มีเพียงเซลล์ยูคาริโอตเท่านั้นที่มีนิวเคลียส อย่างไรก็ตามบางส่วนสูญเสียไปในกระบวนการสร้างความแตกต่าง (ส่วนที่เป็นผู้ใหญ่ของหลอดตะแกรง, เม็ดเลือดแดง) ซิเลียตมีสองนิวเคลียส: มาโครนิวเคลียสและไมโครนิวเคลียส มีเซลล์หลายนิวเคลียสที่เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของเซลล์หลายเซลล์ อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ แต่ละเซลล์จะมีนิวเคลียสเพียงอันเดียว

นิวเคลียสของเซลล์เป็นออร์แกเนลล์ที่ใหญ่ที่สุด (ยกเว้นแวคิวโอลส่วนกลางของเซลล์พืช) มันเป็นโครงสร้างเซลล์แรกที่นักวิทยาศาสตร์อธิบายไว้ นิวเคลียสของเซลล์มักมีรูปร่างเป็นทรงกลมหรือรูปไข่

นิวเคลียสควบคุมการทำงานของเซลล์ทั้งหมด ประกอบด้วย โครมาทิด- คอมเพล็กซ์คล้ายเกลียวของโมเลกุล DNA ที่มีโปรตีนฮิสโตน (ลักษณะเฉพาะคือประกอบด้วยกรดอะมิโนไลซีนและอาร์จินีนจำนวนมาก) DNA ของนิวเคลียสเก็บข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะทางพันธุกรรมและคุณสมบัติเกือบทั้งหมดของเซลล์และสิ่งมีชีวิต ในระหว่างการแบ่งเซลล์ โครมาทิดจะเป็นเกลียวในสถานะนี้พวกมันจะมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและถูกเรียกว่า โครโมโซม.

โครมาติดในเซลล์ที่ไม่แบ่งตัว (ระหว่างเฟส) จะไม่ถูกกำจัดออกไปโดยสิ้นเชิง ส่วนที่ขดตัวของโครโมโซมเรียกว่าส่วนที่ขดแน่น เฮเทอโรโครมาติน. มันตั้งอยู่ใกล้กับเปลือกแกนกลาง ตั้งอยู่ทางศูนย์กลางของแกนกลาง ยูโครมาติน- โครโมโซมส่วนที่หดหู่มากขึ้น การสังเคราะห์ RNA เกิดขึ้นนั่นคืออ่านข้อมูลทางพันธุกรรมและแสดงยีน

การจำลองแบบ DNA เกิดขึ้นก่อนการแบ่งตัวของนิวเคลียร์ ซึ่งตามมาด้วยการแบ่งเซลล์ ดังนั้นนิวเคลียสของลูกสาวจึงได้รับ DNA สำเร็จรูป และเซลล์ของลูกสาวจะได้รับนิวเคลียสสำเร็จรูป

เนื้อหาภายในของนิวเคลียสถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึม เยื่อหุ่มนิวเคลียสประกอบด้วยเยื่อสองแผ่น (ภายนอกและภายใน) ดังนั้นนิวเคลียสของเซลล์จึงเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มสองชั้น เรียกว่าช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ นิวเคลียร์.

เยื่อหุ้มชั้นนอกในบางสถานที่จะผ่านเข้าไปในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) หากไรโบโซมอยู่บน EPS จะเรียกว่าหยาบ ไรโบโซมสามารถอยู่ที่เยื่อหุ้มนิวเคลียสด้านนอกได้

ในหลายสถานที่ เยื่อหุ้มชั้นนอกและชั้นในจะรวมเข้าด้วยกันและก่อตัวขึ้น รูขุมขนนิวเคลียร์. จำนวนของมันแปรผัน (โดยเฉลี่ยเป็นพัน) และขึ้นอยู่กับกิจกรรมของการสังเคราะห์ทางชีวภาพในเซลล์ นิวเคลียสและไซโตพลาสซึมจะแลกเปลี่ยนโมเลกุลและโครงสร้างต่างๆ ผ่านรูขุมขน รูขุมขนไม่ได้เป็นเพียงรู แต่ยังได้รับการออกแบบอย่างซับซ้อนเพื่อการขนส่งแบบเลือกสรร โครงสร้างของพวกมันถูกกำหนดโดยโปรตีนนิวคลีโอปอรินหลายชนิด

โมเลกุลของ mRNA, tRNA และอนุภาคย่อยของไรโบโซมโผล่ออกมาจากนิวเคลียส

โปรตีน นิวคลีโอไทด์ ไอออน ฯลฯ ต่างๆ เข้าสู่นิวเคลียสผ่านรูขุมขน

หน่วยย่อยของไรโบโซมจะถูกประกอบจาก rRNA และโปรตีนไรโบโซมเข้าไป นิวเคลียส(อาจมีหลายอัน). ส่วนกลางของนิวเคลียสประกอบด้วยส่วนพิเศษของโครโมโซม ( ผู้จัดงานนิวเคลียร์) ซึ่งอยู่ติดกัน ตัวจัดระเบียบนิวเคลียสมีสำเนาของยีนเข้ารหัส rRNA จำนวนมาก ก่อนการแบ่งเซลล์ นิวเคลียสจะหายไปและถูกสร้างขึ้นใหม่อีกครั้งในช่วงเทโลเฟส

