Die sel is die elementêre eenheid van lewende organismes op Aarde en het 'n komplekse chemiese organisasie van strukture wat organelle genoem word. Dit sluit in die nukleolus, die struktuur en funksies waarvan ons in hierdie artikel sal bestudeer.
Kenmerke van eukariotiese kerne
Kernselle bevat nie-membraan afgeronde organelle, digter as karioplasma, en genoem nukleoli of nukleoli. Hulle is in die 19de eeu ontdek. Nou word nukleoli redelik volledig bestudeer danksy elektronmikroskopie. Byna tot in die 50's van die 20ste eeu is die funksies van die nukleoli nie bepaal nie, en wetenskaplikes het hierdie organel eerder as 'n reservoir van reserwestowwe wat tydens mitose gebruik is, beskou.
Moderne navorsing het vasgestel dat die organoïed korrels van 'n nukleoproteïenaard insluit. Boonop het biochemiese eksperimente bevestig dat die organel 'n groot hoeveelheid proteïene bevat. Dit is hulle wat die hoë digtheid daarvan bepaal. Benewens proteïene bevat die nukleolus RNA en 'n klein hoeveelheid DNA.
selsiklus
Dit is interessant dat in die lewe van 'n sel, wat bestaan uitrusperiode (interfase) en verdeling (meiose - in seks, mitose - in somatiese selle), word die nukleoli nie permanent bewaar nie. Dus, in die interfase is die kern met die nukleolus, wie se funksies die behoud van die genoom en die vorming van proteïensintetiseringsorganelle is, noodwendig teenwoordig. Aan die begin van seldeling, naamlik in profase, verdwyn hulle en word eers aan die einde van telofase hervorm, en bly in die sel tot die volgende deling of tot apoptose - sy dood.
Kernorganiseerder
In die 30's van die vorige eeu het wetenskaplikes gevind dat die vorming van nukleoli deur sekere dele van sommige chromosome beheer word. Hulle bevat gene wat inligting stoor oor die struktuur en funksies van die nukleolus in die sel. Daar is 'n korrelasie tussen die aantal nukleolêre organiseerders en die organelle self. Byvoorbeeld, die padda met kloue bevat in sy kariotipe twee kernvormende chromosome en daarvolgens is daar twee nukleoli in die kerne van sy somatiese selle.
Aangesien die funksies van die nukleolus, sowel as die teenwoordigheid daarvan, nou verwant is aan seldeling en die vorming van ribosome, is die organelle self afwesig in hoogs gespesialiseerde breinweefsels, bloed, en ook in die blastomere van 'n verpletterende sigoot.
Nukleolversterking
In die sintetiese stadium van interfase, saam met DNA-selfduplisering, is daar 'n oormatige replikasie van die aantal rRNA-gene. Aangesien die hooffunksies van die nukleolus die produksie van ribosome is, neem die aantal van hierdie organelle skerp toe as gevolg van die oorsintese van DNA-lokusse wat inligting oor RNA dra. Nukleoproteïene wat nie geassosieer word metchromosome begin outonoom funksioneer. As gevolg hiervan word baie nukleoli in die kern gevorm, wat hulle van die nukleolusvormende chromosome distansieer. Hierdie verskynsel word rRNA geenamplifikasie genoem. Deur voort te gaan om die funksies van die nukleolus in die sel te bestudeer, merk ons op dat hul mees aktiewe sintese plaasvind in die profase van die reduksiedeling van meiose, as gevolg waarvan eerste-orde oösiete etlike honderde nukleoli kan bevat.
Die biologiese betekenis van hierdie verskynsel word duidelik, gegewe dat in die vroeë stadiums van embriogenese: vergruising en blastulasie, 'n groot aantal ribosome nodig is om die hoofboumateriaal - proteïen - te sintetiseer. Amplifikasie is 'n redelik algemene proses; dit vind plaas in die oogenese van plante, insekte, amfibieë, giste, en ook in sommige protiste.
Histochemiese samestelling van die organel
Kom ons gaan voort met die studie van eukariotiese selle en hul strukture, en oorweeg die nukleolus, waarvan die struktuur en funksies onderling verbind is. Daar word vasgestel dat dit drie soorte elemente bevat:
- Nukleoneem (filamentagtige formasies). Hulle is heterogeen en bevat fibrille en knoppe. As deel van beide plant- en dierselle, vorm nukleoneme fibrillêre sentrums. Die sitochemiese struktuur en funksies van die nukleolus hang ook af van die teenwoordigheid van 'n matriks daarin - 'n netwerk van ondersteunende proteïenmolekules van die tersiêre struktuur.
