# **Topic 6 — Structure and Function of Nucleus (न्यूक्लियस की संरचना और कार्य)**

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## 🧬 **परिचय (Introduction)**

न्यूक्लियस (Nucleus) को कोशिका का **“Brain” (मस्तिष्क)** कहा जाता है क्योंकि यह कोशिका की सभी गतिविधियों को नियंत्रित करता है — जैसे **विकास (growth)**, **विभाजन (division)**, और **अनुवांशिक सूचना (genetic information)** का संचरण।

> **Definition:**

> The nucleus is a membrane-bound organelle that contains the cell’s genetic material (DNA) and controls all cellular activities such as growth, metabolism, and reproduction.

सरल शब्दों में —

> “न्यूक्लियस एक झिल्ली से घिरी हुई कोशिकीय संरचना है जिसमें DNA मौजूद होता है और जो कोशिका के सभी कार्यों का संचालन करती है।”

यह **eukaryotic cells** की सबसे प्रमुख विशेषता है, जबकि **prokaryotes** (जैसे bacteria) में सच्चा nucleus नहीं होता — उनमें केवल **nucleoid** पाया जाता है।

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## 🧫 **Historical Background (ऐतिहासिक पृष्ठभूमि)**

| वर्ष | वैज्ञानिक | खोज |

| -------- | ------------------ | ------------------------------------- |

| **1831** | Robert Brown | सबसे पहले nucleus का वर्णन किया। |

| **1869** | Friedrich Miescher | Nuclein (DNA) पदार्थ की खोज की। |

| **1882** | Flemming | Chromosomes की संरचना का अध्ययन किया। |

| **1933** | Behrens | Nucleolus की उपस्थिति को बताया। |

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## 🧱 **Nucleus की संरचना (Structure of Nucleus)**

Nucleus एक जटिल संरचना है जिसमें कई प्रमुख भाग शामिल होते हैं —

1. **Nuclear Envelope (न्यूक्लियर झिल्ली)**

2. **Nucleoplasm (न्यूक्लियोप्लाज्म / केरियोप्लाज्म)**

3. **Chromatin (क्रोमेटिन जाल)**

4. **Nucleolus (न्यूक्लियोलस)**

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### 🔹 **1. Nuclear Envelope (न्यूक्लियर झिल्ली)**

* यह nucleus को cytoplasm से अलग करती है।

* यह **दो झिल्लियों (double membrane)** से बनी होती है —

  * **Outer membrane:** Endoplasmic reticulum (ER) से जुड़ी रहती है।

  * **Inner membrane:** Nucleoplasm को घेरती है।

* दोनों झिल्लियों के बीच **perinuclear space** होती है।

* इस पर छोटे-छोटे **nuclear pores** होते हैं जिनसे **RNA, proteins और ions** का आदान-प्रदान होता है।

👉 **Function:**

* पदार्थों का नियंत्रित आदान-प्रदान (Selective transport)।

* DNA को cytoplasmic enzymes से सुरक्षा प्रदान करना।

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### 🔹 **2. Nucleoplasm (न्यूक्लियोप्लाज्म)**

* यह nucleus के अंदर पाया जाने वाला **अर्ध-द्रव पदार्थ (semi-fluid substance)** है।

* इसे **karyolymph** भी कहा जाता है।

* इसमें **nucleotides, enzymes, ions, nucleoproteins** और **RNA** पाए जाते हैं।

👉 **Function:**

* Chromatin fibers और nucleolus को स्थिर रखता है।

* DNA replication और RNA synthesis के लिए माध्यम प्रदान करता है।

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### 🔹 **3. Chromatin (क्रोमेटिन जाल)**

* यह nucleus के अंदर फैले **DNA और protein (mainly histones)** के जाल के रूप में होता है।

