χρωμοκέντρα ή προχρωμοσώματα. Σε πυρήνες αυτού του τύπου, όλη η χρωματίνη συγκεντρώνεται σε χρωμοκέντρα.

1.3. ΠΥΡΗΝΟΣ

Σύμφωνα με ηλεκτρονικές μικροσκοπικές μελέτες, οι πυρήνες στερούνται οποιασδήποτε μεμβράνης. Η ουσία τους αποτελείται κυρίως από υπομικροσκοπικά νημάτια και νουκλεόπλασμα. Πυρήνες μπορούν να παρατηρηθούν χρησιμοποιώντας ειδικές τεχνικές χρώσης, καθώς και στους πυρήνες ορισμένων ζωντανών κυττάρων χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο αντίθεσης φάσης ή συμπυκνωτή σκοτεινού πεδίου.
Στις ηλεκτρονικές μικρογραφίες, δύο ζώνες είναι συχνά ορατές στους πυρήνες: η κεντρική είναι ομοιογενής και η περιφερειακή είναι κατασκευασμένη από κοκκώδη νημάτια. Αυτοί οι κόκκοι μοιάζουν με ριβοσώματα, αλλά διαφέρουν από αυτά ως προς τη χαμηλότερη πυκνότητα και το μέγεθός τους. Οι πυρήνες είναι πλούσιοι σε πρωτεΐνες (80-85%) και RNA (περίπου 15%) και χρησιμεύουν ως ενεργά κέντρα για τη σύνθεση του ριβοσωμικού RNA. Σύμφωνα με αυτό, το κύριο συστατικό του πυρήνα είναι το πυρηνικό DNA, το οποίο ανήκει στον οργανωτή των πυρήνων ενός από τα χρωμοσώματα.
Η περιεκτικότητα σε RNA παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις, ανάλογα με την ένταση του μεταβολισμού στον πυρήνα και το κυτταρόπλασμα. Οι πυρήνες δεν υπάρχουν μόνιμα στον πυρήνα: εμφανίζονται στη μέση τελόφαση της μίτωσης και εξαφανίζονται στο τέλος της προφάσης. Πιστεύεται ότι καθώς η σύνθεση του RNA διασπάται στη μέση πρόφαση, ο πυρήνας χαλαρώνει και τα υποσωματίδια ριβοσώματος που σχηματίζονται στο νουκλεόπλασμα απελευθερώνονται στο κυτταρόπλασμα. Όταν ο πυρήνας εξαφανίζεται κατά τη μίτωση, οι πρωτεΐνες του, το DNA και το RNA, γίνονται η βάση της μήτρας του χρωμοσώματος και αργότερα σχηματίζεται νέος από το υλικό του παλιού πυρήνα.
Έχει δημιουργηθεί μια σύνδεση μεταξύ των πυρήνων και των χρωμοσωμάτων που έχουν δορυφόρους, άρα ο αριθμός των πυρήνων αντιστοιχεί στον αριθμό των δορυφορικών χρωμοσωμάτων. Τα νουκλεολονήματα διατηρούνται σε ολόκληρο τον κύκλο της κυτταρικής διαίρεσης και στην τελοφάση μετακινούνται από τα χρωμοσώματα σε έναν νέο πυρήνα.

