Struktur und Funktion von Zellen, die in dem Prozess der Evolution durchlaufen eine Reihe von Änderungen.Das Aufkommen neuer Organellen durch Veränderungen in der Atmosphäre, Lithosphäre und dem jungen Planeten voraus.Einer der wichtigsten Übernahmen war der Zellkern.Eukaryotischen Organismen erhalten haben, aufgrund der Anwesenheit von isolierten Organellen signifikante Vorteile gegenüber Prokaryonten und kam zu dominieren schnell.
Zellkern, die Struktur und die Funktionen, die in verschiedenen Geweben und Organen leicht unterschiedlich sind, verbessert die Qualität der Biosynthese der RNA und die Übertragung der genetischen Information.
Origin
Heute gibt es zwei Hypothesen über die Bildung einer eukaryotischen Zelle.Nach der Theorie der symbiotischen Organellen (zB Mitochondrien oder Flagellen) waren einst getrennten prokaryotischen Organismen.Die Vorfahren der modernen Eukaryoten verschlang sie.Als Ergebnis bildete es eine symbiotische Organismen.
Kernel gleichzeitig infolge der nach innen vorspringenden Abschnitt der cytoplasmatischen Membran gebildet.Es war notwendig, eine Zelle auf dem Weg der Entwicklung einer neuen Art des Essens, Phagozytose erwerben.Greifen Nahrungs begleitet von einer Zunahme der Mobilität des Zytoplasmas.Genofory das genetische Material einer prokaryotischen Zelle zu vertreten und an den Wänden befestigt, geriet in eine Zone mit starker "Trends" und schutzbedürftig.Als Ergebnis bildete es eine tiefe Einstülpung der Membranabschnitt enthält, angebracht genofory.Diese Hypothese wird durch die Tatsache, dass die Hülle des Kerns ist unlösbar an die zytoplasmatische Membran der Zelle verbunden erwiesen.
Es gibt eine andere Version der Ereignisse.Nach der Hypothese des Ursprungs des viralen Kern es als Folge der Infektion der Zellen des alten Archaea gebildet.Es drang DNA-Virus und bekam die volle Kontrolle über Prozesse des Lebens schließlich.Wissenschaftler halten diese Theorie mehr richtige Ergebnis viele Argumente zu ihren Gunsten.Doch bis heute gibt es keine schlüssigen Beweise für eine der bestehenden Hypothesen.
Ein oder mehrere
meisten modernen eukaryotische Zelle einen Kern.Die überwiegende Zahl enthält nur eine solche Organellen.Es gibt jedoch, und die Zellen, die den Kern, weil einige funktionale Merkmale verloren.Dazu gehören beispielsweise die roten Blutzellen.Es sind auch Zellen, die mit zwei (Ciliaten) und sogar mehrere Kerne.
Struktur des Zellkerns
Unabhängig von den Eigenschaften des Organismus wird der Aufbau des Kerns durch eine Reihe von typischen Organellen sind.Aus dem Innenraum der Zelle wird von einer Doppelmembran verteilt.Die inneren und äußeren Schichten der es an manchen Stellen zu verschmelzen, wodurch die Poren.Ihre Funktion ist der Austausch von Stoffen zwischen dem Zytoplasma und dem Kern.
Raum gefüllt Organellen Karyoplasma auch als Kernsaft oder Kernplasma.Es wird Chromatin und Nukleolus entfernt.Manchmal ist der letzte dieser Organellen des Zellkerns ist nicht in einem einzigen Exemplar vorhanden.Einige der Organismen, Nucleoli, umgekehrt, sind nicht vorhanden.
Membran
Kernmembranlipiden gebildet und besteht aus zwei Schichten: externe und interne.In der Tat ist es das gleiche Zellmembran.Der Kern kommuniziert mit den Kanälen des endoplasmatischen Retikulums durch den perinukleären Raum und einem Hohlraum, der durch zwei Schichten der Verkleidung gebildet ist.
äußeren und inneren Membran ihre eigenen Merkmale in der Struktur, aber im ganzen recht ähnlich sind.