เรียกว่าของเหลว (คล้ายเจล) ของนิวเคลียสของเซลล์ น้ำนิวเคลียร์ (คาริโอพลาสซึม, นิวคลีโอพลาสซึม). ความหนืดของมันเกือบจะเหมือนกับของไฮยาพลาสซึม (ปริมาณของเหลวของไซโตพลาสซึม) แต่ความเป็นกรดของมันนั้นสูงกว่า (ท้ายที่สุดแล้ว DNA และ RNA ซึ่งมีจำนวนมากในนิวเคลียสเป็นกรด) โปรตีน อาร์เอ็นเอต่างๆ และไรโบโซมลอยอยู่ในน้ำนิวเคลียร์

ดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงผ่านสายตาของศิลปิน

ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าดาวเคราะห์หินจะต้องประกอบด้วยชั้นที่สำคัญสามชั้น ได้แก่ เปลือก ชั้นแมนเทิล และแกนกลางที่ประกอบด้วยองค์ประกอบที่หนักที่สุดละลาย ตามทฤษฎีที่น่าเชื่อถือที่สุดความแตกต่างนี้ปรากฏขึ้นแล้วในช่วงแรกของวิวัฒนาการเมื่อมีการสังเกตการชนกับเทห์ฟากฟ้าอื่น ๆ โดยเฉพาะและกระบวนการกัมมันตภาพรังสีอันทรงพลังกำลังเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์ด้วยตัวมันเอง ทั้งหมดนี้ทำให้ดาวเคราะห์อายุน้อยร้อนขึ้น และธาตุที่หนักกว่าก็เข้ามาใกล้ใจกลางมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม การค้นพบดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลจากระบบสุริยะของเรา ซึ่งมีการกระฉับกระเฉงมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แสดงให้เห็นกลุ่มโลกที่แปลกประหลาดมากตามมาตรฐานของเรา ในหมู่พวกเขามีดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่ประกอบด้วยเพชรขนาดมหึมา (“ล้านล้านกะรัต”) และดาวเคราะห์ที่สามารถเอาชีวิตรอดได้หลังจากถูกดาวยักษ์แดงดูดกลืน (“Will to Live”) และแม้แต่ดาวเคราะห์เหล่านั้นตามความเห็นของ นักดาราศาสตร์ไม่ควรมีอยู่เลย ("ดาวเคราะห์นอกระบบที่แปลกใหม่") และกลุ่มนักดาราศาสตร์ ซารา ซีเกอร์ ได้อธิบายทางทฤษฎีอีกทางเลือกหนึ่งที่แปลกใหม่มาก นั่นก็คือ ดาวเคราะห์หินที่ "ปลอดนิวเคลียร์"

ดาวเคราะห์นอกระบบดังกล่าวแบ่งออกเป็นสองชั้นในระหว่างการพัฒนาโดยไม่สร้างแกนกลาง ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หากในระหว่างการกำเนิดดาวเคราะห์พบว่าตัวเองอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมากเกินไป เหล็กทำปฏิกิริยากับมัน ก่อตัวเป็นออกไซด์เร็วกว่าที่มันจะตกลงมาใกล้ใจกลางดาวเคราะห์ได้ในรูปโลหะบริสุทธิ์

โปรดทราบว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันไม่อนุญาตให้เรายืนยันการคำนวณทางทฤษฎีเหล่านี้อย่างเคร่งครัดในทางปฏิบัติ เป็นเรื่องยากมากที่จะเห็นวัตถุขนาดเล็กเช่นนี้ในระยะทางอันกว้างใหญ่เช่นนี้ ไม่ต้องพูดถึงการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของพวกมันโดยละเอียด

แต่มีสิ่งหนึ่งที่สามารถพูดได้ค่อนข้างแน่นอนเกี่ยวกับวัตถุที่ "ปลอดนิวเคลียร์" ดังกล่าว: ไม่น่าจะมีพี่น้องอยู่ในใจหรือมีชีวิตเลย (อย่างน้อยก็ในรูปแบบที่เราคุ้นเคยที่จะจินตนาการถึงมัน) ความจริงก็คือมันเป็นแกนกลางที่หลอมละลายของดาวเคราะห์คล้ายโลกที่สร้างสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังรอบตัวพวกมัน ซึ่งช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตจากปัญหาต่างๆ ได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยหลักๆ แล้วมาจากกระแสอนุภาคที่มีประจุซึ่งดวงอาทิตย์จะโจมตีพื้นที่โดยรอบอย่างต่อเนื่อง การสัมผัสดังกล่าวอาจถึงแก่ชีวิตได้ ทำให้เกิดทั้งปฏิกิริยาอนุมูลอิสระและระดับการกลายพันธุ์ที่สูงจนเป็นอันตราย

