Stanica je elementarna jedinica življenjaorganizama na Zemlji i ima složenu kemijsku organizaciju struktura nazvanih organele. To uključuje nukleolus, čija će struktura i funkcije proučavati u ovom članku.
Nukleirane stanice sadržezaobljene ne-membranske organele, gušće od karioplazme, a nazivaju se nukleoli ili nukleoli. Otkriveni su još u 19. stoljeću. Danas su nukleoli u potpunosti proučeni zahvaljujući elektronskoj mikroskopiji. Gotovo do 50-ih godina 20. stoljeća funkcije nukleola nisu bile određene, a znanstvenici su ovu organelu smatrali rezervorom rezervnih tvari korištenih tijekom mitoze.
Moderna istraživanja su to utvrdilaorganoid uključuje granule nukleoproteinske prirode. Štoviše, biokemijski pokusi su potvrdili da organela sadrži veliki broj proteina. Upravo oni određuju njegovu visoku gustoću. Osim proteina, u jezgri su prisutni RNA i mala količina DNK.
Zanimljivo je da je u životu stanice koja se sastoji odrazdoblje odmora (interfaza) i podjela (mejoza u reproduktivnoj, mitoza u somatskim stanicama), jezgre se zadržavaju nestabilno. Dakle, u interfazi je nužno prisutno jezgro s nukleolusom, čija je funkcija očuvanje genoma i stvaranje proteina koji sintetiziraju organele. Na početku diobe stanica, naime u profazi, oni nestaju i ponovno se formiraju tek na kraju telofaze, ostajući u stanici do sljedeće podjele ili do apoptoze - njezine smrti.
U 30-im godinama prošlog stoljeća znanstvenici suustanovljeno je da je stvaranje nukleola kontrolirano određenim odjeljcima određenih kromosoma. Sadrže gene koji pohranjuju informacije o tome koja je struktura i koje su funkcije nukleola u stanici. Postoji povezanost između broja nuklearnih organizatora i samih organela. Na primjer, Spur žaba sadrži dva kromosoma koji stvaraju nukleolar u svom kariotipu i, prema tome, dva jezgra nalaze se u jezgrama njegovih somatskih stanica.
Budući da su funkcije nukleolusa, kao i njegova prisutnostusko povezan s staničnom diobom i stvaranjem ribosoma, same organele izostaju u visoko specijaliziranim tkivima mozga, krvi, kao i u blastomerama drobljenja zigote.
U sintetskoj fazi interfaza, zajedno sUmnožavanje dvostruke DNA rezultira prekomjernom replikacijom broja gena rRNA. Budući da su glavne funkcije nukleolusa proizvodnja ribosoma, broj ovih organela naglo raste zbog prekomjerne sinteze DNK lokusa koji nose RNA informacije. Nukleoproteini koji nisu povezani s kromosomima počinju djelovati autonomno. Kao rezultat toga, u jezgru se formiraju mnogi nukleoli, udaljeni od kromosoma koji tvore nukleolus. Ovaj fenomen naziva se amplifikacija gena rRNA. Nastavljajući proučavanje funkcija nukleola u stanici, primijetit ćemo da se njihova najaktivnija sinteza događa u profazi redukcijske podjele mejoze, kao rezultat toga što oociti prvog reda mogu sadržavati nekoliko stotina nukleola.
Postaje biološki značaj ovog fenomenarazumljivo, s obzirom da je u ranoj fazi embriogeneze: fragmentacija i blastulacija potreban ogroman broj ribosoma koji sintetiziraju glavni građevinski materijal - protein. Pojačanje je prilično čest proces, javlja se u ovogenezi biljaka, insekata, vodozemaca, kvasca, a također i kod nekih proteista.
Nastavljamo proučavanje eukariotskih stanica i njihovih struktura te razmatramo nukleolus, čija su struktura i funkcije međusobno povezane. Utvrđeno je da sadrži tri vrste elemenata:
S gledišta kemijske analize, ovaj se organoid gotovo u cijelosti sastoji od RNA i proteina, a DNA se nalazi samo na njegovoj periferiji, tvoreći prstenastu strukturu - perinukleolarni kromatin.
Dakle, ustanovili smo da nukleolus uključuje pet formacija: fibrilarni i zrnasti centar, kromatin, proteinski retikulum i gustu fibrilarnu komponentu.
Biokemijska struktura ovih organela ovisi ovrsta stanica u kojima su prisutne, kao i karakteristike njihovog metabolizma. Postoji 5 glavnih strukturnih vrsta nukleola. Prva je retikularna, najčešća i karakterizira je obilje guste fibrilarne građe, nakupina nukleoproteina i nukleonema. Proces prepisivanja podataka iz nukleolarnih organizatora vrlo je aktivan, pa su fibrilarni centri slabo vidljivi u vidnom polju mikroskopa.
Budući da su glavne funkcije jezgre u stanici sintezaribosomske podjedinice iz kojih nastaju organele koje sintetiziraju bjelančevine, retikularni tip organizacije svojstven je i biljnim i životinjskim stanicama. Prstenasti tip nukleola nalazi se u stanicama vezivnog tkiva: limfocitima i endoteliocitima, u kojima se geni rRNA praktički ne transkribiraju. Preostale nukleole nalaze se u stanicama koje su potpuno izgubile sposobnost transkripcije, na primjer, u normoblastima i enterocitima.
Segregirani izgled svojstven je stanicama koje su doživjeleopijenost kancerogenima, antibioticima. I na kraju, kompaktni tip nukleolusa karakteriziraju mnogi fibrilarni centri i mali broj nukleonema.
Nastavimo s proučavanjem unutarnje strukture strukturajezgru i odrediti koje su funkcije jezgre u metabolizmu stanica. Poznato je da oko 60% suhe mase ovog organoida čine proteini koji čine kromatin, ribosomske čestice, kao i sami nukleolarni proteini. Zadržimo se na njima detaljnije. Neki proteidi sudjeluju u obradi - stvaranju zrelih ribosomskih RNK. Tu spadaju RNA polimeraza 1 i nukleaza, koje uklanjaju suvišne trojke s krajeva molekule rRNA. Protein fibrilarin smješten je u gustoj fibrilarnoj komponenti i, poput nukleaze, vrši obradu. Drugi protein je nukleolin. Zajedno s fibrilarinom nalazi se u PFC i FC nukleolusa i u nukleolarnim organizatorima mitotičkih profaznih kromosoma.
Polipeptid kao što je nukleofozin nalazi se u granuliranoj zoni i gustoj fibrilarnoj komponenti i sudjeluje u stvaranju ribosoma iz 40 S i 60 S podjedinica.
Sinteza ribosomske RNA glavni je zadatak kojimora izvesti nukleolu. U to se vrijeme transkripcija događa na njenoj površini (naime, u fibrilarnim centrima) uz sudjelovanje enzima RNA polimeraze. Ovaj nukleolarni organizator sintetizira stotine pre-ribosoma, nazvanih ribonukleoproteinske globule. Od njih nastaju ribosomske podjedinice koje napuštaju karioplazmu kroz nuklearne pore i završavaju u citoplazmi stanice. Mala 40S podjedinica veže se za glasničku RNA i tek nakon toga velika 40S podjedinica je vezana za njih. Stvara se zreli ribosom, sposoban za translaciju - sintezu staničnih proteina.
U ovom smo članku proučavali strukturu i funkciju jezgre u biljnim i životinjskim stanicama.