1.4. ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ

Ο μη διαιρούμενος κυτταρικός πυρήνας περικλείεται σε ένα πυκνό και ελαστικό κέλυφος, το οποίο διαλύεται και αποκαθίσταται ξανά κατά τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης. Αυτός ο σχηματισμός είναι σαφώς ορατός μόνο σε ορισμένα αντικείμενα, για παράδειγμα, στους γιγάντιους πυρήνες των κυττάρων βλέννας αλόης, το πάχος της μεμβράνης φτάνει το 1 μικρό. Σε ένα μικροσκόπιο φωτός, η δομή της πυρηνικής μεμβράνης μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε πλασμολυμένα κύτταρα, σταθεροποιημένα και χρωματισμένα.
Μια λεπτομερής μελέτη της πυρηνικής μεμβράνης έγινε δυνατή με την εμφάνιση της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας. Μελέτες έχουν δείξει ότι η παρουσία πυρηνικής μεμβράνης είναι χαρακτηριστική για όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα. Αποτελείται από δύο στοιχειώδεις μεμβράνες πάχους 6-8 nm η καθεμία - εξωτερική και εσωτερική, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένας περιπυρηνικός χώρος με πλάτος από 20 έως 60 nm. Είναι γεμάτο με ένχυμα, ένα υγρό που μοιάζει με ορό με χαμηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων.
Έτσι, η πυρηνική μεμβράνη είναι ένας κοίλος σάκος που χωρίζει το περιεχόμενο του πυρήνα από το κυτταρόπλασμα και αποτελείται από δύο στρώματα: το εξωτερικό στρώμα περιορίζει τον περιπυρηνικό χώρο από το εξωτερικό, δηλαδή από την πλευρά του κυτταροπλάσματος, το εσωτερικό - από το εσωτερικό, δηλαδή από την πλευρά του πυρήνα. Από όλα τα συστατικά της ενδοκυτταρικής μεμβράνης, ο πυρήνας, τα μιτοχόνδρια και τα πλαστίδια έχουν παρόμοια δομή μεμβράνης.
Η μορφολογική δομή κάθε στιβάδας είναι ίδια με τις εσωτερικές μεμβράνες του κυτταροπλάσματος. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της πυρηνικής μεμβράνης είναι η παρουσία πόρων σε αυτήν - στρογγυλεμένες διατρήσεις που σχηματίζονται στη διασταύρωση της εξωτερικής και της εσωτερικής πυρηνικής μεμβράνης. Τα μεγέθη των πόρων είναι αρκετά σταθερά (διάμετρος 30-100 nm), ενώ ο αριθμός τους είναι μεταβλητός και εξαρτάται από τη λειτουργική δραστηριότητα του κυττάρου: όσο πιο ενεργές είναι οι συνθετικές διεργασίες σε αυτό, τόσο περισσότεροι πόροι ανά μονάδα επιφάνειας του πυρήνα του κυττάρου.
Διαπιστώθηκε ότι ο αριθμός των πόρων αυξάνεται κατά την περίοδο αναδόμησης και ανάπτυξης του πυρήνα, καθώς και κατά την αντιγραφή του DNA. Μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις που έγιναν από την ηλεκτρονική μικροσκοπία είναι η στενή σχέση μεταξύ του πυρηνικού περιβλήματος και του ενδοπλασματικού δικτύου. Δεδομένου ότι η πυρηνική μεμβράνη και οι κλώνοι του ενδοπλασματικού δικτύου επικοινωνούν μεταξύ τους σε πολλά σημεία, ο περιπυρηνικός χώρος πρέπει να περιέχει το ίδιο υγρό που μοιάζει με ορό με τις κοιλότητες μεταξύ των μεμβρανών του ενδοπλασματικού δικτύου.
Κατά την αξιολόγηση του λειτουργικού ρόλου της πυρηνικής μεμβράνης, το ζήτημα της διαπερατότητάς της, το οποίο καθορίζει τις διαδικασίες ανταλλαγής μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος σε σχέση με τη μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών, αποκτά μεγάλη σημασία. Για να κατανοήσουμε σωστά τις πυρηνικές-κυτταροπλασματικές αλληλεπιδράσεις, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πόσο διαπερατό είναι το πυρηνικό περίβλημα από πρωτεΐνες και άλλους μεταβολίτες. Τα πειράματα δείχνουν ότι το πυρηνικό περίβλημα είναι εύκολα διαπερατό σε σχετικά μεγάλα μόρια. Έτσι, η ριβονουκλεάση, ένα ένζυμο που υδρολύει το ριβονουκλεϊκό οξύ χωρίς να απελευθερώνει ελεύθερο φωσφορικό οξύ, έχει μοριακό βάρος περίπου 13.000 και διεισδύει στον πυρήνα πολύ γρήγορα.
Ακόμη και σε ρίζες που έχουν σταθεροποιηθεί με τροποποιημένη μέθοδο κατάψυξης, μπορεί να παρατηρηθεί ότι η χρώση πυρήνων καταστέλλεται σε όλα τα κύτταρα ήδη 1 ώρα μετά την επεξεργασία με ριβονουκλεάση.

