Celkern

De kern (kern, s.Karyon) is aanwezig in alle menselijke cellen, behalve voor erytrocyten en bloedplaatjes. Kernelfuncties - opslag en overdracht naar de nieuwe (kind) cellen van erfelijke informatie. Deze functies zijn gerelateerd aan de aanwezigheid van DNA in de kern. In de kern is er ook een synthese van eiwitten - ribonucleïnezuur-RNA en ribosomale materialen.

Meest celkern bolvormig of eivormig, maar er zijn ook andere vormen van de kern (ringvormige, staafvormige, spoelvormig, kralen, boonvormige, gesegmenteerd, peervormig, polymorfe). De afmetingen van de kern variëren sterk, van 3 tot 25 μm. De grootste kern is een eicel. De meeste menselijke cellen zijn single-nucleated, maar er zijn dual-core cellen (sommige neuronen, hepatocyten, cardiomyocyten). Sommige structuren zijn multigelekteerd (spiervezels). De kern onderscheidt tussen de nucleaire envelop, chromatine, nucleolus en nucleoplasma.

De nucleaire envelop of caryotheca, die de inhoud van de kern van het cytoplasma scheidt, bestaat uit interne en externe kernmembranen met een dikte van 8 nm elk. De membranen worden gescheiden door een perinucleaire ruimte (karyoteca-reservoir) van 20-50 nm breed, die fijnkorrelig materiaal met een gemiddelde elektronendichtheid bevat. Het buitenste nucleaire membraan gaat over in een granulair endoplasmatisch reticulum. Daarom vormt de perinucleaire ruimte een enkele holte met een endoplasmatisch reticulum. Het binnenste kernmembraan is intern verbonden met een vertakt netwerk van eiwitfibrillen bestaande uit individuele subeenheden.

In de nucleaire schaal zijn er veel afgeronde kernporiën met een diameter van elk 50-70 nm. Kernporiën nemen in het algemeen wel 25% van het kernoppervlak in beslag. De hoeveelheid porie per kern bereikt 3000 - 4000. Aan de randen van de poriën sluiten de buitenste en binnenste membranen aan op elkaar en vormen een zogenaamde poriënring. Elke porie wordt gesloten door een diafragma, dat ook het poriëncomplex wordt genoemd. De poriënopeningen hebben een complexe structuur, ze worden gevormd door onderling verbonden eiwitkorrels. Door nucleaire poriën, selectieve transport van grote deeltjes, evenals de uitwisseling van stoffen tussen de kern en de cytosode van de cel.

Onder de nucleaire envelop bevinden zich nucleoplasma (karyoplasma) (nucleoplasma, S. Karyoplasma), dat een homogene structuur en nucleolus heeft. In het nucleoplasma van een niet-splijtbare kern bevinden zich osmiofiele korrels (klonten) van het zogenaamde heterochromatine in de nucleaire eiwitmatrix. De gebieden van meer losse chromatine die zich tussen de korrels bevinden, worden euchromatine genoemd. Los chromatine wordt ook gedecondenseerd chromatine genoemd, waarbij synthetische processen het meest intens voorkomen. Tijdens celdeling verdikt chromatine, condenseert, vormt chromosomen.

Chromatine (chromatinum) splijtbare kernen en chromosomen splijtbare gevormd moleculen deoxyribonucleic acid (DNA) geassocieerd met ribonucleïnezuur (RNA) en eiwitten - histonen en negistonami. Er moet de nadruk worden gelegd op de chemische identiteit van chromatine en chromosomen.

Elk DNA-molecuul bestaat uit twee lange rechtsgewikkelde polynucleotide-ketens (dubbele helices) en elk nucleotide bestaat uit een stikstofbasis, glucose en een fosforzuurresidu. De basis bevindt zich in de dubbele helix en het suikerfosfaatskelet bevindt zich buiten.

