Branduolys

įvadas

Branduolys arba branduolys yra didžiausias organelio ląstelėje ir yra eukariotų ląstelių citoplazmoje. Suapvalintame ląstelės branduolyje, kurį riboja dviguba membrana (branduolio apvalkalas), yra genetinė informacija, supakuota į chromatiną, deoksiribonukleino rūgštį (DNR). Kaip genetinės informacijos saugykla, ląstelės branduolys yra itin svarbus paveldimumui.

Ląstelės branduolio funkcija

Visos žmogaus ląstelės, išskyrus eritrocitus, turi branduolį, kuriame DNR yra chromosomų pavidalu. Ląstelės branduolys reguliuoja ir kontroliuoja visus ląstelėje vykstančius procesus. Pavyzdžiui, baltymų sintezės, genetinės informacijos perdavimo, ląstelių dalijimosi ir įvairių medžiagų apykaitos procesų instrukcijos.

Be genetinės informacijos saugojimo, dvigubinimas (Replikacija) DNR ir ribonukleino rūgščių (RNR) sintezė per DNR transkripciją (transkripcija), taip pat šios RNR modifikavimas (apdorojimas) į svarbiausias ląstelės branduolio funkcijas.

Be ląstelės branduolyje esančios DNR, žmonės taip pat turi mitochondrijų DNR mitochondrijose, kurių replikacija yra visiškai nepriklausoma nuo branduolio. Čia saugoma informacija apie daugelį kvėpavimo grandinei būtinų baltymų.

Sužinokite daugiau apie šią temą: Ląstelinis kvėpavimas žmonėms

Ląstelės branduolio iliustracija

1. Branduolys -
   Branduolys
2. Išorinė branduolio membrana
   (Branduolinis vokas)
   Nucleolemma
3. Vidinė branduolio membrana
4. Branduoliniai korpusai
   Branduolys
5. Branduolinė plazma
   Nukleoplazma
6. DNR gija
7. Branduolio poros
8. Chromosomos
9. ląstelė
   Celulla
   A - branduolys
   B - ląstelė

Visų „Dr-Gumpert“ vaizdų apžvalgą galite rasti: medicininiai vaizdai

Kas yra branduolio medžiaga?

Branduolinė medžiaga yra branduolyje užkoduota genetinė informacija. Tai taip pat žinoma kaip DNR (dezoksiribonukleino rūgštis). DNR arba RNR molekulė savo ruožtu susideda iš pagrindinių cheminių statybinių blokų - nukleotidų - ir susideda iš cukraus (deoksiribozės - DNR arba ribozės - RNR), rūgštinio fosfato liekanos ir bazės. Bazės vadinamos adeninu, citozinu, guaninu ar timinu (arba RNR atveju - uracilu). DNR yra unikali dėl nustatytos keturių bazių sekos, kuri skiriasi kiekvienam žmogui.

DNR nėra laisvos grandinės pavidalu, bet yra suvyniota ant specialių baltymų (histonų), kurie bendrai vadinami chromatinu. Jei šis chromatinas dar labiau suspaudžiamas, galiausiai susidaro chromosomos, kurios matomos mikroskopu. mitozės metafazė. Taigi lazdelės formos korpusai yra genetinės informacijos nešėjai ir dalyvauja dalijantis branduoliui. Normalioje žmogaus kūno ląstelėje yra 46 chromosomos, kurios yra išsidėsčiusios poromis (dviguba arba diploidinė chromosomų visuma). 23 chromosomos yra iš motinos ir 23 chromosomos iš tėvo.

Sužinokite daugiau apie DNR

Be to, branduolyje yra branduolys, kuris ypač pastebimas kaip suspausta zona. Jis susideda iš ribosominės RNR (rRNR).

Skaitykite daugiau šia tema Ribosomos

Kas yra kario plazma?

Karyoplazma taip pat žinoma kaip branduolio plazma arba nukleoplazma. Jis apibūdina struktūras, esančias branduolio membranoje. Priešingai, yra ir citoplazma, kurią riboja išorinė ląstelės membrana (plazmalemm).

Apie tai taip pat galite perskaityti: Ląstelių plazma žmogaus kūne

Šiuos du kambarius daugiausia sudaro vanduo ir įvairūs priedai. Svarbus skirtumas tarp karioplazmos ir citoplazmos yra skirtingos elektrolitų, tokių kaip Cl- (chloridas) ir Na + (natris), koncentracijos. Ši ypatinga karioplazmos aplinka reprezentuoja optimalią aplinką replikacijos ir transkripcijos procesams. Chromatinas, kuriame yra genetinė medžiaga, ir branduolys taip pat saugomi karioplazmoje.

