Uvod
Jezgra stanice je najveća organela eukariotskih stanica i nalazi se u citoplazmi, odvojena dvostrukom membranom (nuklearnom ovojnicom). Kao nositelj genetske informacije, jezgra stanice sadrži genetske informacije u obliku kromosomi (DNA lanac) i tako igra bitnu ulogu u nasljeđivanju. Većina stanica sisavaca ima samo jednu jezgru; ovo je okruglasto i ima promjer od 5 do 16 mikrometara. Određene vrste stanica, poput mišićnih vlakana ili specijaliziranih stanica u kosti, mogu imati više od jedne jezgre.
Funkcije stanične jezgre
Jezgra stanice najvažnija je organela stanice i čini 10 -15% volumena stanice. Stanična jezgra sadrži većinu genetskih informacija o stanici. U ljudi, osim jezgre stanice, i mitohondriji sadrže i DNA ("mitohondrijska DNA").
Međutim, mitohondrijski genom kodira samo nekoliko proteini, koji su uglavnom potrebni u respiratornom lancu za proizvodnju energije. Kao zaliha deoksiribonukleinske kiseline (DNA), stanična se jezgra smatra kontrolnim središtem stanice i regulira mnoge važne procese staničnog metabolizma. Stanična jezgra je bitna za funkciju stanice.
Stanice bez stanične jezgre obično ne mogu preživjeti. Iznimka je crvena bez jezgre krv Stanice (eritrociti). Uz regulatorne funkcije, zadaće stanične jezgre uključuju pohranu, umnožavanje i prijenos DNA.
DNA se nalazi u staničnoj jezgri u obliku duge dvostruke zavojnice nalik na lanac i kompaktno je nabijena nuklearnom proteini, histoni, da nastanu kromosomi. Kromosomi Sastoji se od kromatina, koji se samo kondenzira u mikroskopski vidljive kromosome tijekom diobe stanica. Svaka ljudska stanica sadrži 23 kromosoma, od kojih se svaki duplicira i nasljeđuje od oba roditelja.
Jedna polovica gena u stanici stoga dolazi od majke, a druga od oca. Stanična jezgra kontrolira metaboličke procese u stanici putem glasnih molekula RNA. Genetski informacijski kodovi za proteini koji su odgovorni za funkciju i strukturu stanice.
Kada je potrebno, određeni dijelovi DNA, poznati kao geni, prepisuju se u tvar koja prenosi (RNA ili mRNA). Stvorena mRNA napušta staničnu jezgru i služi kao predložak za sintezu pojedinih proteina. Može se zamisliti da je DNA vrsta kodiranog jezika koji se sastoji od četiri slova.
To su četiri baze: adenin, timin, gvanin i citozin. Ta slova tvore riječi, od kojih se svaka sastoji od tri baze, koje se nazivaju kodonima. Svaki kodon kodira određenu aminokiselinu i tako čini osnovu za biosintezu proteina, jer se slijed baza gena prevodi u protein povezivanjem odgovarajućih aminokiselina.
Sve ove kodirane informacije nazivaju se genetskim kodom. Određeni slijed baza čini našu DNK jedinstvenom i određuje naše gene. Ali u izgradnju DNK nisu uključene samo baze.
DNA se sastoji od nukleotida koji su međusobno nanizani, a koji se pak sastoje od šećera, fosfata i baze. Nukleotidi čine okosnicu DNA koja je u obliku spiralne dvostruke zavojnice. Uz to, ovaj se lanac dodatno kondenzira tako da se uklapa u jezgru malih stanica.
To se također naziva kromosomima kao oblikom pakiranja DNA. Svakom diobom stanice kopira se kompletna DNK tako da svaka stanica kćer sadrži potpune identične genetske informacije. Kromosom je specifični oblik pakiranja našeg genetskog materijala (DNA) koji je vidljiv samo tijekom diobe stanica.
DNA je linearna struktura koja je predugačka da bi se uklopila u staničnu jezgru u svom prirodnom stanju. Taj se problem rješava raznim spiralama DNA koje štede prostor i ugrađivanjem malih bjelančevina oko kojih se DNA može dalje omotati. Najkompaktniji oblik DNA su kromosomi.
Pod mikroskopom se pojavljuju kao tijela u obliku šipke sa središnjim suženjem. Ovaj oblik DNA može se primijetiti samo tijekom diobe stanica, tj. Tijekom mitoze. Podjela stanica se pak može podijeliti u nekoliko faza, pri čemu su kromosomi najbolje zastupljeni u metafazi.
Normalne somatske stanice imaju dvostruki set kromosoma, koji se sastoji od 46 kromosoma. RNA opisuje ribonukleinsku kiselinu koja ima strukturu sličnu DNA. Međutim, to je jednolančana struktura koja se razlikuje od DNA u pojedinačnim građevnim blokovima.
Uz to, RNA je također puno kraća od DNA i ima nekoliko različitih zadataka u usporedbi s DNA. RNA se dalje može podijeliti u različite podskupine RNA koje obavljaju različite zadatke. Između ostalog, mRNA igra važnu ulogu tijekom diobe stanične jezgre.
Poput tRNA, koristi se i u proizvodnji bjelančevina i enzimi. Sljedeća podskupina RNA je rRNA, koja je sastavni dio ribosoma te je stoga također uključen u proizvodnju bjelančevina. Prvi korak u biosintezi proteina je transkripcija DNA u mRNA (transkripcija) i odvija se u staničnoj jezgri.
