struktur och funktion av celler i evolutionsprocessen genomgått ett antal förändringar.Framväxten av nya organeller föregås av förändringar i atmosfären, litosfären och unga planeten.En av de stora förvärven var cellkärnan.Eukaryota organismer har fått, på grund av närvaron av isolerade organeller betydande fördelar jämfört prokaryoter och snabbt kom att dominera.
cellkärna, den struktur och funktioner vilka är något olika i olika vävnader och organ, förbättrat kvaliteten på biosyntesen av RNA och överföring av ärftliga informationen.
Ursprung
Idag finns det två huvudsakliga hypoteser om bildandet av en eukaryot cell.Enligt teorin om symbiotiska organ (såsom mitokondrier eller flag) var en gång separata prokaryota organismer.Förfäder moderna eukaryoter svalde dem.Som ett resultat, bildas det en symbiotisk organism.
kärna samtidigt bildas som ett resultat av inåt utskjutande parti av det cytoplasmiska membranet.Det var nödvändigt att köpa en cell på vägen mot utvecklingen av ett nytt sätt att äta, fagocytos.Ta mat tillsammans med en ökning i rörlighet av cytoplasman.Genofory representera det genetiska materialet hos en prokaryot cell och fäst på väggarna, hamnade i en zon av starka "trender" och i behov av skydd.Som ett resultat, bildas det en djup invagination av membranet del innehållande fäst genofory.Denna hypotes bevisas av det faktum att skalet av kärnan är oupplösligt knuten till den cytoplasmiska membranet hos cellen.
Det finns en annan version av händelserna.Enligt hypotesen av ursprunget av den virala kärnan den bildas som ett resultat av infektion av cellerna i det gamla Archaea.Det trängde DNA-virus och så småningom fick fullständig kontroll över livsprocesserna.Forskarna anser att denna teori mer korrekt resultat mycket argument till dess fördel.Men hittills finns det inga säkra bevis för någon av de befintliga hypoteser.
En eller flera
De flesta av de moderna eukaryota cellen har en kärna.Det stora antalet innehåller endast en sådan organell.Det finns, emellertid, och de celler som har förlorat kärnan på grund av några funktionella egenskaper.Dessa inkluderar till exempel, de röda blodkropparna.Det finns också celler med två (ciliater) och till och med flera kärnor.
struktur cellkärnan
Oberoende av egenskaperna hos organismen, är strukturen hos kärnan kännetecknas av en uppsättning typiska organeller.Från det inre utrymmet hos cellen är partitionerad av med en dubbelmembran.De inre och yttre skikt av det på vissa ställen samman och bildar porerna.Deras funktion är utbytet av ämnen mellan cytoplasman och kärnan.
fyllde rymdorgan karyoplasm även kallad kärn juice eller nukleoplasman.Det ligger kromatin och nucleolus.Ibland den sista av dessa organeller av cellkärnan inte är närvarande i ett enda exemplar.Några av de organismer nukleolerna, omvänt, är frånvarande.
membran
kärn membranlipider bildas och består av två lager: externa och interna.I själva verket är det samma cellmembranet.Kärnan i förbindelse med kanalerna i det endoplasmatiska retiklet genom perinukleära utrymme och en hålighet som bildas av två skikt av beklädnad.
ytter- och innermembranet har sina egna egenskaper i strukturen, men på det hela är ganska lika.
närmast cytoplasman
yttre skikt passerar in i membranet av det endoplasmatiska retiklet.Dess huvudsakliga skillnaden från den sista - en signifikant högre koncentration av proteiner i strukturen.Membranet, i direkt kontakt med cytoplasman hos cellen täckt med ett skikt av ribosomer till utsidan.På insidan av membranet, är den ansluten av många porer, är en relativt stor proteinkomplex.
inre skiktet
domen till cellkärnan membranet, i motsats till den yttre, släta, som inte omfattas av ribosomer.Det begränsar karyoplasm.Ett typiskt kännetecken för det inre membranet - skiktet nukleära lamina foder det genom att kontakta nukleoplasman.Denna speciella proteinstruktur stöder formen av skalet, är involverad i regleringen av genuttryck, och främjar fastsättning av kromatin till det nukleära membranet.
Metabolism
interaktion kärnan och cytoplasman genom nukleära porer.De är ganska komplexa strukturer som bildas av 30 proteiner.Antalet porer på en kärna kan vara olika.Det beror på typen av cell, organ eller organism.Sålunda kan en mänsklig cellkärna har från 3 till 5000 porer, vissa grodor den når 50 000
huvuduppgift por - metabolism mellan kärnan utrymme och resten av cellen.Vissa molekyler penetrerar porerna passivt utan ytterligare energitillförsel.De har en liten storlek.Transport av stora molekyler och supramolekylära komplex kräver en viss mängd av energiförbrukningen.
