Χαρακτηριστικά της πυρηνικής δομής. Δομή και λειτουργία του κυτταρικού πυρήνα

πυρήνα του κυττάρου - πιο σημαντικό οργανίδιο του, ο τόπος αποθήκευσης και αναπαραγωγής των γενετικών πληροφοριών. Αυτή η δομή μεμβράνης, το οποίο καταλαμβάνει 10-40% των κυττάρων, των οποίων οι λειτουργίες είναι πολύ σημαντικές για τη ζωή των ευκαρυωτών. Ωστόσο, ακόμη και χωρίς την παρουσία των γενετικών πληροφοριών πυρήνα της εφαρμογής δυνατόν. Ένα παράδειγμα αυτής της διαδικασίας είναι η ικανότητα να ζήσει βακτηριακά κύτταρα. Παρ 'όλα αυτά, τα δομικά χαρακτηριστικά του πυρήνα και σκοπός του είναι πολύ σημαντικό για μια πολυκύτταρους οργανισμούς.

Θέση του πυρήνα του κυττάρου και τη δομή της

Ο πυρήνας βρίσκεται βαθιά μέσα στο κυτταρόπλασμα και σε άμεση επαφή με το τραχύ και λείο ενδοπλασματικό δίκτυο. Περιβάλλεται από δύο μεμβράνες, που χωρίζονται από ένα περιπυρηνική χώρο. Μέσα στο πλέγμα πυρήνα είναι παρόν, ένα ορισμένο ποσό της χρωματίνης και πυρήνια.

Μερικά ώριμα ανθρώπινα κύτταρα δεν έχουν πυρήνα, και άλλοι λειτουργούν υπό σοβαρή καταπίεση των δραστηριοτήτων της. Σε γενικές γραμμές, η δομή του πυρήνα (Σχήμα) παριστάνεται ως η πυρηνική κοιλότητα που οριοθετείται karyotheca από κύτταρα που περιέχουν χρωματίνη και πυρηνίσκους, όπως καθορίζονται στην πυρηνόπλασμα πυρηνική μήτρα.

δομή karyotheca

Για τη διευκόλυνση των βασικών κυττάρων, ο τελευταίος πρέπει να θεωρηθεί ως φυσαλίδες, περιορίζεται κελύφη από τις άλλες φυσαλίδες. Πυρήνα - είναι ένα μπουκάλι των γενετικών πληροφοριών στο πάχος των κυττάρων. Από το κυτταρόπλασμα του ο θωρακισμένο μεμβράνη διπλοστοιβάδας λιπιδίων. Δομή πυρήνα κελύφους παρόμοια με κυτταρική μεμβράνη. Στην πραγματικότητα, διαφέρουν μόνο το όνομα και τον αριθμό των στρωμάτων. Χωρίς όλα αυτά, είναι η ίδια με τη δομή και τη λειτουργία.

Δομή karyotheca (πυρηνική μεμβράνη) δύο στρωμάτων: ότι αποτελείται από δύο στρώματα λιπιδίου. Bilipidny karyotheca εξωτερικό στρώμα έρχεται απευθείας σε επαφή τα τραχύ ενδοπλασματικό δικτύωμα κύτταρα. Εσωτερική karyotheca - με βασικό περιεχόμενο. Μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού kariomembranoy υπάρχει περιπυρηνικών χώρο. Προφανώς, αυτό διαμορφώθηκε λόγω ηλεκτροστατικά φαινόμενα - άπωση οικόπεδα υπολείμματα γλυκερίνης.

Η λειτουργία της πυρηνικής μεμβράνης είναι να δημιουργηθεί μία μηχανική φράγμα μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος. Ο εσωτερικός πυρήνας είναι μέρος στερεώσεως μεμβράνη πυρηνικής μήτρας - πρωτεϊνικά μόρια αλυσίδας που υποστηρίζουν την τρισδιάστατη δομή. Οι δύο πυρηνικές μεμβράνες έχουν ειδικές πόρους: μέσα από αυτά τα ριβοσώματα στα φύλλα RNA κυτταρόπλασμα αγγελιοφόρο. Στο επίκεντρο πάχος είναι αρκετά πυρηνίσκοι και χρωματίνης.

