בגרעין התא ותפקודו

המבנה והתפקוד של התא בתהליך של אבולוציה, עובר סדרה של שינויים. הופעתם של אברונים החדש קדמו שינויים באטמוספרה הכוכב הצעיר ליתוספירה. אחת הרכישות הגדולות היה בגרעין התא. אורגניזמים איקריוטיים קיבלו, בשל נוכחותם של אברונים מבודדים, יתרונות משמעותיים על פני פרוקריוטים ובמהרה החלו להשתלט.

בגרעין התא, המבנה והפונקציות אשר שונות במקצת ברקמות ואיברים שונים, לשפר את האיכות ביוסינתזה RNA והעביר מידע גנטי.

המוצא

נכון להיום, קיימות שתי השערות עיקריות לגבי היווצרות תא איקריוטיים. על פי התיאוריה של אברונים סימביוטי (לדוגמה, המיטוכונדריה או שוטונים) היו פעם אורגניזמים פרוקריוטים מסוימים. אבותיהם של אאוקריוטים המודרני בלעו אותם. כתוצאה מכך אורגניזם סימביוטי.

הליבה ובכך נוצרה כתוצאה של חלק בליטה פנימה של ציטופלסמית הממברנה. זה היה הכרחי בדרך של רכישת דרך חדשה של פיתוח של תזונה התא, phagocytosis. מזון לכיד לווה בגידול מידת הניידות של הציטופלסמה. Genofory מייצגים את החומר הגנטי של התא פרוקריוטים ומתחבר הקירות, הוא נופל לתוך אזור "זרימה" חזק ההגנה הדרושה. כתוצאה מכך, היא יצרה חלק עמוק של invagination הקרום המכיל genofory מצורף. השערה זו מעידה על כך העובדה כי העור של הקרנל קשורה קשר בל יינתק הממברנה cytoplasmic של תאים.

יש גרסה אחרת של אירועים. על פי ההשערה ויראלי של המקור של הגרעין, הוא נוצר כתוצאה מהזיהום של תאים של חיידקים קדומים עתיקים. זה הסתננו וירוס DNA ובסופו של דבר קיבל שליטה מלאה על תהליכי החיים. מדענים לשקול תיאוריה זו נכונה יותר מכך הרבה ויכוחים לטובתה. עם זאת, עד כה אין ראיות חותכות עבור כל השערות הקיימות.

אחת או יותר

רוב תאי איקריוטיים המודרניים יש גרעין. המספר העצום מכיל רק אברון אחד כזה. יש, עם זאת, ועל התאים שאבדו את הליבה בגלל כמה מהתכונות הפונקציונליות. אלה כוללים, למשל, תאי הדם האדומים. ישנם גם שני תאים (הריסניות) ואפילו ליבות מרובות.

המבנה של גרעין התא

לא משנה את המאפיינים של האורגניזם, מבנה הליבה מאופיין סט של אברונים טיפוסיים. מתוך שטח התא הפנימי מחולק למחיצות את ידי קרום כפול. השכבה הפנימית והחיצונית שלה במקומות מסוימים למזג, להרכיב את הנקבוביות. תפקידם הוא חילופי חומרים בין הציטופלסמה לבין הגרעין.

אברונים מרחב karyoplasm מלא, המכונה גם מיץ או nucleoplasm גרעיני. הוא ממוקם הכרומטין nucleolus. לפעמים האחרון של אברונים אלה של גרעין התא אינו נוכח בעותק יחיד. חלק אורגניזמים nucleoli, להיפך, לא.

הממברנה

מעטפת הגרעין נוצרת של שומנים והוא מורכב משתי שכבות: החיצוניות והפנימיות. למעשה, זהו קרום התא אותו. הליבה מתקשרת עם הערוצים של reticulum endoplasmic דרך שטח perinuclear ואת חלל שנוצר על ידי שתי שכבות פגז.

הקרום החיצוני והפנימי יש מוזרויות שלהם במבנה, אך באופן כללי הם די דומים.

הקרוב ביותר אל הציטופלסמה

השכבה החיצונית עוברת לתוך הקרום של reticulum endoplasmic. ההבדל העיקרי שלה מן האחרון - ריכוז גבוה משמעותית של חלבון במבנה. הקרום ישירות במגע עם בציטופלסמה של התא, מצופה בשכבה על החלק החיצוני של ריבוזומים. מן הקרום הפנימי הוא מתחבר נקבובי רב, הוא קומפלקסי חלבונים גדולים יחסית.

השכבה הפנימית

מול לתוך קרום התא לגרעין בניגוד החיצוני, חלקה, לא מכוסה על ידי ריבוזומים. זה מגביל karyoplasm. מאפיין של הממברנה הפנימית - רירי שכבת lamins הגרעיני הצד שלה פניית nucleoplasm. מבנה החלבון הספציפי הזה תומך בצורה פגז, הוא מעורב בקרת גנים ותורם את הקובץ המצורף של הכרומטין קרום הגרעין.

חילוף חומרים

האינטראקציה של הגרעין לבין הציטופלסמה דרך נקבוביות הגרעין. הם די מבנים מורכבים נוצרו על ידי 30 חלבונים. המספר נקבובי על ליבה אחת יכול להיות שונה. זה תלוי בסוג התא, האיבר והגוף. לדוגמא, אצל בני אדם גרעין התא יכול להיות בין 3 ל -5 אלף ארוכי צפרדע כמה מדובר 50,000.

בית יש פונקציה - חילוף חומרים בין הגרעין לבין שאר שטח התא. מולקולות מסוימות לחדור את הנקבוביות באופן פסיבי, ללא כל השקעת אנרגיה נוספת. יש להם גודל קטן. תחבורת מולקולות גדולה מתחמים מולקולריים דורשת כמות מסוימת של אנרגית זרימה.

Karyoplasm של התא מקבל מסונתז בגרעין, מולקולות RNA. בכיוון ההפוך מועבר חלבונים הדרושים לתהליכי intranuclear.

nucleoplasm

מיץ גרעיני הוא פתרון קולואידים של חלבונים. זהו פגז הקרנל מוגבל ומקיף את הכרומטין nucleolus. Nucleoplasm - נוזל צמיג שבה חומרים שונים המומסים. אלה כוללים נוקלאוטידים ואנזימים. ההכרח הראשון עבור סינתזת DNA. האנזימים המעורבים שעתוק, כמו גם תיקון שכפול ה- DNA.

המבנה של המיץ הגרעיני משתנה בהתאם למצב של התא. שני שלהם - נייחים מתרחשת במהלך החלוקה. המאפיין הראשון של שלבי ביניים (הזמן בין חטיבות). במקרה זה, ההתפלגות האחידה הגרעיני SAP השונה של חומצות גרעין ומולקולות DNA לא מובנהיות. במהלך תקופה זו, יש את החומר התורשתי בצורת הכרומטין. החלוקה של גרעין התא מלווה טרנספורמציה של הכרומטין לתוך הכרומוזומים. בשלב זה משתנה מבנה karyoplasm: חומר גנטי רוכש מבנה מסוים, מעטפת גרעין מתפרקת, והוא מעורבב עם הציטופלסמה karyoplasm.

כרומוזום

תפקידיה העיקריים של מבנים nucleoprotein המרה בעת חלוקת הכרומטין - אחסון, מכירה והעברה של מידע גנטי, אשר מכיל את גרעין התא. כרומוזומים מאופיינים בכושר מסוים: מחולק לחלקים או הכתפיים כיווץ ראשוני, הנקרא גם tselomeroy. על פי מיקומו ישנם שלושה סוגים של כרומוזומים:

• מוט בצורת או acrocentric: הם מאופיינים על ידי הצבת tselomery כמעט בסוף, כתף אחת מתברר מעט מאוד;
• raznoplechie או submetacentric להחזיק כתפי אורך שוויוני;
• L-שווה או metacentric.

הסט של הכרומוזומים בתא הנקרא קריוטיפ. סוג כל זה הוא קבוע. לכן תאים שונים של אורגניזם עשויים להכיל דיפלואידי (כפול) או הפלואידים סט (יחיד). ההתגלמות הראשונה היא מאפיין של תאים סומטיים, בדרך כלל לפצות את הגוף. סט הפלואידים - הזכות של תאי מין. תאים סומטיים האדם מכילים 46 כרומוזומים, המין - 23.

