Merkmale der Kernstruktur. Struktur und Funktion des Zellkerns

Zellkern – seine wichtigsten Organell, der Ort der Speicherung und Wiedergabe der genetischen Information. Diese Membranstruktur, die 10-40% der Zellen einnimmt, deren Funktionen sind sehr wichtig für das Leben von Eukaryoten. Aber auch ohne die Anwesenheit von genetischer Information Kernel-Implementierung möglich. Ein Beispiel für diesen Prozess ist die Fähigkeit, Bakterienzellen zu leben. Dennoch ist die Strukturmerkmale des Kerns und ihr Zweck sehr wichtig für einen mehrzelligen Organismus.

Lage des Kerns in der Zelle und ihre Struktur

Der Kern befindet sich tief im Zytoplasma und in direktem Kontakt mit der rauen und glatten endoplasmatischen Retikulum. Es wird von zwei Membranen getrennt von einem perinukleären Raum umgeben. Im Innern der Kernmatrix vorhanden ist, eine bestimmte Menge von Chromatin und Nucleoli.

Einige reife menschliche Zellen haben keine Kerne und andere arbeiten unter schweren Unterdrückung seiner Tätigkeit. Im Allgemeinen ist die Struktur des Kerns (Schema) dargestellt als der Kernhohlraum karyotheca von Zellen enthalten, Chromatin und Nucleoli begrenzt, in Nukleoplasma Kernmatrix fixierte.

Struktur karyotheca

Für die Bequemlichkeit der Kernzellen, werden diese sollten als Blasen, beschränkt Schalen von den anderen Blasen gesehen. Kern – es ist eine Flasche der genetischen Information in der Zelldicke. Von seinem Zytoplasma abgeschirmt er Biomembran. Kern-Schale-Struktur ähnlich Zellmembran. Tatsächlich unterscheiden sie sich nur den Namen und die Anzahl der Schichten. Ohne all dies, sind sie gleich in ihrer Struktur und Funktion.

Struktur karyotheca (Zellkernmembran) Zweischicht: Sie besteht aus zwei Lipidschichten. Bilipidny karyotheca äußere Schicht Kontakte direkt rauen endoplasmatischen Retikulum Zellen. Interne karyotheca – mit Kerninhalten. Zwischen dem äußeren und inneren kariomembranoy existiert perinukleäre Raum. Offenbar war es aufgrund elektrostatischer Störungen gebildet – Abstoßung Plots Glycerinreste.

Die Funktion des Kernmembran ist eine mechanische Barriere zwischen dem Kern und Plasma zu erzeugen. Der innere Kern ist Platz Membran Fixationskernmatrix – Ketten-Protein-Moleküle, die die dreidimensionale Struktur unterstützen. Die beiden Kernmembranen haben spezielle Poren: durch sie zu den Ribosomen im Cytoplasma Boten-RNA Blätter. Im Kern Dicke sind mehrere Kernkörperchen und Chromatin.

Die innere Struktur des Nukleoplasma

Merkmale der Kernstruktur ermöglichen es uns, es mit der Zelle zu vergleichen. Im Kern ist auch eine spezielle Umgebung (Nukleoplasma) vorgelegt durch Sol-Gel, ein kolloidale Lösung Proteine. Innen ist es dort nucleoskeleton (Matrix), dargestellt durch fibrilläre Proteine. Der Hauptunterschied besteht darin, dass nur die sauren Proteine sind vor allem in den Zellkern. Anscheinend ist ein solches Reaktionsumgebung benötigen, um die chemischen Eigenschaften von Nukleinsäuren und biochemische Reaktionen zu bewahren.

Endosomen

Die Struktur des Zellkerns kann nicht ohne Kernkörperchen abgeschlossen sein. IM ist die helikale ribosomale RNA, die in der Reifungsstufe befindet. Später von ihr ein Ribosom bekommen – ein Organell notwendig für die Proteinsynthese. Der Nukleolus ist isolierte Struktur besteht aus zwei Komponenten: fibrillar und globulären. Sie unterscheiden sich nur durch Elektronenmikroskopie, und haben nicht ihre Membranen.

