नाभिक: आकृति विज्ञान, संरचना, रासायनिक संरचना, कार्य और नाभिक का महत्व

नाभिक: आकृति विज्ञान, संरचना, रासायनिक संरचना, कार्य और नाभिक का महत्व!

माइक्रोस्कोप के नीचे देखे जाने पर कोशिका की सबसे प्रमुख विशेषता केंद्रक होती है। मूल रूप से यह 1700 में ल्युवेनहोएक द्वारा लार्वेन रक्त के रक्त वाहिकाओं के केंद्र में वापस लेने वाले निकायों के रूप में पाया गया था।

ये संरचनाएं, जो नाभिक रही होंगी, जहां साधारण लेंस के साथ देखा गया था जो उनके खाली समय में उनके द्वारा पाया गया था। 1781 में फोंटाना ने एक अंडाकार की त्वचा की कोशिकाओं के अंदर समान अंडाकार शरीर का अवलोकन किया, और पूर्ण विवरण स्कॉटिश वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन द्वारा 1835 में दिया गया था।

यह उनके जीवन चक्र के दौरान किसी समय कोशिकाओं की एक लगभग सार्वभौमिक संरचना है, हालांकि संवहनी पौधों की छलनी ट्यूब और स्तनधारियों की लाल रक्त कोशिकाओं के रूप में ऐसी कोशिकाएं पूरी तरह से विभेदित होने तक अपनी नाभिक खो सकती हैं।

नाभिक समरूप नहीं है, लेकिन इसमें संरचनाओं की तरह धागे होते हैं जो कुछ साल बाद खोजे गए थे। इन संरचनाओं को एनिलिन रंजक के साथ प्राप्त किया जा सकता है जिस कारण से उन्हें क्रोमोसोम (जीआर-क्रोमा = रंग और सोमा = शरीर) के रूप में जाना जाता है। 1903 में सटन ने सबसे पहले सुझाव दिया कि वंशानुगत कारक या जीन गुणसूत्रों पर चलते हैं।

और 1871 में पहली बार इसे मिसेचर द्वारा अलग किया गया था, इसका रूपात्मक विश्लेषण साइटोप्लाज्म की तुलना में बहुत कम उन्नत था। कोसेल न्यूक्लिक एसिड की उपस्थिति को प्रदर्शित करने में सक्षम थे, और इसके लिए उन्हें 1910 में नोबेल पुरस्कार दिया गया था।

नाभिक के बिना सेल में बहुत सीमित वायदा होता है। एक नाभिक के बिना एकमात्र सामान्य पशु कोशिका प्रकार, स्तनधारी लाल रक्त कोशिका, केवल 3 से 4 महीने तक रहता है; ऑक्सीजन परिवहन में अपनी भूमिका से अलग, यह अपने चयापचय गतिविधियों में बेहद प्रतिबंधित है।

अंडे की कोशिकाएं जिनसे नाभिक को प्रायोगिक रूप से हटा दिया गया है, वे कुछ समय के लिए विभाजित हो सकती हैं, लेकिन विभाजन के उत्पाद कभी विशेष सेल प्रकारों में अंतर नहीं करते हैं, और अंततः वे मर जाते हैं। एक नाभिक के बिना टुकड़े, अमीबा या शैवाल के रूप में इस तरह के बड़े अकोशिकीय जीवों से काट दिया जाता है, एसिटाबुलरिया, अस्थायी रूप से जीवित रहते हैं, लेकिन अंततः वे तब तक मर जाते हैं जब तक कि अन्य कोशिकाओं के नाभिकों को उनमें प्रत्यारोपित नहीं किया जाता है।

नाभिक चयापचय की दीर्घकालिक निरंतरता और कोशिकाओं की क्षमता में महत्वपूर्ण रूप से उनकी संरचना और कार्य (जैसे भेदभाव) में परिवर्तन करने के लिए आवश्यक है। बड़े हिस्से में, यह प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक आरएनए के निर्माण में नाभिक की प्राथमिक भूमिका को दर्शाता है।

जब कोशिकाएं बदलती हैं, तब- नए कार्यों और संरचनाओं को नए प्रोटीन की आवश्यकता होती है। यहां तक ​​कि चयापचय और संरचना में निरंतर रहने वाली कोशिकाएं मैक्रोमोलेक्युलस के निरंतर प्रतिस्थापन (टर्नओवर) और शायद ऑर्गेनेल का प्रदर्शन करती हैं, जिसमें साइटोप्लाज्म प्रोटीन-संश्लेषण मशीनरी के कुछ अंश शामिल हैं।

आकृति विज्ञान:

आकार:

सामान्य तौर पर नाभिक गोलाकार होता है, लेकिन कोशिका के आकार और कार्य के आधार पर फ्यूसीफॉर्म, दीर्घवृत्ताकार, चपटा हो सकता है। युवा कोशिकाओं में यह अधिक बार गोलाकार और केंद्र में स्थित होता है, लेकिन विभेदित यह आकार में विस्थापित और अनियमित हो सकता है।

नाभिक को स्तंभिक उपकला और मांसपेशियों की कोशिकाओं के रूप में बढ़ाया जा सकता है। कुछ मामलों में यह अनियमित हो जाता है और अक्सर विशेष मामलों में जीवित कोशिकाओं में धीमी गति से अमीबा के परिवर्तन से गुजरना देखा जाता है, उदाहरण के लिए, उपास्थि कोशिकाओं, ल्यूकोसाइट्स या जानवरों के डिंब में।

अनियमित या अमीबॉइड रूप के नाभिक (नाभिक-एकवचन) अक्सर बहुत सक्रिय चयापचय द्वारा विशेषता कोशिकाओं में होते हैं, इस मामले में नाभिक अक्सर बड़े आकार के नहीं होते हैं, लेकिन लोब, बलिदानों के गठन से सतह की एक और अधिक वृद्धि दिखाते हैं। या सेल के माध्यम से जटिल शाखाओं के चरम मामलों में भी।

