Celulele ADN ale cărora sunt colorate cu colorantul albastru al lui Hoist. Celulele centrale și din dreapta se află în interfața. astfel încât întregul nucleu este colorat. Celula din stânga se află într-o stare de mitoză (anafază), astfel încât nucleul său nu este vizibil, iar ADN-ul este condensat astfel încât cromozomii să fie vizibili.
Nucleul (nucleul latin), organele celulei eucariote. conținând informații genetice sub formă de molecule de ADN. Nucleul replică - dublarea moleculelor de ADN, precum și transcripția - sinteza moleculelor de ARN pe matricea ADN. În nucleu, moleculele de ARN sintetizate suferă o serie de modificări, după care intră în citoplasmă. Reasamblarea ribozomilor apare și în nucleu, în formațiuni speciale numite nucleoli.
Structura fină a nucleului celular
Structura nucleului celular.
Lungimea enormă a moleculelor de ADN ale eucariotelor a determinat apariția unor mecanisme speciale de stocare, replicare și realizare a materialului genetic. Cromatina se referă la molecule de ADN cromozomial într-un complex cu proteine specifice. necesare pentru punerea în aplicare a acestor procese. Vracul este alcătuit din "proteine de depozitare", așa-numitele histone. Nucleozomii au fost construiți din aceste proteine. structuri pe care sunt înfășurate catenele moleculare de ADN. Nucleozomii sunt localizați destul de regulat, astfel încât structura rezultată seamănă cu margelele. Nucleozomul constă din patru tipuri de proteine: H2A, H2B, H3 și H4. Fiecare nucleozom conține două proteine de fiecare tip, opt proteine în total. Histonul H1, mai mare decât alte histone, se leagă de ADN la locul intrării sale pe nucleozom. Nucleozomul, împreună cu H1, se numește cromatozomul.
O catenă de ADN cu nucleozomi formează o structură neregulată, asemănătoare solenoidului, cu o grosime de aproximativ 30 nanometri. așa-numitul fibrină de 30 nm. Împachetarea suplimentară a acestui fibril poate avea o densitate diferită. Dacă cromatina este împachetată bine, se numește condensată sau heterochromatină. este clar vizibil sub microscop. ADN-ul găsit în heterochromatin nu este transcris. de obicei, această stare este tipică pentru site-uri nesemnificative sau silențioase. În heterofromatina interfazică este localizată de obicei de-a lungul periferiei nucleului (heterochromatin parietal). Condensarea completă a cromozomilor are loc înainte de diviziunea celulară. Dacă cromatina nu este împachetată bine, se numește eu sau interchromatin. Acest tip de cromatină este mult mai puțin dens când este observat sub microscop și este caracterizat, de obicei, prin prezența activității transcripționale. Densitatea ambalării cromatinei este în mare măsură determinată de modificările histonei - acetilarea și fosforilarea.
Se crede că în nucleu există așa-numitele domenii funcționale ale cromatinei (ADN-ul unui domeniu conține aproximativ 30.000 de perechi de baze), adică fiecare regiune a cromozomului are propriul său "teritoriu". Din păcate, problema distribuției spațiale a cromatinei în nucleu nu a fost încă studiată suficient. Se știe că regiunile telomerice (terminale) și centromerice (responsabile de legarea cromatidelor sora în mitoză) sunt fixate pe proteinele laminei nucleare.
Plicul nuclear, laminatul nuclear și porii nucleari
Nucleul este separat de citoplasmă de un plic nuclear. formate prin extinderea și fuziunea reciprocă a rezervoarelor reticulului endoplasmatic astfel încât miezul să formeze pereți dubli datorită compartimentelor înguste înconjurătoare. Cavitatea plicului nuclear este denumită spațiul lumen sau perinuclear. Suprafața interioară a anvelopei nucleare este subliniată de o lamă nucleară. o structură rigidă de proteine formată din proteine-laminate, la care sunt atașate catenele de ADN cromozomial. Laminatele sunt atașate la membrana interioară a anvelopei nucleare prin intermediul receptorilor transmembranari proteici ancorați în ea - receptorii laminelor. În unele locuri, membranele interioare și exterioare ale anvelopei nucleare se îmbină și formează așa-numitele pori nucleari. prin care există un schimb material între nucleu și citoplasmă. Timpul nu este o gaură în nucleu, ci are o structură complexă, organizată de câteva zeci de proteine specializate - nucleoporine. Sub microscopul electronic, este vizibil ca opt granule de proteine interconectate cu un exterior și la fel de mult pe interiorul plicului nuclear.
