Hücre çekirdeği onun en önemli organeli, kalıtsal bilgilerin depolandığı ve çoğ altıldığı yerdir. Bu, işlevleri ökaryotların yaşamı için çok önemli olan hücrenin %10-40'ını kaplayan bir zar yapısıdır. Ancak çekirdek bulunmasa da kalıtsal bilgilerin gerçekleşmesi mümkündür. Bu sürecin bir örneği, bakteri hücrelerinin hayati aktivitesidir. Bununla birlikte, çekirdeğin yapısal özellikleri ve amacı çok hücreli bir organizma için çok önemlidir.
Çekirdeğin hücredeki yeri ve yapısı
Çekirdek sitoplazmanın kalınlığında bulunur ve pürüzlü ve pürüzsüz endoplazmik retikulum ile doğrudan temas halindedir. Aralarında perinükleer boşluk olan iki zarla çevrilidir. Çekirdeğin içinde bir matris, kromatin ve biraz çekirdekçik bulunur.
Bazı olgun insan hücrelerinin çekirdeği yoktur, diğerleri ise aktivitesinin şiddetli inhibisyonu koşulları altında işlev görür. Genel olarak, çekirdeğin yapısı (şema), nükleoplazmada sabitlenmiş kromatin ve nükleol içeren hücreden bir karyolemma ile sınırlı bir nükleer boşluk olarak sunulur.nükleer matris.
Karyolemmanın yapısı
Çekirdek hücresini incelemenin rahatlığı için, ikincisi diğer kabarcıklardan gelen kabuklarla sınırlı kabarcıklar olarak algılanmalıdır. Çekirdek, hücrenin kalınlığında bulunan kalıtsal bilgileri içeren bir baloncuktur. Sitoplazmasından iki katmanlı bir lipid membran ile korunur. Çekirdeğin kabuğunun yapısı hücre zarına benzer. Aslında, yalnızca katmanların adı ve sayısı ile ayırt edilirler. Bütün bunlar olmadan, yapı ve işlev olarak aynıdırlar.
Karyolemmanın (nükleer membran) yapısı iki katmanlıdır: iki lipid katmanından oluşur. Karyolemmanın dış bilipid tabakası, hücre endoplazmasının kaba retikulumu ile doğrudan temas halindedir. İç karyolemma - çekirdeğin içeriği ile. Dış ve iç karyomembran arasında perinükleer bir boşluk vardır. Görünüşe göre, elektrostatik olaylar nedeniyle oluşmuştu - gliserol kalıntıları alanlarının itilmesi.
Nükleer zarın işlevi, çekirdeği sitoplazmadan ayıran mekanik bir bariyer oluşturmaktır. Çekirdeğin iç zarı, toplu yapıyı destekleyen bir protein molekülleri zinciri olan nükleer matris için bir sabitleme alanı görevi görür. İki nükleer zarda özel gözenekler vardır: haberci RNA, sitoplazmaya onlardan ribozomlara girer. Çekirdeğin tam kalınlığında birkaç çekirdekçik ve kromatin vardır.
Nükleoplazmanın iç yapısı
Çekirdeğin yapısının özellikleri, onu hücrenin kendisiyle karşılaştırmamızı sağlar. Çekirdeğin içinde ayrıca özel bir ortam (nükleoplazma) vardır.bir jel-sol, kolloidal bir protein çözeltisi ile temsil edilir. İçinde fibriler proteinlerle temsil edilen bir nükleoskeleton (matris) vardır. Temel fark, yalnızca çekirdekte ağırlıklı olarak asidik proteinlerin bulunması gerçeğinde yatmaktadır. Görünüşe göre, nükleik asitlerin kimyasal özelliklerini ve biyokimyasal reaksiyonların oluşumunu korumak için çevrenin böyle bir reaksiyonuna ihtiyaç vardır.
Çekirdek
Hücre çekirdeğinin yapısı çekirdekçik olmadan tamamlanamaz. Olgunlaşma aşamasında olan spiralize bir ribozomal RNA'dır. Daha sonra ondan bir ribozom elde edilecektir - protein sentezi için gerekli bir organel. Nükleolusun yapısında iki bileşen ayırt edilir: fibriller ve küresel. Yalnızca elektron mikroskobuyla farklılık gösterirler ve kendi zarlarına sahip değildirler.
