Struktura a funkce buněk

Buňka jako základní jednotka živého organismu má složitou strukturu. Všechny její organely spolupracují a harmonicky pracují. A reguluje je buněčné jádrové funkce. Díky němu je buňka schopná sdílet a udržovat stálost v každé generaci. Z tohoto důvodu je struktura buněčného jádra tak složitá.

Funkce jádra

Struktura jádra buněk je implementována tak, aby mohla provádět základní funkce. Mezi nimi je uchování a reprodukce informací obsažených v nukleových kyselinách. Jádro také syntetizuje ribosomy, posluchačskou RNA a je zodpovědné za dělení buněk. Jedná se však pouze o všeobecné úkoly, které je třeba podrobněji zvážit soukromě. Takže funkce buněčného jádra jsou následující:

• regulace buněčného metabolismu, dělení a smrti;
• zachování dědičných informací;
• chromatin spiralizace;
• chromatin despiralization;
• DNA replikace;
• syntéza messengerové RNA;
• zahájení syntézy proteinů;
• interakce s buněčnými strukturami prostřednictvím receptorů.

Tento seznam je úplnější a podrobnější. Kromě toho každá eukaryotická buňka hraje zásadní roli při provádění těchto úkolů. Jelikož struktura jádra eukaryotické buňky je tak složitá. U prokaryotických organismů je zmíněný strukturní prvek nahrazen plazmidem, který není vždy schopen provádět všechny výše uvedené procesy.

Vlastnosti struktury buněčného jádra

Jádrem eukaryot je prostor, ve kterém jsou prováděny všechny výše uvedené procesy. Toto je oblast modifikované cytoplazmy, kde jsou obsaženy chromozomy nebo chromatin (v závislosti na fázi existence buněk), jádro a karyomatrix. Současně jádro je membránovou strukturou, která obsahuje bilipid bilipid karyolemma s póry. Prostřednictvím těchto z nich vystupují ribozomy, které spadají na hrubý retikulum buněčného endoplazmatu. RNA také opouští jádro póry.

Nukleoplasma

Nukleoplasm je médium, na kterém je buňky jádro postaveno. Je velmi podobná konzistenci s cytoplasmem, ale má jiný indikátor kyselosti. V jádru jsou převážně kyselé proteiny, zatímco v cytoplazmě - hlavní. Celá tloušťka nukleoplasmu je pronikána karyomatrix - trojrozměrnou strukturou vytvořenou z fibrilárních proteinů. Hrají roli podpory a udržují konstantní tvar jádra. To zabraňuje jejich deformaci v důsledku mnoha mechanických efektů.

Cariolemma

Hlavním rysem, podle zákonů, kterými je struktura jádra buněk položena, je přítomnost mechanické a chemické bariéry, oddělující jádro od cytoplazmy. To je nezbytné k rozlišení mezi různými prostředími (kyselými a základními).

Karyolemma je dvouvrstvá membrána, jejíž vnější část je připojena k hrubému endoplazmatickému retikulu. Fibrilární proteiny jaderné matrice jsou připojeny k vnitřnímu. Současně existuje perinukleární prostor mezi membránami jádra. Jeho funkční role není jasná. Předpokládá se, že byl způsoben odpuzováním glycerolových zbytků majících stejný náboj. A hlavní věc: v karyolemmu existuje systém pórů umožňujících proniknutí ribozomů a messenger RNA do endoplazmatického retikula a ligandy intranukleárních receptorů vysílají signály o potřebě syntézy určitých proteinů.

Existuje kompetentní vědecky založený názor vysvětlující strukturu buněk: buněčné membrány jádro endoplazmatické retikulum (hladké a hrubé) je pevná struktura. Je tvořena krytem membrány a nemá žádné strukturální rozdíly. To znamená, že stejná membrána současně kryje buňku venku a díky výčnělkům vytváří místo pro jádro a endoplazmatické retikulum.

