Kenmerken van de nucleaire structuur. Structuur en functie van de celkern

celkern - de belangrijkste organel, de plaats van opslag en reproductie van genetische informatie. Deze membraanstructuur, waarin 10-40% van de cellen, waarvan de functies zijn belangrijk voor het leven van eukaryoten inneemt. Maar ook zonder de aanwezigheid van genetische informatie kernel implementatie mogelijk. Een voorbeeld van dit proces is de mogelijkheid om bacteriële cellen te leven. Toch is de structurele kenmerken van de kern en het doel ervan is zeer belangrijk voor een meercellig organisme.

Locatie van de kern in de cel en de structuur

De kern ligt diep in het cytoplasma en in direct contact met de ruwe en gladde endoplasmatisch reticulum. Het wordt omgeven door twee membranen, gescheiden door een perinucleaire ruimte. In de kernel matrix aanwezig is, een bepaalde hoeveelheid chromatine en nucleoli.

Een aantal volwassen menselijke cellen niet kernen hebben, en anderen werken onder zware onderdrukking van haar activiteiten. In het algemeen is de structuur van de kern (schema) voorgesteld als de nucleaire begrensde ruimte karyotheca van cellen die chromatine en nucleoli in het nucleoplasma nucleaire matrix gefixeerd.

structuur karyotheca

Voor het gemak van de kern cellen, moet deze worden beschouwd als bellen, beperkte schelpen van het andere bellen. Core - het is een fles van genetische informatie in de dikte cel. Van het cytoplasma afgeschermde hij dubbellaag lipide membraan. Kern-schil structuur vergelijkbaar met celmembraan. In feite verschillen ze alleen de naam en het aantal lagen. Zonder dit alles, ze zijn hetzelfde in structuur en functie.

Structuur karyotheca (kernmembraan) twee lagen: het is samengesteld uit twee lipide lagen. Bilipidny karyotheca buitenlaag rechtstreeks contact komt met het ruwe endoplasmatisch reticulum cellen. Interne karyotheca - met kern inhoud. Tussen de buitenste en binnenste kariomembranoy perinucleaire ruimte is. Blijkbaar werd gevormd als gevolg van een elektrostatisch fenomeen - afstoting plots glycerol residuen.

De functie van het kernmembraan is een mechanische barrière tussen de kern en cytoplasma te creëren. De binnenkern hebben plaats membraan fixatie kernmatrix - eiwitmoleculen die de driedimensionale structuur ondersteunen. De twee nucleaire membranen hebben speciale poriën: via hen naar de ribosomen in het cytoplasma messenger RNA bladeren. De kern dikte meerdere nucleoli en chromatine.

De interne structuur van de nucleoplasma

Kenmerken van de nucleaire structuur ons in staat stellen om het te vergelijken met de cel. In de kern is ook een bijzondere omgeving (nucleoplasm) van sol-gel, een colloïdale oplossing eiwitten ingediend. Binnen het daar nucleoskeleton (matrix), vertegenwoordigd door fibrillaire eiwitten. Het belangrijkste verschil is alleen dat de zure eiwitten voornamelijk aanwezig in de kern zijn. Blijkbaar moet dergelijke reactie omgeving om de chemische eigenschappen van nucleïnezuren en biochemische reacties te behouden.

endosoom

De structuur van de celkern kan niet worden voltooid zonder nucleoli. Im de schroeflijnvormige ribosomaal RNA, dat zich in de rijpingsfase. Later, vanaf haar een ribosoom - een organel die nodig zijn voor de eiwitsynthese. De nucleolus is geïsoleerde structuur bestaat uit twee componenten: fibrillaire en bolvormig. Ze verschillen alleen door elektronenmicroscopie, en niet hun membranen hebben.

Fibrillaire component ligt in het centrum van de nucleolus. Het is een soort ribosomaal RNA-streng, die wordt verzameld uit ribosomale subeenheid. Als we kijken naar de kern (structuur en functie) is het duidelijk dat een granulaire component later zal worden gevormd. Dit zijn dezelfde rijpen ribosomale subunit, die in de latere stadia van de ontwikkeling ervan. Van deze ribosomen worden snel gevormd. Ze worden uit het nucleoplasma tot kernporiën karyotheca verwijderd en vallen op het membraan van het ruwe endoplasmatische reticulum.

Chromatine en Chromosomen

Structuur en functie van de nucleus cellen organisch verbonden: het is alleen aanwezig die structuren die nodig zijn voor het opslaan en reproduceren van genetische informatie zijn. Ook is er karioskelet (matrixkem) waarvan de functie is om de vorm te behouden organellen. Echter, de belangrijkste component is de kern chromatine. Dit chromosoom, het spelen van de rol van de kaartsystemen van de verschillende groepen van genen.

Chromatine is een complex eiwit dat bestaat uit de quaternaire structuur van het polypeptide gekoppeld aan een nucleïnezuur (RNA of DNA). De plasmiden chromatine bacteriën ook aanwezig. Bijna een kwart van het totale gewicht tot chromatine histon - eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de "verpakking" van genetische informatie. Dit kenmerk van de studies van de biochemie en biologie. De structuur van de kerncomplex juist vanwege de aanwezigheid van chromatine en verwerkt het wisselt spiraalvorming en afrollen.

De aanwezigheid van histon maakt het mogelijk condenseren en vullen DNA-streng in een kleine plaats - in de celkern. Dit gebeurt als volgt: histonen om nucleosomen die entiteiten zoals korrels te vormen. H2B, H3, H4 en H2A - dit zijn de belangrijkste histon-eiwitten. Nucleosoom gevormd door vier paren elke gepresenteerde histonen. Aldus histon H1 is een linker: het is verbonden met het DNA op de plaats van binnenkomst in het e nucleosoom. DNA verpakking is het resultaat van "winding" lineair molecuul 8 histon eiwitstructuur.

