ميزات النواة الخلوية ، وظائف ، هيكل والتكوين

ال نواة الخلية إنها جزء أساسي من خلايا حقيقية النواة. إنه التركيب الأكثر وضوحًا لهذا النوع من الخلايا وله المادة الوراثية. يوجه جميع العمليات الخلوية: يحتوي على جميع التعليمات المشفرة في الحمض النووي لتنفيذ ردود الفعل اللازمة. وتشارك في عمليات انقسام الخلايا.

تحتوي كل الخلايا حقيقية النواة على نواة ، باستثناء بعض الأمثلة المحددة مثل خلايا الدم الحمراء الناضجة (كرات الدم الحمراء) في الثدييات وخلايا اللحاء في النباتات. وبالمثل ، هناك خلايا تحتوي على أكثر من نواة واحدة ، مثل بعض خلايا العضلات وخلايا الكبد والخلايا العصبية.

تم اكتشاف النواة في عام 1802 من قبل فرانز باور. ومع ذلك ، في عام 1830 لاحظ العالم روبرت براون أيضًا هذا الهيكل وأصبح شائعًا باعتباره مكتشفه الرئيسي. بسبب حجمها الكبير ، يمكن ملاحظتها بوضوح تحت المجهر. بالإضافة إلى ذلك ، إنها بنية تلطيخ سهلة.

ليست النواة كيانًا كرويًا متجانسًا وثابتًا له دنا مشتت. إنه هيكل معقد ومعقد مع مكونات وأجزاء مختلفة في الداخل. بالإضافة إلى ذلك ، فهي ديناميكية وتتغير باستمرار طوال دورة الخلية.

مؤشر

• 1 الخصائص
• 2 وظائف
  • 2.1 تنظيم الجينات
  • 2.2 القطع والربط
• 3 هيكل وتكوين
  • 3.1 المغلف النووي
  • 3.2 مجمع المسام النووي
  • 3.3 كروماتين
  • 3.4 النواة
  • 3.5 فيلق كاجال
  • 3.6 PML الهيئات
• 4 المراجع

ملامح

النواة هي الهيكل الرئيسي الذي يسمح بالتمايز بين الخلايا حقيقية النواة والخلايا بدائية النواة. إنها أكبر حجيرة خلية. عمومًا ، تكون النواة قريبة من مركز الخلية ، ولكن هناك استثناءات ، مثل خلايا البلازما والخلايا الظهارية.

وهو عبارة عن عضوي على شكل كرة حوالي 5 ميكرون في المتوسط ​​، ولكن يمكن أن يصل إلى 12 ميكرون ، وهذا يتوقف على نوع الخلية. يمكنني شغل ما يقرب من 10 ٪ من إجمالي حجم الخلية.

له مظروف نووي يتكون من غشاءين يفصلهما عن السيتوبلازم. يتم تنظيم المواد الوراثية جنبا إلى جنب مع البروتينات في الداخل.

على الرغم من حقيقة أنه داخل النواة لا توجد أجزاء فرعية غشائية أخرى ، إذا كان يمكن للمرء أن يميز سلسلة من المكونات أو المناطق داخل الهيكل الذي له وظائف محددة..

وظائف

تُعزى النواة إلى عدد غير عادي من الوظائف ، لأنها تحتوي على مجموعة من جميع المعلومات الوراثية للخلية (باستثناء الحمض النووي للميتوكوندريا وحمض البلاستيدات الخضراء) وتوجه عمليات انقسام الخلايا. باختصار ، المهام الأساسية للجزء الرئيسي هي كما يلي:

تنظيم الجينات

يساعد وجود حاجز للدهون بين المادة الوراثية وبقية المكونات السيتوبلازمية على تقليل تداخل المكونات الأخرى في عمل الحمض النووي. هذا يمثل ابتكار تطوري له أهمية كبيرة لمجموعات حقيقية النواة.

القطع والربط

تحدث عملية الربط RNA messenger في النواة ، قبل أن ينتقل الجزيء إلى السيتوبلازم.

الهدف من هذه العملية هو إزالة الإنترونات ("القطع" من المادة الوراثية التي لا يتم ترميزها والتي تقاطع الإكسونات ، المناطق التي يتم ترميزها) من الحمض النووي الريبي. بعد ذلك يترك الحمض النووي الريبي النواة ، حيث يتم ترجمتها إلى بروتينات.

هناك وظائف أخرى أكثر تحديدًا لكل هيكل أساسي سيتم مناقشتها لاحقًا.

هيكل وتكوين

تتكون النواة من ثلاثة أجزاء محددة: الغلاف النووي والكروماتين والنواة. بعد ذلك سوف نصف بالتفصيل كل هيكل:

المغلف النووي

يتكون الغلاف النووي من أغشية ذات طبيعة دهنية ويفصل النواة عن بقية المكونات الخلوية. هذا الغشاء مزدوج وبين هذه مساحة صغيرة تسمى الفضاء النووي.