इसका एक चरम उदाहरण कुछ कीट लार्वा (लेपिडोप्टेरा और त्रिचोप्टेरा) की कताई ग्रंथियों द्वारा पेश किया जाता है, जिसमें नाभिक, मूल रूप से गोलाकार, अंत में सेल में एक बड़े क्षेत्र में पहुंचने वाले दृढ़ संकल्प के साथ भूलभुलैया के रूप में प्रकट होता है।

कुछ प्रकार की कोशिकाओं में नाभिक की सतह को अधिक या कम अलग-अलग पुटिकाओं या कैरीओमाइट्स में तोड़कर बढ़ाया जा सकता है, इस प्रकार "पॉलीमॉर्फिक" नाभिक या परमाणु घोंसला बनता है। वेसिकुलर या गोलाकार आकार के नाभिक आमतौर पर अधिकांश बहुकोशिकीय जानवरों और पौधों के ऊतक कोशिकाओं में होते हैं। बड़े पैमाने पर नाभिक जानवरों के नर जनन कोशिकाओं में आम तौर पर और कई निचले पौधों में होते हैं (कोऊकोसाइटिक पौधों जैसे कि वाउचर)।

पद:

नाभिक की स्थिति कई कारणों से निर्धारित होती है, जैसे कि सतह तनाव, रिक्तिका की स्थिति, कोशिका के विभिन्न भाग में साइटोप्लाज्म के सापेक्ष घनत्व। भ्रूण कोशिकाओं में यह लगभग हमेशा ज्यामितीय केंद्र पर कब्जा कर लेता है।

पौधों की गैर-रिक्त कोशिकाओं में भी यह साइटोप्लाज्मिक द्रव्यमान के केंद्र में होता है। वसा कोशिकाओं में, जर्दी से भरपूर अंडों में नाभिक को परिधि के संचय द्वारा परिधि की ओर मजबूर किया जाता है। ग्रंथियों की कोशिकाओं में यह बेसल स्थिति में स्थित है, दानों ने एपिकल साइटोप्लाज्म पर कब्जा कर लिया है। नाभिक की स्थिति भी कोशिका के कार्य से संबंधित है।

आकार:

1895 में Boveri ने दिखाया कि echinoderm लार्वा में नाभिक का आकार प्रत्येक शामिल गुणसूत्रों की संख्या पर निर्भर करता है। 1901 के गेट्स ने, हालांकि, यह दिखाने के लिए सबूतों को जोड़ा कि यह नियम सार्वभौमिक नहीं है। नाभिक का आकार परिवर्तनशील है, लेकिन सामान्य तौर पर यह साइटोप्लाज्म से कुछ संबंध रखता है। यह तथाकथित न्यूक्लियोप्लाज्मिक इंडेक्स (एनपी) द्वारा ओ। हर्टविगी 1906 में संख्यात्मक रूप से व्यक्त किया जा सकता है।

एनपी = वीएन / वीसी-वीएन

जहां Vn को न्यूक्लियर वॉल्यूम और Vc को सेल का वॉल्यूम माना जा रहा है।

यह एनपी इंडेक्स साइटोप्लाज्म की मात्रा और नाभिक के बीच के संबंध को दर्शाता है अर्थात यदि पूर्व बढ़ता है तो दूसरा भी बढ़ना चाहिए। कोशिका में साइटोप्लाज्म के नाभिक के आयतन के अनुपात को 'न्यूक्लियोप्लाज्मिक अनुपात' या 'कैरोप्लाज्मिक अनुपात' कहा जाता है।

संख्या:

प्रोटोप्लाज्म के किसी भी द्रव्यमान में मौजूद नाभिक की संख्या काफी हद तक द्रव्यमान के थोक पर निर्भर करती है क्योंकि सीमा के भीतर साइटोप्लाज्मिक मात्रा के लिए एक निश्चित अनुपात को पूरे सिस्टम की उचित कार्रवाई के लिए बनाए रखा जाना चाहिए।

आम तौर पर सभी कोशिकाएं एकसूत्रीय या मोनोन्यूक्लियेट होती हैं, एक कोशिका में एक नाभिक होता है, लेकिन कुछ मामलों में बिन्यूक्लिअट की स्थिति होती है, जैसे कि पेरामेकियम कॉडैटम में, यहां एक नाभिक छोटा होता है, जो कि माइक्रोन्यूक्लियर होता है जबकि बड़े को मैक्रो-या मेगन न्यूक्लियस कहते हैं। कुछ अन्य लोगों में पॉली-या मल्टीनेक्लिएट स्थिति ओपलिना, धारीदार मांसपेशी फाइबर आदि के रूप में मौजूद है।

संरचना:

केंद्रक में चार घटक होते हैं:

(1) परमाणु लिफाफा,

(2) परमाणु सैप,

(3) न्यूक्लियोलस, और

(4) क्रोमैटिन नेटवर्क।

1. परमाणु लिफाफा:

परमाणु लिफाफे ने हाल ही में बहुत जांच का आनंद लिया है। जैसा कि मानक चरण विपरीत माइक्रोस्कोप के साथ देखा जाता है, यह एक डार्क लाइन की तुलना में थोड़ा अधिक दिखाई देता है, यह रेखा साइटोप्लाज्म से परमाणु सामग्री को अलग करती है। अधिकांश कोशिकाओं में, यह टूटने और कोशिका केंद्र के रूप में सुधार और विभाजन को पूरा करने के लिए मनाया जाता है। हालांकि, कुछ शैवाल, प्रोटोजोआ और कवक में, विभाजन के दौरान टूट नहीं जाता है।

