plic nuclear

Această structură este caracteristică tuturor celulelor eucariote. Învelișul nuclear este format din membrane exterioare și interioare separate printr-un spațiu perinuclear de 20 până la 60 nm lățime. Învelișul nuclear conține pori nucleari.

Membranele membranei nucleare nu diferă morfologic de alte membrane intracelulare: au o grosime de aproximativ 7 nm și sunt formate din două straturi osmiofile.

În general, membrana nucleară poate fi reprezentată ca o pungă goală în două straturi care separă conținutul nucleului de citoplasmă. Dintre toate componentele membranei intracelulare, numai nucleul, mitocondriile și plastidele au acest tip de aranjament membranar. Cu toate acestea, membrana nucleară are o trăsătură caracteristică care o deosebește de alte structuri membranare ale celulei. Aceasta este prezența unor pori speciali în membrana nucleară, care se formează datorită numeroaselor zone de fuziune a două membrane nucleare și sunt, parcă, perforații rotunjite ale întregii membrane nucleare.

Structura anvelopei nucleare

Membrana exterioară a învelișului nuclear, care este în contact direct cu citoplasma celulei, are o serie de caracteristici structurale care îi permit să fie atribuită sistemului membranar adecvat al reticulului endoplasmatic. Astfel, un număr mare de ribozomi sunt de obicei localizați pe membrana nucleară exterioară. În majoritatea celulelor animale și vegetale, membrana exterioară a învelișului nuclear nu reprezintă o suprafață perfect plană - poate forma proeminențe sau excrescențe de diferite dimensiuni către citoplasmă.

Membrana interioară este în contact cu materialul cromozomial al nucleului (vezi mai jos).

Cea mai caracteristică și mai vizibilă structură din învelișul nuclear este porul nuclear. Porii din înveliș sunt formați prin fuziunea a două membrane nucleare sub formă de găuri sau perforații rotunjite cu diametrul de 80-90 nm. Orificiul traversant rotunjit din învelișul nuclear este umplut cu structuri globulare și fibrilare complicat organizate. Combinația dintre perforațiile membranei și aceste structuri se numește complexul de pori de bază. Astfel, se subliniază că porul nuclear nu este doar un orificiu traversant în membrana nucleară prin care substanțele nucleului și citoplasmei pot comunica direct.

Complexul complex de pori are simetrie octogonală. De-a lungul marginii găurii rotunjite din membrana nucleară există trei rânduri de granule, câte 8 bucăți fiecare: un rând se află pe partea laterală a nucleului, celălalt pe partea laterală a citoplasmei, al treilea este situat în partea centrală a porii. Dimensiunea granulelor este de aproximativ 25 nm. Procesele fibrilare se extind din aceste granule. Astfel de fibrile care se extind din granulele periferice pot converge în centru și pot crea, așa cum ar fi, o partiție, o diafragmă, peste por. În centrul găurii, se poate vedea adesea așa-numita granulă centrală.

Numărul de pori nucleari depinde de activitatea metabolică a celulelor: cu cât procesele sintetice din celule sunt mai mari, cu atât mai mulți pori pe unitatea de suprafață a nucleului celular.

Numărul de pori nucleari în diverse obiecte

Chimia anvelopei nucleare

În compoziția membranelor nucleare se găsesc cantități mici de ADN (0-8%), ARN (3-9%), dar principalele componente chimice sunt lipidele (13-35%) și proteinele (50-75%). , care este pentru toate membranele celulare.

Compoziția lipidelor este similară cu cea din membranele microzomilor sau membranele reticulului endoplasmatic. Membranele nucleare se caracterizează printr-un conținut relativ scăzut de colesterol și un conținut ridicat de fosfolipide îmbogățite în acizi grași saturați.

Compoziția proteică a fracțiilor membranare este foarte complexă. Printre proteine, s-au găsit o serie de enzime comune cu ER (de exemplu, glucoză-6-fosfatază, ATPază dependentă de Mg, glutamat dehidrogenază etc.), ARN polimeraza nu a fost găsită. Aici au fost dezvăluite activitățile multor enzime oxidative (citocrom oxidază, NADH-citocrom-c-reductază) și diferite citocromi.

Printre fracțiile proteice ale membranelor nucleare, există proteine ​​de bază de tip histonă, ceea ce se explică prin legătura regiunilor cromatinei cu învelișul nuclear.

Învelișul nuclear și schimbul nuclear-citoplasmatic

Membrana nucleară este un sistem care delimitează cele două compartimente celulare principale: citoplasma și nucleul. Membranele nucleare sunt complet permeabile la ioni, la substanțe cu greutate moleculară mică, precum zaharuri, aminoacizi, nucleotide. Se crede că proteinele cu o greutate moleculară de până la 70 de mii și o dimensiune de cel mult 4,5 nm pot difuza liber prin înveliș.

Este cunoscut și procesul invers - transferul de substanțe din nucleu în citoplasmă. Aceasta se referă în primul rând la transportul de ARN sintetizat exclusiv în nucleu.

O altă modalitate de transport a substanțelor de la nucleu la citoplasmă este asociată cu formarea de excrescențe ale membranei nucleare, care pot fi separate de nucleu sub formă de vacuole, conținutul lor fiind apoi turnat sau aruncat în citoplasmă.

Astfel, din numeroasele proprietăți și încărcături funcționale ale învelișului nuclear, trebuie subliniat rolul acesteia ca o barieră care separă conținutul nucleului de citoplasmă, limitând accesul liber la nucleu al agregatelor mari de biopolimeri, barieră care reglează activ. transportul macromoleculelor între nucleu și citoplasmă.

Una dintre funcțiile principale ale învelișului nuclear ar trebui să fie, de asemenea, luată în considerare participarea sa la crearea ordinii intranucleare, la fixarea materialului cromozomial în spațiul tridimensional al nucleului.

În procesul de evoluție, ei au suferit o serie de modificări. Apariția de noi organele a fost precedată de transformări în atmosfera și litosfera tinerei planete. Una dintre achizițiile semnificative a fost nucleul celular. Organismele eucariote au primit, datorită prezenței unor organite separate, avantaje semnificative față de procariote și au început rapid să domine.

Nucleul celular, a cărui structură și funcții sunt oarecum diferite în diferite țesuturi și organe, a făcut posibilă îmbunătățirea calității biosintezei ARN și a transmiterii informațiilor ereditare.

Origine

Până în prezent, există două ipoteze principale despre formarea unei celule eucariote. Conform teoriei simbiotice, organitele (cum ar fi flagelii sau mitocondriile) au fost cândva organisme procariote separate. Strămoșii eucariotelor moderne le-au devorat. Rezultatul a fost un organism simbiotic.

În același timp, nucleul s-a format ca urmare a proeminenței în zona citoplasmatică, ceea ce a fost o achiziție necesară pe calea dezvoltării unui nou mod de nutriție de către celulă, fagocitoza. Captarea alimentelor a fost însoțită de o creștere a gradului de mobilitate citoplasmatică. Genoforii, care erau materialul genetic al unei celule procariote și atașați de pereți, au căzut într-o zonă de „flux” puternic și au avut nevoie de protecție. Ca rezultat, s-a format o invaginare profundă a unei secțiuni a membranei care conține genofori atașați. Această ipoteză este susținută de faptul că învelișul nucleului este indisolubil legat de membrana citoplasmatică a celulei.

Există o altă versiune a dezvoltării evenimentelor. Conform ipotezei virale a originii nucleului, acesta s-a format ca urmare a infecției unei celule arheene antice. Un virus ADN s-a infiltrat în ea și a câștigat treptat controlul complet asupra proceselor vieții. Oamenii de știință care consideră această teorie mai corectă, oferă o mulțime de argumente în favoarea ei. Cu toate acestea, până în prezent, nu există dovezi cuprinzătoare pentru niciuna dintre ipotezele existente.

Una sau mai multe

Majoritatea celulelor eucariotelor moderne au un nucleu. Marea majoritate a acestora conțin doar un astfel de organel. Există, totuși, celule care și-au pierdut nucleul din cauza unor caracteristici funcționale. Acestea includ, de exemplu, eritrocitele. Există și celule cu doi (ciliați) și chiar mai mulți nuclei.

Structura nucleului celular

Indiferent de caracteristicile organismului, structura nucleului este caracterizată de un set de organite tipice. Este separat de spațiul interior al celulei printr-o membrană dublă. În unele locuri, straturile sale interior și exterior se îmbină, formând pori. Funcția lor este de a schimba substanțe între citoplasmă și nucleu.

Spațiul organelelor este umplut cu carioplasmă, numită și seva nucleară sau nucleoplasmă. Conține cromatina și nucleol. Uneori, ultimul dintre organele numite ale nucleului celular nu este prezent într-o singură copie. În unele organisme, nucleolii, dimpotrivă, sunt absenți.

Membrană

Învelișul nuclear este format din lipide și este format din două straturi: exterior și interior. De fapt, aceasta este aceeași membrană celulară. Nucleul comunica cu canalele reticulului endoplasmatic prin spatiul perinuclear, o cavitate formata din doua straturi ale membranei.

Membranele exterioare și interioare au propriile lor caracteristici structurale, dar în general sunt destul de asemănătoare.

cel mai apropiat de citoplasmă

Stratul exterior trece în membrana reticulului endoplasmatic. Principala sa diferență față de acesta din urmă este o concentrație semnificativ mai mare de proteine ​​în structură. Membrana aflată în contact direct cu citoplasma celulei este acoperită cu un strat de ribozomi din exterior. Este conectat la membrana interioară prin numeroși pori, care sunt complexe proteice destul de mari.

