Kodols

ievads

Kodols vai kodols ir šūnas lielākā organelle un atrodas eikariotu šūnu citoplazmā. Noapaļotais šūnas kodols, ko ierobežo dubultā membrāna (kodola apvalks), satur ģenētisko informāciju, kas iepakota hromatīnā - dezoksiribonukleīnskābē (DNS). Šūnu kodolam kā ģenētiskās informācijas krājumam ir galvenā nozīme iedzimtības nodrošināšanā.

Šūnas kodola funkcija

Visām cilvēka šūnām, izņemot eritrocītus, ir kodols, kurā DNS ir hromosomu formā. Šūnas kodols regulē un kontrolē visus šūnā notiekošos procesus. Piemēram, instrukcijas olbaltumvielu sintēzei, ģenētiskās informācijas pārnešanai, šūnu dalīšanai un dažādiem vielmaiņas procesiem.

Papildus ģenētiskās informācijas glabāšanai divkāršošana (Replikācija) un ribonukleīnskābju (RNS) sintēzi, pārrakstot DNS (transkripcija), kā arī šīs RNS modifikācija (apstrāde) uz vissvarīgākajām šūnu kodola funkcijām.

Papildus šūnā esošajam DNS cilvēkiem mitohondrijos ir arī mitohondriju DNS, kuru replikācija ir pilnīgi neatkarīga no kodola. Šeit tiek glabāta informācija par daudzām olbaltumvielām, kas nepieciešamas elpošanas ķēdei.

Uzziniet vairāk par šo tēmu: šūnu elpošana cilvēkiem

Šūnas kodola ilustrācija

1. Kodols -
   Kodols
2. Ārējā kodola membrāna
   (Kodolenerģijas aploksne)
   Nukleolemma
3. Iekšējā kodola membrāna
4. Kodolķermeņi
   Nucleolus
5. Kodolplasma
   Nukleoplazma
6. DNS pavediens
7. Kodolu poras
8. Hromosomas
9. šūna
   Celulla
   A - kodols
   B - šūna

Visu Dr-Gumpert attēlu pārskatu varat atrast sadaļā: medicīniskie attēli

Kas ir kodola viela?

Kodolviela ir kodolā kodēta ģenētiskā informācija. To sauc arī par DNS (dezoksiribonukleīnskābi). DNS vai RNS molekula savukārt sastāv no pamata ķīmiskiem pamatelementiem, nukleotīdiem, un to veido cukurs (dezoksiriboze DNS vai RNS), skābs fosfāta atlikums un bāze. Bāzes sauc par adenīnu, citozīnu, guanīnu vai timīnu (vai RNS gadījumā - uracilu) .DNS ir unikāla četru bāzu fiksētās secības dēļ, kas katram cilvēkam atšķiras.

DNS nav brīvas virknes formā, bet ir iesaiņota ap īpašiem proteīniem (histoniem), kurus kopā sauc par hromatīnu. Ja šis hromatīns tiek vēl vairāk saspiests, galu galā tiek izveidotas hromosomas, kas ir redzamas zem mikroskopa. mitozes metafāze. Tādējādi stieņa formas korpusi ir ģenētiskās informācijas nesēji un ir iesaistīti kodola sadalīšanā. Normālai cilvēka ķermeņa šūnai ir 46 hromosomas, kas ir sakārtotas pa pāriem (dubultā vai diploīdā hromosomu kopa). 23 hromosomas nāk no mātes un 23 hromosomas no tēva.

Uzziniet vairāk par DNS

Turklāt kodols satur kodolu, kas ir īpaši pamanāms kā sablīvēta zona. Tas sastāv no ribosomu RNS (rRNS).

Lasiet vairāk par šo tēmu Ribosomas

Kas ir karioplazma?

Karioplazma ir pazīstama arī kā kodola plazma vai nukleoplazma. Tas apraksta struktūras, kas atrodas kodola membrānā. Turpretī ir arī citoplazma, kuru ierobežo šūnas ārējā membrāna (plazmalemm).

