Jezgra

Uvod

Jezgra ili jezgra su najveći organeli u stanici i nalaze se u citoplazmi eukariotskih stanica. Zaokružena stanična jezgra, ograničena dvostrukom membranom (nuklearnom ovojnicom), sadrži genetske informacije upakirane u kromatin, deoksiribonukleinsku kiselinu (DNA). Kao pohrana genetskih informacija, stanična jezgra je od središnje važnosti za nasljedstvo.

Funkcija stanične jezgre

Sve ljudske stanice, osim eritrocita, imaju jezgru u kojoj je DNA u obliku kromosoma. Stanična jezgra regulira i kontrolira sve procese koji se odvijaju u stanici. Na primjer, upute za sintezu bjelančevina, prijenos genetičkih informacija, diobu stanica i razne metaboličke procese.

Uz pohranu genetskih podataka, udvostručavanje (Replikacija) DNA i sinteza ribonukleinskih kiselina (RNA) transkripcijom DNA (transkripcija), kao i modifikacija ove RNA (obrada) na najvažnije funkcije stanične jezgre.

Osim DNK u staničnoj jezgri, ljudi u mitohondrijima imaju i mitohondrijsku DNK čija je replikacija potpuno neovisna o jezgri. Ovdje su pohranjene informacije o mnogim proteinima potrebnim za dišni lanac.

Saznajte više o ovoj temi: Stanično disanje kod ljudi

Prikaz stanične jezgre

1. Jezgra -
   Jezgra
2. Vanjska nuklearna membrana
   (Nuklearna ovojnica)
   Nukleolema
3. Unutarnja nuklearna membrana
4. Nuklearna tijela
   Nukleolus
5. Nuklearna plazma
   Nukleoplazma
6. DNA nit
7. Nuklearna pora
8. Kromosomi
9. stanica
   Celulla
   A - jezgra
   B - stanica

Pregled svih slika tvrtke Dr-Gumpert možete pronaći pod: medicinske slike

Što je nukleusna tvar?

Nuklearna tvar je genetska informacija kodirana u jezgri. Ovo je također poznato i kao DNA (deoksiribonukleinska kiselina). Molekula DNA ili RNA zauzvrat se sastoji od osnovnih kemijskih gradivnih blokova, nukleotida, a sastoji se od šećera (deoksiriboza za DNA ili riboza za RNA), kiselog fosfatnog ostatka i baze. Baze se nazivaju adenin, citozin, gvanin ili timin (ili uracil u slučaju RNA). DNA je jedinstvena zbog fiksnog slijeda četiri baze koji se razlikuje kod svake osobe.

DNA nije u obliku slobodne niti, već je omotana oko posebnih proteina (histona), koji su zajednički poznati kao kromatin. Ako se taj kromatin dodatno komprimira, na kraju nastaju kromosomi koji su vidljivi pod mikroskopom. metafaza mitoze. Tijela u obliku štapića su tako nositelji genetske informacije i uključeni su u diobu jezgre. Normalna stanica ljudskog tijela ima 46 kromosoma raspoređenih u parove (dvostruki ili diploidni set kromosoma). 23 kromosoma potiču od majke, a 23 kromosoma od oca.

Saznajte više o DNK

Uz to, jezgra sadrži nukleolus, što je posebno uočljivo kao zbijena zona. Sastoji se od ribosomske RNA (rRNA).

Pročitajte više o toj temi Ribosomi

Što je karioplazma?

Karioplazma je također poznata i kao nuklearna plazma ili nukleoplazma. Opisuje strukture koje se nalaze unutar nuklearne membrane. Nasuprot tome, postoji i citoplazma, koja je ograničena vanjskom staničnom membranom (plazmalemm).