Stratul interior

Membrana orientată spre nucleul celular, spre deosebire de cea exterioară, este netedă și nu este acoperită cu ribozomi. Limitează carioplasma. O trăsătură caracteristică a membranei interioare este un strat de lamină nucleară care o căptușește din partea în contact cu nucleoplasma. Această structură specifică a proteinei menține forma învelișului, este implicată în reglarea expresiei genelor și facilitează, de asemenea, atașarea cromatinei la membrana nucleară.

Metabolism

Interacțiunea dintre nucleu și citoplasmă se realizează prin Ele sunt structuri destul de complexe formate din 30 de proteine. Numărul de pori de pe un miez poate fi diferit. Depinde de tipul de celulă, organ și organism. Deci, la om, nucleul celular poate avea de la 3 la 5 mii de pori, la unele broaște ajunge la 50.000.

Funcția principală a porilor este schimbul de substanțe între nucleu și restul spațiului celular. Unele molecule trec prin pori pasiv, fără cheltuială suplimentară de energie. Au dimensiuni mici. Transportul moleculelor mari și al complexelor supramoleculare necesită consumul unei anumite cantități de energie.

Moleculele de ARN sintetizate în nucleu intră în celulă din carioplasmă. Proteinele necesare proceselor intranucleare sunt transportate în sens invers.

Nucleoplasma

Structura sevei nucleare variază în funcție de starea celulei. Există două dintre ele - staționare și care apar în timpul perioadei de divizare. Prima este caracteristică interfazei (timpul dintre diviziuni). În același timp, sucul nuclear se distinge printr-o distribuție uniformă a acizilor nucleici și a moleculelor de ADN nestructurate. În această perioadă, materialul ereditar există sub formă de cromatina. Diviziunea nucleului celular este însoțită de transformarea cromatinei în cromozomi. În acest moment, structura carioplasmei se modifică: materialul genetic capătă o anumită structură, membrana nucleară este distrusă, iar carioplasma este amestecată cu citoplasma.

Cromozomii

Principalele funcții ale structurilor nucleoproteice ale cromatinei transformate în momentul divizării sunt stocarea, implementarea și transmiterea informațiilor ereditare conținute în nucleul celular. Cromozomii se caracterizează printr-o anumită formă: sunt împărțiți în părți sau brațe printr-o constricție primară, numită și celomer. În funcție de locația sa, se disting trei tipuri de cromozomi:

• în formă de tijă sau acrocentrice: se caracterizează prin plasarea coelomerului aproape la capăt, un umăr se dovedește a fi foarte mic;
• diversificate sau submetacentrice au umerii de lungime inegală;
• echilateral sau metacentric.

Setul de cromozomi dintr-o celulă se numește cariotip. Fiecare tip este fix. În acest caz, celule diferite ale aceluiași organism pot conține un set diploid (dublu) sau haploid (unic). Prima opțiune este tipică pentru celulele somatice, care alcătuiesc în principal corpul. Setul haploid este privilegiul celulelor germinale. Celulele somatice umane conțin 46 de cromozomi, celule sexuale - 23.

Cromozomii setului diploid formează perechi. Structurile nucleoproteice identice incluse într-o pereche se numesc alele. Au aceeași structură și îndeplinesc aceleași funcții.

Unitatea structurală a cromozomilor este gena. Este un segment al moleculei de ADN care codifică o anumită proteină.

nucleol

Nucleul celulei are un alt organel - acesta este nucleolul. Nu este separat de carioplasmă printr-o membrană, dar este ușor de observat când se examinează celula cu un microscop. Unele nuclee pot avea nucleoli multipli. Există și acelea în care astfel de organele sunt complet absente.

Forma nucleolului seamănă cu o sferă, are o dimensiune destul de mică. Conține diverse proteine. Funcția principală a nucleolului este sinteza ARN-ului ribozomal și a ribozomilor înșiși. Sunt necesare pentru crearea lanțurilor polipeptidice. Nucleolii se formează în jurul unor regiuni speciale ale genomului. Se numesc organizatori nucleolari. Conține genele ARN ribozomal. Nucleolul, printre altele, este locul cu cea mai mare concentrație de proteine ​​din celulă. O parte din proteine ​​este necesară pentru a îndeplini funcțiile organoidului.

Nucleolul este format din două componente: granular și fibrilar. Prima este subunitățile ribozomilor în curs de maturizare. În centrul fibrilar, componenta granulară înconjoară fibrilarul, situat în centrul nucleolului.

Nucleul celular și funcțiile sale

Rolul jucat de nucleu este indisolubil legat de structura sa. Structurile interne ale organoidului implementează împreună cele mai importante procese din celulă. Adăpostește informațiile genetice care determină structura și funcția celulei. Nucleul este responsabil pentru stocarea și transmiterea informațiilor ereditare în timpul mitozei și meiozei. În primul caz, celula fiică primește un set de gene identice cu cel părinte. Ca rezultat al meiozei, se formează celule germinale cu un set haploid de cromozomi.

O altă funcție nu mai puțin importantă a nucleului este reglarea proceselor intracelulare. Se efectuează ca urmare a controlului sintezei proteinelor responsabile de structura și funcționarea elementelor celulare.

Efectul asupra sintezei proteinelor are o altă expresie. Nucleul, controlând procesele din interiorul celulei, își unește toate organelele într-un singur sistem cu un mecanism de lucru care funcționează bine. Eșecurile acestuia duc, de regulă, la moartea celulei.

În cele din urmă, nucleul este locul sintezei subunităților ribozomilor, care sunt responsabile pentru formarea aceleiași proteine ​​din aminoacizi. Ribozomii sunt indispensabili în procesul de transcripție.

Este o structură mai perfectă decât procariota. Apariția organelelor cu membrană proprie a făcut posibilă creșterea eficienței proceselor intracelulare. Formarea unui nucleu inconjurat de o membrana dubla lipidica a jucat un rol foarte important in aceasta evolutie. Protecția informațiilor ereditare de către membrană a făcut posibil ca organismele antice unicelulare să stăpânească noi moduri de viață. Printre acestea s-a numărat fagocitoza, care, conform unei versiuni, a dus la apariția unui organism simbiotic, care a devenit mai târziu progenitorul celulei eucariote moderne cu toate organitele sale caracteristice. Nucleul celular, structura și funcțiile unor noi structuri au făcut posibilă utilizarea oxigenului în metabolism. Consecința acestui lucru a fost o schimbare cardinală în biosfera Pământului, fundația a fost pusă pentru formarea și dezvoltarea organismelor multicelulare. Astăzi, organismele eucariote, care includ oamenii, domină planeta și nimic nu prefigurează schimbări în acest sens.

1

Conceptul de unitate a structurilor materiale și mediul ontologic de undă fără masă face posibilă înțelegerea naturii tuturor tipurilor de interacțiune și a organizării sistemice a structurii nucleonilor, nucleilor și atomilor. Neutronii joacă un rol cheie în formarea și menținerea stabilității nucleelor, care este asigurată de două legături de schimb de bosoni între protoni și neutroni. Particulele alfa sunt principalele „cărămizi” din structură. Structurile nucleelor, apropiate ca formă de sferică, se formează în conformitate cu perioadele din sistemul periodic al lui D.I. Mendeleev prin adăugarea succesivă a complexului n-p-n, particule alfa și neutroni. Motivul pentru dezintegrarea radioactivă a atomilor nu este structura optimă a nucleului: un exces al numărului de protoni sau neutroni, asimetrie. Structura alfa a nucleelor ​​explică cauzele și echilibrul energetic al tuturor tipurilor de dezintegrare radioactivă.

structura nucleonilor

particule alfa

forțe de „schimb de bosoni”.

stabilitate

radioactivitate

1. Vernadsky V.I. Biosfera și noosfera. – M.: Rolf. 2002. - 576 p.

2. Dmitriev I.V. Rotația de-a lungul uneia, două sau trei dintre propriile axe interne este o condiție și o formă necesară pentru existența particulelor lumii fizice. - Samara: cartea Samara. editura, 2001. - 225 p.

3. Polyakov V.I. Examen pentru „Homo sapiens” (De la ecologie și macroecologie... la LUMEA). - Saransk: editura Universității Mordovian, 2004. - 496 p.

4. Polyakov V.I. SPIRITUL LUMII în loc de haos și vid (Structura fizică a Universului) // „Tehnologii moderne moderne” - -2004. nr. 4. - P.17-20.

5. Polyakov V.I. Electron = pozitron?! //Tehnologii moderne intensive în știință. - 2005. - Nr. 11. - S. 71-72.

6. Polyakov V.I. Nașterea materiei // Cercetare fundamentală 2007. Nr. 12. - P.46-58.

7. Polyakov V.I. Examen pentru „Homo sapiens – II”. De la conceptele științelor naturale ale secolului XX la înțelegerea naturii. - Editura „Academia de științe naturale”. - 2008. - 596 p.

8. Polyakov V.I. De ce sunt protonii stabili și neutronii radioactivi? // „Radioactivitate și elemente radioactive în mediul uman”: IV Conferință Internațională, Tomsk, 5-7 iunie 2013. - Tomsk, 2013. - P. 415-419.

9. Polyakov V.I. Fundamentele înțelegerii naturale a structurii nucleonilor, nucleilor, stabilității și radioactivității atomilor // Ibid. - S. 419-423.

10. Polyakov V.I. Structuri ale atomilor - modelul undelor orbitale// Succesele stiintelor naturale moderne. - 2014. Nr. 3. - P.108-114.

12. Mărimi fizice: Manual // A.P. Babichev, N.A. Babushkina, A.M. Bratkovsky și alții; Ed. ESTE. Grigorieva, E.Z. Melihova. – M.: Energoatomizdat, 1991. – 1232 p.

