Што е јадрото во биологијата? Структура и функции на кернелот

Во секоја жива клетка се случуваат многу биохемиски реакции и процеси. За да ги контролираат и регулираат многу витални фактори, потребна е посебна структура. Што е јадрото во биологијата? Поради тоа што ефикасно се справува со задачата?

Што е јадрото во биологијата. Дефиниција

Јадрото е неопходна структура на секоја клетка во телото. Што е суштината? Во биологијата, ова е најважната компонента на секој организам. Јадрото може да се најде во едноклеточни протозои, како и во високо организирани претставници на еукариотскиот свет. Главната функција на оваа структура е складирање и трансфер на генетски информации, кои се содржани овде.

По оплодувањето на јајцето со сперматозоидите, двете хаплоидни јадра се споени. По фузија на сексуалните клетки, се формира зиготот, чие јадро веќе носи диплоиден сет на хромозоми. Ова значи дека кариотипот (генетската информација на јадрото) веќе содржи копии од гените на мајката и таткото.

Диплоидното јадро е присутно во речиси сите еукариотски клетки. Хаплоидното јадро е опсежно не само од гамети, туку и од многу претставници на наједноставните организми. Ова вклучува некои едноклеточни паразити, алги, слободни форми на живеење на едноклеточни организми. Треба да се забележи дека повеќето од наведените претставници имаат хаплоидно јадро само во одредена фаза на животниот циклус.

Состав на јадрото

Која е карактеристиката на јадрото? Биологијата внимателно го проучува составот на нуклеарниот апарат, бидејќи може да даде поттик за развојот на генетиката, селекцијата и молекуларната биологија.

Јадрото е двомембранска структура. Мембраните се продолжување на ендоплазматичниот ретикулум, кој е неопходен за транспорт на формираните супстанции од клетката. Основната содржина се нарекува нуклеоплазма.

Хроматин е основната супстанција на нуклеоплазмата. Композицијата на хроматин е разновидна: тука се првенствено нуклеински киселини (ДНК и РНК), како и протеини и многу метални јони. ДНК во нуклеоплазмата е наредена во форма на хромозоми. Тоа се хромозомите кои се делат во поделба, по што секој од нивните множества поминува во клетките на ќерката.

РНК во нуклеоплазмата најчесто се јавува во два вида: мРНК и рРНК. Матриксната РНК се формира за време на процесот на транскрипција - читање на информации од ДНК. Молекулата на таквата рибонуклеинска киселина подоцна го напушта јадрото и понатаму служи како матрица за формирање на нови протеини.

Рибозомалната РНК е формирана во специјални структури наречени нуклеоли. Нуклеолосот е конструиран од терминалните региони на хромозомите формирани со секундарни констрикции. Оваа структура може да се види во лесен микроскоп во форма на компактна точка на јадрото. Рибозомалните РНК, кои се синтетизираат овде, исто така влегуваат во цитоплазмата, а потоа формираат рибозоми заедно со протеините.

Составот на јадрото врши директно влијание врз функциите. Биологијата како наука ги проучува својствата на хроматин за подобро разбирање на процесите на транскрипција и клеточна поделба.

Функции на кернелот. Биологија на процеси во јадрото

Првата и најважна функција на кернелот е складирање и пренесување на наследни информации. Јадрото е уникатна структура на клетката, бидејќи ги содржи повеќето човечки гени. Кариотипот може да биде хаплоиден, диплоиден, триплоиден и така натаму. Плоидот на отровот зависи од функцијата на самата клетка: гаметите се хаплоидни, а соматските клетки се диплоидни. Ендоспермните клетки на растенијата на ангиосперми се триплоидни, и, конечно, многу видови сеење култури имаат полиплоиден сет на хромозоми.

Трансферот на наследни информации во цитоплазмата од јадрото се јавува кога се формира мРНК. За време на транскрипцијата, се читаат потребните гени на кариотип, и на крај се синтетизираат молекулите на матрицата или информациската РНК.

Исто така, наследноста се манифестира во клеточната поделба со митоза, мејоза или амитоза. Во секој случај, кернелот ја извршува својата специфична функција. На пример, во профазата на митозата, школка од јадрото се распаѓа и силно сплотените хромозоми влегуваат во цитоплазмата. Сепак, кај мејоза, преминувањето на хромозомите се јавува пред уништувањето на мембраната во јадрото. И во амитоза, јадрото е целосно уништено и придонесува малку за процесот на поделба.

