Funksjoner av atomstrukturen. Struktur og funksjon av cellekjernen

cellekjernen - dens viktigste organelle, stedet for lagring og gjengivelse av genetisk informasjon. Denne membranstruktur, som dekker 10-40% av cellene, hvis funksjoner er meget viktig for livet av eukaryoter. Men selv uten tilstedeværelse av genetisk informasjon kernel gjennomføringen mulig. Et eksempel på denne fremgangsmåten er muligheten til å leve bakterieceller. Likevel er de strukturelle trekk ved kjernen, og dens hensikt er meget viktig for en flercellet organisme.

Plassering av kjernen i cellen og dens struktur

Kjernen ligger dypt i cytoplasma og i direkte kontakt med den ru og glatt endoplasmatisk retikulum. Det er omgitt av to membraner, adskilt av et perinukleært plass. Inne i kjernen matrisen er til stede, en viss mengde av kromatin og nucleoli.

Noen modne menneskeceller ikke har kjerner, og andre opererer under alvorlig undertrykkelse av sin virksomhet. Vanligvis er strukturen av kjernen (Skjema) representert som den kjernefysiske hulrom avgrenset karyotheca fra celler som inneholdt kromatin og nucleoli, fiksert i nukleoplasma kjernematrise.

struktur karyotheca

For enkelhets skyld av kjerneceller, bør de sistnevnte bli sett på som bobler, begrenset skjell fra de andre bobler. Kjerne - det er en flaske av genetisk informasjon i cellen tykkelse. Fra denne cytoplasma han skjermet dobbeltlag lipid membran. Kjerneskallstruktur som ligner på cellemembranen. Faktisk skiller de bare navn og antall lag. Uten alt dette, er de samme i struktur og funksjon.

Struktur karyotheca (kjernemembranen) med to lag: det er sammensatt av to lipid-lag. Bilipidny karyotheca ytre lag i direkte kontakt med grove endoplasmatiske retikulum-celler. Intern karyotheca - med kjerneinnhold. Mellom den ytre og indre kariomembranoy eksisterer perinukleær plass. Tilsynelatende ble det dannet på grunn av elektrostatiske fenomener - frastøtning plotter glyserol rester.

Funksjonen av kjernemembranen er å skape en mekanisk barriere mellom kjernen og cytoplasmaet. Den indre kjernen er plass membranfiksering kjernematrise - kjedeproteinmolekyler som støtter den tre-dimensjonale struktur. De to atom membraner har spesielle porer: gjennom dem til ribosomene i cytoplasma messenger RNA blader. I det kjernetykkelsen er flere nucleoli og kromatin.

Den indre struktur av nukleoplasma

Funksjoner av atomstrukturen tillate oss å sammenligne det med cellen. Inne i kjernen er også til stede et spesielt miljø (nukleoplasma) innsendt av sol-gel, en kolloidal løsning proteiner. Inne i det der nucleoskeleton (matrix), representert ved fibrillære proteiner. Den største forskjellen består bare i at de sure proteiner er til stede hovedsakelig i kjernen. Tilsynelatende, slik reaksjon miljø vil bevare de kjemiske egenskaper av nukleinsyrer og biokjemiske reaksjoner.

endosomet

Strukturen av cellekjernen ikke kan fullføres uten nucleoli. Im er den skruelinjeformede ribosomalt RNA, som ligger i modningstrinnet. Senere, fra hennes får et ribosom - en organelle som er nødvendig for proteinsyntesen. Den nucleolus isoleres struktur har to komponenter: fibrillær og globular. De skiller seg bare ved elektronmikroskopi, og ikke har sine membraner.

Fibrillær komponenten befinner seg i sentrum av den nucleolus. Det representerer en type av ribosomalt RNA-tråden, som vil bli samlet fra ribosomale subenhet. Hvis vi ser på kjernen (struktur og funksjon), er det åpenbart at en granulær komponent vil bli dannet senere. Dette er det samme som forfaller ribosomale subenheten, som er i de senere stadier av sin utvikling. Av disse ribosomer dannes snart. De er fjernet fra nukleoplasma gjennom kjerne porer karyotheca og faller ned på membranen av grove endoplasmatiske retikulum.

Kromatin og Chromosomes

Struktur og funksjon av nucleus -celler organisk forbundet: det er til stede bare de strukturer som er nødvendig for lagring og gjengivelse av genetisk informasjon. Også det karioskelet (matrikskjerne) hvis funksjon er å opprettholde formen organeller. Imidlertid er den viktigste komponenten i kjernen kromatin. Dette kromosom, som spiller rollen som kort indekser for ulike grupper av gener.

Kromatin er et sammensatt protein som består av den kvaternære struktur av polypeptidet koplet til en nukleinsyre (RNA eller DNA). Plasmidene kromatin bakterier også er til stede. Nesten en fjerdedel av den totale vekten opp kromatin histoner - proteinene som er ansvarlige for "pakking" av genetisk informasjon. Denne funksjonen av studiene i biokjemi og biologi. Strukturen av kjernekomplekset nettopp fordi tilstedeværelsen av kromatin og behandler den veksler spiralization og avspolingen.

Tilstedeværelsen av histon gjør det mulig å kondensere og utfylle DNA-tråd i en liten plass - i cellekjernen. Dette skjer på følgende måte: histoner for å danne nucleosomes, de er noe såsom småkuler. H2B, H3, H4 og H2A - disse er de viktigste histonproteinene. Nucleosome dannet av fire par av hver av de som er presentert histoner. Således histon H1 er en linker: det er bundet til DNA på stedet av inngangs e i nucleosome. DNA emballasjen er et resultat av "vikling" lineært molekyl 8 histon proteinstruktur.

