Divizia Componentele funcționale structura nucleului celulei structura compoziției

nucleul celulei - una dintre principalele componente ale tuturor celulelor vegetale și animale, este indisolubil legată de creșterea schimbului. transferul de informații genetice, și altele.

Forma nucleului celulei variază în funcție de tipul de celulă. Există formă ovală, sferică sau neregulată - potcoavă sau nucleul celulei multibladed (din leucocite), nucleul celulei moniliform (în unele ciliate), nucleul celulei ramificat (în celule de insecte glandulare) etc. Mărimea nucleului celulei variază, dar, de obicei, în raport cu volumul citoplasmei. . Încălcarea acestui raport în timpul creșterii unei celule duce la diviziunea celulara. Numărul de nuclee de celule, de asemenea, în mod diferit - majoritatea celulelor având un nucleu, deși există celule binucleari și multinucleare (de exemplu, anumite celule ale ficatului și măduvei osoase). Poziția nucleului în celulă este specific pentru fiecare tip de celulă. Nucleul celulelor germinale este de obicei situat în centrul celulei, dar poate fi mutat ca celulele și dezvoltarea educației în citoplasmă zonelor specializate sau a depunerilor în substanțe ei de rezervă.

In nucleul celulei distinge structuri de bază: 1) membrana nucleară (membrana nucleară) prin porii care sunt schimbate între celulele de bază și citoplasmă [există dovezi că membrană nucleară (format din două straturi), fără întrerupere trece în membrana reticulului endoplasmatic (vezi citoplasmă.) și complexul Golgi]; 2) seva nucleară sau karyoplasm - masa cu plasma semifluide pictat slab umple toate nucleele celulare și care conțin un nucleu componente rămase; 3) cromozom (cm), care, în nucleul nondividing este vizibil numai prin microscopie metode speciale (pe secțiuni cromozomiale Celulele colorate nondividing au, de obicei sub formă de rețea neregulată a fasciculelor și boabe întunecate, numite colectiv cromatinei) .; 4) unul sau mai multe corpuri sferice - nucleoli fiind parte specializată a nucleului celulei și sunt asociate cu sinteza acizilor ribonucleic și proteinelor.

Nucleul celular are o organizare complexă chimică în care joacă un rol cruciale nucleoproteine ​​- un produs de compuși acizi nucleici cu proteine. În viața celulei, există două perioade majore: interfazei, sau metabolice și perioada mitotică sau divizare. Ambele perioade sunt caracterizate în primul rând prin schimbări în structura nucleului celulei. In nucleul interfază unei celule este într-o stare de repaus și este implicat în sinteza proteinelor, reglarea formării, procesele de secreție și alte transporturi de celule vitale. In timpul diviziunii in nucleul celulei se schimbă ele apar, care duc la o redistribuire a cromozomilor și formarea de nuclee de celule fiica; informații ereditare sunt transmise astfel, prin structura nucleară a noii generații de celule.

nucleul celulei reproduce doar prin împărțirea, iar în cele mai multe cazuri sunt împărțite și celulele ei înșiși. De obicei disting: o diviziune directă a nucleului celulei prin legare - amitosis și metoda cea mai comuna a nuclear kletki fisiune diviziune indirectă tipice sau mitoză (cm.).

Efectul radiațiilor și a altor factori, capabil să schimbe deținut în informația genetică nucleul celulei, conducând la diferite schimbări ale aparatului nuclear, care poate duce uneori la moartea celulelor ei insisi sau pot provoca anomalii genetice la descendenții ionizante (vezi. Ereditatea) Prin urmare, studiul funcțiilor de structură și de miez celule, în special relațiile dintre relațiile cromozomiale și moștenirea de caracteristici, care este angajată în citogenetică, are o importanță practică semnificativă pentru medicină (a se vedea. Tsitogeneti cercetare cal).

Cm. Și Cell.

nucleul celulei - o componentă majoră a tuturor celulelor vegetale și animale.

Celulele lipsit de miez sau miez deteriorat nu este capabil să îndeplinească funcțiile în mod corespunzător. Nucleul celulei, mai degrabă, organizat în cromozomi sale (cm.) De acid dezoxiribonucleic (ADN), - purtătorul informației genetice care specifică toate caracteristicile de celule, țesuturi și întregul organism, răspunsul său ontogeneză și standardele caracteristice organismului la expunerea la mediu. Îmbrăcate în nucleu informația genetică codificată în moleculele de ADN care constituie secvența cromozomială a patru baze azotate: adenina, timina, guanină și citozină. Această secvență este o matrice care determină structura proteinelor sintetizate in celula.

Chiar și infracțiunile cele mai minore ale structurii nucleului celulei duce la schimbări ireversibile ale proprietăților celulare sau la decesul acesteia. Risc de radiații și multe substanțe chimice pentru eredității ionizante (cm.) Și pentru dezvoltarea fetală normală se bazează pe afectarea nuclee ale celulelor embrionare, sau celulele somatice adulte ale embrionului in curs de dezvoltare. Baza transformării celulelor normale într-un maligne, de asemenea, se află anumite tulburări ale structurii nucleului celulei.

Mărimea și forma nuclee de celule și raportul dintre volumul său și volumul întregii celule sunt caracteristice diferitelor țesuturi. Una dintre principalele caracteristici ale elementelor de celule albe și roșii din sânge, făcând diferența sunt forma și dimensiunea nucleelor ​​lor. Nucleele de leucocite pot fi forme neregulate: curbat-kolbasovidnoy, palmat sau margele; în acest din urmă caz, fiecare porțiune conectată la tijă subțire de bază adiacente. In celulele germinale masculine mature nucleu (spermă) celula este partea covârșitoare a volumului total de celule.