อย่างไรก็ตาม กลุ่มของ Sarah Seeger ได้ปรากฏในข้อความของเราแล้ว ให้เราระลึกว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ที่รวบรวมตารางสรุปของดาวเคราะห์นอกระบบทั้งหมด: “

John Briggs และ Darko Dimitrovski จากมหาวิทยาลัย Freiburg ให้เหตุผลและคำนวณวิธีการสร้างอะตอมที่ไม่มีนิวเคลียส ด้วยเทคโนโลยีที่กำลังพัฒนาอยู่ในปัจจุบัน "เคล็ดลับ" ดังกล่าวจะมีให้สำหรับผู้ทดลองในอนาคตอันใกล้นี้

อะตอมที่ไม่มีนิวเคลียสคือกลุ่มของเปลือกอิเล็กตรอนที่คง "รูปร่าง" ของมันไว้ราวกับว่าพวกมันยังคงถูกยึดโดยนิวเคลียส

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าเป็นไปได้ที่จะสร้างการก่อตัวที่แปลกประหลาดหากคุณมีอิทธิพลต่ออะตอมใด ๆ ด้วยพัลส์เลเซอร์ที่สั้นมากและในเวลาเดียวกันก็ทรงพลังมาก

จริงอยู่ อะตอมแปลกตาที่ไม่มีนิวเคลียสนี้จะมีชีวิตอยู่ในช่วงเวลาสั้นๆ ที่ไม่มีนัยสำคัญ แต่ยังคงมีอยู่จริง

Briggs และ Dimitrovski คำนวณว่าวิธีการของพวกเขาจะทำงานอย่างไร ดังนั้น: เลเซอร์ที่มีระยะเวลาพัลส์ประมาณ 10 อัตโตวินาที (1 อัตโตวินาทีเท่ากับ 10 -18 วินาที) เช่นเดียวกับที่ใช้ในการทดลองที่ผิดปกตินี้ แต่มีพลังอย่างมากเท่านั้น (เช่น 10 18 วัตต์) ที่ส่งผลต่ออะตอม คาบการเคลื่อนที่ของวงโคจรของอิเล็กตรอนในอะตอมจะนานกว่าระยะเวลาของพัลส์ดังกล่าวอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่น ในไฮโดรเจน อิเล็กตรอนจะ "วิ่ง" รอบนิวเคลียสในเวลา 24 อัตโตวินาที

หากความแรงของสนามไฟฟ้าในลำแสงมากกว่าความแรงของการเชื่อมต่อระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียส เปลือกอิเล็กตรอนทั้งหมดจะถูกฉีกออกจากนิวเคลียสและเลื่อนไปด้านข้างอย่างเรียบร้อย

กุญแจสู่ความสำเร็จที่นี่คือความไม่ยั่งยืนของพัลส์และความถี่ที่ถูกต้องเนื่องจากการ "ล้มลง" ของเปลือกอิเล็กตรอน (ทุกระดับในคราวเดียวหากเรากำลังพูดถึงอะตอมที่ซับซ้อนมากกว่าไฮโดรเจนมาก) ควรเกิดขึ้น เนื่องจากการกระทำของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพียงครึ่งรอบที่ใช้ในการสัมผัสรังสี

ครึ่งรอบหลังของคลื่นนี้จะทำหน้าที่ชะลอความเร็วของแพ็กเก็ตคลื่นที่สมบูรณ์ในตำแหน่งใหม่ - ที่ระยะห่างจากแกนกลาง ในที่นี้เราหมายถึงแพ็คเก็ตคลื่นของอิเล็กตรอนทั้งหมดในอะตอมแน่นอน

เนื่องจากพัลส์เลเซอร์สั้นมาก อิเล็กตรอนจะไม่มีเวลา "ทำอะไร" ในระหว่างการเคลื่อนที่ในอวกาศ ฟังก์ชันคลื่นของพวกมันแทบจะไม่มีการบิดเบือน และอิเล็กตรอนจะไม่มีเวลากระเจิงจากการกระทำของแรงคูลอมบ์ไปด้านข้าง ผู้ประดิษฐ์วิธีนี้อธิบาย

แน่นอนว่า "อะตอม" ดังกล่าวจะสลายตัวในช่วงเวลาสั้น ๆ แต่ถ้าอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายทั้งหมดถูกบันทึกด้วยเครื่องมือก็จะเป็นไปได้ที่จะคืนค่าลักษณะที่ปรากฏของแพ็กเก็ตคลื่นดั้งเดิมในคอมพิวเตอร์ในภายหลังนั่นคืออะตอมเดียวกันนั้น ไม่มีนิวเคลียส - เมฆอิเล็กตรอนที่มีอยู่อย่างอิสระซึ่งสร้างรูปร่างของเปลือกของอะตอมดั้งเดิม

