Zellkern - ihrer wichtigsten Organellen, Speicherung und Wiedergabe der Erbinformation.Diese Membranstruktur, die 10-40% der Zellen, deren Funktionen für das Leben von Eukaryonten sehr wichtig einnimmt.Jedoch auch ohne die Anwesenheit des Kerns Umsetzung genetischer Information zur Verfügung.Ein Beispiel für dieses Verfahren ist die Lebenstätigkeit der Bakterienzellen.Allerdings verfügt der Struktur des Zellkerns und seine Mission ist für einen mehrzelligen Organismus sehr wichtig.
Lage in den Zellkern und seine Struktur
Kernel befindet sich tief im Zytoplasma und in direktem Kontakt mit rauen und glatten endoplasmatischen Retikulum.Es wird von zwei Membranen, zwischen denen der perinukleären Raum umgeben.Im Kern vorhanden ist, Matrix, Chromatin und einige Nukleolen.
einige reife menschliche Zellen haben keine Kerne, und andere arbeiten in einem starken Hemmung seiner Aktivität.Im Allgemeinen ist die Struktur des Kerns (die Regelung) dargestellt, als ein Kernhohlraum begrenzt karyotheca von Zellen, die das Chromatin und Nucleoli in Nukleoplasma Kernmatrix fixiert.
Struktur karyotheca
für die Bequemlichkeit des Zellkerns umfasst, sollte gesehen werden, wie durch Schalen von den anderen Blasen begrenzt Blasen.Der Kern - eine Flasche der genetischen Information im Zelldicke.Von seinem Cytoplasma abgeschirmt er Doppellipidmembran.Kern-Hülle-Struktur ähnlich der Zellmembran.In der Tat, nur den Namen und die Anzahl der Schichten unterscheiden sie sich.Ohne all dieses, sind sie die gleiche Struktur und Funktion.
karyotheca Struktur (Kernmembran) Zweischicht: Es besteht aus zwei Lipidschichten.Die äußere Schicht bilipidny karyotheca direktem Kontakt mit der rauen endoplasmatischen Retikulum der Zelle.Innen karyotheca - mit dem Inhalt des Kerns.Zwischen dem äußeren und inneren kariomembranoy es perinukleären Raum.Abstoßenden Teile Glycerinreste - Offenbar war es aufgrund elektrostatischer Störungen gebildet.
Funktion der Kernmembran ist, eine mechanische Barriere zwischen dem Kern und Plasma zu schaffen.Die innere Membran des Kerns dient als ein Befestigungskernmatrix - Ketten-Protein-Moleküle, die die dreidimensionale Struktur zu unterstützen.Die beiden Kernmembranen haben spezielle Poren: durch sie zu den Ribosomen im Cytoplasma Boten-RNA Blätter.Die Dicke des Kerns mehrere Nucleoli und Chromatin.
interne Struktur der Kernplasma
avilable Kernel, würden Sie es mit der Zelle zu vergleichen.Im Kern ebenfalls vorhanden ist ein besonderes Umfeld (Kernplasma) legte einen Sol-Gel, kolloidale Lösung von Proteinen.Innen ist es nucleoskeleton hat (Matrix) vorgelegt fibrillären Proteinen.Der Hauptunterschied besteht darin, daß der Kern überwiegend saure Proteine.Offensichtlich müssen derartige Reaktion Umgebung, um die chemischen Eigenschaften von Nukleinsäuren und biochemische Reaktionen zu bewahren.
Nukleolus
Struktur des Zellkerns kann nicht komplett ohne Nukleolus sein.Er die Schrauben ribosomale RNA, die in den Prozess der Reifung ist.Später, von ihr einen Ribosom - Organellen für die Proteinsynthese benötigt.Die Struktur der Nukleolus zwei Komponenten: die fibrilläre und globulären.Sie unterscheiden sich nur durch Elektronenmikroskopie und ihre Membranen.
fibrilläre Komponente ist in der Mitte des Nukleolus.Es ist eine Art von ribosomalen RNA-Strang, der aus der ribosomalen Untereinheit gesammelt wird.Wenn man den Kern (die Struktur und Funktion) zu betrachten, ist es offensichtlich, dass man anschließend durch granuläre Komponente gebildet werden.Diese gleiche Reifung ribosomalen Untereinheit, die in den späteren Stadien der Entwicklung.Von diesen, sobald das Ribosom gebildet.Sie werden aus dem Kernplasma durch Kernporen karyotheca entfernt und fallen auf die Membran des rauen endoplasmatischen Retikulum.