Pouze přítomnost mitochondrií a chloroplastů je vysvětlena jiným způsobem. Předpokládá se, že mitochondrie ve fylogenezi byla samostatná buňka, která byla zachycena eukaryotem (nebo prokaryotem). Částečný důkaz teorie se získá po objevení mitochondriální DNA a nukleové kyseliny chloroplast. Je zřejmé, že tyto organely byly předtím oddělenými bakteriemi.

Jádro

Při elektronové mikroskopii vypadá struktura jádra eukaryotické buňky podrobněji než při pohledu světelného mikroskopu. Konkrétně se stávají zřetelné řetězce kondenzovaného a dezintegrovaného chromatinu a jádra. Jeho úlohou je syntéza ribozomálních podjednotek - proteinových komplexů a ribozomální RNA.

Struktura jádra je duální. Ve svém centru je fibrilární složka. Jedná se o soubor vlákenných molekul RNA, které budou použity k vytvoření ribozomů. Pro ně jsou transportovány bílkoviny syntetizované na drsném retikulu endoplazmy. Ve vzájemné interakci tvoří granulovanou složku ribozomálních podjednotek připravených z jádra. Jedna malá a jedna velká podjednotka jsou spojena do pevného ribosomu, který je vystaven póry karyolemmy do endoplazmatického retikula. Tam bude syntetizovat bílkoviny.

Chromatin

Je důležité, aby struktura a funkce buněčného jádra byly vzájemně propojeny. To znamená, že struktura implementuje ty prvky, které hrají důležitou roli v životě buňky. Současně by jádro nemělo být považováno za oddělené od jiných buněčných struktur, protože od nich získává informace a prostřednictvím svých genových expresí reguluje jejich funkce. Jedná se o jednu z nejdůležitějších vlastností tohoto prvku.

Všechny geny jsou přísnou sekvencí připojených nukleotidů dvouvláknové DNA. Jedná se o obrovskou molekulu, která se nachází v celém objemu jádra. A pro pohodlí a zachování integrity molekulárních vazeb je organizována v přísném pořadí. Zaprvé je spojena s histony, která tvoří strukturu clusterů. Za druhé se kondenzuje za vzniku dvou typů chromatinu (heterochromatinu a euchromatinu).

Heterochromatin je hustě obsazená dědičná informace. Nemůže být čten a reprodukován, a pokud je to nutné, nejprve musí být požadovaná oblast uvolněna z histonů. Euchromatin je méně hustý typ nukleoproteinu. Může být replikován a přepisován.

Chromozomy

Tam je také hustší uspořádání dědičných materiálů - chromozomální. Samotné chromozomy je možné vidět až tehdy buněčné dělení. Jsou nejhustěji uspořádaným chromatinem. Zdá se, že jádro shromažďuje vše důležité na jednom místě a provádí "pohyb". Ve skutečnosti se to stane, ale trochu jiným způsobem. Chromozomy se zdvojnásobí a rozdělují tak, aby každá buňka, která se po rozdělení zjistila, měla stejný soubor genetického materiálu. Poté se v "nové" jádře znovu chromozómy despiralizují na heterochromatin a euchromatin.

Tabulka morpofunctionálních vlastností jádra

Pro usnadnění studování problému by měl být veškerý výše uvedený materiál předložen v systematické podobě. Takže, jaká je struktura buněčného jádra? Níže uvedená tabulka obsahuje tři bloky, které obsahují všechny základní informace.

Závěr

Při hodnocení všech biochemických procesů vyskytujících se v jádru je každý vědec ohromen svou složitostí. A je zřejmé, že kvůli tomu byla vytvořena taková složitá morfologie jádra. Nicméně struktura a funkce buněčného jádra jsou vyvážené. To znamená, že nejjednodušší struktura zajišťuje tok nezbytných biochemických reakcí. Neexistují zde žádné zbytečné komponenty, ale pouze ty prvky, které mohou být pro buňku užitečné.