Jedro

uvod

Jedro ali jedro je največja organela v celici in se nahaja v citoplazmi evkariontskih celic. Zaokroženo celično jedro, omejeno z dvojno membrano (jedrna ovojnica), vsebuje genske informacije, pakirane v kromatin, deoksiribonukleinsko kislino (DNA). Celično jedro je kot zaloga genskih informacij osrednjega pomena za dednost.

Delovanje celičnega jedra

Vse človeške celice razen eritrocitov imajo jedro, v katerem je DNA v obliki kromosomov. Jedro celice uravnava in nadzoruje vse procese, ki potekajo v celici. Na primer navodila za sintezo beljakovin, prenos genskih informacij, delitev celic in različne presnovne procese.

Poleg shranjevanja genskih informacij se podvojitev (Replikacija) DNA in sintezo ribonukleinskih kislin (RNA) s transkripcijo DNA (prepis), kot tudi sprememba te RNA (predelava) na najpomembnejše funkcije celičnega jedra.

Poleg DNK v celičnem jedru imamo ljudje v mitohondrijih tudi mitohondrijsko DNA, katere replikacija je popolnoma neodvisna od jedra. Tu so shranjene informacije o številnih beljakovinah, ki so potrebne za dihalno verigo.

Izvedite več o tej temi: Celično dihanje pri ljudeh

Prikaz celičnega jedra

1. Jedro -
   Jedro
2. Zunanja jedrska membrana
   (Jedrska ovojnica)
   Nukleolema
3. Notranja jedrska membrana
4. Jedrske celice
   Nukleoli
5. Jedrska plazma
   Nukleoplazma
6. Nit DNA
7. Jedrske pore
8. Kromosomi
9. celica
   Celulla
   A - jedro
   B - celica

Pregled vseh slik podjetja Dr-Gumpert najdete pod: medicinske slike

Kaj je jedrna snov?

Jedrska snov je genetska informacija, kodirana v jedru. To je znano tudi kot DNA (deoksiribonukleinska kislina). Molekula DNA ali RNA je nato sestavljena iz osnovnih kemičnih gradnikov, nukleotidov, in je sestavljena iz sladkorja (deoksiriboza za DNA ali riboza za RNA), kislega fosfatnega ostanka in baze. Osnove imenujemo adenin, citozin, gvanin ali timin (ali uracil v primeru RNA). DNA je edinstvena zaradi fiksnega zaporedja štirih baz, ki se razlikuje pri vsakem človeku.

DNA ni v obliki proste verige, ampak je ovita okoli posebnih beljakovin (histonov), ki so skupaj znane kot kromatin. Če ta kromatin še stisnemo, se na koncu tvorijo kromosomi, ki so vidni pod mikroskopom. metafaza mitoze. Paličasti telesci so tako nosilci genskih informacij in sodelujejo pri delitvi jedra. Običajna človeška telesna celica ima 46 kromosomov, ki so razporejeni v parih (dvojni ali diploidni niz kromosomov). 23 kromosomov prihaja od matere in 23 kromosomov od očeta.

Preberite več o DNK

Poleg tega jedro vsebuje jedro, kar je še posebej opazno kot stisnjeno območje. Sestavljen je iz ribosomske RNA (rRNA).

Preberite več o tej temi Ribosomi

Kaj je karioplazma?

Karioplazma je znana tudi kot jedrska plazma ali nukleoplazma. Opisuje strukture, ki ležijo znotraj jedrske membrane. Nasprotno pa obstaja tudi citoplazma, ki jo omejuje zunanja celična membrana (plazmalemm).

O tem lahko preberete tudi: Celična plazma v človeškem telesu

Ti dve sobi sta v glavnem sestavljeni iz vode in različnih dodatkov. Pomembna razlika med karioplazmo in citoplazmo so različne koncentracije elektrolitov, kot sta Cl- (klorid) in Na + (natrij). Ta poseben milje v karioplazmi predstavlja optimalno okolje za procese replikacije in transkripcije, v karioplazmi se hranijo tudi kromatin, ki vsebuje genski material, in jedrce.

Velikost jedra

Jedra evkariontskih celic imajo običajno zaokroženo obliko in premer 5 - 16 µm. Vidni jedrček je dobro viden v svetlobnem mikroskopu in ima premer 2 - 6 µm. Na splošno sta videz in velikost celičnega jedra močno odvisna od vrste in vrste celice.

Dvojna membrana celičnega jedra

Celično jedro je od citoplazme ločeno z dvojno membrano. Ta dvojna membrana se imenuje jedrna ovojnica in je sestavljena iz notranje in zunanje jedrske membrane, s perinuklearnim prostorom vmes. Obe membrani sta med seboj povezani s pore in tako tvorita fiziološko enoto (glej naslednje poglavje).

Na splošno so dvojne membrane vedno sestavljene iz lipidnega dvosloja, v katerega so vdelani različni proteini. Te beljakovine lahko spremenimo z različnimi ostanki sladkorja in omogočimo specifične biološke funkcije jedrske membrane.

Kot vse dvojne membrane ima tudi jedrska ovojnica vodoljubno (hidrofilna), pa tudi izogibanje vodi (hidrofobna) Porcija in je zato topna v maščobah in vodi (amfifilni). V vodnih raztopinah polarni lipidi dvojne membrane tvorijo agregate in so razporejeni tako, da je hidrofilni del obrnjen proti vodi, medtem ko so hidrofobni deli dvojne plasti pritrjeni drug na drugega.Ta posebna zgradba ustvarja predpogoj za selektivno prepustnost dvojne membrane, kar pomeni, da so celične membrane prepustne samo za nekatere snovi.

