Dragen av kärnstruktur. Struktur och funktion hos cellkärnan

cellkärnan - dess viktigaste organell, platsen för lagring och reproduktion av genetisk information. Denna membranstruktur, som upptar 10-40% av cellerna, vars funktioner är mycket viktiga för livet för eukaryoter. Men även utan närvaro av genetisk information kernel genomförande som möjligt. Ett exempel på denna process är förmågan att leva bakterieceller. Ändå är mycket viktigt för de strukturella egenskaperna hos kärnan och dess syfte en flercellig organism.

Placering av kärnan i cellen och dess struktur

Kärnan ligger djupt i cytoplasman och i direkt kontakt med den grova och smidig endoplasmatiska retikulet. Den är omgiven av två membran, åtskilda av ett perinukleära utrymme. Inuti kärnan matrisen är närvarande, en viss mängd av kromatin och nukleolerna.

Vissa mogna humana celler inte har kärnor och andra arbetar under svåra förtryck av sin verksamhet. I allmänhet är strukturen av kärnan (schema) representeras som den nukleära håligheten avgränsas karyotheca från celler innehållande kromatin och nukleolerna, fixerades i nukleoplasman kärnmatrisen.

struktur karyotheca

För att underlätta för kärncellerna, bör den senare ses som bubblor, begränsad skalen från de andra bubblor. Kärna - det är en flaska av genetisk information i celltjocklek. Från dess cytoplasma avskärmad han tvåskikts lipidmembranet. Kärna-skal struktur som liknar cellulärt membran. I själva verket skiljer sig de bara namn och antalet lager. Utan allt detta, de är samma struktur och funktion.

Struktur karyotheca (kärnmembran) två skikt: den består av två lipidskikt. Bilipidny karyotheca yttre lagret direkt i kontakt med de grovt endoplasmatiskt retikulum-celler. Intern karyotheca - med kärninnehåll. Mellan den yttre och inre kariomembranoy existerar perinukleära utrymme. Tydligen var det bildas på grund av elektrostatiska fenomen - repulsion tomter glycerolrester.

Funktionen av kärnmembranet är att skapa en mekanisk barriär mellan kärnan och cytoplasman. Den inre kärnan är plats membranfixering nukleär matris - kedja proteinmolekyler som stöder den tredimensionella strukturen. De två kärn membran har speciella porer: genom dem till ribosomerna i cytoplasman budbärar-RNA blad. Vid själva kärnan tjocklek finns flera nukleolerna och kromatin.

Den inre strukturen av nukleoplasman

Dragen av kärnstruktur ger oss möjlighet att jämföra den med cellen. Inuti kärnan är också närvarande en speciell miljö (nukleoplasman), framställda av sol-gel, en koUoidal lösning proteiner. Inuti det där nucleoskeleton (matris), som representeras av fibrillära proteiner. Den huvudsakliga skillnaden består endast i att de sura proteiner före huvudsakligen i kärnan. Uppenbarligen, en sådan reaktionsmiljö måste bevara de kemiska egenskaperna hos nukleinsyror och biokemiska reaktioner.

endosom

Strukturen på cellkärnan kan inte slutföras utan nukleolerna. Im är spiral ribosomalt RNA, som ligger i mognadsstadiet. Senare från henne få en ribosomen - en organell som behövs för proteinsyntes. Nukleolen isoleras struktur har två komponenter: fibrillärt och globulär. De skiljer sig endast med elektronmikroskopi, och inte har sina membran.

Fibrillär komponent ligger i mitten av kärnsystemet. Den representerar en typ av ribosomalt RNA-sträng, som kommer att samlas in från ribosomala subenheten. Om vi betraktar kärnan (struktur och funktion), är det uppenbart att en granulär komponent kommer att bildas senare. Dessa är samma mognande ribosomal subenhet, som befinner sig i de senare stadierna av sin utveckling. Av dessa ribosomer bildas inom kort. De avlägsnas från nukleoplasman genom nukleär porer karyotheca och faller på membranet av kornigt endoplasmatiskt nätverk.

Kromatin och kromosomer

Struktur och funktion hos nucleus cellerna organiskt länkad: det är närvarande endast de strukturer som är nödvändiga för lagring och reproduktion av genetisk information. Också där karioskelet (matriskärna) vars funktion är att bibehålla formen organeller. Dock är den viktigaste komponenten kärnan kromatin. Denna kromosom, spela rollen av kartotek av olika grupper av gener.

Kromatin är ett komplext protein som består av den kvaternära strukturen av polypeptiden kopplad till en nukleinsyra (RNA eller DNA). Plasmiderna kromatin bakterier också närvarande. Nästan en fjärdedel av den totala vikten upp kromatin histoner - proteiner som är ansvariga för "förpackning" av genetisk information. Denna egenskap av studierna i biokemi och biologi. Strukturen av kärnkomplexet just på grund av närvaron av kromatin och behandlar den alternerar spiralisering och avhaspling.

Närvaron av histon gör det möjligt att kondensera och komplettera strängen av DNA i en liten plats - i cellkärnan. Detta sker enligt följande: histoner för att bilda nukleosomer, som är enheter såsom pärlor. H2B, H3, H4 och H2A - dessa är de viktigaste histonproteiner. Nukleosomen bildas av fyra par av vardera presenterade histoner. Således histon H1 är en länk: det är kopplat till DNA på platsen för posten E i nukleosomen. DNA förpackningen är resultatet av "lindning" linjär molekyl 8 histon proteinstruktur.

