Nucleul celulei și funcția sa

Structura și funcția celulei în procesul de evoluție, trece printr-o serie de schimbări. Apariția unor noi organite precedate de schimbări în atmosferă și planeta tânără litosferei. Una dintre cele mai importante achiziții a fost nucleul celulei. organisme eucariote au primit, datorită prezenței organite izolate, avantaje semnificative față de procariote și rapid a ajuns să domine.

Nucleul celulei, structura și funcțiile care sunt ușor diferite în diferite țesuturi și organe, îmbunătăți calitatea biosinteză ARN și transferul informației genetice.

origine

Până în prezent, există două ipoteze principale cu privire la formarea unei celule eucariote. Conform teoriei organite simbiotice (de exemplu, mitocondrii sau flageli) au fost o dată anumite organisme procariote. Strămoșii eucariotelor moderni ia înghițit. Ca rezultat un organism simbiotic.

Miezul astfel format ca rezultat al porțiunii proeminență interioară a citoplasmatic membranei. A fost necesar în calea achiziției unui nou mod de dezvoltare a nutriției celulare, fagocitoza. Capturarea de alimente a fost însoțită de o creștere a gradului de mobilitate a citoplasmei. Genofory reprezintă materialul genetic al celulei procariote si se ataseaza la pereți, cade în zona puternică „flux“ și protecția necesară. Ca rezultat, se formează o porțiune adâncă a invaginarea membranei conținând genofory atașat. Această ipoteză este dovedit de faptul că pielea nucleului este indisolubil legat de membrana citoplasmatică a celulelor.

Există o altă versiune a evenimentelor. Conform ipotezei virale a originii nucleului, sa format ca urmare a infecției celulelor de Archaea antice. Acesta infiltrat virus ADN-ului si in cele din urma a primit un control complet asupra proceselor vitale. Oamenii de știință ia în considerare această teorie mult rezultat mai corect de argumente în favoarea sa. Cu toate acestea, până în prezent nu există dovezi concludente pentru oricare dintre ipotezele existente.

Unul sau mai multe

Cea mai mare parte a celulei eucariote modernă are un nucleu. Numărul mare conține doar un singur astfel de organite. Există, totuși, și celulele care au pierdut miezul din cauza unora dintre caracteristicile funcționale. Acestea includ, de exemplu, celulele roșii din sânge. Există, de asemenea, două celule (ciliate) și chiar mai multe nuclee.

Structura nucleului celulei

Indiferent de caracteristicile organismului, structura de bază se caracterizează printr-un set de organite tipice. Din spațiul de celule din interior este împărțit în afara de o membrană dublă. stratul său intern și extern, în unele locuri fuzioneze, formand porii. Funcția lor este schimbul de substanțe între citoplasmă și nucleul.

spațiu organite karyoplasm este umplut, de asemenea, numit suc nuclear sau nucleoplasmei. Acesta este situat cromatinei și nucleoli. Uneori, ultima dintre aceste organite ale nucleului celulei nu este prezent într-un singur exemplar. Unele dintre organismele nucleoli, dimpotrivă, nr.

membrană

Plicul nuclear este format dintr-un lipid și constă din două straturi: exterior și interior. De fapt, este aceeași membrana celulară. Nucleul comunică cu canalele reticulului endoplasmatic prin spațiul perinuclear și o cavitate formată din două straturi de coajă.

Membrana exterioara si interioara au propriile lor caracteristici în structura, dar, în general, sunt destul de asemănătoare.

Cel mai apropiat în citoplasmă

Stratul exterior trece în membrana reticulului endoplasmic. diferența sa principală din urmă - o concentrație substanțial mai mare de proteine în structura. Membrana este în contact direct cu citoplasmă celulelor, acoperite cu un strat pe exteriorul ribozomii. Pe partea interioară a membranei este conectat la numeroși pori, este o complecșilor relativ mare de proteine.

Stratul interior

Cu care se confruntă în membrana nucleului celulei, spre deosebire de exterior, neted, care nu sunt acoperite de ribozomi. Se limitează karyoplasm. O trăsătură caracteristică a membranei interioare - lamins nucleare strat captuseala partea sa contactarea nucleoplasmei. Această structură specifică de proteine sprijină formă coajă, este implicat în reglarea expresiei genice și contribuie la atașarea cromatinei la membrana nucleară.

metabolism

Interacțiunea dintre nucleu și citoplasmă prin pori nucleari. Acestea sunt structuri destul de complexe, formate din 30 de proteine. Numărul de pori pe un miez pot fi diferite. Depinde de tipul de celule, organe și corp. De exemplu, la om nucleul celulei poate avea de la 3-5000 lung unele broasca este vorba de 50.000.

Acasă are o funcție - schimbul de substanțe între nucleu și restul spațiului celulei. Unele molecule penetrează porii pasiv, fără aport de energie suplimentară. Ei au o dimensiune mică. Transporta molecule mari și complexe supramoleculare necesită o anumită cantitate de energie de curgere.

Karyoplasm celulei se sintetizata in nucleu, moleculele de ARN. În direcția opusă este transportată proteinele necesare pentru procesele intranucleari.

nucleoplasmei

Sucul nucleară este o soluție coloidală de proteine. Este coajă nucleu limitat și înconjoară cromatina și nucleol. Nucleoplasmei - lichid vâscos, în care sunt dizolvate diverse substanțe. Acestea includ nucleotide și enzime. Primul esențial pentru obținerea sinteza ADN-ului. Enzimele implicate în transcriere, precum și repararea și replicarea ADN - ului.