Fibriler bileşen nükleolusun merkezindedir. Ribozomal alt birimlerin birleştirileceği bir ribozomal tip RNA dizisidir. Çekirdeği (yapı ve işlevler) düşünürsek, daha sonra onlardan granüler bir bileşenin oluşturulacağı açıktır. Bunlar, gelişimlerinin sonraki aşamalarında olan aynı olgunlaşan ribozomal alt birimlerdir. Yakında ribozomları oluştururlar. Karyolemmanın nükleer gözenekleri yoluyla nükleoplazmadan çıkarılırlar ve kaba endoplazmik retikulumun zarına girerler.
Kromatin ve kromozomlar
Hücre çekirdeğinin yapısı ve işlevleri organik olarak birbirine bağlıdır: yalnızca kalıtsal bilgileri depolamak ve çoğ altmak için gereken yapılar vardır. Karyoiskelet de var(çekirdek matrisi), işlevi organelin şeklini korumaktır. Ancak çekirdeğin en önemli bileşeni kromatindir. Bunlar, çeşitli gen gruplarının dosya dolapları rolünü oynayan kromozomlardır.
Kromatin, bir nükleik aside (RNA veya DNA) bağlı dörtlü bir yapıya sahip bir polipeptidden oluşan karmaşık bir proteindir. Kromatin ayrıca bakteriyel plazmitlerde de bulunur. Kromatinin toplam ağırlığının neredeyse dörtte biri, kalıtsal bilgilerin "paketlenmesinden" sorumlu proteinler olan histonlardan oluşur. Yapının bu özelliği biyokimya ve biyoloji tarafından incelenir. Çekirdeğin yapısı, kromatin ve onun spiralleşmesini ve despiralizasyonunu değiştiren süreçlerin varlığı nedeniyle tam olarak karmaşıktır.
Histonların varlığı, DNA zincirini küçük bir yerde, hücre çekirdeğinde yoğunlaştırmayı ve tamamlamayı mümkün kılar. Bu şu şekilde gerçekleşir: histonlar, boncuklar gibi bir yapı olan nükleozomları oluşturur. H2B, H3, H2A ve H4 başlıca histon proteinleridir. Nükleozom, sunulan histonların her birinin dört çiftinden oluşur. Aynı zamanda, histon H1 bir bağlayıcıdır: nükleozoma giriş bölgesindeki DNA ile ilişkilidir. DNA paketlemesi, lineer bir molekülün 8 histon yapılı proteinin etrafına "sarılması" sonucunda oluşur.
Yukarıda şeması verilen çekirdeğin yapısı, DNA'nın histonlar üzerinde tamamlanmış solenoid benzeri bir yapısının varlığını düşündürür. Bu konglomeranın kalınlığı yaklaşık 30 nm'dir. Aynı zamanda, daha az yer kaplamak ve daha az maruz kalmak için yapı daha da sıkıştırılabilir.hücrenin ömrü boyunca kaçınılmaz olarak meydana gelen mekanik hasar.
Kromatin fraksiyonları
Hücre çekirdeğinin yapısı, yapısı ve işlevleri, kromatin spiralizasyonu ve despiralizasyonunun dinamik süreçlerini sürdürmeye sabitlenmiştir. Bu nedenle, iki ana fraksiyonu vardır: kuvvetli spiralleştirilmiş (heterokromatin) ve hafif spiralleştirilmiş (ökromatin). Hem yapısal hem de işlevsel olarak ayrılırlar. Heterokromatinde DNA, herhangi bir etkiden iyi korunur ve kopyalanamaz. Ökromatin daha az korunur, ancak genler protein sentezi için kopyalanabilir. Çoğu zaman, heterokromatin ve ökromatinin bölümleri tüm kromozomun uzunluğu boyunca değişir.
Kromozomlar
Yapı ve işlevleri bu yayında açıklanan hücre çekirdeği, kromozomlar içerir. Işık mikroskobu altında görülebilen karmaşık ve kompakt bir şekilde paketlenmiş bir kromatindir. Bununla birlikte, bu yalnızca bir hücrenin mitotik veya mayotik bölünme aşamasında cam slayt üzerinde yer alması durumunda mümkündür. Aşamalardan biri, kromatinin kromozom oluşumu ile spiralleşmesidir. Yapıları son derece basittir: kromozomun bir telomeri ve iki kolu vardır. Aynı türden her çok hücreli organizma aynı çekirdek yapısına sahiptir. Onun kromozom seti tablosu da benzer.