1.5. καρυόπλασμα

Το καρυόπλασμα (πυρηνικός χυμός, νουκλεόπλασμα) είναι το κύριο εσωτερικό περιβάλλον του πυρήνα, καταλαμβάνει ολόκληρο τον χώρο μεταξύ του πυρήνα, της χρωματίνης, των μεμβρανών, όλων των ειδών εγκλεισμάτων και άλλων δομών. Το καρυόπλασμα κάτω από ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μοιάζει με μια ομοιογενή ή λεπτόκοκκη μάζα με χαμηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων. Περιέχει ριβοσώματα, μικροσώματα, σφαιρίνες και διάφορα μεταβολικά προϊόντα σε αιωρούμενη κατάσταση.
Το ιξώδες του πυρηνικού χυμού είναι περίπου το ίδιο με το ιξώδες της κύριας ουσίας του κυτταροπλάσματος. Η οξύτητα του πυρηνικού χυμού, που προσδιορίστηκε με μικροέγχυση δεικτών στον πυρήνα, αποδείχθηκε ελαφρώς υψηλότερη από αυτή του κυτταροπλάσματος.
Επιπλέον, ο πυρηνικός χυμός περιέχει ένζυμα που εμπλέκονται στη σύνθεση νουκλεϊκών οξέων στον πυρήνα και στα ριβοσώματα. Ο πυρηνικός χυμός δεν χρωματίζεται με βασικές βαφές, επομένως ονομάζεται αχρωματική ουσία, ή καρυόλυμφος, σε αντίθεση με τις περιοχές που μπορούν να χρωματιστούν - χρωματίνη.

1.6. ΧΡΩΜΑΤΙΝΗ

Ο όρος «χρωμόσωμα» χρησιμοποιείται σε σχέση με το μόριο νουκλεϊκού οξέος, το οποίο είναι η αποθήκη των γενετικών πληροφοριών ενός ιού, προκαρυωτικού ή ευκαρυωτικού κυττάρου. Ωστόσο, αρχικά η λέξη "χρωμόσωμα" (δηλαδή, "έγχρωμο σώμα") χρησιμοποιήθηκε με διαφορετική έννοια - για να αναφέρεται σε πυκνόχρωμους σχηματισμούς σε ευκαρυωτικούς πυρήνες, οι οποίοι μπορούσαν να παρατηρηθούν σε ένα μικροσκόπιο φωτός μετά την επεξεργασία των κυττάρων με μια χρωστική.
Τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα, με την αρχική έννοια της λέξης, μοιάζουν με σαφώς καθορισμένες δομές μόνο αμέσως πριν και κατά τη διάρκεια της μίτωσης, τη διαδικασία της πυρηνικής διαίρεσης σε σωματικά κύτταρα. Στα ηρεμούντα, μη διαιρούμενα ευκαρυωτικά κύτταρα, το χρωμοσωμικό υλικό, που ονομάζεται χρωματίνη, φαίνεται ασαφές και φαίνεται να κατανέμεται τυχαία σε όλο τον πυρήνα. Ωστόσο, καθώς το κύτταρο προετοιμάζεται για διαίρεση, η χρωματίνη συμπυκνώνεται και συγκεντρώνεται στον αριθμό των καλά καθορισμένων χρωμοσωμάτων που είναι χαρακτηριστικά του είδους.
Η χρωματίνη απομονώθηκε από πυρήνες και αναλύθηκε. Αποτελείται από πολύ λεπτές ίνες που περιέχουν 60% πρωτεΐνη, 35% DNA και πιθανώς 5% RNA. Οι ίνες χρωματίνης στο χρωμόσωμα είναι διπλωμένες και σχηματίζουν πολλούς όζους και βρόχους. Το DNA στη χρωματίνη είναι πολύ στενά συνδεδεμένο με πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες, των οποίων η λειτουργία είναι να συσκευάζουν και να οργανώνουν το DNA σε δομικές μονάδες - νουκλεοσώματα. Η χρωματίνη περιέχει επίσης έναν αριθμό μη ιστονικών πρωτεϊνών. Σε αντίθεση με τα ευκαρυωτικά, τα βακτηριακά χρωμοσώματα δεν περιέχουν ιστόνες. περιέχουν μόνο μια μικρή ποσότητα πρωτεϊνών που προάγουν το σχηματισμό βρόχων και τη συμπύκνωση (πύκνωση) του DNA.