प्रकाश माइक्रोस्कोप के साथ अवलोकन से पता चलता है कि परमाणु लिफाफा नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच एक बाधा के रूप में कार्य करता है। जिस तरह से नाभिक सामग्री के प्रवाह को नियंत्रित करता है, उसका अध्ययन अभी शुरू हो रहा है। अल्ट्रा-स्ट्रक्चरल अध्ययनों से पता चलता है कि परमाणु लिफाफा वास्तव में 110 से 400 A ° चौड़े एक perinuclear अंतरिक्ष द्वारा अलग किए गए दो झिल्ली से बना है।

आंतरिक झिल्ली परमाणु क्रोमेटिन के संपर्क में प्रतीत होती है, जिसे इसकी सतह के साथ संघनित देखा जा सकता है; बाहरी झिल्ली साइटोप्लाज्मिक एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साथ निरंतर होती है और अक्सर इसकी सतह पर बंधे राइबोसोम के साथ देखी जाती है।

ईआर के साथ बाहरी झिल्ली का जुड़ाव नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच एक निरंतरता का परिणाम है। हालांकि, यह निरंतरता आंतरिक परमाणु झिल्ली की उपस्थिति के कारण पूरी नहीं होती है, जो अभी भी एक संरचनात्मक बाधा के रूप में कार्य करती है।

परमाणु छिद्र :

चूंकि राइबोन्यूक्लिक एसिड संश्लेषण नाभिक के भीतर होता है, जबकि प्रोटीन संश्लेषण साइटोप्लाज्म में होता है, यह स्पष्ट है कि पदार्थ बाहर की ओर बढ़ने में सक्षम होना चाहिए। वास्तव में, परमाणु छिद्रों के माध्यम से दोनों दिशाओं में सामग्री का प्रवाह होता है, जो कि उनके आकार के बावजूद, व्यापक खुले चैनल नहीं हैं।

दो परमाणु झिल्ली लगभग 600 ए ° व्यास में छिद्र बनाने के लिए अंतराल पर एक साथ जुड़े होते हैं। ये पहली बार Callan और Tomlin (1950) द्वारा देखे गए थे। यह अनुमान है कि परमाणु झिल्ली के सतह क्षेत्र के लगभग 10% हिस्से पर कब्जे होते हैं या प्रति नाभिक की कुल संख्या 100 से 5 x 10 ⁷ तक भिन्न हो सकती है। ये छिद्र मोटे तौर पर गोलाकार या बहुभुज क्षेत्रों के रूप में दिखाई देते हैं।

हालांकि, छिद्र केवल परमाणु झिल्ली में छेद नहीं हैं। अधिकांश एपर्चर मध्यम-घने कणिकाओं या फाइब्रिलर सामग्री के एक बेलनाकार या अंगूठी जैसी व्यवस्था (एनलस) द्वारा कब्जा कर लिया जाता है जो आंतरिक तंतुमय लामिना के साथ निरंतर प्रतीत होता है।

कुंडलाकार सामग्री को एक छिद्र के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। कुंडली में इसके परमाणु और साइटोप्लाज्मिक पक्ष सतह पर आठ कुंडलाकार कणिकाएं होती हैं और केंद्र में एक केंद्रीय दाना होता है। फाइबर केंद्रीय ग्रेन्युल और कुंडलाकार सामग्री से विस्तारित होते हैं।

कुछ अनाकार सामग्री ताकना के ऊपर एक डायाफ्राम बनाती है। डायाफ्राम और कणिकाओं का महत्व अनिश्चित है क्योंकि वे परमाणु छिद्रों के सार्वभौमिक घटक नहीं दिखते हैं। शायद वे क्षणिक संरचनाएं हैं जो कुछ शारीरिक अवस्थाओं में मौजूद हैं और दूसरों में नहीं।

रेशेदार लामिना:

कई कोशिकाओं के परमाणु झिल्ली में एक अतिरिक्त परत होती है जिसे रेशेदार लैमिना कहा जाता है। यह नाभिक के आंतरिक सामना करने वाले आंतरिक परमाणु झिल्ली के आंतरिक पहलू के विरोध में है। यह प्रोटीन से बने महीन तंतुओं से बना होता है। संभवतः वे परमाणु झिल्ली को यांत्रिक सुदृढीकरण प्रदान करते हैं।

कुछ श्रमिकों के अनुसार रेशेदार लैमिना नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच सामग्री के आदान-प्रदान को प्रभावित करता है। तंतुमय लामिना के विकास की डिग्री विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में बहुत भिन्न होती है। स्तनधारी कोशिकाओं में यह पतला होता है लेकिन अमीबा और कुछ अन्य अकशेरुकी जंतुओं में अत्यधिक विकसित होता है। अमीबा में, इसका मधुकोश जैसा विन्यास है और मोटाई में 1000- 1500 A ° है।

परमाणु लिफाफे की पारगम्यता :

कई प्रयोगों से पता चलता है कि परमाणु लिफाफे में छिद्र कॉम्प्लेक्स अस्थायी या स्थायी हो सकते हैं। कोलाइडल सोने के कणों को इंजेक्ट करके, आकार में 2.5 से 17 एनएम तक भिन्न, अमीबा के साइटोप्लाज्म में, यह पाया गया कि 8.5 एनएम तक के व्यास वाले लोग तेजी से नाभिक में प्रवेश करते हैं।

8.9 से 10.6 एनएम के व्यास वाले कण अधिक धीरे-धीरे प्रवेश करते हैं, और बड़े लोगों ने बिल्कुल भी प्रवेश नहीं किया। इन परिणामों से संकेत मिलता है कि उद्घाटन छिद्र आकार से छोटे होते हैं। इन तकनीकों के साथ साक्ष्य प्राप्त किया गया है, यह सुझाव देते हुए कि छिद्र macromolecules के आदान-प्रदान के लिए मार्ग हैं। Annuli आकार के संबंध में और संभवतः मर्मज्ञ पदार्थ की रासायनिक प्रकृति के संबंध में विनिमय को नियंत्रित कर सकता है।

यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि परमाणु लिफाफे की पारगम्यता तय नहीं है, लेकिन विभिन्न सेल प्रकारों में और किसी दिए गए सेल के भीतर कम से कम विभाजन चक्र के दौरान भिन्न होता है। इस तरह के अंतर कुंडलाकार सामग्री की प्रकृति में परिवर्तन के कारण हैं (फेल्डर, 1971)।

परमाणु लिफाफे में छिद्रों की उपस्थिति को इस संरचना के कुछ विद्युत रासायनिक गुणों के साथ सहसंबंधित किया जाना चाहिए, जिसकी जांच लाइन माइक्रोएलेट्रोड्स के साथ की जा सकती है।

इस तकनीक से दो प्रकार के परमाणु लिफाफे को मान्यता दी गई है। जब ड्रोसोफिला की लार ग्रंथि से विशाल कोशिकाओं को एक माइक्रोइलेक्ट्रोड के साथ प्रवेश किया जाता है, तो प्लाज्मा झिल्ली (-12 एमवी) में संभावित रूप से अचानक परिवर्तन होता है; फिर, जैसे ही माइक्रोइलेक्ट्रोड नाभिक में प्रवेश करता है, परमाणु झिल्ली (-13 mV) में नकारात्मक क्षमता में एक और गिरावट आती है।

ये परिणाम बताते हैं कि परमाणु लिफाफा शायद आयनों के लिए K ⁺, Na ⁺, या Cl के समान एक प्रसार अवरोध है। हालांकि, ओटिटिस में मौजूद परमाणु लिफाफे में, कोई पता लगाने योग्य क्षमता नहीं होती है, इस प्रकार नाभिक और साइटोप्लाज्म के बीच आयनों के एक मुक्त आदान-प्रदान का संकेत मिलता है।

वह तंत्र जिसके द्वारा इन पदार्थों को प्राप्त किया जाता है अज्ञात है। हालांकि, साइटोकैमिकल अध्ययनों ने छिद्रों में एक एटीपीसे की उपस्थिति का खुलासा किया है जो मैक्रोमोलेक्यूल के हस्तांतरण के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान कर सकता है।

परमाणु झिल्ली की उत्पत्ति :

परमाणु झिल्ली को साइटोप्लाज्मिक झिल्ली प्रणाली से उत्पन्न एक विशेष साइटोप्लाज्मिक संरचना के रूप में माना जाता है। टेलोफ़ेज़ के दौरान, यह गुणसूत्र समूह के चारों ओर एन्डोप्लाज्मिक रेटिकुलम के पुटिकाओं के संचय द्वारा बनता है, जो बाद में एक पूर्ण झिल्ली बनाने के लिए फ्यूज पर होता है।

मूल रूप से दो सिद्धांत हैं कि कैसे टेलोफ़ेज़ के बाद परमाणु लिफाफा पुनर्गठन करता है, या तो लैमेलै की जोड़ी उन जगहों पर डे नोवो को संश्लेषित करती है जहां क्रोमोसोम और साइटोप्लाज्म एक दूसरे के संपर्क में होते हैं (जोन्स 1960) या पहले से मौजूद एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम आसन्न के हिस्से। टेलोफ़ेज़ नाभिक और परमाणु लिफाफा बनाने के लिए विलय।

उदाहरण के लिए, टिड्डी शुक्राणुकोशिका में, 0.5 इयर वेसिकल्स जो गुणसूत्रों की सतह पर बनते हैं, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (बह्र, 1959, 61) के पुटिकाओं से अप्रभेद्य होते हैं। वे धीरे-धीरे खुद को व्यवस्थित करते हैं ताकि नाभिक की सतह के समानांतर झूठ हो और फिर एक निरंतर परमाणु लिफाफा बनाने के लिए विलय हो।

2. परमाणु सैप:

एक अस्थिर या हल्का एसिडोफिलिक द्रव्यमान, "कैरोलीम" या "परमाणु सैप" पूरी तरह से परमाणु स्थान को भरता है जहां अन्य घटक पाए जाते हैं। यह क्लाउड था जिसने 1943 में हिस्टोलॉजिकल फिक्सेटर द्वारा परमाणु सैप को बाहर निकाला और एसिड रंजक के साथ दाग दिया। अंडों में और बड़ी कोशिकाओं में (जैसे, एसेटाबुलरिया), परमाणु सैप स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। स्टिक (1951, 58) के अनुसार यह आरएनए, प्रोटीन सहित एसएच समूहों और ग्लाइकोप्रोटीन के लिए सकारात्मक साइटोकैमिकल परीक्षण देता है।

साइटोप्लाज्म के समान कई चयापचय पथों का भी परमाणु सैप में प्रदर्शन किया गया है। इनमें ग्लाइकोलाइसिस, हेक्सोज मोनोफॉस्फेट शंट, साइट्रिक एसिड चक्र आदि शामिल हैं। हेक्सोज मोनोफॉस्फेट शंट महत्वपूर्ण है क्योंकि यह पेन्टोज के साथ नाभिक की आपूर्ति करता है। इसके अलावा, नाभिक में NAD ⁺ को संश्लेषित किया जाता है जो कई डिहाइड्रोजनीस के कोएंजाइम है। नाभिक के विशेषता एंजाइम डीएनए और आरएनए-पोलीमरेज़ हैं।

नाभिक की रासायनिक संरचना:

निम्नलिखित रासायनिक घटकों का पृथक परमाणु सामग्री से विश्लेषण किया गया है:

(i) न्यूक्लियोप्रोटीन

(a) न्यूक्लिओ-प्रोटोमिन

(b) न्यूक्लियो-हिस्टोन्स

(c) गैर-हिस्टोन या अम्लीय प्रोटीन।

(ii) न्यूक्लिक अम्ल।

(iii) एंजाइम।

(iv) लिपिड।

(i) न्यूरोप्रोटीन्स:

