Rysy nukleárna štruktúry. Štruktúra a funkcia bunkového jadra

Bunkové jadro - jej najdôležitejšie organely, miesto uloženia a reprodukciu genetických informácií. Táto membrána štruktúra, ktorá zaberá 10-40% buniek, ktorých funkcie sú pre život eukaryoty veľmi dôležité. Avšak aj bez prítomnosti genetickej informácie jadra možné implementácie. Príkladom tohto spôsobu je schopnosť živej bakteriálnej bunky. Avšak štrukturálne vlastnosti jadra a jeho účel je veľmi dôležitý mnohobuněčného organizmu.

Umiestnenie jadra v bunke a jeho štruktúra

Jadro sa nachádza hlboko v cytoplazme a v priamom kontakte s drsným a hladkého endoplazmatického retikula. Je obklopený dvoma membránami, oddelené perinukleárním priestoru. Vnútri matrice jadra je prítomné určité množstvo chromatínu a jadierkami.

Niektoré zrelej ľudskej bunky nemajú jadro, a iní pracujú pod silným útlaku svojej činnosti. Všeobecne platí, že štruktúra jadra (schéma) je reprezentovaný ako nukleárna dutina ohraničená karyotheca z buniek, ktoré obsahujú chromatín a jadierka, opravené nucleoplasm jadrovej matrix.

štruktúra karyotheca

Pre pohodlie jadra buniek, malo by byť považovaná za bubliny, obmedzený škrupiny z iných bublín. Jadro - je to fľaša genetickej informácie v hrúbke buniek. Zo svojej cytoplazme s tienením dvojvrstva lipidovú membránu. Jadro škrupinová konštrukcia podobné bunkovej membrány. V skutočnosti sa líšia iba názov a počet vrstiev. Bez toho by to všetko, sú rovnaké v štruktúre a funkcii.

Štruktúra karyotheca (jadrová membrána) dvojvrstvový: skladá sa z dvoch lipidových vrstiev. Bilipidny karyotheca vonkajšia vrstva je v priamom styku hrubej ER buniek. Vnútorné karyotheca - so základným obsahu. Medzi vonkajšie a vnútorné kariomembranoy existuje perinukleární priestor. Je zrejmé, že bola vytvorená v dôsledku elektrostatických javov - odpudzovanie pozemky zvyšky glycerol.

Funkcia jadrovej membrány je vytvoriť mechanickú bariéru medzi jadru a cytoplazme. Vnútorné jadro je miesto membrána fixácia nukleárnej matrix - molekuly jednořetězcového proteínu, ktoré podporujú trojrozmerné štruktúry. Obe jadrové membrány majú špeciálne póry: skrze ne ribozómy v RNA listov cytoplazmy messenger. V jadre hrúbky niekoľkých jadierkami a chromatín.

Vnútorná štruktúra nucleoplasm

Rysy nukleárnej štruktúry nám umožňujú porovnať ju s bunkou. Vnútri jadra je tiež prítomný špeciálny prostredie (Nucleoplasm) predloženej sol-gél, koloidný roztok bielkovín. Vnútri sa nucleoskeleton (matrice), v zastúpení fibrilárnych proteínov. Hlavný rozdiel spočíva iba v tom, že sa kyslé proteíny sú prítomné hlavne v jadre. Zdá sa, že takáto reakcia prostredia je potrebné zachovať chemické vlastnosti nukleových kyselín a biochemických reakcií.

endozom

Štruktúra bunkového jadra nemôže byť dokončená bez jadierok. Im je špirálová ribozomálnu RNA, ktorý sa nachádza vo fáze dozrievania. Neskôr sa z nej dostať ribozómy - organela nevyhnutné pre syntézu bielkovín. Jadierko sa izoluje štruktúra má dve zložky: fibrilárnych a guľovitý. Líšia sa iba elektrónovým mikroskopom, a nemajú svoje membrány.