Κεφάλαιο 2

2.1. ΠΥΡΗΝΑΣ - ΟΥΣΙΑΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΑΤΙΚΟ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ

Ακόμη και στα τέλη του περασμένου αιώνα, αποδείχθηκε ότι θραύσματα χωρίς πυρήνα, αποκομμένα από αμοιβάδα ή βλεφαρίδα, πεθαίνουν μετά από λίγο ή πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Πιο λεπτομερή πειράματα έδειξαν ότι οι αποπυρήνες αμοιβάδες ζουν, αλλά λίγο μετά την επέμβαση σταματούν να τρώνε και να κινούνται και μετά από μερικές ημέρες (έως και μία εβδομάδα) πεθαίνουν. Εάν ο πυρήνας μεταμοσχευθεί σε ένα προηγουμένως εκπυρηνωμένο κύτταρο, τότε οι διαδικασίες της φυσιολογικής δραστηριότητας της ζωής αποκαθίστανται και μετά από λίγο η αμοιβάδα αρχίζει να διαιρείται.
Τα αυγά του αχινού, χωρίς πυρήνα, διαιρούνται όταν διεγείρονται σε παρθενογενετική ανάπτυξη, αλλά και τελικά πεθαίνουν. Ιδιαίτερα ενδιαφέροντα πειράματα πραγματοποιήθηκαν στα μεγάλα μονοκύτταρα φύκια κοτύλη. Μετά την αφαίρεση του πυρήνα, το φύκι όχι μόνο ζει, αλλά μπορεί επίσης να αποκαταστήσει μη πυρηνικές περιοχές για μια ορισμένη περίοδο. Κατά συνέπεια, ελλείψει πυρήνα, η ικανότητα αναπαραγωγής μειώνεται πρώτα από όλα, και παρόλο που η βιωσιμότητα διατηρείται για κάποιο χρονικό διάστημα, στο τέλος ένα τέτοιο κύτταρο αναπόφευκτα πεθαίνει.
το περιεχόμενο του πυρηνικού και ελεύθερου πυρηνικού θραύσματος στο μέσο με τον ραδιενεργό πρόδρομο του RNA - 3Η-ουριδίνη έδειξε ότι δεν υπάρχει σύνθεση RNA στο ελεύθερο πυρηνικό θραύσμα. Η πρωτεϊνοσύνθεση συνεχίζεται για κάποιο χρονικό διάστημα λόγω του πληροφοριακού RNA και των ριβοσωμάτων που σχηματίστηκαν νωρίτερα, μέχρι να αφαιρεθεί ο πυρήνας. Ίσως η πιο εντυπωσιακή απεικόνιση του ρόλου του πυρήνα παρέχεται από μη πυρηνικά ερυθροκύτταρα θηλαστικών. Αυτό είναι ένα πείραμα που τίθεται από την ίδια τη φύση.
Κατά την ωρίμανση, τα ερυθροκύτταρα συσσωρεύουν αιμοσφαιρίνη, στη συνέχεια εκτοξεύουν τον πυρήνα και ζουν και λειτουργούν σε αυτή την κατάσταση για 120 ημέρες. Δεν μπορούν να αναπαραχθούν και τελικά πεθαίνουν. Ωστόσο, τα κύτταρα που μόλις έχουν εκτινάξει τον πυρήνα, τα λεγόμενα δικτυοερυθροκύτταρα, εξακολουθούν να συνεχίζουν την πρωτεϊνική σύνθεση, αλλά δεν συνθέτουν πλέον RNA. Κατά συνέπεια, η αφαίρεση του πυρήνα συνεπάγεται την παύση της εισόδου στο κυτταρόπλασμα νέων RNA που συντίθενται σε μόρια DNA που εντοπίζονται στα χρωμοσώματα του πυρήνα. Ωστόσο, αυτό δεν εμποδίζει το αγγελιοφόρο RNA που υπάρχει ήδη στο κυτταρόπλασμα να συνεχίσει να συνθέτει πρωτεΐνη, η οποία παρατηρείται στα δικτυοερυθρά κύτταρα. Στη συνέχεια, όταν το RNA διασπάται, η πρωτεϊνοσύνθεση σταματά, αλλά το ερυθροκύτταρο εξακολουθεί να ζει για μεγάλο χρονικό διάστημα, επιτελώντας τη λειτουργία του, η οποία δεν σχετίζεται με την εντατική κατανάλωση πρωτεΐνης.
Το ωάριο του αχινού, που στερείται πυρήνα, συνεχίζει να ζει και μπορεί να διαιρεθεί λόγω του γεγονότος ότι κατά την ωογένεση έχουν αποθηκεύσει σημαντική ποσότητα RNA, το οποίο συνεχίζει να λειτουργεί. Το αγγελιοφόρο RNA στα βακτήρια λειτουργεί για λίγα λεπτά, αλλά σε ορισμένα εξειδικευμένα κύτταρα θηλαστικών επιμένει για μία ημέρα ή περισσότερο.
Τα δεδομένα που ελήφθησαν για την ακετοβουλάρια διαφέρουν κάπως. Αποδείχθηκε ότι η μορφογένεση του αφαιρεθέντος τμήματος καθορίζεται από τον πυρήνα, αλλά η ζωή του κομματιού παρέχεται από το DNA, το οποίο περιέχεται στους χλωροπλάστες. Το αγγελιοφόρο RNA συντίθεται σε αυτό το DNA, το οποίο, με τη σειρά του, παρέχει πρωτεϊνική σύνθεση.