न्यूक्लिक एसिड के अलावा सेल न्यूक्लियस का अन्य महत्वपूर्ण घटक प्रोटीन घटक है। बैक्टीरिया की आनुवंशिक सामग्री के विपरीत पौधों और जानवरों की कोशिकाओं के गुणसूत्र, प्रोटीन से जुड़े डीएनए से युक्त होते हैं। विशाल पॉलीजीन गुणसूत्रों में प्रोटीन जीन गतिविधि के बैंड और अभिन्न क्षेत्रों में पाया गया है।

प्रोटीन लैंपब्रश क्रोमोसोम के विस्तारित छोरों के साथ जुड़ा हुआ है। न्यूक्लियोली में प्रोटीन के उच्च अनुपात होते हैं और परमाणु झिल्ली या न्यूक्लियोप्लाज़म में मौजूद प्रोटीन होते हैं, और, परमाणु झिल्ली में लिपिड के साथ।

नाभिक का प्रोटीन हिस्सा निश्चित रूप से बहुत जटिल होता है और इसमें कई घटक होते हैं। इनमें से सबसे अच्छी तरह से ज्ञात दो दृढ़ता से बुनियादी और सरल प्रोटीन हैं: प्रोटामाइन और इतिहास। इनके अलावा अम्लीय प्रोटीन होते हैं, तथाकथित गैर-हिस्टोन प्रोटीन और एंजाइम भी मौजूद होते हैं।

(ए) प्रोटेमाइन या न्यूक्लियो-प्रोटेमाइन:

यह Miescher था जिसने सामन शुक्राणु में प्रोटेमाइन की खोज की थी। ये बहुत कम आणविक भार वाले सरल मूल प्रोटीन हैं। ये मूल एमिनो एसिड आर्जिनिन में बहुत समृद्ध हैं और कुछ मछलियों के शुक्राणुजोज़ा में पाए जाते हैं और नमक लिंकेज द्वारा डीएनए से कसकर बंधे होते हैं।

चूंकि प्रोटामाइन हिस्टोन्स से छोटे होते हैं, जिसका अर्थ है कि गुणसूत्र और नाभिक को शुक्राणु की अधिक गतिशीलता की अनुमति देते हुए, एक छोटे स्थान में पैक किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, वे लगभग 28 आर्गिनिन पॉलीपेप्टाइड से मिलकर होते हैं, जिनकी कुल लंबाई 100 ए ° होती है और इसमें 19 आर्गिनिन और 8 या 9 गैर-बुनियादी अमीनो एसिड होते हैं। विकास के दौरान प्रोटिन द्वारा हिस्टोन्स का एक प्रगतिशील प्रतिस्थापन होता है। यह डीएनए के लिए प्रोटामाइन की उच्च आत्मीयता के कारण हो सकता है।

(बी) न्यूक्लियो-होस्टोन्स :

Hossones को Kossel द्वारा हंस एरिथ्रोसाइट्स में खोजा गया था और इसके तुरंत बाद लिलिएनफेल्ड द्वारा थाइमस ग्रंथि में पाया गया था। मिर्स्की द्वारा हिस्टोन्स को कुछ विशेष कोशिका नाभिकों, विशेष रूप से गेहूं और देवदार अखरोट भ्रूण में भी पाया गया है।

न्यूक्लियोप्रोटीन भी 12000 के बारे में एक आणविक भार वाले बुनियादी प्रोटीन होते हैं। लगभग 13% आर्गिनिन के अलावा, हिस्टोन में लाइसिन और हिस्टिडाइन सहित अन्य मूल अवशेष होते हैं। विभिन्न रचना के कई हिस्टोन अलग-थलग कर दिए गए हैं, और तीन प्रकारों की विशेषता है।

(i) बहुत लाइसिन समृद्ध।

(ii) आर्जिनिन समृद्ध।

(iii) और थोड़ा लाइसिन समृद्ध।

ये विषम हैं और कई घटकों से मिलकर बनते हैं। उच्च जीवों के सभी नाभिकों में हिस्टोन पाए जाते हैं, हालांकि उनका पौधों में बहुत कम अध्ययन किया गया है। पौधों में पाए जाने वाले, हालांकि, कशेरुक में पाए जाने वाले हिस्टोन से मिलते जुलते हैं।

हिस्टोन के मुख्य कार्य को बताया गया है कि यह डीएनए के आनुवंशिक इकाइयों को एक साथ बांधने के गुणसूत्र "गोंद" के रूप में कार्य करता है। यह भी ज्ञात है कि डीएनए और अकेले प्रोटीन (मुख्यतः हिस्टोन) नाभिक-प्रोटीन परिसर में आंशिक रूप से डीएनए को विकिरण क्षति से बचा सकते हैं।

साक्ष्य अब इंगित करता है, हालांकि, कि हिस्टोन द्वारा निभाई गई वास्तव में महत्वपूर्ण भूमिका कोशिकाओं की आनुवंशिक गतिविधि का प्रतिनिधित्व करने में निहित है। स्टैडमैन और स्टैडियन द्वारा 1950 में यह सुझाव दिया गया था कि हिस्टोन एक विशिष्ट तरीके से डीएनए के साथ बातचीत करते हैं, इसे आरएनए संश्लेषण के लिए एक टैम्पलेट के रूप में कार्य करने से रोकते हैं और इस प्रकार साइटोप्लाज्म को आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण को रोकते हैं।

(ग) गैर-हिस्टोन या अम्लीय प्रोटीन :

पृथक nuceli और क्रोमेटिन थ्रेड्स के रासायनिक विश्लेषण ने एक अन्य प्रकार के प्रोटीन के प्रदर्शन का नेतृत्व किया, जिसे आमतौर पर गैर-हिस्टोन प्रोटीन कहा जाता है। इस प्रोटीन में ट्रिप्टोफेन होता है और इसमें अम्लीय गुण होते हैं।

