Nüvənin strukturunun xüsusiyyətləri. Hüceyrənin nüvəsinin strukturu və funksiyaları

Hüceyrənin nüvəsidir, ən əhəmiyyətli organelle, irsi məlumatın saxlanılması və bərpası yeri. Bu ökaryotların həyatı üçün çox vacib olan hüceyrələrin 10-40% -ni tutan membran quruluşudur. Lakin, bir çekirdek olmasa da irsi məlumatların həyata keçirilməsi mümkündür. Bu prosesin bir nümunəsi bakterial hüceyrələrin həyati fəaliyyəti. Buna baxmayaraq, nüvənin strukturunun xüsusiyyətləri və funksiyası çox hüceyrəli bir orqanizm üçün çox vacibdir .

Hücredəki nüvənin yeri və quruluşu

Nüvə sitoplazmanın qalınlığında yerləşir və birbaşa kobud və düz endoplazmik retikulumla əlaqə saxlayır . Bu, iki mərtəbə ilə əhatə olunur, bunlar arasında perinükleer məkan vardır. Nüvənin içərisində bir matris, kromatin və bir sıra nükleol var.

Bəzi yetkin insan hüceyrələrində bir nüvə yoxdur, digərləri isə fəaliyyətinin ağır təzyiq şəraitində fəaliyyət göstərirlər. Ümumiyyətlə, nüvə strukturu (sxem) nüvə bir boşluq kimi təmsil olunur, xromatin və nükleolini ehtiva edən bir hüceyrədən bir kranelma ilə məhduddur, nükleoplazma ilə nüvə matrisi ilə sabitlənir.

Karyelmmanın quruluşu

Nüvə hüceyrələrinin öyrənilməsinin rahatlığı üçün sonuncusu digər vəziklərdən olan mərmilərlə məhdudlaşdıran kabarcıklar kimi qəbul edilməlidir. Nüvə hüceyrənin qalınlığında yerləşən irsi informasiya ilə bir balondur. Sitoplazmasından, iki tərəfli lipid paltarla qorunur. Nüvənin qabığının strukturu hüceyrə membranına bənzəyir. Əslində, yalnız adın və qatın sayı onları ayırır. Bütün bunlar olmadan, onlar struktur və funksiyada eyni.

Karyalma strukturu (nüvə membranı) iki qatlıdır: iki lipit qatından ibarətdir. Karyelemmanın xarici bilipid təbəqəsi birbaşa hüceyrənin endoplazmasının kobud retikulyasiyası ilə təmasda olur. İç karyolma - nüvənin məzmunu ilə. Xarici və daxili karyomembrannalar arasında bir perinükləvi yer var. Göründüyü kimi, elektrostatik hadisələr nəticəsində meydana gəlmişdir - qliserin qalıqlarının bölgələrinin itməsi.

Nüvə membranın funksiyası nüvə və sitoplazmı ayıran mexaniki bir maneə yaratmaqdır. Daxili əsas membran üçölçülü strukturu dəstəkləyən zülal molekullarının bir zənciri olan nüvə matrisi üçün fiksasiya sahəsi kimi xidmət edir. İki nüvə membranında xüsusi gözeneklər var: bunlar vasitəsilə məlumat RNA sitoplazmadan ribozomlara ayrılır. Nüvənin əsas hissəsində bir neçə nukleoli və kromatin var.

Nucleoplazmanın daxili strukturu

Nüvə quruluşunun xüsusiyyətləri onu hüceyrənin özü ilə müqayisə etməyə imkan verir. Nüvə içərisində bir gel-sol, bir koloidal zülal həlli ilə təmsil olunan xüsusi bir vasitə (nükleoplazma) də var. Inside fibrillar proteinləri ilə təmsil olunan nükleoskeleton (matrix) var . Əsas fərq, nüvədə əsasən asidik zülalların olmasıdır. Göründüyü kimi, nüvə turşularının kimyəvi xüsusiyyətlərini və biokimyəvi reaksiyaların gedişini qoruya bilmək üçün bu cür reaksiyaya ehtiyac var.

Nucleolus

Hüceyrə nüvəsinin quruluşu nükleol olmadan tamamlana bilməz. O, yetişən mərhələdə olan spiralize ribosomal RNTdir. Daha sonra, protein sintezi üçün lazım olan bir orqanizm - bir ribozom çıxaracaq. Nucleolusun tərkibində iki komponent fərqlənir: fibrillar və globular. Onlar yalnız elektron mikroskopi ilə fərqlənirlər və onların membranları yoxdur.

