Hücre, dünyadaki canlı organizmaların temel birimidir ve organel adı verilen karmaşık bir kimyasal yapı organizasyonuna sahiptir. Bunlar, bu makalede yapısını ve işlevlerini inceleyeceğimiz çekirdekçik içerir.
Ökaryotik çekirdeklerin özellikleri
Nükleer hücreler, karyoplazmadan daha yoğun olan ve nükleoli veya nükleoli adı verilen zar olmayan yuvarlak organeller içerir. 19. yüzyılda keşfedildiler. Şimdi, elektron mikroskobu sayesinde nükleoller tamamen incelendi. Neredeyse 20. yüzyılın 50'li yıllarına kadar, nükleollerin işlevleri belirlenmedi ve bilim adamları bu organeli daha çok mitoz sırasında kullanılan yedek maddelerin deposu olarak gördüler.
Modern araştırmalar, organoidin nükleoprotein yapısında granüller içerdiğini ortaya koydu. Ayrıca, biyokimyasal deneyler organelin büyük miktarda protein içerdiğini doğrulamıştır. Yüksek yoğunluğunu belirleyen onlardır. Proteinlere ek olarak, çekirdekçik RNA ve az miktarda DNA içerir.
Hücre döngüsü
İlginçtir ki, bir hücrenin yaşamında,dinlenme (faz arası) ve bölünme (mayoz - cinsiyette, mitoz - somatik hücrelerde), nükleoller kalıcı olarak korunmaz. Bu nedenle, interfazda, işlevleri genomun korunması ve protein sentezleyen organellerin oluşumu olan nükleoluslu çekirdek mutlaka mevcuttur. Hücre bölünmesinin başlangıcında, yani profazda, kaybolurlar ve sadece telofazın sonunda yeniden oluşurlar, bir sonraki bölünmeye veya apoptoz - ölümüne kadar hücrede kalırlar.
Nükleer düzenleyici
Geçen yüzyılın 30'larında bilim adamları, nükleol oluşumunun bazı kromozomların belirli bölümleri tarafından kontrol edildiğini buldular. Hücredeki nükleolusun yapısı ve işlevleri hakkında bilgi depolayan genleri içerirler. Nükleolar düzenleyicilerin sayısı ile organellerin kendileri arasında bir ilişki vardır. Örneğin, pençeli kurbağa karyotipinde iki nükleolar oluşturan kromozom içerir ve buna bağlı olarak somatik hücrelerinin çekirdeğinde iki nükleol bulunur.
Nükleolusun işlevleri ve varlığı, hücre bölünmesi ve ribozomların oluşumu ile yakından ilişkili olduğundan, organellerin kendileri son derece özelleşmiş beyin dokularında, kanda ve ayrıca bir blastomerin blastomerlerinde yoktur. zigot kırma.
Nükleol Amplifikasyonu
İnterfazın sentetik aşamasında, DNA kendini kopyalama ile birlikte, rRNA genlerinin sayısında aşırı bir replikasyon vardır. Nükleolün ana işlevleri ribozom üretimi olduğundan, RNA hakkında bilgi taşıyan DNA lokuslarının aşırı sentezi nedeniyle bu organellerin sayısı keskin bir şekilde artar. ile ilişkili olmayan nükleoproteinlerkromozomlar otonom olarak çalışmaya başlar. Sonuç olarak, çekirdekte, kendilerini çekirdekçik oluşturan kromozomlardan uzaklaştıran birçok çekirdekçik oluşur. Bu fenomene rRNA gen amplifikasyonu denir. Hücredeki nükleolusun fonksiyonlarını incelemeye devam ederken, en aktif sentezlerinin mayoz bölünmenin indirgeme bölümünün profazında meydana geldiğini ve bunun sonucunda birinci dereceden oositlerin birkaç yüz nükleol içerebileceğini not ediyoruz.
Embriyogenezin erken aşamalarında, yani ezme ve blastülasyonda, ana yapı malzemesi olan proteini sentezlemek için çok sayıda ribozoma ihtiyaç olduğu göz önüne alındığında, bu fenomenin biyolojik önemi açıkça ortaya çıkıyor. Amplifikasyon oldukça yaygın bir işlemdir; bitkilerin, böceklerin, amfibilerin, mayaların ve ayrıca bazı protistlerin oogenezinde meydana gelir.