Покрај тоа, јадрото индиректно учествува во транспортот на супстанции од ќелијата, поради директното поврзување на мембраната со ЕПС. Тоа е она што јадро е во биологијата.

Форма на јадра

Јадрото, неговата структура и функции можат да зависат од обликот на мембраната. Нуклеарниот апарат може да биде заоблен, издолжен, во форма на сечила и сл. Често обликот на јадрото е специфичен за индивидуалните ткива и клетки. Енцелуларни организми се разликуваат во видот на исхрана, животниот циклус, а во исто време, обликот на мембраната на јадрата исто така варира.

Разликата во обликот и големината на јадрото може да се следи на примерот на леукоцитите.

• Јадрото на неутрофилите може да биде сегментирано и не сегментирано. Во првиот случај зборуваме за јадрото на облик на потковица, а оваа форма е карактеристична за младите клетки. Сегментираното јадро е резултат на формирањето на неколку партиции во мембраната, што резултира со формирање на неколку делови кои се поврзани заедно.
• Во еозинофилите, јадрото има карактеристична форма на булбус. Во овој случај, нуклеарниот апарат се состои од два сегменти поврзани со септум.
• Речиси целиот обем на лимфоцити е окупиран од огромно јадро. Само мал дел од цитоплазмата останува околу периферијата на клетката.
• Во железни клетки на инсекти, јадрото може да има разгранета структура.

Бројот на јадра во една клетка може да биде различен

Не секогаш во клетката на телото постои само едно јадро. Понекогаш присуството на два или повеќе нуклеарни уреди е неопходно за извршување на неколку функции истовремено. Спротивно на тоа, некои клетки можат да сторат без кернел. Еве неколку примери на необични клетки во кои има повеќе од едно јадро или воопшто нема.

1. Еритроцити и тромбоцити. Овие крвни елементи пренесуваат хемоглобин и фибриноген, соодветно. За една клетка да го задржи максималното количество материја, го загуби своето јадро. Оваа особина не е типична за сите претставници на животинскиот свет: жаби имаат огромни црвени крвни клетки со изразено јадро. Ова ја покажува примитивноста на оваа класа во споредба со поразвиените таксони.

2. Хепатоцити на црниот дроб. Овие клетки содржат две јадра. Еден од нив ја регулира прочистувањето на крвта од токсини, а другиот е одговорен за формирање на дијамант, кој во иднина ќе биде дел од хемоглобинот на крвта.

3. Миоцити на попречно напречно скелетно ткиво. Мускулните клетки се мултинуклеарни. Ова се должи на фактот дека тие активно се подложени на синтеза и распаѓање на АТП, како и на собранието на протеини.

Карактеристики на нуклеарниот апарат во протозои

На пример, размислете за два типа на протозои: инфузорија и амеба.

1. Инфусорија-чевли. Овој претставник на едноклеточни организми има две јадра: вегетативен и генеративен. Бидејќи се разликуваат во двете функции и големини, оваа особина се нарекува нуклеарен дуализам.

Вегетативното јадро е одговорно за секојдневниот живот на клетката. Ги регулира процесите на неговиот метаболизам. Генерациското јадро учествува во клеточната поделба и во конјугацијата, сексуалниот процес во кој генетските информации се разменуваат со лица од ист вид.

2. Амеба. Светли претставници - дизентерична и цревна амеба. Првиот се однесува на агресивни човечки паразити, а вториот е обичен симбионт кој живее во цревата и не штети. Бидејќи дизентеричната амеба паразитира и во цревата, важно е да се разликуваат овие два вида меѓу себе. За да го направите ова, користете карактеристика на нуклеарниот апарат: дизентеричната амеба може да има до 4 јадра, а во цревната амеба, од 0 до 8.

Болести

Многу генетски болести се поврзани со нарушувања во регрутирањето на хромозомите. Еве листа на најпознати отстапувања во генетскиот апарат на јадрото:

• Даунов синдром;
• Сидрам Патау;
• Едвардс синдром ;
• Клајнфелтеровиот синдром;
• Синдром Шершевски-Тарнер.

Списокот продолжува и секоја од болестите се разликува според серискиот број на еден пар на хромозоми. Исто така, овие болести често влијаат на Х и Х хромозомите на сексот.

Заклучок

Јадрото игра важна улога во процесот на клеточната активност. Ги регулира биохемиските процеси, е складиште на наследни информации. Транспортот на супстанции од клетката, синтезата на протеините, исто така, се поврзани со функционирањето на оваа централна клеточна структура. Тоа е она што јадро е во биологијата.