نظام الغشاء الداخلي والخارجي يشكل بنية مستمرة مع الشبكة الإندوبلازمية

تمت مقاطعة نظام الغشاء هذا عن طريق سلسلة من المسام. تسمح هذه القنوات النووية بتبادل المواد مع السيتوبلازم لأن النواة ليست معزولة تمامًا عن بقية المكونات.

مجمع المسام النووي

من خلال هذه المسام ، يحدث تبادل المواد بطريقتين: السلبي ، دون الحاجة إلى إنفاق الطاقة ؛ أو نشطة ، مع نفقات الطاقة. يمكن للمجهول الدخول والخروج من الجزيئات الصغيرة مثل الماء أو الأملاح ، أقل من 9 نانومتر أو 30-40 كيلو دالتون.

يحدث هذا على عكس الجزيئات ذات الوزن الجزيئي العالي ، والتي تتطلب ATP (ثلاثي فوسفات الطاقة - الأدينوسين) للتنقل عبر هذه الأجزاء. تشتمل الجزيئات الكبيرة على قطع من الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) أو جزيئات حيوية أخرى ذات طبيعة بروتينية.

المسام ليست مجرد ثقوب تمر عبرها الجزيئات. البروتينات ذات الحجم المهم هي الهياكل ، التي يمكن أن تحتوي على 100 أو 200 من البروتينات وتسمى "مجمع المسام النووية". من الناحية الهيكلية ، يشبه إلى حد كبير سلة كرة السلة. وتسمى هذه البروتينات النيوكليوبين.

تم العثور على هذا المجمع في عدد كبير من الكائنات الحية: من الخمائر إلى البشر. بالإضافة إلى وظيفة النقل الخلوي ، فهي تشارك أيضًا في تنظيم التعبير الجيني. إنها بنية لا غنى عنها لنواة حقيقيات النوى.

من حيث الحجم والعدد ، يمكن للمجمع أن يحمل 125 MDA في الفقاريات ، ويمكن أن تحتوي النواة في هذه المجموعة الحيوانية على حوالي 2000 مسام. هذه الخصائص تختلف وفقا للتصنيف الأصغر.

الكروماتين

يوجد الكروماتين في النواة ، لكن لا يمكننا اعتباره مقصوراً للنواة. يتلقى هذا الاسم لقدرة ممتازة على اللون ويلاحظ تحت المجهر.

الحمض النووي جزيء خطي طويل للغاية في حقيقيات النوى. ضغطه هو عملية رئيسية. ترتبط المادة الوراثية بسلسلة من البروتينات تسمى هيستون ، والتي لها صلة عالية بالحمض النووي. هناك أيضًا أنواع أخرى من البروتينات يمكنها التفاعل مع الحمض النووي وليست هيستونات.

في histones ، لفائف الحمض النووي وتشكيل الصبغيات. هذه هياكل ديناميكية ولا يتم العثور عليها باستمرار في شكلها المعتاد (Xs و Ys التي اعتدنا على مراعاتها في الرسوم التوضيحية للكتب). يظهر هذا الترتيب فقط خلال عمليات تقسيم الخلية.

في بقية المراحل (عندما لا تكون الخلية في طور الانقسام) ، لا يمكن تمييز الصبغيات الفردية. هذه الحقيقة لا تشير إلى أن الكروموسومات موزعة بشكل متجانس أو غير منظم من قبل النواة.

في الواجهة ، يتم تنظيم الكروموسومات في مجالات محددة. في خلايا الثدييات ، يحتل كل كروموسوم "منطقة" محددة.

أنواع الكروماتين

يمكن تمييز نوعين من الكروماتين: heterochromatin و euchromatin. يتم تكثيف الأول بشكل كبير ويقع في محيط النواة ، وبالتالي فإن آلية النسخ لا يمكنها الوصول إلى هذه الجينات. يتم تنظيم Eucromatin أكثر فضفاضة.

ينقسم الهيتروكروماتين إلى نوعين: الهيتروكروماتين التأسيسي ، الذي لا يتم التعبير عنه أبدًا ؛ و heterochromatin الاختيارية ، والتي لا يتم نسخها في بعض الخلايا وغيرها.

من أشهر الأمثلة على heterochromatin كمنظم للتعبير الجيني هو تكثيف الكروموسوم X وتثبيط نشاطه في الثدييات ، لدى الإناث الكروموسومات الجنسية XX ، بينما الذكور هي XY.

لأسباب تتعلق بالجرعة الجينية ، لا يمكن للإناث أن تحصل على ضعف عدد الجينات الموجودة في X عن الذكور. لتجنب هذا التعارض ، يتم تعطيل كروموسوم X (يصبح heterochromatin) بشكل عشوائي في كل خلية.

نوية

النواة هي بنية أساسية داخلية وثيقة الصلة. إنها ليست مقصورة محددة بالبنية الغشائية ، إنها منطقة أغمق من النواة ذات وظائف محددة.

في هذا المجال ، يتم تجميع ترميز الجينات الخاصة بالـ RNA الريبوسوم ، المكتوب بواسطة بوليميريز RNA ، وفي الدنا البشري ، توجد هذه الجينات في أقمار الكروموسومات التالية: 13 و 14 و 15 و 21 و 22. المنظمون النووي.

بدوره ، يتم فصل النواة إلى ثلاث مناطق منفصلة: مراكز ليفية ، مكونات ليفية ومكونات حبيبية.

جمعت الدراسات الحديثة أدلة أكثر فأكثر على وظائف إضافية محتملة للنواة ، لا يقتصر فقط على تخليق وتجميع الحمض النووي الريبي الريباسي.

حاليا يعتقد أن النواة قد تشارك في تجميع وتخليق البروتينات المختلفة. التعديلات بعد النص قد تم إثباتها أيضًا في هذه المنطقة النووية.

وتشارك النواة أيضًا في الوظائف التنظيمية. أظهرت إحدى الدراسات مدى ارتباطها ببروتينات كبت الورم.

فيلق كاجال

جثث كاجال (وتسمى أيضا الهيئات ملفوفتتم تسمية) تكريما لمستكشفها ، سانتياغو رامون ذ كاجال. لاحظ هذا الباحث هذه الكريات في الخلايا العصبية في عام 1903.

إنها هياكل صغيرة بأشكال كروية ، وهناك ما بين 1 إلى 5 نسخ لكل نواة. هذه الهيئات معقدة للغاية مع وجود عدد كبير إلى حد ما من المكونات ، من بين هذه العوامل النسخ والآلات المتعلقة الربط.

تم العثور على هذه الهياكل الكروية في أجزاء مختلفة من النواة ، لأنها هياكل متحركة. عادة ما توجد في النواة ، على الرغم من وجود خلايا سرطانية في النواة.

هناك نوعان من أجسام الصناديق في القلب ، مصنفة حسب حجمها: كبيرها وصغيرها.

هيئات حزب الرابطة الاسلامية

الهيئات PML (اختصارا في اللغة الإنجليزية, ابيضاض الدم الحميد) هي مناطق كروية صغيرة دون نووية ذات أهمية سريرية ، لأنها مرتبطة بالتهابات فيروسية وتولد الأورام.

في الأدبيات ، يتم التعرف عليها من قبل مجموعة متنوعة من الأسماء ، مثل المجال النووي 10 ، هيئات كريمر ونطاقات PML المسرطنة.

نواة تمتلك 10 إلى 30 من هذه المجالات ويبلغ قطرها 0.2 إلى 1.0 ميكرون. وتشمل وظائفه تنظيم الجينات وتوليف الحمض النووي الريبي.

مراجع

1. آدم ، س. (2001). مجمع المسام النووي. بيولوجيا الجينوم, 2(9) ، الاستعراضات 0007.1-000000.6.
2. Audesirk، T.، Audesirk، G.، & Byers، B. E. (2003). علم الأحياء: الحياة على الأرض. بيرسون التعليم.
3. Boisvert، F.M.، Hendzel، M.J.، & Bazett-Jones، D.P. (2000). الهيئات النووية لسرطان الدم بروميلوسيتيك (PML) هي هياكل البروتين التي لا تتراكم الحمض النووي الريبي. مجلة بيولوجيا الخلية, 148(2) ، 283-292.
4. Busch، H. (2012). نواة الخلية. إلسفير.
5. Cooper، G. M.، & Hausman، R. E. (2000). الخلية: نهج الجزيئي. ساندرلاند ، ماساتشوستس: شركاء سيناور.
6. كورتيس ، هـ. ، وشانك ، أ. (2008). كورتيس. علم الاحياء. Ed. Panamericana Medical.
7. Dundr، M.، & Misteli، T. (2001). العمارة الوظيفية في نواة الخلية. مجلة الكيمياء الحيوية, 356(2) ، 297-310.
8. اينارد ، إيه آر ، فالنتيتش ، إم إيه ، وروفاسيو ، آر. (2008). الأنسجة والأجنة للإنسان: القواعد الخلوية والجزيئية. Ed. Panamericana Medical.
9. هيتزر ، م. و. (2010). المغلف النووي. وجهات نظر كولد سبرينج هاربور في علم الأحياء, 2(3) ، a000539.
10. Kabachinski، G.، & Schwartz، T. U. (2015). المسام النووي هيكل معقدة وظيفة في لمحة. مجلة علوم الخلايا, 128(3) ، 423-429.
11. Montaner، A. T. (2002). الجسم التبعي لل Cajal. القس إسب باتول ، 35, (4) ، 529-532.
12. Newport، J. W.، & Forbes، D. J. (1987). النواة: البنية والوظيفة والديناميات. الاستعراض السنوي للكيمياء الحيوية, 56(1) ، 535-565.