कोशिका नाभिक: विशेषताएं, कार्य, संरचना - जीवविज्ञान - 2025

सेल नाभिक कोशिकाओं का एक मूलभूत कम्पार्टमेंट है। यह इस सेल प्रकार की सबसे विशिष्ट संरचना है और इसमें आनुवंशिक सामग्री है। यह सभी सेलुलर प्रक्रियाओं को निर्देशित करता है: इसमें आवश्यक प्रतिक्रियाओं को करने के लिए डीएनए में एन्कोड किए गए सभी निर्देश शामिल हैं। यह कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं में शामिल है।

पौधों में स्तनधारियों और फ्लोएम कोशिकाओं में परिपक्व लाल रक्त कोशिकाओं (एरिथ्रोसाइट्स) जैसे कुछ विशिष्ट उदाहरणों को छोड़कर सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में एक नाभिक होता है। इसी तरह, एक से अधिक नाभिक वाले सेल होते हैं, जैसे कुछ मांसपेशी कोशिकाएं, हेपेटोसाइट्स और न्यूरॉन्स।

न्यूक्लियस की खोज 1802 में फ्रांज बाउर ने की थी; हालाँकि, 1830 में वैज्ञानिक रॉबर्ट ब्राउन ने भी इस संरचना का अवलोकन किया और इसके मुख्य खोजकर्ता के रूप में लोकप्रिय हुए। इसके बड़े आकार के कारण, यह एक माइक्रोस्कोप के तहत स्पष्ट रूप से मनाया जा सकता है। इसके अलावा, यह एक आसान धुंधला संरचना है।

नाभिक छितरी हुई डीएनए के साथ एक सजातीय और स्थिर गोलाकार इकाई नहीं है। यह विभिन्न घटकों और भागों के अंदर एक जटिल और जटिल संरचना है। इसके अलावा, यह पूरे सेल चक्र में गतिशील और लगातार बदलता रहता है।

विशेषताएँ

नाभिक मुख्य संरचना है जो यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के बीच भेदभाव की अनुमति देता है। यह सबसे बड़ा सेल कंपार्टमेंट है। आमतौर पर, नाभिक कोशिका के केंद्र के करीब होता है, लेकिन ऐसे अपवाद हैं, जैसे कि प्लाज्मा कोशिकाएं और उपकला कोशिकाएं।

यह औसतन व्यास का लगभग 5 माइक्रोन का एक गोलाकार आकार का अंग है, लेकिन सेल के प्रकार के आधार पर 12 माइक्रोन तक पहुंच सकता है। मैं कुल सेल वॉल्यूम के लगभग 10% पर कब्जा कर सकता हूं।

इसमें दो झिल्ली द्वारा गठित एक परमाणु लिफाफा है जो इसे साइटोप्लाज्म से अलग करता है। आनुवंशिक सामग्री को इसके भीतर प्रोटीन के साथ मिलकर आयोजित किया जाता है।

यद्यपि नाभिक के भीतर कोई अन्य झिल्लीदार उप-संप्रदाय नहीं होते हैं, लेकिन संरचना के भीतर घटकों या क्षेत्रों की एक श्रृंखला जिसमें विशिष्ट कार्य होते हैं, उन्हें प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

विशेषताएं

नाभिक को कार्यों की एक असाधारण संख्या के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, क्योंकि इसमें कोशिका की सभी आनुवंशिक जानकारी (माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए और क्लोरोप्लास्ट डीएनए को छोड़कर) का संग्रह होता है और कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं को निर्देशित करता है। सारांश में, कर्नेल के मुख्य कार्य निम्नानुसार हैं:

जीन विनियमन

आनुवंशिक सामग्री और बाकी साइटोप्लाज्मिक घटकों के बीच एक लिपिड बाधा का अस्तित्व डीएनए के कामकाज में अन्य घटकों के हस्तक्षेप को कम करने में मदद करता है। यह यूकेरियोट्स के समूहों के लिए बहुत महत्व के विकासवादी नवाचार का प्रतिनिधित्व करता है।

काटना और मढ़ना

मैसेंजर आरएनए की स्प्लिसिंग प्रक्रिया नाभिक में होती है, इससे पहले कि अणु साइटोप्लाज्म की यात्रा करता है।

इस प्रक्रिया का उद्देश्य आरएनए से इंट्रोन्स (आनुवंशिक सामग्री के "टुकड़े" हैं जो कोडिंग नहीं कर रहे हैं और एक्सॉन, क्षेत्रों को कोडिंग कर रहे हैं) को बाधित करते हैं। बाद में, आरएनए नाभिक छोड़ देता है, जहां यह प्रोटीन में अनुवादित होता है।

प्रत्येक कर्नेल संरचना के अन्य विशिष्ट कार्य हैं जिन पर बाद में चर्चा की जाएगी।

संरचना और रचना

नाभिक में तीन परिभाषित भाग होते हैं: नाभिकीय लिफाफा, क्रोमैटिन, और नाभिक। हम नीचे विस्तार से प्रत्येक संरचना का वर्णन करेंगे:

