I varje levande cell finns det mångabiokemiska reaktioner och processer. För att kontrollera dem, samt reglera många viktiga faktorer, behövs en speciell struktur. Vad är en kärna i biologi? Hur klarar den effektivt uppgiften?
Kärnan är en nödvändig struktur för vilken cell som helstorganism. Vad är kärnan? I biologin är det den viktigaste komponenten i varje organism. Kärnan finns både i encelliga protozoer och hos högt organiserade representanter för den eukaryota världen. Huvudfunktionen för denna struktur är lagring och överföring av genetisk information, som också finns här.
Efter befruktning av ägget med spermierfusionen av två haploida kärnor sker. Efter fusionen av könscellerna bildas en zygot vars kärna redan har en diploid uppsättning kromosomer. Detta innebär att karyotypen (den genetiska informationen i kärnan) redan innehåller kopior av generna från både modern och fadern.
Den diploida kärnan finns i nästan allaeukaryota celler. Den haploida kärnan ägs inte bara av könsceller utan också av många representanter för de enklaste organismerna. Detta inkluderar några encelliga parasiter, alger, fritt levande former av encelliga organismer. Det bör noteras att de flesta av de listade representanterna har en haplooid kärna endast vid ett visst stadium av livscykeln.
Vad kännetecknar kärnan? Biologi studerar noggrant sammansättningen av kärnapparaten, eftersom detta kan stimulera utvecklingen av genetik, selektion och molekylärbiologi.
Kärnan är en tvåmembranstruktur. Membran är en förlängning av det endoplasmatiska retikulumet, vilket är nödvändigt för transport av de bildade ämnena från cellen. Innehållet i kärnan kallas nukleoplasma.
Kromatin är huvudämnet i nukleoplasman. Sammansättningen av kromatin är varierad: här finns främst nukleinsyror (DNA och RNA), liksom proteiner och många metalljoner. DNA i nukleoplasman är ordnad i ordning i form av kromosomer. Det är kromosomerna som fördubblas under delning, varefter var och en av deras uppsättningar passerar in i dotterceller.
RNA i nukleoplasman förekommer oftast i tvåtyper: mRNA och rRNA. Matrix RNA bildas i transkriptionsprocessen - läsning av information från DNA. Molekylen av sådan ribonukleinsyra lämnar senare kärnan och tjänar därefter som en matris för bildandet av nya proteiner.
Ribosomalt RNA bildas specielltstrukturer som kallas nucleoli. Kärnkärnan är uppbyggd från änddelarna av kromosomer bildade av sekundära sammandragningar. Denna struktur kan ses under ett ljusmikroskop som en komprimerad fläck på kärnan. Ribosomala RNA, som syntetiseras här, kommer också in i cytoplasman och bildar sedan, tillsammans med proteiner, ribosomer.
Kärnans sammansättning har en direkt inverkan på funktionerna. Biologi som vetenskap studerar kromatins egenskaper för att bättre förstå transkriptionsprocesser och celldelning.
Den första och viktigaste funktionen för kärnan ärlagring och överföring av ärftlig information. Kärnan är en unik struktur i cellen, eftersom den innehåller de flesta mänskliga gener. Karyotypen kan vara haploida, diploida, triploida och så vidare. Giftets ploidi beror på cellens funktion: könscellerna är haploida och de somatiska cellerna är diploida. Endospermcellerna hos angiospermplantor är triploida, och slutligen har många sorter av såda grödor en polyploid uppsättning kromosomer.
Överföring av ärftlig information till cytoplasmanfrån kärnan inträffar under bildandet av mRNA. I transkriptionsprocessen läses de erforderliga generna av karyotypen och som ett resultat syntetiseras messenger- eller messenger-RNA-molekyler.
Även ärftlighet manifesterar sig under uppdelningenceller genom mitos, meios eller amitos. I båda fallen utför kärnan sin specifika funktion. Till exempel, under mitosprofasen förstörs kärnmembranet och högt komprimerade kromosomer kommer in i cytoplasman. I meios inträffar emellertid kromosomövergång i kärnan innan membranet förstörs. Och i amitos förstörs kärnan helt och ger ett litet bidrag till fissionsprocessen.
Dessutom är kärnan indirekt involverad i transporten av ämnen från cellen på grund av membranets direkta anslutning till EPS. Det här är kärnan i biologin.
Kärnan, dess struktur och funktioner kan bero påmembranform. Kärnanordningen kan vara rund, långsträckt, i form av lober, etc. Kärnans form är ofta specifik för enskilda vävnader och celler. Encelliga organismer skiljer sig åt i typ av näring, livscykel, och samtidigt skiljer sig också formerna av kärnmembranet.
Variationen i kärnans form och storlek kan spåras till exemplet med leukocyter.
Inte alltid baraen kärna. Ibland är det nödvändigt att ha två eller flera kärnanordningar för att utföra flera funktioner samtidigt. Omvänt kan vissa celler göra helt utan en kärna. Här är några exempel på ovanliga celler där det finns mer än en kärna eller ingen alls.
1. Erytrocyter och blodplättar. Dessa blodkroppar transporterar hemoglobin respektive fibrinogen. För att en cell ska kunna rymma den maximala mängden substans har den tappat sin kärna. Denna funktion är inte typisk för alla representanter för djurvärlden: grodor har stora röda blodkroppar med en uttalad kärna i blodet. Detta visar denna klasss primitivitet i jämförelse med mer utvecklade taxa.
2. Hepatocyter i levern.Dessa celler innehåller två kärnor. En av dem reglerar rening av blod från toxiner, och den andra är ansvarig för bildandet av hem, som därefter kommer att ingå i sammansättningen av blodhemoglobin.
3. Myocyter av strimmig skelettvävnad. Muskelceller är multikärnor. Detta beror på det faktum att de är aktivt involverade i syntesen och nedbrytningen av ATP, liksom sammansättningen av proteiner.
Tänk till exempel på två typer av protozoer: ciliates och amoeba.
1. Infusoria-sko.Denna representant för encelliga organismer har två kärnor: vegetativa och generativa. Eftersom de skiljer sig åt både i funktion och storlek, kallas denna funktion kärnkraftsdualism.
Den vegetativa kärnan är ansvarig för det dagligavital aktivitet i cellen. Det reglerar processerna för hennes ämnesomsättning. Den generativa kärnan är involverad i celldelning och konjugering - den sexuella processen, där det finns ett utbyte av genetisk information med individer av samma art.
2. Amöbor.Ljusa representanter är dysenteri och tarmamöber. Den första avser aggressiva mänskliga parasiter, och den andra är en vanlig symbiont som lever i tarmarna och inte skadar. Eftersom dysenteriamöben också parasiterar i tarmen är det viktigt att skilja mellan dessa två arter. För detta används en funktion av kärnapparaten: en dysenteriamöba kan ha upp till 4 kärnor och en tarmamöba från 0 till 8.
Många genetiska sjukdomar är associerade med abnormiteter i uppsättningen kromosomer. Här är en lista över de mest kända avvikelserna i kärnans genetiska apparater:
Listan fortsätter, och var och en av sjukdomarna kännetecknas av det ordinarie antalet av ett par kromosomer. Sådana sjukdomar påverkar också ofta X- och Y-kromosomerna.
Kärnan spelar en viktig roll i processenvitala funktioner i cellen. Det reglerar biokemiska processer, är ett arkiv med ärftlig information. Transport av ämnen från cellen, syntesen av proteiner är också associerad med funktionen hos denna centrala struktur i cellen. Det här är kärnan i biologin.
