Το κυτταρικό πυρήνα και τη λειτουργία του

Δομή και λειτουργία του κυττάρου στη διαδικασία της εξέλιξης, υφίσταται μια σειρά αλλαγών. Η εμφάνιση νέων οργανιδίων πριν από τις αλλαγές στην ατμόσφαιρα και λιθόσφαιρα νεαρό πλανήτη. Μία από τις σημαντικότερες εξαγορές ήταν το κυτταρικό πυρήνα. Οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί έχουν λάβει, λόγω της παρουσίας των απομονωθεί οργανίδια, σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα προκαρυωτικά και γρήγορα ήρθε να κυριαρχούν.

Ο πυρήνας των κυττάρων, η δομή και οι λειτουργίες των οποίων είναι ελαφρώς διαφορετική σε διαφορετικούς ιστούς και όργανα, να ενισχύσει την ποιότητα της βιοσύνθεσης RNA και μεταφορά των γενετικών πληροφοριών.

καταγωγή

Μέχρι σήμερα, υπάρχουν δύο κύριες υποθέσεις για το σχηματισμό ενός ευκαρυωτικού κυττάρου. Σύμφωνα με τη θεωρία της συμβιωτικής οργανίδια (π.χ., μιτοχόνδρια ή μαστιγίων) ήταν κάποτε ορισμένους προκαρυωτικούς οργανισμούς. Οι πρόγονοι των σύγχρονων ευκαρυωτικούς οργανισμούς αυτούς να καταποθούν. Ως αποτέλεσμα μια συμβιωτική οργανισμό.

έτσι Ο πυρήνας σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της προς τα έσω τμήματος προεξοχής της κυτταροπλασματικής μεμβράνης. Θα ήταν απαραίτητο με τον τρόπο απόκτησης ενός νέου τρόπου ανάπτυξης της διατροφής των κυττάρων, τη φαγοκυττάρωση. Σύλληψη τροφίμων συνοδεύτηκε από αύξηση του βαθμού κινητικότητας του κυτταροπλάσματος. Genofory αντιπροσωπεύουν το γενετικό υλικό των προκαρυωτικών κυττάρων και αποδίδει στα τοιχώματα, πέφτει στην ισχυρή ζώνη «ροή» και χρειαζόταν προστασία. Ως αποτέλεσμα, αυτό σχημάτισε ένα βαθύ τμήμα της μεμβράνης που περιέχει invagination genofory επισυνάπτονται. Αυτή η υπόθεση αποδεικνύεται από το γεγονός ότι το δέρμα του πυρήνα είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την κυτταροπλασματική μεμβράνη των κυττάρων.

Υπάρχει και μια άλλη εκδοχή των γεγονότων. Σύμφωνα με την ιική υπόθεση της προέλευσης του πυρήνα, που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της μόλυνσης των κυττάρων των αρχαίων Archaea. Είναι διεισδύσει ιό DNA και τελικά πήρε τον πλήρη έλεγχο των διαδικασιών της ζωής. Οι επιστήμονες θεωρούν αυτή η θεωρία ορθότερη πολλά αποτέλεσμα επιχειρήματα υπέρ της. Ωστόσο, μέχρι σήμερα δεν υπάρχει κανένα αποδεικτικό στοιχείο για οποιαδήποτε από τις υπάρχουσες υποθέσεις.

Ένα ή περισσότερα

Τα περισσότερα από τα σύγχρονα ευκαρυωτικό κύτταρο έχει έναν πυρήνα. Η συντριπτική αριθμός περιέχει μόνο μία τέτοια οργανίδιο. Υπάρχουν, όμως, και τα κύτταρα που έχουν χάσει τον πυρήνα, διότι ορισμένα από τα λειτουργικά χαρακτηριστικά. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Υπάρχουν επίσης δύο κύτταρα (βλεφαριδοφόρα) και ακόμη και πολλαπλούς πυρήνες.

Η δομή του πυρήνα του κυττάρου

Ανεξάρτητα από τα χαρακτηριστικά του οργανισμού, ο πυρήνας δομή χαρακτηρίζεται από ένα σύνολο τυπικών οργανιδίων. Από τον εσωτερικό χώρο κύτταρο διαχωρίζεται μακριά από ένα διπλής μεμβράνης. εσωτερική και εξωτερική στοιβάδα του σε ορισμένα σημεία συγχωνευθούν, σχηματίζοντας τους πόρους. Η λειτουργία τους είναι η ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα.