น่าแปลกที่ตามการคำนวณของ John และ Darko เปลือกอิเล็กตรอนทั้งหมดสามารถ "ลบออก" โดยมี "ความเสียหาย" น้อยที่สุดในคราวเดียวไม่เพียง แต่จากอะตอมเบาเท่านั้น แต่ยังมาจากอะตอมหนักด้วยและยิ่งไปกว่านั้น "เคล็ดลับ" ที่คล้ายกันก็สามารถทำได้แม้กระทั่ง ด้วยโมเลกุล เป็นที่ชัดเจนว่าเพื่อที่จะดำเนินการทดลองดังกล่าว จำเป็นต้องสร้างเลเซอร์อัตโตวินาทีที่ทรงพลังมาก

และต้องบอกว่าเทคโนโลยีกำลังเข้าใกล้งานนี้อย่างค่อยเป็นค่อยไป ท้ายที่สุดแล้ว การติดตั้งที่มีอยู่แสดงให้เห็นสิ่งที่น่าทึ่ง ตัวอย่างเช่น ทำความคุ้นเคยกับเลเซอร์: ซึ่งเพิ่งสร้างแสงที่สว่างที่สุดในจักรวาล โดยผ่านความหลากหลายของฟิสิกส์ควอนตัม รังสีเอกซ์อันทรงพลัง ซึ่งระเบิดวัตถุที่สังเกตได้ และยังมีเรื่องราวเกี่ยวกับวิธีที่พัลส์เลเซอร์ที่สั้นเกินขีดทำให้สามารถถ่ายภาพโมเลกุล สร้างโลหะเหล็ก และตั้งค่าบันทึกความเร็วการทำความร้อนที่ 10 18 องศาต่อวินาที และยัง - อย่างระมัดระวัง

เอกลักษณ์ของต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์บนโลกนั้นอยู่ที่ความจริงที่ว่าอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนที่ธรรมชาติทำซ้ำด้วยสารประกอบอนินทรีย์ทำให้โครงสร้างเกิดขึ้นซึ่งสามารถทำซ้ำได้ ในภาษาสมัยใหม่ - สืบทอด ปัจจุบันพวกเขากำลังพยายามสร้างเส้นทางที่โปรตอน อิเล็กตรอน และไอออนใช้ในการสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ผู้ช่วยคนแรกของนักวิทยาศาสตร์ในการทดลองเหล่านี้คือแบคทีเรีย พื้นฐานของความร่วมมือระหว่างมนุษย์กับโปรโตซัวคือความจริงที่ว่าเซลล์แบคทีเรียไม่มีนิวเคลียสที่ก่อตัวพร้อมข้อมูลทางพันธุกรรม กลไกการจำลองแบบของพวกมันนั้นเรียบง่ายและดูเหมือนจะเป็นแบบอย่างที่เชื่อถือได้ของความพยายามครั้งแรกที่ธรรมชาติประสบความสำเร็จในการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง

นิวเคลียส - ทดแทนนิวเคลียสในเซลล์แบคทีเรีย

หากเราอธิบายเซลล์ที่มีชีวิตด้วยวิธีที่เรียบง่าย แผนภาพที่ง่ายที่สุดจะมีลักษณะดังนี้: พื้นที่ที่แยกจากกันด้วยเมมเบรนจากโลกภายนอก เต็มไปด้วยสารภายในเซลล์ ซึ่งในกระบวนการทางชีวเคมีเกิดขึ้นซึ่งสามารถจัดระเบียบการสืบพันธุ์ที่เป็นอิสระของโครงสร้างทางชีวภาพ . ภารกิจนี้มีความสำคัญต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์

การถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมสามารถทำได้สองวิธีที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของที่เก็บข้อมูลภายในเซลล์ซึ่งมีข้อมูลนี้อยู่:

1. ในยูคาริโอตบทบาทของพื้นที่เก็บข้อมูลดังกล่าวเล่นโดยนิวเคลียสที่เกิดขึ้นซึ่งประกอบด้วยเมมเบรนที่แยก DNA ออกจากส่วนที่เหลือของเซลล์และโมเลกุลขนาดใหญ่ของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกนั้นเองซึ่งบรรจุอยู่ในโครโมโซม นิวเคลียสถือเป็นออร์แกเนลล์ของโครงสร้างเซลล์ยูคาริโอต
2. ในโครงสร้างเซลล์โปรคาริโอต (แบคทีเรีย) DNA จะไม่ถูกแยกออกจากส่วนที่เหลือของสารในเซลล์ แต่จะถูกบรรจุอย่างแน่นหนาในนิวเคลียสซึ่งเป็นโครโมโซมทรงกลมที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมที่ทำหน้าที่เป็นนิวเคลียส

มีสมมติฐานตามที่บรรพบุรุษของนิวเคลียสยูคาริโอตที่เกิดขึ้นนั้นเป็นแบคทีเรียที่อยู่ร่วมกันในตอนเช้าของสิ่งมีชีวิตนิวเคลียร์ แบคทีเรียที่คล้ายกันนี้ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเซลล์ยูคาริโอตต้นแบบ และสามารถสร้างความร่วมมือที่มีประสิทธิภาพในการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรม

แบคทีเรียให้ข้อมูลทางพันธุกรรมแก่เซลล์ยูคาริโอตในระหว่างการแบ่งตัว และเพื่อเป็นรางวัลสำหรับงานที่ได้รับสารอาหารที่ถูกสังเคราะห์โดยยูคาริโอตขนาดใหญ่ และเมื่อเวลาผ่านไป มันก็กลายเป็นนิวเคลียส

ไม่ว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นจริงหรือไม่ก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่าสิ่งนี้เกิดขึ้น แต่ทุกวันนี้ พวกเขามีความเข้าใจเกือบครบถ้วนแล้วเกี่ยวกับนิวครอยด์ของแบคทีเรียและการทำงานของมันในเซลล์แบคทีเรีย

รูปร่างและตำแหน่งของนิวเคลียส

ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของนิวครอยด์ซึ่งเป็นผู้ดูแล DNA ของแบคทีเรียคือโครงสร้างทรงกลม อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันนี้ ตามผลการวิจัยสมัยใหม่ นักแบคทีเรียวิทยาสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างโครงสร้างนิวคลอยด์ในรูปแบบต่างๆ ได้ อาจมีลักษณะดังนี้:

• รูปร่างคล้ายถั่ว
• เชือกหนาพันกันพันกัน;
• โครงสร้างคล้ายปะการังมีกิ่งก้านแผ่กระจายไปทั่วพื้นที่ของจุลินทรีย์

รูปร่างของนิวเคลียสขึ้นอยู่กับโปรตีนที่บรรจุโมเลกุลขนาดใหญ่ของ DNA ไว้ในโครโมโซม

เนื่องจากแบคทีเรียไม่มีนิวเคลียส ในกระบวนการวิวัฒนาการจึงมีการสร้างวิธีการเพื่อยึดนิวเคลียสเข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม สิ่งที่แนบมานี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจำลองโครโมโซมที่รวดเร็วและเชื่อถือได้

นอกจากนี้ จากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เมื่อเร็วๆ นี้ DNA ในนิวเคลียสของแบคทีเรียไม่ใช่โมเลกุลขนาดใหญ่เพียงโมเลกุลเดียว ในบางกรณี นิวครอยด์ของแบคทีเรียประกอบด้วย DNA แบบวงกลมตั้งแต่ 9 ถึง 18 ชิ้น

นอกจากนี้ยังมีหลักฐานทางห้องปฏิบัติการว่าไม่ใช่ทุก DNA ที่มีอยู่ในโปรคาริโอตที่มีโครงสร้างวงแหวน ตัวอย่างเช่น DNA ของ spirochete Borrelia burgdorferi ซึ่งเป็นสาเหตุของ spirochetosis ที่เกิดจากเห็บมีโครงสร้างเชิงเส้น

กำลังได้รับการศึกษาพารามิเตอร์หลักทั้งหมดของนิวเคลียสซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมของแบคทีเรียและในปัจจุบันออร์แกเนลล์ของเซลล์นี้มีลักษณะดังนี้:

• โครงสร้างวงแหวน (มีข้อยกเว้นในรูปแบบของโมเลกุลขนาดใหญ่เชิงเส้น)
• โครโมโซมเดี่ยว (มีข้อยกเว้น)

วิธีการจำลองแบบ

การจำลองโมเลกุลของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกเกี่ยวข้องโดยตรงกับวิธีการบรรจุและจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม

การจำลองแบบคือการสืบพันธุ์ของ DNA ลูกสาวโดยใช้เมทริกซ์ของโมเลกุลขนาดใหญ่ของ DNA ต้นกำเนิดมีสามประเภทหลัก:

• อนุรักษ์นิยม (โดยไม่ต้องคลายเกลียว);
• กึ่งอนุรักษ์นิยม (เกลียวหลักคลายตัวและทั้งสองส่วนเป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลขนาดใหญ่ของลูกสาว)
• กระจายตัว (DNA ของผู้ปกครองแบ่งออกเป็นหลายส่วนซึ่งใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลของลูกสาว)

ในเซลล์แบคทีเรีย การจำลองแบบเป็นไปตามเส้นทางกึ่งอนุรักษ์ การคลี่คลายของโมเลกุลต้นกำเนิดเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการกระทำของเอนไซม์ และเมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการจำลองแบบและการก่อตัวของนิวคลอยด์สองตัวในร่างกายของเซลล์แบคทีเรีย กระบวนการแบ่งตัวจะเข้าสู่ระยะที่มีการเคลื่อนไหวมากที่สุด

ไมโตคอนเดรีย

การจัดหาพลังงานให้กับเซลล์ที่มีชีวิตถือเป็นภารกิจที่มีความรับผิดชอบ หากล้มเหลวก็จะไม่มีการพูดถึงการแบ่งแยกและมรดก

ในแบคทีเรียซึ่งขาดออร์แกเนลล์พิเศษ (ไมโตคอนเดรีย) สำหรับการสังเคราะห์ ATP พลังงานจะถูกผลิตโดยตรงในไซโตพลาสซึมและถูกใช้โดยโครงสร้างเซลล์ทั้งหมด

