I cellekjernen og dens funksjon

Struktur og funksjon av cellen i prosessen med utviklingen, gjennomgår en serie av endringer. Fremveksten av nye organ innledes med endringer i atmosfæren og litosfæren ung planet. En av de store oppkjøpene var cellekjernen. Eukaryote organismer har mottatt, på grunn av tilstedeværelsen av isolerte organeller, betydelige fordeler i forhold til prokaryoter og raskt kom til å dominere.

Cellekjernen, struktur og funksjon som er litt forskjellig i forskjellige vev og organer, forbedre kvaliteten av RNA biosyntese og overføring av genetisk informasjon.

opprinnelse

Til dags dato, er det to hoved hypoteser om dannelsen av en eukaryot celle. I henhold til teorien om symbiotiske organeller (f.eks mitokondrier eller flageller) var snart visse prokaryote organismer. Forfedrene til moderne eukaryoter slukte dem. Som et resultat av et symbiotisk organisme.

Den kjerne som er dannet som et resultat av indre fremspring del av den cytoplasmiske membran. Det var nødvendig i veien for anskaffelse av en ny måte å utvikle celle ernæring, fagocytose. Fange maten ble ledsaget av en økning i graden av mobilitet av cytoplasma. Genofory utgjør det genetiske materialet av prokaryot celle og festes til veggene, faller den inn i sterk "flyt" sonen og nødvendig beskyttelse. Som et resultat, er det dannet en dyp del av membranen invagination holdige genofory festet. Denne hypotese er bevist av det faktum at huden av kjernen er uløselig knyttet til den cytoplasmiske membranen av celler.

Det er en annen versjon av hendelsene. Ifølge viral hypotese om opprinnelsen til kjernen, det ble dannet som et resultat av infeksjon av celler i antikkens Archaea. Det infiltrert DNA virus og til slutt fikk full kontroll over livsprosesser. Forskere anser denne teorien mer korrekt resultat mange argumenter i sin favør. Men til dags dato er det ingen bevis for noen av de eksisterende hypoteser.

En eller flere

De fleste av de moderne eukaryote cellen har en kjerne. Det store antallet inneholder bare én slik organelle. Det er, imidlertid, og cellene som har mistet kjernen på grunn av noen av de funksjonelle egenskaper. Disse inkluderer, for eksempel, de røde blodcellene. Det finnes også to celler (ciliater) og til og med flere kjerner.

Strukturen av cellekjernen

Uavhengig av egenskapene til organismen, blir kjernen struktur karakterisert ved et sett med typiske organeller. Fra den indre cellerommet er partisjonert ved en dobbel membran. Dens indre og ytre lag på enkelte steder flette, danner porene. Deres funksjon er utveksling av stoffer mellom cytoplasma og kjernen.

organ karyoplasm plassen er fylt, også kalt kjernefysisk juice eller nukleoplasma. Det ligger kromatin og nucleolus. Noen ganger den siste av disse organeller i cellekjernen er ikke til stede i ett eksemplar. Noen av organismene nukleolene, tvert imot, nei.

membranen

Den nukleære konvolutten er dannet av et lipid og består av to lag: det ytre og det indre. Faktisk er det det samme cellemembranen. Kjernen står i forbindelse med kanalene i det endoplasmatiske retikulum gjennom perinukleære plass og et hulrom dannet av to skall lag.

Den ytre og indre membran har sine egne særtrekk i strukturen, men i alminnelighet er ganske like.

Nærmest cytoplasma

Det ytre lag passerer inn i membranen av det endoplasmatiske retikulum. Dens viktigste forskjell fra den sistnevnte - en vesentlig høyere konsentrasjon av protein i strukturen. Membranen er i direkte kontakt med cellenes cytoplasma, belagt med et lag på utsiden av ribosomene. På innsiden av membranen er forbundet med tallrike porer, er det en relativt stor proteinkomplekser.

Det indre laget

Som vender inn i cellekjernen membran i motsetning til den ytre, glatte, ikke dekket av ribosomer. Det begrenser karyoplasm. Et karakteristisk trekk ved den indre membran - nuclear lamins lag foring sin side i kontakt nukleoplasma. Denne spesifikke proteinstruktur understøtter skallet form, er involvert i reguleringen av genekspresjon og bidrar til bindingen av kromatin til kjernemembranen.

metabolisme

Vekselvirkningen mellom kjernen og cytoplasmaet gjennom nukleære porer. De er ganske komplekse strukturer dannet av 30 proteiner. Antallet av porer på én kjerne kan være forskjellig. Det avhenger av hvilken type celle, organ og kropp. For eksempel hos mennesker cellekjernen kan ha fra 3-5000 lenge noen frosk det kommer til 50.000.

Boligen har en funksjon - utveksling av stoffer mellom kjernen og resten av cellen plass. Noen molekyler trenge gjennom porene passivt, uten noen ytterligere energitilførsel. De har en liten størrelse. Transport av store molekyler og supramolekylære komplekser krever en viss mengde av strømningsenergi.

Karyoplasm av cellen blir syntetisert i kjernen, RNA-molekyler. I motsatt retning blir transportert proteiner som er nødvendige for intranuclear prosesser.

nukleoplasma

Kjerne juice er en kolloidal oppløsning av proteiner. Det er begrenset kjernen og skallet omgir kromatin og nucleolus. Nukleoplasma - viskøs væske i hvilken forskjellige substanser er oppløst. Disse omfatter nukleotider og enzymer. Den første forutsetning for DNA-syntese. De som er involvert i transkripsjon enzymer, samt reparasjon og DNA-replikasjon.