Organelin histokimyasal bileşimi
Ökaryotik hücreler ve yapılarını incelemeye devam edelim ve yapısı ve işlevleri birbirine bağlı olan nükleolusu ele alalım. Üç tür öğe içerdiği tespit edilmiştir:
- Nucleonema (ipliksi oluşumlar). Heterojendirler ve fibriller ve topaklar içerirler. Hem bitki hem de hayvan hücrelerinin bir parçası olan nükleonemler, fibriler merkezler oluşturur. Nükleolusun sitokimyasal yapısı ve işlevleri ayrıca içinde bir matrisin varlığına bağlıdır - üçüncül yapının destekleyici protein moleküllerinden oluşan bir ağ.
- Vacuoles (hafif alanlar).
- Granüler granüller (nükleolinler).
Kimyasal analiz açısından, bu organel neredeyse tamamen RNA ve proteinden oluşur veDNA yalnızca çevresinde bulunur ve halka şeklinde bir yapı oluşturur - perinükleolar kromatin.
Yani, nükleolusun beş oluşumdan oluştuğunu belirledik: fibriller ve granüler merkezler, kromatin, protein retikulum ve yoğun bir fibriller bileşen.
Nükleoli türleri
Bu organellerin biyokimyasal yapısı, içinde bulundukları hücre tipine ve metabolizmalarının özelliklerine bağlıdır. 5 ana yapısal nükleol türü vardır. İlk - retiküler, en yaygın olanıdır ve bol miktarda yoğun fibriler malzeme, nükleoprotein topakları ve nükleon ile karakterize edilir. Nükleolar düzenleyicilerden gelen bilgileri yeniden yazma süreci çok aktiftir, bu nedenle fibriller merkezleri mikroskop görüş alanında çok az görülebilir.
Hücredeki nükleolusun ana işlevleri, protein sentezleyen organellerin oluşturulduğu ribozomal alt birimlerin sentezi olduğundan, retiküler tipte organizasyon hem bitki hem de hayvan hücrelerinde doğaldır. Halka şeklindeki nükleol tipi bağ dokusu hücrelerinde bulunur: rRNA genlerinin pratik olarak kopyalanmadığı lenfositler ve endoteliyositler. Artık nükleoller, normoblastlar ve enterositler gibi transkripsiyon yeteneğini tamamen kaybetmiş hücrelerde meydana gelir.
Ayrılmış türler, kanserojenler ve antibiyotiklerle zehirlenme yaşamış hücrelerde bulunur. Ve son olarak, nükleolusun kompakt tipi, birçok fibriler merkez ve az miktarda nükleol ile karakterize edilir.nükleonem.
Protein nükleolar matrisi
Çekirdeğin yapılarının iç yapısını incelemeye devam edelim ve nükleolusun hücre metabolizmasındaki fonksiyonlarının neler olduğunu belirleyelim. Bu organelin kuru kütlesinin yaklaşık %60'ının kromatini oluşturan proteinler, ribozomal partiküller ve ayrıca nükleolar proteinlerin kendileri tarafından açıklandığı bilinmektedir. Onlar üzerinde daha ayrıntılı olarak duralım. Proteinlerin bazıları işlemede yer alır - olgun ribozomal RNA oluşumu. Bunlar, rRNA molekülünün uçlarından fazladan üçlüleri çıkaran RNA polimeraz 1 ve nükleazı içerir. Fibrilarin proteini, yoğun fibriller bileşeninde bulunur ve nükleaz gibi işlemeyi gerçekleştirir. Diğer bir protein ise nükleolindir. Fibrilarin ile birlikte, nükleollerin PFC ve FC'sinde ve mitoz profaz kromozomlarının nükleolar düzenleyicilerinde bulunur.
Nükleofosin gibi bir polipeptit granüler bölgede ve yoğun fibriler bileşende bulunur, 40 S ve 60 S alt birimlerinden ribozomların oluşumunda rol oynar.
Çekirdek kemiğinin işlevi nedir
Ribozomal RNA sentezi, nükleolusun gerçekleştirmesi gereken ana görevdir. Bu sırada, RNA polimeraz enziminin katılımıyla yüzeyinde (yani fibriller merkezlerinde) transkripsiyon meydana gelir. Bu nükleolar düzenleyicide, ribonükleoprotein globülleri adı verilen yüzlerce pre-ribozom sentezlenir. Karyoplazmayı nükleer gözeneklerden terk eden ve hücrenin sitoplazmasına ulaşan ribozomal alt birimler oluştururlar. 40S küçük alt birimi, haberci RNA'ya ve ancak o zaman onlara bağlanır40S büyük alt birimi takılıdır. Hücresel proteinlerin sentezi olan çeviriyi gerçekleştirebilen olgun bir ribozom oluşur.
Bu yazıda bitki ve hayvan hücrelerinde nükleolusun yapısını ve işlevlerini inceledik.
