De celkern en zijn functie

Structuur en functie van de cel in het proces van evolutie, ondergaat een aantal wijzigingen. De opkomst van nieuwe organellen voorafgegaan door veranderingen in de atmosfeer en lithosfeer jonge planeet. Een van de belangrijkste acquisities was de celkern. Eukaryoten hebben ontvangen, als gevolg van de aanwezigheid van geïsoleerde organellen, belangrijke voordelen ten opzichte van prokaryoten en al snel kwam te domineren.

De celkern, de structuur en de functies daarvan zijn enigszins verschillend in verschillende weefsels en organen, de kwaliteit van het RNA biosynthese en overdracht van genetische informatie.

oorsprong

Tot op heden zijn er twee belangrijke hypothesen over de vorming van een eukaryote cel. Volgens de theorie van symbiotische organellen (bijvoorbeeld mitochondria of flagellen) werden eenmaal bepaalde prokaryotische organismen. De voorouders van de moderne eukaryoten hen verslonden. Hierdoor ontstaat een symbiotische organismen.

De aldus gevormde kern ten gevolge van binnenwaartse uitstulping gedeelte van het cytoplasmatische membraan. Het was noodzakelijk in de weg van de aankoop van een nieuwe manier van ontwikkeling van de cel voeding, fagocytose. Het vastleggen van eten ging gepaard met een toename in de mate van beweeglijkheid van het cytoplasma. Genofory vertegenwoordigen het genetisch materiaal van prokaryote cel en hecht aan de wanden, valt in een vaste "stroom" zone en bescherming nodig. Als resultaat vormde een diep gedeelte van het membraan invaginatie bevattende genofory bevestigd. Deze hypothese wordt bewezen door het feit dat de huid van de kernel onlosmakelijk verbonden is met de cytoplasmatische membraan van cellen.

Er is een andere versie van de gebeurtenissen. Volgens virale oorzaak van het ontstaan van de kern werd gevormd als gevolg van infectie van cellen van oude Archaea. Het geïnfiltreerd DNA-virus en kreeg uiteindelijk de volledige controle over het leven processen. Wetenschappers beschouwen deze theorie meer correct resultaat te veel argumenten in haar voordeel. Echter, tot op heden is er geen sluitend bewijs voor een van de bestaande hypothesen.

Eén of meer

De meeste van de moderne eukaryote cel heeft een kern. Het grote aantal bevat slechts één zo'n organel. Er zijn echter, en de cellen die de kern hebben verloren als gevolg van een aantal van de functionele kenmerken. Deze omvatten, bijvoorbeeld, de rode bloedcellen. Er zijn ook twee cellen (ciliaten) en zelfs meerdere cores.

De structuur van de celkern

Ongeacht de eigenschappen van het organisme, wordt de kernstructuur gekenmerkt door een reeks typische organellen. Uit de binnenste celruimte wordt afgescheiden door een dubbel membraan. De interne en externe laag op sommige plaatsen samen te voegen, de vorming van de poriën. Hun functie is de uitwisseling van stoffen tussen het cytoplasma en de kern.

organellen karyoplasm ruimte wordt gevuld, ook wel de nucleaire sap of nucleoplasm. Het is gelegen chromatine en nucleolus. Soms is de laatste van deze organellen van de celkern niet aanwezig is in een enkel exemplaar. Een deel van de organismen nucleoli, integendeel, nee.

membraan

De nucleaire enveloppe is gevormd uit een lipide en bestaat uit twee lagen: de buitenste en de binnenste. 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 bekledingslagen.

De buitenste en binnenste membraan hebben hun eigen kenmerken in de structuur, maar in het algemeen vrij gelijkaardig.

Dichtst bij het cytoplasma

De buitenste laag loopt in het membraan van het endoplasmatisch reticulum. Het belangrijkste verschil met deze - een aanzienlijk hogere concentratie aan eiwit in de structuur. Het membraan is in direct contact met het cytoplasma van cellen, bekleed met een laag aan de buitenzijde van de ribosomen. Aan de binnenzijde van het membraan is verbonden met talrijke poriën, is een relatief grote eiwitcomplexen.

De binnenlaag

Uitkijkend op de celkern membraan tegenover het buitenoppervlak, glad, niet door ribosomen. Het beperkt karyoplasm. Kenmerkend voor de binnenmembraan - nucleaire lamins laag voering zijn kant met de nucleoplasma. Deze specifieke eiwitstructuur ondersteunt schaalvorm, is betrokken bij regulering van genexpressie en draagt bij aan de bevestiging van chromatine naar het nucleaire membraan.

metabolisme

De interactie tussen de kern en cytoplasma door middel van nucleaire poriën. Ze zijn heel complexe structuren gevormd door 30-eiwitten. Het aantal poriën op één kern kan verschillen. Het hangt af van het type cel, orgel en lichaam. Bijvoorbeeld, bij de mens de celkern's kunnen hebben van 3-5000 lange enkele kikker het gaat om 50.000.

Home heeft een functie - de uitwisseling van stoffen tussen de kern en de rest van de celruimte. Sommige moleculen de poriën passief, zonder extra energie-input. Ze hebben een kleine omvang. Transporteren van grote moleculen en supramoleculaire complexen vereist een zekere hoeveelheid stromingsenergie.

Karyoplasm van de cel te krijgen gesynthetiseerd in de kern, RNA-moleculen. In de tegengestelde richting wordt getransporteerd eiwitten vereist voor intracellulaire processen.

nucleoplasm

Nuclear sap is een colloïdale oplossing van eiwitten. Het is beperkt kernel mantel omgeeft en het chromatine en nucleolus. Nucleoplasm - viskeuze vloeistof waarin verschillende substanties zijn opgelost. Deze omvatten nucleotiden en enzymen. Het eerste essentieel voor DNA-synthese. De enzymen die betrokken zijn bij transcriptie, alsmede herstel en DNA-replicatie.