Mature celule roșii sanguine (vezi.) De mamifere umane și nu au nuclee, așa cum l-au pierdut în procesul de diferențiere. Ei au o durată de viață limitată și nu se pot reproduce. In celulele de bacterii și alge albastre-verzi nucleu nu este clar definit. Cu toate acestea, ele conțin toate caracteristicile pentru celulele de bază chimice sunt distribuite in fisiunea celule fiice cu aceeași precizie ca și în celulele organismelor pluricelulare superioare. Viruși și fagii miez reprezentat de o singură moleculă de ADN.

Atunci când se analizează în repaus celulele (nondividing) în lumina microscopului, nucleul celulei poate fi sub forma unei veziculă cu una sau structură, mai mulți nucleoli. Nucleul celulei este bine vopsite cu coloranți special nuclear (hematoxilină, Metilen albastru, Safranină și colab.), Care sunt utilizate în mod obișnuit în practica de laborator. Cu ajutorul unui dispozitiv de nucleu de contrast de fază a unei celule poate fi investigat și in vivo. In ultimii ani, pentru studiul proceselor care au loc in nucleul celulei, este utilizat pe scară largă mikrokinematografiyu etichetate atomi C14 și H3 (autoradiografie) și microspectrophotometers. Această din urmă metodă este utilă în special pentru studiul modificărilor cantitative în ADN-ul nucleului în timpul ciclului de viață al celulei. Electron microscop dezvaluie detalii fine ale nucleului celulei structurii de repaus detectabile sub un microscop optic (Fig. 1).

Fig. 1. Structura celulară modernă a schemei, pe baza observațiilor la un microscop electronic: 1 - citoplasmă; 2 - aparatul Golgi; 3 - centrosomală; 4 - reticulului endoplasmatic; 5 - mitocondrii; 6 - celule de manta; 7 - învelișul nucleului; 8 - nucleol; 9 - nucleu.

La diviziunea celulară - mitoză și mitoza (cm.) - nucleul celulei suferă o serie de transformări complexe (Figura 2), în care timp, devine clar vizibil cromozom.. Înainte de a diviziunii celulare, fiecare nucleu cromozom sintetizează de substanțe prezente în seva nucleară, cum ar fi ea însăși, după care părintele și cromozomul copil diverg la polii opuși ai celulei divid. Ca urmare, fiecare celula fiica primeste acelasi set de cromozomi, care a fost în celula mama, și împreună cu ea și închise-l informații ereditare. Mitoza asigură o separare perfectă a tuturor cromozomilor nucleul corect în două părți egale.

Mitoza și meioza (cm.) Sunt cele mai importante mecanisme care oferă modele de fenomene de moștenire. Unele protozoare, precum și în cazurile patologice în celulele de mamifere și nuclee de celule umane divizate prin constricție simplă, sau amitosis. In ultimii ani, se arată că ambele procese au loc în timpul amitosis oferind nucleului celulei de separare în două părți egale.

Setul de cromozomi în nucleul celulelor individuale numite cariotipului (a se vedea.). Cariotip în toate celulele dintr-un anumit individ este de obicei la fel. Multe malformații congenitale și anomalii (sindromul Down, lui Klinefelter, Turner-Shereshevscky și colab.) Sunt cauzate de diverse tulburări cariotip apar fie în primele stadii ale embriogenezei sau in timpul maturizării sexuale a celulelor, care provin de la individ anormale. anomalii de dezvoltare, tulburări asociate cu cromozom vizibil nucleul celulei structura numita boala cromozomilor (vezi. boli ereditare). daune cromozomiale Diverse pot fi cauzate de acțiunea mutagenilor fizice sau chimice (Fig. 3). In prezent, metodele de a stabili rapid și cu acuratețe cariotipului uman este folosit pentru diagnosticarea precoce a bolilor cromozomiale și pentru a clarifica etiologia anumitor boli.

Fig. Etapa 2. mitoza în celule de cultură de țesut uman (tulpina transplantat Hep-2): 1 - prophase timpuriu; 2 - profaza târzie (dispariția plicului nucleare); 3 - metafazei (etapa stea părinte), vedere de sus; 4 - metafază, vedere laterală; 5 - anafază, începutul segregării cromozomilor; 6 - cromozomi anafazice diverged; 7 - telofază, bobine fiică vitregă; 8 - telofazei și divizarea corpului celulei.

Fig. 3. Deteriorarea cromozomilor, cauzate de radiații ionizante și mutageneză chimică: 1 - telofază normale; 2-4 - telofază cu poduri și fragmente din fibroblastele embrionare umane iradiate cu raze-X într-o doză de 10 p; 5 și 6 - la fel ca in sange care formeaza celulele cobai; 7 - pod cromozom in epiteliul corneei de șoarece, doza expusă de 25 p; 8 - fragmentarea cromozomi in fibroblastele embrionare umane ca urmare a expunerii la nitrozoetilmochevinoy.

Un organelle important al celulei nucleu - nucleol - un produs al activității cromozomi. Ea produce acid ribonucleic (ARN), care este necesară intermediar în sinteza proteinei produse de fiecare celulă.

Nucleul celulei este separat de citoplasmă înconjurătoare (cm.) Grosimea mantalei este de 60-70 Â.

Prin porii din material coajă, sintetizate în nucleu, intra în citoplasmă. Spațiul dintre coajă și miez toate organitele sale umplute karyoplasm constând din proteine ​​de bază și acizi, enzime, nucleotide, săruri anorganice și alți compuși cu greutate moleculară mică necesari pentru sinteza cromozomilor fiice în timpul diviziunii celulare a nucleului.

Cm. Și Cell.