Elusorganismide rakubioloogia uurib prokarüoote, millel puudub tuum (tuum, tuum). Milliseid organisme iseloomustab tuuma olemasolu? Tuum on keskne organell.
Kokkupuutel
Tähtis! Rakutuuma põhiülesanne on päriliku teabe talletamine ja edastamine.
Struktuur
Mis on tuum? Millistest osadest koosneb tuum? Allpool loetletud komponendid on osa tuum:
- Tuumaümbris;
- Nukleoplasma;
- Karyomatrix;
- kromatiin;
- Nukleoolid.
Tuumaümbris
Karyolemma koosneb kahest kihist- välimine ja sisemine, eraldatud perinukleaarse õõnsusega. Välismembraan suhtleb karedate endoplasmaatiliste tuubulitega. Tuumaaine südamiku fibrillaarsed valgud on kinnitatud sisemise kesta külge. Membraanide vahel on perinukleaarne õõnsus, mis moodustub sarnaste laengutega ioniseeritud orgaaniliste molekulide vastastikusel tõrjumisel.
Karüolemma tungib läbi avauste süsteem - poorid, mille moodustavad valgumolekulid. Nende kaudu tungivad tsütoplasmaatilist retikulumit ribosoomid, struktuurid, milles toimub valgusüntees, samuti sõnumitooja RNA-d.
Membraanidevahelised poorid on täidetud torukesed. Nende seinad moodustavad spetsiifilised valgud - nukleoporiinid. Ava läbimõõt võimaldab tsütoplasmal ja tuuma sisul vahetada väikeseid molekule. Nukleiinhapped, nagu ka suure molekulmassiga valgud, ei ole võimelised iseseisvalt voolama ühest rakuosast teise. Selleks on spetsiaalsed transpordivalgud, mille aktiveerumine toimub energiakuludega.
Kõrge molekulmassiga ühendid liikuda läbi pooride karüoferiinide abil. Neid, mis transpordivad aineid tsütoplasmast tuuma, nimetatakse importiinideks. Liikumist vastupidises suunas teostavad eksportiinid. Millises tuuma osas asub RNA molekul? Ta reisib kogu kambris.
Tähtis! Kõrgmolekulaarsed ained ei suuda iseseisvalt tungida läbi pooride südamikust tuumast ja sealt välja.
Nukleoplasma
Esindatud karüoplasmaga- geelitaoline mass, mis asub kahekihilise kesta sees. Erinevalt tsütoplasmast, kus pH >7, on tuuma sees keskkond happeline. Peamised nukleoplasma moodustavad ained on nukleotiidid, valgud, katioonid, RNA, H2O.
Karüomatriks
Millised komponendid moodustavad tuuma? Selle moodustavad kolmemõõtmelise struktuuriga fibrillaarsed valgud - laminaadid. Mängib skeleti rolli, hoides ära organoidi deformatsiooni mehaanilise pinge all.
Kromatiin
See põhiaine, mida esindab kromosoomide komplekt, millest mõned on aktiveeritud olekus. Ülejäänud on pakitud tihendatud plokkidesse. Nende avamine toimub jagunemise ajal. Milline osa tuumast sisaldab molekuli, mida tunneme DNA-na? koosnevad geenidest, mis on DNA molekuli osad. Need sisaldavad teavet, mis edastab pärilikud omadused uutele rakkude põlvkondadele. Seetõttu sisaldab see osa tuumast DNA molekuli.
Bioloogias eristavad nad järgmist tüüpi kromatiinid:
- Eukromatiin. Tundub filamentsete, despiraliseerunud, mittemäärduvate moodustistena. See eksisteerib puhketuumas raku jagunemise tsüklite vahefaasis.
- Heterokromatiin. Aktiveerimata spiraliseeritud, kergesti värvuvad kromosoomide piirkonnad.
Nukleoolid
Tuum on kõige tihendatud struktuur, mis moodustab tuuma. Sellel on valdavalt ümmargune kuju, kuid on ka segmenteeritud, nagu leukotsüüdid. Mõnede organismide rakkude tuumas puuduvad tuumad. Teistes tuumades võib neid olla mitu. Nukleoolide ainet esindavad graanulid, mis on ribosoomide subühikud, aga ka fibrillid, mis on RNA molekulid.
Tuum: struktuur ja funktsioonid
Nukleoolid on esindatud järgmisega struktuursed tüübid:
- Retikulaarne. Tüüpiline enamiku rakkude jaoks. Seda iseloomustab tihendatud fibrillide ja graanulite kõrge kontsentratsioon.
- Kompaktne. Iseloomustab fibrillaarsete kogunemiste paljusus. Leitud jagunevates rakkudes.
- Rõngakujuline. Iseloomulik lümfotsüütidele ja sidekoerakkudele.
- Jääk. Valitseb rakkudes, kus jagunemisprotsessi ei toimu.
- Eraldatud. Kõik tuuma komponendid on eraldatud, plastilised toimingud on võimatud.
Funktsioonid
Millist funktsiooni kernel täidab? Tuuma iseloomustab järgmised kohustused:
- Pärilike tunnuste ülekandmine;
- Paljundamine;
- Programmeeritud surm.
Geneetilise teabe säilitamine
Geneetilised koodid salvestatakse kromosoomidesse. Need erinevad kuju ja suuruse poolest. Erinevate liikide isenditel on erinev arv kromosoome. Antud liigi päriliku teabe hoidlatele iseloomulike tunnuste kompleksi nimetatakse karüotüübiks.
Tähtis! Kariotüüp on teatud liigi organismide kromosomaalsele koostisele iseloomulike tunnuste kogum.
On olemas haploidsed, diploidsed ja polüploidsed kromosoomikomplektid.
Inimkeha rakud sisaldavad 23 tüüpi kromosoome. Munarakk ja sperma sisaldavad haploidi, see tähendab ühte komplekti. Viljastamise ajal ühinevad mõlema raku varud, moodustades topelt-diploidse komplekti. Kultuurtaimede rakkudel on triploidne või tetraploidne kariotüüp.
Geneetilise teabe säilitamine
Pärilike tunnuste edasikandumine
Millised elutähtsad protsessid toimuvad tuumas? