Buněčné jádro a jeho funkce

Struktura a funkce buňky v procesu vývoje, podstoupí řadu změn. Vznik nových organel předchází změnám v atmosféře a litosféry mladé planety. Jedním z významných akvizic bylo buněčné jádro. Eukaryotní organismy obdrželi, kvůli přítomnosti izolovaných organel, významné výhody oproti prokaryot a rychle přišel ovládat.

Buněčné jádro, struktura a funkce, které se mírně liší v různých tkáních a orgánech, zvýšit kvalitu RNA biosyntézy a přenosu genetické informace.

původ

K dnešnímu dni jsou dva hlavní hypotézy o tvorbě eukaryotické buňky. Podle teorie symbiotických organel (např., Mitochondrie nebo bičíky) byly jednou některé prokaryotické organismy. Předkové moderních eukaryot pohltila je. Výsledkem je symbiotický organismu.

Jádro Takto vytvořený jako výsledek dovnitř vyčnívající části cytoplazmatické membrány. To bylo nutné ve způsobu pořízení nového způsobu vývoje buněčné výživy, fagocytóza. Zachycení jídlo bylo doprovázeno zvýšením stupně pohyblivosti cytoplasmy. Genofory představují genetický materiál prokaryotické buňky a váže se na stěnách, že spadá do silného „průtoku“ zónou a potřebnou ochranu. V důsledku toho, že tvořil hlubokou část membrány obsahující invaginaci genofory připojen. Tato hypotéza je prokázáno tím, že kůže jádra je neoddělitelně spojen s cytoplazmatickou membránu buněk.

Tam je další verze událostí. Podle virové hypotézy vzniku jádra, byla vytvořena jako důsledek infekce buněk dávného Archaea. To infiltroval virus DNA a nakonec se dostal úplnou kontrolu nad životních pochodů. Vědci zvažují tuto teorii více správný výsledek spoustu argumentů v jeho prospěch. Dosud však neexistuje žádný přesvědčivý důkaz pro některého ze stávajících hypotéz.

Jeden nebo více

Většina moderních eukaryotické buňky má jádro. Obrovské množství obsahuje pouze jedno takové organely. Existují však, a buňky, které ztratily jádro, protože některé z funkčních vlastností. Ty zahrnují, například červené krvinky. K dispozici jsou také dvě buňky (nálevníci) a dokonce i více jader.

Struktura buněčného jádra

Bez ohledu na charakteristiky organismu, základní struktura je charakterizována souborem typických organel. Z vnitřní buněčné prostoru je oddělena dvojitou membránou. Vnitřní a vnější vrstva v některých místech sloučení, tvořící póry. Jejich funkcí je výměna látek mezi cytoplazmě a jádru.

organely karyoplasm prostor je vyplněn, také volal jaderná šťáva nebo Nucleoplasm. Je umístěn chromatinu a jadérko. Někdy poslední z těchto organel v buněčném jádře není přítomen v jediném exempláři. Některé z těchto organismů jadérek, naopak ne.

membrána

Jaderný obal je vytvořen z lipidu a skládá se ze dvou vrstev: vnější a vnitřní. Ve skutečnosti je to stejná buněčná membrána. Jádro komunikuje s kanály endoplasmatického retikula prostřednictvím perinukleární prostoru a dutiny vytvořené dvěma vrstvami skořepiny.

Vnější a vnitřní membrány mají své vlastní charakteristiky ve struktuře, ale obecně jsou velmi podobné.

Nejblíže k cytoplasmě

Vnější vrstva přechází do membráně endoplazmatického retikula. Jeho hlavní rozdíl od ní - podstatně vyšší koncentrace proteinu ve struktuře. Membrána je v přímém kontaktu s cytoplasmě buněk, potažené vrstvou na vnější straně ribozomů. Na vnitřní straně membrány je spojen s mnoha póry, jedná se o poměrně velké proteinové komplexy.

Vnitřní vrstva

Směrem do buněčného jádra membrány, na rozdíl od vnější, hladký, které nejsou kryty ribozómy. Omezuje karyoplasm. Charakteristickým rysem vnitřní membráně - nukleární laminy vrstva obložení jeho boční kontaktování nucleoplasm. Tato specifická konstrukce protein podporuje vytvoření skořápkových, se podílí na regulaci genové exprese, a přispívá k připojení chromatinu na jaderné membrány.

metabolismus

Interakce jádru a cytoplazmě jadernými póry. Jsou poměrně složité struktury tvořené 30 proteinů. Počet pórů na jedné jádra mohou být různé. Záleží na typu buněk, orgánů a tělo. Například u člověka buněčné jádro může mít od 3 do 5000 dlouho nějakou žábu přijde na 50.000.

Home má funkci - výměnu látek mezi jádrem a zbytkem buněčného prostoru. Některé molekuly pronikají do pórů pasivně, bez dodatečného přívodu energie. Mají malou velikost. Přeprava velké molekuly a supramolekulární komplexy vyžaduje určité množství energie proudění.

Karyoplasm buňky získat syntetizovaný v jádru, molekul RNA. V opačném směru je transportován proteinů nutných pro intranukleární procesy.

Nucleoplasm

Jaderná šťáva je koloidní roztok bílkovin. Je omezena kernel shell a obklopuje chromatinu a jadérko. Nucleoplasm - viskózní kapalina, ve které jsou rozpuštěny různé látky. Patří mezi nukleotidy a enzymy. První nezbytné pro syntézu DNA. Enzymy účastnící se transkripce, stejně jako opravy a DNA replikace.