Fizica modernă oferă modele drop, shell, generalizate și alte modele pentru a descrie structura nucleelor. Legarea nucleonilor în nuclee se explică prin energia de legare datorată „forțelor nucleare specifice speciale”. Proprietățile acestor forțe (atracție, rază scurtă, independență de sarcină etc.) sunt acceptate ca axiomă. Întrebarea „de ce așa?” apare pentru aproape fiecare teză. „Este acceptat (?) că aceste forțe sunt aceleași pentru nucleoni... (?). Pentru nucleele ușoare, energia specifică de legare crește abrupt, suferind o serie de salturi (?), apoi crește mai lent (?), apoi scade treptat. „Cele mai stabile sunt așa-numitele „nuclee magice”, în care numărul de protoni sau neutroni este egal cu unul dintre numerele magice: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 ... (?) Nucleele dublu magice sunt deosebit de stabile: 2He2, 8O8, 20Ca20, 20Ca28, 82Pb126" (indicii din stânga și din dreapta corespund numărului de protoni și, respectiv, neutroni din nucleu). De ce există nuclee „magice”, iar izotopul magic 28Ni28 cu o energie specifică maximă de legare de 8,7 MeV este de scurtă durată
(T1 / 2 = 6,1 zile)? „Nucleii se caracterizează printr-o energie de legare aproape constantă și o densitate constantă, independent de numărul de nucleoni” (?!). Aceasta înseamnă că energia de legare nu caracterizează nimic, precum și valorile tabelare ale defectului de masă (pentru 20Са20 este mai mică decât pentru 21Sc24, pentru 28Ni30 este mai mică decât pentru 27Co32 și 29Cu34 etc.). Fizica recunoaște că „natura complexă a forțelor nucleare și dificultățile de rezolvare a ecuațiilor... nu au permis până acum să se dezvolte o teorie unificată consistentă a nucleului atomic”. Știința secolului al XX-lea, construită pe postulatele teoriei relativității, a abolit logica și cauzalitatea și a declarat fantomele matematice o realitate. Fără să cunoască structura nucleelor ​​și atomilor, oamenii de știință au creat bombe atomice și încearcă să imite Big Bang-ul Universului în colisionare...

„Revoluția în științele naturale a lui A. Einstein” a înlocuit ecuațiile „continuum spațiu-timp” cu lucrările a zeci de oameni de știință proeminenți (Huygens, Hooke, Jung, Navier, Stokes, Hertz, Faraday, Maxwell, Lorentz, Thomson, Tesla etc.) care a dezvoltat teorii electromagnetism și atomism în mediul „eter”. Ar trebui să se întoarcă cu un secol...

Scopul și metoda de lucru. Ieșirea din impasul științei este posibilă pe baza înțelegerii esenței mediului „eter”. IN SI. Vernadsky scria: „Radiațiile mediului NEMATERIAL acoperă tot spațiul accesibil, tot spațiul imaginabil... În jurul nostru, în noi înșine, pretutindeni și pretutindeni, fără întrerupere, în continuă schimbare, coincid și ciocnând, există radiații de lungimi de undă diferite - de la unde a căror lungime se calculează în fracții de zece milionimi de milimetru, până la cele lungi măsurate în kilometri... Tot spațiul este umplut cu ele...”. Tot materialul este format din acest mediu ontologic, non-material, de undă și există în interacțiune cu acesta. „Eterul” nu este un gaz și nu un haos de vârtejuri, ci „Action Ordering Chaos - SPIRIT”. În mediul SPIRITULUI dintr-o singură particulă elementară - un mason (electron / pozitron), structurile de la nucleoni, nuclei și atomi către Univers sunt organizate în mod regulat și sistematic.

În lucrare este dezvoltat un model al structurii nucleelor, care explică proprietățile acestora, motivele legăturii nucleonilor în nuclee, stabilitatea specială și radioactivitatea.

Structura și proprietățile nucleonilor

Modelul de nucleon acceptat în fizică este construit din zeci de particule ipotetice cu denumirea fabuloasă de „quark” și diferențe fabuloase, printre care: culoare, farmec, ciudățenie, farmec. Acest model este prea complicat, nu are dovezi și nici măcar nu poate explica masa particulelor. Modelul structurii nucleonilor, care explică toate proprietățile lor, a fost elaborat de I.V. Dmitriev (Samara) pe baza principiului entropiei configuraționale maxime descoperit de el (egalitatea elementelor structurale la suprafață și în volumul particulelor primare) și a tezei că particulele există numai în timpul rotației „de-a lungul uneia, două sau trei axe interne adecvate” . Nucleonul este format din 6 structuri hexagonale de π+(-)-mezoni care înconjoară muonul plus μ+, iar structura acestora este construită prin selectarea numărului de bile: electroni și pozitroni de două tipuri. O astfel de structură a fost fundamentată pe baza interacțiunii particulelor materiale ale masonilor și a mediului SPIRIT în lucrare, apoi rafinată și demonstrată pe baza construirii structurii mezonilor în conformitate cu constanta structurii fine.
1/α = 2h(ε0/μ0)1/2/e2 = 137,036 . Fizicienii W. Pauli și R. Feynman s-au nedumerit cu privire la semnificația fizică a acestei constante, dar în mediul SPIRIT este evident: doar la o distanță relativă 1/α de sarcină există interacțiunea undei dintre materie și mediu.

Numărul calculat de masoni (me) din structura muonului ar trebui să fie 3/2α = 205,6, iar masa muonului 206,768 me. În structura sa de 207 masoni, cel central determină sarcina ±e și spinul ±1/2, iar 206 se anulează reciproc. Pionii, după cum a fost postulat de I. Dmitriev, sunt formați din electroni și pozitroni „biaxiali” (spin = 0, sarcină +/-, masa me). În mediul SPIRIT, bosonii cu o masă de 2/3 me ar trebui să fie formați ca primă etapă în formarea materiei din cuante ale radiației de fond a Universului în atmosfera Soarelui. Ar trebui să existe 3/α = 411 astfel de particule într-o structură densă, iar masa lor ar trebui să fie 3/α · 2/3 me = 274 me, ceea ce corespunde pi-mezonilor (mπ = 273,210 me). Structura lor este similară cu muonii: particula din centru determină sarcina ± 2/3e și spin 0, iar cele 205 particule sunt echilibrate reciproc.

Structura protonului din muonul central și 6 pioni, ținând cont de pierderea de masă pentru legătura de schimb („nucleară”) a 6 masoni (legătura dintre muon și pioni) și 6 bosoni (legatura dintre pioni, 4). eu), își explică masa.

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

Această valoare, cu o precizie de 0,007%, corespunde masei protonilor Мр = 1836,153me. Sarcina de proton +e și spinul ±1/2 sunt determinate de masonul central+ în muonul central+. Modelul cu protoni explică toate proprietățile sale, inclusiv stabilitatea. În mediul SPIRIT, interacțiunea particulelor materiale are loc ca urmare a rezonanței „norilor” mediului asociat acestora (coincidență de formă și frecvență). Protonul este stabil, deoarece este protejat de particulele materiale și cuante de un înveliș de pioni având un câmp de undă diferit.

Masa protonului este de 1836,153 me, iar masa neutronului este de 1838,683 me. Compensarea sarcinii protonului, prin analogie cu atomul de hidrogen, va furniza un electron pe o orbită de undă în planul său ecuatorial („o axă de rotație”), iar „rotația sa biaxială” se dovedește a fi „proprie” în nor de pioni. Să adăugăm 2 bosoni în pioni opuși ai neutronului; ele compensează impulsul orbital, iar masa neutronului va fi de 1838,486 mi. Această structură explică masa neutronului (diferența de 0,01%), absența unei sarcini și, cel mai important, forțele „nucleare”. Bosonul „extra” este slab legat în structură și asigură o conexiune „de schimb”, ocupând un „vacant” în pionul vecin al protonului cu frecvența nucleară, deplasează un alt boson revenind la neutron. Bosonii „extra” din neutron sunt „cele două brațe” ale sale care țin nucleele împreună.

Neutronul din nucleele elementelor asigură stabilitatea nucleelor ​​și el însuși este „salvat” în nucleu de la degradare (T1 / 2 \u003d 11,7 min.), Motivul pentru care este „punctele sale slabe”: orbita lui electronul și prezența în „învelișul de pion” a doi din șase pioni conform bosonului „extra”.

Oamenii de știință din secolul al XX-lea au venit cu zeci de teorii și sute de particule „elementare”, dar nu au putut explica structura atomilor, iar Natura avea nevoie de doar două astfel de particule pentru a crea doi nucleoni, iar dintre ele 92 de elemente și a construi întregul material. LUME!!!

Structura alfa a nucleelor ​​atomice

Izotopii tuturor elementelor cele mai comune în natură au un număr par de neutroni (cu excepția 4Be5 și 7N7). În total, din 291 de izotopi stabili, 75% au un număr par de neutroni și doar 3% au nuclee par-impare. Aceasta indică o preferință pentru legătura unui proton cu doi neutroni, absența legăturilor proton-proton și „independența de încărcare a forțelor nucleare”. Cadrul nucleelor ​​este format din legături neutron-proton, unde fiecare neutron poate reține 2 protoni prin schimbul a doi bosoni (de exemplu, 2He1). În nucleele grele, numărul relativ de neutroni crește, întărind cadrul nucleului.

Argumentele de mai sus și principiul organizării sistematice a materiei într-un mediu nematerial ne permit să propunem un model de „construcție bloc” a structurii nucleelor ​​de elemente, în care „blocul” este nucleul atomului de heliu. - particulă alfa. Heliul este principalul element al nucleosintezei cosmologice, iar în ceea ce privește abundența în Univers, este al doilea element după hidrogen. Particulele alfa sunt structura optimă a două perechi de nucleoni legați ferm. Aceasta este o structură sferică foarte compactă, strâns conectată, care poate fi reprezentată geometric ca o sferă cu un cub înscris în ea cu noduri în diagonale opuse de 2 protoni și 2 neutroni. Fiecare neutron are două legături „de schimb nuclear” cu doi protoni. Cuplarea electromagnetică a apropierii unui neutron cu protoni este asigurată de un electron orbital în structura sa (confirmare: momente magnetice: μ (p) \u003d 2,793 μN, μ (n) \u003d -1,913 μN, unde μN este Bohr magneton nuclear).

