Rysy nukleární struktury. Struktura a funkce buněčného jádra

Buněčné jádro - její nejdůležitější organely, místo uložení a reprodukci genetických informací. Tato membrána struktura, která zabírá 10-40% buněk, jejichž funkce jsou pro život eukaryot velmi důležité. Avšak i bez přítomnosti genetické informace jádra možné implementace. Příkladem tohoto způsobu je schopnost živé bakteriální buňky. Nicméně strukturální vlastnosti jádra a jeho účel je velmi důležitý mnohobuněčného organismu.

Umístění jádra v buňce a jeho struktura

Jádro se nachází hluboko v cytoplazmě a v přímém kontaktu s drsným a hladkého endoplazmatického retikula. Je obklopen dvěma membránami, oddělené perinukleárním prostoru. Uvnitř matrice jádra je přítomno určité množství chromatinu a jadérky.

Některé zralé lidské buňky nemají jádro, a jiní pracují pod silným útlaku své činnosti. Obecně platí, že struktura jádra (schéma) je reprezentován jako nukleární dutina ohraničená karyotheca z buněk, které obsahují chromatin a jadérka, opravené nucleoplasm jaderné matrix.

struktura karyotheca

Pro pohodlí jádra buněk, mělo by být považována za bubliny, omezený skořápky z jiných bublin. Jádro - je to láhev genetické informace v tloušťce buněk. Ze své cytoplazmě se stíněním dvojvrstva lipidovou membránu. Jádro skořepinová konstrukce podobné buněčné membrány. Ve skutečnosti se liší pouze název a počet vrstev. Aniž by to všechno, jsou stejné ve struktuře a funkci.

Struktura karyotheca (jaderná membrána) dvouvrstvý: skládá se ze dvou lipidových vrstev. Bilipidny karyotheca vnější vrstva je v přímém styku hrubé endoplazmatické retikulum buněk. Vnitřní karyotheca - se základním obsahu. Mezi vnější a vnitřní kariomembranoy existuje perinukleární prostor. Je zřejmé, že byla vytvořena v důsledku elektrostatických jevů - odpuzování pozemky zbytky glycerol.

Funkce jaderné membrány je vytvořit mechanickou bariéru mezi jádru a cytoplazmě. Vnitřní jádro je místo membrána fixace nukleární matrix - molekuly jednořetězcového proteinu, které podporují trojrozměrné struktury. Obě jaderné membrány mají speciální póry: skrze ně ribozomy v RNA listů cytoplasmy messenger. V jádru tloušťky několika jadérky a chromatin.

Vnitřní struktura nucleoplasm

Rysy nukleární struktury nám umožňují porovnat ji s buňkou. Uvnitř jádra je také přítomen speciální prostředí (Nucleoplasm) předložené sol-gel, koloidní roztok bílkovin. Uvnitř se nucleoskeleton (matrice), zastoupená fibrilárních proteinů. Hlavní rozdíl spočívá pouze v tom, že se kyselé proteiny jsou přítomny hlavně v jádru. Zdá se, že taková reakce prostředí je třeba zachovat chemické vlastnosti nukleových kyselin a biochemických reakcí.

endozom

Struktura buněčného jádra nemůže být dokončena bez jadérek. Im je spirálová ribozomální RNA, který se nachází ve fázi zrání. Později se z ní dostat ribozomy - organela nezbytné pro syntézu bílkovin. Jadérko se izoluje struktura má dvě složky: fibrilární a kulovitý. Liší se pouze elektronovým mikroskopem, a nemají své membrány.

Fibrilární složka se nachází v samém středu jadérka. Jedná se o typ ribozomální RNA řetězce, které budou shromažďovány z ribozomální podjednotky. Pokud vezmeme v úvahu jádro (struktura a funkce), je zřejmé, že jedna tato granulovaná komponenta se vytvoří později. Jedná se o stejný zrání ribozomální podjednotky, které jsou v pozdějších stadiích jeho vývoje. Z těchto ribozomy jsou tvořeny brzy. Jsou odstraněny z nucleoplasm jadernými póry karyotheca a spadnout na membránu hrubého endoplazmatického retikula.

Chromatinu a Chromozómy

Struktura a funkce nucleus buněk organicky spojeny: je přítomen pouze ty struktury, které jsou nezbytné pro ukládání a reprodukci genetické informace. Také tam karioskelet (jádro matrice), jehož úkolem je udržovat tvar organely. Nicméně, nejdůležitější složkou je jádro chromatin. Tento chromozom, hrát roli kartoték různých skupin genů.

Chromatinu je proteinový komplex, který se skládá z kvartérní struktury polypeptidu navázaného na nukleovou kyselinu (RNA nebo DNA). Plasmidy chromatin bakterie také přítomen. Téměř čtvrtina z celkové hmotnosti chromatinu histonů - proteiny odpovědné za „obal“ genetické informace. Tento rys studia biochemie a biologie. Struktura jádra komplexu právě proto, že přítomnost chromatinu a zpracovává jej střídá spiralization a odvíjení.

Přítomnost histonu umožňuje kondenzaci a doplnění řetězec DNA v malém místě - v buněčném jádře. K tomu dochází takto: histony tvořit nukleosomy, které jsou subjekty, jako jsou kuličky. H2B, H3, H4 a H2A - to jsou hlavní histonové proteiny. Nucleosome tvořena čtyřmi páry každé prezentovaných histonů. Tak histon H1 je linker: je spojena s DNA v místě vstupu e v nucleosome. DNA balení je výsledkem „vinutí“ lineární molekula 8 strukturu histonu proteinu.

