/ / Cell-kerne og dens funktioner

Cellekernen og dens funktioner

Struktur og funktion af cellen i evolutionens procesgennemgik en række ændringer. Udseendet af nye organeller blev forudset af transformationer i atmosfæren og litosfæren på den unge planet. Et af de betydelige erhvervelser var cellekernen. Eukaryote organismer modtog på grund af tilstedeværelsen af ​​separate organeller betydelige fordele i forhold til prokaryoter og begyndte hurtigt at dominere.

Cellekernen, hvis struktur og funktioner er noget anderledes i forskellige væv og organer, har forbedret kvaliteten af ​​RNA biosyntese og overførsel af arvelig information.

oprindelse

Hidtil er der to hovedhypoteser omdannelse af en eukaryot celle. Ifølge den symbiotiske teori om organeller (fx flagella eller mitokondrier) var der engang separate prokaryote organismer. Forfædrene af moderne eukaryoter slugte dem op. Resultatet var en symbiotisk organisme.

cellekernen

Kernen er dannet som følge affremspring inde i den cytoplasmatiske membran. Det var en nødvendig erhvervelse i vejen for cellen mastering en ny metode til fodring, fagocytose. Indfangningen af ​​mad ledsages af en stigning i mobiliteten af ​​cytoplasma. Genophorerne, som var det prokaryotiske celles genetiske materiale og fastgjort til væggene, faldt ind i zonen for en stærk "strømning" og krævede beskyttelse. Som følge heraf blev der dannet en dyb hærdning af membranområdet indeholdende de vedhæftede genophorer. Denne hypotese understøttes af den kendsgerning, at membranen i kernen er uløseligt forbundet med den cytoplasmatiske membran i cellen.

Der er en anden version af begivenhederne. Ifølge virushypotesen om kernens oprindelse blev den dannet som et resultat af infektion af cellerne i den gamle arkæa. En DNA-virus blev introduceret i den og fik gradvist fuld kontrol over livsprocesser. Forskere, der anser denne teori mere korrekt, giver mange argumenter til fordel for dem. Men i dag er der intet udtømmende bevis for nogen af ​​de eksisterende hypoteser.

En eller flere

De fleste af cellerne i moderne eukaryoter harkernen. Det overvældende antal af dem indeholder kun en sådan organel. Der er imidlertid celler, der har mistet deres kerne på grund af visse funktionelle funktioner. Disse indbefatter for eksempel røde blodlegemer. Der er også celler med to (ciliater) og endda flere kerner.

Strukturen af ​​cellekernen

 cellekernens struktur og funktion

Uanset organismens egenskaber,Kernens struktur er kendetegnet ved et sæt typiske organeller. Fra det indre rum af cellen er det indhegnet af en dobbeltmembran. Dets indre og ydre lag fusionerer nogle steder og danner porer. Deres funktion er at udveksle stoffer mellem cytoplasma og kernen.

Rummet af organellen er fyldt med karyoplasma,også kaldet nucleosap eller nukleoplasma. Det indeholder chromatin og nucleolus. Sommetider er den sidste af disse organelle cellekerner ikke til stede i en enkelt kopi. I nogle organismer er nukleolerne imidlertid fraværende.

membran

Kernemembranen er dannet af lipider og består afto lag: eksternt og internt. Faktisk er det samme cellemembran. Kernen kommunikerer med kanalerne i det endoplasmatiske retikulum gennem det perinukleare rum, et hulrum dannet af to lag af kappen.

De ydre og indre membraner har deres egen karakteristika i strukturen, men generelt er de ret ens.

Nærmeste til cytoplasma

Det ydre lag passerer ind i membranenendoplasmatisk retikulum. Dens største forskel fra sidstnævnte er en signifikant højere koncentration af proteiner i strukturen. Membranen i direkte kontakt med cellens cytoplasma er dækket af et lag af ribosomer udefra. Det er forbundet med den indre membran af talrige porer, som er ret store proteinkomplekser.

Indre lag

Membranen, der drejes i en cellulær kerne, i forskeludefra, glat, ikke dækket med ribosomer. Det begrænser karyoplasma. Et karakteristisk træk ved den indre membran er et lag af et nukleært lamina, der forer det fra siden i kontakt med nukleoplasmaet. Denne specifikke proteinstruktur understøtter skallets form, er involveret i reguleringen af ​​genekspression og bidrager også til vedhæftningen af ​​chromatin til nuklearmembranen.

stofskifte

Samspillet mellem kernen og cytoplasma ergennem nukleare porer. De er ret komplekse strukturer dannet af 30 proteiner. Antallet af porer på en kerne kan være anderledes. Det afhænger af typen af ​​celle, organ og organisme. Så hos mennesker kan cellekernen have fra 3 til 5 tusind porer, i nogle frøer når det 50.000.

 celle struktur og funktion

Porernes hovedfunktion er metabolisme mellem kernen ogresten af ​​cellepladsen. Nogle molekyler passerer passivt gennem porerne uden yderligere energikostnader. De er små i størrelse. Transport af store molekyler og supramolekylære komplekser kræver udgifterne til en vis mængde energi.

Fra karyoplasmen kommer RNA-molekyler, der syntetiseres i kernen, ind i cellen. I modsat retning transporteres proteiner, der er nødvendige til intranukleære processer.

nukleoplasma

Nukleinsaft er en kolloidal opløsningproteiner. Det er afgrænset af kernens kappe og omgiver chromatin og nukleolus. Nukleoplasma er en viskøs væske, hvori forskellige stoffer opløses. Disse omfatter nukleotider og enzymer. Den første er nødvendig for DNA-syntese. Enzymer er involveret i transkription, såvel som DNA-reparation og replikation.

