Čo je to jadro v biológii? Štruktúra a funkcie jadra

V každej živej cele je veľabiochemické reakcie a procesy. Na ich kontrolu a na reguláciu mnohých dôležitých faktorov je potrebná špeciálna štruktúra. Čo je to jadro v biológii? Prečo sa s úlohou účinne vyrovná?

Čo je jadro v biológii. definícia

Jadro je potrebná štruktúra akejkoľvek bunkyTelo. Čo je to jadro? V biológii je to najdôležitejšia zložka každého organizmu. Jadro sa nachádza v jednobunkových prvokoch, ako aj vo vysoko organizovaných zástupcoch eukaryotického sveta. Hlavnou funkciou tejto štruktúry je skladovanie a prenos genetických informácií, ktoré sú tu obsiahnuté.

Po oplodnení vajíčka a spermiíexistuje fúzia dvoch haploidných jadier. Po fúzii sexuálnych buniek vzniká zygota, ktorej jadro už nesie diploidnú sadu chromozómov. To znamená, že karyotyp (genetická informácia jadra) už obsahuje kópie génov matky aj otca.

Diploidné jadro je prítomné takmer vo všetkýcheukaryotických buniek. Haploidné jadro je vlastnené nielen gametami, ale aj mnohými predstaviteľmi najjednoduchších organizmov. Patria sem niektoré jednobunkové parazity, riasy, voľne žijúce jednobunkové formy. Stojí za zmienku, že väčšina z uvedených zástupcov má haploidné jadro iba v určitej fáze životného cyklu.

Zloženie jadra

Aká je charakteristika jadra? Biológia starostlivo skúma zloženie jadrového aparátu, pretože môže podnietiť vývoj genetiky, chovu a molekulárnej biológie.

Jadro je štruktúra s dvoma membránami. Membrány sú pokračovaním endoplazmatického retikula, ktoré je potrebné na prepravu vytvorených látok z bunky. Obsah jadra sa nazýva nukleoplazma.

Chromatín je základnou látkou nukleoplazmy. Chromatínová kompozícia je rôznorodá: tu sú primárne nukleové kyseliny (DNA a RNA), ako aj proteíny a mnohé kovové ióny. DNA sa nachádza v nucleoplasm objednať v chromozóme. Jedná sa o dvojité chromozómy v rozdelení, po ktorom každý z ich súborov prechádza do dcérskych buniek.

RNA v nukleoplazme sa najčastejšie vyskytuje v dvochtypy: mRNA a rRNA. Matrica RNA vzniká počas procesu transkripcie - čítania informácií z DNA. Molekula takejto ribonukleovej kyseliny neskôr opúšťa jadro a ďalej slúži ako matrica na tvorbu nových proteínov.

Zvlášť sa vytvára ribozomálna RNAštruktúry nazývané nukleoly. Nucleolus je konštruovaný z koncových oblastí chromozómov tvorených sekundárnymi zúženiami. Táto štruktúra sa môže pozorovať vo svetlom mikroskopu vo forme kondenzovanej škvrny na jadre. Ribozomálna RNA, ktorá sa tu syntetizuje, tiež vstupuje do cytoplazmy a potom tvorí ribozómy spolu s proteínmi.

Jadro má priamy vplyv na funkcie. Biológia ako veda skúma vlastnosti chromatínu na lepšie pochopenie procesov transkripcie a bunkového delenia.

Funkcie jadra. Biológia procesov v jadre

Prvá a najdôležitejšia funkcia jadra jeuchovávanie a prevod dedičných informácií. Jadro je jedinečná štruktúra bunky, pretože obsahuje väčšinu ľudských génov. Karyotyp môže byť haploidný, diploidný, triploidný a tak ďalej. Ploidia jedu závisí od funkcie samotnej bunky: gaméty sú haploidné a somatické bunky sú diploidné. Endospermové bunky rastlín angiospermu sú triploidné a nakoniec mnohé odrody kultúr výsevu majú polyploidnú sadu chromozómov.

Prenos dedičných informácií do cytoplazmyz jadra dochádza počas tvorby mRNA. V procese transkripcie génov karyotypu pre čítanie, a nakoniec sa syntetizuje matrice molekuly alebo messenger RNA.

Tiež dedičnosť sa prejavuje v rozdeleníbuniek mitózy, meiózy alebo amitózy. V každom prípade jadro plní svoju špecifickú funkciu. Napríklad v profeze mitózy sa škrupina jadra zhroutí a vysoko zhutnené chromozómy vstupujú do cytoplazmy. Avšak pri meióze dochádza k prekročeniu chromozómov pred deštrukciou membrány v jadre. A v amitóze je jadro úplne zničené a prispieva málo k procesu rozdelenia.

Okrem toho sa jadro nepriamo podieľa na preprave látok z bunky vďaka priamemu spojeniu membrány s EPS. To je to, čo jadro je v biológii.