एक अन्य गैर-हिस्टोन अंश को पृथक क्रोमैटिन थ्रेड्स से पहचाना गया है। अघुलनशील अवशेष सर्पिल धागे के रूप में माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई देते हैं जो इंटरपेज़ गुणसूत्रों की विशेषताओं को बनाए रखते हैं। एक रासायनिक दृष्टिकोण से यह बहुत दिलचस्प है कि इन अवशिष्ट गुणसूत्रों में डीएनए की तुलना में अधिक राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) होता है।

गैर-हिस्टोन प्रोटीन की काफी मात्रा में शुक्राणुजोन की संरचना के साथ एक चयापचय सक्रिय सेल विपरीत में मौजूद है, जो बहुत कम सक्रिय है।

(ii) न्यूक्लिक अम्ल:

न्यूक्लिक एसिड, जो दो प्रकार के होते हैं: सेल के परमाणु क्षेत्र में राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) देखे गए हैं।

(iii) परमाणु एंजाइम:

ब्रैचेट और डुप्सिवा द्वारा मेंढक oocytes के पृथक जननांग पुटिकाओं में कई एंजाइम पाए गए हैं। परमाणु झिल्ली की उच्च पारगम्यता के कारण उनकी वास्तविक एकाग्रता का पता लगाना मुश्किल है और एंजाइमों को उनके अलगाव के दौरान पृथक जननांग पुटिकाओं से रिसाव के लिए भी उत्तरदायी है।

हाल के अध्ययनों के अनुसार परमाणु एंजाइम दो वर्गों में आते हैं। कुछ का एक सामान्य वितरण होता है जहां कुछ अन्य ऊतकों में अधिमानतः पाया जाता है। पहले समूह में, केवल न्यूक्लियोसाइड चयापचय से संबंधित कुछ एंजाइम, जैसे कि एडेनोसिन डायनामेज़, न्यूक्लियोसाइड फ़ॉस्फ़ोरलाइज़ और गानेज़ उच्च एकाग्रता में पाए जाते हैं।

एस्टरेज़ के रूप में अन्य एंजाइम अलग-अलग एकाग्रता में मौजूद हैं। फिर भी अन्य, जैसे क्षारीय फॉस्फेट, न्यूक्लियोटाइड फॉस्फेटेस और such-ग्लूकोरोनिडेस या तो कम एकाग्रता में मौजूद हैं या पूरी तरह से अभाव हैं। विशेष एंजाइमों में से, उत्प्रेरक और आर्गिनाज़ कुछ नाभिकों में केंद्रित होते दिखाई देते हैं लेकिन दूसरों में इसकी कमी होती है।

(iv) परमाणु लिपिड:

पृथक नाभिक में नाभिक की लिपिड सामग्री की जांच की गई है। हाल ही में यह बताया गया है कि ऑक्स प्लीहा और चिकन एरिथ्रोसाइट्स से नाभिक में लिपो-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स लगभग 10% लिपिड है, ये फॉस्फोलिपिड और कोलेस्ट्रॉल के लिए सकारात्मक परीक्षण देते हैं।

3. न्यूक्लियोलस:

नाभिक में एक बड़ा, गोलाकार और एसिडोफिलिक घना दाना होता है जिसे नाभिक के रूप में जाना जाता है। न्यूक्लियोली की खोज 1781 में फोंटोना द्वारा की गई थी। यह 19 वीं शताब्दी में अच्छी तरह से स्थापित हो गया था कि न्यूक्लियोलस का आकार कोशिका की सिंथेटिक गतिविधि से संबंधित है।

इसलिए, बहुत कम या कोई सिंथेटिक गतिविधियों वाली कोशिका, जैसे, शुक्राणु कोशिका, ब्लास्टोमेरेस, मांसपेशियों की कोशिकाएं, आदि में छोटे या कोई नाभिक नहीं पाए जाते हैं, जबकि ओओसाइट्स, न्यूरॉन्स और स्रावी कोशिकाएं जो प्रोटीन या अन्य पदार्थों का संश्लेषण तुलनात्मक रूप से करती हैं। बड़े आकार का नाभिक।

नाभिक में नाभिक की संख्या प्रजातियों और गुणसूत्रों की संख्या पर निर्भर करती है। कोशिकाओं में नाभिक में नाभिक की संख्या एक, दो या चार हो सकती है। नाभिक में नाभिक की स्थिति विलक्षण है।

न्यूक्लियोलस की ठीक संरचना :

न्यूक्लियोली की ठीक संरचना के बारे में, एस्टेबल और सोटेलो (1955) द्वारा बताया गया है कि वे दो भागों से मिलकर बने हैं- एक फिलामेंटस न्यूक्लियोलेनेमा और एक पार्स अमरोहा। न्यूक्लियोलेनेमा को बेटी माइटोसिस में विभाजित करने और समान रूप से वितरण करने के लिए कहा जाता है और इसे एक स्थायी संरचना के रूप में माना जाता है जो गुणसूत्र के साथ पूरे माइटोसिस में बनी रहती है।

यह माना जाता है कि नाभिक के फिलामेंटस भाग में डीएनए होता है जबकि पार्स अमरोहा आंशिक रूप से आरएनए से बना होता है। Pars amorpha टेलोफ़ेज़ में गठन के विशेषता चक्र और प्रोपेज़ पर गायब हो जाता है।

नए एम्बेडिंग मीडिया और तकनीकों की शुरूआत ने न्यूक्लियर संगठन के बेहतर विश्लेषण की अनुमति दी।

इस प्रकार चार सिद्धांत घटकों को पहचाना जा सकता है:

1. एक फाइब्रिलर भाग लगभग 50A ° व्यास और 300-400 A ° लंबा (Marrinozzi, 1963) तक। कुछ मामलों में इन तंतुओं को एक डबल असहाय संरचना (टेर्ज़ाकिस, 1965) देखा जा सकता है। इन संरचनाओं को 15 ए ⁰ व्यास के ट्यूबलर तत्वों के रूप में भी वर्णित किया गया था।