ยูคาริโอตมีภาพที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง โครงสร้างเซลล์ขนาดใหญ่ไม่สามารถละทิ้งกระบวนการจัดหาพลังงานให้กับส่วนประกอบทั้งหมดเพื่อโอกาสได้ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ จึงมีสถานีพลังงานพิเศษอย่างไมโตคอนเดรียให้บริการ

โครงสร้างของไมโตคอนเดรียและบทบาทของมันในเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีนิวเคลียสเป็นอีกการยืนยันที่สนับสนุนการอยู่ร่วมกันทางวิวัฒนาการของแบคทีเรีย ซึ่งร่วมกันสร้างเซลล์ยูคาริโอต

ไมโตคอนเดรียยังประกอบด้วย DNA พร้อมข้อมูลทางพันธุกรรม และเช่นเดียวกับในแบคทีเรีย DNA นี้ไม่ได้บรรจุในนิวเคลียสที่เป็นทางการ แต่วางอยู่ภายในไมโตคอนเดรียในฐานะโมเลกุลขนาดใหญ่ทรงกลมที่มีเกลียวคู่

ไม่ว่ากิจกรรมใดในการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมจะเกิดขึ้นในนิวเคลียสยูคาริโอต ไมโตคอนเดรียจะดำเนินการกระบวนการจำลอง DNA ของมันเองอย่างอิสระ

การผลิต ATP โดยไมโตคอนเดรียเกิดขึ้นตามเส้นทางเดียวกันกับในแบคทีเรีย:

• ระหว่างปฏิกิริยารีดอกซ์
• อันเป็นผลมาจากการทำงานของเมมเบรน (เรากำลังพูดถึงเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย) ATP synthetase complex

กระบวนการเหล่านี้เป็นกระบวนการหลักในการจัดหาพลังงานให้กับแบคทีเรีย และไมโตคอนเดรียแบบยูคาริโอตจะทำซ้ำพวกมัน

ชีววิทยาศึกษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก เริ่มต้นด้วยระบบนิเวศของโลก - ชีวมณฑล - และสิ้นสุดด้วยอนุภาคสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุด - เซลล์ สาขาวิชาชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับเซลล์เรียกว่า "เซลล์วิทยา" เธอศึกษาเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดซึ่งเป็นนิวเคลียร์และไม่ใช่นิวเคลียร์

ความหมายของนิวเคลียสต่อเซลล์

ตามชื่อ เซลล์ที่มีนิวเคลียสไม่มีนิวเคลียส พวกมันเป็นลักษณะของโปรคาริโอตซึ่งเป็นเซลล์ดังกล่าว ผู้เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการเชื่อว่าเซลล์ยูคาริโอตวิวัฒนาการมาจากเซลล์โปรคาริโอต ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างยูคาริโอตในการพัฒนาสิ่งมีชีวิตคือนิวเคลียสของเซลล์ ความจริงก็คือนิวเคลียสมีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมด - DNA ดังนั้นสำหรับเซลล์ยูคาริโอต การไม่มีนิวเคลียสมักเป็นการเบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐาน อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นอยู่

สิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต

เซลล์ปลอดนิวเคลียร์เป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต โปรคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดที่ประกอบด้วยเซลล์เดียวหรือเป็นอาณานิคมของเซลล์ ซึ่งรวมถึงแบคทีเรียและอาร์เคีย เซลล์ของพวกมันเรียกว่าพรีนิวเคลียร์

คุณสมบัติหลักของชีววิทยาของเซลล์โปรคาริโอตคือการไม่มีนิวเคลียสดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ด้วยเหตุนี้ ข้อมูลทางพันธุกรรมของพวกมันจึงถูกจัดเก็บในรูปแบบดั้งเดิม แทนที่จะเป็นโครโมโซมยูคาริโอต DNA ของโปรคาริโอตจึงถูก "อัดแน่น" ลงในนิวคลอยด์ ซึ่งเป็นบริเวณวงกลมในไซโตพลาสซึม นอกเหนือจากการไม่มีนิวเคลียสที่ก่อตัวแล้วยังไม่มีออร์แกเนลล์ของเยื่อหุ้มเซลล์ - ไมโตคอนเดรีย, อุปกรณ์ Golgi, พลาสติด, เรติเคิลเอนโดพลาสมิก mesosomes ทำหน้าที่ที่จำเป็นแทน โปรคาริโอตไรโบโซมมีขนาดเล็กกว่ามากและมีจำนวนน้อยกว่ายูคาริโอต

