Funcțiile nucleului din celulă sunt ce? Nucleolus: structură și funcție

Celula este o unitate elementară de organisme vii de pe Pământ și are o organizare chimică complexă a structurilor numite organele. Acestea includ nucleul, a cărui structură și funcții vom studia în acest articol.

Caracteristici ale nucleelor ​​eucariote

Celulele nucleate din compoziția lor conțin organele nemnbrannye de formă rotundă, mai densă decât carioplasmul, numite nucleoli sau nucleoli. Au fost descoperite în secolul al XIX-lea. Nucleolii au fost studiați destul de mult datorită microscopiei electronice. Aproape până în anii 50 ai secolului XX, funcțiile nucleolilor nu au fost determinate, iar oamenii de știință au considerat această organelle mai degrabă ca un rezervor al substanțelor de rezervă utilizate în timpul mitozei.

Studiile moderne au stabilit că organoidul include granule de natură nucleoproteină. Mai mult, experimentele biochimice au confirmat faptul că organele conțin un număr mare de proteine. De asemenea, determină densitatea ridicată. În plus față de proteine, nucleol conține ARN și o mică cantitate de ADN.

Ciclul celular

Este interesant faptul că în viața celulară, care constă într-o perioadă de odihnă (interfază) și diviziune (meioză - în genital, mitoză - în celule somatice), nucleolii rămân instabili. Deci, în nucleul interfază cu nucleol, care functioneaza - conservarea genomului și formarea organitelor-sintetizare de proteine ​​sunt prezente în mod necesar. La începutul diviziunii celulare, și anume profazei, ele dispar și re-format doar la sfârșitul telofazei, fiind păstrate într-o cușcă până la diviziunea următoare sau la apoptoza - distrugerea acestuia.

Organizator Nucleolus

În anii `30 ai secolului trecut, oamenii de știință au descoperit că formarea nucleoli este controlată de anumite secțiuni ale anumitor cromozomi. Acestea conțin gene care stochează informații despre ce structură și care sunt funcțiile nucleolului din celulă. Există o corelație între numărul de organizatori nucleolari și organele însele. De exemplu, bate broasca conține în cariotipul său doi cromozomi formatori nucleolari și, prin urmare, în nucleele celulelor sale somatice există două nuclee.

Deoarece funcțiile nucleolului, precum și prezența acestuia, sunt strâns legate de diviziunea celulară și formarea de ribozomi, organelele în sine lipsesc în țesuturile foarte specializate ale creierului, sângelui și, de asemenea, în blastomerele zigotului fragmentat.

Nucleol amplificare

Etapa de sinteză interfază, împreună cu replicarea ADN-ului de auto-dublare apare excesul de gene ARNr. Deoarece funcția principală a nucleol - producția de ribozomi, în legătură cu supraexpresia ADN loci care transporta informații despre ARN-ul a crescut dramatic numărul acestor organite. Nucleoproteinele, care nu sunt asociate cu cromozomii, încep să funcționeze autonom. Ca rezultat, un nucleu este format în nucleu, distanțându-se de cromozomii care formează nucleul. Acest fenomen se numește amplificarea genelor rRNA. Continuând să studieze funcția nucleol în celulă, observăm că cele mai active de sinteză are loc în profaza meiotică, meiozei, în care primele ovocitelor de ordinul poate conține mai multe sute de nucleoli.

Semnificația biologică a acestui fenomen devine ușor de înțeles dacă se consideră că în stadiile incipiente ale embriogenezei: fragmentarea și blastularea, este necesară o cantitate imensă de ribozomi, care sintetizează materialul principal de construcție-proteine. Amplificarea este un proces destul de comun, apare în ovogeneza plantelor, insectelor, amfibienilor, drojdiilor și, de asemenea, în unele contrasta.