Fibrilárna zložka sa nachádza v samom strede jadierka. Jedná sa o typ ribozomálnu RNA reťazce, ktoré budú zhromažďované z ribozomálnej podjednotky. Ak vezmeme do úvahy jadro (štruktúra a funkcia), je zrejmé, že jedna táto granulovaná komponenta sa vytvorí neskôr. Ide o rovnaký zrenia ribozomálnej podjednotky, ktoré sú v neskorších štádiách ich vývoja. Z týchto ribozómy sú tvorené čoskoro. Sú odstránené z nucleoplasm jadrovými póry karyotheca a spadnúť na membránu hrubého endoplazmatického retikula.

Chromatínu a Chromozómy

Štruktúra a funkcie nucleus buniek organicky spojené: je prítomný iba tie štruktúry, ktoré sú nevyhnutné pre ukladanie a reprodukciu genetickej informácie. Tiež tam karioskelet (jadro matrice), ktorého úlohou je udržiavať tvar organely. Avšak, najdôležitejšou zložkou je jadro chromatín. Tento chromozóm, hrať úlohu kartoték rôznych skupín génov.

Chromatínu je proteínový komplex, ktorý sa skladá z kvartérne štruktúry polypeptidu naviazaného na nukleovú kyselinu (RNA alebo DNA). Plazmidy chromatín baktérie tiež prítomný. Takmer štvrtina z celkovej hmotnosti chromatínu histónov - proteíny zodpovedné za "obal" genetickej informácie. Tento rys štúdia biochémie a biológie. Štruktúra jadra komplexu práve preto, že prítomnosť chromatínu a spracováva ho strieda spiralization a odvíjanie.

Prítomnosť Histon umožňuje kondenzáciu a doplnenie reťazec DNA v malom mieste - v bunkovom jadre. K tomu dochádza takto: históny tvoriť nukleosomy, ktoré sú subjektmi, ako sú guličky. H2B, H3, H4 a H2A - to sú hlavné histonové proteíny. Nucleosome tvorená štyrmi pármi každej prezentovaných histónov. Tak Histon H1 je linker: je spojená s DNA v mieste vstupu e v nucleosome. DNA balenia je výsledkom "vinutie" lineárnu molekula 8 štruktúru Histon proteínu.

Štruktúra jadra, ktorého schéma je uvedené vyššie predpokladá solenoidpodobnoy štruktúru DNA, vybavenú na histónov. Hrúbka konglomerátu je asi 30 nm. Štruktúra môže byť kondenzáciou a ďalej zaberajú menej priestoru a menej vystavené mechanickému poškodeniu nevyhnutne dochádza v priebehu života bunky.

frakcia chromatínu

Štruktúra, štruktúra a funkcia bunkového jadra fixovaná na tejto podpornej dynamických procesov skrutkovice a Odvíjacie chromatínu. Vzhľadom k tomu, existujú dve hlavné frakcie, z toho: e špirálová (heterochromatin) a malospiralizovannaya (euchromatin). Delí sa ako štruktúrne, tak funkčne. V heterochromatinu DNA je dobre chránená proti nárazu a nemôže byť prepísané. Euchromatin chrániace slabé, ale gény možno zdvojnásobiť pre syntézu proteínov. Najčastejšie miesta heterochromatinem a euchromatinu sa striedajú po celej dĺžke chromozómu.

chromozóm

Bunkové jadro, štruktúra a funkcie, ktoré sú popísané v tejto publikácii obsahuje chromozóm. Ide o zložitý a husto zabalené chromatínu, ktoré možno vidieť pod svetelným mikroskopom. To je však možné iba v prípade, že snímka je umiestnený na bunky v kroku mitotických alebo meiotického delenie. Jedna z fáz je špirála chromatínu tvoriť chromozómy. Ich štruktúra je veľmi jednoduchá: chromozóm má telomér a dve ramená. Každý viacbunkový organizmus z jedného druhu s rovnakou štruktúrou jadra. Tabuľka chromozómy On tiež podobné.