Erfelijke informatie in DNA-moleculen wordt vastgelegd in een lineaire sequentie van de nucleotiden. Een elementair onderdeel van erfelijkheid is het gen. Een gen is een regio van DNA dat een specifieke sequentie van nucleotiden heeft die verantwoordelijk is voor de synthese van een bepaald specifiek eiwit.

Het DNA-molecuul in de kern is compact verpakt. Aldus zou één DNA-molecuul dat 1 miljoen nucleotiden bevat, met hun lineaire opstelling, een lengte van slechts 0,34 mm innemen. De lengte van een menselijk chromosoom in een uitgerekte vorm ongeveer 5 cm, maar in een samengedrukte toestand chromosoom een volume van ongeveer 10 ^-15 cm ³.

DNA-moleculen die geassocieerd zijn met histoneiwitten vormen nucleosomen, die de structurele eenheden van chromatine zijn. Het nucleosoom heeft de vorm van een korrel met een diameter van 10 nm. Elk nucleosoom bestaat uit gynae, waaromheen een DNA-segment is gewikkeld, dat 146 paar nucleotiden omvat. Tussen nucleosomen bevinden zich lineaire secties van DNA, bestaande uit 60 paren nucleotiden.

Chromatine wordt weergegeven door fibrillen, die lussen vormen met een lengte van ongeveer 0,4 μm, die 20.000 tot 30.000 paren nucleotiden bevatten.

Als gevolg van condensatie (condensatie) en twisten (superpecialisatie) van deoxyribucleotoproteïnen (DNP) in de splijtingskern, worden chromosomen prominent. Deze structuren - de chromosomen (chromasomae, van de Griekse chroma - de verf, soma - het lichaam) - zijn langwerpige staafachtige formaties met twee armen gescheiden door een zogenaamde constrictie-centromeer. Afhankelijk van de locatie van de centromeer en de relatieve locatie en lengte van de armen (benen), worden drie soorten chromosomen onderscheiden: metacenter, met ongeveer dezelfde schouders; submetacentrisch, waarbij de lengte van de armen verschillend is; acrocentrisch, met één schouder lang en de andere zeer kort, nauwelijks merkbaar. In het chromosoom zijn er eu en heterochromatische regio's. De laatste in de groeiende kern en in de vroege profase van mitose blijven compact. De afwisseling van eu- en heterochromatine-coupes wordt gebruikt om chromosomen te identificeren.

Het oppervlak van chromosomen wordt bedekt door verschillende moleculen, voornamelijk ribonucleoproteïnen (RNP). In somatische cellen zijn er 2 exemplaren van elk chromosoom, deze worden homoloog genoemd. Ze hebben dezelfde lengte, vorm, structuur en dragen dezelfde genen die zich op dezelfde plek bevinden. Kenmerken van de structuur, het aantal en de grootte van chromosomen worden karyotypes genoemd. Een normaal menselijk karyotype bestaat uit 22 paren autosomen en één paar geslachtschromosomen (XX of XY). Menselijke lichaamscellen (diploïde cellen) hebben tweemaal het aantal chromosomen - 46. Geslachtscellen bevatten een haploïde (enkele) set - 23 chromosomen. Daarom is DNA in DNA 2 keer minder dan in diploïde somatische cellen.

De nucleolus (nucleolus), één of meer, wordt gedetecteerd in alle niet-deelnemende cellen. Het heeft de vorm van een intens gekleurd rond lichaam, waarvan de grootte evenredig is met de intensiteit van de eiwitsynthese. De nucleolus is samengesteld uit een elektron-dichte nukleolonemy (van het Griekse pet -. Garen) waarin een filamenteuze onderscheiden (fibrillair) gedeelte bestaat uit een aantal met elkaar verweven strengen van RNA van ongeveer 5 nm, en een granulaire deel. Granular (granulair) wordt gevormd door een korreldiameter van ongeveer 15 nm deeltjes RNP - voorlopers ribosomale subeenheden. Perianopercular chromatine wordt geïntroduceerd in de depressies van het nucleolon. In de nucleolus worden ribosomen gevormd.

[1], [2], [3], [4], [5]