Η εσωτερική δομή της πυρηνόπλασμα

Χαρακτηριστικά της πυρηνικής δομής μας επιτρέπουν να το συγκρίνουμε με το κύτταρο. Στο εσωτερικό του πυρήνα είναι επίσης παρούσα ένα ειδικό περιβάλλον (πυρηνόπλασμα) που υποβάλλονται από sol-gel, ένα κολλοειδές διάλυμα πρωτεϊνών. Στο εσωτερικό του υπάρχει nucleoskeleton (μήτρα), που αντιπροσωπεύεται από ινιδικό πρωτεΐνες. Η κύρια διαφορά συνίσταται μόνο στο ότι οι όξινες πρωτεΐνες είναι παρόντες κυρίως στον πυρήνα. Προφανώς, ένα τέτοιο περιβάλλον της αντιδράσεως πρέπει να διατηρηθούν οι χημικές ιδιότητες των νουκλεϊκών οξέων και βιοχημικές αντιδράσεις.

ενδοσώματος

Η δομή του πυρήνα του κυττάρου δεν μπορεί να ολοκληρωθεί χωρίς πυρηνίσκους. Im είναι το ελικοειδές ριβοσωμικό RNA, το οποίο βρίσκεται στην ωρίμανση στάδιο. Αργότερα, από την πάρει ένα ριβόσωμα - ένα οργανίδιο που απαιτούνται για την πρωτεϊνική σύνθεση. Η πυρηνίσκος απομονώνεται δομή έχει δύο συνιστώσες: ινιδικό και σφαιρικά. Διαφέρουν μόνο με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, και δεν έχουν μεμβράνες τους.

Fibrillar συστατικό βρίσκεται στο κέντρο του πυρηνίσκου. Αντιπροσωπεύει έναν τύπο ριβοσωμικού RNA κλώνου, το οποίο θα πρέπει να συλλέγονται από ριβοσωμική υπομονάδα. Αν λάβουμε υπόψη τον πυρήνα (δομή και λειτουργία), είναι προφανές ότι ένα κοκκώδες συστατικό θα σχηματιστεί αργότερα. Αυτά είναι τα ίδια ωρίμανση υπομονάδα ριβοσώματος, τα οποία βρίσκονται στα τελευταία στάδια της ανάπτυξής του. Από αυτά τα ριβοσώματα σχηματίζονται σύντομα. Αυτά αφαιρούνται από το πυρηνόπλασμα μέσω των πόρων karyotheca πυρηνικών και να πέσει πάνω στη μεμβράνη του αδρού ενδοπλασματικού δικτύου.

Χρωματίνη και χρωμοσώματα

Δομή και λειτουργία του πυρήνα κυττάρων οργανικά συνδεδεμένη: είναι παρόν μόνο εκείνα δομές που είναι απαραίτητες για την αποθήκευση και την αναπαραγωγή των γενετικών πληροφοριών. Επίσης υπάρχει karioskelet (πυρήνας-μήτρα) του οποίου η λειτουργία είναι να διατηρεί τα οργανίδια σχήμα. Ωστόσο, το πιο σημαντικό στοιχείο είναι η χρωματίνης πυρήνα. Το εν λόγω χρωμόσωμα, που παίζουν το ρόλο των καρτελών των διαφόρων ομάδων των γονιδίων.

Χρωματίνης είναι ένα πρωτεϊνικό σύμπλοκο το οποίο αποτελείται από την τεταρτοταγή δομή του πολυπεπτιδίου συνδέεται με ένα νουκλεϊκό οξύ (RNA ή DNA). Τα πλασμίδια χρωματίνης βακτήρια επίσης παρόντες. Σχεδόν το ένα τέταρτο του συνολικού βάρους μέχρι ιστόνες χρωματίνης - πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για τη «συσκευασία» των γενετικών πληροφοριών. Αυτό το χαρακτηριστικό των μελετών της βιοχημείας και της βιολογίας. Η δομή του πυρήνα συμπλόκου ακριβώς επειδή η παρουσία της χρωματίνης και επεξεργάζεται αναπληρωτές spiralization και ξετυλίγματος.

Η παρουσία της ιστόνης καθιστά δυνατή να συμπυκνωθεί και να συμπληρώσει κλώνος του DNA σε ένα μικρό μέρος - στον πυρήνα του κυττάρου. Αυτό συμβαίνει ως εξής: ιστόνες για να σχηματίσει νουκλεοσώματα, οι οποίες είναι οντότητες όπως σφαιρίδια. Η2Β, Η3, Η4 και Η2Α - αυτά είναι τα κύρια πρωτεΐνες ιστόνης. Νουκλεοσωμάτων που σχηματίζεται από τέσσερα ζεύγη του κάθε παρουσιάζονται ιστονών. Έτσι ιστόνης Η1 είναι ένας συνδετήρας: είναι συνδεδεμένη με το DNA στο σημείο της εισόδου Ε στο νουκλεοσώματος. συσκευασία DNA είναι το αποτέλεσμα της «περιέλιξης» γραμμική δομή της πρωτεΐνης ιστόνης μόριο 8.