Tijekom ovog procesa, jedan lanac DNA služi kao predložak za komplementarni RNA slijed. Međutim, budući da se unutar stanične jezgre ne mogu stvoriti proteini, nastala mRNA mora se ispustiti u citoplazmu i transportirati u ribosoma, gdje se na kraju odvija stvarna sinteza proteina. Unutar ribosoma, mRNA se pretvara u niz aminokiselina koji se koriste za izgradnju bjelančevina.
Taj se postupak naziva prijevod. Međutim, prije nego što se glasnik RNA može transportirati iz jezgre, prvo se obrađuje u mnogim koracima, tj. Određene sekvence se ili prikače ili izrežu i ponovo sastave. Na taj se način iz jednog prijepisa mogu stvoriti različite varijante proteina.
Ovaj postupak omogućuje ljudima da proizvode veliki broj različitih bjelančevina s relativno malo gena. Druga važna funkcija stanice koja se odvija u staničnoj jezgri je umnožavanje DNA (replikacija). U stanici postoji stalni ciklus izgradnje i razgradnje: stari se proteini, onečišćujuće tvari i metabolički proizvodi razgrađuju, novi se proteini moraju sintetizirati i proizvesti energija.
Uz to, stanica raste i dijeli se u dvije identične stanice kćeri. Međutim, prije nego što se stanica može podijeliti, cjelokupni genetski podaci moraju se prvo duplicirati. To je važno jer je genetski materijal svih stanica u organizmu apsolutno identičan.
Replikacija se odvija u točno određeno vrijeme stanične diobe u staničnoj jezgri; oba su procesa usko povezana i regulirana su određenim proteinima (enzimi). Prvo se odvoji dvolančana DNK i svaki pojedinačni lanac služi kao predložak za naknadno umnožavanje. U tu svrhu, razne enzimi pristanite na DNK i dovršite jednostruku cjedilu da biste stvorili novu dvostruku zavojnicu.
Na kraju ovog postupka proizvedena je točna kopija DNA koja se može podijeliti u kćerku ćeliju tijekom diobe. Međutim, ako se pogreške pojave u nekoj od faza staničnog ciklusa, mogu se razviti različite mutacije. Postoji nekoliko vrsta mutacija koje se mogu spontano pojaviti tijekom različitih faza staničnog ciklusa.
Na primjer, ako je gen neispravan, to se naziva genska mutacija. Međutim, ako defekt utječe na određene kromosome ili dijelove kromosoma, tada se naziva kromosomska mutacija. Ako se utječe na broj kromosoma, to dovodi do mutacije gena.
Tema bi vas također mogla zanimati: Kromosomska aberacija - što se pod tim podrazumijeva? Dvostruka membrana nuklearne ovojnice ima pore koje služe selektivnom transportu proteina, nukleinskih kiselina i signalnih tvari iz ili u jezgru. Kroz te pore određeni metabolički čimbenici i signalne tvari ulaze u jezgru gdje utječu na transkripciju određenih proteina.
Pretvorba genetskih informacija u proteine strogo se prati i regulirana je mnogim metaboličkim čimbenicima i signalnim tvarima, što se naziva ekspresijom gena. Mnogi signalni putovi koji se javljaju u stanici završavaju u jezgri gdje utječu na ekspresiju gena određenih proteina. Unutar jezgre eukariotskih stanica nalazi se jezgra, nukleinsko tijelo.
Stanica može sadržavati jednu ili više nukleula, dok stanice koje su vrlo aktivne i često se dijele mogu sadržavati do 10 nukleolula. Nukleolus je sferna, gusta struktura koja je jasno vidljiva pod svjetlosnim mikroskopom i jasno je ocrtana unutar stanične jezgre. Tvori funkcionalno neovisno područje jezgre, ali nije okruženo vlastitom membranom.
Nukleolus se sastoji od DNA, RNA i proteina, koji zajedno leže u gustom konglomeratu. Sazrijevanje ribosomskih podjedinica odvija se u nukleolusu. Što se više proteina sintetizira u stanici, to je potrebno više ribosoma i stoga metabolički aktivne stanice imaju nekoliko nukleola.
Jezgra u a živčana stanica ima razne funkcije. Jezgra a živčana stanica nalazi se u staničnom tijelu (soma) zajedno s ostalim staničnim komponentama (organele), poput endoplazmatskog retikuluma (ER) i Golgijevog aparata. Kao i u svim tjelesnim stanicama, i stanična jezgra sadrži genetske informacije u obliku DNA.
Zbog prisutnosti DNA, druge tjelesne stanice mogu se umnožiti mitozom. Živčane stanice su, međutim, vrlo specifične i visoko diferencirane stanice koje čine dio živčani sustav. Kao rezultat toga, više se ne mogu duplicirati.
Međutim, stanična jezgra obavlja još jedan važan zadatak. Između ostalog, živčane stanice odgovorne su za pobuđivanje naših mišića, što u konačnici dovodi do pokreta mišića. Komunikacija između živčanih stanica između sebe i između živčanih stanica i mišića odvija se putem glasničkih tvari (odašiljača).
Te kemijske tvari, kao i druge važne tvari koje održavaju život, proizvode se uz pomoć stanične jezgre. Ne samo stanična jezgra već i ostale komponente some igraju važnu ulogu u ovom procesu. Nadalje, stanična jezgra kontrolira sve metaboličke putove u svim stanicama, uključujući živčane stanice. U tu svrhu stanična jezgra sadrži sve naše gene, koji se mogu pročitati i prevesti u potrebne proteine i enzime, ovisno o njihovoj uporabi. Daljnje informacije o posebnosti živčane stanice mogu se naći na živčanim stanicama