Fibrillären Komponente wird in der Mitte der Nukleolus entfernt. Es stellt eine Art von ribosomalen RNA-Strang, der von ribosomalen Untereinheit gesammelt werden. Wenn wir den Kern (Struktur und Funktion) betrachten, ist es offensichtlich, dass eine körnige Komponente wird später gebildet werden. Dies sind die gleiche Reifung ribosomalen Untereinheit, die in den späteren Stadien ihrer Entwicklung ist. Von diesen Ribosomen sind bald gebildet. Sie werden aus dem Nukleoplasma durch Kernporen karyotheca entfernt und fallen auf die Membran des rauen endoplasmatischen Retikulum.

Chromatin und Chromosomen

Struktur und Funktion der Nucleus – Zellen organisch verbunden: es ist derzeit nur jene Strukturen , die für die Speicherung und Wiedergabe von genetischer Information erforderlich sind. Auch gibt karioskelet (Matrixkern), deren Funktion es ist, die Form Organellen zu erhalten. Allerdings ist die wichtigste Komponente ist der Kern Chromatin. Dieses Chromosom, die Rolle der Karteien der verschiedenen Gruppen von Genen spielen.

Chromatin ist ein komplexes Protein, das der quaternären Struktur des Polypeptids auf eine Nukleinsäure (RNA oder DNA) gekoppelt besteht. Die Plasmide Chromatin Bakterien ebenfalls vorhanden. Fast ein Viertel des Gesamtgewicht bis Chromatin Histone – Proteine, die für „Verpackung“ der genetischen Information. Dieses Merkmal der Studien der Biochemie und Biologie. Der Aufbau des Kernkomplexes, gerade weil die Anwesenheit von Chromatin und verarbeitet sie alterniert spiralization und Abwickeln.

Die Anwesenheit von Histon macht es möglich, DNA-Strang in einem kleinen Ort zu kondensieren und ergänzen – in dem Zellkern. Dies geschieht wie folgt: Histone Nukleosomen zu bilden, die Einheiten wie Perlen sind. H2B, H3, H4 und H2A – das sind die wichtigsten Histon-Proteine. Nukleosom durch vier Paare von jeweils präsentierten Histone gebildet. So Histon H1 ist ein Linker: es an die DNA an der Stelle des Eintritts in den Nukleosomen e verknüpft ist. DNA Verpackung ist das Ergebnis der lineare Molekül 8 Histon-Protein-Struktur „Wicklung“.

Die Struktur des Kerns, dessen Schema ist oben voraussetzt, auf Histone ausgestattet solenoidpodobnoy DNA-Struktur gezeigt. Die Dicke des Konglomerats beträgt etwa 30 nm. Die Struktur kann kondensiert und weiter weniger Raum einnehmen und weniger mechanische Beschädigung ausgesetzt unvermeidlich während der Lebensdauer der Zelle auftritt.

Die Fraktionen des Chromatins

Der Aufbau, die Struktur und Funktion des Nucleus Zelle auf diese Unterstützung dynamischer Prozesse helix und Abwickeln von Chromatin fixiert. Da es zwei Hauptfraktionen davon viel die helikale (Heterochromatin) und malospiralizovannaya (Euchromatin). Sie sind unterteilt sowohl strukturell als auch funktionell. In Heterochromatin DNA ist gut von jedem Aufprall geschützt und nicht transkribiert werden kann. Euchromatin Schutz der schwach, aber Gene können für die Proteinsynthese verdoppelt werden. Am häufigsten Websites von Heterochromatin und Euchromatin sind über die gesamte Länge des Chromosoms abwechselten.

Chromosom

Der Zellkern, die Struktur und die Funktionen , von denen die in dieser Veröffentlichung beschrieben sind , umfassen ein Chromosom. Dies ist ein komplexer und dicht gepackten Chromatin, die unter dem Lichtmikroskop zu sehen sind. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Schlitten auf der Zelle in Schritt mitotischen oder meiotischen Teilung befindet. Eine der Etappen ist eine Helix von Chromatin Chromosomen zu bilden. Ihre Struktur ist sehr einfach: Chromosom hat einen Telomer und zwei Arme. Jeder mehrzelligen Organismus einer Spezies die gleiche Struktur des Kerns. Tabelle Chromosomen er auch ähnlich.