Från karyoplasm få syntetiseras i cellkärnan i RNA-molekylen.I motsatt riktning transporteras proteiner som krävs för intranuclear processer.
nukleoplasman
Kärnjuice är en kolloidal lösning av proteiner.Det är begränsat till kärnan och skalet omger kromatin och kärnsystemet.Nukleoplasman - trögflytande vätska, i vilken olika ämnen löses.Dessa innefattar enzymer och nukleotider.Den första viktiga för DNA-syntes.Enzymer som är involverade i transkription och DNA-replikation och reparation.
juice kärnstruktur varierar beroende på tillståndet hos cellen.Två av dem - stationär och inträffar under divisionen.Den första egenskap hos interfasen (tiden mellan divisionerna).Således kärn sap olika jämn fördelning och ostrukturerade nukleinsyror DNA-molekyler.Under denna period finns det genetiska material i form av kromatin.Uppdelningen av cellkärnan åtföljs av omvandlingen av kromatin till kromosomer.Vid denna tidpunkt, förändra strukturen i karyoplasm: genetiskt material förvärvar en viss struktur, bryter kärnhöljet nedåt och blandas med karyoplasm cytoplasman.
Kromosomer
huvudfunktioner nukleoprotein strukturer omvandlas vid tidpunkten för uppdelningen av kromatin - lagring, försäljning och överföring av genetisk information, som innehåller cellkärnan.Kromosomer kännetecknas av en särskild form: uppdelad i delar eller axlar primära förträngning, även kallad tselomeroy.Enligt sitt läge finns det tre typer av kromosomer:
- stavformade eller acrocentric: de kännetecknas av att placera tselomery nästan i slutet, visar sig ena axeln väldigt lite;
- raznoplechie submetacentric eller inneha vapen av olika längd;
- -lika eller metacenter.
set av kromosomer i en cell kallas en karyotyp.Varje typ det är fast.Samtidigt har olika celler av en organism kan innehålla diploid (dubbel) eller haploid (singel) set.Den första utföringsformen är kännetecknande för de somatiska cellerna i huvudkroppen komponenterna.Haploid - förmånen av könsceller.Somatiska humana celler innehåller 46 kromosomer, den köns - 23.
diploida kromosomer parar ihop.Samma nukleoprotein strukturer inom paret, som kallas alleler.De har samma struktur och utför samma funktioner.
strukturell enhet av kromosomen är genen.Det är en del av en DNA-molekyl som kodar för ett specifikt protein.
nucleolus
cellkärnan har en organell - en kärnsystemet.Det separerar inte från karyoplasm membran, men det är lätt att se under studien cellerna med ett mikroskop.En del av kärnan kan ha flera nukleolerna.Det finns de i vilka samma organeller saknas helt och hållet.
Formen liknar kärnsystemet sfären är tillräckligt liten.Den består av olika proteiner.Den huvudsakliga funktion nucleolus - syntesen av ribosomalt RNA och ribosomer själva.De behövs för att skapa polypeptidkedjor.Nukleolerna bildas kring specifika regioner i genomet.De kallas nukleolär arrangör.Den innehåller gener av ribosomalt RNA.Nucleolus, bland andra saker, är en plats med den högsta koncentrationen av protein i cellen.Några av de proteiner som krävs för att utföra funktionerna organell.
Som en del av kärnsystemet är två komponenter: granulat och fibrillär.Den första är en mognande ribosomal subenhet.I fibrillära centrum av syntesen av ribosomalt RNA.Den granulära komponenten omger fibrillary beläget i centrum av kärnsystemet.
cellkärnan och dess funktioner
roll kärnan, är oupplösligt förbunden med dess struktur.Den interna strukturen av organeller gemensamt genomföra de viktigaste processerna i cellen.Här ligger den genetiska informationen som bestämmer strukturen och funktionen hos celler.Kärnan är ansvarig för lagring och överföring av genetisk information genomförts under mitos och meios.I det första fallet, en syskoncellen mottar en identisk uppsättning av gener.Som ett resultat, bildning av meiotiska könsceller med en haploid uppsättning kromosomer.
En annan viktig funktion av kärnan - regleringen av intracellulära processer.Den utförs genom att övervaka syntesen av proteiner som är ansvariga för strukturen och funktionen av cellulära element.
Effekt på proteinsyntes är ett annat uttryck.Kärnan styrning av processer inuti cellen, kombinerar alla organ i ett enda system med en väl fungerande mekanism fungerar.Fel leder vanligtvis till celldöd.
Slutligen är kärnan platsen för syntes av ribosomala subenheter, vilka är ansvariga för bildningen av samma protein från aminosyror.Ribosomer är väsentliga i processen för transkription.
eukaryota celler är en mer perfekt struktur än prokaryot.Framväxten av själv membran organ möjligt att öka effektiviteten i intracellulära processer.Forming kärnan, som omges av en dubbel lipidmembran, spelade det i evolutionen av en mycket viktig roll.Skydd av genetisk information membran tillät de gamla encelliga organismer att lära sig nya sätt att leva.Bland dem var fagocytos, vilket är en av versionerna har lett till ett symbiotiskt organism, som senare blev förfader till den moderna eukaryota cellen med alla dess karakteristiska organeller.Cellkärnan, struktur och funktion av en del av den nya strukturen kommer att göra det möjligt för syremetabolismen.Resultatet blev en radikal förändring i jordens biosfär, lade grunden för bildandet och utvecklingen av flercelliga organismer.Idag, eukaryota organismer, som omfattar människor, dominerar planeten, och ingenting förebådar ändringar i detta avseende.