כרומוזום דיפלואידי להגדיר זוג. מבנה nucleoprotein זהה נכלל זוג, נקרא אללים. יש להם אותו המבנה ולבצע את אותה הפעולה.

יחידת כרומוזום מבנית היא הגן. זה מייצג קידוד קטע DNA לחלבון מסוים.

אנדוזום

בגרעין התא יש אברונים אחד יותר - הוא nucleolus. הוא לא מופרד קרום karyoplasm, אבל זה קל לראות בזמן הלימודים התאים תחת מיקרוסקופ. גרעינים מסוימים יכולים להיות nucleoli מרובה. יש כאלה אשר אברונים אלה נעדרים כליל.

הצורה של הגרעין דומה בתחום, יש גודל קטן למדי. הוא מורכב של חלבונים שונים. עיקר תפקידם של nucleolus - סינתזה של RNA ריבוזומלי, ו ריבוזומים עצמם. הם נחוצים ליצירת רשתות פוליפפטיד. Nucleoli נוצרת סביב אזורים ספציפיים של הגנום. הם נקראים מארגן nucleolar. הוא מכיל גנים של RNA ריבוזומלי. Nucleolus, בין היתר, הוא המקום עם הריכוז הגבוה ביותר של חלבונים בתא. חלק מהחלבונים הדרושים כדי לבצע פעולות אברון.

במסגרת nucleolus הם שני מרכיבים: גרגרים ו סיבי. הראשונה היא למקטע ריבוזומלי התבגרות. זה בוצע סִיבִי מרכז סינתזת RNA ריבוזומלי. רכיב מגורען מקיף סִיבִי, ממוקם במרכז של nucleolus.

בגרעין התא ותפקודו

התפקיד שמלא הקרנל, קשור קשר בל יינתק המבנה שלה. מבנים פנימיים אברון במשותף ליישם את התהליכים החשובים ביותר בתא. כאן נמצא המידע הגנטי שקובע את המבנה והתפקוד של התא. הקרנל אחראי האחסון והעברת מידע גנטי, מתבצע במהלך מיטוזה מיוזה. בתא הבת במקרה הראשון מקבל סט זהה של גני ההורה. כתוצאה מכך תאי נבט meiotic נוצרות עם סט הפלואידים של הכרומוזומים.

לא פחות חשוב נוסף המאפיין הוא הקרנל - רגולציה של תהליכים תאיים. זה מתבצע על ידי ניטור הסינתזה של חלבונים אחראים על המבנה והתפקוד של מרכיבים תאיים.

השפעה על סינתזת חלבון היא ביטוי נוסף. תהליכי השליטה Core בתוך התא, הוא משלב את כל האברונים במערכת אחת עם מנגנון מתפקד היטב. כשלים בו בדרך כלל לגרום למות תא.

לבסוף, הקרנל הוא האתר של סינתזה של יחידות משנה של ריבוזומים, אשר אחראים להיווצרות אותו חומצות אמינו של החלבון. הריבוזומים הם חיוניים בתהליך של שעתוק.

תא איקריוטיים הוא מבנה מושלם יותר פרוקריוטים. הופעה של אברונים עם הקרום שלהם הגדיל את היעילות של תהליכים תאיים. גיבוש של גרעין מוקף קרום שומני, ממלא תפקיד חשוב מאוד בהתפתחות זו. הגנת קרום מידע גנטי רשאי להשתלט על אורגניזמים חד-תאיים הקדומים לדרכים חדשות של החיים. ביניהם היה phagocytosis, שהיא אחת הגרסאות הוביל אורגניזם סימביוטי, שלימים הפך לאב הקדמון של התא איקריוטיים מודרני עם כל האברונים האופייניים שלה. בגרעין התא, המבנה והתפקוד של מבנים חדשים כמה מותר להשתמש בחמצן בחילוף החומרים. התוצאה היתה שינוי קיצוני של הביוספרה כדור הארץ, והוא הניח את היסוד להקמת ופיתוח של יצורים רב-תאיים. היום, אורגניזמים איקריוטיים, הכוללים אנשים, להשתלט על כדור הארץ, ושום דבר מבשר שינויים בעניין זה.