El nucli de la cèl·lula i la seva funció

Estructura i funció de la cèl·lula en el procés de l'evolució, pateix una sèrie de canvis. L'aparició de nous orgànuls precedits pels canvis en l'atmosfera i litosfera planeta jove. Una de les principals adquisicions va ser el nucli de la cèl·lula. Els organismes eucariotes han rebut, a causa de la presència d'orgànuls aïllats, avantatges significatius sobre els procariotes i ràpidament va arribar a dominar.

El nucli de la cèl·lula, l'estructura i funcions dels quals són lleugerament diferents en diferents teixits i òrgans, millorar la qualitat de la biosíntesi d'ARN i la transferència de la informació genètica.

origen

Fins ara, hi ha dos principals hipòtesis sobre la formació d'una cèl·lula eucariota. Segons la teoria dels orgànuls simbiòtiques (per exemple, mitocondris o flagels) van ser una vegada certs organismes procariotes. Els avantpassats dels moderns eucariotes els va empassar. Com a resultat, un organisme simbiòtica.

Així doncs, el nucli format com a resultat de la porció sortint cap a dins de la citoplasmàtica de la membrana. Que era necessari en el camí de l'adquisició d'una nova forma de desenvolupament de la nutrició cel·lular, fagocitosi. La captura dels aliments va ser acompanyat per un augment en el grau de mobilitat del citoplasma. Genofory representar el material genètic de la cèl·lula procariota i s'adhereix a les parets, que caigui en la forta zona de "flux" i la protecció necessària. Com a resultat, es va formar una porció profunda de la invaginació de la membrana que conté genofory adjunt. Aquesta hipòtesi es va demostrar pel fet que la pell del nucli està inextricablement lligat a la membrana citoplasmàtica de les cèl·lules.

Hi ha una altra versió dels fets. D'acord amb la hipòtesi viral de l'origen del nucli, que es va formar com a resultat de la infecció de les cèl·lules de l'antiga Archaea. Es va infiltrar virus d'ADN i, finalment, va aconseguir un control complet sobre els processos vitals. Els científics consideren que aquesta teoria molt més resultat correcte d'arguments al seu favor. No obstant això, fins ara no hi ha evidència concloent per a cap de les hipòtesis existents.

Un o més

La major part de la cèl·lula eucariota moderna té un nucli. El gran nombre conté només un de tals orgànul. Hi ha, però, i les cèl·lules que han perdut el nucli a causa d'algunes de les característiques funcionals. Aquests inclouen, per exemple, les cèl·lules vermelles de la sang. També hi ha dues cèl·lules (ciliats) i fins i tot múltiples nuclis.

L'estructura del nucli de la cèl·lula

Independentment de les característiques de l'organisme, l'estructura del nucli es caracteritza per un conjunt d'orgànuls típics. Des de l'espai cel·lular interna està dividit per una membrana doble. La seva capa interna i externa en alguns llocs es fonen, formant els porus. La seva funció és l'intercanvi de substàncies entre el citoplasma i el nucli.

orgànuls karyoplasm espai està ple, també anomenat el suc nuclear o nucleoplasma. Es troba la cromatina i el nuclèol. De vegades, l'últim d'aquests orgànuls del nucli de la cèl·lula no està present en una sola còpia. Alguns dels organismes nuclèols, per contra, no.

membrana

L'embolcall nuclear està formada per un lípid i consta de dues capes: l'exterior i la interior. De fet, és la mateixa membrana cel·lular. El nucli es comunica amb els canals del reticle endoplasmàtic a través de l'espai perinuclear i una cavitat formada per dues capes d'embolcall.

La membrana exterior i interior tenen les seves pròpies característiques en l'estructura, però en general són bastant similars.

Més proper al citoplasma

La capa exterior passa a la membrana del reticle endoplasmàtic. La seva principal diferència d'aquest últim - una concentració substancialment més gran de proteïna en l'estructura. La membrana està en contacte directe amb el citoplasma de les cèl·lules, recobert amb una capa a l'exterior dels ribosomes. A l'interior de la membrana està connectat a nombrosos porus, és un relativament grans complexos de proteïnes.

La capa interna

Orientació en la membrana nucli de la cèl·lula en comparació amb l'exterior, llisa, no coberts pels ribosomes. Limita karyoplasm. Un tret característic de la membrana interna - làmines nuclears revestiment capa del seu costat en contacte amb el nucleoplasma. Aquesta estructura de la proteïna específica suporta forma de petxina, participa en la regulació de l'expressió gènica i contribueix a la unió de la cromatina a la membrana nuclear.

metabolisme

La interacció del nucli i el citoplasma a través dels porus nuclears. Són estructures bastant complexes formades per 30 proteïnes. El nombre de porus en un nucli pot ser diferent. Depèn del tipus de cèl·lula, òrgan i el cos. Per exemple, en els éssers humans el nucli de la cèl·lula pot tenir del 3 al 5 mil de llargada alguns granota es tracta de 50.000.

La llar té una funció - l'intercanvi de substàncies entre el nucli i la resta de l'espai cel·lular. Algunes molècules penetren en els porus de forma passiva, sense cap aportació d'energia addicional. Tenen una grandària petita. El transport de molècules grans i complexos supramoleculars requereix una certa quantitat d'energia de flux.

Karyoplasm de la cèl·lula obtenir sintetitza en el nucli, les molècules d'ARN. En la direcció oposada es transporta proteïnes necessàries per als processos de intranucleares.

nucleoplasma

suc nuclear és una solució col·loïdal de les proteïnes. És shell nucli limitat i envolta la cromatina i nuclèol. Nucleoplasma - líquid viscós en què es dissolen diverses substàncies. Aquests inclouen nucleòtids i enzims. La primera essencial per a la síntesi d'ADN. Les enzims implicats en la transcripció, així com la reparació i la replicació de l'ADN.