Strukturen av atom juice varierer avhengig av tilstanden til cellen. Deres to - stasjonær og oppstår under divisjon. Den første egenskap av mellomfasen (tiden mellom deling). I dette tilfellet, den nukleære saft annen uniform fordeling av nukleinsyrer og ustrukturerte DNA-molekyler. I løpet av denne perioden, er det arvestoffet i form av kromatin. Delingen av cellekjernen er ledsaget av en endring av kromatin i kromosomer. På denne tiden varierer karyoplasm struktur: genetiske materialet inntar bestemt struktur, bryter atom konvolutt ned, og er blandet med karyoplasm cytoplasma.

kromosom

De viktigste funksjonene til nukleoprotein strukturer omdannes ved tidspunktet for delingen av kromatin - lagring, salg og overføring av genetisk informasjon, som inneholder cellekjernen. Kromosomer er karakterisert ved en spesiell form: oppdelt i deler eller skuldre primære innsnevring, også kalt tselomeroy. Ifølge sin beliggenhet er det tre typer kromosomer:

• stavformet eller acrocentric: de er kjennetegnet ved å plassere tselomery nesten ved enden, viser en skulder ut meget lite;
• raznoplechie eller submetacentric besitte skuldrene av ulik lengde;
• L-lik eller metasenter.

Settet med kromosomer i cellen kalles en karyotype. Hver type det er løst. Således forskjellige celler av en organisme, kan inneholde en diploid (double) eller haploide (single) sett. Den første utførelsesform er karakteristisk for somatiske celler, som regel utgjør kroppen. Haploid sett - privilegiet av kjønnsceller. Humane somatiske celler inneholder 46 kromosomer, sex - 23.

Diploid kromosom satt opp paret. Identisk nukleoprotein struktur som inngår i et par, er kalt alleler. De har den samme struktur og utføre den samme funksjon.

Kromosom strukturelle enheten er genet. Det representerer et DNA-segment som koder for et spesielt protein.

endosomet

Cellekjernen har en flere organeller - er nucleolus. Det er ikke skilt fra karyoplasm membran, men det er lett å se mens han studerte celler under et mikroskop. Noen kjerner kan ha flere nukleolene. Det er de i hvilke disse organeller er fraværende helt.

Formen på kjernen ligner en kule, har en ganske liten størrelse. Det er sammensatt av forskjellige proteiner. Den viktigste funksjonen til nucleolus - syntese av ribosomalt RNA, og ribosomer seg selv. De er nødvendige for dannelsen av de polypeptidkjeder. Nucleoli er dannet rundt spesifikke regioner av genomet. De kalles nukleolært arrangør. Den inneholder gener av ribosomalt RNA. Nucleolus, blant annet, er det stedet med den høyeste konsentrasjonen av protein i cellen. En del av de proteiner som trengs for å utføre organelle funksjoner.

Som en del av nucleolus er to komponenter: granulær og fibrillær. Den første er en modnings ribosomal subenhet. Den utføres i fibrillær sentrum ribosomalt RNA-syntese. Granulær komponent omgir fibrillært lokalisert i sentrum av nucleolus.

I cellekjernen og dens funksjon

Rollen spilles av kjernen, er uløselig knyttet til sin struktur. Interne strukturer organelle fellesskap gjennomføre de viktigste prosessene i cellen. Her ligger den genetiske informasjon som bestemmer strukturen og funksjonen av cellen. Kjernen er ansvarlig for lagring og overføring av genetisk informasjon, blir utført i løpet av mitose og meiose. I det første tilfellet dattercelle mottar et identisk sett av overordnede gener. Som et resultat av meiotiske kjønnsceller er utformet med et haploid sett av kromosomer.

En annen ikke mindre viktig funksjon er kjernen - regulering av intracellulære prosesser. Den gjennomføres ved å overvåke syntese av proteiner som er ansvarlige for strukturen og funksjonen av cellulære komponenter.

Virkning på proteinsyntesen er et annet uttrykk. Kjerne styring av prosesser inne i cellen, og kombinerer alle organeller i et enkelt system med en godt fungerende mekanisme. Feil i det vanligvis fører til celledød.

Til slutt, er kjernen stedet for syntese av subenheter av ribosomer, som er ansvarlig for dannelsen av de samme aminosyrene i proteinet. Ribosomer er essensielle i prosessen med transkripsjon.

Eukaryote celle er en mer perfekt struktur enn prokaryote. Fremveksten av organeller med sin egen membran økt effektivitet av intracellulære prosesser. Dannelse av en kjerne omgitt av en lipidmembran, spiller en meget viktig rolle i denne utviklingen. Beskyttelse av genetisk informasjon membran lov til å mestre de gamle encellede organismer til nye måter å leve på. Blant dem var fagocytose, som er en av versjonene har ført til et symbiotisk organisme, som senere ble stamfar til moderne eukaryote cellen med alle sine karakteristiske organeller. Cellekjernen, struktur og funksjon av noen nye strukturer lov til å bruke oksygen i metabolismen. Resultatet ble en radikal endring i jordens biosfære, det la grunnlaget for dannelsen og utviklingen av flercellede organismer. I dag, eukaryote organismer, som inkluderer folk, dominerer planeten, og ingenting portends endringer i denne forbindelse.