Çekirdek işlevlerinin uygulanması
Çekirdek yapısının temel özellikleri, belirli işlevlerin performansı ve bunları kontrol etme ihtiyacı ile ilgilidir. Çekirdek, kalıtsal bilgi deposu rolünü oynar, yani bir tür dosya dolabıdır.hücrede sentezlenebilen tüm proteinlerin amino asitlerinin yazılı dizileri. Bu, bir hücrenin herhangi bir işlevi yerine getirebilmesi için, yapısı gende kodlanmış bir proteini sentezlemesi gerektiği anlamına gelir.
Çekirdeğin hangi proteinin doğru zamanda sentezlenmesi gerektiğini "anlaması" için, bir dış (zar) ve iç reseptör sistemi vardır. Onlardan gelen bilgiler moleküler vericiler aracılığıyla çekirdeğe gelir. Çoğu zaman bu, adenilat siklaz mekanizması aracılığıyla gerçekleştirilir. Hormonlar (adrenalin, norepinefrin) ve hidrofilik yapıya sahip bazı ilaçlar bu şekilde hücreye etki eder.
İkinci bilgi aktarımı mekanizması içseldir. Lipofilik moleküllerin - kortikosteroidlerin özelliğidir. Bu madde hücrenin bilipid zarına nüfuz eder ve reseptörü ile etkileşime girdiği çekirdeğe gider. Hücre zarı (adenilat siklaz mekanizması) veya karyolemma üzerinde bulunan reseptör komplekslerinin aktivasyonu sonucunda belirli bir genin aktivasyon reaksiyonu tetiklenir. Çoğ altır, temelinde haberci RNA inşa edilir. Daha sonra, ikincisinin yapısına göre, belirli bir işlevi yerine getiren bir protein sentezlenir.
Çok hücreli organizmaların çekirdeği
Çok hücreli bir organizmada, çekirdeğin yapısal özellikleri tek hücreli olanla aynıdır. Bazı nüanslar olmasına rağmen. İlk olarak, çok hücrelilik, bir dizi hücrenin kendi özel işlevine (veya birkaçına) sahip olacağı anlamına gelir. Bu, bazı genlerin her zaman olacağı anlamına gelir.diğerleri etkin değilken despiralize edildi.
Örneğin, yağ dokusu hücrelerinde protein sentezi inaktif olacaktır ve bu nedenle kromatinin çoğu spiralleşir. Ve hücrelerde, örneğin pankreasın ekzokrin kısmı, protein biyosentezi süreçleri devam etmektedir. Bu nedenle, kromatinleri despiralize edilir. Genleri en sık çoğ altılan alanlarda. Aynı zamanda önemli bir özellik de önemlidir: Bir organizmanın tüm hücrelerinin kromozom seti aynıdır. Sadece dokulardaki işlevlerin farklılaşması nedeniyle, bazıları işten kapatılırken, diğerleri diğerlerinden daha sık despiralize edilir.
Vücudun nükleer hücreleri
Çekirdeğinin yapısal özellikleri dikkate alınmayan hücreler vardır, çünkü yaşamsal aktiviteleri sonucunda ya işlevini engellerler ya da tamamen ondan kurtulurlar. En basit örnek kırmızı kan hücreleridir. Bunlar, çekirdeği sadece hemoglobin sentezlendiğinde gelişimin erken aşamalarında bulunan kan hücreleridir. Oksijen taşımaya yetecek kadar olduğu anda, oksijen taşınmasına müdahale etmeden kolaylaştırmak için çekirdek hücreden çıkarılır.
Genel anlamda, bir eritrosit, hemoglobinle dolu sitoplazmik bir kesedir. Benzer bir yapı, yağ hücrelerinin karakteristiğidir. Adipositlerin hücre çekirdeğinin yapısı son derece basitleştirilmiştir, azalır ve zara kayar ve protein sentezi süreçleri maksimum düzeyde engellenir. Bu hücreler aynı zamanda yağla dolu "torbalara" da benzer, ancak elbette çeşitliiçlerinde eritrositlerden biraz daha fazla biyokimyasal reaksiyon vardır. Trombositler de çekirdeğe sahip değildir, ancak tam teşekküllü hücreler olarak kabul edilmemelidirler. Bunlar, hemostaz süreçlerinin uygulanması için gerekli hücre parçalarıdır.