เซลล์พืชปลอดนิวเคลียร์

พืชมีเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์ที่มีนิวเคลียสเท่านั้น ตัวอย่างเช่น บาส หรือ โฟลเอ็ม มันอยู่ใต้เนื้อเยื่อผิวหนังและเป็นระบบของเนื้อเยื่อต่าง ๆ : หลัก, ส่วนรองรับและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า. องค์ประกอบหลักของการพนันที่เกี่ยวข้องกับเนื้อเยื่อนำไฟฟ้าคือหลอดตะแกรง ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ - เซลล์อะนิวคลีเอตที่ยาวและมีผนังเซลล์บาง ๆ ส่วนประกอบหลักคือสารเซลลูโลสและเพคติน พวกมันสูญเสียนิวเคลียสเมื่อเจริญเติบโต - มันตายและไซโตพลาสซึมจะกลายเป็นชั้นบาง ๆ ที่อยู่ใกล้กับผนังเซลล์ ชีวิตของเซลล์ที่มีนิวเคลียสเหล่านี้สัมพันธ์กับเซลล์ดาวเทียมที่มีนิวเคลียส พวกมันมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและรวมเป็นหนึ่งเดียวกัน ส่วนและดาวเทียมพัฒนาในเซลล์เนื้อเยื่อเจริญทั่วไป

เซลล์หลอดตะแกรงยังมีชีวิตอยู่ แต่นี่เป็นข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียว เซลล์อื่นๆ ทั้งหมดที่ไม่มีนิวเคลียสในพืชจะตายไป ในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต (ซึ่งรวมถึงพืช) เซลล์ที่ปราศจากนิวเคลียร์สามารถมีชีวิตอยู่ได้ในระยะเวลาอันสั้นมาก เซลล์ของท่อตะแกรงมีอายุสั้นหลังจากตายพวกมันจะสร้างชั้นผิวของพืช - เนื้อเยื่อผิวหนัง (เช่นเปลือกไม้)

เซลล์มนุษย์และสัตว์ปลอดนิวเคลียร์

ในร่างกายมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมยังมีเซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียส - เซลล์เม็ดเลือดแดงและเกล็ดเลือด มาดูพวกเขากันดีกว่า

เซลล์เม็ดเลือดแดง

มิฉะนั้นจะเรียกว่าเซลล์เม็ดเลือดแดง ในระยะก่อตัว เซลล์เม็ดเลือดแดงอ่อนจะมีนิวเคลียส แต่เซลล์ของผู้ใหญ่ไม่มี

เซลล์เม็ดเลือดแดงให้ความอิ่มตัวของออกซิเจนแก่อวัยวะและเนื้อเยื่อ ด้วยความช่วยเหลือของเม็ดสีฮีโมโกลบินที่มีอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์จะจับโมเลกุลออกซิเจนและขนส่งจากปอดไปยังสมองและอวัยวะสำคัญอื่นๆ พวกเขายังมีส่วนร่วมในการกำจัดผลิตภัณฑ์ของการแลกเปลี่ยนก๊าซ - คาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 - ออกจากร่างกายเพื่อขนส่ง

เซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์มีขนาดเพียง 7-10 ไมครอน และมีรูปร่างเป็นแผ่นโค้งสองเหลี่ยม เนื่องจากขนาดและความยืดหยุ่นที่เล็ก เซลล์เม็ดเลือดแดงจึงผ่านเส้นเลือดฝอยได้ง่ายซึ่งมีขนาดเล็กกว่ามาก เนื่องจากไม่มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ของเซลล์อื่น ๆ ปริมาณฮีโมโกลบินในเซลล์จึงเพิ่มขึ้น เฮโมโกลบินจะเติมปริมาตรภายในทั้งหมด

การผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงเกิดขึ้นในไขกระดูกของกระดูกซี่โครง กะโหลกศีรษะ และกระดูกสันหลัง ในเด็ก ไขกระดูกของกระดูกขาและแขนก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วย เซลล์เม็ดเลือดแดงมากกว่า 2 ล้านเซลล์ถูกสร้างขึ้นทุกๆ นาที และมีชีวิตอยู่ได้ประมาณสามเดือน ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือ เซลล์เม็ดเลือดแดงประกอบขึ้นเป็นประมาณ 1/4 ของเซลล์มนุษย์ทั้งหมด

เกล็ดเลือด

ก่อนหน้านี้เรียกอีกอย่างว่าเกล็ดเลือด เหล่านี้เป็นเซลล์เม็ดเลือดรูปแบนขนาดเล็กไม่มีนิวเคลียสซึ่งมีขนาดไม่เกิน 2-4 ไมครอน พวกมันเป็นชิ้นส่วนของไซโตพลาสซึมที่แยกออกจากเซลล์ไขกระดูก - เมกะคาริโอไซต์

หน้าที่ของเกล็ดเลือดคือการสร้างลิ่มเลือดซึ่งจะ “อุด” บริเวณที่เสียหายในหลอดเลือด และเพื่อให้แน่ใจว่าการแข็งตัวของเลือดเป็นปกติ เกล็ดเลือดยังสามารถหลั่งสารประกอบที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์ (เรียกว่าปัจจัยการเจริญเติบโต) ดังนั้นจึงมีความสำคัญต่อการรักษาเนื้อเยื่อที่เสียหายและส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ เมื่อเกล็ดเลือดถูกกระตุ้นนั่นคือพวกมันจะเปลี่ยนไปสู่สถานะใหม่พวกมันจะมีรูปทรงของทรงกลมที่มีการฉายภาพ (pseudopodia) ด้วยความช่วยเหลือที่พวกมันเกาะติดกันหรือผนังหลอดเลือดจึงปิดความเสียหาย

