Једро

увод

Ћелијско језгро или нуклеус је највећа органела у ћелији и налази се у цитоплазми еукариотских ћелија. Заобљено ћелијско језгро, омеђено двоструком мембраном (нуклеарна овојница), садржи генетске информације упаковане у хроматин, деоксирибонуклеинску киселину (ДНК). Као складиште генетских информација, ћелијско језгро је од централне важности за наследност.

Функција ћелијског језгра

Све људске ћелије осим еритроцита имају језгро у којем је ДНК у облику хромозома. Ћелијско језгро регулише и контролише све процесе који се одвијају у ћелији. На пример, упутства за синтезу протеина, пренос генетских информација, дељење ћелија и различите метаболичке процесе.

Поред складиштења генетских информација, удвостручавање (Репликација) ДНК и синтезу рибонуклеинске киселине (РНА) преписивањем ДНК (транскрипција), као и модификацију ове РНК (обраде) на најважније функције ћелијског језгра.

Поред ДНК у ћелијском језгру, људи имају митохондријску ДНК у митохондријама, чија је репликација потпуно независна од језгра. Овде се чувају информације о многим протеинима који су неопходни за респираторни ланац.

Сазнајте више о овој теми: Ћелијско дисање код људи

Илустрација ћелијског језгра

1. Ћелијско језгро -
   Језгро
2. Спољна нуклеарна мембрана
   (Нуклеарна коверта)
   Нуцлеолемма
3. Унутрашња нуклеарна мембрана
4. Нуклеарни трупли
   Нуцлеолус
5. Нуклеарна плазма
   Нуклеоплазма
6. ДНК нит
7. Нуклеарне поре
8. Хромосоми
9. ћелија
   Целулла
   А - језгро
   Б - ћелија

Преглед свих Др-Гумперт слика можете наћи под: медицинске слике

Шта је нуклеарна супстанца?

Нуклеарна супстанца је генетска информација кодирана у језгру. Ово је такође познато као ДНК (деоксирибонуклеинска киселина). Молекул ДНК или РНК се састоји од основних хемијских компоненти, нуклеотида, и састоји се од шећера (деоксирибоза за ДНК или рибоза за РНК), киселог остатка фосфата и базе. База се назива аденин, цитозин, гванин или тимин (или урацил у случају РНА). ДНК је јединствена због фиксног низа од четири базе, који се разликује код сваке особе.

ДНК није у облику слободног ланца, већ је омотана око посебних протеина (хистона), који су у целини познати као хроматин. Ако се овај хроматин компресова даље, на крају се формирају хромозоми, који су под микроскопом видљиви у метафази митозе. Корпуси у облику штапића су, дакле, носиоци генетске информације и укључени су у деобу језгра. Нормална ћелија људског тела има 46 хромозома који су распоређени у паровима (двоструки или диплоидни хромосомски скуп). 23 хромозома потиче од мајке и 23 хромозома од оца.

Сазнајте више о ДНК

Поред тога, у језгру се налази нуклеолус, што је посебно уочљиво као збијена зона. Састоји се од рибосомалне РНА (рРНА).

Прочитајте више о теми Рибозоми

Шта је кариоплазма?

Кариоплазма је позната и као нуклеарна плазма или нуклеоплазма. Описује структуре које се налазе унутар нуклеарне мембране. Супротно томе, постоји и цитоплазма коју омеђује спољна ћелијска мембрана (плазмалем).

Прочитајте и: Ћелијска плазма у људском телу

Ове две собе се углавном састоје од воде и разних адитива. Важна разлика између кариоплазме и цитоплазме су различите концентрације електролита, као што су Цл- (хлорид) и На + (натријум). Ова посебна средина у кариоплазми представља оптимално окружење за процесе репликације и транскрипције.Хроматин који садржи генетски материјал и нуклеолус се такође чувају у кариоплазми.

Величина нуклеуса

Језгре еукариотске ћелије обично имају заобљени облик и пречник од 5-16 ум. Видљиви нуклеолус се јасно види на светлосном микроскопу и има пречник од 2 до 6 µм. Уопште, изглед и величина ћелијског језгра у великој мери зависе од врсте и врсте ћелије.

Двострука мембрана ћелијског језгра

Ћелијско језгро је одвојено од цитоплазме двоструком мембраном. Ова двострука мембрана назива се нуклеарна овојница и састоји се од унутрашње и спољне нуклеарне мембране, са перинуклеарним простором између. Обе мембране су међусобно повезане поре и на тај начин формирају физиолошку јединицу (види следећи одељак).

Уопште, двоструке мембране увек се састоје од липидног двослоја у који су уграђени различити протеини.Ови протеини се могу модификовати са различитим остацима шећера и омогућавају специфичне биолошке функције нуклеарне мембране.

Као и све двоструке мембране, нуклеарна овојница има и водену љубав (хидрофилни) као и избегавање воде (хидрофобни) Дио и због тога је топив у води и масти (амфифилни). У воденим растворима, поларни липиди двоструке мембране формирају агрегате и распоређени су на начин да је хидрофилни део окренут према води, док су хидрофобни делови двоструког слоја међусобно повезани. Ова посебна структура ствара услове за селективну пропустљивост двоструке мембране, што значи да су ћелијске мембране пропусне само за одређене супстанце.