Presupusa respingere „Coulomb” a protonilor nu contrazice abordarea lor. Explicația pentru aceasta, precum și în structurile muonilor din masoni, constă în înțelegerea „sarcinii” ca o proprietate integrală a masei unei particule - mișcarea mediului SPIRIT asociată cu mișcarea ondulatorie a masei. , exprimată ca forță în acest mediu (unitatea de sarcină poate fi un coulomb2 - o forță înmulțită cu suprafața). Cele două tipuri de sarcini +/- sunt direcția de rotație stânga și dreapta. Când doi protoni se apropie în plan ecuatorial, mișcarea mediului „capturat” va fi opusă, iar la apropierea „de la poli”, aceasta are loc într-o singură direcție, contribuind la apropiere. Abordarea particulelor este limitată de interacțiunea învelișurilor lor „câmp” corespunzătoare lungimii de undă „Compton”: λК(р) = 1,3214 10-15 m, și λК(n) = 1,3196 10-15 m. de neutron, forțele de schimb de bosoni („nucleare”) dintre ele acționează la o astfel de distanță.

Structurile nucleelor ​​din particulele alfa sunt formate cu un volum minim și o formă apropiată de sferică. Structura particulelor alfa le permite să se combine prin ruperea unei legături de schimb de bosoni n-p și formând două legături n-p și p-n cu o particulă alfa vecină. Cu orice număr de protoni în nucleu, se formează un singur câmp sferic, a cărui intensitate este aceeași ca și când sarcina ar fi concentrată în centru (regula Ostrogradsky-Gauss). Formarea unui singur câmp al nucleului este confirmată de structura undelor orbitale a atomilor, unde toate orbitele s, p, d, f formează învelișuri sferice.

Construirea nucleelor ​​de elemente din particule alfa are loc sistematic, secvenţial în fiecare perioadă pe baza nucleului elementului anterior. În nucleele cu un număr par de protoni, legăturile sunt echilibrate; apariția unui proton suplimentar în structura atomului următor nu este posibilă. În nucleele atomilor după oxigen, adăugarea unui proton are loc conform schemei (n-p-n). O succesiune clară de formare a structurilor în conformitate cu perioadele și seriile din tabelul D.I. Mendeleev - confirmarea validității modelului propus de nuclee și servește drept confirmare a gândirii lui V.I. Vernadsky despre „succesiunea atomilor”: „Procesul de impermanență regulată a atomilor are loc inevitabil și irezistibil... Luând istoria oricărui atom în timpul cosmic, vedem că la anumite intervale de timp, imediat, în salturi egale, în direcția vectorului polar al timpului, acesta trece într-un alt atom, un alt element chimic. Diagramele nucleelor ​​primelor perioade ale atomilor sunt prezentate în tabel. unu.

tabelul 1

Structura estimată a nucleelor ​​(proiecție plată) ai izotopilor principali ai atomilor stabili din particulele alfa (α), protonii (p) și neutronii (n): pAn

							nnaαααααααnn

	nnaαααααααnn		nnαααnnanααααnn nnααnαααnααnn nααααnnanαααn	nnaαααααααnn nααnnaααααnnaααn nααααnnanαααn

Următoarele perioade a 5-a și a 6-a ale elementelor pot fi modelate în mod similar, ținând cont de faptul că o creștere a numărului de protoni va necesita o creștere a numărului de neutroni atât în ​​cadrul interior al nucleelor, cât și în stratul de suprafață, conform schemei n-n.

Proiecția vizuală plată prezentată a structurii nucleelor ​​poate fi completată cu o schemă orbitală corespunzătoare perioadelor din tabelul periodic.
(Masa 2).

masa 2

Învelișuri nucleare de elemente și perioade din tabelul D.I. Mendeleev

Plicul nuclear – punct	Element de început și de sfârșit într-un rând	Numărul de elemente	Raport n/p
			Elementar	Finit
	55Cs78 -82Pb126 (83Bi126… 86Rn136)
	(87Fr136 - 92U146...).

Învelișurile sunt construite ca structura unui atom, unde învelișurile sferice ale orbitelor de electroni în fiecare perioadă sunt formate pe o rază mai mare decât în ​​perioada anterioară.

Elementele după 82Pb126 (83Bi126 T1/2 ≈1018 ani) nu sunt stabile (date între paranteze în Tabelul 2). Cele 41 de particule alfa din structura plumbului formează o sarcină electrică, care necesită încă 40-44 de neutroni pentru a menține stabilitatea nucleelor. Raportul dintre numărul de neutroni și protoni n/p> (1,5÷1,6) este limita de stabilitate pentru nucleele grele. Timpurile de înjumătățire ale nucleelor ​​după 103 „elemente” sunt secunde. Aceste „elemente” nu pot păstra structura nucleului și formează învelișul de electroni a atomului. Nu merită să cheltuiți banii și timpul oamenilor de știință pentru producția lor artificială. "Insulele stabilității" nu poate fi!

Modelul structurii alfa a nucleelor ​​explică forțele de interconectare, stabilitatea și toate proprietățile elementelor (completitudinea structurii gazelor inerte, prevalența în natură și stabilitatea specială a elementelor cu structură simetrică: O, C , Si, Mg, Ca, asemănare cu Cu, Ag, Au ...) .

Cauzele degradării „ne-spontane”.

Structurile izotopilor radioactivi nu sunt simetrice, au o pereche n-p dezechilibrata. Timpul de înjumătățire al izotopilor este cu atât mai scurt, cu atât structura lor diferă de cea optimă. Radioactivitatea izotopilor cu un număr mare de protoni se explică prin faptul că forțele de „schimb” ale neutronilor nu sunt capabile să-și mențină sarcina totală, iar dezintegrarea izotopilor cu un exces de neutroni se explică prin excesul lor pentru optim. structura. Structura alfa a nucleelor ​​face posibilă explicarea cauzelor tuturor tipurilor de dezintegrare radioactivă.

Dezintegrarea alfa. În fizica nucleară, „conform conceptelor moderne, particulele alfa se formează în momentul dezintegrarii radioactive când doi protoni și doi neutroni care se mișcă în interiorul nucleului se întâlnesc... plecarea unei particule alfa din nucleu este posibilă datorită efectului de tunel. printr-o barieră de potențial cu o înălțime de cel puțin 8,8 MeV". Totul se întâmplă întâmplător: mișcare, întâlnire, formare, un set de energie și plecare printr-o anumită barieră. În nucleele cu o structură alfa, nu există bariere pentru a scăpa. Când puterea încărcăturii totale a tuturor protonilor depășește forțele de reținere a schimbului de bosoni ale tuturor neutronilor, nucleul aruncă particula alfa, cea mai puțin legată în structură, și „întinerește” cu 2 sarcini. Apariția posibilității dezintegrarii alfa depinde de structura nucleelor. Apare la 31 de particule alfa din nucleul 62Sm84 (n/p = 1,31) și devine necesar din 84Po (n/p = 1,48).

dezintegrarea β+. În fizica nucleară, „procesul de dezintegrare β + se desfășoară ca și cum unul dintre protonii nucleului s-ar fi transformat într-un neutron, emițând un pozitron și un neutrin: 11p→ 01n + +10e + 00νe... astfel de reacții nu pot fi observate liber. proton. Cu toate acestea, pentru un proton legat în nucleu, datorită interacțiunii nucleare a particulelor, aceste reacții se dovedesc a fi posibile energetic. Explicațiile procesului de reacție, apariția unui pozitron în nucleu și o creștere a masei cu 2,5 me pentru transformarea unui proton într-un neutron, fizica a înlocuit postulatul: „procesul este posibil”. Această posibilitate este explicată de structura alfa. Să considerăm schema clasică de dezintegrare: 15P15 → 14Si16 + +10e + 00νe. În conformitate cu tabelul 1, structura izotopului stabil 15Р16 (7α-npn). Structura izotopilor
15P15 - (7α-np), dar legătura (n-p) din structură este slabă, deci timpul de înjumătățire este de 2,5 minute. Schema de dezintegrare poate fi prezentată în mai multe etape. Un proton slab legat este împins afară de sarcina nucleară, dar „prinde” neutronul particulei alfa și îl distruge cu eliberarea a 4 bozoni de legătură. Bosonii „biaxiali” nu pot exista în mediul SPIRIT și sunt transformați în masoni „triaxiali” cu momente diferite (+ și -; electroni și pozitroni) cu emisie de neutrini și antineutrini conform schemelor.
β-: (e--- + e+++ → e- -++ + ν0-) și β+: (e--- + e+++ → e+ --+ + ν0+). Pozitronul este împins în afara nucleului, iar electronul aflat pe orbită în jurul fostului proton compensează încărcătura acestuia, transformându-l într-un neutron. Schema de reacție sugerată: (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+ . Schema explică cauza și procesul de dezintegrare, modificarea masei particulelor și presupune emisia a 2 impulsuri: un neutrin și un antineutrin.

β- -degradare. „Deoarece electronul nu zboară din nucleu și nu scapă din învelișul atomului, s-a presupus că electronul β se naște ca urmare a proceselor care au loc în interiorul nucleului...” . Există o explicație! Un astfel de proces este tipic pentru nucleele care au în structura lor un număr de neutroni mai mare decât cel al izotopilor stabili ai acestui element. Structura nucleului următorului izotop după nucleul cu structura uniformă formată crește într-un „bloc” n-p-n, iar izotopul următor în masă după acesta conține încă un neutron „nu foarte de prisos”. Un neutron poate „scăpa” rapid un electron orbital, devenind un proton, și poate forma o structură alfa: npn + (n→p) = npnp = α. Electronul și antineutrino transportă excesul de masă și energie, iar sarcina nucleului crește cu unu.