Forma jadier

Jadro, jeho štruktúra a funkcie môžu závisieť od tohotvaru membrány. Jadrové zariadenie môže byť zaoblené, predĺžené vo forme čepele atď. Často tvar jadra je špecifický pre jednotlivé tkanivá a bunky. Jednorazové organizmy sa líšia v type výživy, životného cyklu a súčasne sa mení aj tvar membrány jadra.

Rozdiely v tvare a veľkosti jadra možno vysledovať na príklade leukocytov.

• Jadro neutrofilov môže byť segmentované a niesegmentová. V prvom prípade hovoríme o jadre v tvare podkovy a táto forma je charakteristická pre mladé bunky. Segmentované jadro je výsledkom vytvorenia niekoľkých priečok v membráne, v dôsledku čoho sú vytvorené niekoľko častí, ktoré sú navzájom spojené.
• V eozinofiloch má jadro charakteristický tvar činka. V tomto prípade jadrový prístroj pozostáva z dvoch segmentov spojených septom.
• Takmer celý objem lymfocytov je obsadený obrovským jadrom. Iba malá časť cytoplazmy zostáva okolo obvodu bunky.
• V bunkách ferruginous hmyzu môže jadro mať rozvetvenú štruktúru.

Počet jadier v jednej bunke môže byť odlišný

Nie vždy v bunke tela je lenjedno jadro. Niekedy je potrebné, aby dve alebo viac jadrových zariadení vykonávalo niekoľko funkcií súčasne. Naopak, niektoré bunky môžu robiť bez jadra vôbec. Tu sú niektoré príklady nezvyčajných buniek, v ktorých je viac ako jedno jadro alebo úplne chýba.

1. Erytrocyty a krvné doštičky. Tieto krvné bunky sú transportované hemoglobín a fibrinogénu, v danom poradí. K jednej bunky by mohli obsahovať maximálne množstvo látky, sa stratila jadro. Charakterizované takú funkciu, nie všetci členovia živočíšnej ríši: žaby v krvi sú erytrocyty obrovské čo do veľkosti so silným jadrom. To ukazuje, tento primitívne triedy v porovnaní s vyspelejšie taxónov.

2. Hepatocyty pečene. Tieto bunky obsahujú dve jadrá. Jeden z nich reguluje krvný čistiť toxínov, a druhý je zodpovedný za tvorbu hemu, ktoré sa následne bude súčasťou hemoglobínu.

3. Myocyty z priečneho pruhovaného kostrového tkaniva. Svalové bunky sú mnohojadrové. Je to spôsobené tým, že aktívne podstupujú syntézu a rozklad ATP, ako aj zhromažďovanie bielkovín.

Vlastnosti jadrového aparátu v prvokoch

Zvážte napríklad dva druhy protozoí: infusoria a améba.

1. Infuzoria-topánky. Tento zástupca jednobunkových organizmov má dve jadrá: vegetatívny a generatívny. Pretože sa líšia v oboch funkciách a veľkostiach, táto funkcia sa nazýva jadrový dualizmus.

Vegetatívne jadro je zodpovedné za každý deňživotne dôležitú aktivitu bunky. Reguluje procesy jeho metabolizmu. Generatívne jadro sa zúčastňuje bunkového delenia a konjugácie, sexuálneho procesu, v ktorom sa vymieňajú genetické informácie s jednotlivcami toho istého druhu.

2. Améba. Jasné predstavitelia - dyzentéria a črevná améba. Prvá sa týka agresívnych ľudských parazitov a druhá je spoločná symbiotika, ktorá žije v črevách a neškodí. Pretože dysenterická améba parazízuje príliš v čreve, je dôležité tieto dva druhy rozlíšiť medzi sebou. Aby ste to mohli urobiť, použite funkciu jadrového aparátu: dyzentrická améba môže mať až 4 jadrá a v črevnej amébe od 0 do 8.

choroba

Mnoho genetických ochorení súvisí s poruchami pri získavaní chromozómov. Tu je zoznam najznámejších odchýlok v genetickom aparáte jadra:

• Downov syndróm;
• Siddrum Patau;
• Edwardsov syndróm;
• Klinefelterov syndróm;
• Shereshevsky-Turnerov syndróm.

Zoznam môže pokračovať a každá choroba sa líši podľa poradového čísla dvojice chromozómov. Tiež tieto ochorenia často ovplyvňujú chromozómy pohlavia X a Y.

záver

Toto jadro zohráva v procese dôležitú úlohubunková životná aktivita. Reguluje biochemické procesy, je skladom dedičných informácií. Preprava látok z bunky, syntéza proteínov sú tiež spojené s fungovaním tejto centrálnej bunkovej štruktúry. To je to, čo jadro je v biológii.