Chromatin und Chromosomen
Struktur und Funktion des Zellkerns ist organisch verbunden: es ist nur vorhanden, jene Strukturen, die für die Speicherung und Wiedergabe von Erbinformationen notwendig sind.Auch dort karioskelet (Matrixkern), deren Funktion es ist, die Form von Organellen zu erhalten.Der wichtigste Teil des Kerns ist jedoch Chromatin.Dieses Chromosom, in der Rolle des Karteien der verschiedenen Gruppen von Genen.
Chromatin ist ein komplexes Protein, der quartären Struktur des Polypeptids auf eine Nukleinsäure (RNA oder DNA) gekoppelt besteht.Die Plasmide Chromatin Bakterien ebenfalls anwesend.Fast ein Viertel des Gesamtgewichts bis Chromatin Histone - Proteinen für die "Verpackung" Erbinformation verantwortlich.Dieses Merkmal der Untersuchung der Biochemie und Biologie.Der Aufbau des Kerns schwierig nur wegen der Anwesenheit von Chromatin und Prozesse, abwechselnd seinen spiralization und Abwickeln.
Gegenwart von Histonen und macht es möglich, um das Komplement der DNA-Strang an einem kleinen Ort kondensieren - in den Zellkern.Es ist wie folgt: Histone Nukleosomen, die Einheiten wie Perlen bilden.H2B, H3, H4 und H2A - ein Haupt Histon-Proteine.Das Nukleosom durch vier Paare von jeweils der vorgelegten Histone gebildet.Somit Histon H1 ein Linker ist: es wird an die DNA an der Eintrittsstelle E in Nukleosomen verwandt.DNA Verpackung ist das Ergebnis von "Wicklung" lineares Molekül 8-Histon-Struktur.
Struktur des Kerns, die Regelung von denen oben dargestellt, erfordert es eine solenoidpodobnoy DNA-Struktur, Histone ausgestattet.Die Dicke des Konglomerats beträgt etwa 30 nm.Diese Struktur kann verdichtet werden und dann in die weniger Platz und weniger anfällig für mechanische Beschädigung, wird unweigerlich in dem Verfahren der lebenden Zellen auftreten.
Chromatin Fraktionen
Struktur, die Struktur und Funktion des Zellkerns, ob dynamische Prozesse Helix und Abwickeln von Chromatin unterstützen fixiert.Da es zwei größeren Teil davon: die Schrauben viel (Heterochromatin) und malospiralizovannaya (Euchromatin).Sie sind sowohl strukturell und funktionell getrennt.Im Heterochromatin DNA ist gut von allen Auswirkungen geschützt und können nicht transkribiert werden.Euchromatin geschützt schwächer, aber die Gene können für die Proteinsynthese zu verdoppeln.Die häufigsten Stellen von Heterochromatin und Euchromatin sind über die gesamte Länge des Chromosoms abwechselten.
Chromosomen
Zellkern, die Struktur und die Funktionen davon sind in dieser Publikation beschriebenen enthält die Chromosomen.Dies ist ein komplexes und dicht gepackte Chromatin, die im Lichtmikroskop gesehen werden kann.Dies ist jedoch nur möglich, wenn der Schlitten auf der Bühne der Zelle mitotischen oder meiotischen Teilung.Eine der Stufen ein Helix von Chromatin zu Chromosomen.Ihre Struktur ist sehr einfach: Chromosom hat eine Telomer, und zwei Arme.Jedes mehrzelligen Organismus einer Spezies identische Struktur des Kerns.Tabelle Chromosomen er auch ähnlich.