O ovome također možete pročitati: Stanična plazma u ljudskom tijelu

Ove dvije sobe sastoje se uglavnom od vode i raznih aditiva. Važna razlika između karioplazme i citoplazme su različite koncentracije elektrolita, kao što su Cl- (klorid) i Na + (natrij). Ovaj poseban milje u karioplazmi predstavlja optimalno okruženje za procese replikacije i transkripcije.Kromatin koji sadrži genetski materijal i nukleolusi također su pohranjeni u karioplazmi.

Veličina jezgra

Jezgre eukariotskih stanica obično imaju zaobljeni oblik i promjer 5 - 16 µm. Uočljiva jezgra može se jasno vidjeti na svjetlosnom mikroskopu i ima promjer 2 - 6 µm. Općenito, izgled i veličina stanične jezgre snažno ovise o tipu i vrsti stanice.

Dvostruka membrana stanične jezgre

Stanična jezgra odvojena je od citoplazme dvostrukom membranom. Ova se dvostruka membrana naziva nuklearna ovojnica i sastoji se od unutarnje i vanjske nuklearne membrane, s perinuklearnim prostorom između. Obje su membrane međusobno povezane porama i tako čine fiziološku jedinicu (vidi sljedeći odjeljak).

Općenito se dvostruke membrane uvijek sastoje od lipidnog dvosloja u koji su ugrađeni različiti proteini. Ti se proteini mogu modificirati raznim ostacima šećera i omogućiti specifične biološke funkcije nuklearne membrane.

Kao i sve dvostruke membrane, nuklearna ovojnica oboje voli vodu (hidrofilni) kao i izbjegavanje vode (hidrofobni) Dio i zato je topiv u masti i vodi (amfifilni). U vodenim otopinama polarni lipidi dvostruke membrane tvore agregate i raspoređeni su tako da je hidrofilni dio okrenut prema vodi, dok su hidrofobni dijelovi dvostrukog sloja pričvršćeni jedan za drugi.Ova posebna struktura stvara preduvjet za selektivnu propusnost dvostruke membrane, što znači da su stanične membrane propusne samo za određene tvari.

Osim regulirane razmjene tvari, nuklearna ovojnica služi i za graničenje (Kompartmentalizacija) stanične jezgre i tvori fiziološku barijeru tako da samo određene tvari mogu ući i izaći iz stanične jezgre.

Pročitajte više na temu: Stanična membrana

Što će vam nuklearne pore?

Pore ​​u membrani složeni su kanali promjera 60 do 100 nm koji tvore fiziološku barijeru između jezgre i citoplazme. Potrebni su za transport određenih molekula do ili iz stanične jezgre.

Te molekule uključuju, na primjer, mRNA, koja igra glavnu ulogu u replikaciji i naknadnom prevođenju. DNA se prvo kopira u staničnoj jezgri, tako da se stvara mRNA. Ova kopija genetskog materijala napušta staničnu jezgru kroz nuklearnu pore i dolazi do ribosoma, gdje se odvija translacija.

Funkcije stanične jezgre

U jezgri stanice odvijaju se dva elementarna biološka procesa: s jedne strane, replikacija DNA i, s druge strane, transkripcija, tj. Transkripcija DNA u RNA.

Tijekom diobe stanica (mitoza), DNK se udvostručuje (replikacija). Tek nakon što se udvostruče cjelokupne genetske informacije, stanica se može podijeliti i tako stvoriti osnovu za rast i obnavljanje stanice.

Tijekom transkripcije jedan od dva lanca DNA koristi se kao predložak i pretvara u komplementarnu RNA sekvencu. Razni transkripcijski faktori određuju koji se geni prepisuju. Rezultirajuća RNA modificira se u mnogim daljnjim koracima. Stabilni krajnji produkt, koji se može izvesti u citoplazmu i u konačnici prevesti u građevne blokove proteina, naziva se messenger RNA (mRNA).

Saznajte više o ovome: Funkcije stanične jezgre

Što se događa kad se stanična jezgra podijeli?

