Hvad er kernen i biologi? Struktur og funktion af kernen

I alle levende celler tager en masse biokemiske reaktioner og processer. For at kontrollere dem, såvel som at regulere mange afgørende faktorer, der kræver særlig struktur. Hvad er kernen i biologi? Gør det muligt at effektivt at klare denne opgave?

Hvad er kernen i biologi. definition

Kernen - den nødvendige struktur af eventuelle kroppens celler. Hvad er kernen? I biologi, det er et væsentligt element i enhver organisme. Kernen kan findes i encellede protozoer, og meget organiseret repræsentanter for den eukaryote verden. Den vigtigste funktion af denne struktur - opbevaring og overførsel af genetisk information, som er her og indeholdt.

Efter befrugtning af ægget ved sperm forekommer fusion af to haploide kerner. Efter fusionen af kønsceller zygote er dannet, i hvilken kernen har allerede en diploid kromosomsæt. Det betyder, at karyotype (genetiske information af kernen) allerede indeholder kopier af gener og mor og far.

Diploide kerne er til stede i næsten alle eukaryote celler. Haploide kerne har ikke kun de kønsceller, men også mange medlemmer af de simpleste organismer. Disse omfatter nogle encellede parasitter, alger, encellede fritlevende former. Det er værd at bemærke, at de fleste af disse repræsentanter har en haploid kerne kun på et bestemt tidspunkt i livscyklussen.

Sammensætning kerne

Hvad er kernen funktion? Biologi omhyggeligt studere sammensætningen af den atombombe, der er. At. Det kan give impulser til udviklingen af genetik, avl og molekylærbiologi.

Kerne - det dvumembrannaya struktur. Membranerne er en udvidelse af det endoplasmatiske reticulum, som er nødvendig for transport af stoffer fra cellerne dannes. Indholdet af kernen kaldes nukleoplasmaet.

Kromatin - det vigtigste stof nukleoplasma. Sammensætning chromatin varierede: der er primært nukleinsyrer (DNA og RNA), samt proteiner og mange metalioner. DNA lokaliseret i nukleoplasmaet bestilt i et kromosom. Det kromosomer ved division fordoblet, hvorefter hver af sæt af kontakter til de datterceller.

RNA i nukleoplasmaet er mest almindelige to typer af mRNA og rRNA. Messenger-RNA fremstillet under transkription - læse information fra DNA. En ribonukleinsyremolekyle senere forlader kernen og efterfølgende tjener som skabelon for dannelsen af nye proteiner.

Ribosomalt RNA dannes i specielle strukturer kaldet nucleoli. Nucleolus konstrueres ud fra endedelene af kromosomer, der er dannet ved sekundære indsnævringer. Denne struktur kan ses i lysmikroskop som en plet på den komprimerede kerne. Ribosomalt RNA som syntetiseres her også indtaste cytoplasmaet og flere proteiner danner sammen med ribosomet.

Direkte indflydelse på funktionen af at give kernen. Biologi som en videnskab studere egenskaberne af kromatin til en bedre forståelse af de processer af transskription og celledeling.

Kernelfunktionerne. Biologiske processer i kernen

Den første og vigtigste funktion af kernen er lagring og overførsel af genetisk information. Kerne - den unikke struktur af cellen, dvs. det indeholder en stor del af humane gener ... Karyotype kan være haploide, diploide, triploide, og så videre. Ploidi gift afhænger af funktionen af cellen: haploide gameter og somatiske diploide celler. Cellerne i de endosperm triploide dækfrøede, og endelig de mange sorter af dyrkede afgrøder er polyploide sæt kromosomer.

Overførsel af genetisk information i cytoplasmaet fra kernen forekommer under dannelsen af mRNA. I processen med transkription af generne i karyotype er læst, og til sidst syntetiserede matrixmolekyler eller messenger-RNA.

Arvelighed også manifesteret ved at dividere cellemitose, meiose eller amitosis. I hvert tilfælde kernen udfører en specifik funktion. For eksempel i profasen af mitose kerne-kappe ødelagt og stærkt kompaktizirovannye kromosomer falde ind i cytoplasmaet. Dog Meiose før svigt forekommer i kernen membran crossover af kromosomer. Og amitosis kerne kollapser helt og gør et lille bidrag til fissionsprocessen.

Desuden kernen indirekte involveret i transporten af stoffer fra cellerne på grund af den direkte forbindelse af membranen med XPS. Det er, hvad kernen i biologi.

