Komórka jest podstawową jednostką życiaorganizmów na Ziemi i ma złożoną organizację chemiczną struktur zwanych organellami. Należą do nich jąderko, którego strukturę i funkcje będziemy badać w tym artykule.
Komórki jądrzaste zawierajązaokrąglone organelli niebłonowe, gęstsze niż karioplazma i zwane jąderkami lub jąderkami. Zostały odkryte w XIX wieku. Obecnie nukleole zostały w pełni zbadane dzięki mikroskopii elektronowej. Prawie do lat 50. XX wieku funkcje jąderek nie zostały określone, a naukowcy uważali tę organellę raczej za rezerwuar substancji zapasowych wykorzystywanych podczas mitozy.
Współczesne badania to potwierdzająorganoid obejmuje granulki o charakterze nukleoproteinowym. Ponadto eksperymenty biochemiczne potwierdziły, że organelle zawiera dużą liczbę białek. To oni określają jego wysoką gęstość. Oprócz proteidów w jąderkach obecnych jest RNA i niewielka ilość DNA.
Co ciekawe, w życiu komórki, na którą składa sięokres odpoczynku (interfaza) i podziału (mejoza w układzie rozrodczym, mitoza w komórkach somatycznych), jąderka pozostają niestabilne. Tak więc w interfazie jądro z jąderkiem, którego funkcją jest zachowanie genomu i tworzenie organelli syntezujących białko, jest koniecznie obecnych. Na początku podziału komórki, a mianowicie w fazie profazowej, znikają i przekształcają się dopiero pod koniec telofazy, pozostając w komórce do następnego podziału lub do apoptozy - jej śmierci.
W latach 30. ubiegłego wieku naukowcy bylistwierdzono, że tworzenie jąder jest kontrolowane przez niektóre sekcje niektórych chromosomów. Zawierają geny, które przechowują informacje o tym, jaka struktura i jakie są funkcje jąderka w komórce. Istnieje korelacja między liczbą organizerów jądrowych a samymi organellami. Na przykład żaba ostroga zawiera w swoim kariotypie dwa chromosomy tworzące jądra, a zatem dwa jądra znajdują się w jądrach komórek somatycznych.
Ponieważ funkcje jąderka, a także jego obecnośćściśle związane z podziałem komórek i tworzeniem rybosomów, same organelle są nieobecne w wysoce wyspecjalizowanych tkankach mózgu, krwi, a także w blastomerach miażdżącego zygoty.
В синтетической стадии интерфазы наряду с Podwojenie DNA powoduje nadmierną replikację liczby genów rRNA. Ponieważ głównymi funkcjami jąderka jest wytwarzanie rybosomów, liczba tych organelli gwałtownie wzrasta z powodu nadmiernej syntezy loci DNA niosących informacje RNA. Nukleoproteiny niezwiązane z chromosomami zaczynają działać autonomicznie. W rezultacie w jądrze powstaje wiele nukleoli, oddalając się od chromosomów tworzących jąderko. Zjawisko to nazywa się amplifikacją genów rRNA. Kontynuując badanie funkcji jąderka w komórce, zauważamy, że ich najbardziej aktywna synteza zachodzi w fazie redukcyjnego podziału mejozy, w wyniku czego oocyty pierwszego rzędu mogą zawierać kilkaset jąder.
Biologiczne znaczenie tego zjawiska staje sięzrozumiałe, jeśli weźmiemy pod uwagę, że we wczesnych stadiach embriogenezy: rozszczepieniu i blastulacji, potrzebna jest ogromna liczba rybosomów, które syntetyzują główny materiał budulcowy - białko. Amplifikacja jest dość powszechnym procesem, zachodzi w owogenezie roślin, owadów, płazów, drożdżaków, a także niektórych protistów.