Jedrska ovojnica poleg regulirane izmenjave snovi služi tudi za razmejitev (Kompartmentalizacija) celičnega jedra in tvori fiziološko pregrado, tako da lahko samo nekatere snovi vstopijo v celično jedro in iz njega.

Preberite več o temi: Celična membrana

Za kaj potrebujete jedrske pore?

Pore ​​v membrani so zapleteni kanali s premerom od 60 do 100 nm, ki tvorijo fiziološko pregrado med jedrom in citoplazmo. Potrebni so za transport nekaterih molekul v celično jedro ali iz njega.

Te molekule vključujejo na primer mRNA, ki ima glavno vlogo pri replikaciji in nadaljnjem prevajanju. DNA se najprej skopira v celično jedro, tako da nastane mRNA. Ta kopija genskega materiala zapusti celično jedro skozi jedrsko pore in prispe do ribosomov, kjer poteka translacija.

Funkcije celičnega jedra

V celičnem jedru potekata dva osnovna biološka procesa: na eni strani replikacija DNA in na drugi strani transkripcija, torej transkripcija DNA v RNA.

Med delitvijo celic (mitoza) se DNK podvoji (replikacija). Šele po podvojitvi celotnih genskih informacij se celica lahko deli in s tem tvori osnovo za rast in obnovo celic.

Med transkripcijo se ena od dveh verig DNA uporablja kot predloga in pretvori v komplementarno zaporedje RNA. Različni transkripcijski dejavniki določajo, kateri geni se prepisujejo. Nastala RNA se modificira v številnih nadaljnjih korakih. Stabilni končni produkt, ki ga lahko izvozimo v citoplazmo in na koncu prevedemo v gradnike beljakovin, imenujemo messenger RNA (mRNA).

Izvedite več o tem: Funkcije celičnega jedra

Kaj se zgodi, ko se celično jedro razdeli?

Delitev celičnega jedra se razume kot delitev celičnega jedra, ki lahko poteka na dva različna načina. Oba tipa, mitoza in mejoza, se razlikujeta po svojem procesu in tudi po svoji funkciji. Glede na vrsto delitve celičnega jedra dobimo različne hčerinske celice.

Po končani mitozi imate dve hčerinski celici, ki sta enaki materinski celici in imata tudi diploidni nabor kromosomov. Ta vrsta delitve celičnih jeder prevladuje v človeškem organizmu. Njihova funkcija je obnova vseh celic, na primer celic kože ali celic sluznice. Mitoza poteka v več fazah, vendar je resnična delitev kromosomov le ena.

V nasprotju s tem mejozo sestavljata skupaj dva osnovna oddelka. Rezultat zaključene mejoze so štiri celice, ki vsebujejo haploidni niz kromosomov. Te zarodne celice so potrebne za spolno razmnoževanje in jih je zato mogoče najti le v spolnih organih.

Pri ženskah so jajčne celice tiste, ki so v jajčnikih prisotne že od rojstva. V moških organizmih se sperma proizvaja v modih in je pripravljena na oploditev.
Če vas ta tema še zanima, preberite naslednji naš članek spodaj: Mejoza - preprosto razloženo!

Ko se jajčna celica in sperma med oploditvijo zlijeta, iz dveh haploidnih kromosomskih sklopov nastane celica z enim kompletom diploidnih kromosomov.

Preberite več o temi: Delitev celičnega jedra

Kaj je prenos celičnega jedra?

Prenos jedra (sopomenka: presaditev jedra) je vnos jedra v jajčno celico brez jedra. To je bilo umetno proizvedeno vnaprej, na primer z uporabo UV sevanja. Zdaj zajeto jajčno celico lahko nato vstavimo v spolno zrelo osebo in jo dokončamo. Na ta način prej jedrna celica prejme genetske informacije in se posledično spremeni.

Ta postopek predstavlja vrsto nespolnega oploditve in je bil prvič uporabljen leta 1968. Obstajajo terapevtski pristopi, katerih cilj je izdelati posebna tkiva iz izvornih celic, ki jih je mogoče uporabiti za presaditev. Poleg tega lahko za kloniranje uporabimo prenos jedra somatskih celic. Iz etičnih razlogov pa je to dovoljeno le za živali, čeprav je tudi tukaj sporno, saj med tem postopkom veliko živali pogine ali se rodi bolne. Najbolj znan primer je klonirana ovca Dolly. Ta klonirana ovca je bila genetsko enaka materi.

Jedro živčne celice

Živčne celice (nevroni) so terminalno diferencirane celice. V nasprotju z drugimi celicami se ne morejo več deliti. Vendar imajo nevroni sposobnost regeneracije in specifično ponavljanje nalog ("trening možganov") poveča plastičnost možganov.

Jedro celice sedi v telesu celice (soma) živčne celice. Jedrna ovojnica vsebuje mielin, snov, ki se pojavlja posebej v živčnem sistemu in ima le manjši delež beljakovin kot druge dvojne membrane.

Sprejem in prenos informacij v obliki električnih impulzov (akcijskih potencialov) je najpomembnejša naloga nevronov. Nevrotransmiterji so kemični selniki, ki živčnim celicam omogočajo komunikacijo med seboj. Kot nadzorno središče nevrona celično jedro primarno uravnava tvorbo različnih sel in izražanje ustreznih receptorjev.

Z vezavo nevrotransmiterja na ustrezen receptor se ustrezen učinek prenese na živčno celico. Ključnega pomena je, da ne obstajajo učinki, značilni za oddajnik, ampak samo učinki, značilni za receptorje. To pomeni, da je učinek selne snovi odvisen od receptorja.