2. 150-200 A ° के व्यास के साथ घने कणिकाओं से बना एक दानेदार भाग, कम या ज्यादा असंख्य और फाइब्रिलर नेटवर्क (Marrinozzi, 1963) के बीच।

3. कम इलेक्ट्रॉन घनत्व का एक अनाकार क्षेत्र, प्रोटीन से बने कुछ नाभिकों (टेराज़किस, 1965) में पाया जाता है।

4. नाभिक के चारों ओर स्थित न्यूक्लियर से जुड़े क्रोमेटिन और अक्सर इंट्रा-न्यूक्लियर कंपोनेंट कशेरुक कोशिकाओं में स्थिर लगते हैं, लेकिन उनकी संबंधित मात्रा या मात्रा भिन्न हो सकती है।

रसायन विज्ञान :

साइटोकैमिकल अध्ययनों से संकेत मिलता है कि न्यूक्लियोलस का 5 से 10 प्रतिशत आरएनए है; बाकी प्रोटीन है। मुख्य प्रोटीन घटक फॉस्फो- प्रोटीन होते हैं। अलग-अलग नाभिक में उसका कोई स्वर नहीं पाया गया है।

ओर्थोफॉस्फेट की उपस्थिति का सुझाव देने वाले सबूत हैं, जो आरएनए फॉस्फोरस के अग्रदूत के रूप में काम कर सकते हैं। न्यूक्लियोलस की एंजाइम सामग्री के बारे में बहुत कम जानकारी है। हालांकि, एसिड फॉस्फेटस, न्यूक्लियोसाइड फॉस्फोराइलेस और एनएडी ⁺ सिंथेसाइजिंग एंजाइमों की उपस्थिति दिखाई गई है। कुछ कोशिकाओं के न्यूक्लियोलस में आरएनए मिथाइलस को भी स्थानीयकृत किया गया है।

डीएनए अनुपस्थित है। न्यूक्लियोलस Feulgen पॉजिटिव क्रोमैटिन की एक अंगूठी से घिरा हो सकता है जो वास्तव में क्रोमोजोम के विषम क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करता है।

न्यूक्लियोलस या न्यूक्लियर साइकल का जैवजनन:

एक संगठित निकाय के रूप में न्यूक्लियोलस में निरंतरता की कमी है। यह कोशिका विभाजन (प्रोफ़ेज़) की शुरुआत में गायब हो जाता है और टेलोफ़ेज़ चरण में कोशिका विभाजन के अंत में फिर से दिखाई देता है।

एक नाभिक एक निश्चित क्षेत्र में गुणसूत्रों के एक अगुणित समूह के एक या अधिक गुणसूत्रों द्वारा निर्मित होता है। ऐसे गुणसूत्रों को नाभिकीय गुणसूत्र के रूप में जाना जाता है।

द्विगुणित प्रजातियों की अधिकांश मात्रा प्रत्येक द्विगुणित या दैहिक कोशिका में दो नाभिक गुणसूत्र होते हैं। लेकिन 13, 14, 15, 21 और 22 नंबर वाले गुणसूत्रों में न्यूक्लियोलस के निर्माण में भाग लेते हैं।

नाभिक निर्माण में सक्रिय इन गुणसूत्रों के विशिष्ट क्षेत्र को नाभिक आयोजक ऑक्स न्यूक्लियर ज़ोन के रूप में जाना जाता है। बहुत बार लेकिन हमेशा नहीं, यह माध्यमिक अवरोध द्वारा चिह्नित है। न्यूक्लियर ऑर्गेनाइज़र 18S और 28S राइबोसोमल आरएनए के लिए जीन वहन करता है।

न्यूक्लियर ऑर्गेनाइज़र के साथ द्वितीयक प्रतिबंध अन्य माध्यमिक प्रतिबंधों से रूपात्मक रूप से भिन्न है। ज़ीया मेयस के पछेतेन चरण में, एक गहरे रंग का दागदार न्यूक्लियर आयोजक शरीर न्यूक्लियर ज़ोन से जुड़ा होता है।

नाभिक के प्रकार :

राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कणिकाओं और तंतुओं के वितरण के आधार पर तीन प्रकार के नाभिकों को अलग किया जा सकता है (विल्सन)।

1. न्यूक्लियोलेमास के साथ न्यूक्लियोली, जो अधिकांश कोशिकाओं में पाए जाते हैं जिन्हें प्लास्मोसोम कहा जाता है।

2. न्यूक्लियोलेनेमा के बिना कॉम्पैक्ट न्यूक्लियोली, जिन्हें स्क्युरिड्स की लार ग्रंथि और प्रोटोजोआ, टेट्राहैमेना पाइरीफॉर्मिस में वर्णित किया गया है। इन नाभिकों में राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन दाने और तंतु समान रूप से वितरित होते हैं।

3. रिंग-शेप्ड न्यूक्लियोली राइबोनोकोप्रोटीन ग्रैन्यूल और फाइब्रिल के साथ केवल परिधीय क्षेत्र (पेरिफेरल न्यूडोलोनिमा) में मौजूद होते हैं, जो एंडोथेलियल कोशिकाओं, चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं और लिम्फो सार्कोमा कोशिकाओं में रिपोर्ट किए गए हैं। इन नाभिकों में मध्य क्षेत्र में बड़े पैमाने पर क्रोमैटिन होते हैं।

कार्य:

(i) आरएनए उत्पादन :

न्यूक्लियोलस आरएनए संश्लेषण के सबसे सक्रिय स्थलों में से एक है। यह कई कोशिकाओं में लगभग 70-90 प्रतिशत सेलुलर आरएनए का उत्पादन करता है। यह राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) का स्रोत है। न्यूक्लियोलस में क्रोमेटिन में राइबोसोमल आरएनए कोडिंग के लिए जीन या राइबोसोमल डीएनए (आरडीएनए) होते हैं।

