Característiques de l'estructura nuclear. Estructura i funció del nucli cel·lular

nucli de la cèl·lula - orgànuls el seu més important, el lloc d'emmagatzematge i reproducció de la informació genètica. Aquesta estructura de la membrana, que ocupa 10-40% de les cèl·lules, les funcions són molt importants per a la vida dels eucariotes. No obstant això, fins i tot sense la presència de la informació genètica nucli aplicació possible. Un exemple d'aquest procés és la capacitat de viure les cèl·lules bacterianes. No obstant això, les característiques estructurals del nucli i el seu propòsit és molt important per a un organisme multicel·lular.

Localització del nucli de la cèl·lula i la seva estructura

El nucli es troba profund en el citoplasma i en contacte directe amb el rugós i llis reticle endoplàsmic. Està envoltat per dues membranes, separades per un espai perinuclear. Dins de la matriu del nucli està present, una certa quantitat de cromatina i nuclèols.

Algunes cèl·lules humanes madures no tenen nuclis, i altres operen sota l'opressió severa de les seves activitats. En general, l'estructura del nucli (Esquema) es representa com la cavitat nuclear delimitada carioteca de cèl·lules que contenen la cromatina i nuclèols, fixat en la matriu nuclear nucleoplasma.

estructura carioteca

Per a la comoditat de les cèl·lules del nucli, aquesta última ha de ser vist com bombolles, petxines de les altres bombolles restringit. Core - és una ampolla de la informació genètica en el gruix de la cel·la. Des de la seva citoplasma es va protegir els membrana de bicapa lipídica. estructura de closca Core similar a la membrana cel·lular. De fet, es diferencien només el nom i nombre de capes. Sense tot això, que són els mateixos en estructura i funció.

carioteca Estructura (membrana nuclear) de dues capes: es compon de dues capes de lípids. Bilipidny carioteca capa exterior contacta directament amb les cèl·lules de reticle endoplasmàtic rugós. carioteca interna - amb el contingut del nucli. Entre el kariomembranoy exterior i interior ha espai perinuclear. Pel que sembla, es forma a causa d'un fenomen electrostàtic - repulsió traça residus de glicerol.

La funció de la membrana nuclear és crear una barrera mecànica entre el nucli i el citoplasma. El nucli intern és el lloc de la membrana de fixació de la matriu nuclear - molècules de proteïna de la cadena que donen suport l'estructura tridimensional. Les dues membranes nuclears tenen porus especials: a través d'ells als ribosomes en els fulls d'ARN missatger citoplasma. Al gruix de nucli són diversos nuclèols i la cromatina.

L'estructura interna de la nucleoplasma

Característiques de l'estructura nuclear ens permeten comparar amb la cèl·lula. Dins el nucli també està present un entorn especial (nucleoplasma) presentat per sol-gel, 1 col·loïdals proteïnes de la solució. En el seu interior hi ha nucleoesqueleto (matriu), representada per proteïnes fibril·lars. La principal diferència consisteix només en el fet que les proteïnes àcides són presents principalment en el nucli. Aparentment, un entorn d'aquest tipus de reacció necessitat de preservar les propietats químiques dels àcids nucleics i les reaccions bioquímiques.

endosoma

L'estructura del nucli de la cèl·lula no es pot completar sense nuclèols. Im és l'ARN ribosomal helicoïdal, que es troba en l'etapa de maduració. Més tard, a partir d'ella obtenir un ribosoma - un orgànul necessària per a la síntesi de proteïnes. El nuclèol és aïllat estructura té dos components: fibril·lar i globular. Només es diferencien per microscòpia electrònica, i no tenen els seus membranes.

component fibril·lar està situat al centre del nuclèol. Representa un tipus de bri d'ARN ribosomal, que s'obté de la subunitat ribosomal. Si considerem el nucli (estructura i funció), és obvi que un component granular es formarà més tard. Aquests són la mateixa subunitat ribosomal de maduració, que estan en les últimes etapes del seu desenvolupament. D'aquests ribosomes estan formats aviat. Ells es retiren del nucleoplasma a través de porus carioteca nuclear i cauen sobre la membrana de reticle endoplasmàtic rugós.

Cromatina i els cromosomes

Estructura i funció del nucli cèl·lules orgànicament vinculats: està present només aquelles estructures que són necessaris per a l'emmagatzematge i la reproducció de la informació genètica. També hi ha karioskelet (nucli de matriu), la funció és mantenir els orgànuls de forma. No obstant això, el component més important és la cromatina del nucli. Aquest cromosoma, jugant el paper de fitxers de diferents grups de gens.

La cromatina és una proteïna complexa que consta de l'estructura quaternària del polipèptid acoblat a un àcid nucleic (ARN o ADN). Els plasmidis cromatina bacteris també present. Gairebé una quarta part dels de pes de fins al total de les histones de la cromatina - proteïnes responsables de "envàs" de la informació genètica. Aquesta característica dels estudis de la bioquímica i la biologia. L'estructura del complex nucli precisament perquè la presència de la cromatina i la processa altern espiralització i desenrotllat.

La presència d'histona fa que sigui possible per condensar i complementar cadena d'ADN en un petit lloc - en el nucli cel·lular. Això es produeix com segueix: les histones per formar nucleosomes, que són entitats com ara perles. H2B, H3, H4 i H2A - aquestes són les principals proteïnes histones. Nucleosoma format per quatre parells de cada un histones presentats. Per tant histona H1 és un enllaçador: es vincula amb l'ADN en el lloc d'entrada I en el nucleosoma. empaquetament de l'ADN és el resultat de "bobinatge" estructura lineal molècula 8 de proteïnes histones.