οργανίδια karyoplasm χώρος είναι γεμάτος, που ονομάζεται επίσης πυρηνικά χυμό ή νουκλεόπλασμα. Βρίσκεται χρωματίνης και nucleolus. Μερικές φορές το τελευταίο από αυτά τα οργανίδια του πυρήνα του κυττάρου δεν υπάρχει σε ένα μόνο αντίγραφο. Μερικοί από τους οργανισμούς πυρηνίσκους, αντίθετα, δεν υπάρχει.

μεμβράνη

Ο πυρηνικός φάκελος σχηματίζεται από ένα λιπίδιο και αποτελείται από δύο στρώματα: το εξωτερικό και το εσωτερικό. Στην πραγματικότητα, είναι η ίδια κυτταρική μεμβράνη. Ο πυρήνας επικοινωνεί με τα κανάλια του ενδοπλασματικού δικτύου μέσω περιπυρηνική χώρου και μια κοιλότητα που σχηματίζεται από δύο στρώματα κελύφους.

Η εξωτερική και η εσωτερική μεμβράνη έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά στη δομή, αλλά σε γενικές γραμμές είναι αρκετά παρόμοιες.

Πλησιέστερα στο κυτταρόπλασμα

Το εξωτερικό στρώμα περνά μέσα στην μεμβράνη του ενδοπλασματικού δικτύου. κύρια διαφορά του από το τελευταίο - ένα ουσιαστικά υψηλότερη συγκέντρωση πρωτεΐνης στη δομή. Η μεμβράνη είναι σε άμεση επαφή με το κυτταρόπλασμα των κυττάρων, επικαλυμμένα με ένα στρώμα στην εξωτερική πλευρά των ριβοσωμάτων. Στις το εσωτερικό της μεμβράνης είναι συνδεδεμένο με πολυάριθμους πόρους, αυτό είναι μια σχετικά μεγάλη πρωτεϊνικών συμπλοκών.

Το εσωτερικό στρώμα

Αντιμετωπίζοντας εντός της μεμβράνης πυρήνα του κυττάρου, σε αντίθεση προς την εξωτερική, ομαλή, που δεν καλύπτονται από ριβοσώματα. Περιορίζει karyoplasm. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της εσωτερικής μεμβράνης - πυρηνική λαμίνες επένδυση στρώμα του πλευρά σε επαφή με την πυρηνόπλασμα. Αυτή η ειδική πρωτεϊνική δομή υποστηρίζει μορφή κελύφους, εμπλέκεται στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και συμβάλλει στην προσκόλληση της χρωματίνης προς την πυρηνική μεμβράνη.

μεταβολισμός

Η αλληλεπίδραση του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος μέσω πυρηνικών πόρων. Είναι αρκετά πολύπλοκες δομές που σχηματίζονται από 30 πρωτεΐνες. Ο αριθμός των πόρων σε ένα πυρήνα μπορεί να είναι διαφορετική. Εξαρτάται από τον τύπο του κυττάρου, οργάνου και το σώμα. Για παράδειγμα, στον άνθρωπο ο πυρήνας των κυττάρων μπορεί να έχει από 3 έως 5.000 μεγάλες κάποιο βάτραχο πρόκειται για 50.000.

Αρχική διαθέτει μια λειτουργία - η ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του πυρήνα και του υπόλοιπου χώρου του κυττάρου. Ορισμένα μόρια διεισδύουν στους πόρους παθητικά, χωρίς καμία πρόσθετη είσοδο ενέργειας. Έχουν ένα μικρό μέγεθος. Μεταφέροντας μεγάλα μόρια και υπερμοριακή σύμπλοκα απαιτεί ένα ορισμένο ποσό της ενέργειας ροής.

Karyoplasm του κυττάρου να συντίθεται στον πυρήνα, RNA μόρια. Στην αντίθετη κατεύθυνση μεταφέρεται πρωτεΐνες που απαιτούνται για ενδοπυρηνική διεργασίες.

νουκλεόπλασμα

Πυρηνική χυμός είναι ένα κολλοειδές διάλυμα πρωτεϊνών. Είναι περιορισμένη κέλυφος του πυρήνα και περιβάλλει την χρωματίνη και πυρηνίσκο. Πυρηνόπλασμα - παχύρρευστο υγρό εντός του οποίου διαλύονται διάφορες ουσίες. Αυτές περιλαμβάνουν νουκλεοτίδια και ένζυμα. Η πρώτη απαραίτητη για τη σύνθεση του DNA. Τα ένζυμα που εμπλέκονται στη μεταγραφή, καθώς και την επισκευή και την αντιγραφή του DNA.