Struktura jaderné šťávy se mění v závislosti na stavu buňky. Jejich dva - stacionární a nastane během dělení. První charakteristika mezifáze (čas mezi oddílů). V tomto případě je jaderný míza různé rovnoměrné rozdělení nukleových kyselin a nestrukturovaných molekul DNA. Během tohoto období, tam je dědičný materiál v podobě chromatinu. Rozdělení buněčného jádra je doprovázena transformací chromatinu do chromozomů. V tomto okamžiku se pohybuje karyoplasm strukturu: Genetický materiál získává určitou strukturu, jaderný obal roztrhne, a který je smíchán s karyoplasm cytoplazmy.

chromozóm

Hlavní funkce nukleoproteinových konstrukcí přeměněn v době rozdělení chromatinu - skladování, prodej a přenosu genetické informace, která obsahuje buněčné jádro. Chromozomy se vyznačují zvláštním tvarem: rozdělen na části nebo ramen primární sevření, také volal tselomeroy. Podle jeho umístění existují tři typy chromozomů:

• tyčinkovité nebo akrocentrických: se vyznačují tím tselomery téměř na konci, jedno rameno dopadá jen velmi málo;
• raznoplechie nebo submetacentric mají ramena nestejné délky;
• L-stejné nebo metacentrickou.

Sada chromozomů v buňce se nazývá karyotyp. Každý typ je pevná. Tak různé buňky organismu může obsahovat diploidní (double) nebo haploidní (jediného) sadu. První provedení je charakteristické somatických buněk, obecně tvoří tělo. Haploidní set - výsadou pohlavních buněk. Lidské somatické buňky obsahují 46 chromozomů, pohlaví - 23.

Diploidní chromozom nastavit pár. Identické nukleoprotein struktura zahrnuty v páru, se nazývají alely. Mají stejnou strukturu a stejnou funkci.

Chromozom strukturní jednotka je gen. Představuje kódování segmentů DNA pro určitý protein.

endozom

Buněčné jádro má ještě jednu organely - je jadérko. To není oddělen od karyoplasm membránou, ale je snadno vidět při studiu buňky pod mikroskopem. Některé jádra může mít více jadérek. Tam jsou ty, ve kterých jsou tyto organely chybí úplně.

Tvar jádra se podobá kouli, má poměrně malé rozměry. To se skládá z různých proteinů. Hlavní funkcí jadérka - syntéza ribozomální RNA, a ribozomy se. Jsou nezbytné pro vytvoření polypeptidové řetězce. Jadérka jsou vytvořeny kolem specifických oblastí genomu. Nazývají se nukleolární organizátor. Obsahuje geny ribozomální RNA. Jadérko, mimo jiné, je místem s největší koncentrací bílkovin v buňce. Část proteinů potřebných pro výkon funkce organely.

Jako součást jadérka jsou dvě složky: granulární a fibrilární. Prvním z nich je zrání ribozomální podjednotku. Je to provedeno v fibrilární centrum syntézy ribozomální RNA. Granulovaná komponenta obklopuje vláknitý nachází ve středu jadérka.

Buněčné jádro a jeho funkce

Role, kterou hraje v jádře, je neoddělitelně spjato s jeho strukturou. Vnitřní struktury organela společně realizovat nejdůležitější procesy v buňce. Zde se nachází genetickou informaci, která určuje strukturu a funkci buňky. Jádro je zodpovědný za ukládání a přenos genetické informace, se provádí během mitózy a meiózy. V prvním případě dceřiné buňky obdrží identický sadu rodičovských genů. V důsledku meiotické zárodečných buněk jsou vytvořeny s haploidní sadu chromozomů.

Další neméně důležitou vlastností je jádro - regulace intracelulárních procesů. To se provádí sledováním syntézu proteinů odpovědných za strukturu a funkci buněčných složek.

Vliv na syntézu proteinů je jiný výraz. Jádrové řízení procesů uvnitř buňky, v sobě spojuje všechny organely v jediném systému s dobře fungujícího mechanismu. Selhání v něm obecně vede k buněčné smrti.

Konečně, jádro je místem syntézy podjednotek ribozomů, které jsou zodpovědné za tvorbu stejných aminokyselin proteinu. Ribozómy jsou nezbytné v procesu transkripce.

Eukaryotická buňka je dokonalejší strukturu než prokaryotické. Vznik organel s vlastní membránou zvýšila účinnost intracelulárních procesů. Vznik jádro obklopené lipidové membrány, hraje velmi důležitou roli v tomto vývoji. Ochrana genetické informace membrány nechá zvládnout dávné jednobuněčné organismy s novými způsoby života. Mezi nimi byl i fagocytózy, což je jedna z verzí vedlo k symbiotické organismu, který se později stal předchůdcem moderního eukaryotické buňky se všemi jejími charakteristickými organel. Buněčné jádro, struktura a funkce některých nových struktur oprávnění k použití kyslíku v metabolismu. Výsledkem bylo radikální změna v zemské biosféry, to položilo základ pro vznik a rozvoj mnohobuněčných organismů. Dnes eukaryotní organismy, které zahrnují lidi, ovládnout planetu, a nic předzvěstí změn v této oblasti.