फाइब्रिल्स राइबोसोमल आरएनए की उत्पत्ति और अगले चरण में कणिकाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। बदले में दाने राइबोसोम के अग्रदूत होते हैं। न्यूक्लियोलस इस प्रकार पूरे राइबोसोम के बजाय राइबोसोमल अग्रदूत बनाता है।

क्रोमेशन → फाइब्रिल्स → ग्रैन्यूल्स → राइबोसोम

(युक्त डीएनए) (युक्त आरएनए) (युक्त आरएनए)।

न्यूक्लियोलस कुछ प्रकार के मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) का उत्पादन भी कर सकता है, और कम से कम एक प्रकार के कम आणविक वेइट आरएनए।

(ii) प्रोटीन संश्लेषण :

मैगियो (1960) और अन्य लोगों ने सुझाव दिया है कि प्रोटीन संश्लेषण नाभिक में होता है। यदि यह सच है तो राइबोसोमल प्रोटीन का निर्माण नाभिक में होता है। अन्य अध्ययन, हालांकि, सुझाव देते हैं कि राइबोसोमल प्रोटीन को साइटोप्लाज्म में संश्लेषित किया जाता है।

(iii) राइबोसोम गठन :

यूकेरियोट्स में आरएनए के लिए जीन कोडिंग में डीएनए की कम से कम 100 से 1, 000 दोहराई जाने वाली प्रतियों की श्रृंखला होती है। इस डीएनए को क्रोमोसोमल फाइबर से छोरों के रूप में दिया जाता है। डीएनए छोरों को नाभिक बनाने के लिए प्रोटीन के साथ जुड़ा हुआ है।

डीएनए 45S rRNA के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। 28S और 18S rRNA के गठन के लिए आधा 45S rRNA टूट गया है। अन्य आधा न्यूक्लियोटाइड स्तर तक टूट गया है। न्यूक्लियोलस के भीतर 60S राइबोसोमल सबयूनिट बनाने के लिए साइटोप्लाज्म में बने प्रोटीन के साथ 28S rRNA को जोड़ती है। 18S rRNA भी प्रोटीन के साथ राइबोसोम के 40S सबयूनिट का निर्माण करता है।

4. क्रोमैटिन नेटवर्क :

क्रोमैटिन धागे की तरह, कुंडलित और लम्बी संरचना के रूप में प्रकट होता है। ये मूल रंगों जैसे Feulgen के दाग, एसिटोकार्मिन आदि से सना हुआ है, इसीलिए इन्हें क्रोमैटिन फाइबर या क्रोमैटिन पदार्थ (Gr।, Chromecolour, soma = body) कहा जाता है।

ये इंटरफेज़ चरण के दौरान दिखाई देते हैं। कोशिका-विभाजन के दौरान वे मोटी रिबन जैसी संरचनाएं बन जाते हैं जिन्हें गुणसूत्र के रूप में जाना जाता है।

नाभिक का महत्व:

हैमरलिंग का प्रयोग:

जे। हैमरलिंग, एक जर्मन जीवविज्ञानी, ने नाभिक के महत्व को प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया। यदि नाभिक युक्त एक टुकड़े को एक प्रजाति के एसिटाबुलरिया से काटा जाता है, जो किसी दिए गए आकृति विज्ञान की विशेषता है, तो टुकड़ा उस प्रजाति के पूरे सेल को पुनर्जीवित करेगा।

यह पुनर्योजी क्षमता चित्र 8.6 में सचित्र प्रकार के प्रयोगों की अनुमति देती है जिसमें एक प्रजाति के नाभिक को विभिन्न प्रजातियों के साइटोप्लाज्म के साथ जोड़ा जाता है। हैमरलिंग ने एक हरे शैवाल की दो प्रजातियों, एसिटाबुलरिया का उपयोग करके कुछ प्रयोग किए। इस प्रयोग में इस्तेमाल की जाने वाली दो प्रजातियां, जैसे कि ए। क्रैन्युलेटेड और ए, मेडिटेरेनियन, उनके कैप के आकार में भिन्न हैं। जबकि A. crenulata में टोपी में ढीली किरणें होती हैं, A. mediterranea में एक छतरी जैसी टोपी पाई जाती है।

दोनों प्रजातियों में नाभिक डंठल के तल पर प्रकंद में स्थित है। यदि टोपी काट दी जाती है, तो यह फिर से विकसित होगी और इसका आकार मूल प्रकार का होगा। हालांकि, यदि कैप्स को हटाने के बाद, एक प्रजाति के डंठल को अन्य प्रजातियों के प्रकंद (नाभिक युक्त) पर ग्राफ्ट किया जाता है, तो टोपी का आकार नाभिक द्वारा निर्धारित किया जाएगा और डंठल द्वारा नहीं। यदि नाभिक A. crenulata से संबंधित है, तो टोपी का आकार crenulata प्रकार का होगा। यदि नाभिक ए। मेडिटरेनेआ से आता है, तो कैप मेडिटरेनीआ प्रकार की होगी।

जब दोनों नाभिक मौजूद होते हैं, तो टोपी का आकार मध्यवर्ती होगा। ऐसे प्रयोगों से निकाला गया निष्कर्ष यह है कि नाभिक ऐसी सामग्री का निर्माण करता है जो साइटोप्लाज्म में प्रवेश करती है और कोशिका वृद्धि और कोशिका आकृति विज्ञान के नियंत्रण में भाग लेती है।

महत्वपूर्ण खोज यह है कि पुनर्जीवित कोशिकाओं की आकृति विज्ञान वस्तुतः उस प्रजाति की तरह हो जाता है जिससे नाभिक लिया जाता है। एक प्रजाति के नाभिक के साथ हाइब्रिड टुकड़ों में और दूसरी प्रजातियों के अधिकांश साइटोप्लाज्म में, पुरानी साइटोप्लाज्मिक सामग्री थोड़ी देर तक बनी रहती है और कोशिका के रूप को प्रभावित कर सकती है। आखिरकार, हालांकि, यह कम हो गया है और नाभिक से नव निर्मित सामग्री द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।