Structuur en functie van cellen in het evolutieproces ondergaan een aantal wijzigingen.De opkomst van nieuwe organellen voorafgegaan door veranderingen in de atmosfeer, lithosfeer en de jonge planeet.Een van de belangrijkste acquisities was de celkern.Eukaryotische organismen zijn ontvangen door de aanwezigheid van geïsoleerde organellen significante voordelen boven prokaryoten snel kwam te domineren.
celkern, de structuur en de functies die enigszins verschillend in verschillende weefsels en organen, verbeterde de kwaliteit van de biosynthese van RNA en de overdracht van erfelijke informatie.
Origin
Vandaag zijn er twee belangrijke hypotheses over de vorming van een eukaryote cel.Volgens de theorie van symbiotische organellen (zoals mitochondria of flagellen) waren eens afzonderlijke prokaryotische organismen.De voorouders van de moderne eukaryoten hen verslonden.Hierdoor vormde een symbiotische organismen.
kernel tegelijkertijd gevormd als gevolg van de binnenwaarts uitsteken gedeelte van het cytoplasmatische membraan.Het was nodig om een cel te kopen op het pad van de ontwikkeling van een nieuwe manier van eten, fagocytose.Grab voedsel gepaard met een verhoging van de mobiliteit van het cytoplasma.Genofory het genetisch materiaal van een prokaryote cel te vertegenwoordigen en aan de muren, kwam in een zone van sterke "trends" en bescherming nodig hebben.Hierdoor vormde een diepe instulping van het membraangedeelte met genofory bevestigd.Deze hypothese wordt bevestigd door het feit dat de schaal van de kern onlosmakelijk verbonden is met het cytoplasmatische membraan van de cel.
Er is een andere versie van de gebeurtenissen.Volgens de hypothese van de oorsprong van het virale kern wordt gevormd als gevolg van de infectie van de cellen van oude Archaea.Het drong DNA-virus en uiteindelijk kreeg de volledige controle over het leven processen.Wetenschappers beschouwen deze theorie meer correct resultaat veel argumenten in haar voordeel.Echter, tot op heden is er geen sluitend bewijs voor een van de bestaande hypothesen.
één of meer
meeste moderne eukaryotische cel heeft een kern.Het grote aantal bevat slechts één zo'n organel.Er zijn, echter, en de cellen die de kern verloren vanwege een functionele kenmerken.Deze omvatten, bijvoorbeeld, de rode bloedcellen.Er zijn ook cellen met twee (ciliaten) en zelfs meerdere kernen.
structuur van de celkern
Ongeacht de eigenschappen van het organisme, wordt de structuur van de kern gekenmerkt door een reeks typische organellen.Uit de binnenruimte van de cel wordt afgescheiden door een dubbel membraan.De binnen- en buitenlagen van het op sommige plaatsen samen te voegen, die de poriën.Hun functie is de uitwisseling van stoffen tussen het cytoplasma en de nucleus.
ruimte gevuld organellen karyoplasm ook wel nucleaire sap of nucleoplasma.Het is gelegen chromatine en nucleolus.Soms is de laatste van deze organellen van de celkern niet in een enkele kopie.Sommige organismen nucleoli daarentegen, ontbreken.
membraan
nucleaire membraan lipiden gevormd en bestaat uit twee lagen: externe en interne.In feite is het hetzelfde celmembraan.De kern in verbinding met de kanalen van het endoplasmatisch reticulum door de perinucleaire ruimte en een holte gevormd door twee lagen bekleding.
buitenste en binnenste membraan hebben hun eigen kenmerken in de structuur, maar over het algemeen zijn vrij gelijkaardig.
dichtst bij het cytoplasma
buitenlaag overgaat in het membraan van het endoplasmatisch reticulum.Het belangrijkste verschil met de laatste - een significant hogere concentratie van eiwitten in de structuur.Het membraan, in direct contact met het cytoplasma van de cel bedekt met een laag van ribosomen naar buiten.Aan de binnenkant van het membraan wordt verbonden door talrijke poriën, is een relatief grote eiwitcomplexen.
binnenste laag
beroep op de celkern membraan, in tegenstelling tot de buitenkant, gladde, niet onder de ribosomen.Het beperkt karyoplasm.Een karakteristiek kenmerk van de binnenste membraan - laag nucleaire lamina voering door contact opnemen met de nucleoplasma.Deze specifieke eiwitstructuur ondersteunt de vorm van de romp, is betrokken bij de regulatie van genexpressie en bevordert de hechting van chromatine naar het nucleaire membraan.
Metabolisme
interactie kern en het cytoplasma door middel van nucleaire poriën.Ze zijn vrij complexe structuren gevormd door 30 eiwitten.Het aantal poriën op één kern kan verschillend zijn.Het hangt af van het soort cel, orgaan of organisme.Aldus kan een menselijke celkern moeten 3-5000 poriën, sommige kikkers is 50 000.
hoofdfunctie van poriën bereikt - metabolisme tussen kernelruimte en de rest van de cel.Sommige moleculen kunnen de poriën passief zonder extra energietoevoer.Ze hebben een klein formaat.Het vervoer van grote moleculen en supramoleculaire complexen vereist een zekere mate van energieverbruik.