Branduolio dydis

Eukariotų ląstelių branduoliai paprastai yra suapvalintos formos ir 5-16 µm skersmens. Šviesos mikroskope aiškiai matomas ryškus branduolys, kurio skersmuo yra 2–6 µm. Apskritai ląstelės branduolio išvaizda ir dydis labai priklauso nuo ląstelės tipo ir rūšies.

Dviguba ląstelės branduolio membrana

Ląstelės branduolį nuo citoplazmos skiria dviguba membrana. Ši dviguba membrana vadinama branduolio apvalkalu ir susideda iš vidinės ir išorinės branduolio membranos, tarp kurių yra perinuklearinė erdvė. Abi membranos poromis sujungtos viena su kita ir taip suformuoja fiziologinį vienetą (žr. Kitą skyrių).

Apskritai dvigubos membranos visada susideda iš lipidų dvigubo sluoksnio, kuriame yra įvairių baltymų. Šie baltymai gali būti modifikuoti naudojant įvairias cukraus liekanas ir įgalinantys specifines biologines branduolio membranos funkcijas.

Kaip ir visos dvigubos membranos, branduolio apvalkalas turi vandens mėgėjų (hidrofilinis), taip pat vandens vengimo (hidrofobiškas) Porcija, todėl tirpsta riebaluose ir vandenyje (amfifilinis). Vandeniniuose tirpaluose dvigubos membranos poliariniai lipidai sudaro agregatus ir yra išdėstyti taip, kad hidrofilinė dalis būtų nukreipta į vandenį, o hidrofobinės dvigubo sluoksnio dalys būtų sujungtos viena su kita.Ši speciali struktūra sukuria prielaidą selektyviam dvigubos membranos pralaidumui, o tai reiškia, kad ląstelių membranos yra laidžios tik tam tikroms medžiagoms.

Be reguliuojamo keitimosi medžiagomis, branduolinis apvalkalas taip pat naudojamas (Suskirstymas) ir sudaro fiziologinį barjerą, kad tik tam tikros medžiagos galėtų patekti į ląstelės branduolį ir iš jo išeiti.

Skaitykite daugiau šia tema: Ląstelės membrana

Kam jums reikalingos branduolio poros?

Poros membranoje yra sudėtingi kanalai, kurių skersmuo yra nuo 60 iki 100 nm, formuojantys fiziologinį barjerą tarp branduolio ir citoplazmos. Jie reikalingi tam tikrų molekulių pernešimui į ląstelės branduolį arba iš jo.

Šios molekulės apima, pavyzdžiui, mRNR, kuri vaidina pagrindinį vaidmenį replikacijoje ir tolesnėje transliacijoje. Pirmiausia DNR nukopijuojama ląstelės branduolyje, todėl sukuriama iRNR. Ši genetinės medžiagos kopija palieka ląstelės branduolį per branduolio porą ir patenka į ribosomas, kur vyksta vertimas.

Ląstelės branduolio funkcijos

Ląstelės branduolyje vyksta du elementarūs biologiniai procesai: viena vertus, DNR replikacija ir, kita vertus, transkripcija, t. Y. DNR transkripcija į RNR.

Ląstelių dalijimosi (mitozės) metu DNR padvigubėja (replikacija). Tik padvigubinus visą genetinę informaciją, ląstelė gali dalytis ir taip sudaryti pagrindą augimui ir ląstelių atsinaujinimui.

Transkripcijos metu viena iš dviejų DNR grandinių naudojama kaip šablonas ir paverčiama papildoma RNR seka. Įvairūs transkripcijos veiksniai lemia, kurie genai yra perrašomi. Gauta RNR modifikuojama daugeliu tolesnių etapų. Stabilus galutinis produktas, kurį galima eksportuoti į citoplazmą ir galiausiai paversti baltymų statybinėmis medžiagomis, vadinama pasiuntine RNR (mRNR).

Sužinokite daugiau apie tai: Ląstelės branduolio funkcijos

Kas atsitinka, kai ląstelės branduolys dalijasi?