L'estructura del nucli, l'esquema es mostra anteriorment pressuposa l'estructura de l'ADN solenoidpodobnoy equipada a les histones. El gruix del conglomerat és d'aproximadament 30 nm. L'estructura pot ser condensat i més d'ocupar menys espai i menys exposada a danys mecànics que passa inevitablement durant la vida de la cèl·lula.

Les fraccions de cromatina

L'estructura, l'estructura i la funció del nucli de la cèl·lula fixat que donen suport els processos dinàmics hèlix i desenrotllat de la cromatina. A causa de que hi ha dues fraccions principals dels mateixos: tant el helicoïdal (heterocromatina) i malospiralizovannaya (eucromatina). Es divideixen tant estructural com funcionalment. En l'ADN heterocromatina està ben protegida de qualsevol impacte i no pot ser transcrita. la protecció d'eucromatina els febles, però els gens pot ser duplicat per a la síntesi de proteïnes. Molt sovint els llocs d'heterocromatina i eucromatina s'alternen al llarg de tota la longitud del cromosoma.

cromosoma

El nucli de la cèl·lula, l'estructura i funcions dels quals es descriuen en aquesta publicació comprèn un cromosoma. Es tracta d'un complex de la cromatina i densament poblat que es pot veure al microscopi òptic. No obstant això, això només és possible si la corredissa es troba a la cel·la a la mitòtic pas o divisió meiòtica. Una de les etapes és una hèlix de la cromatina per formar cromosomes. La seva estructura és molt simple: el cromosoma té un telòmer i dos braços. Cada organisme multicel·lular d'una espècie de la mateixa estructura del nucli. Taula cromosomes també similars.

L'aplicació de les funcions bàsiques

Les principals característiques del nucli de l'estructura associada amb la implementació d'algunes funcions i la necessitat de controlar-los. El nucli actua com a repositori d'informació genètica, que és un tipus de fitxer amb totes les seqüències d'aminoàcids registrats de proteïnes que es sintetitzen en la cèl·lula. Això significa per a la realització d'una funció, la cèl·lula ha de sintetitzar estructura de la proteïna està codificada en el gen.

Per al nucli "entendrà" proteïna específica que es sintetitzen en el moment adequat, hi ha un sistema de externa (membrana) i els receptors interns. Informació sobre ells es subministra al nucli per mitjà de transmissors moleculars. Molt sovint això es fa a través del mecanisme de la adenilat ciclasa. Atès que les cèl·lules s'exposen a hormones (epinefrina, norepinefrina), i alguns medicaments amb una estructura hidròfila.

Un segon mecanisme de transmissió d'informació és interna. És curiós molècules lipofíliques - corticosteroides. Aquesta substància bilipidnuyu penetra la membrana cel·lular i es dirigeix al nucli, on interactua amb el seu receptor. Com a resultat de l'activació del complex receptor localitzat a la membrana cel·lular (mecanisme de la adenilat ciclasa) o carioteca, la reacció s'inicia l'activació d'un gen particular. Es replica, l'ARN missatger es construeix sobre la base dels mateixos. Més tard, segons l'última estructura de la proteïna sintetitzada que realitza una funció.

El nucli dels organismes multicel·lulars

En l'estructura particular del nucli organisme multicel·lular són els mateixos que en el unicel·lular. Encara que hi ha alguns matisos. En primer lloc, multicel·lular implica que la seva pròpia funció específica (o més) es ressaltarà en un nombre de cèl·lules. Això vol dir que alguns gens estan permanentment despiralizovany, mentre que altres estan en un estat inactiu.

Per exemple, les cèl·lules de la síntesi de proteïnes teixit adipós aniran inactiva, i per tant la major part de la cromatina espiralizado. I en les cèl·lules, per exemple, processos de biosíntesi de proteïnes de pàncrees exocrines procedeixen contínuament. A causa del seu despiralizovan cromatina. En aquestes zones, els gens es repliquen més sovint. En aquesta característica clau important: el conjunt de cromosomes de totes les cèl·lules del cos és el mateix. Només a causa de la diferenciació de funcions en els teixits d'alguns d'ells fora de la feina, i altres dispiralized majoria dels altres.

cèl·lules Nuclear-lliure del cos

Hi ha cèl·lules, que són les característiques estructurals del nucli no poden ser considerats, ja que són el resultat de la seva vida o inhibeixen la seva funció, ja sigui totalment desfer-se'n. L'exemple més simple - els glòbuls vermells. Aquest cèl·lules sanguínies, el nucli de la qual el present només en les primeres etapes de desenvolupament, quan es sintetitza l'hemoglobina. Quan el quantitat és suficient per a la transferència d'oxigen, el nucli es retira de les cèl·lules, per tal de facilitar el seu transport no interfereix amb l'oxigen.

En la seva forma general és d'eritròcits borsa citoplasmàtica ple d'hemoglobina. Una estructura similar és també característic de les cèl·lules de greix. Estructura de nucli de la cèl·lula adipòcit extremadament simplificada, disminueix i es desplaça a la membrana, i els processos de síntesi de proteïnes són màximament inhibit. Aquestes cèl·lules també són una reminiscència de "bosses" plens de greix, tot i que, per descomptat, una gran varietat de reaccions bioquímiques són lleugerament més grans que les cèl·lules vermelles de la sang. Les plaquetes també tenen nucli, però no han de ser considerats com a cèl·lules de ple dret. fragmenta necessària aquesta cel·la per a la implementació del procés de l'hemostàsia.