מאפיינים של מבנה גרעיני. המבנה והתפקוד של גרעין התא

גרעין התא - אברון שלה הכי חשוב, המקום של אחסון והעתקת מידע גנטי. מבנה קרום זה, אשר תופס 10-40% של התאים, אשר תפקידיו חשובים מאוד בחיי אאוקריוטים. עם זאת, גם ללא הנוכחות של מידע גנטי בליבת יישום אפשרי. דוגמה של תהליך זה היא היכולת לחיות תאים חיידקיים. עם זאת, התכונות המבניות של הגרעין ומטרתו חשובה מאוד עבור אורגניזם רב-תאי.

מיקום של הגרעין בתא והמבנה שלה

הגרעין ממוקם עמוק בתוך הציטופלסמה לבין במגע ישיר עם גס וחלק reticulum endoplasmic. הוא מוקף בשתי ממברנות, מופרדים ברווח perinuclear. בתוך מטריקס הקרנל הוא ההווה, כמות מסוימת של הכרומטין nucleoli.

כמה תאים שמהם מתפתחת שורה ארוכה אין גרעינים, ואחרים פועלים תחת דיכוי חמור של פעילותה. באופן כללי, את מבנה הגרעין (Scheme) מיוצג החלל הגרעיני מתוחם karyotheca מתאי המכיל nucleoli ו הכרומטין, קבוע המטריצה הגרעינית nucleoplasm.

מבנה karyotheca

לנוחיות של תאי הליבה, האחרון צריכים להיראות כמו בועות, מוגבל קונכיות מן הבועות האחרות. Core - זה בקבוק של מידע גנטי עובי התא. מ הציטופלסמה שלו כשסוכך קרום שומני bilayer. מעטפת המבנה Core דומה קרום התא. למעשה, הם נבדלים רק את השם ואת מספר שכבות. בלי כל אלה, הם זהים במבנה ותפקוד.

מבנה karyotheca (קרום גרעין) דו שכבתי: זה מורכב משתי שכבות שומנים. Bilipidny karyotheca שכבה חיצונית ישירות מגעי תאי reticulum endoplasmic המחוספסים. karyotheca פנימי - עם תוכן הליבה. בין kariomembranoy החיצונית והפנימית מרחב perinuclear קיים. ככל הנראה, זה נוצר עקב תופעות אלקטרוסטטיות - דחיית מגרשי שאריות גליצרול.

הפונקציה של קרום הגרעין היא ליצור מחסום מכני בין הגרעין לבין הציטופלסמה. הגרעין הפנימי הוא מטריצה גרעיני קיבוע הממברנה מקום - מולקולות חלבון שרשרת התומכים המבנה התלת-ממדי. שתי ממברנות הגרעין יש נקבוביות מיוחדות: דרך אל הריבוזומים עלי RNA השליח בציטופלסמה. באותו עובי מאוד הליבה כמה nucleoli ו הכרומטין.

המבנה הפנימי של nucleoplasm

מאפיינים של מבנה גרעין מאפשרים לנו להשוות אותו עם התא. בתוך הגרעין הוא גם הווה סביבה מיוחדת (nucleoplasm) שהגישה סול ג, לחלבוני פתרון קולואידים. בפנים יש nucleoskeleton (מטריקס), המיוצגת על ידי חלבונים סיביים. ההבדל העיקרי מורכב רק כי החלבונים חומצי נמצאים בעיקר בגרעין. ככל הנראה, כאלה בסביבת תגובה צריכה לשמר את התכונות הכימיות של חומצות גרעין תגובות ביוכימיות.

אנדוזום

המבנה של גרעין התא לא יכול להסתיים בלי nucleoli. Im הוא RNA ריבוזומלי הסליל, הנמצא בשלב ההבשלה. מאוחר יותר, ממנה לקבל הריבוזום - אברון הדרושים לסינתזת חלבונים. לגרעין מבודד יש מבנה שני מרכיבים: סיבים כדוריים. הם נבדלים רק על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים, ואין להם ממברנות שלהם.

