Kaj je jedro v biologiji? Struktura in funkcije jedra

V vsaki živi celici potekajo številne biokemične reakcije in procesi. Za njihovo nadzorovanje in urejanje številnih ključnih dejavnikov je potrebna posebna struktura. Kaj je jedro v biologiji? Zakaj se učinkovito soočiti z nalogo?

Kaj je jedro v biologiji? Opredelitev

Jedro je potrebna struktura vsake celice v telesu. Kaj je jedro? V biologiji je to najpomembnejša sestavina vsakega organizma. Jedro najdemo v enoceličnih protozojih in v zelo organiziranih predstavnikih evkariotskega sveta. Glavna naloga te strukture je shranjevanje in prenos genetskih informacij, ki je tukaj vsebovano.

Po oploditvi jajčne celice s spermatozojem sta dve haploidni jedri spojeni. Po fuziji spolnih celic se oblikuje zigota, katere jedro že nosi diploiden niz kromosomov. To pomeni, da kariotip (genetske informacije jedra) že vsebuje kopije genov tako mater kot očeta.

Diploidno jedro je prisotno v skoraj vseh evkariontske celice. Haploidno jedro imajo ne samo gametami, ampak tudi številni predstavniki najpreprostejših organizmov. To vključuje nekatere enocelične parazite, alge, prosto živčne enocelične oblike. Treba je omeniti, da ima večina navedenih predstavnikov haploidno jedro le v določeni fazi življenjskega cikla.

Sestava jedra

Kakšna je značilnost jedra? Biologija natančno preučuje sestavo jedrskega aparata, saj lahko spodbudi razvoj genetike, vzreje in molekularne biologije.

Jedro je dvomembna struktura. Membrane so nadaljevanje endoplazemski retikulum, kar je potrebno za transport nastalih snovi iz celice. Vsebina jedra se imenuje nukleoplazma.

Kromatin je osnovna snov nukleoplazme. Kromatinski sestavek je raznolik: tu so predvsem nukleinske kisline (DNA in RNA), pa tudi proteini in številni kovinski ioni. DNA v nukleoplazmi je razporejena v obliki kromosomov. Kromosomi v delitvi so dvojni, po katerih se vsaka od njihovih kompleta preide v hčerinske celice.

RNA v nukleoplazmi se najpogosteje pojavlja v dveh vrstah: mRNA in rRNA. Med procesom transkripcije se tvori matrika RNA - branje informacij iz DNA. Molekula takšne ribonukleinske kisline kasneje zapusti jedro in nadalje služi kot matrika za tvorbo novih proteinov.

Ribosomska RNA se tvori v posebnih strukturah, imenovanih nukleolih. Nukleolus je izdelan iz terminalnih regij kromosomov, ki jih tvorijo sekundarne zožitve. To strukturo lahko vidimo v svetlobnem mikroskopu v obliki kondenzirane pike na jedru. Ribosomska RNA, ki je tukaj sintetizirana, prav tako vstopa v citoplazmo in nato tvori ribosome skupaj z beljakovinami.

Jedro ima neposreden vpliv na funkcije. Biologija kot znanost proučuje lastnosti kromatina za boljše razumevanje procesov transkripcije in delitve celic.

Funkcije jedra. Biologija procesov v jedru

Prva in najpomembnejša funkcijo jedra je shranjevanje in prenos dednih informacij. Jedro je edinstvena struktura celice, saj vsebuje večino človeških genov. Kariotip je lahko haploiden, diploiden, triploiden in podobno. Plodnost strupa je odvisna od funkcije same celice: gamete so haploidne, somatske celice pa so diploidne. Celice endosperm triploidni kritosemenk so, in, končno, veliko sort gojenih pridelkov so poliploid niz kromosomov.

Prenos dednih informacij na citoplazmo iz jedra se pojavi, ko nastane mRNA. Med transkripcijo se preberejo potrebni kariotipni geni in sčasoma se sinteze molekule matrike ali informacijske RNK.

Tudi dedno se v celični delitvi manifestira z mitozo, mejozo ali amitozo. V vsakem primeru jedro izvaja svojo specifično funkcijo. Na primer, v profazi mitoze se lupina jedra zruši in zelo stisnjeni kromosomi vstopijo v citoplazmo. Vendar pa se pri meiozi prehaja kromosom pred uničenjem membrane v jedru. In v amitozi je jedro popolnoma uničeno in malo prispeva k procesu delitve.