Fibrillar komponenti nukleolun mərkəzində yerləşir. Ribozomal subunitlərin yığılacağı ribozom tipli RNT-dir. Nüvəni (quruluşu və funksiyaları) nəzərə alsaq, onda ondan bir toxumalı komponent meydana gələcəkdir. Bunlar inkişafın sonrakı mərhələlərində olan eyni ribosomal alt birləşmələrdir. Bunlardan ribozomlar tezliklə formalaşır. Nucleoplasmadan karyelemmanın nüvə məsamələri vasitəsilə çıxarılır və kobud endoplazmik retikulumun membranına daxil olurlar.

Kromatin və xromosomlar

Hüceyrənin nüvəsinin strukturu və funksiyaları üzvi şəkildə əlaqələndirilir: irsi məlumatların saxlanması və təkrarlanması üçün zəruri olan strukturlar var. Orqanel səthi (əsas matrix) də var, funksiyası orqanenin formasını saxlayır. Lakin, nüvənin ən mühüm tərkib hissəsi kromatindir. Bunlar müxtəlif gen qruplarının kart fayllarının rolu oynayan xromosomlardır.

Kromatin bir nükleik turşusu (RNT və ya DNT) ilə əlaqəli quaterner polipeptiddən ibarət olan kompleks bir proteindir. Bakteriyaların plazmidlərində xromatin də mövcuddur. Ümumi kromatin ağırlığının dörddə biri histonlardan ibarətdir - irsi məlumatların "qablaşdırılması" üçün məsul olan proteinlər. Quruluşun bu xüsusiyyəti biokimya və biologiya ilə araşdırılır. Nüvə quruluşu, kromatin və onun spiralizasiyası və despiralizasiyasını dəyişən proseslərin olması səbəbindən dəqiqdir.

Hormonların mövcudluğu kiçik bir yerdə DNT-nin səthini yığmaq və komplektləşdirməyə imkan verir - hüceyrənin nüvəsində. Bu, aşağıdakı şəkildə olur: histonlar nüvə parçaları təşkil edir, bu da muncuq kimi bir quruluşdur. H2B, H3, H2A və H4 əsas histon zülallarıdır. Nüelozom, təqdim edilən histonun hər birindən dörd cüt təşkil edir. Bu halda histon H1 bir bağlayıcıdır: nükleozomun daxilində DNT ilə əlaqələndirilir. DNT-nin ambalajlanması, xəttin strukturunun 8 proteininə bir xətti molekulun "sarılması" nəticəsində baş verir.

Sxemi yuxarıda göstərilən nüvənin quruluşu histonlarla tamamlanmış bir DNK-nin solenoid tipli strukturunun mövcudluğunu nəzərdə tutur. Bu konglomeranın qalınlığı təxminən 30 nm-dir. Bu vəziyyətdə, quruluş daha az yer tutmaq və daha az hüceyrə həyatı zamanı qaçınılmaz şəkildə meydana gələn mexaniki ziyana uğramaq üçün daha sıxlaşdıra bilər.

Kromatin fraksiyonları

Hüceyrə nüvəsinin strukturu, quruluşu və funksiyaları spiralizasiya prosesinin və kromatin despiralizasiyasının dinamik proseslərini dəstəkləmək üçün looped olunur. Buna görə iki əsas fraksiyalar var: yüksək spiral (heterokromatin) və seyrek (euchromatin). Onlar struktur və funksional olaraq bölünürlər. Heterokromatində DNT hər hansı bir təsirdən yaxşı qorunur və transkripsiyası mümkün deyil. Euxromatin daha az qorunur, lakin genlər protein sintezi üçün ikiqat ola bilər. Ən çox heterokromatin və euxromatin bölgələri bütün xromosomun uzunluğu boyunca dəyişir.

Xromosomlar

Bu nəşrin strukturu və funksiyaları təsvir edilən hüceyrə nüvəsi xromosomları ehtiva edir. İşıq mikroskopiyası ilə görülə bilən kompleks və kompakt dolu kromatindir. Ancaq bu hüceyrə mitotik və ya meiotik bölünmə mərhələsindəki slaydda yerləşdirilə bilər. Aşamalardan biri kromatin kromatin kromatizasiyasıdır. Onların quruluşu son dərəcə sadədir: xromosomun telomer və iki qolu var. Eyni növlərin hər bir çox hüceyrəli orqanizmi eyni əsas quruluşa malikdir. Xromosom dəstinin cədvəli də oxşardır.