Η δομή του πυρήνα, του οποίου σχήμα παρουσιάζεται παραπάνω προϋποθέτει solenoidpodobnoy δομή του DNA είναι εξοπλισμένα για ιστόνες. Το πάχος του ομίλου είναι περίπου 30 nm. Η δομή μπορεί να συμπυκνωθεί και κατόπιν καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο και λιγότερο εκτεθειμένοι σε μηχανική βλάβη αναπόφευκτα συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της ζωής των κυττάρων.

Τα κλάσματα της χρωματίνης

Η δομή, η δομή και η λειτουργία του κυτταρικού πυρήνα σταθεροποιείται στην εν λόγω στήριξη δυναμικές διαδικασίες έλικα και ξετύλιγμα της χρωματίνης. Επειδή υπάρχουν δύο κύρια κλάσματα αυτών: πολύ το ελικοειδές (ετεροχρωματίνη) και malospiralizovannaya (ευχρωματίνη). Χωρίζονται τόσο δομικά όσο και λειτουργικά. Στην ετεροχρωματίνη DNA είναι καλά προστατευμένη από οποιαδήποτε κρούση και δεν μπορεί να μεταγραφεί. Ευχρωματίνη προστατεύοντας τους αδύναμους, αλλά τα γονίδια μπορεί να διπλασιαστεί για την πρωτεϊνική σύνθεση. Τις περισσότερες φορές οι θέσεις της ετεροχρωματίνης και ευχρωματίνη εναλλάσσονται σε όλο το μήκος του χρωμοσώματος.

χρωμόσωμα

Ο πυρήνας των κυττάρων, η δομή και οι λειτουργίες του οποίου περιγράφονται στην παρούσα δημοσίευση περιλαμβάνει ένα χρωμόσωμα. Αυτό είναι ένα πολύπλοκο και πυκνά χρωματίνης που μπορεί να δει στο μικροσκόπιο. Ωστόσο, αυτό είναι δυνατό μόνο αν ο ολισθητήρας βρίσκεται επί του κυττάρου στο βήμα μιτωτική ή μειωτική διαίρεση. Ένα από τα στάδια είναι μια έλικα του χρωματίνης για να σχηματίσουν χρωμοσώματα. Η δομή τους είναι πολύ απλή: χρωμόσωμα έχει μια τελομερών και δύο βραχίονες. Κάθε πολυκύτταρου οργανισμού από ένα είδος η ίδια δομή του πυρήνα. Πίνακας χρωμοσώματα και ο ίδιος παρόμοια.

Η εφαρμογή των βασικών λειτουργιών

Τα κύρια χαρακτηριστικά του πυρήνα της δομής που συνδέονται με την εφαρμογή ορισμένων λειτουργιών και την ανάγκη να τους ελέγχουν. Ο πυρήνας δρα ως το αποθετήριο της γενετικής πληροφορίας, η οποία είναι ένα είδος αρχείου με καταγράφηκαν όλες τις αλληλουχίες αμινοξέων των πρωτεϊνών που συντίθενται στο κύτταρο. Σημαίνει για την εκτέλεση μίας λειτουργίας, το κύτταρο πρέπει να συνθέτει πρωτεϊνική δομή κωδικοποιείται στο γονίδιο.

Στον πυρήνα «κατανοεί» ποια ειδική πρωτεΐνη που πρόκειται να συντεθούν στο σωστό χρόνο, υπάρχει ένα σύστημα εξωτερικής (μεμβράνης) και εσωτερική υποδοχείς. Πληροφορίες σχετικά με τους τροφοδοτείται στον πυρήνα μέσω μοριακών πομπών. Τις περισσότερες φορές αυτό γίνεται μέσω του μηχανισμού αδενυλικής κυκλάσης. Δεδομένου ότι τα κύτταρα εκτίθενται σε ορμόνες (επινεφρίνη, νορεπινεφρίνη), και ορισμένα φάρμακα με ένα υδρόφιλο δομή.