Η δομή του πυρηνικού χυμού ποικίλλει ανάλογα με την κατάσταση του κυττάρου. Τους δύο - σταθερές και λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της διαίρεσης. Το πρώτο χαρακτηριστικό της ενδιάμεσης (ο χρόνος μεταξύ διαιρέσεων). Στην περίπτωση αυτή, η πυρηνική σφρίγος διαφορετική ομοιόμορφη κατανομή των νουκλεϊκών οξέων και μη δομημένων μόρια DNA. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, υπάρχει το κληρονομικό υλικό υπό τη μορφή της χρωματίνης. Η διαίρεση του κυτταρικού πυρήνα συνοδεύεται από ένα μετασχηματισμό της χρωματίνης σε χρωμοσώματα. Κατά το χρόνο αυτό ποικίλλει karyoplasm δομή: γενετικού υλικού αποκτά συγκεκριμένη δομή, πυρηνικό φάκελο διασπά, και αναμιγνύεται με karyoplasm κυτταρόπλασμα.

χρωμόσωμα

Οι κύριες λειτουργίες του νουκλεοπρωτεΐνης δομών μετατρέπεται κατά τη στιγμή της διαίρεσης της χρωματίνης - αποθήκευση, πώληση και διαβίβαση των κληρονομικών πληροφοριών, το οποίο περιέχει στον πυρήνα του κυττάρου. Τα χρωμοσώματα που χαρακτηρίζεται από ένα συγκεκριμένο σχήμα: χωρίζεται σε τμήματα ή ώμοι πρωτογενούς στένωση, που ονομάζεται επίσης tselomeroy. Σύμφωνα με τη θέση του υπάρχουν τρεις τύποι των χρωμοσωμάτων:

• ραβδοειδές ή ακροκεντρικός: χαρακτηρίζονται από την τοποθέτηση tselomery σχεδόν στο τέλος, ένα ώμο αποδεικνύεται πολύ λίγο?
• raznoplechie ή submetacentric κατέχουν ώμους άνισου μήκους?
• L-ίσα ή μετακεντρικό.

Το σύνολο των χρωμοσωμάτων του κυττάρου που ονομάζεται καρυότυπος. Κάθε τύπος είναι σταθερή. Έτσι διαφορετικά κύτταρα ενός οργανισμού μπορεί να περιέχουν ένα διπλοειδές (διπλή) ή απλοειδή (ενιαίο) σετ. Η πρώτη υλοποίηση είναι χαρακτηριστική των σωματικών κυττάρων, γενικά συνθέτουν το σώμα. Απλοειδή σύνολο - το προνόμιο των κυττάρων σεξ. Ανθρώπινα σωματικά κύτταρα περιέχουν 46 χρωμοσώματα, το σεξ - 23.

Διπλοειδή χρωμόσωμα που έχει συσταθεί ζευγάρι. Πανομοιότυπη δομή νουκλεοπρωτεΐνης περιλαμβάνονται σε ένα ζευγάρι, καλούνται αλληλόμορφα. Έχουν την ίδια δομή και εκτελούν την ίδια λειτουργία.

Χρωμόσωμα δομική μονάδα είναι το γονίδιο. Αντιπροσωπεύει ένα τμήμα DNA που κωδικοποιεί για μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη.

ενδοσώματος

Το πυρήνα του κυττάρου έχει ένα ακόμη οργανίδια - είναι η nucleolus. Δεν διαχωρίζεται από μεμβράνη karyoplasm, αλλά είναι εύκολο να δει κανείς, ενώ μελετώντας κυττάρων κάτω από ένα μικροσκόπιο. Μερικοί πυρήνες μπορούν να έχουν πολλαπλούς πυρηνίσκους. Υπάρχουν εκείνοι στους οποίους αυτά τα οργανίδια απουσιάζουν εντελώς.

Το σχήμα του πυρήνα μοιάζει με μια σφαίρα, έχει ένα αρκετά μικρό μέγεθος. Αποτελείται των διαφόρων πρωτεϊνών. Η κύρια λειτουργία του πυρηνίσκου - σύνθεση ριβοσωμικού RNA, και ριβοσώματα ίδιοι. Είναι απαραίτητη για τη δημιουργία των πολυπεπτιδικών αλυσίδων. Οι πυρηνίσκοι σχηματίζονται γύρω από συγκεκριμένες περιοχές του γονιδιώματος. Καλούνται πυρηνισκικό διοργανωτή. Περιέχει γονίδια ριβοσωματικού RNA. Πυρηνίσκο, μεταξύ άλλων, είναι η θέση με την υψηλότερη συγκέντρωση της πρωτεΐνης στο κύτταρο. Μέρος των πρωτεϊνών που απαιτούνται για την εκτέλεση οργανίδιο λειτουργίες.