Ląstelės branduolio dalijimasis suprantamas kaip ląstelės branduolio dalijimasis, kuris gali vykti dviem skirtingais būdais. Šie du tipai - mitozė ir mejozė - skiriasi savo procesu ir funkcija. Atsižvelgiant į ląstelės branduolio dalijimosi tipą, gaunamos skirtingos dukterinės ląstelės.

Pasibaigus mitozei, jūs turite dvi dukterines ląsteles, kurios yra identiškos motininei ląstelei ir kuriose taip pat yra diploidinių chromosomų rinkinių. Šio tipo ląstelių branduolių dalijimasis vyrauja žmogaus organizme. Jų funkcija yra visų ląstelių, tokių kaip odos ląstelių ar gleivinės ląstelių, atnaujinimas. Mitozė vyksta keliose fazėse, tačiau yra tik vienas tikras chromosomų pasidalijimas.

Priešingai, mejozė susideda iš dviejų pagrindinių padalinių. Užbaigtos mejozės rezultatas yra keturios ląstelės, kuriose yra haploidinis chromosomų rinkinys. Šios lytinės ląstelės yra būtinos lytiniam dauginimuisi, todėl jų gali būti tik lytiniuose organuose.

Moterims kiaušialąstėse nuo pat gimimo yra kiaušialąstės. Vyriškuose organizmuose spermatozoidai gaminasi sėklidėse ir yra paruošti tręšti.
Jei jus domina ši tema, perskaitykite kitą mūsų straipsnį žemiau: Mejozė - paprasčiausiai paaiškinta!

Kai apvaisinimo metu kiaušialąstė ir spermatozoidai susilieja, iš dviejų haploidinių chromosomų rinkinių sukuriama ląstelė su vienu diploidinių chromosomų rinkiniu.

Skaitykite daugiau šia tema: Ląstelės branduolio dalijimasis

Kas yra ląstelės branduolio perdavimas?

Branduolio perkėlimas (sinonimas: branduolio transplantacija) yra branduolio įvedimas į kiaušialąstę be branduolio. Tai buvo dirbtinai gaminama iš anksto, pavyzdžiui, naudojant UV spinduliuotę. Dabar branduolyje esanti kiaušialąstė gali būti įterpta į lytiškai subrendusį individą ir laikinai išnešiota. Tokiu būdu anksčiau užaugusi ląstelė gauna genetinę informaciją ir dėl to keičiasi.

Ši procedūra yra nelytinio apvaisinimo tipas ir pirmą kartą panaudota 1968 m. Yra terapiniai metodai, kuriais siekiama iš kamieninių ląstelių pagaminti specifinius audinius, kurie gali būti naudojami transplantacijai. Be to, klonavimui gali būti naudojamas somatinių ląstelių branduolio perdavimas. Tačiau dėl etinių priežasčių tai leidžiama tik gyvūnams, nors čia taip pat prieštaringai vertinama, nes šio proceso metu daugelis gyvūnų miršta arba gimsta sergantys. Geriausiai žinomas pavyzdys yra klonuota avis Dolly. Ši klonuota avis buvo genetiškai identiška motinai.

Nervinės ląstelės branduolys

Nervinės ląstelės (neuronai) yra galutinai diferencijuotos ląstelės. Priešingai nei kitose ląstelėse, jie nebegali dalytis. Tačiau neuronai turi galimybę atsinaujinti, o specifinis užduočių kartojimas („smegenų treniravimas“) padidina smegenų plastiškumą.

Ląstelės branduolys sėdi nervinės ląstelės ląstelės kūne (soma). Branduolio apvalkale yra mielinas, medžiaga, kuri atsiranda specialiai nervų sistemoje, ir turi tik mažesnę baltymų dalį nei kitos dvigubos membranos.

Informacijos priėmimas ir perdavimas elektrinių impulsų (veikimo potencialų) pavidalu yra svarbiausias neuronų uždavinys. Neuromediatoriai yra cheminiai pasiuntiniai, leidžiantys nervinėms ląstelėms bendrauti tarpusavyje. Ląstelės branduolys, būdamas neurono valdymo centru, pirmiausia reguliuoja įvairių pranešimų medžiagų gamybą ir atitinkamų receptorių ekspresiją.

Susiejus neuromediatorių su atitinkamu receptoriumi, atitinkamas poveikis perduodamas į nervinę ląstelę. Labai svarbu, kad nebūtų siųstuvui būdingo poveikio, o tik receptoriams būdingas poveikis. Tai reiškia, kad agento poveikis priklauso nuo receptoriaus.