Mga Tampok ng nuclear istraktura. Istraktura at pag-andar ng nucleus ng cell

cell nucleus - ang pinaka-mahalagang mga organelle, ang lugar ng imbakan at pagpaparami ng genetic na impormasyon. Ito lamad istraktura, na kung saan ay sumasakop 10-40% ng mga cell, na ang function ay napakahalaga para sa mga buhay ng mga eukaryotes. Gayunpaman, kahit na walang ang presensya ng genetic impormasyon kernel pagpapatupad maaari. Ang isang halimbawa ng prosesong ito ay ang kakayahan upang mabuhay bacterial cell. Gayunpaman, ang estruktural katangian ng nucleus at ang layunin nito ay napakahalaga para sa isang multicellular organismo.

Lokasyon ng nucleus sa cell at kaayusan nito

nucleus ay matatagpuan malalim sa ang saytoplasm at sa direct contact na may magaspang at makinis endoplasmic reticulum. Napapalibutan ito ng dalawang lamad, na pinaghihiwalay ng isang perinuclear space. Sa loob ng kernel matrix ay naroroon, ang isang tiyak na halaga ng chromatin at nucleoli.

Ang ilang mga mature tao na mga cell ay hindi na nuclei, at iba pa gumana sa ilalim ng matinding pang-aapi ng kanyang mga gawain. Sa pangkalahatan, ang istraktura ng nucleus (Scheme) ay kinakatawan bilang ang nuclear lukab bounded karyotheca mula sa mga cell na naglalaman chromatin at nucleoli, naayos na sa nucleoplasm nuclear matrix.

istraktura karyotheca

Para sa kaginhawahan ng mga pangunahing mga cell, ang huli ay dapat na makikita bilang mga bula, restricted shell mula sa iba pang mga bula. Core - ito ay isang bote ng genetic na impormasyon sa cell kapal. Mula sa kanyang saytoplasm siya shielded bilayer lipid lamad. Core shell istraktura na katulad ng cellular lamad. Sa katunayan, naiiba lamang nila ang pangalan at bilang ng mga layer. Kapag wala ang lahat na ito, ang mga ito ay pareho sa istraktura at pag-andar.

Istraktura karyotheca (nuclear lamad) ng dalawang-layer: ito ay binubuo ng dalawang lipid layer. Bilipidny karyotheca outer layer direkta contact ang magaspang endoplasmic reticulum cell. Internal karyotheca - na may mga nilalaman core. Sa pagitan ng mga panlabas at panloob kariomembranoy perinuclear space umiiral na. Sa malas, ito ay nabuo dahil sa electrostatic phenomena - pagkasuklam plots gliserol residues.

Ang pag-andar ng nuclear lamad ay upang lumikha ng isang mechanical barrier sa pagitan ng mga nucleus at saytoplasm. Ang panloob na core ay lugar na lamad pagkapirmi nuclear matrix - chain protina molecule na sumusuporta sa tatlong-dimensional na istraktura. Ang dalawang nuclear lamad ay may espesyal na pores: sa pamamagitan ng mga ito sa ribosome sa saytoplasm mensaherong RNA dahon. Sa pinakadulo core kapal ilang nucleoli at chromatin.

Ang panloob na istraktura ng nucleoplasm

Mga Tampok ng nuclear istraktura daan sa amin upang ihambing ito sa mga cell. Sa loob ng nucleus ay din kasalukuyan ng isang espesyal na kapaligiran (nucleoplasm) na isinumite sa pamamagitan sol-gel, isang koloidal solusyon protina. Inside ito doon nucleoskeleton (matrix), kinakatawan ng fibrillar protina. Ang pangunahing pagkakaiba ay binubuo lamang sa na ang acidic protina ay naroroon higit sa lahat sa nucleus. Tila, tulad ng isang reaksyon na kapaligiran na kailangan upang mapanatili ang chemical properties ng nucleic acids at biochemical reaksyon.

endosome

Ang istraktura ng nucleus ng cell ay hindi maaaring makumpleto nang walang nucleoli. Im ay ang helical ribosomal RNA, na kung saan ay matatagpuan sa ripening stage. Sa ibang pagkakataon, mula sa kanyang makakuha ng isang ribosome - isang organelle na kinakailangan para sa protina synthesis. nucleolus ay ihiwalay istraktura ay may dalawang bahagi: fibrillar at globular. Sila ay naiiba lamang sa pamamagitan ng elektron mikroskopya, at hindi magkaroon ng kanilang membranes.