Poleg tega jedro posredno sodeluje pri prenosu snovi iz celice zaradi neposredne povezave membrane s EPS. To je jedro v biologiji.

Oblika jedra

Jedro, njegova struktura in funkcije so odvisne od oblike membrane. Jedrska enota je lahko okrogle, podolgovate, v obliki kril in tako naprej. D. Pogosto jedro obliki posebnih posameznih tkiv in celic. Enocelularni organizmi se razlikujejo glede na vrsto prehrane, življenjskega cikla, hkrati pa se spreminja tudi oblika membrane jeder.

Raznolikost v obliki in velikosti jedra lahko sledimo primeru levkocitov.

• Jedro nevtrofilcev je mogoče segmentirati in ne segmentirati. V prvem primeru govorimo o podkvičnem jedru in ta oblika je značilna za mlade celice. Segmentirano jedro je posledica nastanka več particij v membrani, zaradi česar se oblikujejo več delov, ki so povezani skupaj.
• V eozinofilih ima jedro značilno obliko buče. V tem primeru je jedrska naprava sestavljena iz dveh segmentov, povezanih s pregrado.
• Skoraj celotna količina limfocitov zaseda ogromno jedro. Le majhen del citoplazme ostane okoli periferije celice.
• V celicah železnih žuželk ima lahko jedro razvejano strukturo.

Število jeder v eni celici je lahko drugačno

Ne vedno v celici telesa je samo eno jedro. Včasih je treba imeti dve ali več jedrskih naprav za hkratno izvajanje več funkcij. Nasprotno, nekatere celice lahko delajo brez jedra. Tukaj je nekaj primerov nenavadnih celic, v katerih je več kot eno jedro ali je popolnoma odsoten.

1. Eritrociti in trombociti. Ti krvni elementi prenašajo hemoglobin in fibrinogen. Da bi ena celica zadržala največjo količino snovi, je izgubila jedro. Ta značilnost ni značilna za vse predstavnike živalskega sveta: žabe v krvi so velike rdečih krvnih celic z izrazitim jedrom. To kaže na primitivnost tega razreda v primerjavi z bolj razvitimi taksoni.

2. Hepatociti jeter. Te celice vsebujejo dve jedri. Eden od njih ureja kri očisti toksinov, in drugi je odgovoren za nastanek hem, ki se bo pozneje lahko del hemoglobina.

3. Myociti prečno vzdolžnega skeletnega tkiva. Mišične celice so večjedrske. To je posledica dejstva, da se aktivno soočajo s sintezo in razpadom ATP ter s sestavljanjem beljakovin.

Značilnosti jedrskega aparata v protozoji

Na primer, upoštevajte dve vrsti protozoa: infuzorijo in amebo.

1. Infuzoria-čevelj. Ta predstavnik enoceličnih organizmov ima dva jedra: vegetativno in generativno. Ker se razlikujejo po obeh funkcijah in velikostih, se ta funkcija imenuje jedrski dualizem.

Rastlinsko jedro je odgovorno za vsakodnevno življenje celice. Urejata procese svojega metabolizma. Generativno jedro sodeluje v celični delitvi in ​​v konjugaciji, spolni proces, v katerem se izmenjujejo genetske informacije s posamezniki iste vrste.

2. Amoeba. Svetli predstavniki - disenterična in črevesna ameba. Prvi se nanaša na agresivne človeške parazite, drugi pa na skupni simbioz, ki živi v črevesju in ne škodi. Ker dysenteric amoeba parasitizira tudi v črevesju, je pomembno razlikovati med tema dvema vrstama med seboj. V ta namen je zaščita jedrska naprava: pri dysenteric ameba lahko do 4 jeder in črevesni Amoeba od 0 do 8.

Bolezni

Mnoge genske bolezni so povezane z motnjami pri zaposlovanju kromosomov. Tukaj je seznam najbolj znanih odstopanj v genskem aparatu jedra:

• Downov sindrom;
• Siddrum Patau;
• Edwardsovega sindroma;
• Klinefelterjev sindrom;
• Shereshevsky-Turnerjev sindrom.

Seznam se lahko nadaljuje in vsaka od bolezni se razlikuje glede na redno število par kromosomov. Tudi takšne bolezni pogosto vplivajo na seks X in Y kromosome.

Zaključek

V jedru igra pomembno vlogo proces celične aktivnosti. Uredi biokemijske procese, to je skladišče dednih informacij. Prevoz snovi iz celice, sinteza beljakovin, so povezani tudi z delovanjem te osrednje celične strukture. To je jedro v biologiji.