2.2. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΑ

Στη μελέτη της δομικής-βιοχημικής οργάνωσης της πυρηνικής συσκευής διαφόρων κυττάρων, σημαντικό ρόλο παίζουν οι συγκριτικές κυτταρολογικές μελέτες, στις οποίες τόσο η παραδοσιακή εξελικτική-ιστορική προσέγγιση όσο και οι ευρείες συγκριτικές κυτταρολογικές συγκρίσεις της οργάνωσης της πυρηνικής συσκευής διαφόρων κυτταρικών ποικιλιών είναι μεταχειρισμένα. Η εξελικτική-ιστορική κατεύθυνση σε αυτές τις μελέτες έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς η πυρηνική συσκευή είναι η πιο συντηρητική κυτταρική δομή - η δομή που είναι υπεύθυνη για την αποθήκευση και τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών.
Μια ευρεία συγκριτική κυτταρολογική μελέτη της πυρηνικής συσκευής σε εκείνα τα κύτταρα που, όπως ήταν, αποκλίνουν απότομα από το συνηθισμένο (τυπικό) επίπεδο οργάνωσης (ωοκύτταρα, σπερματοζωάρια, πυρηνικά ερυθροκύτταρα, βλεφαρίδες κ.λπ.) και τη χρήση δεδομένων που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας Οι μοριακές βιολογικές και κυτταρολογικές μέθοδοι σε ειδικές επιστήμες που ασχολούνται με το κυτταρικό επίπεδο οργάνωσης (ιδιωτική κυτταρολογία, πρωτοζωολογία κ.λπ.) επέτρεψαν να αποκαλυφθούν πολλά ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά της οργάνωσης της πυρηνικής συσκευής που έχουν γενική κυτταρολογική σημασία.
Ως μέρος της πυρηνικής συσκευής των ευκαρυωτικών κυττάρων, μπορεί να διακριθεί ένας αριθμός υποσυστημάτων, η κεντρική θέση μεταξύ των οποίων καταλαμβάνεται από ένα σύνολο χρωμοσωμάτων ενδιάμεσης φάσης ή DNA του πυρήνα. Περιέχουν όλο το DNA του πυρήνα, ο οποίος βρίσκεται σε πολύ περίπλοκη σχέση με τις πρωτεΐνες χρωματίνης, οι οποίες, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε δομικές, λειτουργικές και ρυθμιστικές πρωτεΐνες.
Το δεύτερο και πολύ σημαντικό υποσύστημα της πυρηνικής συσκευής είναι η πυρηνική μήτρα, η οποία είναι ένα σύστημα ινωδών πρωτεϊνών που εκτελούν τόσο μια δομική (σκελετική) λειτουργία στην τοπογραφική οργάνωση όλων των πυρηνικών συστατικών όσο και μια ρυθμιστική λειτουργία στην οργάνωση των διαδικασιών αντιγραφής. , μεταγραφή, ωρίμανση (επεξεργασία) και μετακίνηση προϊόντων, μεταγραφή εντός και εκτός του πυρήνα. Προφανώς, η πρωτεϊνική μήτρα έχει διπλή φύση: ορισμένα από τα συστατικά της παρέχουν κυρίως τη σκελετική λειτουργία, άλλα - ρυθμιστική και μεταφορά.
Μαζί με ορισμένα τμήματα του DNA της χρωματίνης, οι πρωτεΐνες της πυρηνικής μήτρας (λειτουργικές και δομικές) αποτελούν τη βάση του πυρήνα. Οι πρωτεΐνες δομικής μήτρας συμμετέχουν επίσης στο σχηματισμό της επιφανειακής συσκευής του πυρήνα. Η επιφανειακή συσκευή του πυρήνα καταλαμβάνει, τόσο δομικά όσο και λειτουργικά, μια ενδιάμεση θέση μεταξύ της μεταβολικής συσκευής του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα. Οι μεμβράνες και οι στέρνες της πυρηνικής μεμβράνης είναι στην πραγματικότητα ένα εξειδικευμένο μέρος του συνολικού συστήματος μεμβρανών του κυτταροπλάσματος.
Συγκεκριμένες δομές της επιφανειακής συσκευής του πυρήνα, οι οποίες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην υλοποίηση της κύριας λειτουργίας του - διασφαλίζοντας την αλληλεπίδραση του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος, είναι σύμπλοκα πόρων και μια υπομεμβρανική πυκνή πλάκα, τα οποία σχηματίζονται με τη βοήθεια πυρηνικής μήτρας πρωτεΐνες. Τέλος, το τελευταίο υποσύστημα της πυρηνικής συσκευής είναι το καρυόπλασμα. Αυτή είναι μια εξωτερικά χωρίς δομή φάση της πυρηνικής συσκευής παρόμοια με το υαλόπλασμα, η οποία δημιουργεί ένα μικροπεριβάλλον ειδικό για τις πυρηνικές δομές, το οποίο εξασφαλίζει την κανονική τους λειτουργία.
Το καρυόπλασμα βρίσκεται σε συνεχή αλληλεπίδραση με το υαλόπλασμα μέσω του συστήματος των συμπλεγμάτων πόρων και των μεμβρανών του πυρηνικού περιβλήματος.

