A sejt magja a legfontosabb organellája, a helyaz örökletes információk tárolása és sokszorosítása. Ez a sejt 10-40% -át elfoglaló membránszerkezet, amelynek funkciói nagyon fontosak az eukarióták életében. Azonban még a kernel jelenléte nélkül is lehetséges az örökletes információk megvalósítása. Példa erre a folyamatra a baktériumsejtek létfontosságú aktivitása. Mindazonáltal a sejt szerkezeti jellemzői és célja nagyon fontos egy többsejtű organizmus számára.
A mag elhelyezkedése a sejtben és szerkezete
A mag a citoplazma vastagságában ésközvetlenül érintkezik a durva és sima endoplazmatikus retikulummal. Két membrán veszi körül, amelyek között a perinukleáris tér helyezkedik el. A mag belsejében van egy mátrix, kromatin és számos nukleol.
Néhány érett emberi sejtből hiányzikmagok, míg mások tevékenységének erős elnyomása esetén működnek. Általánosságban elmondható, hogy a mag szerkezetét (diagram) egy olyan sejtmagként ábrázolják, amelyet a sejtből származó karyolemma határol el, amely kromatint és nukleolokat tartalmaz, amelyeket a nukleoplazmában rögzít a magmátrix.
A karyolemma szerkezete
A magsejt tanulmányozásának kényelme érdekében ez utóbbibuborékként kell venni, amelyet más buborékok membránjai zárnak el. A mag egy vezikulum, amelynek örökletes információi a sejt vastagságában helyezkednek el. Kétrétegű lipidmembrán árnyékolja citoplazmájától. A magmembrán szerkezete hasonló a sejtmembránhoz. A valóságban csak a név és a rétegek száma különbözteti meg őket. Mindezek nélkül felépítésükben és működésükben azonosak.
A karyolemma (magmembrán) szerkezete kétrétegű:két lipidrétegből áll. A karyolemma külső bilipid rétege közvetlenül érintkezik a sejt endoplazma durva retikulumával. Belső kariolemma - a mag tartalmával. A külső és a belső kariomembrán között perinukleáris tér van. Nyilvánvalóan elektrosztatikus jelenség - a glicerin-maradványok területeinek taszítása - miatt alakult ki.
A magmembrán feladata a létrehozásmechanikus gát választja el a magot és a citoplazmát. A mag belső membránja a magmátrix rögzítésének helyeként szolgál - a fehérje molekulák láncolata, amelyek támogatják az ömlesztett szerkezetet. Két magmembránban speciális pórusok vannak: rajtuk keresztül a messenger RNS bejut a citoplazmába a riboszómákba. A mag nagyon vastagságában több mag és kromatin található.
A nukleoplazma belső szerkezete
A mag szerkezetének jellemzői lehetővé teszik annak összehasonlításátmagával a kalitkával. A mag belsejében van egy speciális környezet (nukleoplazma) is, amelyet a gél-szol, a fehérjék kolloid oldata képvisel. Benne van egy nukleoskeleton (mátrix), amelyet fibrilláris fehérjék képviselnek. A fő különbség csak az, hogy túlnyomórészt savas fehérjék vannak jelen a magban. Nyilvánvalóan a környezet ilyen reakciójára van szükség a nukleinsavak kémiai tulajdonságainak és a biokémiai reakciók lefolyásának megőrzéséhez.
Nucleolus
A sejtmag szerkezete nem lehetnucleolus nélkül teljes. Ez egy spirálos riboszomális RNS, amely az érés szakaszában van. Később a riboszóma kiderül belőle - a fehérjeszintézishez szükséges organelle. A sejtmag szerkezetében két komponenst különböztetünk meg: fibrilláris és globuláris. Csak elektronmikroszkópiában különböznek egymástól, és nincsenek saját membránjaik.