Kontynuujmy badania komórek eukariotycznych i ich struktur oraz rozważmy jąderko, którego struktura i funkcje są ze sobą powiązane. Stwierdzono, że zawiera trzy rodzaje elementów:
Z punktu widzenia analizy chemicznej organoid ten składa się prawie w całości z RNA i białka, a DNA znajduje się tylko na jego obwodzie, tworząc strukturę podobną do pierścienia - chromatynę okołojądrową.
Tak więc ustaliliśmy, że jąderko zawiera pięć formacji: centra włókniste i ziarniste, chromatynę, siateczkę białkową i gęsty składnik włókienkowy.
Zależy od struktury biochemicznej tych organellirodzaj komórek, w których są obecne, a także charakterystyka ich metabolizmu. Istnieje 5 głównych typów strukturalnych jąderek. Pierwsza jest siateczkowata, najczęstsza i charakteryzuje się dużą ilością gęstego materiału włóknistego, grudek nukleoprotein i nukleonemów. Proces przepisywania informacji z organizatorów jąderkowych jest bardzo aktywny, więc centra włókienkowe są słabo widoczne w polu widzenia mikroskopu.
Ponieważ głównymi funkcjami jąderka w komórce jest syntezapodjednostki rybosomalne, z których powstają organelle syntetyzujące białka, siatkowaty typ organizacji jest nieodłączny zarówno dla komórek roślinnych, jak i zwierzęcych. Pierścieniowy typ jąder znajduje się w komórkach tkanki łącznej: limfocytach i śródbłonku, w których geny rRNA praktycznie nie podlegają transkrypcji. Resztkowe jąderka znajdują się w komórkach, które całkowicie utraciły zdolność do transkrypcji, na przykład w normoblastach i enterocytach.
Segregowany wygląd jest nieodłączny dla komórek, które doświadczyłyzatrucie substancjami rakotwórczymi, antybiotykami. I wreszcie, zwarty typ jąderka charakteryzuje się wieloma centrami fibrylarnymi i niewielką liczbą nukleonemów.
Kontynuujmy badanie wewnętrznej struktury konstrukcjijądra komórkowego i określić, jakie są funkcje jąderka w metabolizmie komórki. Wiadomo, że około 60% suchej masy tego organoidu przypada na białka tworzące chromatynę, cząstki rybosomalne, a także same białka jąderkowe. Rozważmy je bardziej szczegółowo. Niektóre proteidy biorą udział w przetwarzaniu - tworzeniu dojrzałych rybosomalnych RNA. Należą do nich polimeraza RNA 1 i nukleaza, które usuwają nadmiar tripletów z końców cząsteczki rRNA. Białko fibrylariny jest zlokalizowane w gęstym komponencie włókienkowym i podobnie jak nukleaza, przeprowadza przetwarzanie. Innym białkiem jest nukleolina. Wraz z fibrylariną znajduje się w PFC i FC jąderek oraz w jąderkowych organizatorach chromosomów mitotycznej profazy.
Polipeptyd, taki jak nukleofozyna, zlokalizowany jest w strefie ziarnistej i gęstym składniku włóknistym; bierze udział w tworzeniu rybosomów z 40 podjednostek S i 60 S.
Głównym zadaniem jest synteza rybosomalnego RNAmusi wykonać jąderko. W tym czasie na jego powierzchni (czyli w centrach włókienkowych) zachodzi transkrypcja z udziałem enzymu polimerazy RNA. Ten organizator jąderkowy syntetyzuje setki pre-rybosomów, zwanych globulkami rybonukleoprotein. Tworzą się z nich podjednostki rybosomalne, które opuszczają karioplazmę przez pory jądra i trafiają do cytoplazmy komórki. Mała podjednostka 40S wiąże się z informacyjnym RNA i dopiero potem dołączana jest do nich duża podjednostka 40S. Powstaje dojrzały rybosom, zdolny do translacji - syntezy białek komórkowych.
W tym artykule zbadaliśmy strukturę i funkcję jąderka w komórkach roślinnych i zwierzęcych.
