Características de la estructura nuclear. Estructura y función del núcleo celular

núcleo de la célula – orgánulos su más importante, el lugar de almacenamiento y reproducción de la información genética. Esta estructura de la membrana, que ocupa 10-40% de las células, cuyas funciones son muy importantes para la vida de los eucariotas. Sin embargo, incluso sin la presencia de la información genética kernel aplicación posible. Un ejemplo de este proceso es la capacidad de vivir las células bacterianas. Sin embargo, las características estructurales del núcleo y su propósito es muy importante para un organismo multicelular.

Localización del núcleo de la célula y su estructura

El núcleo se encuentra profundo en el citoplasma y en contacto directo con el rugoso y liso retículo endoplásmico. Está rodeado por dos membranas, separadas por un espacio perinuclear. Dentro de la matriz del núcleo está presente, una cierta cantidad de cromatina y nucleolos.

Algunas células humanas maduras no tienen núcleos, y otros operan bajo la opresión severa de sus actividades. En general, la estructura del núcleo (Esquema) se representa como la cavidad nuclear delimitada carioteca de células que contienen la cromatina y nucleolos, fijado en la matriz nuclear nucleoplasma.

estructura carioteca

Para la comodidad de las células del núcleo, esta última debe ser visto como burbujas, conchas de las otras burbujas restringido. Core – es una botella de la información genética en el espesor de la celda. Desde su citoplasma se protegió los membrana de bicapa lipídica. estructura de cáscara Core similar a la membrana celular. De hecho, se diferencian sólo el nombre y número de capas. Sin todo esto, que son los mismos en estructura y función.

carioteca Estructura (membrana nuclear) de dos capas: se compone de dos capas de lípidos. Bilipidny carioteca capa exterior contacta directamente con las células de retículo endoplasmático rugoso. carioteca interna – con el contenido del núcleo. Entre el kariomembranoy exterior e interior existe espacio perinuclear. Al parecer, se forma debido a un fenómeno electrostático – repulsión traza residuos de glicerol.

La función de la membrana nuclear es crear una barrera mecánica entre el núcleo y el citoplasma. El núcleo interno es el lugar de la membrana de fijación de la matriz nuclear – moléculas de proteína de la cadena que apoyan la estructura tridimensional. Las dos membranas nucleares tienen poros especiales: a través de ellos a los ribosomas en las hojas de ARN mensajero citoplasma. En el espesor de núcleo son varios nucleolos y la cromatina.

La estructura interna de la nucleoplasma

Características de la estructura nuclear nos permiten comparar con la célula. Dentro del núcleo también está presente un entorno especial (nucleoplasma) presentado por sol-gel, un coloidales proteínas de la solución. En su interior hay nucleoesqueleto (matriz), representada por proteínas fibrilares. La principal diferencia consiste sólo en que las proteínas ácidas están presentes principalmente en el núcleo. Aparentemente, un entorno de este tipo de reacción necesidad de preservar las propiedades químicas de los ácidos nucleicos y las reacciones bioquímicas.

endosoma

La estructura del núcleo de la célula no se puede completar sin nucleolos. Im es el ARN ribosomal helicoidal, que se encuentra en la etapa de maduración. Más tarde, a partir de ella obtener un ribosoma – un orgánulo necesaria para la síntesis de proteínas. El nucleolo es aislado estructura tiene dos componentes: fibrilar y globular. Sólo se diferencian por microscopía electrónica, y no tienen sus membranas.

componente fibrilar está situado en el centro del nucléolo. Representa un tipo de hebra de ARN ribosomal, que se obtiene de la subunidad ribosomal. Si consideramos el núcleo (estructura y función), es obvio que un componente granular se formará más tarde. Estos son la misma subunidad ribosomal de maduración, que están en las últimas etapas de su desarrollo. De estos ribosomas están formados pronto. Ellos se retiran del nucleoplasma a través de poros carioteca nuclear y caen sobre la membrana de retículo endoplasmático rugoso.

Cromatina y los cromosomas

Estructura y función del núcleo células orgánicamente vinculados: está presente sólo aquellas estructuras que son necesarios para el almacenamiento y la reproducción de la información genética. También hay karioskelet (núcleo de matriz), cuya función es mantener los orgánulos de forma. Sin embargo, el componente más importante es la cromatina del núcleo. Este cromosoma, jugando el papel de ficheros de diferentes grupos de genes.

La cromatina es una proteína compleja que consta de la estructura cuaternaria del polipéptido acoplado a un ácido nucleico (ARN o ADN). Los plásmidos cromatina bacterias también presente. Casi un cuarto de los de peso de hasta el total de las histonas de la cromatina – proteínas responsables de "envase" de la información genética. Esta característica de los estudios de la bioquímica y la biología. La estructura del complejo núcleo precisamente porque la presencia de la cromatina y la procesa alterna espiralización y desenrollado.

La presencia de histona hace que sea posible para condensar y complementar cadena de ADN en un pequeño lugar – en el núcleo celular. Esto se produce como sigue: las histonas para formar nucleosomas, que son entidades tales como perlas. H2B, H3, H4 y H2A – estas son las principales proteínas histonas. Nucleosoma formado por cuatro pares de cada uno histonas presentados. Por lo tanto histona H1 es un enlazador: se vincula con el ADN en el sitio de entrada E en el nucleosoma. empaquetamiento del ADN es el resultado de "bobinado" estructura lineal molécula 8 de proteínas histonas.