Diferite structuri ale nucleului celular sunt vizibile datorită acumulării în proteina fluorescentă verde
Nucleul este localizat în interiorul nucleului și nu are propria membrană membranoasă, dar se distinge în mod clar sub un microscop cu lumină și electron. Funcția principală a nucleolului este sinteza ribozomilor. În genomul celulei, există site-uri speciale, așa-numitele organizatori nucleolari. care conțin gene de ARN ribozomal (rRNA). în jurul căreia se formează nucleolii. În nucleol, ARNm ARN este sintetizat prin polimeraza I. Maturarea acestuia, asamblarea subticulelor ribozomale. Nucleolii localizează proteinele care participă la aceste procese. Unele dintre aceste proteine au o secvență specială - semnalul de localizare nucleolară (NoLS, din engleză N ucleo lus Localization S ignal). Trebuie notat că cea mai mare concentrație de proteine din celulă este observată în nucleol. În aceste structuri, s-au localizat aproximativ 600 de specii de proteine diferite și se crede că doar o mică parte din ele este cu adevărat necesară pentru funcțiile nucleolus, iar restul sunt primite acolo nespecific.
Sub microscopul electronic din nucleolus sunt izolate mai multe subcompartimente. Așa-numitele centre fibrilare sunt înconjurate de zone cu o componentă fibrilă densă. unde se produce sinteza ARNr. În afara componentei fibrilare dense, este localizată o componentă granulară. care este un grup de particule ribozomale mature.
Matricea nucleară
Unii cercetători au numit matricea nucleară un cadru intranuclear insolubil. Se crede că matricea este construită predominant din proteine non-histone, formând o rețea complexă ramificată care comunică cu lama nucleară. Poate, matricea nucleară participă la formarea domeniilor funcționale ale cromatinei. Genomul celulelor au zone lipsite de sens A-T bogate speciale de atașare la matricea nucleară (Engl S / MAR -. M ATRIX / S caffold A egiunile ttachment R), servind cum era de așteptat pentru ancorarea cromatinei bucle la proteinele matricei nucleare. Cu toate acestea, nu toți cercetătorii recunosc existența unei matrice nucleare.
Schema de bază pentru realizarea informațiilor genetice în pro și eucariote.
Procariotele. În prokariote, sinteza proteinelor ribozomale (translație) nu este separată spațial de transcripție și poate să apară chiar înainte ca sinteza mRNA să fie completă cu ARN polimerază. ARNm procariot este adesea policistronic. adică, ele conțin mai multe gene independente.
Eucariotele. ARNm eucariot este sintetizat ca un precursor, un pre-ARNm complex este supus apoi maturarea fazice - prelucrare. cuprinzând aderarea la structura capac la capătul 5 'al moleculei, care unește mai multe zeci de reziduuri adenina în capătul său 3 (poliadenilare), forțând site-uri de excizie - introni si se amesteca cu fiecare alte porțiuni semnificative - exoni (despicare). Compusul exonilor una și aceeași pre-mRNA poate trece în moduri diferite, ceea ce duce la formarea de ARNm matur diferite, și în cele din urmă diferitele variante de proteine (despicare alternative). Numai ARNms, a trecut cu succes de prelucrare, exportate din nucleu în citoplasmă, și este implicată în traducerea.
Valoarea evolutivă a nucleului celular
Principalele diferențe funcționale Celulele eucariote din celulele procariote este delimitarea spațială a transcripției (sinteza de ARN mesager) și traducerea (sinteza proteinelor, ribozomului), care pune la dispoziția celula eucariotă, noile instrumente de reglementare și control al biosintezei ARNm al calității.
În timp ce mARN procariotic începe să fie tradus înainte de finalizarea sintezei sale prin ARN polimerază. EARC eucariotei suferă modificări semnificative (așa-numita procesare), apoi este exportată prin pori nucleari în citoplasmă. și numai după aceea se poate alătura emisiunii. Prelucrarea ARNm implică mai multe elemente.