De structuur van de nucleaire sap varieert afhankelijk van de toestand van de cel. Hun twee - stationaire optreedt tijdens scheiding. Het eerste kenmerk van de interfase (de tijd tussen afdelingen). In dit geval is de kern sap verschillende gelijkmatige verdeling van nucleïnezuren en ongestructureerde DNA moleculen. Gedurende deze periode is het erfelijk materiaal in de vorm van chromatine. De deling van de celkern gaat gepaard met een verandering van chromatine in chromosomen. Op dit moment varieert karyoplasm structuur: genetisch materiaal verwerft bepaalde structuur, de nucleaire envelop afbreekt, en wordt gemengd met karyoplasm cytoplasma.

chromosome

De belangrijkste functies van nucleoproteïne structuren omgezet bij de verdeling van chromatine - opslag, verkoop en overdracht van genetische informatie, waarbij de celkern bevat. Chromosomen worden gekenmerkt door een bijzondere vorm: verdeeld in delen of schouder primaire constrictie, ook wel tselomeroy. Volgens haar ligging zijn er drie soorten chromosomen:

• staafvormige of acrocentric: ze worden gekenmerkt door het plaatsen tselomery bijna aan het einde, een schouder blijkt weinig;
• raznoplechie of submetacentric bezitten schouders van ongelijke lengte;
• L-gelijke of metacentrische.

De set van chromosomen in de cel wel een karyotype. Elk type is bevestigd. Aldus verschillende cellen van een organisme kan een diploïde (double) of haploïde (single) stellen bevat. De eerste uitvoeringsvorm is kenmerkend voor somatische cellen, in het algemeen deel uitmaken van het lichaam. Haploïde set - het voorrecht van de geslachtscellen. Menselijke somatische cellen bevatten 46 chromosomen, het geslacht - 23.

Diploïde chromosoom opgezet paar. Identieke nucleoproteïne structuur in een paar worden allelen genoemd. Ze hebben dezelfde structuur en dezelfde functie uit te voeren.

Chromosoom structuureenheid is het gen. Vertegenwoordigt een DNA-segment dat codeert voor een bepaald eiwit.

endosoom

De celkern heeft een meer organellen - is de nucleolus. Het is niet gescheiden van karyoplasm membraan, maar het is gemakkelijk te zien, terwijl het bestuderen van cellen onder een microscoop. Sommige kernels kunnen meerdere nucleoli hebben. Er zijn die waarin deze organellen ontbreken helemaal.

De vorm van de kern lijkt op een bol, heeft een vrij kleine omvang. Het is samengesteld uit verscheidene eiwitten. De belangrijkste functie van de nucleolus - synthese van ribosomaal RNA en ribosomen zelf. Ze zijn nodig voor de oprichting van de polypeptideketens. Nucleoli zijn gevormd rond specifieke gebieden van het genoom. Ze zijn nucleolar organisator genoemd. Het bevat genen van ribosomaal RNA. Nucleolus, onder andere, is de plaats met de hoogste concentratie van het eiwit in de cel. Een deel van de eiwitten die nodig zijn om organel functies uit te voeren.

Als onderdeel van de nucleolus twee componenten: korrel- en fibrillair. De eerste is een volwassen ribosomale subunit. Deze uitvoeren in fibrillaire centrum ribosomaal RNA synthese. Granulaire component omgeeft fibrillair in het centrum van de nucleolus.

De celkern en zijn functie

De rol van de kernel, is onlosmakelijk verbonden met de structuur ervan. Interne structuren organel gezamenlijk uit te voeren van de belangrijkste processen in de cel. Hier ligt de genetische informatie die de structuur en functie van de cel bepaalt. De kernel is verantwoordelijk voor de opslag en overdracht van genetische informatie, wordt tijdens mitose en meiose uitgevoerd. In het eerste geval dochtercel krijgt een identieke set van ouder genen. Door meiose kiemcellen zijn gevormd met een haploïde set chromosomen.

Een ander niet minder belangrijk kenmerk is de kern - de regulering van de intracellulaire processen. Het wordt uitgevoerd door het bewaken van de synthese van proteïnen die verantwoordelijk zijn voor de structuur en functie van cellulaire componenten uitgevoerd.

Effect op eiwitsynthese andere uitdrukking. Belangrijkste regulerende processen in de cel, combineert alle organellen in één systeem met een goed werkend mechanisme. Storingen in het in het algemeen leiden tot celdood.

Tenslotte de kernel is de plaats van synthese van subeenheden van ribosomen, die verantwoordelijk zijn voor de vorming van dezelfde aminozuren van het eiwit. Ribosomen zijn essentieel in het proces van transcriptie.

Eukaryote cel is een meer perfecte structuur dan prokaryotische. De opkomst van organellen met hun eigen membraan vergroot de efficiëntie van de intracellulaire processen. De vorming van een kern omgeven door een lipide membraan, speelt een zeer belangrijke rol in deze ontwikkeling. Bescherming van genetische informatie membraan toegestaan om de oude eencellige organismen om nieuwe manieren van het leven onder de knie. Onder hen was de fagocytose, dat is een van de versies heeft geleid tot een symbiotische organisme, die later de voorouder van de moderne eukaryotische cel met al zijn karakteristieke organellen. De celkern, de structuur en functie van nieuwe structuren maken gebruik van zuurstof in de stofwisseling. 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 de dag, eukaryotische organismen, die mensen omvatten, domineren de planeet, en niets voorspelt veranderingen in dit verband.