Struktur og funktion af celler i processen med udviklingen gennemgået en række ændringer.Fremkomsten af nye organeller indledes med ændringer i atmosfæren, lithosfæren og den unge planet.En af de store erhvervelser var cellekernen.Eukaryote organismer har modtaget, på grund af tilstedeværelsen af isolerede organeller betydelige fordele i forhold prokaryoter og hurtigt kom til at dominere.
cellekernen, struktur og funktioner som er lidt forskellige i forskellige væv og organer, forbedret kvaliteten af biosyntesen af RNA og overførsel af arvelige information.
Oprindelse
I dag er der to vigtigste hypoteser om dannelsen af en eukaryot celle.Ifølge teorien om symbiotiske organeller (såsom mitokondrier eller flageller) var engang separate prokaryote organismer.Forfædrene til moderne eukaryoter slugte dem.Som følge heraf dannes et symbiotisk organisme.
kerne samtidig dannet som et resultat af aktiv fremspring del af den cytoplasmatiske membran.Det var nødvendigt at købe en celle på vejen til udvikling af en ny måde at spise, fagocytose.Grib fødevarer ledsaget af en stigning i mobiliteten af cytoplasmaet.Genofory repræsentere det genetiske materiale i en prokaryot celle og fastgjort til væggene, fik i en zone af stærke "tendenser" og har behov for beskyttelse.Som følge heraf dannes en dyb indkrængning af membranen mængde indeholdende fastgjort genofory.Denne hypotese er bevist ved, at skallen af kernen er uløseligt forbundet med den cytoplasmatiske membran af cellen.
Der er en anden version af begivenhederne.Ifølge hypotesen om oprindelsen af det virale kerne det dannes som et resultat af infektion af cellerne i det gamle Archaea.Det trængte DNA-virus og til sidst fik fuldstændig kontrol over livsprocesser.Forskere anser denne teori mere korrekt resultat masse argumenter i sin favør.Men til dato er der ingen afgørende beviser for nogen af de eksisterende hypoteser.
En eller flere
fleste af de moderne eukaryot celle har en kerne.Det store antal indeholder kun én sådan organel.Der er dog og cellerne, der har mistet kernen på grund af nogle funktionelle egenskaber.Disse indbefatter for eksempel de røde blodlegemer.Der er også celler med to (ciliater), og endda flere kerner.
struktur cellekernen
Uanset de særlige kendetegn ved organismen, er strukturen af kernen er kendetegnet ved et sæt af typiske organeller.Fra det indre rum i cellen delt ud af en dobbelt membran.De indre og ydre lag af den i nogle steder fusionere, danner porerne.Deres funktion er udvekslingen af stoffer mellem cytoplasmaet og kernen.
rum fyldt organeller karyoplasm også kaldet nukleare juice eller nucleoplasm.Det ligger kromatin og nucleolus.Undertiden den sidste af disse organeller af cellekernen ikke er til stede i en enkelt kopi.Nogle af de organismer nucleoli, omvendt, er fraværende.
membran
nukleare membran lipider dannes og består af to lag: eksterne og interne.Faktisk er det den samme cellemembranen.Kernen i forbindelse med kanalerne i det endoplasmatiske reticulum gennem perinukleære rum og et hulrum dannet af to lag af beklædningen.
ydre og indre membran har deres egne karakteristika i strukturen, men på hele er ganske ens.
tættest på cytoplasmaet
ydre lag passerer ind i membranen i det endoplasmiske reticulum.Dets vigtigste forskel fra den sidste - en betydeligt højere koncentration af proteiner i strukturen.Membranen i direkte kontakt med cellens cytoplasma dækket med et lag af ribosomer til ydersiden.På indersiden af membranen, er det forbundet med talrige porer, er et relativt stort proteinkomplekser.
inderste lag
appel til cellekernen membran, i modsætning til det ydre, glat, ikke er dækket af ribosomer.Det begrænser karyoplasm.Et karakteristisk træk ved den indre membran - lag nukleare lamina foring det ved at kontakte nucleoplasm.Denne særlige proteinstruktur understøtter formen af skallen, er involveret i reguleringen af genekspression, og fremmer fastgørelse af kromatin til den nukleare membran.
Metabolisme
interaktion kerne og cytoplasma gennem nukleare porer.De er ganske komplekse strukturer dannet af 30 proteiner.Antallet af porer på en kerne kan være anderledes.Det afhænger af den type celle, organ eller organisme.Således kan en human cellekerne har fra 3 til 5000 porer, nogle frøer den når 50 000 hovedfunktion pore
- metabolisme mellem kernen plads og resten af cellen.Nogle molekyler trænger ind i porerne passivt uden yderligere energitilførsel.De har en lille størrelse.Transport af store molekyler og supramolekylære komplekser kræver en vis mængde energi forbrug.