Ως μέρος του πυρηνίσκου είναι δύο συνιστώσες: κοκκώδη και ινιδικό. Το πρώτο είναι ένα ωρίμανσης υπομονάδα ριβοσωμικού. Είναι διεξάγεται σε ινιδική κέντρο σύνθεση ριβοσωμικού RNA. Κοκκώδες συστατικό περιβάλλει ινιδική βρίσκεται στο κέντρο του πυρηνίσκο.

Το κυτταρικό πυρήνα και τη λειτουργία του

Ο ρόλος του πυρήνα, είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη δομή της. Εσωτερικές δομές οργανίδιο υλοποιήσουν από κοινού τις πιο σημαντικές διαδικασίες στο κύτταρο. Εδώ βρίσκεται η γενετική πληροφορία που καθορίζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου. Ο πυρήνας είναι υπεύθυνος για την αποθήκευση και τη διαβίβαση των γενετικών πληροφοριών, πραγματοποιείται κατά τη διάρκεια της μίτωσης και της μείωσης. Στην πρώτη περίπτωση η κόρη κύτταρο λαμβάνει ένα πανομοιότυπο σύνολο των μητρικών γονιδίων. Ως αποτέλεσμα της μειωτικής γεννητικών κυττάρων σχηματίζονται με ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων.

Ένα άλλο εξίσου σημαντικό χαρακτηριστικό είναι ο πυρήνας - η ρύθμιση των ενδοκυττάριων διεργασιών. Είναι διεξάγεται με παρακολούθηση της σύνθεσης των πρωτεϊνών υπεύθυνη για τη δομή και λειτουργία των κυτταρικών συστατικών.

Επίδραση στην πρωτεϊνική σύνθεση είναι μια άλλη έκφραση. Πυρήνας ελέγχουσα διεργασίες στο εσωτερικό του κυττάρου, συνδυάζει όλα τα οργανίδια σε ένα ενιαίο σύστημα με καλά λειτουργούσα μηχανισμό. Βλάβες σε γενικά να οδηγήσει σε κυτταρικό θάνατο.

Τέλος, ο πυρήνας είναι η θέση σύνθεσης υπομονάδων των ριβοσωμάτων, οι οποίες είναι υπεύθυνες για το σχηματισμό των ίδιων αμινοξέων της πρωτεΐνης. Τα ριβοσώματα είναι ουσιαστικής σημασίας στην διαδικασία της μεταγραφής.

Ευκαρυωτικό κύτταρο είναι μια πιο τέλεια δομή από προκαρυωτικά. Η εμφάνιση των οργανιδίων με το δικό τους μεμβράνης αύξησε την αποδοτικότητα των ενδοκυττάριων διεργασιών. Ο σχηματισμός ενός πυρήνα που περιβάλλεται από λιπιδική μεμβράνη, διαδραματίζει έναν πολύ σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη αυτή. Προστασία της μεμβράνης γενετικών πληροφοριών επιτρέπεται να έχει τον έλεγχο των αρχαίων μονοκύτταρων οργανισμών σε νέους τρόπους ζωής. Μεταξύ αυτών ήταν η φαγοκυττάρωση, η οποία είναι μία από τις εκδόσεις οδήγησε σε μια συμβιωτική οργανισμό, ο οποίος αργότερα έγινε ο πρόγονος του σύγχρονου ευκαρυωτικών κυττάρων με όλα τα χαρακτηριστικά οργανίδια του. Το κυτταρικό πυρήνα, η δομή και η λειτουργία ορισμένων νέων δομών επιτρέπεται να χρησιμοποιεί το οξυγόνο στο μεταβολισμό. Το αποτέλεσμα ήταν μια ριζική αλλαγή στη βιόσφαιρα της Γης, που έθεσε τα θεμέλια για τη δημιουργία και την ανάπτυξη των πολυκύτταρων οργανισμών. Σήμερα, ευκαρυωτικούς οργανισμούς, οι οποίες περιλαμβάνουν ανθρώπους, κυριαρχούν τον πλανήτη, και τίποτα δεν προμηνύει αλλαγές στον τομέα αυτό.