परमाणु लिफाफा

परमाणु लिफाफा एक लिपिड प्रकृति के झिल्ली से बना होता है और बाकी सेलुलर घटकों से नाभिक को अलग करता है। यह झिल्ली दोहरी होती है और इनके बीच एक छोटी सी जगह होती है जिसे पेरिन्यूक्लियर स्पेस कहा जाता है।

आंतरिक और बाहरी झिल्ली प्रणाली एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के साथ एक निरंतर संरचना बनाती है

यह झिल्ली तंत्र छिद्रों की एक श्रृंखला द्वारा बाधित होता है। ये परमाणु चैनल साइटोप्लाज्म के साथ सामग्री के आदान-प्रदान की अनुमति देते हैं क्योंकि नाभिक बाकी घटकों से पूरी तरह से अलग नहीं होता है।

परमाणु छिद्र परिसर

इन छिद्रों के माध्यम से पदार्थों का आदान-प्रदान दो तरीकों से होता है: निष्क्रिय, ऊर्जा व्यय की आवश्यकता के बिना; या सक्रिय, ऊर्जा व्यय के साथ। निष्क्रिय रूप से, छोटे अणु जैसे पानी या लवण, 9 एनएम या 30-40 केडीए से छोटे, प्रवेश कर सकते हैं और छोड़ सकते हैं।

यह उच्च आणविक भार अणुओं के विपरीत होता है, जिसे इन डिब्बों के माध्यम से स्थानांतरित करने के लिए एटीपी (ऊर्जा-एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) की आवश्यकता होती है। बड़े अणुओं में आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) के टुकड़े या प्रोटीन प्रकृति के अन्य बायोमोलेक्यूल्स शामिल हैं।

छिद्र केवल छिद्र नहीं हैं जो अणुओं से होकर गुजरते हैं। वे बड़ी प्रोटीन संरचनाएं हैं, जिनमें 100 या 200 प्रोटीन हो सकते हैं और उन्हें "परमाणु छिद्र परिसर" कहा जाता है। संरचनात्मक रूप से, यह बास्केटबॉल घेरा जैसा दिखता है। इन प्रोटीनों को नाभिक कहा जाता है।

यह परिसर बड़ी संख्या में जीवों में पाया गया है: खमीर से मनुष्यों तक। सेलुलर परिवहन समारोह के अलावा, यह जीन अभिव्यक्ति के नियमन में भी शामिल है। वे यूकेरियोट्स के लिए एक अनिवार्य संरचना हैं।

आकार और संख्या के संदर्भ में, परिसर कशेरुक में 125 एमडीए के आकार तक पहुंच सकता है, और इस पशु समूह में एक नाभिक में लगभग 2000 छिद्र हो सकते हैं। ये विशेषताएं अध्ययन किए गए टैक्सोन के अनुसार अलग-अलग हैं।

क्रोमेटिन

क्रोमेटिन नाभिक में पाया जाता है, लेकिन हम इसे एक डिब्बे के रूप में नहीं मान सकते हैं। इसे माइक्रोस्कोप के नीचे रंगने और देखने की उत्कृष्ट क्षमता के लिए नामित किया गया है।

यूकेरियोट्स में डीएनए एक बहुत लंबा रैखिक अणु है। इसका संघनन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। आनुवंशिक सामग्री हिस्टोन नामक प्रोटीन की एक श्रृंखला से जुड़ी है, जिसमें डीएनए के लिए एक उच्च संबंध है। अन्य प्रकार के प्रोटीन भी हैं जो डीएनए के साथ बातचीत कर सकते हैं और वे हिस्टोन नहीं हैं।

हिस्टोन्स में, डीएनए लुढ़कता है और गुणसूत्र बनाता है। ये गतिशील संरचनाएं हैं और लगातार अपने विशिष्ट आकार में नहीं पाई जाती हैं (एक्स और वाईएस जिन्हें हम पुस्तकों में चित्र में देखने के लिए उपयोग किया जाता है)। यह व्यवस्था केवल कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं के दौरान दिखाई देती है।

बाकी चरणों में (जब कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में नहीं होती है), व्यक्तिगत गुणसूत्रों को अलग नहीं किया जा सकता है। यह तथ्य यह नहीं बताता है कि गुणसूत्र सजातीय या अव्यवस्थित रूप से पूरे नाभिक में बिखरे हुए हैं।

इंटरफ़ेस पर, गुणसूत्र विशिष्ट डोमेन में व्यवस्थित होते हैं। स्तनधारी कोशिकाओं में, प्रत्येक गुणसूत्र एक विशिष्ट "क्षेत्र" पर रहता है।

