Cellkärna

Kärnan (kärnan, s. Karyon) är närvarande i alla humana celler, förutom för erytrocyter och blodplättar. Kärnfunktioner - lagring och överföring till de nya (barn) cellerna av ärftlig information. Dessa funktioner är relaterade till närvaron av DNA i kärnan. I kärnan finns också en syntes av proteiner - ribonukleinsyra RNA och ribosomala material.

Mest cellkärnan globulär eller ovala, men det finns också andra former av kärnan (ringformade, stavformade, spolformade, beaded, böna-formade, segmenterade, päronformad, polymorf). Kärnans dimensioner varierar mycket, från 3 till 25 μm. Den största kärnan är en äggstock. De flesta humana celler är singelkärnade, men det finns dubbla kärnceller (vissa neuroner, hepatocyter, kardiomyocyter). Vissa strukturer är multinucleerade (muskelfibrer). Kärnan skiljer mellan kärnämnehöljet, kromatin, nukleol och nukleoplasma.

Kärnämnehöljet eller karyotheken, som separerar innehållet i kärnan från cytoplasman, består av inre och yttre kärnmembran 8 nm tjocka vardera. Membranerna separeras av ett perinuclearutrymme (karyoteca cistern) 20-50 nm bred, vilket innehåller finkornigt material med måttlig elektrondensitet. Det yttre kärnmembranet passerar in i en granulär endoplasmisk retikulum. Därför bildar perinuclearutrymmet ett enda hålrum med en endoplasmisk retikulum. Det inre kärnmembranet är internt kopplat till ett grenat nätverk av proteinfibriller bestående av individuella subenheter.

I kärnskalet finns många avrundade kärnporer med en diameter på 50-70 nm vardera. Kärnporer upptar så mycket som 25% av kärnytan i allmänhet. Mängden pore per kärna når 3000-4000. Vid porerna kan de yttre och inre membranen sammanfoga varandra och bilda en så kallad porrring. Varje pore är stängd av ett membran, vilket också kallas porekomplexet. Poröppningarna har en komplex struktur, de bildas av sammankopplade proteingranuler. Genom kärnporer selektiv transport av stora partiklar, liksom utbyte av substanser mellan kärnan och cytosoden i cellen.

Under nukleär kuvert är nukleoplasman (karyoplasma) (nukleoplasma, S. Karyoplasma), vilken har en homogen struktur och nukleolusen. I nukleoplasman hos en icke-klyvbar kärna finns osmiophilgranuler (klumpar) i det k-heterochromatin i sin kärnproteinmatris. De områden av mer lös kromatin som ligger mellan granulerna kallas eukromatin. Löst kromatin kallas också dekondenserad kromatin, där syntetiska processer inträffar mest intensivt. Under celldelningen kondenserar kromatin, kondenserar, bildar kromosomer.

Kromatin (chromatinum) klyvbara kärnor och kromosomer klyvbart bildade molekyler av deoxiribonukleinsyra (DNA) associerad med ribonukleinsyra (RNA) och proteiner - histoner och negistonami. Det bör betonas kromatins och kromosomernas kemiska identitet.

Varje DNA-molekyl består av två långa högerlindade polynukleotidkedjor (dubbla helixer) och varje nukleotid består av en kvävebas, glukos och en fosforsyrarest. Basen är belägen inuti dubbelspiralen och sockerfosfatskelettet är utanför.

Ärftlig information i DNA-molekyler registreras i en linjär sekvens av dess nukleotider. En elementär del av ärftlighet är genen. En gen är en region av DNA som har en specifik sekvens av nukleotider som är ansvariga för syntesen av ett särskilt specifikt protein.

DNA-molekylen i kärnan är kompakt packad. Således skulle en DNA-molekyl innehållande 1 miljon nukleotider, med deras linjära arrangemang, uppta en längd av endast 0,34 mm. Längden av en human kromosom i en sträckt form är ca 5 cm, men i ett komprimerat tillstånd kromosom har en volym av ca 10 ^-15 cm ³.

DNA-molekyler associerade med histonproteiner bildar nukleosomer, vilka är de strukturella enheterna av kromatin. Nukleosomen har formen av en pärla med en diameter av 10 nm. Varje nukleosom består av gynae, kring vilken ett DNA-segment är inslaget, innefattande 146 par nukleotider. Mellan nukleosomer finns linjära sektioner av DNA, bestående av 60 par nukleotider.

Kromatin representeras av fibriller, vilka bildar slingor av ungefär 0,4 um i längd, innehållande från 20 000 till 30 000 par nukleotider.

Som ett resultat, tätningen (kondensation) och vridning (superspetsializatsiya) deoxyribonucleoproteins (DNP) i de fissila nucleus kromosomerna blir synliga. Dessa strukturer - kromosomer (chromasomae, från grekisk chroma -. Färg, soma - kroppen) - är långsträckta stångliknande formation som har två armar åtskilda av en s k sammandragning - centromer. Beroende på placeringen av centromeren och den relativa positionen och längden av armarna (ben) finns tre typer av kromosom: metacenter med ungefär samma axlar; submetacentrisk, där armens längd är annorlunda; akrocentrisk, med en axel lång och den andra mycket kort, knappt märkbar. I kromosomen finns eu och heterochromatiska regioner. Den senare i den kommande kärnan och i den tidiga profeten av mitos är fortfarande kompakta. Växlingen av eu- och heterochromatinsektioner används för att identifiera kromosomer.

Ytan på kromosomer är täckt av olika molekyler, främst ribonukleoproteiner (RNP). I somatiska celler finns 2 kopior av varje kromosom, de kallas homologa. De har samma längd, form, struktur, bär samma gener, som ligger samma. Funktioner av strukturen, antalet och storleken av kromosomer kallas karyotyper. Normal human karyotyp innefattar 22 par autosomer och ett par sexkromosomer (XX eller XY). Humana somatiska celler (diploid) har dubbelt så många kromosomer - 46. Sexceller innehåller en haploid (singel) uppsättning - 23 kromosomer. Därför är DNA i DNA 2 gånger mindre än i diploida somatiska celler.

Nukleolusen (nukleolus), en eller flera, detekteras i alla icke-delande celler. Den har formen av en intensivt färgad rund kropp, vars storlek är proportionell mot proteinsyntesens intensitet. Nukleolen är sammansatt av ett elektrontätt nukleolonemy (från det grekiska husdjur -. Garn), i vilken en filamentös särskilja (fibrillärt) parti bestående av ett flertal sammanvävda strängar av RNA av omkring 5 nm, och en granulär del. Den granulära (granulära) delen bildas av korn med en diameter av ca 15 nm, vilka är partiklar av RNP-prekursorer av ribosomala underenheter. Perianoperukulärt kromatin införes i nukleolons depression. I nukleolerna bildas ribosomer.

[1], [2], [3], [4], [5]