Cellekernen og dens funktion

Struktur og funktion af cellen i færd med evolution, gennemgår en række ændringer. Fremkomsten af nye organeller indledes med ændringer i atmosfæren og litosfæren ung planet. En af de større opkøb var cellekernen. Eukaryote organismer har modtaget, på grund af tilstedeværelsen af isolerede organeller, væsentlige fordele i forhold til prokaryoter og hurtigt kom til at dominere.

Cellekernen, struktur og funktioner som er lidt forskellige i forskellige væv og organer, forbedre kvaliteten af RNA biosyntesen og overførsel af genetisk information.

oprindelse

Til dato er der to vigtigste hypoteser om dannelsen af en eukaryot celle. Ifølge teorien om symbiotiske organeller (fx mitokondrier eller flagel) var engang visse prokaryote organismer. Forfædrene til moderne eukaryoter slugte dem. Som et resultat heraf et symbiotisk organisme.

Kernen, hvilket således dannet som et resultat af indadgående fremspring del af den cytoplasmatiske membran. Det var nødvendigt i vejen for købet af en ny måde at udvikle celle ernæring, fagocytose. Optagelse af mad blev ledsaget af en stigning i graden af mobilitet cytoplasmaet. Genofory repræsenterer det genetiske materiale af prokaryot celle og tillægger væggene, falder den ind i det stærke "flow" zone og behov for beskyttelse. Som et resultat, det dannede en dybtliggende del af membranen indkrængning indeholdende genofory fastgjort. Denne hypotese er bevist ved det faktum, at huden af kernen er uløseligt forbundet med den cytoplasmatiske membran af celler.

Der er en anden version af begivenhederne. Ifølge den virale hypotese om oprindelsen af kernen blev det dannet som et resultat af infektion af celler i det gamle Archaea. Det infiltrerede DNA-virus og til sidst fik fuldstændig kontrol over livsprocesser. Forskere anser denne teori mere korrekt resultat masse argumenter i egen favør. Men til dato er der ingen afgørende beviser for nogen af de eksisterende hypoteser.

En eller flere

De fleste af de moderne eukaryote celle har en kerne. Langt nummer indeholder kun en sådan organel. Der er, dog, og de celler, der har mistet kernen på grund af nogle af de funktionelle egenskaber. Disse indbefatter for eksempel de røde blodlegemer. Der er også to celler (ciliater) og endda flere kerner.

Strukturen af cellekernen

Uanset karakteristika organismen, er kernestrukturen kendetegnet ved et sæt af typiske organeller. Fra det indre celle rum er delt ud af en dobbelt membran. Dets interne og eksterne lag nogle steder fusionere, danner porerne. Deres funktion er udveksling af stoffer mellem cytoplasmaet og kernen.

organeller karyoplasm rum er fyldt, også kaldet nukleare saft eller nukleoplasma. Det ligger kromatin og kernelegeme. Nogle gange er den sidste af disse organeller i cellekernen er ikke til stede i en enkelt kopi. Nogle af de organismer nucleoli, tværtimod, nej.

membran

Kernekappen er dannet af et lipid og består af to lag: den ydre og den indre. Faktisk er det den samme cellemembranen. Kernen kommunikerer med kanalerne i det endoplasmatiske reticulum gennem perinukleære rum og et hulrum dannet af to skallag.

Den ydre og indre membran har deres egne karakteristika i strukturen, men generelt er helt ens.

Nærmeste til cytoplasmaet

Det ydre lag passerer ind i membranen af det endoplasmatiske reticulum. Dets vigtigste forskel fra sidstnævnte - en væsentlig højere koncentration af protein i strukturen. Membranen er i direkte kontakt med cellers cytoplasma, overtrukket med et lag på ydersiden af ribosomerne. På indersiden af membranen er forbundet med talrige porer, er det en forholdsvis store proteinkomplekser.

Det indre lag

Vender ind i cellekernen membranen i modsætning til den ydre, glatte, ikke er omfattet af ribosomer. Det begrænser karyoplasm. Et karakteristisk træk ved den indre membran - nukleare laminer lag foring sin side kontaktes nukleoplasmaet. Denne specifikke proteinstruktur understøtter shell form er involveret i regulering af genekspression og bidrager til fastgørelsen af kromatin til kernemembranen.

stofskifte

Interaktionen mellem kernen og cytoplasmaet gennem nukleare porer. De er ganske komplekse strukturer dannet af 30-proteiner. Antallet af porer på en kerne kan være anderledes. Det afhænger af den type celle, orgel og krop. For eksempel hos mennesker cellekernen kan have fra 3 til 5 tusind lang nogle frøen det kommer til 50.000.

Home har en funktion - udveksling af stoffer mellem kernen og resten af cellen plads. Nogle molekyler trænge ind i porerne passivt, uden yderligere energitilførsel. De har en lille størrelse. Transport af store molekyler og supramolekylære komplekser kræver en vis mængde strømningsenergi.

Karyoplasm af cellen bliver syntetiseret i kernen, RNA-molekyler. I den modsatte retning transporteres proteiner, der kræves for intranukleære processer.

nukleoplasma

Nuklear juice er en kolloid opløsning af proteiner. Det er begrænset kerne skallen og omgiver kromatin og kernelegeme. Nukleoplasma - viskos væske, hvori forskellige stoffer opløses. Disse omfatter nukleotider og enzymer. Den første afgørende for DNA-syntese. Enzymerne involveret i transkription, samt reparation og DNA-replikation.