ε-captură. Cu o lipsă de neutroni pentru o structură stabilă, sarcina în exces de protoni atrage și captează un electron dintr-una dintre învelișurile interioare ale atomului, emițând neutrini. Protonul din nucleu se transformă într-un neutron.

Concluzie

Modelul prezentat al structurii alfa a nucleelor ​​elementelor face posibilă explicarea modelelor de formare a nucleelor, stabilitatea acestora, cauzele, etapele și bilanțul energetic al tuturor tipurilor de dezintegrare radioactivă. Structurile protonilor, neutronilor, nucleelor ​​și atomilor elementelor, confirmate de corespondența cu constantele universale, care sunt caracteristicile fizice ale mediului SPIRIT, explică toate proprietățile și toate interacțiunile. Fizica nucleară și atomică modernă nu sunt capabile de acest lucru. Este necesară revizuirea conceptelor de bază: de la postulate la înțelegere.

Link bibliografic

Polyakov V.I. STRUCTURA NUCLEILOR ATOMILOR ŞI CAUZELE RADIOACTIVITĂŢII // Succesele ştiinţelor naturii moderne. - 2014. - Nr. 5-2. - P. 125-130;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=33938 (data accesului: 27/02/2019). Vă aducem la cunoștință jurnale publicate de editura „Academia de Istorie Naturală”

cele mai simple modele sintactice ale unei limbi date, care stau la baza activității de vorbire în sensul că utilizatorii unei limbi date supun aceste modele la diverse transformări în funcție de cerințele contextului acesteia.

• - imagini simplificate ale structurii nucleului atomic, permițând soluții matematice simple, analitice la problema determinării diferitelor mărimi care îl caracterizează ...
• - transformări ale nucleelor ​​atomice datorită interacțiunilor lor cu particulele elementare sau între ele...

  Începuturile științelor naturale moderne

• - muniție, al cărei efect dăunător se bazează pe utilizarea energiei unei explozii nucleare. Acestea includ focoase nucleare de rachete și torpile, bombe nucleare, obuze de artilerie, încărcături de adâncime, mine ...

  Dicţionar de termeni militari

• Glosar de termeni juridici

• - ....

  Dicţionar enciclopedic de economie şi drept

• - conform definiției Legii federale „Cu privire la utilizarea energiei atomice” din 20 octombrie 1995, „materiale care conțin sau sunt capabile să reproducă substanțe nucleare fisionabile”...

  Big Law Dictionary

• - snurps, ARN nuclear mic - ARN nuclear mic Un grup extins de ARN nucleari mici asociat cu ARN nuclear heterogen , fac parte din granulele mici de ribonucleoproteine ​​ale nucleului...
• - Vezi nucleare mici...

  Biologie moleculară și genetică. Dicţionar

• - accidente care au loc la centralele nucleare. În timpul unui accident nuclear, contaminarea radioactivă a mediului crește brusc...

  Dicționar ecologic

• - transformarea atomilor nucleelor ​​la ciocnirea cu alte nuclee, particule elementare sau cuante gamma. Când nucleele grele sunt bombardate cu altele mai ușoare, se obțin toate elementele transuraniu...

  Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

• - „... materiale nucleare - materiale care conțin sau sunt capabile să reproducă substanțe nucleare fisionabile;...” Sursa: Legea federală din 21 noiembrie...

  Terminologie oficială

• - metode aproximative de descriere a unor proprietăți ale nucleelor, bazate pe identificarea nucleului cu un alt sistem fizic, ale cărui proprietăți sunt fie bine studiate, fie susceptibile de o simplă teoretică...
• - reacții de transformare a nucleelor ​​atomice la interacțiunea cu particulele elementare, p-quanta sau între ele. Studiat pentru prima dată de Ernest Rutherford în 1919...

  Dicționar enciclopedic mare

• - cele mai simple construcții sintactice ale unei limbi date, în care obiectele sunt desemnate prin substantive, procesele prin verbe, iar semnele prin adjective și adverbe, din care, printr-o serie de transformări, se formează...

  Dicţionar de traducere explicativă

• - Cele mai simple modele sintactice, care stau la baza activității de vorbire, deoarece sunt folosite pentru diverse transformări în funcție de cerințele contextului...

  Dicţionar de termeni lingvistici

• - 1) o direcție bazată pe categorii gramaticale și concepte corelate cu trăsăturile semantice...

  Metode de cercetare și analiză de text. Dicţionar-referinţă

„structuri nucleare” în cărți

Eurorachete nucleare

Din cartea Purely Confidential [Ambasador la Washington sub șase președinți americani (1962-1986)] autor Dobrynin Anatoly Fedorovich

Robinsons nucleari

Din cartea Bomb. Secretele și pasiunile lumii interlope atomice autor Pestov Stanislav Vasilievici

Robinsons nucleari La sfârșitul anilor 50, Hrușciov era foarte interesat de un proiect propus de inginerii militari. Esența sa a fost crearea de insule artificiale în largul coastei atlantice a Statelor Unite. S-a gândit așa: într-o noapte întunecată de hoți, nave puternice de marfă uscată își fac drum spre

98. Studierea structurii interne a relațiilor, compararea structurii relațiilor din diferite seturi

Din cartea Analiza economică. fițuici autor Olshevskaya Natalya

98. Studierea structurii interne a legăturilor, compararea structurii legăturilor în diferite seturi

Ambiția nucleară

Din cartea Treziți-vă! Supraviețuiește și prosperă în viitorul haos economic autorul Chalabi El

Ambiții nucleare În a doua jumătate a anului 2003, lumea a aflat că programul de îmbogățire a uraniului al Iranului era mai avansat decât se credea anterior și că în câțiva ani Iranul va deveni o armă nucleară. Să cităm cuvintele unui oficial american implicat în

Vânzări nucleare

Din cartea Infobusiness la capacitate maximă [Dublarea vânzărilor] autor Parabellum Andrei Alekseevici

Nuclear Sales Japan testează în prezent un model interesant. O companie care a făcut cercetări despre clienți are o mulțime de contracte cu diverse firme care au nevoie de feedback de la publicul țintă. Au deschis un magazin pentru lucruri gratuite -

„VALIZE NUCLARE”

Din cartea Necunoscut, respins sau ascuns autor Țareva Irina Borisovna

„VALIZE NUCLARE” Este mai tare decât celebrele „valize cu dovezi compromițătoare”! Un scandal fără grabă, de lungă durată, se desfășoară în jurul așa-ziselor „valize nucleare.” Totul a început cu o declarație senzațională făcută de fostul secretar al Securității. Consiliul Federației Ruse.

1.3. Metodologie pentru studiul elementelor structurii tehnologiei și analiza parametrilor structurii progresului

Din cartea Filosofia intelectului idealismului real autor Kutolin Serghei Alekseevici

1.3. Metodologie pentru studiul elementelor structurii tehnologiei și analiza parametrilor structurii progresului

2. Inter-limită, sau intra-limită, adică structuri intermediare, sau structuri în sensul propriu al cuvântului

Din cartea Results of Millennium Development, Vol. I-II autor Losev Alexey Fiodorovich

2. Inter-limită sau intra-limită, adică structuri intermediare sau structuri în sensul propriu al cuvântului. Este clar că structurile de acest fel sunt tocmai acele structuri așa cum sunt înțelese de obicei. Cu toate acestea, această specificitate antică trebuie observată aici,

REACȚII NUCLARE

Din cartea Energie atomică pentru scopuri militare autor Smith Henry Dewolf

REACȚII NUCLARE METODE DE BOMBARDARE NUCLARE1.40. Cockcroft și Walton au produs protoni de energie suficient de mare prin ionizarea gazului de hidrogen și apoi accelerarea ionilor cu o instalație de înaltă tensiune cu un transformator și un redresor. O metodă similară poate

ACCIDENTE NUCLARE

Din cartea Urgențe în marina sovietică autor Cherkashin Nikolai Andreevici

ACCIDENTE NUCLARE

JOCURI NUCLARE

Din cartea KGB - CIA - Izvoare secrete ale perestroika autor Shironin Viaceslav Sergheevici

JOCURI NUCLARE S-a documentat că SUA au dezvoltat două noi scenarii în plus față de planul vechi de o sută de ani. După ce a aruncat bombe atomice asupra Japoniei și a investigat consecințele atacurilor atomice asupra mediului, Statele Unite au elaborat planuri pentru astfel de lovituri împotriva

muniții nucleare

TSB

Muniții nucleare Muniții nucleare, focoase de rachete, torpile, bombe de aviație (de adâncime), focuri de artilerie, mine terestre cu încărcături nucleare. Proiectat pentru a lovi diverse ținte, a distruge fortificații, structuri și alte sarcini. Acțiune Da. bazat

modele nucleare

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (OTRAVĂ) a autorului TSB

Obuze nucleare

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (OTRAVĂ) a autorului TSB

Reacții nucleare

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (OTRAVĂ) a autorului TSB

Introducere
Capitolul 1. Structura și chimia nucleului celular. Deschiderea miezului. Robert Brown
1.1. Nucleul de interfaza
1.2. operele lui Flemming
1.3. Nucleoli
1.4. membrana nucleara
1.5. Carioplasma
1.6. Cromatina
capitolul 2
2.1. Nucleul este o componentă esențială a celulei
2.2. Structura funcțională a nucleului
2.3. Rolul structurilor nucleare în viața celulei
2.4. Valoarea ADN-ului de vârf
Bibliografie

INTRODUCERE

Nucleul celular este centrul de control al activității vitale a celulei. Din schema generală a sintezei proteinelor, se poate observa că punctul de plecare de la care începe fluxul de informații pentru biosinteza proteinelor în celulă este ADN-ul. În consecință, ADN-ul este cel care conține înregistrarea primară a informațiilor care trebuie păstrate și reproduse din celulă în celulă, din generație în generație. Atingând pe scurt problema locului de stocare a informațiilor genetice, și anume, localizarea ADN-ului într-o celulă, putem spune următoarele. Se știe de mult că, spre deosebire de toate celelalte componente ale aparatului de sinteză a proteinelor, distribuite universal în toate părțile unei celule vii, ADN-ul are o localizare specială, foarte limitată: localizarea sa în celulele organismelor superioare (eucariote) este nucleul celular.
În organismele inferioare (procariote) care nu au un nucleu celular bine format - bacterii și alge albastre-verzi - ADN-ul este, de asemenea, separat de restul protoplasmei printr-una sau mai multe formațiuni nucleoide compacte. În deplină concordanță cu aceasta, nucleul eucariotelor sau nucleoidul procariotelor a fost mult timp considerat ca un recipient pentru gene, ca un organel celular unic care controlează implementarea trăsăturilor ereditare ale organismelor și transmiterea lor în generații. Datele genetice despre „comanda unui singur om” a nucleului din celulă au fost întotdeauna combinate direct cu date biochimice despre localizarea unică a ADN-ului în nucleu.