A fibrilláris komponens a sejtmag közepén helyezkedik el.Ez egy riboszomális típusú RNS-szál, amelyből riboszomális alegységek fognak összeállni. Ha figyelembe vesszük a magot (felépítést és funkciókat), akkor nyilvánvaló, hogy később szemcsés komponens képződik belőlük. Ezek ugyanazok az érő riboszomális alegységek, amelyek fejlődésük későbbi szakaszában vannak. Hamarosan riboszómák képződnek belőlük. A karyolemma magpórusain keresztül eltávolítják őket a nukleoplazmából, és bejutnak a durva endoplazmatikus retikulum membránjába.
Kromatin és kromoszómák
A sejtmag szerkezete és funkciói szervesen kapcsolódnak egymáshoz:itt csak azok a struktúrák vannak, amelyekre szükség van az örökletes információk tárolásához és reprodukálásához. Van még egy karyoskeleton (a mag mátrixa), amelynek feladata az organella alakjának fenntartása. A mag legfontosabb alkotóeleme azonban a kromatin. Ezek olyan kromoszómák, amelyek különböző géncsoportok iratszekrényeinek szerepét töltik be.
A kromatin egy komplex fehérjeamely egy nukleinsavhoz (RNS vagy DNS) kapcsolt kvaterner polipeptidből áll. A bakteriális plazmidokban a kromatin is jelen van. A kromatin össztömegének csaknem egynegyede hiszton - az örökletes információ "csomagolásáért" felelős fehérjék. A szerkezet ezen tulajdonságát a biokémia és a biológia tanulmányozza. A mag szerkezete éppen a kromatin és a spirálosodást és a despiralizációt váltogató folyamatok miatt bonyolult.
A hisztonok jelenléte lehetővé teszi a lezárást ésteljesítsen egy DNS-szálat egy kis helyen - a sejtmagban. Ez így működik: a hisztonok nukleoszómákat alkotnak, amelyek gyöngyszerű szerkezet. H2B, H3, H2A és H4 a fő hisztonfehérje. A nukleoszómát a bemutatott hisztonok négy párja alkotja. Ebben az esetben a H1 hiszton egy kapcsoló: a nukleoszómába való belépés helyén kötődik a DNS-hez. A DNS-csomagolás a lineáris molekula "tekercselésének" eredményeként jön létre a hisztonszerkezet 8 fehérjéjén.
A mag szerkezete, amelynek diagramját a fentiekben mutatjuk be,feltételezi a DNS szolenoidszerű szerkezetének jelenlétét hisztonokkal kiegészítve. Ennek a konglomerátumnak a vastagsága körülbelül 30 nm. Ebben az esetben a szerkezet tovább tömöríthető annak érdekében, hogy kevesebb helyet foglaljon el, és kevésbé legyen kitéve a sejt élete során elkerülhetetlenül bekövetkező mechanikai sérüléseknek.
Kromatin-frakciók
A sejtmag szerkezete, felépítése és működésea kromatatin spiralizáció és a despiralizáció dinamikus folyamatainak fenntartására vannak rögzítve. Ezért két fő frakció van: erősen spirálos (heterokromatin) és alacsony spirálos (eukromatin). Szerkezetileg és funkcionálisan egyaránt el vannak választva. A heterokromatinban a DNS jól védett minden támadástól, és nem írható le. Az euchromatin kevésbé védett, de a fehérjék szintéziséhez a gének sokszorosíthatók. Leggyakrabban a heterokromatin és az eukromatin régiói váltakoznak a teljes kromoszóma hosszában.
Kromoszómák
A sejtmag, amelynek felépítése és funkcióiA jelen publikációban ismertetett kromoszómákat tartalmaz. Ez egy összetett és kompakt csomagolású kromatin, amely fénymikroszkóppal látható. Ez azonban csak akkor lehetséges, ha egy sejt a csúszdán helyezkedik el a mitotikus vagy meiotikus osztódás szakaszában. Az egyik szakasz a kromatin spirálosodása a kromoszómák képződésével. Szerkezetük rendkívül egyszerű: a kromoszómának van egy telomere és két karja. Ugyanannak a fajnak minden többsejtű organizmusának a mag szerkezete azonos. A kromoszóma táblázata is hasonló.