Kernel funksiyalarının tətbiqi

Çekirdek strukturunun əsas xüsusiyyətləri müəyyən funksiyaların yerinə yetirilməsi ilə və onların nəzarət ehtiyacına aiddir. Nüvə irsi məlumatların depolarının rolunu oynayır, yəni, hüceyrədə sintez edilə bilən bütün proteinlərin qeyd olunan amin turşusu sekansları olan bir sıra kart faylıdır. Beləliklə, bir funksiyanı yerinə yetirmək üçün hüceyrənin strukturu genə kodlanmış bir protein sintez etməlidir.

Nüvənin doğru vaxtda hansı spesifik sintez edilməsini "anlamaq" üçün xarici (membran) və daxili reseptorların bir sistemi var. Onlardan məlumat molekulyar transmitterlər vasitəsilə nüvəyə gəlir. Bu ən çox adenilat siklaz mexanizmi ilə həyata keçirilir. Beləliklə, hüceyrə hormonları (adrenalin, norepinefrin) və bəzi hidrofil strukturu olan bəzi dərmanları təsir edir.

Məlumatı ötürmək üçün ikinci mexanizm daxilidir. Lipopilik molekulların - kortikosteroidlərin xarakterik xüsusiyyətləri. Bu maddə hüceyrənin bilipid membranına nüfuz edir və reseptorla qarşılıqlı olduğu nüvəyə yönəldilir. Hüceyrə membranında (adenilat siklaz mexanizmi) və ya kranelmmada reseptor komplekslərinin aktivləşməsi nəticəsində müəyyən bir genin aktivləşdirilməsi tetiklenir. Çoxlu sayda məlumat RNT-yə əsaslanır. Daha sonra, sonuncu quruluş müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirən bir protein sintez edir.

Çok hüceyrəli orqanizmlərin nüvəsi

Çok hüceyrəli bir orqanizmdə, nüvənin strukturunun xüsusiyyətləri bir hüceyrə orqanizmində olduğu kimi eynidır. Bəzi nüanslar olsa da. Birincisi, multikellularlik bir sıra hüceyrələrin öz xüsusi funksiyasına (və ya bir neçə) sahib olacağını nəzərdə tutur. Bu, bəzi genlərin həmişə despiralize olacağı, digərləri isə qeyri-aktiv vəziyyətdə olacağı deməkdir.

Məsələn, yağlı toxuma hüceyrələrində protein sintezi təsirsiz hala gedir və buna görə də kromatinin əksəriyyəti sintetikdir. Hücrelərdə, məsələn, pankreasın ekzokrin hissəsi, protein biyosentez prosesləri daim davam edir. Çünki onların kromatini despiralizə olunur. Onun genləri ən çox çoğaldığı saytlarda. Eyni zamanda, bir əsas xüsusiyyət vacibdir: eyni orqanizmin bütün hüceyrələrinin xromosom dəsti eynidır. Yalnız toxumalarda funksiyaların fərqliliyinə görə, bəziləri işdən qaçır, digərləri isə daha tez-tez despiralizə olunur.

Bədənin nüvəsiz hüceyrələri

Hüceyrələri var, nüvə quruluşunun xüsusiyyətləri nəzərə alınmayan, çünki onlar həyati fəaliyyətinin nəticəsi olaraq öz funksiyasını pozurlar və ya tamamilə xilas olurlar. Ən sadə nümunə eritrositdir. Bunlar qan hüceyrələridır, nüvəsi yalnız inkişafın erkən mərhələlərində, hemoglobin sintez olunduğu zaman mövcuddur. Oxygenin ötürülməsi üçün kifayət qədər qısa müddətdə nüvə oksigenin nəqlinə müdaxilə etməməyi asanlaşdırmaq üçün hüceyrədən çıxarılır.

Ümumiyyətlə, eritrosit, hemoglobinlə dolu bir sitoplazmik çanta. Bənzər bir struktur yağ hüceyrələrinə xasdır. Adipositlərin hüceyrə nüvəsinin quruluşu son dərəcə sadələşdirilmişdir, azalır və membrana keçid edilir və protein sintez prosesi maksimum maneə törədilir. Bu hüceyrələr də yağlarla dolu "çanta" lara bənzəyirlər, baxmayaraq ki, onların biokimyəvi reaksiyaların müxtəlifliyi eritrositlərə nisbətən bir qədər yüksəkdir. Trombositlərin də bir nüvəsi yoxdur, amma onlar tam hüceyrə kimi qəbul edilməməlidir. Bunlar hemostaz proseslərinin reallaşması üçün lazım olan hüceyrələrin parçalarıdır.