Din ARNm precursor (pre-ARNm) într-un proces numit introns despicare sunt tăiate - porțiuni nesemnificative și porțiuni semnificative - exonilor sunt îmbinate unele cu altele. Mai mult exonilor unul și același pre-mRNA poate fi conectat în mai multe moduri diferite (alternativa despicare), astfel încât un precursor poate fi convertit la ARNm matur de mai multe tipuri diferite. Astfel, o genă poate codifica mai multe proteine deodată.
În plus, structura intron-exon a genomului. aproape imposibil în prokaryotes (deoarece ribozomii pot transmite ARNm imatur), dă eucariotei o anumită mobilitate evolutivă. Având în vedere lungimea secțiunilor intronice, recombinarea între cele două gene se reduce adesea la schimbul de exoni. Datorită faptului că exonii corespund adesea domeniilor funcționale ale proteinei, siturile din recombinarea "hibridă" rezultată își păstrează adesea funcțiile. În același timp, în prokaryotes, recombinarea între gene este imposibilă fără o pauză în partea semnificativă, ceea ce reduce cu siguranță șansele ca proteina rezultantă să fie funcțională.
Terminările moleculei ARNm suferă modificări. La capătul 5 al moleculei, se atașează 7-metilguanina (așa-numitul capac). Mai multe zeci de reziduuri de adenină (poliadenilare) aderă la capătul 3 '.
Prelucrarea ARNm este strâns legată de sinteza acestor molecule și este necesară pentru controlul calității. Un ARNm procesat incomplet sau incomplet nu poate părăsi nucleul în citoplasmă sau va fi instabil și degradat rapid. La procariote, nu există mecanisme de control al calității, și din cauza acestei mARN procariote au o viață mai scurtă - nu poate fi permis sa sintetizat în mod corespunzător molecula de ARNm, dacă o astfel va apărea în transmisie pentru o lungă perioadă de timp.
Urmăriți ce este "Karyoplasma" în alte dicționare:
karyoplasm - karyoplasm ... Dicționar ortopedic-referință
karyoplasm - protoplasm Dicționar de sinonime ruse. karyoplasm n. numărați în sinonime: 3 • karyolymph (1) • ... Dicționar de sinonime
CARYOPLASM - (din cari și plasmă) (sucul nuclear) conținutul nucleului celular care umple spațiul dintre structurile sale ... Marele dicționar encyclopedic
CARYOPLASM - (din carioca și plasmă), karyolymph, sucul nuclear, conținutul nucleului celular, cromatina, nucleoli și diverse granule intranucleare sunt încorporate în el. După extracția cromatinei chim. agenții din Kazahstan sunt păstrați așa-numiți. matrice intranucleară, ... ... Dicționar encyclopedic biologic
karyoplasma - karyolymph nucleoplasm "suc nuclear" Un continut nesanatabil (spre deosebire de cromatina) a nucleului celular in care este incorporata cromatina; după îndepărtarea cromatinei din matricea de proteină K. este păstrată. [Arefiev VA Lisovenko L.A. Engleză Rusă ... ... Ghidul Traducătorului Tehnic
karyoplasm - (. din cariotipului si plasma) (seva nucleară), conținutul nucleului celulei, umple spațiul dintre structurile sale. * * * Karyoplasm karyoplasm (din cariotip. (A se vedea. Karyo. (O parte din cuvinte compuse)) și plasmă (vezi. PLASMA)) (seva nucleară), conținutul ... ... Collegiate dicționar
karyoplasm - branduolio sultys statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Branduolyje esantis tirštas skystis fi chromatino ir branduolėlio, apgaubtas branduolio apvalkalėlio. atitikmenys: angl. karyolymph; karyoplasm; nucleul sap. karyolymph; ... ... žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
karyoplasma - (caryoplasma, karyo + plastica greaca ceva educat, karyolymph albastru, nucleoplasm) fluid conținute în nucleul celulei ... Un mare dicționar medical
Karyoplasm - (de la Caryo și Plasma de Caryolymph, sucul nuclear, protoplasmul nucleului celular, delimitat de citoplasma înconjurătoare de către plicul nuclear al karyomembranei ... Enciclopedia Sovietică Mare
Trimiteți-le prietenilor: