الغشاء النووي الخصائص العامة والوظائف والتكوين

ال الغشاء النووي, يمثل المظروف النووي أو الغشاء القلبي ، غشاءًا بيولوجيًا ، يتكون من طبقة ثنائية للدهون تحيط بالمادة الوراثية للخلايا حقيقية النواة.

إنه هيكل معقد للغاية ومجهز بنظام تنظيم دقيق ، يتكون من طبقتين: غشاء داخلي والآخر خارجي. يطلق على المسافة بين الغشاءين مساحة حول النواة ، ويبلغ عرضها التقريبي 20 إلى 40 نانومتر..

يشكل الغشاء الخارجي سلسلة متصلة مع الشبكة الإندوبلازمية. لهذا السبب ، فقد الريبوسومات الراسخة في هيكلها.

يتميز الغشاء بوجود مسام نووية تعمل على توسط حركة المواد من داخل النواة إلى السيتوبلازم في الخلية ، والعكس بالعكس.

مرور الجزيئات بين هاتين المقصورتين مزدحم للغاية. يجب نقل الحمض النووي الريبي ووحدات الريبوسوم باستمرار من النواة إلى السيتوبلازم ، في حين يجب استيراد الهيستونات ، الحمض النووي ، بوليميريز الحمض النووي الريبي وغيرها من المواد الضرورية للنشاط الأساسي من السيتوبلازم إلى النواة..

يحتوي الغشاء النووي على عدد كبير من البروتينات التي تشارك في تنظيم الكروماتين وكذلك في تنظيم الجينات.

مؤشر

• 1 الخصائص العامة
• 2 وظيفة
• 3 التدريب
• 4 التكوين
  • 4.1 بروتينات الغشاء النووي
  • 4.2 نوكليوبورين
  • 4.3 النقل عبر مجمع المسام النووي
  • 4.4 بروتينات الغشاء الداخلي
  • 4.5 بروتينات الغشاء الخارجي
  • 4.6 بروتينات النصل
• 5 الغشاء النووي في النباتات
• 6 المراجع

الخصائص العامة

الغشاء النووي هو واحد من أبرز السمات المميزة للخلايا حقيقية النواة. إنه غشاء بيولوجي مزدوج منظم للغاية ، والذي يحيط بالمواد الوراثية النووية للخلية - البلازما النووية.

في الداخل نجد الكروماتين ، وهي مادة تتكون من الحمض النووي مرتبطة ب proteروتينات مختلفة ، وبالأخص هيستون التي تسمح بالتغليف الفعال. وهي مقسمة إلى euchromatin و heterochromatin.

تكشف الصور التي تم الحصول عليها عن طريق المجهر الإلكتروني أن الغشاء الخارجي يشكل سلسلة متصلة مع الشبكة الإندوبلازمية ، لذلك يحتوي أيضًا على ريبوسومات مثبتة في الغشاء. وبالمثل ، يشكل الفضاء المحيط بالسلاح سلسلة متصلة مع تجويف الشبكة الإندوبلازمية.

تم تثبيتها على جانب النواة في الغشاء الداخلي ، حيث نجد بنية على شكل ورقة مكونة من خيوط بروتينية تسمى "الصفيحة النووية".

تم ثقب الغشاء الأساسي بسلسلة من المسام التي تسمح بحركة مرور المواد بين السلوك النووي والسلوك السيتوبلازمي. في الثدييات ، على سبيل المثال ، تشير التقديرات إلى وجود حوالي 3000 أو 4000 مسام في المتوسط.

هناك كتل مضغوطة للغاية من الكروماتين تلتصق بالغشاء الداخلي للمغلف ، باستثناء المناطق التي توجد بها مسام.

وظيفة

وتتمثل الوظيفة الأكثر سهولة للغشاء النووي في الحفاظ على الفصل بين النوكليوبلاز - محتوى النواة - والسيتوبلازم في الخلية.

وبهذه الطريقة ، يبقى الحمض النووي آمنًا ومعزولًا عن التفاعلات الكيميائية التي تحدث في السيتوبلازم ويمكن أن تؤثر على المادة الوراثية بطريقة سلبية.

يعطي هذا الحاجز الفصل المادي للعمليات النووية ، مثل النسخ والعمليات السيتوبلازمية ، مثل الترجمة.