Form kerne

Kernen, kan dens struktur og funktion afhænger af formen af membranen. Nuklear enhed kan være runde, aflange, i form af vinger og så videre. D. Ofte kerne danner specifikke for individuelle væv og celler. Encellede organismer er forskellige i den type mad, livscyklus, og på samme tid er forskellige og danne kerner membran.

Sorten i form og størrelse af kernen kan ses i eksemplet i leukocytter.

• neutrofil kerne kan segmenteres og ikke-segmenteret. I det første tilfælde taler vi om en hesteskoformet kerne, og denne formular er karakteristisk for unge celler. Det segmenterede kerne - er resultatet af dannelsen af flere partitioner i membranen, hvilket resulterer i en flere stykker forbundet til hinanden.
• Kernen i eosinofiler det har en karakteristisk form af en håndvægt. I dette tilfælde er kernen enhed bestående af to segmenter, der er forbundet partition.
• Næsten hele volumen, der optages af lymfocytter enorme kerne. Kun en lille del af cytoplasmaet forbliver ved periferien af cellen.
• Glandulær celler af insekter kerne kan have en forgrenet struktur.

Antallet af kerner i en celle kan være forskellig

Ikke altid i celle i kroppen er der kun én kerne. Undertiden er det nødvendigt tilstedeværelsen af to eller flere nukleare anordninger til at udføre flere funktioner samtidigt. Omvendt kan nogle celler helt undvære kernen. Her er nogle eksempler på usædvanlige celler, i hvilke kernerne i mere end én eller er helt fraværende.

1. Røde blodlegemer og blodplader. Disse blodlegemer transporteres hæmoglobin og fibrinogen hhv. Til en celle kan indeholde den maksimale mængde af et stof, det har mistet sin kerne. Kendetegnet ved en sådan funktion, ikke alle medlemmer af dyreverdenen: frøerne i blodet er erythrocytter enorme i størrelse med en stærk kerne. Det viser denne primitive klasse i forhold til de mere avancerede taxa.

2. hepatocytter i leveren. Disse celler indeholder to kerner. En af dem regulerer blod renses af toksiner, og den anden er ansvarlig for dannelsen af hæm, som senere vil være en del af hæmoglobin.

3. Myocytter tværstribet knoglevæv. Multicore muskelceller. Dette skyldes det faktum, at de aktivt passerer ATP-syntese og nedbrydning samt samlingen af proteiner.

Især nuklear anordning på den enkleste

For eksempel overveje to typer protozoer: amøber og ciliater.

1. ciliater tøffel. Denne repræsentant encellet organisme har to kerner: den vegetative og generativ. T. Til. De adskiller sig i funktioner og størrelse, er denne funktion, der hedder nukleare dualisme.

Vegetativ kerne er ansvarlig for den daglige cellulære aktivitet. Det regulerer de processer af dets metabolisme. Generativ kerne er involveret i celledeling og konjugering - den seksuelle proces, hvor der er en udveksling af genetisk information med individer af den samme art.

2. Amoebas. Bright repræsentanter - dysenteri og tarm amøbe. Det første vedrører de aggressive menneskelige parasitter og den anden - den sædvanlige symbiont, der bor i tarmene og ikke forårsager nogen skade. T. k. Dysenteri amøbe parasit i tarmen, også er det vigtigt at skelne mellem disse to typer sammen. Til dette formål, træk nuklear apparat: ved dysenteric ameba kan være op til 4 kerner, og i den intestinale amøbe fra 0 til 8.

sygdom

Mange genetiske sygdomme er forbundet med forstyrrelser i sæt kromosomer. Her er en liste over de mest fremtrædende abnormiteter i den genetiske kerne enhed:

• Downs syndrom;
• siddrom Patau;
• Edwards syndrom ;
• Klinefelter syndrom;
• Turners syndrom.

Listen fortsætter og hver af sygdomme karakteriseret ved et par sekvens antal kromosomer. Også sådanne sygdomme ofte påvirker sex kromosomer X og Y.

konklusion

Kernen spiller en vigtig rolle i processen med celleaktivitet. Det regulerer de biokemiske processer, er lageret af genetisk information. Transport af stoffer fra cellerne, er syntese af proteiner også forbundet med driften af den centrale cellestruktur. Det er, hvad kernen i biologi.