Nukleinsaftens struktur varierer medcellebetingelser. Der er to af dem - stationære og opstår i divisionens periode. Den første er karakteristisk for interfase (tid mellem divisioner). Samtidig skelnes nukleinsap ud fra en ensartet fordeling af nukleinsyrer og ustrukturerede DNA-molekyler. I denne periode findes arveligt materiale i form af kromatin. Opdelingen af ​​cellekernen ledsages af omdannelsen af ​​chromatin til kromosomer. På dette tidspunkt ændrer karyoplasmens struktur: det genetiske materiale erhverver en vis struktur, nukleare kuvert er ødelagt, og karyoplasmen blandes med cytoplasmaet.

kromosom

kromosomcellekernen

Hovedfunktionerne af nukleoproteinstrukturertransformeret på tidspunktet for opdeling af chromatin - opbevaring, implementering og transmission af arvelig information, som indeholder cellekernen. Kromosomer er karakteriseret ved en bestemt form: De er opdelt i dele eller skuldre ved den primære sammenblanding, også kaldet coelom. Tre kromosomtyper er kendetegnet ved dens placering:

  • stangformet eller akrocentrisk: de er karakteriseret ved placering af en coleru næsten i slutningen, en skulder er meget lille;
  • raznochlechy eller submetacentric har skuldre af ulige længde;
  • lige skulder eller metacentrisk.

Et sæt kromosomer i en celle kaldes en karyotype. Hver art er fast. På samme tid kan forskellige celler af en organisme indeholde et diploid (dobbelt) eller haploid (enkelt) sæt. Den første variant er karakteristisk for somatiske celler, der hovedsagelig udgør kroppen. Haploidsættet er kimcellernes privilegium. Humane somatiske celler indeholder 46 kromosomer, køn - 23.

De diplomatiske kromosomer er par. Identiske nukleoproteinstrukturer i et par kaldes allel. De har samme struktur og udfører de samme funktioner.

Den strukturelle enhed af kromosomer er et gen. Det er en del af et DNA-molekyle, der koder for et specifikt protein.

endosomet

cellekernen og dens funktioner

Cellekernen har en anden organoid -dette er nukleolus. Det er ikke adskilt fra karyoplasmen af ​​membranen, men samtidig er det let at se det, mens man undersøger cellen med et mikroskop. Nogle kerner kan have flere nukleoler. Der er dem, hvor disse organeller er fraværende helt.

Nukleolus form ligner en kugle, harret lille størrelse. Den består af forskellige proteiner. Hovedfunktionen af ​​nucleolus er syntesen af ​​ribosomalt RNA og selve ribosomerne. De skal oprette polypeptidkæder. Nukleolerne er dannet omkring særlige områder af genomet. De kaldes nukleolære arrangører. Det indeholder generne af det ribosomale RNA. Nukleolus er blandt andet stedet med den højeste proteinkoncentration i cellen. En del af proteinet er nødvendigt for at udføre organoidets funktioner.

I sammensætningen af ​​nucleolus er der to komponenter: granulær og fibrillær. Den første er modningsenheden af ​​ribosomer. Ribosomalt RNA syntetiseres ved fibrillarcentret. Den granulære komponent omgiver fibrillerne, der er placeret i midten af ​​nukleolus.

Cellekernen og dens funktioner

Kernens rolle er uløseligt forbundet meddens struktur. Organoidets interne strukturer implementerer sammen de vigtigste processer i cellen. Her er den genetiske information, der bestemmer cellens struktur og funktion. Kernen er ansvarlig for opbevaring og transmission af arvelig information, udført under mitose og meiose. I det første tilfælde modtager dattercellen et identisk morsæt af gener. Som et resultat af meioser er sexceller dannet med et haploid sæt af kromosomer.

celledeling

En anden lige vigtig funktion af kernen er reguleringen af ​​intracellulære processer. Det udføres som et resultat af kontrol af syntese af proteiner, der er ansvarlige for opbygningen og funktionen af ​​cellulære elementer.

Effekten på proteinsyntese har en andenekspression. Kernen, der styrer processerne inde i cellen, kombinerer alle dets organoider i et enkelt system med en strømlinet arbejdsmekanisme. Mangler i det fører som regel til celledød.

Endelig er kernen stedet for syntesen af ​​ribosomunderenheder, som er ansvarlige for dannelsen af ​​det samme protein fra aminosyrer. Ribosomer er uundværlige i transkriptionsprocessen.

 organoidcellekernen

Eukaryot celle er en mereperfekt struktur end prokaryotisk. Udseendet af organoider med sin egen membran har øget effektiviteten af ​​intracellulære processer. Dannelsen af ​​en kerne omgivet af en dobbelt lipidmembran spillede en meget vigtig rolle i denne udvikling. Beskyttelse af arvelig information fra membranen tillod de gamle encellulære organismer at mestre nye måder at leve på. Blandt dem var fagocytose, som ifølge en version førte til fremkomsten af ​​en symbiotisk organisme, som senere blev stamfader til en moderne eukaryot celle med alle dets organeller karakteristisk for den. Cellekernen, strukturen og funktionerne i nogle af de nye strukturer gjorde det muligt at bruge ilt i metabolismen. Konsekvensen af ​​dette var en kardinal ændring i jordens biosfære, grundlaget blev lagt til dannelse og udvikling af multicellulære organismer. I dag dominerer eukaryote organismer, som omfatter mennesker, planeten, og intet forudsætter ændringer i denne henseende.

Relaterede nyheder


Kommentarer (0)

Tilføj en kommentar