Jūs varat arī izlasīt par šo: Šūnu plazma cilvēka ķermenī

Šīs divas istabas lielākoties sastāv no ūdens un dažādām piedevām. Būtiska atšķirība starp karioplazmu un citoplazmu ir atšķirīga elektrolītu koncentrācija, piemēram, Cl- (hlorīds) un Na + (nātrijs). Šī īpašā karioplazmas vide replikācijas un transkripcijas procesiem ir optimāla vide. Hromatīns, kas satur ģenētisko materiālu, un kodols tiek uzglabāti arī karioplazmā.

Kodola izmērs

Eikariotu šūnu kodoliem parasti ir noapaļota forma un diametrs ir 5 - 16 µm. Gaismas mikroskopā skaidri redzams redzamais kodols, kura diametrs ir 2 - 6 µm. Parasti šūnas kodola izskats un izmērs ir ļoti atkarīgs no šūnas veida un sugas.

Šūnas kodola dubultā membrāna

Šūnas kodolu no citoplazmas atdala dubultā membrāna. Šo dubulto membrānu sauc par kodola apvalku, un tā sastāv no iekšējās un ārējās kodola membrānas, starp kurām atrodas perinukleārā telpa. Abas membrānas ir savienotas viena ar otru ar porām un tādējādi veido fizioloģisku vienību (skatīt nākamo sadaļu).

Parasti dubultās membrānas vienmēr sastāv no lipīdu divslāņa, kurā ir iestrādāti dažādi proteīni. Šos proteīnus var modificēt ar dažādiem cukura atlikumiem un tie nodrošina kodola membrānas īpašās bioloģiskās funkcijas.

Tāpat kā visām dubultām membrānām, arī kodola apvalkam ir ūdens mīlošs (hidrofils), kā arī izvairīšanās no ūdens (hidrofobisks) Daļa, un tāpēc taukos un ūdenī šķīst (amfifīls). Ūdens šķīdumos dubultās membrānas polārie lipīdi veido agregātus un ir sakārtoti tā, lai hidrofilā daļa būtu vērsta pret ūdeni, savukārt dubultā slāņa hidrofobās daļas ir piestiprinātas viena pie otras.Šī īpašā struktūra rada priekšnoteikumu divkāršās membrānas selektīvai caurlaidībai, kas nozīmē, ka šūnu membrānas ir caurlaidīgas tikai noteiktām vielām.

Papildus regulētajai vielu apmaiņai kodolenerģijas apvalks kalpo arī, lai norobežotu (Sadalīšana) šūnas kodolu un veido fizioloģisku barjeru, lai tikai dažas vielas varētu iekļūt un izkļūt no šūnas kodola.

Lasiet vairāk par tēmu: Šūnu membrānu

Kam jums vajadzīgas kodola poras?

Poras membrānā ir sarežģīti kanāli ar diametru no 60 līdz 100 nm, kas veido fizioloģisku barjeru starp kodolu un citoplazmu. Tie ir nepieciešami noteiktu molekulu transportēšanai uz šūnas kodolu vai no tā.

Šīs molekulas ietver, piemēram, mRNS, kam ir galvenā loma replikācijā un turpmākajā tulkošanā. DNS vispirms tiek nokopēts šūnas kodolā, tādējādi tiek izveidota mRNS. Šī ģenētiskā materiāla kopija caur kodola poru atstāj šūnas kodolu un nonāk ribosomās, kur notiek tulkošana.

Šūnas kodola funkcijas

Šūnas kodolā notiek divi elementāri bioloģiski procesi: no vienas puses, DNS replikācija un, no otras puses, transkripcija, t.i., DNS transkripcija RNS.

Šūnu dalīšanās laikā (mitoze) DNS dubultojas (replikācija). Tikai pēc tam, kad visa ģenētiskā informācija ir dubultojusies, šūna var sadalīties un tādējādi veidot pamatu izaugsmei un šūnu atjaunošanai.

Transkripcijas laikā vienu no diviem DNS pavedieniem izmanto kā matricu un pārveido par komplementāru RNS sekvenci. Dažādi transkripcijas faktori nosaka, kuri gēni tiek pārrakstīti. Rezultātā iegūtā RNS tiek modificēta daudzos turpmākajos posmos. Stabilu gala produktu, kuru var eksportēt citoplazmā un galu galā pārvērst olbaltumvielu celtniecības blokos, sauc par kurjera RNS (mRNS).

Uzziniet vairāk par to: Šūnas kodola funkcijas

Kas notiek, daloties šūnas kodolam?