2.3. Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΙΚΩΝ ΔΟΜΩΝ ΣΤΗ ΖΩΗ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ

Οι βασικές διαδικασίες που σχετίζονται με την πρωτεϊνοσύνθεση είναι κατ' αρχήν οι ίδιες για όλες τις μορφές ζωής, υποδεικνύοντας την ιδιαίτερη σημασία του πυρήνα του κυττάρου. Ο πυρήνας εκτελεί δύο ομάδες γενικών λειτουργιών: η μία στοχεύει στην πραγματική αποθήκευση γενετικών πληροφοριών, η άλλη - στην εφαρμογή της, για να εξασφαλίσει τη σύνθεση πρωτεϊνών. Με άλλα λόγια, η πρώτη ομάδα αποτελείται από τις διαδικασίες διατήρησης κληρονομικών πληροφοριών με τη μορφή μιας αμετάβλητης δομής DNA. Αυτές οι διεργασίες οφείλονται στην παρουσία των λεγόμενων επισκευαστικών ενζύμων που εξαλείφουν την αυθόρμητη βλάβη στα μόρια του DNA (σπάσιμο σε μία από τις αλυσίδες του DNA, μέρος της βλάβης από ακτινοβολία), το οποίο διατηρεί τη δομή των μορίων DNA πρακτικά αμετάβλητη σε έναν αριθμό γενεές κυττάρων ή οργανισμών.
Περαιτέρω, η αναπαραγωγή ή ο επαναδιπλασιασμός των μορίων DNA λαμβάνει χώρα στον πυρήνα, γεγονός που καθιστά δυνατό για δύο κύτταρα να λαμβάνουν ακριβώς τις ίδιες ποσότητες γενετικών πληροφοριών τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά. Στους πυρήνες συμβαίνουν οι διαδικασίες αλλαγής και ανασυνδυασμού του γενετικού υλικού, που παρατηρείται κατά τη διάρκεια της μείωσης (διασταύρωση). Τέλος, οι πυρήνες εμπλέκονται άμεσα στην κατανομή των μορίων του DNA κατά την κυτταρική διαίρεση.
Μια άλλη ομάδα κυτταρικών διεργασιών που παρέχονται από τη δραστηριότητα του πυρήνα είναι η δημιουργία της πραγματικής συσκευής πρωτεϊνικής σύνθεσης. Αυτή δεν είναι μόνο η σύνθεση, η μεταγραφή σε μόρια DNA διαφόρων αγγελιαφόρων RNA, αλλά η μεταγραφή όλων των τύπων μεταφορικών RNA και ριβοσωμικών RNA. Στον πυρήνα των ευκαρυωτών, ο σχηματισμός υπομονάδων ριβοσώματος συμβαίνει επίσης με τη συμπλοκοποίηση του ριβοσωματικού RNA που συντίθεται στον πυρήνα με ριβοσωματικές πρωτεΐνες που συντίθενται στο κυτταρόπλασμα και μεταφέρονται στον πυρήνα. Έτσι, ο πυρήνας δεν είναι μόνο ένα δοχείο γενετικού υλικού, αλλά και ένα μέρος όπου αυτό το υλικό λειτουργεί και αναπαράγεται. Επομένως, η απώλεια ή η παραβίαση οποιασδήποτε από τις παραπάνω λειτουργίες είναι καταστροφική για το κύτταρο συνολικά.