Fibrillar bahagi ay matatagpuan sa sentro ng nucleolus. Ito ay kumakatawan sa isang uri ng ribosomal RNA malagay sa kagipitan, na kung saan ay kokolektahin mula ribosomal subunit. Kung isaalang-alang namin ang core (istraktura at pag-andar), ito ay kitang-kita na ang isa butil-butil na component ay nabuo sa ibang pagkakataon. Ito ay ang parehong pagkahinog ribosomal subunit, na sa mga huling yugto ng kanyang pag-unlad. Ng mga ribosoma ay binuo sa lalong madaling panahon. Sila ay inalis mula sa nucleoplasm sa pamamagitan ng nuclear pores karyotheca at mahulog papunta sa lamad ng magaspang endoplasmic reticulum.

Chromatin at Chromosomes

Istraktura at pag-andar ng nucleus cell samahang nakaugnay: ito ay naroroon lamang sa mga istraktura na ay kinakailangan para sa imbakan at pagpaparami ng genetic na impormasyon. Gayundin mayroong karioskelet (matrix core) ang function ay upang mapanatili ang hugis organelles. Gayunman, ang pinaka mahalagang bahagi ay ang nucleus chromatin. chromosome na ito, pag-play ang papel na ginagampanan ng mga ini-index card ng iba't-ibang grupo ng mga gene.

Chromatin ay isang complex protina na kung saan ay binubuo ng mga quaternary istraktura ng polypeptide kaisa sa isang nucleic acid (RNA o DNA). Ang plasmid chromatin bacteria din kasalukuyan. Halos isang-kapat ng kabuuang bigat up chromatin histones - protina na responsable para sa "packaging" ng genetic na impormasyon. Ang tampok na ito ng pag-aaral ng byokimika at biology. Ang istraktura ng core complex tiyak dahil ang presensya ng chromatin at pinoproseso ito alternates spiralization at uncoiling.

Ang pagkakaroon ng mga histone ay ginagawang posible upang paikliin at mapupunan masadsad ng DNA sa isang maliit na lugar - sa nucleus ng cell. Ito ay nangyayari bilang mga sumusunod: histones upang bumuo nucleosomes, na mga entity gaya ng kuwintas. H2B, H3, H4 at H2A - ito ay ang mga pangunahing protinang histone. Nucleosome nabuo sa pamamagitan ng apat na mga pares ng bawat iniharap histones. Kaya histone H1 ay isang linker: ito ay naka-link sa DNA sa mga site ng entry e sa nucleosome. DNA packaging ay ang resulta ng "paikot-ikot" linear Molekyul 8 histone protina istraktura.

Ang istraktura ng nucleus, na ang scheme ay ipinapakita sa itaas presupposes solenoidpodobnoy DNA istraktura equipped sa histones. Ang kapal ng conglomerate ay tungkol sa 30 nm. Ang istraktura ay maaaring condensed at karagdagang sa sumasakop sa mas mababa space at mas mababa nailantad sa mekanikal pinsala hindi maaaring hindi nangyari sa panahon ng cell buhay.

Ang mga fraction ng chromatin

Ang istraktura, ang istraktura at pag-andar ng nucleus ng cell fixated sa na suporta dynamic na proseso helix at uncoiling ng chromatin. Dahil mayroong dalawang pangunahing mga fraction niyaon: magkano ang helical (heterochromatin) at malospiralizovannaya (euchromatin). Ang mga ito ay nahahati sa parehong structurally at functionally. Sa heterochromatin DNA ay mahusay na protektado mula sa anumang epekto at hindi maaaring transcribe. Euchromatin pagprotekta ang mahina, ngunit gene ay maaaring Dinoble para sa protina synthesis. Karamihan sa mga madalas na mga site ng heterochromatin at euchromatin ay pinagsasalit-salitan sa buong haba ng kromosoma.

kromosoma

Ang cell nucleus, ang istraktura at pag-andar na kung saan ay inilarawan sa publication na ito ay binubuo ng isang kromosoma. Ito ay isang mahirap unawain at nang makapal nakaimpake chromatin na maaaring makita sa ilalim ng ilaw mikroskopya. Gayunpaman, ito ay posible lamang kung ang slide ay matatagpuan sa cell sa hakbang mitotic o meiotic division. Ang isa sa mga yugto ay isang Helix ng chromatin upang bumuo ng chromosomes. Ang kanilang mga istraktura ay napaka-simple: chromosome ay may telomere at dalawang arm. Ang bawat multicellular organismo ng isa species sa parehong istraktura ng nucleus. Table chromosomes siya rin katulad.