Strukturen i kärnan, vars schema visas ovan förutsätter solenoidpodobnoy DNA-struktur utrustad på histoner. Tjockleken av konglomerat är ca 30 nm. Strukturen kan kondenseras och vidare att ockupera mindre utrymme och mindre utsatta för mekanisk skada oundvikligen inträffar under cellens livslängd.

Fraktionerna av kromatin

Strukturen, strukturen och funktionen hos cellkärnan fixated på att stöd dynamiska processer helix och avhaspling av kromatin. Eftersom det finns två huvudfraktioner därav: mycket den spiralformade (heterokromatin) och malospiralizovannaya (eukromatin). De är uppdelade både strukturellt och funktionellt. I heterokromatin DNA är väl skyddad från någon inverkan och kan inte transkriberas. Eukromatin skydda de svaga, men gener kan fördubblas för proteinsyntes. Oftast platser i heterokromatin och eukromatin varvas hela längd kromosomen.

kromosom

Cellkärnan, innefattar struktur och funktioner som beskrivs i denna publikation en kromosom. Detta är en komplex och tätt packade kromatin som kan ses under ljusmikroskop. Detta är dock endast möjligt om bilden ligger på cellen i steg mitotiska eller meiotiska delningen. Ett av stegen är en spiral av kromatin att bilda kromosomer. Deras struktur är mycket enkel: kromosom har en telomer och två armar. Varje flercellig organism av en art samma struktur av kärnan. Tabell kromosomer han också liknande.

Genomförandet av huvudfunktionerna

Huvuddragen i kärnan av strukturen i samband med genomförandet av vissa funktioner och behovet av att kontrollera dem. Kärnan fungerar som förvaringsplats för genetisk information, som är en typ av fil med inspelade alla aminosyrasekvenser av proteiner som syntetiseras i cellen. Det organ för utförande av en funktion, måste cellen syntetisera proteinstruktur kodas i genen.

Till kärnan "förstår" vad specifikt protein som ska syntetiseras vid rätt tid, finns det ett system för extern (membran) och interna receptorer. Information om dem matas till kärnan med hjälp av molekylära sändare. Oftast sker detta genom adenylatcyklas mekanismen. Eftersom celler exponeras för hormoner (epinefrin, norepinefrin) och vissa läkemedel med en hydrofil struktur.

En andra informationstransmissionsmekanismen är intern. Han är utmärkande för lipofila molekyler - kortikosteroider. Denna substans bilipidnuyu penetrerar cellmembranet och är riktad mot kärnan, där det interagerar med dess receptor. Som ett resultat av aktivering av receptorn komplex som ligger på cellmembranet (adenylatcyklas mekanism) eller karyotheca, börjar reaktions aktivering av en särskild gen. Det replikerar, budbärar-RNA är uppbyggd på basis därav. Senare, enligt den senaste syntetiserade proteinstruktur som utför en funktion.

Kärnan av multicellulära organismer

I multicellulär organism särskilt kärnstruktur är desamma som i den encelliga. Även om det finns vissa nyanser. För det första innebär flercellig att dess egen specifika funktion (eller mer) kommer att markeras i ett antal celler. Detta innebär att vissa gener är permanent despiralizovany, medan andra är i ett inaktivt tillstånd.

Till exempel, kommer celler av fettvävnad proteinsyntes gå inaktivt, och därför det mesta av kromatin spiraliserade. Och i celler, exempelvis exokrina pankreasprotein biosyntetiska processer fortgå oavbrutet. På grund av deras kromatin despiralizovan. I dessa områden är de gener som replik oftare. I denna viktiga viktigt inslag: kromosomuppsättning av alla celler i kroppen är densamma. Bara på grund av differentieringen av funktionerna i vävnaderna på några av dem från arbetet, och andra dispiralized de flesta andra.

Kärnvapenfri celler i kroppen

Det finns celler som är de strukturella egenskaperna hos kärnan kan inte anses att de är resultatet av deras liv eller hämma dess funktion, antingen helt bli av med den. Det enklaste exemplet - röda blodkroppar. Denna blodkroppar, kärnan från vilken föreliggande endast i de tidiga stadierna av utveckling, när de syntetiseras hemoglobin. När dess mängd är tillräcklig för den syreöverföring, är kärnan avlägsnas från cellerna, i syfte att underlätta dess transport inte stör syre.

I sin allmänna form är erytrocyt cytoplasmiskt påse fylld med hemoglobin. En liknande struktur är också kännetecknande för fettceller. Struktur adipocyt cellkärnan extremt förenklat, minskar den och skiftar till membranet och proteinsyntesprocesser är maximalt inhiberas. Dessa celler är också påminner om "påsar" fylld med fett, även om naturligtvis en mängd olika biokemiska reaktioner är något större än röda blodkroppar. Trombocyter har också ingen kärna, men de bör inte betraktas som fullvärdiga celler. Denna cell fragment som är nödvändiga för att genomföra hemostas processen.