Nähe zu dem Zytoplasma
Außenschicht gelangt in die Membran des endoplasmatischen Retikulums.Seine Hauptunterschied von der letzten - eine deutlich höhere Konzentration an Proteinen in der Struktur.Die Membran, die in direktem Kontakt mit dem Cytoplasma der Zelle mit einer Schicht von Ribosomen an der Außenseite bedeckt.Auf der Innenseite der Membran, das durch zahlreiche Poren verbunden ist, ist eine relativ große Proteinkomplexe.
innere Schicht
Appell an die Zellkernmembran, im Gegensatz zu der Außen, glatt, nicht von Ribosomen bedeckt.Es begrenzt Karyoplasma.Ein charakteristisches Merkmal der inneren Membran - Schicht Kernlamina Futter es durch Kontaktaufnahme mit dem Kernplasma.Dieses spezielle Proteinstruktur unterstützt die Form der Schale ist an der Regulation der Genexpression beteiligt und fördert die Bindung von Chromatin zu der Kernmembran.
Metabolism
Interaktion Zellkern und Zytoplasma durch die Kernporen.Sie sind recht komplexe Strukturen von 30 Proteinen gebildet.Die Anzahl der Poren auf einem Kern kann unterschiedlich sein.Es hängt von der Art von Zelle, ein Organ oder einen Organismus.Somit kann eine menschliche Zellkern 3-5000 Poren, einige Frösche es 50 000.
Hauptfunktion der Poren erreicht - den Stoffwechsel zwischen Kernel-Space und dem Rest der Zelle.Einige Moleküle durchdringen die Poren passiv ohne zusätzliche Energiezufuhr.Sie haben eine geringe Größe.Transport großer Moleküle und supramolekularen Komplexen erfordert eine gewisse Menge an Energieverbrauch.
Von Karyoplasma im Zellkern in das RNA-Molekül synthetisiert zu werden.In der Gegenrichtung transportiert wird Proteinen für intraVerfahren erforderlich sind.
Nukleoplasma
Nuclear-Saft ist eine kolloidale Lösung von Proteinen.Es ist auf den Kern und die Hülle umgibt das Chromatin und Nukleolus.Plasma - viskose Flüssigkeit, in denen verschiedene Substanzen aufgelöst sind.Diese umfassen Enzyme und Nukleotide.Die erste Voraussetzung für die DNA-Synthese.Enzyme, die in die Transkription und DNA-Replikation und Reparatur beteiligt.
Saft Kernstruktur variiert je nach Zustand der Zelle.Zwei von ihnen - stationäre und tritt während der Teilung.Das erste Merkmal der Interphase (die Zeit zwischen den Unterteilungen).So Kernsaft verschiedener gleichmäßige Verteilung und unstrukturierten Nukleinsäuren DNA-Moleküle.Während dieser Zeit gibt es genetisches Material in Form von Chromatin.Die Teilung des Zellkerns durch die Transformation von Chromatin in Chromosomen begleitet.Zu dieser Zeit wird die Änderung der Struktur Karyoplasma: genetisches Material erwirbt eine bestimmte Struktur bricht der Kernhülle nach unten und mit Karyoplasma Zytoplasma.
Chromosomen
Hauptfunktionen der Nukleoprotein Strukturen zum Zeitpunkt der Teilung der Chromatin umgewandelt - Lagerung, Verkauf und die Übertragung der genetischen Information, die den Zellkern enthält.Chromosomen werden durch eine besondere Form aufweist: in Teile oder Schultern der Primärverengung, auch genannt tselomeroy unterteilt.Nach seiner Lage gibt es drei Arten von Chromosomen:
- stabförmigen oder akrozentrischen: sie, indem tselomery fast am Ende ist, stellt sich heraus, eine Schulter sehr wenig;
- raznoplechie submetacentric oder besitzen die Arme von ungleicher Länge;
- -gleiche oder metazentrische.
der Chromosomen festgelegt in einer Zelle wird als Karyotyp.Jeder Typ ist fixiert.Zur gleichen Zeit verschiedene Zellen eines Organismus kann diploiden (double) oder haploid (single) Set enthalten.Die erste Ausführungsform ist charakteristisch für die somatischen Zellen in der Hauptkörperkomponenten.Haploiden - das Privileg der Geschlechtszellen.Somatischen menschlichen Zellen enthalten 46 Chromosomen, der Sex - 23.
diploiden Chromosomen paaren.Gleiche Nukleoprotein Strukturen innerhalb des Paares, genannt Allele.Sie haben die gleiche Struktur und die gleichen Funktionen.