Поред регулисане размене супстанци, нуклеарна овојница служи и за разграничење (Цомпартментализатион) ћелијског језгра и формира физиолошку баријеру тако да само одређене супстанце могу ући и изаћи из ћелијског језгра.

Прочитајте више о теми: Ћелијске мембране

За шта су потребне нуклеарне поре?

Поре у мембрани су сложени канали пречника од 60 до 100 нм који формирају физиолошку баријеру између језгра и цитоплазме. Потребни су за транспорт одређених молекула до или из ћелијског језгра.

Ови молекули укључују, на пример, мРНА, што је од великог значаја у репликацији и каснијој транслацији. ДНК се прво копира у ћелијско језгро, тако да се ствара мРНА. Ова копија генетског материјала напушта ћелијско језгро кроз нуклеарне поре и стиже до рибосома, где се врши превођење.

Функције ћелијског језгра

У ћелијском језгру се одвијају два основна биолошка процеса: с једне стране, репликација ДНК и са друге стране транскрипција, тј. Транскрипција ДНК у РНК.

Током деобе ћелија (митоза), ДНК се удвостручује (репликација). Тек након удвостручавања цјелокупне генетске информације, ћелија се може подијелити и тиме бити основа за раст и обнову ћелија.

Током транскрипције, један од два ланца ДНК користи се као образац и претвара у комплементарну РНА секвенцу. Различити фактори транскрипције одређују који се гени преписују. Резултирајућа РНА је модификована у многим даљњим корацима. Стабилни крајњи производ који се може извозити у цитоплазму и на крају превести у протеинске градивне блокове назива се мессенгер РНА (мРНА).

Сазнајте више о томе: Задаци ћелијског језгра

Шта се дешава када се ћелијско језгро дели?

Подјела ћелијског језгра је подјела ћелијског језгра, која се може одвијати на два различита начина. Двије врсте, митоза и мејоза, разликују се по свом процесу као и по функцији. У зависности од типа поделе нуклеуса, добијају се различите ћелијске ћелије.

Након завршетка митозе имате две ћерке ћелије које су идентичне матичној ћелији и такође имају диплоидни скуп хромозома. Ова врста поделе ћелијског језгра доминира у људском организму. Њихова функција је обнављање свих ћелија, као што су ћелије коже или ћелије слузокоже. Митоза се одвија у неколико фаза, али постоји само једна стварна подела хромозома.

За разлику од тога, мејоза се састоји од укупно две основне поделе. Резултат завршене мејозе су четири ћелије које садрже хаплоидни скуп хромозома. Те клице су неопходне за сексуалну репродукцију и зато се налазе само у гениталним органима.

У жена су јајне ћелије присутне у јајницима од рођења. У мушким организмима сперматозоиди се производе у тестисима и спремни су за оплодњу.
Ако вас ова тема додатно занима, прочитајте наш сљедећи чланак у наставку: Меиосис - једноставно објашњено!

Када се јајна ћелија и сперма спајају током оплодње, два хаплоидна сета хромозома формирају ћелију са једним сетом диплоида.

Прочитајте више о теми: Подела ћелијског језгра

Шта је пренос ћелијског нуклеуса?

Трансфер нуклеуса (синоним: трансплантација језгра) је увођење језгра у јајну ћелију без језгра. То је вештачки произведено унапред, на пример коришћењем УВ зрачења. Сада нуклеирана ћелија јајета може се затим уметнути у сексуално зрелу јединку и превести на време. На овај начин ћелија која је раније нуклеирана добија генетске информације и као резултат тога се мења.

Овај поступак представља врсту асексуалне оплодње и први пут је коришћен 1968. године. Постоје терапијски приступи који имају за циљ да створе специфична ткива из матичних ћелија која се могу користити за трансплантацију. Поред тога, нуклеарни пренос соматских ћелија може се користити за клонирање. Међутим, из етичких разлога то је дозвољено само животињама, мада је и овде спорно, јер многе животиње умиру током овог процеса или се рађају болесне. Најпознатији пример је клонирана овца Долли. Ова клонирана овца била је генетски идентична својој мајци.

Језгро нервне ћелије

Нервне ћелије (неурони) су временски диференциране ћелије. За разлику од осталих ћелија, оне више не могу да се деле. Међутим, неурони имају способност регенерације и специфичним понављањем задатака („тренинг мозга“) повећава се пластичност мозга.

Ћелијско језгро седи у ћелијском телу (сома) нервне ћелије. Нуклеарна овојница садржи мијелин, супстанцу која се јавља посебно у нервном систему и која има само нижи садржај протеина од осталих двоструких мембрана.

Пријем и пренос информација у облику електричних импулса (акционих потенцијала) је најважнији задатак неурона. Неуротрансмитери су хемијски гласници који омогућавају нервним ћелијама да међусобно комуницирају. Као контролни центар неурона, ћелијско језгро првенствено регулише производњу различитих супстанци и експресију одговарајућих рецептора.

Везивањем неуротрансмитера на одговарајући рецептор, одговарајући ефекат се преноси на нервну ћелију. Од пресудног је значаја да нема ефеката специфичних за предајнике, већ само ефекте који су специфични за рецепторе. То значи да ефекат мессенгер зависи од рецептора.