Struktura jádra, jehož schéma je uvedeno výše předpokládá solenoidpodobnoy strukturu DNA, vybavenou na histonů. Tloušťka konglomerátu je asi 30 nm. Struktura může být kondenzován a dále zabírají méně prostoru a méně vystaveny mechanickému poškození nevyhnutelně dochází v průběhu života buňky.

Frakce chromatinu

Struktura, struktura a funkce buněčného jádra fixována na této podpůrné dynamických procesů šroubovice a Odvíjecí chromatinu. Vzhledem k tomu, existují dvě hlavní frakce, z toho: e spirálová (heterochromatin) a malospiralizovannaya (euchromatin). Dělí se jak strukturně, tak funkčně. V heterochromatinu DNA je dobře chráněna proti nárazu a nemůže být přepsány. Euchromatin chránící slabé, ale geny lze zdvojnásobit pro syntézu proteinů. Nejčastěji místa heterochromatinem a euchromatinu se střídají po celé délce chromozomu.

chromozóm

Buněčné jádro, struktura a funkce, které jsou popsány v této publikaci obsahuje chromozom. Jedná se o složitý a hustě zabalené chromatinu, které lze vidět pod světelným mikroskopem. To je však možné pouze v případě, že snímek je umístěn na buňky v kroku mitotických nebo meiotického dělení. Jedna z fází je spirála chromatinu tvořit chromozómy. Jejich struktura je velmi jednoduchá: chromozom má telomer a dvě ramena. Každý mnohobuněčný organismus z jednoho druhu se stejnou strukturou jádra. Tabulka chromozomy On také podobné.

Provádění základních funkcí

Hlavní rysy jádra struktury spojené s prováděním některých funkcí a potřebě jejich řízení. Jádro se chová jako úložiště genetické informace, že je typ souboru se zaznamenanými všechny sekvence aminokyselinových proteinů, které se syntetizují v buňce. To znamená, že pro provádění funkce, buňka musí syntetizovat struktura protein je kódován v genu.

K jádru „rozumí“, jaké konkrétní protein, které mají být syntetizovány ve správný čas, je systém externí (membrána) a vnitřní receptory. Informace o nich se přivádí do jádra pomocí molekulárních vysílačů. Nejčastěji se tak děje prostřednictvím mechanismu adenylátcyklázy. Vzhledem k tomu, buňky jsou vystaveny hormonů (adrenalinu, noradrenalinu), a některé léky s hydrofilní strukturou.

Druhá informace transmisní mechanismus je interní. Je příznačné pro lipofilní molekuly - kortikosteroidy. Tato látka bilipidnuyu prochází buněčnou membránou, a je směrován do jádra, kde interaguje s jeho receptorem. V důsledku aktivace receptorového komplexu se nachází na buněčné membráně (adenylátcyklázy mechanismus) nebo karyotheca, reakce se spustí aktivaci konkrétního genu. To replikuje, mRNA je konstruován na bázi těchto sloučenin. Později, v souladu s nejnovějšími syntetizované proteinové struktury, které vykonává funkci.

Jádro mnohobuněčných organismů

V mnohobuněčného organismu zejména struktury jádra jsou stejné jako v jednobuněčný. Ačkoli tam jsou některé nuance. Za prvé, mnohobuněčné znamená, že se zvýrazní jeho vlastní specifickou funkci (nebo více) v počtu buněk. To znamená, že některé geny jsou trvale despiralizovany, zatímco jiní jsou v neaktivním stavu.

Například buňky z tukové tkáně syntézy proteinů jít neaktivní, a proto většina chromatinu spiralized. A v buňkách, například exokrinní pankreatický protein biosyntetické procesy probíhat nepřetržitě. Vzhledem k jejich chromatinu despiralizovan. V těch oblastech, geny jsou replikovány častěji. V tomto důležitém klíčové funkce: chromozóm množina všech buňkách těla je stejná. Jen proto, že diferenciace funkcí v tkáních některé z nich pryč z práce a dalších dispiralized většina ostatních.

Bezjaderné buňky těla

K dispozici jsou buňky, které jsou strukturální znaky jádra nelze považovat, protože jsou výsledkem jejich života nebo bránit svou funkci, a to buď zcela zbavit. Nejjednodušším příkladem - červené krvinky. Tyto krevní buňky, jádro, z nichž přítomen pouze v raných fázích vývoje, pokud je syntetizován hemoglobinu. Po jeho množství je dostatečné pro přenos kyslíku, jádro se odstraní z buněk, aby se usnadnilo její transport neinterferuje s kyslíkem.

Ve své obecné formě je erytrocytů cytoplazmatický pytel naplněný hemoglobinu. Podobná konstrukce je rovněž charakteristické pro tukové buňky. Struktura adipocytů buněčné jádro velmi zjednodušené, snižuje a posouvá do membrány, a syntéza proteinů procesy jsou maximálně inhibována. Tyto buňky jsou rovněž připomínají „pytle“ naplněných tukem, i když samozřejmě různé biochemické reakce jsou o něco větší než červené krvinky. Krevní destičky také nemají jádro, ale neměly by být považovány za plnohodnotné buňky. Tato buňka fragmenty nezbytné pro provádění procesu hemostázi.