- Vacuoles (ligte areas).
- Korrelkorrels (nukleoliene).
Vanuit die oogpunt van chemiese ontleding, is hierdie organel byna geheel en al saamgestel uit RNA en proteïen, enDNS is slegs op sy periferie geleë en vorm 'n ringvormige struktuur - perinukleolêre chromatien.
Dus, ons het vasgestel dat die nukleolus uit vyf formasies bestaan: fibrillêre en korrelsentrums, chromatien, proteïenretikulum en 'n digte fibrillêre komponent.
tipes nukleoli
Die biochemiese struktuur van hierdie organelle hang af van die tipe selle waarin hulle teenwoordig is, sowel as van die kenmerke van hul metabolisme. Daar is 5 hoof strukturele tipes nukleolus. Die eerste - retikulêre, is die algemeenste en word gekenmerk deur 'n oorvloed van digte fibrillêre materiaal, knoppe nukleoproteïene en nukleoon. Die proses om inligting van die nukleolêre organiseerders oor te skryf is baie aktief, dus is die fibrillêre sentrums swak sigbaar in die gesigsveld van die mikroskoop.
Aangesien die hooffunksies van die nukleolus in die sel die sintese van ribosomale subeenhede is, waaruit proteïensintetiseringsorganelle gevorm word, is die retikulêre tipe organisasie inherent in beide plant- en dierselle. Die ringvormige tipe nukleoli word in bindweefselselle aangetref: limfosiete en endoteliosiete, waarin rRNA-gene feitlik nie getranskribeer word nie. Residuele nukleoli kom voor in selle wat die vermoë om te transkribeer heeltemal verloor het, soos normoblaste en enterosiete.
Gesegregeerde spesies is inherent aan selle wat dronkenskap ervaar het met karsinogene, antibiotika. En uiteindelik word die kompakte tipe kern gekenmerk deur baie fibrillêre sentrums en 'n klein hoeveelheidnukleonem.
Proteïenkernmatriks
Kom ons gaan voort met die studie van die interne struktuur van die strukture van die kern en bepaal wat die funksies van die nukleolus in selmetabolisme is. Dit is bekend dat ongeveer 60% van die droë massa van hierdie organel verantwoordelik is vir die proteïene waaruit die chromatien, ribosomale deeltjies, en ook deur die nukleolêre proteïene self bestaan. Laat ons in meer detail oor hulle stilstaan. Sommige van die proteïene is betrokke by verwerking - die vorming van volwasse ribosomale RNA. Dit sluit RNA-polimerase 1 en nuklease in, wat ekstra drieling van die punte van die rRNA-molekule verwyder. Die fibrillêre proteïen is in die digte fibrillêre komponent geleë en voer, soos die nuklease, verwerking uit. Nog 'n proteïen is nukleolien. Saam met fibrillarien word dit gevind in die PFC en FC van die nukleoli en in die nukleolêre organiseerders van die chromosome van die profase van mitose.
'n Polipeptied soos nukleofosien is geleë in die korrelsone en die digte fibrillêre komponent, dit is betrokke by die vorming van ribosome vanaf 40 S en 60 S subeenhede.
Wat is die funksie van die nukleolus
Die sintese van ribosomale RNA is die hooftaak wat die nukleolus moet verrig. Op hierdie tydstip vind transkripsie op sy oppervlak plaas (naamlik in fibrillêre sentrums) met die deelname van die RNA-polimerase-ensiem. Op hierdie nukleolêre organiseerder word honderde pre-ribosome, genoem ribonukleoproteïenbolletjies, gesintetiseer. Hulle vorm ribosomale subeenhede, wat die karioplasma deur die kernporieë verlaat en in die sitoplasma van die sel beland. Die 40S klein subeenheid bind aan boodskapper-RNA en eers dan aan hulledie 40S groot subeenheid is aangeheg. 'n Volwasse ribosoom word gevorm, wat in staat is om translasie uit te voer - die sintese van sellulêre proteïene.
In hierdie artikel het ons die struktuur en funksies van die nukleolus in plant- en dierselle bestudeer.
