Caracteristici ale structurii nucleare. Structura și funcția nucleului celulei

nucleul celulei - cel mai important organelle sale, locul de depozitare și de reproducere a informației genetice. Această structură de membrană, care ocupă 10-40% din celule, ale căror funcții sunt foarte importante pentru viața eucariotelor. Cu toate acestea, chiar și fără prezența informației genetice nucleu implementare posibilă. Un exemplu al acestui proces este capacitatea de a trăi celulele bacteriene. Cu toate acestea, caracteristicile structurale ale nucleului și scopul său este foarte important pentru un organism multicelular.

Amplasarea nucleului în celulă și structura acestuia

Nucleul este situat adânc în citoplasmă și în contact direct cu dur și neted reticulul endoplasmatic. Este înconjurat de două membrane, separate printr-un spațiu perinuclear. In interiorul matricei nucleu este prezent, o anumită cantitate de cromatinei și nucleoli.

Unele celule umane mature nu au nuclee, iar altele funcționează sub opresiune severă a activităților sale. În general, structura nucleului (schema) este reprezentat ca cavitatea nucleară delimitată karyotheca din celule care conțin cromatinei și nucleoli, fixate în matricea nucleară nucleoplasmei.

structura karyotheca

Pentru comoditatea celulelor de bază, acestea din urmă trebuie văzută ca bule, scoici din celelalte bule restricționate. Core - este o sticlă de informații genetice în grosimea celulei. De la citoplasma el ecranat cu membrană bistratificată lipidelor. Structura coreshell similară cu membrana celulară. De fapt, ele diferă doar numele și numărul de straturi. Fără toate acestea, ele sunt aceleași în structura și funcția.

karyotheca Structura (membrana nucleară) în două straturi: este compus din două straturi lipidice. Bilipidny karyotheca strat exterior de contact în mod direct celulele brute reticulului endoplasmatic. karyotheca internă - cu un conținut de bază. Între kariomembranoy exterior și interior există spațiu perinuclear. Aparent, a fost format din cauza fenomenelor electrostatice - repulsie parcele de reziduuri de glicerol.

Funcția membranei nucleare este de a crea o barieră mecanică între nucleu și citoplasmă. Miezul interior este locul membranei fixarea matricei nucleare - molecule de proteine în lanț care susțin structura tridimensională. Cele doua membrane nucleare au pori speciale: prin ei ribozomi în citoplasmă mesager ARN frunze. La grosimea miezului foarte sunt câteva nucleoli și cromatinei.

Structura internă a nucleoplasmei

Caracteristici ale structurii nucleare ne permit să-l compare cu celula. In interiorul nucleului este prezent și un mediu special (nucleoplasmei) depus prin sol-gel, o soluție coloidală proteine de soluție. În interiorul acestuia există nucleoskeleton (matrice), reprezentată de proteine fibrilare. Principala diferență constă numai în faptul că proteinele acide sunt prezente în principal în nucleu. Aparent, un astfel de mediu de reacție au nevoie să se păstreze proprietățile chimice ale acizilor nucleici și reacțiile biochimice.

endosome

Structura nucleului celulei nu poate fi finalizată fără nucleoli. Im este elicoidală ARN ribozomal, care se află în faza de maturare. Mai târziu, de la ea obține un ribozom - un organelle necesar pentru sinteza proteinelor. Structura nucleol este izolat are două componente: fibrilare și globulare. Ele diferă doar prin microscopie electronică, și nu au membranele lor.

componenta fibrilare este situat în centrul nucleol. Reprezintă un tip de catenă ARN ribozomal, care vor fi colectate de la subunitatea ribozomale. Dacă luăm în considerare miezul (structura și funcția), este evident că o componentă granulară va fi format mai târziu. Acestea sunt aceleași de maturare subunitate ribozomale, care se află în etapele ulterioare ale dezvoltării sale. Dintre aceste ribozomii sunt formate în curând. Acestea sunt eliminate din nucleoplasmei prin pori karyotheca nucleare și cad pe membrana reticulului endoplasmic dur.

Cromatinei și Cromozomi

Structura și funcția nucleului celulelor legate organic: este prezent numai acele structuri care sunt necesare pentru stocarea și reproducerea informației genetice. De asemenea, acolo karioskelet (miez de matrice) a cărei funcție este de a menține organitele forma. Cu toate acestea, cea mai importantă componentă este cromatina nucleu. Acest cromozom, jucând rolul de cartoteci de diferite grupuri de gene.

Cromatinei este o proteină complexă care constă din structura cuaternară a polipeptidei cuplat la un acid nucleic (ADN sau ARN). Plasmidele cromatină bacterii, de asemenea, prezente. Aproape un sfert din totalul de greutate de până histonelor cromatinei - proteine responsabile de „ambalaj“ de informații genetice. Această caracteristică a studiilor biochimie si biologie. Structura complexului de bază tocmai pentru că prezența cromatinei și procesează alterneaza spiralization și uncoiling.

Prezența histone face posibilă condenseze și să completeze catenă de ADN într-un loc mic - în nucleul celulei. Acest lucru are loc după cum urmează: histones pentru a forma nucleosomes, care sunt entități cum ar fi mărgele. H2B, H3, H4 și H2A - acestea sunt principalele proteine histone. Nucleozomului format din patru perechi de fiecare histone prezentate. Astfel histona H1 este un agent de legătură: este legat de ADN-ul la locul de intrare e în nucleozomul. ambalajul ADN-ul este rezultatul „înfășurare“ moleculă 8 structura proteinei histonice liniară.