Strukturen av kjernen, hvis skjema er vist ovenfor forutsetter solenoidpodobnoy DNA-strukturen utstyrt med histoner. Tykkelsen av konglomeratet er omtrent 30 nm. Strukturen kan kondenseres og videre for å oppta mindre plass og mindre utsatt for mekanisk skade uunngåelig opptrer under cellelevetid.

Fraksjonene av kromatin

Strukturen, struktur og funksjon av cellekjernen fiksert på at støtte dynamiske prosesser heliks og avspolingen av kromatin. Fordi det er to hovedfraksjoner derav: mye den heliske (heterochromatin) og malospiralizovannaya (eukromatin). De er delt både strukturelt og funksjonelt. I heterochromatin DNA blir godt beskyttet mot enhver påvirkning, og kan ikke bli transkribert. Eukromatin beskytte den svake, men genene kan fordobles for proteinsyntese. Oftest områder av heterochromatin og eukromatin er vekslet gjennom hele lengden av kromosomet.

kromosom

Cellekjernen, består av struktur og funksjon av disse er beskrevet i denne publikasjon et kromosom. Dette er en kompleks og tettpakket kromatin som kan sees under lysmikroskopi. Dette er imidlertid bare mulig dersom sleiden er plassert på cellen i trinn mitotisk eller meiotisk divisjon. Ett av trinnene er en skruelinje av kromatin å danne kromosomer. Deres struktur er svært enkel: kromosom har en telomer og to armer. Hver flercellet organisme av en art den samme strukturen i kjernen. Tabell kromosomer han også lignende.

Gjennomføringen av kjernefunksjonene

Hovedtrekkene i kjernen av konstruksjonen i forbindelse med gjennomføring av noen funksjoner og behovet for å kontrollere dem. Kjernen virker som et register av genetisk informasjon, som er en type fil med innspilte alle aminosyresekvenser for proteiner som syntetiseres i cellen. Det betyr at for å utføre en funksjon må cellen syntetisere proteinstruktur er kodet i genet.

Til kjernen "forstår" hva spesifikt protein som skal bli syntetisert til rett tid, er det et system av eksterne (membran) og interne reseptorer. Informasjon om de tilføres til kjernen ved hjelp av molekylære transmittere. Oftest dette gjøres gjennom adenylatcyclase mekanisme. Siden celler som er utsatt for hormoner (epinefrin, norepinefrin), og noen stoffer med en hydrofil struktur.

En andre informasjonsoverføringsmekanisme er innvendig. Han er særegen for lipofile molekyler - kortikosteroider. Dette stoffet bilipidnuyu penetrerer cellemembranen og er rettet mot kjernen, hvor den kommuniserer med sin reseptor. Som et resultat av aktivering av reseptoren kompleks som ligger på cellemembranen (adenylatsyklase-mekanisme) eller karyotheca, starter reaksjonen aktivering av et spesielt gen. Det replikerer, messenger RNA blir konstruert på grunnlag av dette. Senere, i henhold til de nyeste av syntetisert protein struktur som utfører en funksjon.

Kjernen av flercellede organismer

I flercellet organisme bestemt kjernestruktur er de samme som i den encellede. Selv om det er noen nyanser. For det første innebærer flercellet at sin egen spesifikke funksjon (eller flere) vil bli fremhevet i et antall celler. Dette betyr at noen gener som er permanent despiralizovany, mens andre er i en inaktiv tilstand.

For eksempel vil celler av fettvev proteinsyntese gå inaktiv, og derfor mesteparten av kromatin spiralized. Og i celler, for eksempel eksokrine pankreas protein biosyntetiske prosesser fortsette kontinuerlig. På grunn av sin kromatin despiralizovan. I disse områdene er de gener replikeres oftere. I denne viktige nøkkelfunksjon: kromosomet sett alle cellene i kroppen er den samme. Bare på grunn av differensiering av funksjoner i vev av noen av dem av fra jobb og andre dispiralized de fleste andre.

Kjerne-frie celler i kroppen

Det er celler, som er de strukturelle trekk ved kjernen kan ikke anses fordi de er et resultat av deres liv eller hemme sin funksjon, enten helt bli kvitt den. Det enkleste eksempel - røde blodceller. Denne blodceller, kjernen fra hvilken det finnes bare i de tidlige stadier av utviklingen, når de er syntetisert hemoglobin. Når dens mengde er tilstrekkelig til at oksygenoverføring, blir kjernen fjernes fra cellene, for å lette dets transport ikke interfererer med oksygen.

I sin generelle form er erytrocytt cytoplasmatisk pose fylt med hemoglobin. En lignende konstruksjon er også karakteristisk for fettcellene. Strukturen adipocytt cellekjernen ytterst forenklet, senker den og forflytter seg til membranen, og proteinsynteseprosesser er maksimalt inhibert. Disse cellene er også minner om "poser" fylt med fett, men, selvfølgelig, en rekke biokjemiske reaksjoner er litt større enn røde blodceller. Blodplater har heller ingen kjerne, men de bør ikke anses som fullverdige celler. Denne cellefragmentene som er nødvendig for gjennomføring av hemostase prosessen.