De structuur van de kern, waarvan de regeling hierboven veronderstelt solenoidpodobnoy DNA structuur voorzien op histonen. De dikte van het conglomeraat ongeveer 30 nm. De structuur kan worden gecondenseerd en na minder ruimte inneemt en minder gevaar voor mechanische beschadiging onvermijdelijk optreedt tijdens cellevensduur.

De fracties van chromatine

De structuur, de structuur en functie van de celkern gefixeerd op die drager dynamische processen helix en afwikkelen van chromatine. Omdat er twee fracties daarvan: vrijwel schroefvormige (heterochromatine) en malospiralizovannaya (euchromatine). Ze zijn zowel structureel als functioneel verdeeld. In heterochromatine DNA goed beschermd tegen eventuele effecten en kan niet worden getranscribeerd. Euchromatin bescherming van de zwakke, maar genen worden verdubbeld voor eiwitsynthese. Meestal plaatsen van heterochromatine en euchromatine worden afgewisseld over de gehele lengte van het chromosoom.

chromosome

De celkern, de structuur en de functies die worden beschreven in deze publicatie omvat een chromosoom. Dit is een complex en dicht op elkaar gepakt chromatine dat onder lichtmicroscoop kan worden gezien. Dit is echter alleen mogelijk wanneer de schuif op de cel in stap mitotische of meiotische deling. Een van de stadia is een helix van chromatine om chromosomen te vormen. Hun structuur is zeer eenvoudig: chromosoom heeft een telomeer en twee armen. Elk meercellig organisme van één soort dezelfde structuur van de kern. Tabel chromosomen hij eveneens vergelijkbaar.

De implementatie van de kernfuncties

De belangrijkste kenmerken van de kern van de structuur in verband met de uitvoering van bepaalde functies en de noodzaak om ze te bestrijden. De kern werkt als bewaarplaats voor genetische informatie, die een type bestand met opgenomen alle aminozuursequenties van eiwitten die zijn gesynthetiseerd in de cel. Dit betekent voor het uitvoeren van een functie, moet de cel synthetiseren eiwitstructuur wordt gecodeerd in het gen.

De kern "begrijpt" welk specifiek eiwit wordt gesynthetiseerd op het juiste moment, is er een systeem van externe (membraan) en interne receptoren. Informatie daarop wordt toegevoerd aan de kern met behulp van moleculaire zenders. Meestal wordt dit gedaan door het adenylaatcyclase-mechanisme. Omdat cellen worden blootgesteld aan hormonen (adrenaline, norepinefrine) en sommige geneesmiddelen met een hydrofiele structuur.

Een tweede informatie overbrengingsmechanisme is intern. Hij is eigen aan lipofiele moleculen - corticosteroïden. Deze stof bilipidnuyu dringt het celmembraan en wordt naar de kern, waar het reageert met de receptor. Door activering van de receptor complex op het celmembraan (adenylaatcyclase mechanisme) of karyotheca, reactie start de activering van een bepaald gen. Het herhaalt, boodschapper RNA wordt samengesteld op basis daarvan. Later, volgens de laatste gesynthetiseerde eiwitstructuur die een functie uitvoert.

De kern van meercellige organismen

In meercellige organismen name kernstructuur zijn dezelfde als in de eencellige. Hoewel er een aantal nuances. Ten eerste meercellige impliceert dat zijn specifieke functie (of meer) worden gemarkeerd in een aantal cellen. Dit betekent dat sommige genen permanent despiralizovany, terwijl andere in een inactieve toestand.

Bijvoorbeeld, cellen van vetweefsel eiwitsynthese inactief gaan, zodat de meeste van de chromatine spiraalvormig. En in cellen, bijvoorbeeld, exocrien pancreas eiwit biosynthetische processen verlopen continu. Vanwege hun chromatine despiralizovan. In deze gebieden worden de genen vaker gerepliceerd. In deze belangrijke belangrijke functie: het chromosoom verzameling van alle cellen van het lichaam is hetzelfde. Alleen vanwege de differentiatie van functies in de weefsels van een aantal van hen af van het werk, en andere dispiralized de meeste anderen.

Nucleair-vrije cellen van het lichaam

Er zijn cellen, die de structurele kenmerken van de kernel kan niet worden beschouwd omdat ze het resultaat van hun leven of zijn functie te remmen, ofwel volledig te ontdoen van het. Het eenvoudigste voorbeeld - rode bloedcellen. Dit bloedcellen, de kern waar deze alleen in de vroege stadia van ontwikkeling, wanneer gesynthetiseerd hemoglobine. Zodra de hoeveelheid voldoende is voor de zuurstofoverdracht wordt de kern van de cellen verwijderd, teneinde het transport niet interfereert met zuurstof te vergemakkelijken.

In zijn algemene vorm is erytrocyten cytoplasma zak gevuld met hemoglobine. Een soortgelijke structuur is ook kenmerkend voor de vetcellen. Structuur adipocyten celkern zeer vereenvoudigd vermindert en verschuift naar het membraan en eiwitsynthese processen maximaal geremd. Deze cellen zijn ook denken aan "zakken" gevuld met vet, hoewel, natuurlijk, een verscheidenheid aan biochemische reacties zijn iets groter dan rode bloedcellen. Bloedplaatjes hebben ook geen kern, maar ze moeten niet als volwaardige cellen worden beschouwd. Deze cel fragmenten die nodig zijn voor de uitvoering van de hemostase proces.