L'estructura del suc nuclear varia depenent de l'estat de la cèl·lula. Els seus dos - estacionari i es produeix durant la divisió. La primera característica de la interfase (el temps entre divisions). En aquest cas, la saba nuclear diferent distribució uniforme dels àcids nucleics i molècules d'ADN no estructurats. Durant aquest període, no és el material hereditari en forma de cromatina. La divisió del nucli cel·lular s'acompanya d'una transformació de la cromatina en els cromosomes. En aquest temps varia estructura karyoplasm: material genètic adquireix certa estructura, embolcall nuclear es trenca, i es barreja amb citoplasma karyoplasm.

cromosoma

Les principals funcions de les estructures de nucleoproteína convertits en el moment de la divisió de la cromatina - emmagatzematge, venda i transferència d'informació genètica, que conté el nucli de la cèl·lula. Els cromosomes es caracteritzen per una forma particular: dividit en parts o les espatlles de constricció principal, també anomenat tselomeroy. D'acord a la seva ubicació hi ha tres tipus de cromosomes:

• o acrocéntrico en forma de barra: es caracteritzen mitjançant la col·locació de tselomery gairebé al final, una espatlla resulta molt poc;
• raznoplechie o submetacéntrico posseeixen espatlles de longitud desigual;
• L-igual o metacèntrica.

El conjunt de cromosomes en la cèl·lula anomenada cariotip. Cada tipus es fixa. Per tant diferents cèl·lules d'un organisme poden contenir un diploide (doble) o conjunt haploide (single). La primera forma de realització és característica de les cèl·lules somàtiques, generalment componen el cos. joc haploide - el privilegi de cèl·lules sexuals. Les cèl·lules somàtiques humanes contenen 46 cromosomes, el sexe - 23.

diploide de cromosomes establir parell. estructura de nucleoproteína idèntiques incloses en un parell, s'anomenen al·lels. Tenen la mateixa estructura i fan la mateixa funció.

unitat estructural de cromosomes és el gen. Representa un segment que codifica l'ADN per a una proteïna particular.

endosoma

El nucli de la cèl·lula en té un orgànuls més - és el nuclèol. No se separa de la membrana karyoplasm, però és fàcil de veure, mentre que l'estudi de les cèl·lules sota un microscopi. Alguns grans poden tenir múltiples nuclèols. Hi ha aquells en els quals aquests orgànuls estan absents del tot.

La forma del nucli s'assembla a una esfera, té una mida bastant petit. Es compon de diverses proteïnes. La funció principal del nuclèol - síntesi d'ARN ribosomal, i ribosomes si mateixos. Són necessaris per a la creació de les cadenes de polipèptids. Els nuclèols es formen al voltant de regions específiques del genoma. Es diuen organitzador nucleolar. Conté gens d'ARN ribosomal. Nuclèol, entre altres coses, és el lloc amb la major concentració de proteïna en la cèl·lula. Part de les proteïnes necessàries per a realitzar les funcions dels orgànuls.

Com a part de la nuclèol són dos components: granular i fibril·lar. La primera és una subunitat ribosomal maduració. Es porta a terme al centre fibril·lar síntesi d'ARN ribosomal. component granular envolta fibril·lar situat al centre del nuclèol.

El nucli de la cèl·lula i la seva funció

El paper exercit pel nucli, està indissolublement lligada a la seva estructura. Les estructures internes orgànul implementen conjuntament els processos més importants en la cèl·lula. Aquí es troba la informació genètica que determina l'estructura i funció de la cèl·lula. El nucli és responsable de l'emmagatzematge i transmissió de la informació genètica, es porta a terme durant la mitosi i la meiosi. En el primer cas la cel filla rep un conjunt idèntic de gens dels pares. Com a resultat de les cèl·lules germinals meiòtiques es formen amb un conjunt haploide de cromosomes.

Una altra característica no menys important, és el nucli - la regulació dels processos intracel·lulars. Es porta a terme mitjançant el control de la síntesi de proteïnes responsables de l'estructura i funció dels components cel·lulars.

Efecte sobre la síntesi de proteïnes és una altra expressió. processos de control bàsics dins de la cèl·lula, que combina tots els orgànuls en un únic sistema amb un mecanisme que funcioni bé. Els fracassos en que generalment condueixen a la mort cel·lular.

Finalment, el nucli és el lloc de síntesi de subunitats de ribosomes, que són responsables de la formació dels mateixos aminoàcids de la proteïna. Els ribosomes són essencials en el procés de transcripció.

cèl·lula eucariota és una estructura més perfecta que procariota. L'aparició dels orgànuls amb la seva pròpia membrana augmentar l'eficiència dels processos intracel·lulars. La formació d'un nucli envoltat per una membrana lipídica, juga un paper molt important en aquesta evolució. Protecció de la membrana de la informació genètica va permetre dominar els antics organismes unicel·lulars a noves formes de vida. Entre ells es trobava la fagocitosi, que és una de les versions que ha donat lloc a un organisme simbiòtic, que més tard es va convertir en l'antecessor de la cèl·lula eucariota moderna amb tots els seus orgànuls característics. El nucli de la cèl·lula, l'estructura i funció de noves estructures permesos per utilitzar l'oxigen en el metabolisme. El resultat va ser un canvi radical en la biosfera de la Terra, que va establir les bases per a la formació i el desenvolupament de dels organismes multicel·lulars. Avui dia, els organismes eucariotes, que inclouen persones, dominen el planeta, i res fa presagiar canvis en aquest sentit.