1. STRUCTURA ȘI CHIMIA NUCLEULUI CELULAR. DESCHIDEREA NUCLEAREI. ROBERT BROWN

Termenul „nucleu” a fost folosit pentru prima dată de Brown în 1833 pentru a desemna structurile permanente sferice din celulele vegetale. În 1831-1833, călătorul și fizicianul scoțian (descoperitorul „mișcării browniene”) Robert Brown (1773-1858) a descoperit nucleul în celulele vegetale. I-a dat numele „Nucleus”, sau „Areola”. Primul termen a devenit general acceptat și a supraviețuit până în prezent, în timp ce al doilea nu a primit distribuție și este uitat. În mod semnificativ, Brown a insistat asupra prezenței constante a unui nucleu în toate celulele vii.
Rolul și semnificația nucleului celular nu erau cunoscute la acel moment. Se credea că este „mucus condensat într-un bulgăre și, posibil, un nutrient de rezervă”. Mai târziu, aceeași structură a fost descrisă în toate celulele organismelor superioare. Vorbind despre nucleul celular, ne referim la nucleele efective ale celulelor eucariote. Nucleele lor sunt construite într-un mod complex și diferă destul de mult de formațiunile „nucleare”, nucleoizii organismelor procariote. În aceasta din urmă, nucleoizii (structuri asemănătoare nucleului) includ o singură moleculă de ADN circulară, practic lipsită de proteine. Uneori, o astfel de moleculă de ADN a celulelor bacteriene este numită cromozom bacterian sau genofor (purtător de gene).
Cromozomul bacterian nu este separat de membrane de citoplasma principală, ci este asamblat într-o zonă compactă, nucleară, un nucleoid, care poate fi văzut la un microscop cu lumină după pete speciale sau la un microscop electronic. Analizând structura și chimia nucleului celular ne vom baza pe date privind nucleii celulelor eucariote, comparându-le constant cu nucleii procariotelor. Nucleul celular, de obicei unul pe celulă (există exemple de celule multinucleate), constă dintr-o înveliș nuclear care îl separă de citoplasmă, cromatină, nucleol și carioplasmă sau seva nucleară. Aceste patru componente principale se găsesc practic în toate celulele care nu se divizează ale organismelor eucariote unicelulare sau multicelulare.

1.2. LUCRĂRILE LUI FLEMMING

Până la un timp, rolul nucleului în diviziunea celulară a rămas incert. Acest lucru s-a datorat probabil dificultății de a-l observa. Într-o celulă vie, nucleul, de regulă, poate fi văzut numai cu o creștere semnificativă la un microscop cu lumină obișnuită. Un nucleu în proces de fisiune este și mai greu de observat. Coloranții cu anilină colorează diferit nucleul, citoplasma și peretele celular și, prin urmare, facilitează recunoașterea acestor structuri.
Coloranții de anilină sunt sintetizați artificial, iar tehnica de preparare a acestora nu a fost cunoscută până la mijlocul secolului al XIX-lea. Coloranții naturali pe care biologii i-au folosit în trecut nu au colorat întotdeauna nucleele suficient de bine pentru a le distinge de restul celulei. Din nou, progresele viitoare au depins de dezvoltarea unor metode de cercetare adecvate. La acea vreme nu lipseau microscoape bune, dar nu se știa cum să proceseze celulele pentru a vedea cât mai multe structuri celulare. De menționat că nimeni nu știa dacă coloranții cu anilină ar fi mai buni în acest scop decât cei naturali.
Când în anii 1860 chimiștii au primit coloranți cu anilină, cineva a încercat la întâmplare să le folosească pentru a colora secțiuni subțiri de țesut vegetal și animal. În 1879, biologul german Walter Flemming a folosit diferiți coloranți de anilină și lentile acromatice. Colorând celulele și examinându-le la microscop cu lentile acromatice, el a urmărit comportamentul nucleului în timpul diviziunii celulare. În cartea sa Cellular Matter, Nucleus and Cell Division sunt descrise rezultatele observațiilor asupra diviziunii celulare, iar descrierile sunt foarte apropiate de cele moderne.
Deoarece cromozomii sunt ca firele, Flemming a decis să numească acest proces mitoză (cuvântul grecesc pentru „fir”). Strict vorbind, mitoza se referă doar la procesul de duplicare nucleară. Formarea plăcii celulare în celulele vegetale și șanțul celular în celulele animale sunt diviziuni ale citoplasmei.
Ar fi greșit să credem că Flemming este singurul descoperitor al fenomenului mitozei. Înțelegerea întregii secvențe a procesului de mitoză a depins de mulți oameni de știință care au lucrat la această problemă în toți anii precedenți. Una dintre principalele dificultăți în studierea evenimentelor care au loc în celulă a fost că celulele au murit în timpul procesului de colorare. Aceasta înseamnă că celula este studiată numai după ce activitatea vitală din ea a încetat. Din această imagine „oprită în mișcare”, Flemming și alți cercetători au recreat ceea ce se întâmplă în celulele vii. Este aproximativ același lucru cu recrearea funcționării unei fabrici dintr-o serie de instantanee luate la intervale de timp diferite. În esență, asta a făcut Flemming. Alți oameni de știință, bazându-se pe munca lui Fleming, au identificat în cele din urmă relația cromozomilor cu ereditatea și evoluția.
Așa se dezvoltă știința: succesul nu depinde de descoperirile întâmplătoare ale oamenilor de știință „gigant”, ci de munca minuțioasă a unui mare detașament de oameni de știință. În lumină, precum și în microscoapele cu contrast de fază, nucleul pare de obicei omogen optic: doar învelișul și unul sau mai mulți nucleoli din interior sunt vizibili. Uneori se găsesc și granule și bulgări mici. Este mai puțin frecvent observarea cromozomilor în celulele vii care nu se divizează. Rețeaua fină de cromatină este clar vizibilă numai după fixarea și colorarea celulei cu coloranți bazici.
Studiile nucleului pe preparate fixate și colorate au arătat că imaginea sa microscopică este aproape independentă de metoda de preparare. Structura fină a nucleului se păstrează cel mai bine atunci când este fixată cu tetroxid de osmiu. Alți fixativi general acceptați fac posibilă distingerea membranei nucleare, a nucleolului, a structurilor cromatinei sub formă de bulgări și fire și a masei necolorate dintre ele - nucleoplasma de pe preparat.
Structurile cromatinei sunt situate într-un mediu acromatic mai lichid; ele pot fi dense sau libere, asemănătoare cu bule. La unele obiecte, după fixare, cromatina nu formează o rețea nucleară pronunțată, ci este concentrată în nucleu sub formă de aglomerări mari, numite cromocentri, sau procromozomi. În nucleele de acest tip, toată cromatina este concentrată în cromocentri.

1.3. NUCLELUL

Conform studiilor microscopice electronice, nucleolii sunt lipsiți de orice membrană. Substanța lor constă în principal din filamente submicroscopice și nucleoplasmă. Nucleolii pot fi observați folosind tehnici speciale de colorare, precum și în nucleele unor celule vii folosind un microscop cu contrast de fază sau un condensator de câmp întunecat.
Pe micrografiile electronice, două zone sunt adesea vizibile în nucleoli: cea centrală este omogenă, iar cea periferică este construită din filamente granulare. Aceste granule seamănă cu ribozomii, dar diferă de ei prin densitatea și dimensiunea lor mai mică. Nucleolii sunt bogați în proteine ​​(80-85%) și ARN (aproximativ 15%) și servesc ca centre activi pentru sinteza ARN-ului ribozomal. În conformitate cu aceasta, componenta principală a nucleolului este ADN-ul nucleolar, care aparține organizatorului nucleolilor unuia dintre cromozomi.
Conținutul de ARN fluctuează semnificativ, în funcție de intensitatea metabolismului în nucleu și citoplasmă. Nucleolii nu sunt prezenți permanent în nucleu: apar în telofaza mijlocie a mitozei și dispar la sfârșitul profezei. Se crede că, pe măsură ce sinteza ARN-ului scade în profaza medie, nucleolul se slăbește și subparticulele de ribozom formate în nucleoplasmă sunt eliberate în citoplasmă. Când nucleolul dispare în timpul mitozei, proteinele sale, ADN și ARN, devin baza matricei cromozomiale, iar mai târziu se formează una nouă din materialul vechiului nucleol.
S-a stabilit o legătură între nucleoli și cromozomii care au sateliți, astfel încât numărul de nucleoli corespunde numărului de cromozomi satelit. Nucleolonemii se păstrează pe tot parcursul ciclului de diviziune celulară și în telofază se deplasează de la cromozomi la un nou nucleol.

