Jedro

uvod

Celično jedro ali jedro je največja organela v celici in se nahaja v citoplazmi evkariontskih celic. Zaokroženo celično jedro, omejeno z dvojno membrano (jedrska ovojnica), vsebuje genetske informacije, pakirane v kromatinu, deoksiribonukleinski kislini (DNK). Kot shramba genetskih informacij je celično jedro osrednjega pomena za dednost.

Delovanje celičnega jedra

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

Poleg shranjevanja genetskih informacij se podvojitev (Podvajanje) DNA in sintezo ribonukleinskih kislin (RNA) s prepisovanjem DNK (prepisovanje), pa tudi spremembo te RNA (predelava) na najpomembnejše funkcije celičnega jedra.

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

Poiščite več o tej temi: Celično dihanje pri ljudeh

Ilustracija celičnega jedra

1. Celično jedro -
   Jedro
2. Zunanja jedrska membrana
   (Jedrska ovojnica)
   Nukleolemma
3. Notranja jedrska membrana
4. Jedrski trupli
   Nucleolus
5. Jedrska plazma
   Nukleoplazma
6. DNK nit
7. Jedrske pore
8. Kromosomi
9. celica
   Celulla
   A - jedro
   B - celica

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

Kaj je jedrska snov?

Jedrska snov je genska informacija, kodirana v jedru. To je znano tudi kot DNK (deoksiribonukleinska kislina). Molekula DNK ali RNK je sestavljena iz osnovnih kemičnih gradnikov, nukleotidov in je sestavljena iz sladkorja (deoksiriboza za DNK ali riboza za RNA), kislega ostanka fosfata in baze. Baze se imenujejo adenin, citozin, gvanin ali timin (ali uracil v primeru RNA). DNA je edinstvena zaradi fiksnega zaporedja štirih baz, ki se razlikuje pri vsaki osebi.

DNK ni v obliki prostega pramena, ampak je ovit okoli posebnih beljakovin (histonov), skupno znanih kot kromatin.Če ta kromatin dodatno stisnemo, se na koncu tvorijo kromosomi, ki so pod mikroskopom vidni v metafazi mitoze. Corpuscles v obliki palice so torej nosilci genetske informacije in sodelujejo pri delitvi jedra. Normalna celica človeškega telesa ima 46 kromosomov, ki so razporejeni v parih (dvojni ali diploidni kromosomski set). 23 kromosomov prihaja od matere in 23 kromosomov od očeta.

Več o tem DNK

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

Preberite več o temi Ribosomi

Kaj je karioplazma?

Karioplazma je znana tudi kot jedrska plazma ali nukleoplazma. Opisuje strukture, ki ležijo znotraj jedrske membrane. V nasprotju s tem je tudi citoplazma, ki jo omejuje zunanja celična membrana (plazmalemm).

Preberite tudi: Celična plazma v človeškem telesu

Ti dve sobi sta v veliki meri sestavljeni iz vode in različnih dodatkov. Pomembna razlika med karioplazmo in citoplazmo so različne koncentracije elektrolitov, kot sta Cl- (klorid) in Na + (natrij). Ta posebni del v karioplazmi predstavlja optimalno okolje za procese podvajanja in transkripcije.Kromatin, ki vsebuje genetski material, nukleolus pa je shranjen tudi v karioplazmi.

Velikost jedra

Evkariontska celična jedra imajo običajno zaobljeno obliko in premer 5-16 µm. V vidnem jedru je jasno vidno 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 ločeno od citoplazme z dvojno membrano. Ta dvojna membrana se imenuje jedrska ovojnica in je sestavljena iz notranje in zunanje jedrske membrane, vmes je perinuklearni prostor. Obe membrani sta med seboj povezane s pore in tako tvorita fiziološko enoto (glej naslednje poglavje).

Na splošno so dvojne membrane vedno sestavljene iz lipidnega dvosloja, v katerega so vgrajeni različni proteini.Te beljakovine lahko spreminjamo z različnimi ostanki sladkorja in omogočajo posebne biološke funkcije jedrske membrane.

Kot vse dvojne membrane ima tudi jedrska ovojnica tako ljubečo vodo (hidrofilni) in tudi izogibanju vode (hidrofobna) Porcija in je zato topna v maščobi 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 struktura ustvarja pogoje za selektivno prepustnost dvojne membrane, kar pomeni, da so celične membrane prepustne samo za nekatere snovi.

Poleg regulirane izmenjave snovi jedrski ovoj služi tudi za razmejitev (Razdelitev) celičnega jedra in tvori fiziološko pregrado, tako da le nekatere snovi lahko vstopijo v celično jedro in iz njega.

Preberite več o temi: Celična membrana

Za kaj so potrebne jedrske pore?