Vykonávanie základných funkcií

Základné charakteristiky jadra štruktúry spojené s vykonávaním niektorých funkcií a potrebe ich riadenie. Jadro sa chová ako úložisko genetickej informácie, že je typ súboru so zaznamenanými všetky sekvencie aminokyselinových proteínov, ktoré sa syntetizujú v bunke. To znamená, že pre vykonávanie funkcie, bunka musí syntetizovať štruktúra proteín je kódovaný v géne.

K jadru "rozumie", aké konkrétne proteín, ktoré majú byť syntetizované v správny čas, je systém externý (membrána) a vnútorné receptory. Informácie o nich sa privádza do jadra pomocou molekulárnych vysielačov. Najčastejšie sa tak deje prostredníctvom mechanizmu adenylátcyklázy. Vzhľadom k tomu, bunky sú vystavené hormónov (adrenalínu, noradrenalínu), a niektoré lieky s hydrofilné štruktúrou.

Druhá informácia transmisný mechanizmus je interná. Je príznačné pre lipofilné molekuly - kortikosteroidy. Táto látka bilipidnuyu prechádza bunkovou membránou, a je smerovaný do jadra, kde interaguje s jeho receptorom. V dôsledku aktivácie receptorového komplexu sa nachádza na bunkovej membráne (adenylátcyklázy mechanizmus) alebo karyotheca, reakcia sa spustí aktiváciu konkrétneho génu. To replikuje, mRNA je konštruovaný na báze týchto zlúčenín. Neskôr, v súlade s najnovšími syntetizované proteínové štruktúry, ktoré vykonáva funkciu.

Jadro mnohobunkových organizmov

V mnohobuněčného organizme najmä štruktúry jadra sú rovnaké ako v jednobunkový. Hoci tam sú niektoré nuansy. Po prvé, mnohobunkové znamená, že sa zvýrazní jeho vlastnú špecifickú funkciu (alebo viac) v počte buniek. To znamená, že niektoré gény sú trvalo despiralizovany, zatiaľ čo iní sú v neaktívnom stave.

Napríklad bunky z tukového tkaniva syntézy proteínov ísť neaktívne, a preto väčšina chromatínu spiralized. A v bunkách, napríklad exokrinný pankreatický proteín biosyntetické procesy prebiehať nepretržite. Vzhľadom na ich chromatínu despiralizovan. V tých oblastiach, gény sú replikované častejšie. V tomto dôležitom kľúčové funkcie: chromozóm množina všetkých bunkách tela je rovnaká. Len preto, že diferenciácia funkcií v tkanivách niektoré z nich preč z práce a ďalších dispiralized väčšina ostatných.

Bezjaderné bunky tela

K dispozícii sú bunky, ktoré sú štrukturálne znaky jadrá nemožno považovať, pretože sú výsledkom ich života alebo brániť svoju funkciu, a to buď úplne zbaviť. Najjednoduchším príkladom - červené krvinky. Tieto krvné bunky, jadro, z ktorých prítomný iba v raných fázach vývoja, pokiaľ je syntetizovaný hemoglobínu. Po jeho množstvo je dostačujúce na prenos kyslíka, jadro sa odstráni z buniek, aby sa uľahčilo jej transport neinterferuje s kyslíkom.

Vo svojej všeobecnej forme je erytrocytov cytoplazmatický vrece naplnený hemoglobínu. Podobná konštrukcia je tiež charakteristické pre tukové bunky. Štruktúra adipocytov bunkové jadro veľmi zjednodušené, znižuje a posúva do membrány, a syntéza proteínov procesy sú maximálne inhibovaná. Tieto bunky sú tiež pripomínajú "vreca" naplnených tukom, aj keď samozrejme rôzne biochemické reakcie sú o niečo väčšie ako červené krvinky. Krvné doštičky tiež nemajú jadro, ale nemali by byť považované za plnohodnotné bunky. Táto bunka fragmenty nevyhnutné na realizáciu procesu hemostázu.