1.4. MEMBRANA NUCLEARA

Nucleul celular nedivizat este închis într-o înveliș dens și elastic, care se dizolvă și este restabilit în procesul de diviziune celulară. Această formare este clar vizibilă numai pe unele obiecte, de exemplu, în nucleele gigantice ale celulelor mucusului de aloe, grosimea membranei ajunge la 1 micron. La microscopul cu lumină, structura membranei nucleare poate fi observată numai în celulele plasmolizate, fixate și colorate.
Un studiu detaliat al membranei nucleare a devenit posibil odată cu apariția microscopiei electronice. Studiile au arătat că prezența unei membrane nucleare este caracteristică tuturor celulelor eucariote. Este format din două membrane elementare de 6-8 nm grosime fiecare - externă și internă, între care se află un spațiu perinuclear cu o lățime de 20 până la 60 nm. Este umplut cu enchilemă, un lichid asemănător serului cu o densitate scăzută de electroni.
Deci, membrana nucleară este o pungă goală care separă conținutul nucleului de citoplasmă și constă din două straturi: stratul exterior limitează spațiul perinuclear din exterior, adică din partea laterală a citoplasmei, cel interior - de la în interior, adică din partea nucleului. Dintre toate componentele membranei intracelulare, nucleul, mitocondriile și plastidele au o structură similară a membranei.
Structura morfologică a fiecărui strat este aceeași cu membranele interioare ale citoplasmei. O trăsătură distinctivă a membranei nucleare este prezența porilor în ea - perforații rotunjite formate la joncțiunea membranelor nucleare exterioare și interioare. Dimensiunile porilor sunt destul de stabile (30–100 nm în diametru), în timp ce numărul lor este variabil și depinde de activitatea funcțională a celulei: cu cât procesele sintetice sunt mai active în ea, cu atât mai mulți pori pe unitate de suprafață a nucleului celular.
S-a constatat că numărul de pori crește în timpul perioadei de reconstrucție și creștere a nucleului, precum și în timpul replicării ADN-ului. Una dintre cele mai mari descoperiri făcute de microscopia electronică este relația strânsă dintre învelișul nuclear și reticulul endoplasmatic. Deoarece învelișul nuclear și firele reticulului endoplasmatic comunică între ele în multe locuri, spațiul perinuclear trebuie să conțină același fluid asemănător serului ca și cavitățile dintre membranele reticulului endoplasmatic.
La evaluarea rolului funcțional al învelișului nuclear este de mare importanță problema permeabilității sale, care determină procesele de schimb între nucleu și citoplasmă în legătură cu transmiterea informațiilor ereditare. Pentru a înțelege corect interacțiunile nuclear-citoplasmatice, este important să știm cât de permeabilă este învelișul nuclear la proteine ​​și alți metaboliți. Experimentele arată că învelișul nuclear este ușor permeabil la molecule relativ mari. Astfel, ribonucleaza, o enzimă care hidrolizează acidul ribonucleic fără a elibera acid fosforic liber, are o greutate moleculară de aproximativ 13.000 și pătrunde foarte repede în nucleu.
Chiar și în rădăcinile fixate printr-o metodă de congelare modificată, se poate observa că colorarea nucleolului este suprimată în toate celulele încă de la 1 oră după tratamentul cu ribonuclează.

1.5. carioplasmă

Carioplasma (sucul nuclear, nucleoplasma) este principalul mediu intern al nucleului, ocupă întregul spațiu dintre nucleol, cromatină, membrane, tot felul de incluziuni și alte structuri. Carioplasma sub un microscop electronic arată ca o masă omogenă sau cu granulație fină, cu o densitate scăzută de electroni. Conține ribozomi, microcorpi, globuline și diverse produse metabolice în stare suspendată.
Vâscozitatea sucului nuclear este aproximativ aceeași cu vâscozitatea substanței principale a citoplasmei. Aciditatea sucului nuclear, determinată prin microinjecție de indicatori în nucleu, s-a dovedit a fi puțin mai mare decât cea a citoplasmei.
În plus, sucul nuclear conține enzime implicate în sinteza acizilor nucleici din nucleu și ribozomi. Sucul nuclear nu este colorat cu coloranți de bază, de aceea se numește substanță acromatică sau cariolimfă, spre deosebire de zonele care pot fi colorate - cromatina.

1.6. CROMATINA

Termenul „cromozom” este folosit în legătură cu molecula de acid nucleic, care este depozitarul informațiilor genetice ale unui virus, celule procariote sau eucariote. Cu toate acestea, inițial cuvântul „cromozom” (adică „corp colorat”) a fost folosit într-un sens diferit - pentru a se referi la formațiuni dens colorate din nucleele eucariote, care puteau fi observate la microscop cu lumină după ce celulele au fost tratate cu un colorant.
Cromozomii eucarioți, în sensul original al cuvântului, arată ca niște structuri clar definite numai imediat înainte și în timpul mitozei, procesul de diviziune nucleară în celulele somatice. În celulele eucariote aflate în repaus, care nu se divizează, materialul cromozomial, numit cromatină, arată neclar și pare să fie distribuit aleatoriu în întregul nucleu. Cu toate acestea, pe măsură ce celula se pregătește pentru divizare, cromatina se condensează și se adună într-un număr de cromozomi bine definiti, caracteristici speciei.
Cromatina a fost izolată din nuclee și analizată. Este alcătuit din fibre foarte subțiri care conțin 60% proteine, 35% ADN și probabil 5% ARN. Fibrele cromatinei din cromozom sunt pliate și formează mulți noduli și bucle. ADN-ul din cromatina este foarte strâns legat de proteine ​​numite histone, a căror funcție este de a împacheta și organiza ADN-ul în unități structurale - nucleozomi. Cromatina conține, de asemenea, o serie de proteine ​​nonhistone. Spre deosebire de eucariote, cromozomii bacterieni nu conțin histone; conțin doar o cantitate mică de proteine ​​care favorizează formarea de bucle și condensarea (densificarea) ADN-ului.

capitolul 2

2.1. NUCLEUL - O COMPONENTA ESENTIALA A CELULEI

Chiar și la sfârșitul secolului trecut, s-a dovedit că fragmentele lipsite de nucleu, tăiate dintr-o amibă sau ciliat, mor după un timp mai mult sau mai puțin scurt. Experimente mai detaliate au arătat că amibele enucleate trăiesc, dar la scurt timp după operație încetează să mănânce și să se miște, iar după câteva zile (până la o săptămână) mor. Dacă nucleul este transplantat într-o celulă enucleată anterior, procesele activității normale ale vieții sunt restabilite și după un timp ameba începe să se dividă.
Ouăle de arici de mare, lipsite de nucleu, se divid atunci când sunt stimulate la dezvoltarea partenogenetică, dar mor și în cele din urmă. Experimente deosebit de interesante au fost efectuate pe marile alge acetabulare unicelulare. După îndepărtarea nucleului, alga nu numai că trăiește, dar poate și reface zonele nenucleare pentru o anumită perioadă. În consecință, în absența unui nucleu, capacitatea de a se reproduce este în primul rând afectată și, deși viabilitatea este păstrată de ceva timp, în cele din urmă o astfel de celulă moare inevitabil.
conținutul fragmentului nuclear și liber nuclear în mediul cu precursorul radioactiv al ARN - 3H-uridină a arătat că nu există sinteză de ARN în fragmentul liber nuclear. Sinteza proteinelor continuă de ceva timp datorită ARN-ului informațional și ribozomilor formați mai devreme, până când nucleul este îndepărtat. Poate cea mai frapantă ilustrare a rolului nucleului este oferită de eritrocitele de mamifere nenucleare. Acesta este un experiment stabilit de natura însăși.
La maturizare, eritrocitele acumulează hemoglobină, apoi aruncă nucleul și trăiesc și funcționează în această stare timp de 120 de zile. Nu se pot reproduce și în cele din urmă mor. Cu toate acestea, celulele care tocmai au ejectat nucleul, așa-numitele reticulocite, continuă în continuare sinteza proteinelor, dar nu mai sintetizează ARN. În consecință, îndepărtarea nucleului atrage după sine încetarea pătrunderii în citoplasmă a noilor ARN care sunt sintetizați pe molecule de ADN localizate în cromozomii nucleului. Totuși, acest lucru nu împiedică ARN-ul mesager deja existent în citoplasmă să continue să sintetizeze proteine, ceea ce se observă în reticulocite. Apoi, când ARN-ul se descompune, sinteza proteinelor se oprește, dar eritrocitul continuă să trăiască mult timp, îndeplinindu-și funcția, care nu este asociată cu consumul intensiv de proteine.
Ovulul de arici de mare, lipsit de nucleu, continuă să trăiască și se poate diviza datorită faptului că în timpul oogenezei au stocat o cantitate semnificativă de ARN, care continuă să funcționeze. ARN-ul mesager din bacterii funcționează câteva minute, dar într-un număr de celule de mamifere specializate persistă o zi sau mai mult.
Datele obținute despre acetobularia stau oarecum deoparte. S-a dovedit că morfogeneza părții îndepărtate este determinată de nucleu, dar viața piesei este asigurată de ADN, care este conținut în cloroplaste. ARN-ul mesager este sintetizat pe acest ADN, care, la rândul său, asigură sinteza proteinelor.