Structura sucului nuclear variază în funcție de starea celulei. Lor două - staționare și are loc în timpul diviziunii. Prima caracteristică a interfazei (timpul între diviziuni). In acest caz, seva nucleară distribuția diferită uniformă a acizilor nucleici și a moleculelor de ADN nestructurate. Pe parcursul acestei perioade, există materialul ereditar sub formă de cromatină. Divizarea nucleului celulei este însoțită de o transformare a cromatinei in cromozomi. În acest moment variază în structura karyoplasm: material genetic dobândește anumită structură, anvelopă nucleară descompune și este amestecat cu citoplasmă karyoplasm.

cromozom

Principalele funcții ale structurilor nucleoproteinici convertite în momentul diviziunii cromatinei - depozitarea, vânzarea și transferul de informații genetice, care conține nucleul celulei. Cromozomii sunt caracterizate printr-o anumită formă: divizată în părți umeri sau constricția primară, de asemenea, numit tselomeroy. Conform poziției sale, există trei tipuri de cromozomi:

• sau acrocentric în formă de tijă: acestea sunt caracterizate prin plasarea tselomery aproape la final, un umăr se dovedește foarte puțin;
• raznoplechie sau submetacentric posedă umeri de lungime inegală;
• L-egală sau metacentric.

Setul de cromozomi in celula numita cariotip. Fiecare tip este fixat. Astfel, diferite celule ale unui organism poate conține o diploid (dublă) sau haploid (single) set. Primul exemplu de realizare este caracteristică celulelor somatice, reprezintă în general corpul. Haploizi, set - privilegiul de celule sexuale. Celulele somatice umane conțin 46 de cromozomi, sexul - 23.

cromozom diploid înființat pereche. Structura nucleoproteine Identic incluse într-o pereche, sunt numite alele. Ei au aceeași structură și de a efectua aceeași funcție.

Cromozomilor unitate structurală este gena. Acesta reprezintă un segment de ADN care codifică pentru o anumită proteină.

endosome

Nucleul celulei mai are un organite - este nucleol. Nu este separat de membrană karyoplasm, dar este ușor de văzut în timp ce studia celulele la microscop. Unele kernel-uri pot avea mai multe nucleoli. Sunt cele în care aceste organite sunt total absente.

Forma nucleului seamănă cu o sferă, are o dimensiune destul de mici. Acesta este compus din diferite proteine. Funcția principală a nucleol - sinteza ARN-ului ribozomal și se ribozomii. Acestea sunt necesare pentru crearea lanțurilor polipeptidice. Nucleoli sunt formate în jurul regiuni specifice ale genomului. Ele se numesc organizator nucleolar. Acesta conține gene de ARN-ului ribozomal. Nucleol, printre altele, este locul cu cea mai mare concentrație de proteine in celula. O parte din proteine necesare pentru îndeplinirea funcțiilor organite.

Ca parte a nucleol sunt două componente: granule și fibrilar. Prima este o subunitate ribozomale maturare. Aceasta a efectuat în centrul fibrilară sinteza ARN ribozomal. granulară înconjoară fibrilară situat în centrul nucleol.

Nucleul celulei și funcția sa

Rolul jucat de kernel, este indisolubil legată de structura sa. Structuri interne organelle pune în aplicare în comun cele mai importante procese din celula. Aici se află informațiile genetice care determină structura și funcția celulei. Kernel-ul este responsabil pentru stocarea și transmiterea informației genetice, se efectuează în timpul mitozei și meiozei. In prima celula caz fiica primeste un set identic de gene-mamă. Ca rezultat al celulelor germinale meiotice sunt formate cu un set haploid de cromozomi.

O altă caracteristică nu mai puțin importantă este nucleul - reglarea proceselor intracelulare. Aceasta se realizează prin monitorizarea sintezei proteinelor responsabile pentru structura și funcția componentelor celulare.

Efectul asupra sintezei proteinelor este o altă expresie. procesele de control de bază din interiorul celulei, acesta combină toate organitele într-un singur sistem cu un mecanism care funcționează bine. Eșecurile în ea duce, în general, la moartea celulelor.

În final, nucleul este locul sintezei de subunități ale ribozomi, care sunt responsabile pentru formarea acelorași aminoacizi ai proteinei. Ribozomii sunt esențiale în procesul de transcriere.

celula eucariotă este o structură mai perfectă decât procariote. Apariția organite cu propria lor membrană a crescut eficiența proceselor intracelulare. Formarea unui miez înconjurat de o membrană lipidică, joacă un rol foarte important în această evoluție. Protecția membranei informații genetice a permis să stăpânească vechi organisme unicelulare la noi moduri de viață. Printre ei a fost fagocitoza, care este una dintre versiunile a condus la un organism de simbioză, care mai târziu a devenit strămoșul celulei eucariote moderne, cu toate organitele sale caracteristice. Nucleul celulei, structura și funcția unor noi structuri permis să folosească oxigen în metabolismul. Rezultatul a fost o schimbare radicală în biosfera Pământului, acesta a pus bazele pentru formarea și dezvoltarea organismelor multicelulare. Astăzi, organisme eucariote, care includ oameni, domina planeta, si nimic nu prevestește schimbări în acest sens.