Strukturen i den nukleare saft varierer afhængigt af tilstanden af cellen. Deres to - stationær og forekommer under division. Den første egenskab af interfasen (tiden mellem afdelinger). I dette tilfælde den nukleare saft forskellig ensartet fordeling af nukleinsyrer og ustrukturerede DNA-molekyler. I løbet af denne periode, der er den arvelige materiale i form af kromatin. Opdelingen af cellekernen er ledsaget af en transformation af kromatin i kromosomer. På dette tidspunkt varierer karyoplasm struktur: genetisk materiale erhverver bestemt struktur, cellekernekappen bryder sammen, og blandes med karyoplasm cytoplasma.

kromosom

De vigtigste funktioner i nukleoprotein- strukturer omdannes på tidspunktet for opdelingen af chromatin - opbevaring, salg og overførsel af genetisk information, som indeholder cellekernen. Kromosomer er kendetegnet ved en særlig form: opdelt i dele eller skuldre primære konstriktion, også kaldet tselomeroy. Ifølge dens placering er der tre typer af kromosomer:

• stavformede eller acrocentriske: de er karakteriseret ved at placere tselomery næsten i slutningen, en skulder drejer meget lidt ud;
• raznoplechie eller submetacentric besidder skuldrene af forskellig længde;
• L-lig eller metacentriske.

Sættet af kromosomer i cellen kaldes en karyotype. Hver type det er fast. Således forskellige celler i en organisme kan indeholde en diploid (dobbelt) eller haploide (single) sæt. Den første udførelsesform er karakteristisk for somatiske celler, udgør generelt kroppen. Haploide sæt - det privilegium at kønsceller. Humane somatiske celler indeholder 46 kromosomer, køn - 23.

Diploide kromosom oprettet par. Identisk nukleoprotein struktur indgår i et par, kaldes alleler. De har den samme struktur og udføre den samme funktion.

Kromosom strukturenheden er genet. Det repræsenterer et DNA-segment der koder for et bestemt protein.

endosomet

Den cellekernen har en flere organeller - er nucleolus. Den ikke er adskilt fra karyoplasm membran, men det er let at se, mens man studerer celler under et mikroskop. Nogle kerner kan have flere nukleoler. Der er dem, hvor disse organeller er fraværende helt.

Formen af kernen ligner en kugle, har en forholdsvis lille størrelse. Det er sammensat af forskellige proteiner. Den vigtigste funktion af nucleolus - syntese af ribosomalt RNA, og ribosomer selv. De er nødvendige for oprettelsen af polypeptidkæder. Nucleoli dannes omkring specifikke regioner af genomet. De kaldes nucleolar organisator. Det indeholder gener af ribosomalt RNA. Nukleolus, blandt andet er det sted med den højeste koncentration af protein i cellen. En del af proteinerne nødvendige for at udføre organel funktioner.

Som en del af kernelegemet, er to komponenter: granulat og fibrillært. Den første er en modning ribosomalunderenheden. Det udføres i fibrillær center ribosomale RNA-syntese. Kornet komponent omgiver fibrillær beliggende i centrum af nucleolus.

Cellekernen og dens funktion

Den rolle, som kernen spillet, er uløseligt forbundet med dens struktur. Interne strukturer organel i fællesskab at gennemføre de vigtigste processer i cellen. Her ligger den genetiske information, der bestemmer strukturen og funktionen af cellen. Kernen er ansvarlig for lagring og overførsel af genetisk information, udføres under mitose og meiose. I det første tilfælde datter celle modtager et identisk sæt for moder-gener. Som et resultat af meiotiske kimceller er udformet med en haploid sæt kromosomer.

En anden ikke mindre vigtigt træk er den kerne - reguleringen af intracellulære processer. Den udføres ved at overvåge syntese af proteiner, der er ansvarlige for opbygning og funktion af cellulære bestanddele.

Virkning på proteinsyntese er et andet udtryk. Core kontrollerende processer inde i cellen, det kombinerer alle organeller i et enkelt system med en velfungerende mekanisme. Svigt i det generelt føre til celledød.

Endelig kernen er stedet for syntese af underenheder af ribosomer, som er ansvarlige for dannelsen af de samme aminosyrer i proteinet. Ribosomer er afgørende i processen med transkription.

Eukaryot celle er en mere perfekt struktur end prokaryot. Fremkomsten af organeller med deres egen membran øget effektiviteten af intracellulære processer. Dannelse af en kerne omgivet af en lipidmembran, spiller en meget vigtig rolle i denne udvikling. Beskyttelse af genetisk information membran lov til at mestre de gamle encellede organismer til nye måder at leve. Blandt dem var den fagocytose, som er en af de versioner, har ført til en symbiotisk organisme, der senere blev stamfader til den moderne eukaryote celle med alle dens karakteristiske organeller. Cellekernen, struktur og funktion af nye strukturer lov til at bruge ilt i stofskiftet. Resultatet var en radikal ændring i Jordens biosfære, det lagde grunden til dannelsen og udviklingen af flercellede organismer. I dag, eukaryote organismer, som omfatter mennesker, dominere planeten, og intet varsler ændringer i denne henseende.