يحدث النقل الانتقائي للجزيئات الكبيرة بين باطن النواة والسيتوبلازم بفضل وجود المسام النووية ، ويسمح بتنظيم التعبير عن الجينات. على سبيل المثال ، من حيث ما قبل رسول RNA الربط وتدهور الرسل ناضجة.

واحدة من العناصر الرئيسية هي الورقة النووية. هذا يساعد على توفير الدعم للالجوهر ، بالإضافة إلى توفير موقع مرسى لألياف الكروماتين.

في الختام ، فإن الغشاء الأساسي ليس حاجزًا سلبيًا أو ثابتًا. هذا يساهم في تنظيم الكروماتين ، والتعبير عن الجينات ، وترسيخ النواة إلى الهيكل الخلوي ، وعمليات الانقسام الخلوي ، وربما في وظائف أخرى..

تدريب

أثناء عمليات التقسيم الأساسية ، يكون تكوين مظروف نووي جديد ضروريًا ، حيث يختفي الغشاء في نهاية المطاف.

يتكون هذا من مكونات حويصلية من الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. وتشارك الأنابيب الدقيقة والمحركات الخلوية للهيكل الخلوي مشاركة فعالة في هذه العملية.

تركيب

يتكون الغلاف النووي من طبقات ثنائية شحمية مكونة من الفسفوليبيدات النموذجية ، مع عدة بروتينات متكاملة. يطلق على الفراغ بين الغشاءين الفضاء داخل الغشاء أو المحيط بالنووية ، والذي يستمر مع ضوء الشبكة الإندوبلازمية.

على الجانب الداخلي للغشاء النووي الداخلي هناك طبقة مميزة مكونة من خيوط وسيطة ، تسمى الصفيحة النووية ، متصلة ببروتينات الغشاء الداخلي عن طريق heterochromarin H.

يحتوي المغلف النووي على العديد من المسام النووية التي تحتوي على مجمعات المسام النووية. هذه هي هياكل على شكل اسطوانة تتكون من 30 النيوكليوبين (سيتم وصفها في العمق لاحقًا). يبلغ قطرها المركزي حوالي 125 نانومتر.

بروتينات الأغشية النووية

على الرغم من الاستمرارية مع الشبكة ، يقدم كل من الغشاء الخارجي والداخلي مجموعة من البروتينات المحددة التي لا توجد في الشبكة الإندوبلازمية. أبرزها ما يلي:

nucleoporins

من بين هذه البروتينات المحددة للغشاء النووي ، لدينا النيوكليوبين (المعروف أيضًا في الأدبيات باسم Nups). وهي تشكل بنية تسمى مجمع المسام النووي ، والتي تتكون من سلسلة من القنوات المائية التي تسمح بتبادل ثنائي الاتجاه للبروتينات ، والحمض النووي الريبي (RNA) وجزيئات أخرى.

وبعبارة أخرى ، تعمل النيوكليوبين كنوع من "الأبواب" الجزيئية التي ، بشكل انتقائي للغاية ، تتوسط مرور الجزيئات المختلفة.

يستثني الجزء الداخلي من القناة الكارهة للماء بعض الجزيئات ، اعتمادًا على حجم الجزيء ومستوى قطبية. يمكن للجزيئات الصغيرة ، أقل من 40 كيلو دالتون تقريبًا ، أو الكارهة للماء ، أن تنتشر بشكل سلبي من خلال مجمع المسام.

في المقابل ، تحتاج الجزيئات القطبية الأكبر حجمًا إلى ناقل نووي لدخول النواة.

النقل من خلال مجمع المسام النووية

النقل من خلال هذه المجمعات فعال جدا. 100 جزيء فقط من histones في الدقيقة الواحدة يمكن أن تمر عبر مسام واحد.

يجب أن يرتبط البروتين الذي يجب نقله إلى النواة بـ alpha importin. يقوم بيتا importin بربط هذا المجمع بحلقة خارجية. وبالتالي ، فإن ألفا importin المرتبطة البروتين تمكن من عبور مجمع المسام. أخيرًا ، ينفصل بيتا importin عن النظام في السيتوبلازم وينفصل مستورد ألفا بالفعل داخل النواة..