רכיב סִיבִי ממוקם במרכז nucleolus. הוא מייצג סוג של גדיל RNA ריבוזומלי, אשר יגבו למקטע ריבוזומלי. אם ניקח בחשבון את הליבה (מבנה ותפקוד), ברור כי מרכיב פרטני אחת יוקם מאוחר. אלה הם אותם למקטע ריבוזומלי התבגרות, אשר נמצאים בשלבים מאוחרים יותר של ההתפתחות שלה. ריבוזומים אלה נוצרים בקרוב. הם מוסרים nucleoplasm דרך karyotheca נקבוביות הגרעין וליפול על הממברנה של reticulum endoplasmic מחוספס.

הכרומטין כרומוזומים

מבנה ותפקוד של גרעין תאים המקושרים באופן אורגני: הוא מקיים רק אלה מבנים הדרושים לאחסון והרבייה של מידע גנטי. כמו כן יש karioskelet (ליבת מטריקס) שתפקיד היא לשמור על אברונים צורה. עם זאת, המרכיב החשוב ביותר הוא הגרעין הכרומטין. כרומוזום זה, משחק את התפקיד של בכרטסות של קבוצות שונות של גנים.

הכרומטין הוא חלבון מורכב הכולל המבנה הרביעון של פוליפפטיד מצמיד את חומצות גרעין (RNA או DNA). פלסמידים הכרומטין חיידקים גם בהווה. כמעט רבע היסטונים הכרומטין עד המשקל הכולל - חלבונים אחראים על "אריזה" של מידע גנטי. תכונה זו של מחקרי הביוכימיה והביולוגיה. המבנה מורכב הליבה דווקא בגלל הנוכחות של הכרומטין ומעבדת אותו לסירוגין spiralization ומתעקל.

הנוכחות של היסטון מאפשרת לדחוס ולהשלים גדיל של דנ"א במקום קטן - בגרעין התא. זו מתרחשת באופן הבא: היסטונים להקים נוקלאוזום, אשר הינם גופים כגון חרוזים. H2B, H3, H4 ו H2A - אלה הם חלבוני היסטון העיקריים. הנוקלאוזום שיצר ארבעה זוגות של כל היסטונים שהוצגו. לפיכך היסטון H1 הוא מקשר, אלא הוא מקושר ל- DNA באתר של דואר הרשום הנוקלאוזום. אריזת DNA היא התוצאה של "פירוק" מבנה חלבון היסטון מולקולת 8 ליניארי.

מבנה הגרעין, ערכה אשר מוצג לעיל מניח מבנה ה- DNA solenoidpodobnoy מצויד על היסטונים. העובי של הקונצרן הוא כ 30 ננומטר. המבנה עשוי להיות מרוכז נוסף לכבוש פחות מקום ופחות חשוף לניזק מכאני בהכרח המתרחשים במהלך חיים בתא.

שברי הכרומטין

המבנה, המבנה והתפקוד של גרעין התא נצמד לאותו סליל תהליכי התמיכה דינמיים ומתעקל של הכרומטין. מאחר שקיימים שני שברים עיקריים שלה: הרבה הסליל (heterochromatin) ו malospiralizovannaya (euchromatin). הם מחולקים הן מבחינה מבנית והן מבחינה תפקודית. בשנת DNA heterochromatin מוגן היטב מפני כל השפעה ואי אפשר תומללו. Euchromatin להגן על החלש, אבל יכול להיות מוכפל גנים לסינתזת חלבונים. לרוב האתרים של heterochromatin ו euchromatin הם לסירוגין לאורך כל אורכו של הכרומוזום.

כרומוזום

בגרעין התא, המבנה והפונקציות אשר מתוארים בפרסום זה מהווים כרומוזום. זהו הכרומטין מורכבת ודחוס כי ניתן לראות תחת מיקרוסקופ אור. עם זאת, זה אפשרי רק אם את השקופית ממוקמת על התא בשלב המיטוטי או חלוקת meiotic. אחד השלבים הוא סליל של הכרומטין ליצירת כרומוזומים. המבנה שלהם הוא מאוד פשוט: כרומוזום יש הטלומרים ושתי זרועות. כל אורגניזם רב-תאיים של מין אחד על אותו המבנה של הגרעין. הכרומוזומים בטבלה הוא גם דומה.