Έτσι, μια παραβίαση των διαδικασιών επιδιόρθωσης θα οδηγήσει σε αλλαγή της πρωτογενούς δομής του DNA και αυτόματα σε αλλαγή στη δομή των πρωτεϊνών, η οποία σίγουρα θα επηρεάσει τη συγκεκριμένη δραστηριότητά τους, η οποία μπορεί απλώς να εξαφανιστεί ή να αλλάξει έτσι ώστε να μην μπορεί να παρέχει κυτταρικές λειτουργίες , με αποτέλεσμα το κύτταρο να πεθαίνει. Οι παραβιάσεις της αντιγραφής του DNA θα οδηγήσουν σε διακοπή της κυτταρικής αναπαραγωγής ή στην εμφάνιση κυττάρων με κατώτερο σύνολο γενετικών πληροφοριών, κάτι που είναι επίσης καταστροφικό για αυτά. Το ίδιο αποτέλεσμα θα οδηγήσει σε παραβίαση της κατανομής του γενετικού υλικού (μόρια DNA) κατά την κυτταρική διαίρεση.
Απώλεια ως αποτέλεσμα βλάβης στον πυρήνα ή σε περιπτώσεις παραβίασης οποιωνδήποτε ρυθμιστικών διαδικασιών για τη σύνθεση οποιασδήποτε μορφής RNA θα οδηγήσει αυτόματα σε διακοπή της πρωτεϊνοσύνθεσης στο κύτταρο ή σε σοβαρές παραβιάσεις της. Όλα αυτά δείχνουν τον πρωταγωνιστικό ρόλο των πυρηνικών δομών στις διαδικασίες που σχετίζονται με τη σύνθεση νουκλεϊκών οξέων και πρωτεϊνών, των κύριων λειτουργών στη ζωή του κυττάρου.
Ο πυρήνας εκτελεί πολύπλοκο συντονισμό και ρύθμιση των διαδικασιών σύνθεσης RNA. Όπως αναφέρθηκε, και οι τρεις τύποι RNA σχηματίζονται στο DNA. Οι ακτινογραφικές μέθοδοι έχουν δείξει ότι η σύνθεση RNA ξεκινά στον πυρήνα (χρωματίνη και πυρήνας) και το ήδη συντιθέμενο RNA μετακινείται στο κυτταρόπλασμα. Έτσι, βλέπουμε ότι ο πυρήνας προγραμματίζει την πρωτεϊνοσύνθεση, η οποία πραγματοποιείται στο κυτταρόπλασμα. Ωστόσο, και ο ίδιος ο πυρήνας επηρεάζεται από το κυτταρόπλασμα, αφού τα ένζυμα που συντίθενται σε αυτόν εισέρχονται στον πυρήνα και είναι απαραίτητα για την κανονική λειτουργία του. Για παράδειγμα, η DNA πολυμεράση συντίθεται στο κυτταρόπλασμα, χωρίς την οποία δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί αυτοαναπαραγωγή μορίων DNA. Επομένως, θα πρέπει να μιλήσουμε για την αμοιβαία επιρροή του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος, στο οποίο ο κυρίαρχος ρόλος εξακολουθεί να ανήκει στον πυρήνα ως θεματοφύλακα των κληρονομικών πληροφοριών που μεταδίδονται κατά τη διαίρεση από το ένα κύτταρο στο άλλο.