Umsetzung der Kernfunktionen
wichtigsten Merkmale der Kernstruktur sind für die Leistung bestimmter Funktionen und die Notwendigkeit, sie zu kontrollieren verknüpft.Der Kern dient als Träger der Erbinformation, dann gibt es eine Art von Kartenindex, um eine Reihe von Aminosäuren von Proteinen, die in der Zelle synthetisiert werden können, aufzuzeichnen.Dann wird, um eine Funktion muss die Zelle die Proteinstruktur zu synthetisieren, liegt in einem Gen kodierte auszuführen.
Kernel zu "verstehen", was genau notwendig ist, um das Protein zur richtigen Zeit zu synthetisieren, gibt es ein System von äußeren (Membran) und interne Rezeptoren.Informationen von ihnen kommt zu dem Kern mittels Molekular Transmitter.Meist geschieht dies durch die Adenylatcyclase Mechanismus bewerkstelligt.So Einfluss auf Zellhormone (Adrenalin, Noradrenalin) und einige Medikamente mit einer hydrophilen Struktur.
zweite Mechanismus ist eine interne Übertragung von Informationen.Er ist typisch für lipophile Moleküle - Kortikosteroide.Dieses Material bilipidnuyu die Zellmembran durchdringt und in den Zellkern, wo er mit seinem Rezeptor wechselwirkt gerichtet.Als Folge der Aktivierung des Rezeptorkomplexes auf der Zellmembran (Cyclase-Mechanismus) oder karyotheca befindet, ausgelöst Aktivierungsreaktion eines bestimmten Gens.Er wird aufgrund seiner Konstruktion messenger RNA repliziert.Später wurde die Struktur des endgültigen synthetisierten Proteins, das eine Funktion ausführt.
Kern mehrzelliger Organismen
in mehrzelligen Organismen Kernstrukturmerkmale sind die gleichen wie in der Einzeller.Obwohl es einige Nuancen.Die erste vielzelligen bedeutet, dass die Anzahl der Zellen wird eine eigene bestimmte Funktion zugeordnet werden (oder mehr).Dies bedeutet, dass einige Gene permanent despiralizovany, während andere inaktiv sind.
Beispielsweise wird in den Zellen des Fettgewebes Proteinsynthese wird inaktiv, aber, weil die meisten der Schrauben Chromatin.Und in Zellen, zum Beispiel, sind exokrinen Pankreasproteinsyntheseprozesse ständig.Wegen ihrer Chromatin despiralizovan.In diesen Bereichen werden die Gene öfter wiederholt.Diese wichtige Schlüsselfunktion: die Chromosomensatz der Zellen des Körpers von der gleichen.Nur wegen der Differenzierung Funktionen in einigen Geweben von der Arbeit, und oft anderen dispiralized Punkten.
entkernte Zellen des Körpers
vorhandenen Zellen, die strukturellen Merkmale des Kernels, die nicht berücksichtigt werden können, denn sie sind ein Ergebnis ihrer Lebensgrundlage oder zu hemmen, seine Funktion, oder einfach nur, ihn loszuwerden.Das einfachste Beispiel - roten Blutkörperchen.Diese Blutzellen, der Kern von denen ist nur in den frühen Stadien der Entwicklung, wenn die Hämoglobin synthetisiert.Sobald es ausreicht, um die Sauerstoffmenge zu übertragen ist, wird der Kern von den Zellen entfernt, um sie zu erleichtern, nicht mit den Sauerstofftransport behindert.
Im allgemeinen wird die rote Blutzelle ist die cytoplasmatische Beutel mit Hämoglobin gefüllt.Ein ähnlicher Aufbau ist auch charakteristisch für den Fettzellen.Die Struktur der Zellkern Adipozyten extrem vereinfacht wird reduziert und verschoben, um die Membran und die Prozesse der Proteinsynthese am meisten Unterdrückten.Diese Zellen ähneln, auch "Taschen" mit Fett gefüllt, obwohl natürlich eine Vielzahl von biochemischen Reaktionen darin etwas größer als Erythrozyten.Thrombozyten haben auch keinen Kern, aber sie sollten nicht als vollwertige Zellen angesehen werden.Diese Zelltrümmer wurden benötigt, um die Prozesse der Hämostase zu implementieren.