יישום פונקציות הליבה

המאפיינים העיקריים של הליבה של המבנה הקשורים ליישום פונקציות מסוימות והצורך לשלוט בהם. הגרעין מהווה כמאגר של מידע גנטי, כי הוא סוג של קובץ עם הקליטו את כל רצפי החומצות האמיניות של חלבונים אשר מסונתזים בתא. זה אומר לביצוע פונקציה, התא חייב לסנתז מבנה החלבון המקודד בגן.

מנעוריו "מבין" מה חלבון ספציפי להיות מסונתז בזמן הנכון, קיימת מערכת של (ממברנה) החיצונית קולטנים פנימי. מידע על אותם מסופק על הליבה באמצעות משדרים מולקולריים. לרוב זה נעשה באמצעות מנגנון cyclase adenylate. מכיוון שתאים נחשפים הורמונים (אפינפרין, נוראפינפרין), ועוד כמה תרופות בעלות מבנה הידרופילי.

מנגנון תמסורת המידע שני הוא פנימי. הוא מוזר מולקולות lipophilic - קורטיקוסטרואידים. חומר זה bilipidnuyu חודר את קרום התא, והוא מופנה לגרעין, שם הוא מקיים אינטראקציה עם קולטן שלה. כתוצאה ההפעלה של המתחם קולטן הממוקם על קרום התא (מנגנון cyclase adenylate) או karyotheca, מתחילה להיווצר התגובה ההפעלה של גן מסוים. זה משכפל, RNA שליח בנוי על בסיסה. מאוחר יותר, בהתאם למבנה החלבון המסונתז האחרון המבצע פונקציה.

ליבת יצורים רב-תאיים

במבנה ליבה תאי אורגניזם מסוים זהה כמו חד-תאי. אמנם יש כמה ניואנסים. ראשית, רב-תאיים מרמזים כי התפקיד הספציפי משלו (או יותר) יודגש מספר תאים. משמעות הדבר היא כי חלק מהגנים הם לצמיתות despiralizovany, בעוד שאחרים נמצאים במצב לא פעיל.

לדוגמא, התאים של סינתזת חלבון שומן ברקמות ילכו פעילים, ולכן רוב הכרומטין spiralized. וגם תאים, למשל, תהליכי biosynthetic חלבון לבלב אקסוקרינית להמשיך ברציפות. בגלל despiralizovan הכרומטין שלהם. באזורים אלה, הגנים הם משוכפלים לעתים קרובות יותר. בשנת תכונת מפתח חשובה זו: סט כרומוזום של כל תאי הגוף הוא זהה. רק בגלל הבידול של פונקציות ברקמות של חלק מהם חופש מהעבודה, ועוד ביותר dispiralized אחרים.

תאים ללא גרעין של הגוף

ישנם תאים, אשר הם המאפיינים המבניים של הקרנל לא יכול להיחשב כי הם תוצאה של החיים שלהם או לעכב את תפקידו, או לגמרי להיפטר ממנו. הדוגמא הפשוטה ביותר - תאי דם אדומים. תאי הדם הזה, הגרעין שממנו בהווה רק בשלבים המוקדמים של הפיתוח, כאשר מסונתז המוגלובין. לאחר וכמותו מספיקה להעברת החמצן, הגרעין יוסר התאים, על מנת להקל על התחבורה שלה לא מפריעה חמצן.

בצורתו הכללית היא שקית כדורית ציטופלסמית מלאת המוגלובין. מבנה דומה מאפיינת גם את תאי השומן. מבנה תא adipocyte גרעין פשוט מאוד, זה מקטין את המשמרות אל הממברנה, ותהליכי סינתזת חלבון מעוכבים מקסימאלי. תאים אלה הם גם מזכירים "שקיות" מלאות שומן, אם כי, כמובן, מגוון של תגובות ביוכימיות מעט גדול יותר כדורי דם אדום. טסיות גם אין גרעין, אבל הם לא צריכים להיחשב תאים מן המניין. תא זה שברי דרושים ליישום התהליך המוסטאסיס.