क्रोमैटिन प्रकार

दो प्रकार के क्रोमैटिन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: हेटरोक्रोमैटिन और यूक्रोमैटिन। पहला अत्यधिक गाढ़ा होता है और नाभिक की परिधि पर स्थित होता है, इसलिए प्रतिलेखन मशीनरी की इन जीनों तक पहुंच नहीं होती है। यूक्रोमैटिन को अधिक शिथिल रूप से व्यवस्थित किया जाता है।

हेटेरोक्रोमैटिन को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: संवैधानिक हेटरोक्रोमैटिन, जिसे कभी भी व्यक्त नहीं किया जाता है; और संकाय हेटरोक्रोमैटिन, जो कुछ कोशिकाओं में संचरित नहीं होता है और दूसरों में होता है।

जीन अभिव्यक्ति के नियामक के रूप में हेटेरोक्रोमैटिन का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण एक्स गुणसूत्र का संघनन और निष्क्रियता है। स्तनधारियों में, महिलाओं में एक्सएक्सएक्स सेक्स गुणसूत्र होते हैं, जबकि पुरुष एक्सवाई होते हैं।

जीन की खुराक के कारणों के लिए, महिलाओं में पुरुषों की तुलना में X में दोगुने जीन नहीं हो सकते हैं। इस संघर्ष से बचने के लिए, एक एक्स क्रोमोसोम प्रत्येक सेल में बेतरतीब ढंग से निष्क्रिय (हेटरोक्रोमैटिन बनने) होता है।

न्यूक्लियस

नाभिक नाभिक की एक बहुत ही प्रासंगिक आंतरिक संरचना है। यह झिल्लीदार संरचनाओं द्वारा सीमांकित नहीं है, यह विशिष्ट कार्यों के साथ नाभिक का एक गहरा क्षेत्र है।

इस क्षेत्र में, राइबोसोमल आरएनए के लिए कोड करने वाले जीन को आरएनए पोलीमरेज़ आई द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। मानव डीएनए में, ये जीन निम्नलिखित क्रोमोसोम के उपग्रहों में पाए जाते हैं: 13, 14, 15, 21 और 22। ये हैं न्यूक्लियर आयोजक।

बदले में, न्यूक्लियोलस को तीन असतत क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है: फाइब्रिलर केंद्र, फाइब्रिलर घटक और दानेदार घटक।

हाल के अध्ययनों ने न्यूक्लियोलस के संभावित अतिरिक्त कार्यों के अधिक से अधिक सबूत जमा किए हैं, न कि केवल राइबोसोमल आरएनए के संश्लेषण और संयोजन तक ही सीमित है।

वर्तमान में यह माना जाता है कि न्यूक्लियोलस असेंबली और विभिन्न प्रोटीनों के संश्लेषण में शामिल हो सकता है। इस परमाणु क्षेत्र में पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल संशोधनों को भी स्पष्ट किया गया है।

न्यूक्लियोलस नियामक कार्यों में भी शामिल है। एक अध्ययन से पता चला कि यह ट्यूमर दमन प्रोटीन से कैसे संबंधित था।

काजल के शरीर

Cajal पिंड (जिसे कुंडलित पिंड भी कहा जाता है) इस नाम को उनके खोजकर्ता, Santiago Ramón y Cajal के सम्मान में रखते हैं। इस शोधकर्ता ने 1903 में न्यूरॉन्स में इन कोषों का अवलोकन किया।

वे गोले के रूप में छोटी संरचनाएं हैं और प्रति नाभिक 1 से 5 प्रतियों तक मौजूद हैं। ये निकाय इन प्रतिलेखन कारकों और splicing- संबंधित मशीनरी सहित घटकों की काफी अधिक संख्या के साथ बहुत जटिल हैं।

ये गोलाकार संरचनाएं नाभिक के विभिन्न हिस्सों में पाई गई हैं, क्योंकि वे मोबाइल संरचनाएं हैं। वे आमतौर पर न्यूक्लियोप्लाज्म में पाए जाते हैं, हालांकि कैंसर कोशिकाओं में वे न्यूक्लियोलस में पाए गए हैं।

कोर में दो प्रकार के बॉक्स निकाय हैं, उनके आकार के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: बड़े और छोटे।

पीएमएल निकायों

पीएमएल निकाय (प्रोमायलोसाइटिक ल्यूकेमिया) नैदानिक ​​महत्व के छोटे गोलाकार उप-परमाणु क्षेत्र हैं, क्योंकि वे वायरल संक्रमण और ऑन्कोजेनेसिस से जुड़े हैं।

उन्हें साहित्य में कई नामों से जाना जाता है, जैसे परमाणु डोमेन 10, क्रेमर निकाय और पीएमएल ऑन्कोजेनिक डोमेन।

इन केंद्रों में एक नाभिक 10 से 30 है और इसका व्यास 0.2 से 1.0 tom है। इसके कार्यों के बीच, जीन और आरएनए संश्लेषण का विनियमन बाहर खड़ा है।

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