การเบี่ยงเบนของจำนวนเกล็ดเลือดจากบรรทัดฐานสามารถนำไปสู่โรคต่างๆ ดังนั้นการลดจำนวนเกล็ดเลือดจะเพิ่มความเสี่ยงของการตกเลือดและการเพิ่มขึ้นทำให้เกิดลิ่มเลือดอุดตันในหลอดเลือดนั่นคือการปรากฏตัวของลิ่มเลือดซึ่งในทางกลับกันอาจทำให้เกิดอาการหัวใจวายและโรคหลอดเลือดสมอง, หลอดเลือดอุดตันที่ปอดและการอุดตันของหลอดเลือด ในอวัยวะอื่น

เกล็ดเลือดผลิตในไขกระดูกและม้าม หลังจากการก่อตัว 1/3 ของพวกมันจะถูกทำลาย และที่เหลือจะไหลเวียนในกระแสเลือดนานกว่าหนึ่งสัปดาห์เล็กน้อย

คอร์นีโอไซต์

เซลล์ผิวหนังของมนุษย์บางชนิดก็ไม่มีนิวเคลียสเช่นกัน ชั้นบนสองชั้นของหนังกำพร้าประกอบด้วยเซลล์ที่มีนิวคลีเอต - เซลล์มีเขาและเป็นมันเงา (ไซโคลิด) ทั้งสองประกอบด้วยเซลล์เดียวกัน - corneocytes ซึ่งเป็นเซลล์เดิมของชั้นล่างของหนังกำพร้า - keratinocytes เซลล์เหล่านี้ ก่อตัวขึ้นที่ขอบของชั้นนอกและชั้นกลางของผิวหนัง (ชั้นหนังแท้และหนังกำพร้า) จะเพิ่มขึ้นเมื่อพวกมัน "โตขึ้น" สูงขึ้นเรื่อยๆ เข้าสู่ชั้น spinous จากนั้นจึงเข้าสู่ชั้นเม็ดละเอียดของหนังกำพร้า โปรตีนเคราตินที่ผลิตจะสะสมอยู่ในเคราโนไซต์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญที่รับผิดชอบต่อความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของผิวของเรา เป็นผลให้เซลล์สูญเสียนิวเคลียสและออร์แกเนลล์เกือบทั้งหมด ดังนั้นส่วนใหญ่จึงประกอบด้วยโปรตีนเคราติน

corneocytes ที่ได้จะมีรูปร่างแบน พวกมันเกาะติดกันแน่นทำให้เกิดชั้น corneum ของผิวหนังซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันจุลินทรีย์และสารหลายชนิด - เกล็ดของมันทำหน้าที่ป้องกัน ชั้นเปลี่ยนผ่านจากเม็ดเล็กไปจนถึงมีเขาคือชั้นมันเงา ซึ่งประกอบด้วยเคราติโนไซต์ที่สูญเสียนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ไป โดยพื้นฐานแล้ว corneocytes คือเซลล์ที่ตายแล้ว เนื่องจากไม่มีกระบวนการที่ทำงานอยู่ในเซลล์เหล่านี้

เซลล์ปลอดนิวเคลียร์ในการปลูกถ่าย

ในการโคลนเซลล์ของเนื้อเยื่อที่ต้องการในการปลูกถ่ายวิทยา จะใช้เซลล์ปลอดนิวเคลียร์ที่สร้างขึ้นเทียม เนื่องจากนิวเคลียสเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต การควบคุมนิวเคลียสจึงเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของเซลล์ ไม่ว่ามันจะฟังดูมหัศจรรย์แค่ไหน คุณสามารถแทนที่นิวเคลียสและด้วยวิธีนี้จะได้เซลล์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในการทำเช่นนี้นิวเคลียสจะถูกกำจัดหรือทำลายด้วยวิธีต่างๆ - ผ่าตัดโดยใช้รังสีอัลตราไวโอเลตหรือการหมุนเหวี่ยงร่วมกับอิทธิพลของไซโตชาลาซิน นิวเคลียสใหม่จะถูกย้ายไปยังเซลล์ที่ปราศจากนิวเคลียร์

จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีความเห็นร่วมกันเกี่ยวกับจริยธรรมของการโคลนนิ่ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงยังคงถูกห้าม

ดังนั้น ในความเป็นจริงแล้ว เซลล์ที่มีนิวคลีเอตที่มีชีวิตแทบไม่เคยพบในสิ่งมีชีวิตระดับสูง (ยูคาริโอต) ข้อยกเว้นคือเซลล์เม็ดเลือดของมนุษย์ - เม็ดเลือดแดงและเกล็ดเลือด รวมถึงเซลล์โฟลเอ็มในพืช ในกรณีอื่นๆ เซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียสไม่สามารถเรียกได้ว่ามีชีวิต เช่น เซลล์ในชั้นบนของหนังกำพร้า หรือเซลล์ที่ได้รับเทียมสำหรับการโคลนเนื้อเยื่อในการปลูกถ่ายวิทยา