A kernelfunkciók megvalósítása
A mag szerkezetének főbb jellemzői társulnakegyes funkciók teljesítése és ellenőrzésük szükségessége. A mag az örökletes információk tárházaként játszik szerepet, vagyis egyfajta kártyaindex, amely az összes fehérje rögzített aminosav-szekvenciáját tartalmazza, és a sejtben szintetizálható. Ez azt jelenti, hogy bármilyen funkció elvégzéséhez a sejtnek szintetizálnia kell egy fehérjét, amelynek szerkezete a génben van kódolva.
Annak érdekében, hogy a mag "megértse", hogy melyik fehérjemegfelelő időben kell szintetizálnia, van egy külső (membrán) és belső receptorok rendszere. Tőlük származó információ molekuláris transzmittereken keresztül jut el a sejtmagig. Ez leggyakrabban az adenilát-cikláz mechanizmus révén valósul meg. Tehát hormonok (adrenalin, noradrenalin) és néhány hidrofil szerkezetű gyógyszer hat a sejtre.
A második információátadási mechanizmus azbelső. Jellemző a lipofil molekulákra - kortikoszteroidokra. Ez az anyag behatol a sejt bilipid membránjába, és a sejtmagba kerül, ahol kölcsönhatásba lép a receptorával. A sejtmembránon elhelyezkedő receptor-komplexek (adenilát-cikláz-mechanizmus) vagy a kariolemma aktivációjának eredményeként egy bizonyos gén aktiválódási reakciója elindul. Replikálódik, az információs RNS annak alapján épül fel. Később az utóbbi felépítése szerint egy fehérje szintetizálódik, amely bizonyos funkciót lát el.
A többsejtű szervezetek magja
Többsejtű organizmusban szerkezeti jellemzőka magok megegyeznek az egysejtűekkel. Bár van néhány árnyalat. Először is, a többsejtűség azt jelenti, hogy számos sejtnek meg lesz a saját (vagy több) sajátos funkciója. Ez azt jelenti, hogy egyes gének végleg despiralizálódnak, míg mások inaktívak.
Például fehérjeszintézis a zsírszövet sejtjeibeninaktív lesz, és ezért a kromatin nagy része spirálos. És például a hasnyálmirigy exokrin részének sejtjeiben a fehérje bioszintézis folyamatai folyamatban vannak. Ezért a kromatint despirálják. Azokon a területeken, amelyek génjei a legtöbbször megismétlődnek. Ebben az esetben fontos egy kulcsfontosságú jellemző: egy szervezet összes sejtjének kromoszóma-halmaza azonos. Csak a szövetek funkcióinak megkülönböztetése miatt vannak olyanok, amelyek kikapcsolódnak a munkából, míg mások gyakrabban vágyakoznak.
A test nem magsejtjei
Vannak sejtek, a mag szerkezetének jellemzőiamelyet nem lehet figyelembe venni, mert létfontosságú tevékenységük eredményeként vagy elnyomják annak működését, vagy teljesen megszabadulnak tőle. A legegyszerűbb példa a vörösvértestek. Ezek vérsejtek, amelyek magja csak a fejlődés kezdeti szakaszában van jelen, amikor a hemoglobin szintetizálódik. Amint mennyisége elegendő az oxigén szállítására, a sejt eltávolításra kerül a sejtből annak érdekében, hogy megkönnyítse, hogy ne zavarja az oxigén szállítását.
Általában az eritrocita azhemoglobinnal töltött citoplazmatikus tasak. Hasonló szerkezet található a zsírsejtekben. Az adipociták sejtmagjának szerkezete rendkívül leegyszerűsödik, csökken és elmozdul a membránhoz, és a fehérjeszintézis folyamatait a lehető legnagyobb mértékben gátolják. Ezek a sejtek szintén hasonlítanak a zsírral töltött "zsákokra", bár természetesen a bennük lévő biokémiai reakciók változatossága valamivel nagyobb, mint az eritrocitákban. A vérlemezkéknek nincs is sejtmagjuk, de nem szabad őket teljes értékű sejteknek tekinteni. Ezek olyan sejttöredékek, amelyek szükségesek a hemosztázisos folyamatok megvalósításához.