La estructura del núcleo, cuyo esquema se muestra anteriormente presupone la estructura del ADN solenoidpodobnoy equipada en las histonas. El espesor del conglomerado es de aproximadamente 30 nm. La estructura puede ser condensado y además de ocupar menos espacio y menos expuesta a daños mecánicos que ocurre inevitablemente durante la vida de la célula.

Las fracciones de cromatina

La estructura, la estructura y la función del núcleo de la célula fijado en que apoyan los procesos dinámicos hélice y desenrollado de la cromatina. Debido a que hay dos fracciones principales de los mismos: tanto el helicoidal (heterocromatina) y malospiralizovannaya (eucromatina). Se dividen tanto estructural como funcionalmente. En el ADN heterocromatina está bien protegida de cualquier impacto y no puede ser transcrita. la protección de eucromatina los débiles, pero los genes puede ser duplicado para la síntesis de proteínas. Muy a menudo los sitios de heterocromatina y eucromatina se alternan a lo largo de toda la longitud del cromosoma.

cromosoma

El núcleo de la célula, la estructura y funciones de los cuales se describen en esta publicación comprende un cromosoma. Se trata de un complejo de la cromatina y densamente poblado que se puede ver al microscopio óptico. Sin embargo, esto sólo es posible si la corredera se encuentra en la celda en la mitótico paso o división meiótica. Una de las etapas es una hélice de la cromatina para formar cromosomas. Su estructura es muy simple: el cromosoma tiene un telómero y dos brazos. Cada organismo multicelular de una especie de la misma estructura del núcleo. Tabla cromosomas también similares.

La aplicación de las funciones básicas

Las principales características del núcleo de la estructura asociada con la implementación de algunas funciones y la necesidad de controlarlos. El núcleo actúa como repositorio de información genética, que es un tipo de archivo con todas las secuencias de aminoácidos registrados de proteínas que se sintetizan en la célula. Esto significa para la realización de una función, la célula debe sintetizar estructura de la proteína está codificada en el gen.

Para el núcleo "entenderá" proteína específica que se sintetizan en el momento adecuado, hay un sistema de externa (membrana) y los receptores internos. Información sobre ellos se suministra al núcleo por medio de transmisores moleculares. Muy a menudo esto se hace a través del mecanismo de la adenilato ciclasa. Dado que las células se exponen a hormonas (epinefrina, norepinefrina), y algunos medicamentos con una estructura hidrófila.

Un segundo mecanismo de transmisión de información es interna. Es curioso moléculas lipofílicas – corticosteroides. Esta sustancia bilipidnuyu penetra la membrana celular y se dirige al núcleo, donde interactúa con su receptor. Como resultado de la activación del complejo receptor localizado en la membrana celular (mecanismo de la adenilato ciclasa) o carioteca, la reacción se inicia la activación de un gen particular. Se replica, el ARN mensajero se construye sobre la base de los mismos. Más tarde, según la última estructura de la proteína sintetizada que realiza una función.

El núcleo de los organismos multicelulares

En la estructura particular del núcleo organismo multicelular son los mismos que en el unicelular. Aunque hay algunos matices. En primer lugar, multicelular implica que su propia función específica (o más) se resaltará en un número de células. Esto significa que algunos genes están permanentemente despiralizovany, mientras que otros están en un estado inactivo.

Por ejemplo, las células de la síntesis de proteínas tejido adiposo irán inactiva, y por lo tanto la mayor parte de la cromatina espiralizado. Y en las células, por ejemplo, procesos de biosíntesis de proteínas de páncreas exocrinas proceden continuamente. Debido a su despiralizovan cromatina. En esas zonas, los genes se replican más a menudo. En esta característica clave importante: el conjunto de cromosomas de todas las células del cuerpo es el mismo. Sólo a causa de la diferenciación de funciones en los tejidos de algunos de ellos fuera del trabajo, y otros dispiralized mayoría de los otros.

células Nuclear-libre del cuerpo

Hay células, que son las características estructurales del núcleo no pueden ser considerados, ya que son el resultado de su vida o inhiben su función, ya sea totalmente deshacerse de él. El ejemplo más simple – los glóbulos rojos. Este células sanguíneas, el núcleo de la que el presente sólo en las primeras etapas de desarrollo, cuando se sintetiza la hemoglobina. Una vez que su cantidad es suficiente para la transferencia de oxígeno, el núcleo se retira de las células, con el fin de facilitar su transporte no interfiere con el oxígeno.

En su forma general es de eritrocitos bolsa citoplasmática lleno de hemoglobina. Una estructura similar es también característico de las células de grasa. Estructura de núcleo de la célula adipocito extremadamente simplificada, disminuye y se desplaza a la membrana, y los procesos de síntesis de proteínas son máximamente inhibido. Estas células también son una reminiscencia de "bolsas" llenos de grasa, aunque, por supuesto, una gran variedad de reacciones bioquímicas son ligeramente más grandes que las células rojas de la sangre. Las plaquetas también tienen núcleo, pero no deben ser considerados como células de pleno derecho. fragmenta necesaria esta celda para la implementación del proceso de la hemostasia.