بروتينات الغشاء الداخلي

سلسلة أخرى من البروتينات محددة للغشاء الداخلي. ومع ذلك ، فإن غالبية هذه المجموعة من حوالي 60 بروتينات غشاء متكاملة لم يتم توصيفها ، على الرغم من أنه ثبت أنها تتفاعل مع الصفيحة والكروماتين..

في كل مرة يكون هناك المزيد من الأدلة التي تدعم وظائف متنوعة وأساسية للغشاء النووي الداخلي. يبدو أنه يلعب دورًا في تنظيم الكروماتين ، وفي التعبير عن الجينات وفي استقلاب المادة الوراثية..

في الواقع ، لقد تم اكتشاف أن موقع البروتينات التي تشكل الغشاء الداخلي ووظيفتها الخاطئة يرتبطان بعدد كبير من الأمراض في البشر..

بروتينات الغشاء الخارجي

الفئة الثالثة من بروتينات معينة من الغشاء النووي تكمن في الجزء الخارجي من الهيكل المذكور. إنها مجموعة غير متجانسة للغاية من بروتينات الغشاء المتكامل التي تشترك في مجال شائع يسمى KASH.

تشكل البروتينات الموجودة في المنطقة الخارجية نوعًا من "الجسر" مع بروتينات الغشاء النووي الداخلي.

تبدو هذه الروابط المادية بين الهيكل الخلوي والكروماتين ذات صلة بأحداث النسخ والنسخ المتماثل وآليات إصلاح الحمض النووي.

بروتينات النصل

تتكون المجموعة الأخيرة من بروتينات الغشاء النووي من بروتينات الورقة ، وهي إطار يتكون من خيوط وسيطة تتكون من صفائح من النوع "أ" و "ب". ويبلغ سمك الورقة من 30 إلى 100 نانومتر..

الصفيحة هي بنية حاسمة توفر الاستقرار للقلب ، خاصة في الأنسجة التي تتعرض باستمرار لقوى ميكانيكية ، مثل الأنسجة العضلية..

على غرار البروتينات الداخلية للغشاء النووي ، ترتبط الطفرات في الصفيحة ارتباطًا وثيقًا بعدد كبير من الأمراض البشرية المتنوعة للغاية.

بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على المزيد والمزيد من الأدلة التي تتعلق الصفيحة النووية مع الشيخوخة. كل هذا يبرز أهمية بروتينات الغشاء النووي في الأداء الكلي للخلية.

الغشاء النووي في النباتات

في المملكة النباتية ، يعد الغلاف النووي نظامًا غشائيًا مهمًا للغاية ، على الرغم من أنه لم تتم دراسته إلا قليلاً. على الرغم من عدم وجود معرفة دقيقة بالبروتينات التي تشكل الغشاء النووي في النباتات العليا ، فقد تمت الإشارة إلى بعض الاختلافات مع بقية الممالك..

لا تمتلك النباتات تسلسلات متجانسة مع الصفيحة ، وبدلاً من الجسيمات السطحية ، فإن الغشاء النووي هو بمثابة مركز التنظيم للأنابيب الدقيقة..

لهذا السبب ، فإن دراسة تفاعلات المظروف النووي في النباتات مع عناصر الهيكل الخلوي هي موضوع دراسة ذات صلة.

مراجع

1. Alberts، B.، & Bray، D. (2006). مقدمة في بيولوجيا الخلية. Ed. Panamericana Medical.
2. اينارد ، إيه آر ، فالنتيتش ، إم إيه ، وروفاسيو ، آر. (2008). الأنسجة والأجنة للإنسان: القواعد الخلوية والجزيئية. Ed. Panamericana Medical.
3. Hetzer M. W. (2010). المغلف النووي. وجهات نظر كولد سبرينج هاربور في علم الأحياء, 2(3) ، a000539.
4. ماير ، I. (2008). التنظيم الوظيفي للنواة النباتية. عارضة خشبية.
5. روس ، م. هـ ، وبولينا ، و. دبليو (2006). علم الأنسجة. ليبينكوت ويليامز ويلكنز.
6. Welsch، U.، & Sobotta، J. (2008). الأنسجة. Ed. Panamericana Medical.
7. Young، B.، Woodford، P.، & O'Dowd، G. (Eds.). (2014). ويتر. الأنسجة الوظيفية: النص والأطلس في اللون. العلوم الصحية إلسفير.