2.2. STRUCTURA FUNCTIONALA A NUCLEULUI

În studiul organizării structurale-biochimice a aparatului nuclear al diferitelor celule, studiile citologice comparative joacă un rol important, în care atât abordarea tradițională evolutiv-istoric, cât și comparațiile citologice comparative ample ale organizării aparatului nuclear ale diferitelor soiuri de celule. sunt utilizate. Direcția evolutiv-istoric în aceste studii este de o importanță deosebită, deoarece aparatul nuclear este structura celulară cea mai conservatoare - structura responsabilă de stocarea și transmiterea informațiilor genetice.
Un studiu citologic larg comparativ al aparatului nuclear din acele celule care, parcă, se abate brusc de la nivelul obișnuit (tipic) de organizare (ovocite, spermatozoizi, eritrocite nucleare, ciliați etc.) și utilizarea datelor obținute folosind Metodele biologice moleculare și citologice din științele speciale care se ocupă de nivelul de organizare celular (citologie privată, protozoologie etc.) au permis dezvăluirea o mulțime de trăsături interesante ale organizării aparatului nuclear care au o semnificație citologică generală.
Ca parte a aparatului nuclear al celulelor eucariote, se pot distinge o serie de subsisteme, locul central printre care este ocupat de un set de cromozomi de interfaza sau ADN-ul nucleului. Ele conțin tot ADN-ul nucleului, care se află într-o relație foarte complexă cu proteinele cromatinei, care, la rândul lor, sunt împărțite în proteine ​​structurale, funcționale și reglatoare.
Al doilea și foarte important subsistem al aparatului nuclear este matricea nucleară, care este un sistem de proteine ​​fibrilare care îndeplinesc atât o funcție structurală (scheletică) în organizarea topografică a tuturor componentelor nucleare, cât și o funcție de reglare în organizarea proceselor de replicare, transcrierea, maturarea (prelucrarea) si miscarea produselor.transcrierea in interiorul si in afara nucleului. Aparent, matricea proteică are o natură dublă: unele dintre componentele sale asigură în principal funcția scheletică, altele - de reglare și de transport.
Împreună cu anumite secțiuni ale ADN-ului cromatinei, proteinele matricei nucleare (funcționale și structurale) formează baza nucleolului. Proteinele matricei structurale participă, de asemenea, la formarea aparatului de suprafață al nucleului. Aparatul superficial al nucleului ocupa, atat structural cat si functional, o pozitie intermediara intre aparatul metabolic al citoplasmei si nucleu. Membranele și cisternele membranei nucleare sunt de fapt o parte specializată a întregului sistem membranar al citoplasmei.
Structurile specifice ale aparatului de suprafață al nucleului, care joacă un rol important în implementarea funcției sale principale - asigurarea interacțiunii dintre nucleu și citoplasmă, sunt complexe de pori și o placă densă submembrană, care se formează cu ajutorul matricei nucleare. proteine. În cele din urmă, ultimul subsistem al aparatului nuclear este carioplasma. Aceasta este o fază exterioară fără structură a aparatului nuclear, similară hialoplasmei, care creează un micromediu specific structurilor nucleare, care asigură funcționarea normală a acestora.
Carioplasma este în interacțiune constantă cu hialoplasma prin sistemul de complexe de pori și membrane ale învelișului nuclear.

2.3. ROLUL STRUCTURILOR NUCLEARE ÎN VIAȚA CELULEI

Procesele de bază asociate sintezei proteinelor sunt în principiu aceleași pentru toate formele de viață, indicând importanța deosebită a nucleului celular. Nucleul îndeplinește două grupe de funcții generale: una care vizează stocarea efectivă a informațiilor genetice, cealaltă - la implementarea acesteia, pentru a asigura sinteza proteinelor. Cu alte cuvinte, primul grup constă din procesele de menținere a informațiilor ereditare sub forma unei structuri ADN neschimbate. Aceste procese se datorează prezenței așa-numitelor enzime de reparare care elimină deteriorarea spontană a moleculelor de ADN (o rupere a unuia dintre lanțurile de ADN, o parte din deteriorarea radiațiilor), care păstrează structura moleculelor de ADN practic neschimbată într-un număr de generații de celule sau organisme.
În plus, reproducerea sau reduplicarea moleculelor de ADN are loc în nucleu, ceea ce face posibil ca două celule să obțină exact aceleași cantități de informații genetice atât calitativ, cât și cantitativ. În nuclee au loc procesele de schimbare și recombinare a materialului genetic, care se observă în timpul meiozei (încrucișarea). În cele din urmă, nucleii sunt direct implicați în distribuția moleculelor de ADN în timpul diviziunii celulare.
Un alt grup de procese celulare asigurate de activitatea nucleului este crearea aparatului propriu-zis de sinteză a proteinelor. Aceasta nu este doar sinteza, transcripția pe moleculele de ADN a diferitelor ARN-uri mesager, ci și transcrierea tuturor tipurilor de ARN-uri de transfer și ARN-uri ribozomale. În nucleul eucariotelor, formarea subunităților ribozomale are loc și prin complexarea ARN-ului ribozomal sintetizat în nucleol cu ​​proteine ​​ribozomale care sunt sintetizate în citoplasmă și transferate în nucleu. Astfel, nucleul nu este doar un recipient pentru materialul genetic, ci și un loc în care acest material funcționează și se reproduce. Prin urmare, pierderea sau încălcarea oricăreia dintre funcțiile de mai sus este dezastruoasă pentru celulă în ansamblu.
Astfel, o încălcare a proceselor de reparare va duce la o modificare a structurii primare a ADN-ului și automat la o modificare a structurii proteinelor, care va afecta cu siguranță activitatea lor specifică, care poate pur și simplu să dispară sau să se schimbe astfel încât să nu poată asigura funcții celulare. , în urma căruia celula moare. Încălcări ale replicării ADN-ului vor duce la oprirea reproducerii celulare sau la apariția celulelor cu un set inferior de informații genetice, ceea ce este și dezastruos pentru ele. Același rezultat va duce la o încălcare a distribuției materialului genetic (molecule de ADN) în timpul diviziunii celulare.
Pierderea ca urmare a deteriorării nucleului sau în cazurile de încălcare a oricăror procese de reglementare pentru sinteza oricărei forme de ARN va duce automat la oprirea sintezei proteinelor în celulă sau la încălcări grave ale acesteia. Toate acestea indică rolul principal al structurilor nucleare în procesele asociate cu sinteza acizilor nucleici și proteinelor, principalii funcționari în viața celulei.
Nucleul realizează coordonarea și reglarea complexă a proceselor de sinteză a ARN. După cum sa menționat, toate cele trei tipuri de ARN se formează pe ADN. Metodele radiografice au arătat că sinteza ARN începe în nucleu (cromatina și nucleol), iar ARN-ul deja sintetizat se deplasează în citoplasmă. Astfel, vedem că nucleul programează sinteza proteinelor, care se realizează în citoplasmă. Cu toate acestea, nucleul în sine este influențat și de citoplasmă, deoarece enzimele sintetizate în acesta intră în nucleu și sunt necesare pentru funcționarea sa normală. De exemplu, ADN polimeraza este sintetizată în citoplasmă, fără de care nu poate avea loc autoreproducția moleculelor de ADN. Prin urmare, ar trebui să vorbim despre influența reciprocă a nucleului și a citoplasmei, în care rolul dominant îi revine în continuare nucleului ca custode al informațiilor ereditare care se transmit în timpul diviziunii de la o celulă la alta.

2.4. ADN-ul VALORII LEADER

Semnificația biologică principală a aparatului nuclear este determinată de componenta sa principală - molecule gigantice de ADN capabile de replicare și transcripție. Aceste două proprietăți ale ADN-ului stau la baza celor mai importante două funcții ale aparatului nuclear al oricărei celule:

a) dublarea informațiilor ereditare și transmiterea acesteia într-un număr de generații de celule;
b) transcripția reglată a secțiunilor moleculelor de ADN și transportul ARN-ului sintetizat în citoplasma celulelor.

După natura organizării aparatului nuclear, toate celulele sunt împărțite în trei grupe: procariote, mezocariote și eucariote.
Celulele procariote se caracterizează prin absența unei membrane nucleare, plierea ADN-ului fără participarea histonelor, un tip de replicare a ADN-ului unireplicon, un principiu monocistronic de organizare a transcripției și reglarea acestuia în principal conform principiului feedback-ului pozitiv și negativ.
Celulele eucariote, dimpotrivă, se disting prin prezența unei membrane nucleare, mai precis, chiar și a unui aparat complex de suprafață al nucleului și a unui tip de replicare multi-replicon a moleculelor de ADN care formează un set de cromozomi. Ambalarea acestor molecule are loc cu ajutorul unui complex de proteine. Natura ambalajului este supusă modificărilor ciclice asociate cu trecerea celulelor fazelor regulate ale ciclului de reproducere. Procesele de transcriere a ADN-ului și reglarea acestuia la eucariote diferă semnificativ de cele la procariote.
Celulele mezocariote în organizarea aparatului nuclear ocupă, parcă, o poziție intermediară între celulele eucariote și cele procariote. Mezocariotele, ca și eucariotele, au un aparat de suprafață bine dezvoltat al nucleului. Dispunerea moleculelor de ADN în cromozomi diferă semnificativ de organizarea DNP-urilor în celulele eucariote. Mecanismele de replicare și transcripție a ADN-ului la mezocariote sunt puțin înțelese. Astfel, cele mai importante procese asociate cu statutul ereditar al organismului decurg în nucleul celular - replicare (biosinteza ADN) și transcripție.
În plus, nucleul este o sursă de proteine ​​și enzime individuale necesare activității vitale a țesuturilor diferențiate. Simultan cu fluxul de informații în celulă, se realizează un feedback pentru a asigura sinteza proteinelor: citoplasma - nucleul, adică nucleul funcționează în strânsă interacțiune cu alte părți ale celulei, combinând procesele de transport nuclear-citoplasmatic și interacțiune reglatoare cu citoplasma celulară.