Fra karyoplasm gå syntetiseret i cellekernen i RNA-molekylet.I den modsatte retning transporteres proteiner nødvendige for intranucleær processer.
nucleoplasm
Nuklear juice er en kolloid opløsning af proteiner.Det er begrænset til kernen og skallen omgiver kromatin og nucleolus.Nukleoplasma - viskos væske, hvori forskellige stoffer opløses.Disse omfatter enzymer og nukleotider.Det første afgørende for DNA-syntese.Enzymer involveret i transskription og DNA-replikation og reparation.
juice nukleare struktur varierer afhængigt af tilstanden af cellen.To af dem - stationær og forekommer under divisionen.Den første egenskab af interfasen (tiden mellem afdelinger).Således nuklear sap forskellige ensartet fordeling og ustrukturerede nukleinsyrer DNA-molekyler.I denne periode er der genetisk materiale i form af kromatin.Opdelingen af cellekernen er ledsaget af omdannelse af kromatin i kromosomer.På dette tidspunkt, at ændre strukturen af karyoplasm: genetisk materiale erhverver en bestemt struktur, kernemembranen nedbryder og blandes med karyoplasm cytoplasma.
Kromosomer
hovedfunktioner nukleoprotein strukturer konverteret på tidspunktet for opdelingen af kromatin - opbevaring, salg og overførsel af genetisk information, som indeholder cellekernen.Kromosomer er kendetegnet ved en særlig form: opdelt i dele eller skuldre primære konstriktion, også kaldet tselomeroy.Ifølge dens placering er der tre typer af kromosomer:
- stavformede eller acrocentriske: de er karakteriseret ved at placere tselomery næsten i slutningen, den ene skulder viser sig meget lidt;
- raznoplechie submetacentric eller besidde våben ulige længde;
- -lig med eller metacentriske.
sæt af kromosomer i en celle kaldes en karyotype.Hver type det er fast.På samme tid forskellige celler i en organisme kan indeholde diploide (dobbelt) eller haploide (single) sæt.Den første udførelsesform er karakteristisk for de somatiske celler i hoveddelen komponenter.Haploide - det privilegium at sex celler.Somatiske humane celler indeholder 46 kromosomer, den sex - 23.
diploide kromosomer parre op.Samme nukleoprotein strukturer i parret, kaldet alleler.De har den samme struktur og udføre de samme funktioner.
strukturelle enhed af kromosomet er genet.Det er en del af et DNA-molekyle kodende et specifikt protein.
nucleolus
cellekerne har én organel - en nucleolus.Det er ikke adskilt fra karyoplasm membran, men det ses let under forsøget celler med et mikroskop.Nogle af kernen kan have flere nucleoli.Der er dem, hvor lignende organeller mangler helt.
Formen ligner nucleolus område er lille nok.Det er sammensat af forskellige proteiner.Den vigtigste funktion af nucleolus - syntesen af ribosomalt RNA og ribosomer selv.De havde brug for at skabe polypeptidkæder.Nucleoli er dannet omkring specifikke regioner af genomet.De kaldes nucleolar arrangør.Det indeholder gener af ribosomalt RNA.Nucleolus, bl.a. er et sted med den højeste koncentration af protein i cellen.Nogle af proteinerne, der er nødvendige for at udføre de funktioner organel.
Som en del af nucleolus er to komponenter: granulat og fibrillært.Den første er en modning ribosomal underenhed.I fibrillære centrum af syntesen af ribosomalt RNA.Den granulære komponent omgiver fibrillært beliggende i centrum af nucleolus.
cellekerne og dens funktioner
rolle, som kernen spillet, er uløseligt forbundet med dens struktur.Den interne struktur i organel i fællesskab at gennemføre de vigtigste processer i cellen.Her ligger den genetiske information, der bestemmer strukturen og funktionen af celler.Kernen er ansvarlig for opbevaring og videregivelse af genetisk information udført i mitose og meiose.I det første tilfælde, et datterselskab af moderselskabet celle modtager et identisk sæt af gener.Som et resultat, dannelse af meiotiske kimceller med en haploid sæt kromosomer.
anden vigtig funktion af kernen - reguleringen af intracellulære processer.Den udføres ved at overvåge syntese af proteiner, der er ansvarlige for strukturen og funktionen af cellulære elementer.
Effekt på proteinsyntese er et andet udtryk.Kernen kontrollerende processer inde i cellen, det kombinerer alle de organeller i et enkelt system med et velfungerende mekanisme værker.Fejl det som regel fører til celledød.
Endelig kernen er stedet for syntese af ribosomale subunits, som er ansvarlige for dannelsen af det samme protein fra aminosyrer.Ribosomer er afgørende i processen med transkription.
eukaryote celler er en mere perfekt struktur end prokaryot.Fremkomsten af selvstændige membran organeller muligt at øge effektiviteten af intracellulære processer.Danner kernen, er omgivet af en dobbelt lipid membran, det spillede i udviklingen af en meget vigtig rolle.Beskyttelse af genetisk information membran tillod de gamle encellede organismer at lære nye måder at leve på.Blandt dem var den fagocytose, som er en af de versioner, har ført til en symbiotisk organisme, der senere blev stamfader til den moderne eukaryote celle med alle dens karakteristiske organeller.Cellekernen, hvis struktur og funktion af nogle af de nye struktur vil gøre det muligt for oxygen metabolisme.Resultatet var en radikal ændring i Jordens biosfære, det lagde grunden for dannelsen og udviklingen af flercellede organismer.I dag, eukaryote organismer, som omfatter mennesker, dominere planeten, og intet varsler ændringer i denne henseende.