Van karyoplasm te gesynthetiseerd in de celkern in het RNA-molecuul.In de tegenovergestelde richting wordt getransporteerd eiwitten vereist voor intracellulaire processen.
nucleoplasma
Nuclear sap is een colloïdale oplossing van eiwitten.Het is beperkt tot de kern en de schil rond het chromatine en nucleolus.Nucleoplasm - kleverige vloeistof waarin verschillende substanties zijn opgelost.Deze omvatten enzymen en nucleotiden.Het eerste essentieel voor DNA-synthese.Enzymen die betrokken zijn bij transcriptie en DNA-replicatie en herstel.
sap nucleaire structuur is afhankelijk van de toestand van de cel.Twee van hen - stilstaande optreedt tijdens de scheiding.Het eerste kenmerk van de interfase (de tijd tussen de divisies).Zo nucleaire sap verschillende gelijkmatige verdeling en ongestructureerde nucleïnezuren DNA-moleculen.Gedurende deze periode is er genetisch materiaal in de vorm van chromatine.De deling van de celkern gaat gepaard met de omzetting van chromatine in chromosomen.Op dit moment verandert de structuur van karyoplasm: genetisch materiaal verkrijgt een bepaalde structuur, de nucleaire envelop afbreekt en gemengd met karyoplasm cytoplasma.
Chromosomen
belangrijkste functies van nucleoproteïne structuren omgezet op het moment van de verdeling van chromatine - opslag, verkoop en overdracht van genetische informatie, die de celkern bevat.Chromosomen worden gekenmerkt door een specifieke vorm: verdeeld in delen of schouder primaire vernauwing, ook wel tselomeroy.Volgens de ligging zijn er drie soorten van chromosomen:
- staafvormige of acrocentric: zij worden gekenmerkt door het plaatsen tselomery bijna aan het einde, een schouder blijkt erg klein;
- raznoplechie submetacentric of bezitten armen van ongelijke lengte;
- -gelijk of metacentrische.
set chromosomen in een cel wordt een karyotype.Elk type is vastgesteld.Tegelijkertijd verschillende cellen van een organisme kan diploïde (dubbel) of haploïde (single) set bevatten.De eerste uitvoeringsvorm is kenmerkend voor de somatische cellen in het hoofdlichaam componenten.Haploïde - het voorrecht van de geslachtscellen.Somatische menselijke cellen bevatten 46 chromosomen, het geslacht - 23.
diploïde chromosomen koppelen.Hetzelfde nucleoproteïne structuren binnen het koppel, genaamd allelen.Ze hebben dezelfde structuur en dezelfde functies.
structuureenheid van het chromosoom het gen.Het is een deel van een DNA-molecuul dat codeert voor een specifiek eiwit.
nucleolus
celkern heeft één organel - een nucleolus.Het maakt niet gescheiden van karyoplasm vlies, maar het is gemakkelijk te zien tijdens het onderzoek cellen met een microscoop.Sommige van de kern kan meerdere nucleoli zijn.Er zijn die waarin gelijke organellen geheel ontbreekt.
De vorm lijkt op de nucleolus sfeer is klein genoeg.Het is samengesteld uit verschillende eiwitten.De belangrijkste functie van de nucleolus - de synthese van ribosomaal RNA en ribosomen zelf.Ze moesten polypeptideketens creëren.De nucleoli zijn gevormd rond specifieke gebieden van het genoom.Zij nucleolaire organizer genoemd.Het bevat genen van ribosomaal RNA.Nucleolus, onder andere, een plaats met de hoogste concentratie eiwit in de cel.Sommige van de eiwitten noodzakelijk is om de functies uit te voeren organel.
Als onderdeel van de nucleolus zijn twee componenten: korrelig en fibrillaire.De eerste is een rijpen ribosomale subunit.In het fibrillaire midden van de synthese van ribosomaal RNA.De granulaire component omgeeft fibrillair gelegen in het midden van de nucleolus.
celkern en zijn functies
rol gespeeld door de kernel, is onlosmakelijk verbonden met de structuur.De interne structuur van organel gezamenlijk de belangrijkste processen in de cel.Hier ligt de genetische informatie die de structuur en functie van cellen bepaald.De kernel is verantwoordelijk voor de opslag en overdracht van genetische informatie tijdens mitose en meiose uitgevoerd.In het eerste geval, een dochteronderneming van de moederonderneming cel ontvangt een identieke set van genen.Daardoor vorming van meiotische kiemcellen met een haploïde set chromosomen.
Een andere belangrijke functie van de kern - de regulatie van intracellulaire processen.Het wordt uitgevoerd door volgen van de synthese van proteïnen die verantwoordelijk zijn voor de structuur en functie van cellulaire elementen uitgevoerd.
Effect op de eiwitsynthese is een andere uitdrukking.De kern van het beheersen van processen in de cel, het combineert alle organellen in één systeem met een goed functionerend mechanisme werkt.Mislukkingen het meestal leidt tot celdood.
tenslotte de kernel is de plaats van synthese van ribosomale subeenheden, die verantwoordelijk zijn voor de vorming van hetzelfde eiwit uit aminozuren.Ribosomen zijn essentieel in het proces van transcriptie.
eukaryote cellen is een perfecte structuur dan prokaryotische.De opkomst van zelf-membraan organellen mogelijk om de efficiëntie van intracellulaire processen te verhogen.Het vormen van de kern, omgeven door een dubbele lipidemembraan, speelde in de ontwikkeling van een zeer belangrijke rol.Bescherming van genetische informatie membraan toegestaan de oude eencellige organismen naar nieuwe manieren van leven te leren.Onder hen was de fagocytose, één van de uitvoeringen heeft geleid tot een symbiotische organismen, die later de voorvader van de moderne eukaryotische cel met alle karakteristieke organellen.De celkern, de structuur en de functie van sommige van de nieuwe structuur zal het zuurstofmetabolisme te schakelen.Het resultaat was een radicale verandering in de biosfeer van de aarde, is de basis gelegd voor de vorming en ontwikkeling van meercellige organismen.Vandaag, eukaryotische organismen, die mensen behoren, domineren de planeet, en niets voorspelt veranderingen in dit opzicht.