Compoziția histochimică a organelurilor

Să continuăm studiul nostru celule eucariote și structurile lor, și să ia în considerare nucleolus, structura și funcțiile lor sunt interdependente. Se constată că acesta conține trei tipuri de elemente:

1. Nucleome (formațiuni filamentoase). Ele sunt eterogene și conțin fibrilă și bulgări. Fiind parte a plantelor și a plantelor celulele de animale, nucleonii formează centre fibrilare. Structura și funcțiile citochemice ale nucleolului depind, de asemenea, de prezența unei matrice în el - o rețea de molecule de proteine ​​care susțin structura terțiară.
2. Vacuoles (zone luminoase).
3. Granule granulare (nucleoline).

Din punctul de vedere al analizei chimică, organoid constă aproape în întregime din ARN și proteine ​​și ADN-ul este doar la periferia ei, formând o structură inelară - cromatină okoloyadryshkovy.

Așa că am stabilit că structura nucleol este compusă din cinci entități: centrele de granulare si fibrilare, cromatină, reticulul proteine ​​și componente fibrilar dens.

Tipuri de nucleoli

Structura biochimică a acestor organoizi depinde de celule de tip, în care sunt prezente, precum și caracteristicile metabolismului acestora. Există 5 tipuri structurale de nucleoli. Prima este reticulară, cea mai comună și se caracterizează printr-o abundență de material dens fibrilar, un bloc de nucleoproteine ​​și un nucleon. Procesul de rescriere a informațiilor de la organizatorii nucleolari este foarte activ, prin urmare centrele fibrilare sunt slab vizibile în câmpul de vedere al microscopului.

Deoarece principalele funcții ale nucleolului din celulă sunt sinteza subunităților ribozomale, din care se formează organele de sinteză a proteinelor, tipul reticular de organizare este inerent atât în ​​celulele vegetale cât și în cele animale. Tipul de nucleoli de tip inelar se găsește în celulele țesutului conjunctiv: limfocite și endoteliocite, în care genele rRNA practic nu sunt transcrise. Se găsesc nucleoli reziduali în celule care au pierdut complet capacitatea de transcriere, de exemplu, în normoblaste și enterocite.

Speciile segregate sunt inerente celulelor care au suferit intoxicatii cu carcinogeni, antibiotice. Și, în sfârșit, tipul compact de nucleol este caracterizat de o multitudine de centre fibrilare și de un număr mic de nucleoni.

Matricea nucleolară a proteinei

Vom continua studiul structurii interne a structurilor de nucleu și de a determina care sunt funcțiile nucleol în metabolismul celular. Este cunoscut faptul că aproximativ 60% în greutate uscată cade pe această organite proteine ​​care alcatuiesc cromatinei, particulele ribozomale, precum și proteine ​​nucleolari corespunzătoare. Să ne ocupăm mai mult de ele. Unele dintre proteze sunt implicate în procesarea - formarea ARN ribozomal matur. Acestea includ ARN polimerază 1 și nucleaza care elimina tripleți exces cu toate moleculele ARNr. Proteina fibrillarin situată în componenta fibrilare densă și, la fel ca și nucleaza efectuează procesarea. O altă proteină este nucleolina. Împreună cu fibrillarin este în nucleoli PFC și FC și nucleolar profaza organizator cromozom al mitozei.

O astfel de polipeptidă nukleofozin situată în zona granulară și o componentă de fibrilare densă, participă la formarea ribozomale 40 S și 60 subunități S.

Care este funcția nucleolului

Sinteza ARN-ului ribozomal este sarcina principală pe care trebuie să o îndeplinească un nucleol. În acest moment pe suprafața sa (și anume, în centrele fibrilare), transcripția are loc cu participarea ARN polimerazei enzimatice. Acest organizator nucleol sintetizează sute de pre-ribozomi, numiți globule de ribonucleoproteină. Dintre acestea, se formează subunități ribozomale, care prin porii nucleari părăsesc carioplasmul și sunt în citoplasma celulei. O subunitate mică de 40S se leagă la ARN-ul de informații și numai atunci o subunitate mare 40S este atașată la acestea. Se formează un ribozom matur, capabil să efectueze translația - sinteza proteinelor celulare.

În acest articol am studiat structura și funcțiile nucleolului în celulele vegetale și animale.