Ang pagpapatupad ng mga function core

Ang mga pangunahing tampok ng core ng istraktura na nauugnay sa ang pagpapatupad ng ilang mga pag-andar at ang pangangailangan upang kontrolin ang mga ito. Ang nucleus ay gumaganap bilang ang imbakan ng genetic impormasyon, iyon ay isang uri ng file na may record na lahat ng mga amino acid sequence ng mga protina na-synthesize sa cell. ang ibig sabihin nito para magsagawa ng isang function, ang mga cell ay dapat synthesize protina istraktura ay naka-encode sa mga gene.

Sa core "nauunawaan" anong partikular na protina na-synthesize sa tamang panahon, may isang sistema ng mga panlabas na (membrane) at panloob na receptors. Impormasyon sa mga ito ay ibinibigay sa core sa pamamagitan ng molecular transmitters. Madalas ito ay ginagawa sa pamamagitan ng adenylate cyclase mekanismo. Since cell ay nailantad sa hormones (epinephrine, norepinephrine), at ang ilang mga bawal na gamot na may isang hydrophilic istraktura.

Ang ikalawang mekanismo ng impormasyon transmisyon ay panloob. Siya ay kakaiba sa lipophilic molecules - corticosteroids. Ang sangkap bilipidnuyu penetrates ang cell lamad at ito ay mapupunta sa nucleus, kung saan ito nakikipag-ugnayan sa kanyang receptor. Bilang isang resulta ng pag-activate ng receptor complex na matatagpuan sa cell lamad (adenylate cyclase mekanismo) o karyotheca, reaksyon ay nagsisimula pag-activate ng isang partikular na gene. Ito replicates, messenger RNA ay constructed sa batayan hinggil doon. Sa ibang pagkakataon, ayon sa pinakabagong synthesize protina istraktura na gumaganap ng isang function.

Ang core ng mga organismong multiselular

Sa multicellular organismo partikular na core istraktura ay katulad ng sa single-celled. Kahit na may mga ilang mga nuances. Una, multicellular nagpapahiwatig na ang kanyang sariling mga tiyak na function (o higit pa) ay naka-highlight sa isang bilang ng mga cell. Ang ibig sabihin nito na ang ilang mga gene ay permanenteng despiralizovany, habang ang iba ay nasa isang hindi aktibo estado.

Halimbawa, cell ng mataba tissue protina synthesis ay mapupunta hindi aktibo, at sa gayon ang karamihan sa mga chromatin spiralized. At sa mga cell, halimbawa, exocrine pancreatic protina biosynthetic proseso ay magpatuloy patuloy. Dahil sa kanilang chromatin despiralizovan. Sa mga lugar na iyon, ang mga gene ay kinokopya nang mas madalas. Sa ganitong mahalagang pangunahing tampok: ang chromosome set ng lahat ng mga cell ng katawan ay pareho. Lamang dahil sa ang pagkita ng kaibhan ng mga function sa tisyu ng ilan sa kanila off mula sa trabaho, at iba pang mga dispiralized pinaka-iba.

Nuclear-free cell ng katawan

May mga cell, na kung saan ay ang mga istruktura na mga tampok ng kernel ay hindi maaaring isinasaalang-alang dahil ang mga ito ay ang resulta ng kanilang buhay o pagbawalan ang kanyang mga function, mag-ganap na kumuha alisan ng ito. Ang pinakasimpleng halimbawa - red blood cells. Ito selyo ng dugo, ang nucleus mula sa kung saan sa kasalukuyan lamang sa maagang yugto ng pag-unlad, kapag na-synthesize pula ng dugo. Sa sandaling dami nito ay sapat na para sa oxygen transfer, ang nucleus ay inalis mula sa mga cell, upang mapadali ang transportasyon ay hindi makagambala sa oxygen.

Sa kanyang pangkalahatang form ay erythrocyte cytoplasmic bag na puno ng pula ng dugo. Ang isang katulad na istraktura ay katangian ng taba cells din. Istraktura adipocyte cell nucleus lubhang pinasimple, ito ay nababawasan at nagbabago sa lamad, at protina synthesis proseso ay maximally inhibited. Ang mga cell ay din nakapagpapaalaala ng "bag" na puno ng taba, bagaman, siyempre, isang iba't ibang mga biochemical reaksyon ay bahagyang mas malaki kaysa sa pulang selula ng dugo. Platelets ay mayroon ding walang nucleus, ngunit hindi sila ay dapat na itinuturing na ganap na mga cell. cell na ito fragment kailangan para sa pagpapatupad ng proseso ng hemostasis.