Ένας δεύτερος μηχανισμός μετάδοσης πληροφοριών είναι εσωτερική. Είναι περίεργο να λιπόφιλων μορίων - κορτικοστεροειδή. Η ουσία αυτή bilipidnuyu διαπερνά την κυτταρική μεμβράνη και κατευθύνεται προς τον πυρήνα, όπου αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα του. Ως αποτέλεσμα της ενεργοποιήσεως του συμπλόκου του υποδοχέα που βρίσκεται στην κυτταρική μεμβράνη (αδενυλική κυκλάση μηχανισμός) ή karyotheca, αντίδραση ξεκινά η ενεργοποίηση ενός συγκεκριμένου γονιδίου. Είναι αντιγράφεται, αγγελιοφόρο RNA είναι κατασκευασμένη επί τη βάσει αυτών. Αργότερα, σύμφωνα με την τελευταία συντίθενται πρωτεϊνική δομή που εκτελεί μια λειτουργία.

Ο πυρήνας των πολυκύτταρων οργανισμών

Σε πολυκύτταρους ιδιαίτερη δομή πυρήνα οργανισμό είναι τα ίδια όπως στο μονοκύτταρο. Αν και υπάρχουν κάποιες αποχρώσεις. Πρώτον, πολυκυτταρικό υπονοεί ότι η δική ειδική λειτουργία του (ή περισσότερο) θα επισημανθούν σε έναν αριθμό κυττάρων. Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα γονίδια είναι μόνιμα despiralizovany, ενώ άλλοι βρίσκονται σε ανενεργή κατάσταση.

Για παράδειγμα, τα κύτταρα της πρωτεϊνοσύνθεσης λιπώδους ιστού θα πάει ανενεργή, και ως εκ τούτου το μεγαλύτερο μέρος της χρωματίνης spiralized. Και σε κύτταρα, για παράδειγμα, εξωκρινές παγκρεατικό πρωτεΐνη βιοσυνθετικές διαδικασίες προχωρήσει συνεχώς. Λόγω της χρωματίνης despiralizovan τους. Υπ 'αυτές τις περιοχές, τα γονίδια αντιγράφονται πιο συχνά. Σε αυτό το σημαντικό βασικό χαρακτηριστικό: το σύνολο των χρωμοσωμάτων όλων των κυττάρων του σώματος είναι το ίδιο. Μόνο λόγω της διαφοροποίησης των λειτουργιών στους ιστούς ορισμένων από τους μακριά από την εργασία, και άλλες dispiralized οι περισσότεροι άλλοι.

Χωρίς πυρηνικά κύτταρα του σώματος

Υπάρχουν κύτταρα, τα οποία είναι τα δομικά χαρακτηριστικά του πυρήνα δεν μπορεί να θεωρηθεί, επειδή είναι το αποτέλεσμα της ζωής τους ή να αναστέλλουν τη λειτουργία τους, είτε εντελώς να απαλλαγούμε από αυτό. Το πιο απλό παράδειγμα - ερυθρά αιμοσφαίρια. Αυτή κύτταρα του αίματος, ο πυρήνας από την οποία η παρούσα μόνο στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης, όταν συντίθενται αιμοσφαιρίνης. Μόλις ποσότητα του είναι επαρκής για τη μεταφορά του οξυγόνου, ο πυρήνας αφαιρείται από τα κύτταρα, προκειμένου να διευκολυνθεί η μεταφορά του να μην αλληλεπιδρά με το οξυγόνο.

Σε γενική μορφή της είναι ερυθροκυττάρων κυτταροπλασματική σακούλα γεμάτη με την αιμοσφαιρίνη. Μια παρόμοια δομή είναι επίσης χαρακτηριστικό των λιποκύτταρα. Δομή πυρήνα λιποκυττάρων κυττάρου εξαιρετικά απλοποιημένη, μειώνει και μετατοπίσεις στη μεμβράνη, και οι διαδικασίες πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι μεγίστως αναστέλλεται. Αυτά τα κύτταρα είναι επίσης θυμίζει «σακούλες» που γεμίζουν με λίπος, αν και, φυσικά, μια ποικιλία από βιοχημικές αντιδράσεις είναι ελαφρώς μεγαλύτερα από τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Τα αιμοπετάλια έχουν επίσης καμία πυρήνα, αλλά δεν πρέπει να θεωρηθούν ως πλήρεις κύτταρα. Αυτό το κύτταρο θραύσματα αναγκαία για την εφαρμογή της διαδικασίας αιμόστασης.