2.4. ΚΟΡΥΦΑΙΑ ΑΞΙΑ DNA

Η κύρια βιολογική σημασία της πυρηνικής συσκευής καθορίζεται από το κύριο συστατικό της - γιγάντια μόρια DNA ικανά για αντιγραφή και μεταγραφή. Αυτές οι δύο ιδιότητες του DNA αποτελούν τη βάση των δύο πιο σημαντικών λειτουργιών της πυρηνικής συσκευής οποιουδήποτε κυττάρου:

α) διπλασιασμός της κληρονομικής πληροφορίας και μετάδοσής τους σε πολλές γενιές κυττάρων·
β) ρυθμισμένη μεταγραφή τμημάτων μορίων DNA και μεταφορά του συντιθέμενου RNA στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων.

Σύμφωνα με τη φύση της οργάνωσης της πυρηνικής συσκευής, όλα τα κύτταρα χωρίζονται σε τρεις ομάδες: προκαρυωτικά, μεσοκαρυωτικά και ευκαρυωτικά.
Τα προκαρυωτικά κύτταρα χαρακτηρίζονται από την απουσία πυρηνικής μεμβράνης, την αναδίπλωση του DNA χωρίς τη συμμετοχή ιστονών, έναν τύπο αναδιπλασιασμού του DNA, μια μονοκιστρονική αρχή οργάνωσης της μεταγραφής και τη ρύθμισή του κυρίως σύμφωνα με την αρχή της θετικής και αρνητικής ανάδρασης.
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα, αντίθετα, διακρίνονται από την παρουσία μιας πυρηνικής μεμβράνης, πιο συγκεκριμένα, ακόμη και μιας πολύπλοκης επιφανειακής συσκευής του πυρήνα και ενός τύπου πολλαπλών αντιγράφων αντιγραφής μορίων DNA που σχηματίζουν ένα σύνολο χρωμοσωμάτων. Η συσκευασία αυτών των μορίων γίνεται με τη βοήθεια ενός συμπλέγματος πρωτεϊνών. Η φύση της συσκευασίας υπόκειται σε κυκλικές αλλαγές που σχετίζονται με τη διέλευση των κυττάρων των κανονικών φάσεων του κύκλου αναπαραγωγής. Οι διαδικασίες μεταγραφής του DNA και η ρύθμισή του στους ευκαρυώτες διαφέρουν σημαντικά από αυτές των προκαρυωτικών.
Τα μεσοκαρυωτικά κύτταρα στην οργάνωση της πυρηνικής συσκευής καταλαμβάνουν, σαν να λέγαμε, μια ενδιάμεση θέση μεταξύ ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών κυττάρων. Οι μεσοκαρυώτες, όπως και οι ευκαρυώτες, έχουν μια καλά ανεπτυγμένη επιφανειακή συσκευή του πυρήνα. Η διάταξη των μορίων DNA στα χρωμοσώματα διαφέρει σημαντικά από την οργάνωση των DNP στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Οι μηχανισμοί αντιγραφής και μεταγραφής του DNA στους μεσοκαρυώτες είναι ελάχιστα κατανοητοί. Έτσι, οι πιο σημαντικές διεργασίες που σχετίζονται με την κληρονομική κατάσταση του οργανισμού προχωρούν στον πυρήνα του κυττάρου - αντιγραφή (βιοσύνθεση DNA) και μεταγραφή.
Επιπλέον, ο πυρήνας είναι μια πηγή μεμονωμένων πρωτεϊνών και ενζύμων απαραίτητα για τη ζωτική δραστηριότητα των διαφοροποιημένων ιστών. Ταυτόχρονα με τη ροή πληροφοριών στο κύτταρο, πραγματοποιείται ανατροφοδότηση για να εξασφαλιστεί η πρωτεϊνοσύνθεση: το κυτταρόπλασμα - ο πυρήνας, δηλαδή ο πυρήνας λειτουργεί σε στενή αλληλεπίδραση με άλλα μέρη του κυττάρου, συνδυάζοντας τις διαδικασίες πυρηνικής-κυτταροπλασματικής μεταφοράς και ρυθμιστική αλληλεπίδραση με το κυτταρικό κυτταρόπλασμα.