Die Umsetzung der Kernfunktionen

Die wichtigsten Merkmale des Kerns der Struktur mit der Durchführung einiger Funktionen zugeordnet ist, und die Notwendigkeit, sie zu kontrollieren. Der Kern dient als Ablage der genetischen Information, die eine Art von Datei mit allen aufgezeichneten Aminosäuresequenzen von Proteinen, die in der Zelle synthetisiert werden. Sie Mittel zum Ausführen einer Funktion, muss die Zelle synthetisieren Proteinstruktur wird in dem Gen codiert wird .

Zum Kern „versteht“, was spezifisches Protein zur richtigen Zeit synthetisiert wird, gibt es ein System des externen (Membran) und interne Rezeptoren. Informationen über sie wird mittels Molekularstrahlepitaxie Sender an den Kern geliefert. Meistens wird dies durch den Adenylatcyclase-Mechanismus. Da Zellen werden auf Hormone (Adrenalin, Noradrenalin) ausgesetzt, und einige Medikamente mit einer hydrophilen Struktur.

Ein zweiter Informationsübertragungsmechanismus ist intern. Er ist eigentümlich lipophile Moleküle – Kortikosteroide. Diese Substanz bilipidnuyu die Zellmembran durchdringt und in den Kern geleitet, wo es mit seinem Rezeptor in Wechselwirkung tritt. Als Ergebnis einer Aktivierung des Rezeptorkomplexes auf der Zellmembran (Adenylatcyclase-Mechanismus) befindet oder karyotheca beginnt Reaktions Aktivierung eines bestimmten Gens. Es repliziert, Boten-RNA auf der Basis davon aufgebaut ist. Später nach der neuesten synthetisierte Protein-Struktur, die eine Funktion ausführt.

Der Kern von mehrzelligen Organismen

Im vielzelligen Organismus sind insbesondere Kernstruktur die gleiche wie in der Einzeller. Zwar gibt es einige Nuancen. Zum einem mehrzelligen impliziert, dass seine eigene spezifische Funktion (oder mehr) wird in einer Reihe von Zellen markiert. Das bedeutet, dass einige Gene dauerhaft despiralizovany sind, während andere in einem inaktiven Zustand sind.

Zum Beispiel, Zellen des Fettgewebes Proteinsynthese wird inaktiv und damit den größten Teil des Chromatins spiralisierter. Und in Zellen, zum Beispiel, gehen exokrinen Pankreas Protein-Biosynthese-Prozesse kontinuierlich. Aufgrund ihrer Chromatin despiralizovan. In diesen Bereichen werden die Gene häufiger repliziert. In diesem wichtigen Schlüsselmerkmal: der Chromosomensatz aller Zellen des Körpers ist gleich. Nur wegen der Differenzierung von Funktionen in den Geweben von einigen von ihnen weg von der Arbeit und andere dispiralized die meisten anderen.

Atomwaffenfreien Zellen des Körpers

Es gibt Zellen, die die strukturellen Merkmale des Kernels sind, können nicht berücksichtigt werden, da sie das Ergebnis ihres Lebens oder ihrer Funktion hemmen, entweder vollständig, es loszuwerden. Das einfachste Beispiel – rote Blutkörperchen. Diese Blutzellen, der Kern, aus dem das nur in den frühen Phasen der Entwicklung, wenn Hämoglobin synthetisiert. Sobald seine Menge für die Sauerstoffübertragung ausreichend ist, wird der Kern von den Zellen entfernt, um den Transport zu erleichtern, nicht mit Sauerstoff stört.

In ihrer allgemeinen Form ist zytoplasmatisch Beutel Erythrozyten mit Hämoglobin gefüllt. Eine ähnliche Struktur ist auch charakteristisch für die Fettzellen. Struktur Adipozyten-Zellkern extrem vereinfacht, es verringert sich und verschiebt sich zu der Membran, und Proteinsyntheseprozesse sind maximal gehemmt. Diese Zellen sind auch erinnert an „Taschen“ mit Fett gefüllt, obwohl natürlich eine Vielzahl von biochemischen Reaktionen sind etwas größer als rotes Blutkörperchen. Blutplättchen haben auch keinen Kern, aber sie sollten nicht als vollwertige Zellen angesehen werden. Diese Zellfragmente für die Durchführung des hämostatischen Prozesses erforderlich.