Struktureinheit der Chromosomen ist das Gen.Es ist ein Teil einer DNA-Moleküls, das ein spezifisches Protein kodiert.
Nukleolus
Zellkern hat eine Organelle - ein Nukleolus.Sie nicht aus Karyoplasma Membran trennen, aber es wird leicht während der Zeiten der Zellen mit einem Mikroskop betrachtet.Einige der Kern kann mehrere Nukleolen.Es gibt solche, bei denen, wie Organellen gänzlich fehlen.
Die Form ähnelt der Nucleolus Kugel klein genug ist.Es besteht aus verschiedenen Proteinen.Die Hauptfunktion des Nukleolus - die Synthese ribosomaler RNA und Ribosomen selbst.Sie brauchten, um Polypeptid-Ketten zu erstellen.Nucleoli sind um bestimmte Regionen des Genoms gebildet wird.Man nennt sie Nukleolus Organisator.Es enthält Gene der ribosomalen RNA.Nucleolus ua, ist ein Ort mit der höchsten Konzentration des Proteins in der Zelle.Einige der notwendigen Proteine, die Funktionen Organell auszuführen.
Als Teil der Kernkörperchen sind zwei Komponenten: körnig und fibrilläre.Die erste ist eine Reife ribosomalen Untereinheit.In der fibrillären Zentrum der Synthese ribosomaler RNA.Die granuläre Komponente umgibt fibrillary in der Mitte der Nukleolus entfernt.
Zellkern und seine Funktionen
Rolle, die der Kernel spielte, ist untrennbar mit der Struktur verbunden ist.Die interne Struktur der Organelle gemeinsam umzusetzen, die wichtigsten Prozesse in der Zelle.Hier wird die genetische Information, die die Struktur und Funktion von Zellen bestimmt, entfernt.Der Kernel für die Speicherung und Übertragung von genetischer Information während Mitose und Meiose durch verantwortlich.Im ersten Fall, eine Tochtergesellschaft von der Mutterzelle erhält einen identischen Satz von Genen.Als Ergebnis wurde die Bildung meiotischen Keimzellen mit einem haploiden Chromosomensatz.
Eine weitere wichtige Funktion des Kerns - die Regulierung der intrazellulären Prozessen.Es wird durch die Überwachung der Synthese der Proteine, die für die Struktur und Funktion von Zellkomponenten verantwortlich geführt.
Effekt auf die Proteinsynthese ist ein weiterer Ausdruck.Der Kern Steuerung von Prozessen in der Zelle, verbindet es alle Organellen in einem System mit einem gut funktionierenden Mechanismus funktioniert.Ausfälle so führt dies meist zu Zelltod.
Schließlich ist der Kernel der Ort der Synthese der ribosomalen Untereinheiten, die für die Bildung des gleichen Proteins aus Aminosäuren verantwortlich sind.Ribosomen sind von wesentlicher Bedeutung in den Prozess der Transkription.
eukaryotischen Zellen ist eine perfekte Struktur als prokaryotische.Die Entstehung von Selbstmembranorganellen können die Effizienz der intrazellulären Prozessen, um zu erhöhen.Das den Kern bildet, durch eine Doppellipidmembran umgeben sind, in der Entwicklung einer sehr wichtige Rolle gespielt.Schutz der genetischen Information Membran erlaubt die alten einzellige Organismen, neue Wege des Lebens zu lernen.Unter ihnen war der Phagozytose, die eine der Versionen hat zu einer symbiotischen Organismus, der später die Vorfahren des modernen eukaryotischen Zelle mit all ihren charakteristischen Organellen geführt ist.Der Zellkern, die Struktur und Funktion von einigen der neuen Struktur sollen dem Sauerstoff-Stoffwechsel.Das Ergebnis war eine radikale Veränderung der Biosphäre der Erde, legte sie den Grundstein für die Entstehung und Entwicklung mehrzelliger Organismen.Heute eukaryotischen Organismen, die Menschen sind, beherrschen den Planeten, und nichts deutet Änderungen in dieser Hinsicht.