* यह **genetic material** है जो कोशिका के गुणों को नियंत्रित करता है।

#### Chromatin दो प्रकार का होता है —

| प्रकार | विवरण |

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| **Euchromatin (यूक्रोमेटिन)** | हल्का रंग; active DNA region; transcription में भाग लेता है। |

| **Heterochromatin (हेटेरोक्रोमेटिन)** | गहरा रंग; inactive DNA region; tightly packed। |

👉 **Function:**

* Genetic information को संग्रहित करता है।

* Chromosomes का निर्माण करता है जब cell division होता है।

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### 🔹 **4. Nucleolus (न्यूक्लियोलस)**

* यह nucleus के अंदर पाया जाने वाला एक **गोलाकार, घना (dense spherical)** संरचना है।

* इसमें **rRNA (ribosomal RNA)** और **ribosomal proteins** बनते हैं।

* यह **ribosome synthesis** का केंद्र होता है।

👉 **Function:**

* Ribosome के subunits बनाना।

* Protein synthesis में अप्रत्यक्ष भूमिका निभाना।

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## 🧬 **Nucleus के कार्य (Functions of Nucleus)**

| क्रमांक | कार्य | विवरण |

| --------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------- | ----- |

| **1. Control Center (नियंत्रक केंद्र)** | Nucleus कोशिका की सभी गतिविधियों जैसे metabolism, growth और reproduction को नियंत्रित करता है। | |

| **2. Genetic Information Storage** | इसमें DNA होता है जो hereditary information को संचित रखता है। | |

| **3. Protein Synthesis** | DNA → mRNA → Protein (Central Dogma of Life)। | |

| **4. Cell Division Regulation** | Chromosome formation और segregation द्वारा कोशिका विभाजन को नियंत्रित करता है। | |

| **5. Ribosome Formation** | Nucleolus ribosomal RNA और proteins का निर्माण करता है। | |

| **6. Mutation and Evolution** | DNA के परिवर्तन (mutation) से नई विशेषताएँ उत्पन्न होती हैं। | |

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## 🧫 **Types of Nuclei (न्यूक्लियस के प्रकार)**

| प्रकार | उदाहरण | विशेषता |

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| **Single Nucleus** | अधिकांश animal cells | केवल एक nucleus। |

| **Binucleate** | Paramecium | दो nuclei — micronucleus और macronucleus। |

| **Multinucleate** | Skeletal muscle cells | कई nuclei एक cytoplasm में। |

| **A-nucleate** | RBCs (स्तनधारी) | कोई nucleus नहीं। |

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## ⚙️ **Dynamic Nature of Nucleus (गतिशील प्रकृति)**

Nucleus स्थिर नहीं होता —

* **Interphase** में chromatin जाल के रूप में रहता है।

* **Mitosis** या **Meiosis** के दौरान यह **chromosomes** बनाता है।

* फिर **Telophase** में यह दो नए nuclei में पुनः निर्मित होता है।

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## 🧠 **महत्व (Significance of Nucleus)**

1. **Hereditary Control:** Nucleus heredity का केंद्र है।

2. **Metabolic Regulation:** सभी metabolic enzymes का synthesis nucleus के नियंत्रण में होता है।

3. **Cell Differentiation:** अलग-अलग कोशिकाओं का कार्य DNA control से निर्धारित होता है।

4. **Genetic Engineering:** Biotechnology में nucleus और DNA का प्रयोग cloning व gene editing में किया जाता है।

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## 🧩 **निष्कर्ष (Conclusion)**

Nucleus न केवल कोशिका का “नियंत्रक केंद्र” है बल्कि यह **जीवन की निरंतरता और स्थिरता का आधार** भी है।

इसमें निहित DNA यह तय करता है कि कोशिका क्या बनाएगी, कैसे बढ़ेगी और कैसे विभाजित होगी।

इसलिए nucleus की संरचना और कार्य को समझना **genetics, cell biology, medicine और biotechnology** जैसे क्षेत्रों के लिए अत्यंत आवश्यक है।

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क्या मैं अब **Topic 7 — Nucleolus (न्यूक्लियोलस)** शुरू करूँ?