Pod diobom stanične jezgre podrazumijeva se dioba stanične jezgre koja se može odvijati na dva različita načina. Dvije vrste, mitoza i mejoza, razlikuju se u svom procesu, a također i u svojoj funkciji. Ovisno o vrsti diobe stanične jezgre, dobivaju se različite stanice kćeri.

Nakon završetka mitoze, imate dvije stanice kćeri koje su identične matičnoj i koje također imaju diploidni set kromosoma. Ova vrsta diobe stanične jezgre prevladava u ljudskom organizmu. Njihova je funkcija obnova svih stanica, poput stanica kože ili stanica sluznice. Mitoza se odvija u nekoliko faza, ali postoji samo jedna stvarna podjela kromosoma.

Suprotno tome, mejoza se sastoji od ukupno dva temeljna odjela. Rezultat dovršene mejoze su četiri stanice koje sadrže haploidni skup kromosoma. Te su zametne stanice potrebne za spolno razmnožavanje i stoga se mogu naći samo u genitalnim organima.

U žena su upravo jajne stanice prisutne u jajnicima od rođenja. U muškim organizmima se spermija stvara u testisima i spremna je za oplodnju.
Ako ste dalje zainteresirani za ovu temu, pročitajte naš sljedeći članak u nastavku: Mejoza - jednostavno objašnjeno!

Kad se jajna stanica i spermija stapaju tijekom oplodnje, stanica od jednog kompleta diploidnih kromosoma stvara se od dva haploidna seta kromosoma.

Pročitajte više na temu: Podjela stanične jezgre

Što je prijenos stanične jezgre?

Prijenos jezgre (sinonim: transplantacija jezgre) je uvođenje jezgre u jajnu stanicu bez jezgre. To je umjetno proizvedeno unaprijed, na primjer pomoću UV zračenja. Sad već jezgrena jajna stanica može se umetnuti u spolno zrelu jedinku i nositi do kraja. Na taj način, prethodno jezgrena stanica prima genetske informacije i mijenja se kao rezultat.

Ovaj postupak predstavlja vrstu aseksualne oplodnje i prvi put je korišten 1968. godine. Postoje terapijski pristupi kojima je cilj proizvesti specifična tkiva iz matičnih stanica koja se mogu koristiti za transplantaciju. Uz to, prijenos nuklearnih stanica somatskih stanica može se koristiti za kloniranje. Međutim, iz etičkih razloga to je dopušteno samo životinjama, iako je ovdje također kontroverzno, jer mnoge životinje tijekom ovog procesa umiru ili se rađaju bolesne. Najpoznatiji primjer je klonirana ovca Dolly. Ova klonirana ovca bila je genetski identična svojoj majci.

Jezgra živčane stanice

Živčane stanice (neuroni) su terminalno diferencirane stanice. Za razliku od ostalih stanica, više se ne mogu dijeliti. Međutim, neuroni imaju sposobnost regeneracije i specifično ponavljanje zadataka ("trening mozga") povećava plastičnost mozga.

Jezgra stanice nalazi se u staničnom tijelu (soma) živčane stanice. Nuklearna ovojnica sadrži mijelin, tvar koja se posebno javlja u živčanom sustavu i ima samo manji udio proteina od ostalih dvostrukih membrana.

Prijem i prijenos informacija u obliku električnih impulsa (akcijskih potencijala) najvažnija je zadaća neurona. Neurotransmitori su kemijski glasnici koji omogućuju međusobnu komunikaciju živčanih stanica. Kao kontrolno središte neurona, stanična jezgra primarno regulira proizvodnju različitih supstanci i ekspresiju odgovarajućih receptora.

Vezivanjem neurotransmitera za odgovarajući receptor, odgovarajući učinak prenosi se na živčanu stanicu. Ključno je da ne postoje učinci specifični za odašiljač, već samo učinci specifični za receptore. To znači da učinak glasničke tvari ovisi o receptoru.