Pore ​​v membrani so zapleteni kanali s premerom 60 do 100 nm, ki tvorijo fiziološko pregrado med jedrom in citoplazmo. Potrebne so za transport določenih molekul v jedro celice ali iz nje.

Te molekule vključujejo na primer mRNA, ki je zelo pomembna pri podvajanju in nadaljnjem prevajanju. DNK se najprej kopira v jedro celice, tako da nastane mRNA. Ta kopija genskega materiala zapusti celično jedro skozi jedrsko por in doseže ribosome, kjer poteka prevajanje.

Funkcije celicnega jedra

V celičnem jedru se odvijata dva osnovna biološka procesa: na eni strani replikacija DNK in na drugi strani transkripcija, to je transkripcija DNK v RNA.

Med delitvijo celic (mitoza) se DNK podvoji (podvaja). Šele po podvojitvi celotne genetske informacije se celica lahko razdeli in s tem tvori osnovo za rast in obnovo celic.

Med transkripcijo se eden od obeh pramenov DNA uporablja kot predloga in pretvori v komplementarno zaporedje RNA. Različni transkripcijski faktorji določajo, kateri geni se prepisujejo. Nastala RNA je spremenjena v številnih nadaljnjih korakih. Stabilni končni produkt, ki ga lahko izvozimo v citoplazmo in ga na koncu prevedemo v beljakovinske gradnike, imenujemo messenger RNA (mRNA).

Izvedite več o tem: Naloge celičnega jedra

Kaj se zgodi, ko se celično jedro razdeli?

Delitev celičnega jedra je delitev celičnega jedra, ki lahko poteka na dva različna načina. Mitoza in mejoza se razlikujeta po postopku in tudi po funkciji. Glede na vrsto delitve jedra, ki se je zgodila, dobimo različne hčerinske celice.

Po končani mitozi imate dve hčerinski celici, ki sta identični matični 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 obstaja samo ena prava delitev kromosomov.

V nasprotju s tem mejozo sestavljata skupaj dva osnovna oddelka. Rezultat dokončane mejoze so štiri celice, ki vsebujejo haploidni nabor kromosomov. Te zarodne celice so potrebne za spolno razmnoževanje, zato jih najdemo le v spolnih organih.

Pri ženskah so jajčne celice prisotne v jajčnikih od rojstva. V moških organizmih se semenčice proizvajajo v testisih in so pripravljene za oploditev.
Če vas ta tematika še dodatno zanima, preberite naslednji članek spodaj: Mejoza - preprosto razloženo!

Ko se jajčna celica in sperma med oploditvijo spojita, dva haploidna niza kromosomov tvorita celico z enim nizom diploidov.

Preberite več o temi: Delitev celičnega jedra

Kaj je prenos celičnega jedra?

Prenos jedra (sinonim: presaditev jedra) je vnos jedra v jajčno celico brez jedra. To je bilo umetno proizvedeno vnaprej, na primer z uporabo UV-sevanja. Zdaj razkrojeno jajčno celico lahko nato vstavimo v spolno zrelega posameznika in prenesemo do izraza. Na ta način prej nuklirana celica prejme genetske informacije in se posledično spremeni.

Ta postopek predstavlja vrsto aseksualne oploditve in je bil prvič uporabljen leta 1968. Obstajajo terapevtski pristopi, katerih namen je ustvariti specifična tkiva iz matičnih celic, ki jih je mogoče uporabiti za presaditve. Poleg tega se za kloniranje lahko uporabi somatski celični jedrski prenos. Vendar je iz etičnih razlogov to dovoljeno le živalim, čeprav je tudi tu sporno, saj veliko živali med tem postopkom umre ali se rodijo bolne. Najbolj znan primer je klonirana ovca Dolly. Ta klonirana ovca je bila genetsko enaka svoji matični živali.

Jedro živčne celice

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

Celično jedro sedi v celičnem telesu (soma) živčne celice. Jedrska ovojnica vsebuje mielin, snov, ki se pojavlja posebej v živčnem sistemu in ima le nižjo vsebnost beljakovin kot druge dvojne membrane.

Sprejem in prenos informacij v obliki električnih impulzov (akcijskih potencialov) je najpomembnejša naloga nevronov. Nevrotransmiterji so kemični glasniki, ki omogočajo živčnim celicam medsebojno komunikacijo. Kot kontrolno središče nevrona celično jedro primarno uravnava proizvodnjo različnih sporočilnih snovi in ​​izražanje ustreznih receptorjev.

Z vezavo nevrotransmiterja na ustrezni receptor ustrezen učinek prenese na živčno celico. Ključnega pomena je, da ne obstajajo učinki, specifični za oddajnika, temveč le učinke, specifične za receptorje. To pomeni, da je učinek sporočilne snovi odvisen od receptorja.