Ar šūnas kodola dalīšanos saprot šūnas kodola dalīšanos, kas var notikt divos dažādos veidos. Abi veidi, mitoze un mejoze, atšķiras pēc to procesa un arī pēc funkcijas. Atkarībā no šūnu kodolu dalīšanās veida iegūst dažādas meitas šūnas.

Pēc mitozes beigām jums ir divas meitas šūnas, kas ir identiskas mātes šūnai un kurām ir arī diploīds hromosomu kopums. Šāda veida šūnu kodolu dalīšanās dominē cilvēka organismā. To funkcija ir visu šūnu atjaunošana, piemēram, ādas šūnu vai gļotādas šūnu atjaunošana. Mitoze notiek vairākās fāzēs, bet reāls hromosomu sadalījums ir tikai viens.

Atšķirībā no tā, mejoze sastāv no divām galvenajām nodaļām. Pabeigtas mejozes rezultāts ir četras šūnas, kas satur haploīdu hromosomu kopu. Šīs dzimumšūnas ir nepieciešamas dzimumaudzēšanai, tāpēc tās var atrast tikai dzimumorgānos.

Sievietēm olšūnas no dzimšanas ir olšūnas. Vīriešu organismos sperma tiek ražota sēkliniekos un ir gatava apaugļošanai.
Ja jūs vēl vairāk interesē šī tēma, izlasiet mūsu nākamo rakstu zemāk: Mejoze - vienkārši izskaidrots!

Kad apaugļošanās laikā olšūna un sperma saplūst, no divām haploīdām hromosomu kopām tiek izveidota šūna ar vienu diploīdu hromosomu kopu.

Lasiet vairāk par tēmu: Šūnas kodola dalīšanās

Kas ir šūnu kodola pārnese?

Kodola pārnešana (sinonīms: kodola transplantācija) ir kodola ievadīšana olšūnas šūnā bez kodola. Tas tika mākslīgi ražots iepriekš, piemēram, izmantojot UV starojumu. Tagad olšūnu ar kodolu var ievietot seksuāli nobriedušā indivīdā un pārnest uz laiku. Tādā veidā agrāk kodola šūna saņem ģenētisko informāciju un tā rezultātā mainās.

Šī procedūra ir bezdzimuma apaugļošanas veids, un tā pirmo reizi tika izmantota 1968. gadā. Ir terapeitiskas pieejas, kuru mērķis ir no cilmes šūnām ražot īpašus audus, kurus var izmantot transplantācijai. Turklāt klonēšanai var izmantot somatisko šūnu kodola pārnesi. Ētisku apsvērumu dēļ tas ir atļauts tikai dzīvniekiem, lai gan arī šeit tas ir pretrunīgi, jo daudzi dzīvnieki mirst šī procesa laikā vai piedzimst slimi. Vispazīstamākais piemērs ir klonētā aita Dollija. Šī klonētā aita bija ģenētiski identiska mātei.

Nervu šūnas kodols

Nervu šūnas (neironi) ir galīgi diferencētas šūnas. Atšķirībā no citām šūnām tās vairs nevar dalīties. Tomēr neironiem ir spēja atjaunoties, un specifiska uzdevumu atkārtošana ("smadzeņu apmācība") palielina smadzeņu plastiku.

Šūnas kodols atrodas nervu šūnas šūnu ķermenī (soma). Kodola apvalkā ir mielīns, viela, kas īpaši atrodas nervu sistēmā, un tajā ir tikai mazāka olbaltumvielu daļa nekā citās dubultās membrānās.

Informācijas saņemšana un pārraide elektrisko impulsu veidā (darbības potenciāls) ir vissvarīgākais neironu uzdevums. Neirotransmiteri ir ķīmiski kurjeri, kas ļauj nervu šūnām savstarpēji sazināties. Šūnas kodols kā neirona vadības centrs galvenokārt regulē dažādu kurjera vielu ražošanu un attiecīgo receptoru izpausmi.

Saistot neirotransmiteru ar atbilstošo receptoru, attiecīgais efekts tiek pārnests uz nervu šūnu. Ir ārkārtīgi svarīgi, lai nebūtu raidītājiem raksturīgu efektu, bet gan tikai receptoriem raksturīgi efekti. Tas nozīmē, ka kurjera vielas iedarbība ir atkarīga no receptora.