Structura nucleului, a cărei schemă este prezentată mai sus presupune structura ADN-ului solenoidpodobnoy echipate pe histone. Grosimea conglomeratul este de aproximativ 30 nm. Structura poate fi condensat și în continuare pentru a ocupa mai puțin spațiu și mai puțin expuse la deteriorări mecanice, inevitabil, care apar în timpul vieții celulare.

Fracțiunile de cromatină

Structura, structura și funcția nucleului celulei fixație pentru ca procesele dinamice de sprijin helix și uncoiling cromatinei. Deoarece există două fracțiuni principale ale acestora: mult elicoidală (heterocromatină) și malospiralizovannaya (eucromatină). Acestea sunt împărțite atât structural și funcțional. In ADN-ul heterochromatin este bine protejat de orice impact și nu poate fi transcrisă. Eucromatină protejarea celor slabi, dar genele pot fi dublate pentru sinteza proteinelor. Cel mai adesea site-uri de heterocromatinei și eucromatină sunt alternate pe întreaga lungime a cromozomului.

cromozom

Nucleul celulei, structura și funcțiile care sunt descrise în această publicație cuprinde un cromozom. Acesta este un cromatinei complex și dens, care poate fi vazuta sub microscopie cu lumină. Cu toate acestea, acest lucru este posibil numai în cazul în care slide este situat pe celula în etapa mitotică sau diviziunea meiotică. Una dintre etapele este o spirala de cromatinei pentru a forma cromozomi. Structura lor este foarte simplu: cromozom are un telomerilor și două brațe. Fiecare organism pluricelular de o specie aceeași structură a nucleului. Tabelul cromozomii el, de asemenea, similare.

Punerea în aplicare a funcțiilor de bază

Principalele caracteristici ale miezului structurii asociate cu punerea în aplicare a unor funcții și necesitatea de a le controla. Nucleul acționează ca depozit de informatii genetice, care este un tip de fișier cu toate secvențele de aminoacizi înregistrate ale proteinelor care sunt sintetizate în celulă. Aceasta înseamnă că pentru îndeplinirea unei funcții, celula trebuie sa sintetizeze structura proteinei este codificată în gena.

Miezului „înțelege“ ce proteina specifica care trebuie sintetizat la momentul potrivit, există un sistem de exterior (membrană) și receptorii interni. Informațiile despre ele sunt furnizate miezului prin intermediul emițătoarelor moleculare. Cel mai adesea, acest lucru se face prin intermediul mecanismului adenilatciclaza. Deoarece celulele sunt expuse la hormoni (adrenalina, noradrenalina), și unele medicamente cu o structură hidrofilă.

Un al doilea mecanism de transmitere a informațiilor este intern. El este specific molecule lipofile - corticosteroizi. Această substanță bilipidnuyu penetrează membrana celulară și este direcționată către nucleu, unde interacționează cu receptorul său. Ca urmare a activării complexului receptor localizat pe membrana celulelor (mecanismul adenilat ciclazei) sau karyotheca, reacția începe activarea unei anumite gene. Replicarea, ARN mesager este construit pe baza acestuia. Mai târziu, în conformitate cu cele mai recente structura proteinei sintetizate, care îndeplinește o funcție.

Nucleul organismelor multicelulare

În organism special structura de bază pluricelular sunt aceleași ca și în unicelulari. Deși există unele nuanțe. În primul rând, multicelulară implică faptul că propriile sale funcții specifice (sau mai multe) vor fi evidențiate într-un număr de celule. Acest lucru înseamnă că unele gene sunt permanent despiralizovany, in timp ce altele sunt într-o stare inactivă.

De exemplu, celulele de sinteza proteinelor tesutului adipos va merge inactiv, și, prin urmare, cea mai mare parte cromatinei spiralized. Și în celule, de exemplu, exocrine procese biosintetice proteine pancreatice continua în mod continuu. Din cauza despiralizovan lor cromatinei. În aceste zone, genele sunt reproduse mai des. În această caracteristică importantă cheie: set de cromozomi de toate celulele corpului este aceeași. Numai din cauza diferențierea funcțiilor în țesuturile unora dintre ele off de la locul de muncă, și alte dispiralized cele mai multe altele.

Celulele denuclearizată ale corpului

Există celule, care sunt caracteristicile structurale ale nucleului nu pot fi luate în considerare, deoarece acestea sunt rezultatul vieții lor sau a inhiba funcția sa, fie complet a scăpa de ea. Cel mai simplu exemplu - celulele rosii din sange. Aceste celule sanguine, nucleul din care în prezent doar în stadii incipiente de dezvoltare, când se sintetizează hemoglobina. După ce cantitatea este suficientă pentru transferul de oxigen, nucleul este îndepărtat din celule, pentru a facilita transportul acestuia nu interferează cu oxigenul.

În forma sa generală este eritrocitare sac citoplasmatică umplut cu hemoglobina. O structură similară este caracteristică celulelor adipoase. Structura nucleului celulei adipocitelor extrem simplificat, scade și deplasarea spre membrana, iar procesele de sinteză de proteine sunt maximal inhibată. Aceste celule sunt, de asemenea, amintesc de „pungi“ pline cu grăsime, cu toate că, desigur, o varietate de reacții biochimice sunt puțin mai mari decât celulele roșii din sânge. Trombocitele au, de asemenea, nici un nucleu, dar ele nu ar trebui să fie considerate ca fiind celule cu drepturi depline. fragmentele necesare Această celulă pentru punerea în aplicare a procesului de hemostaza.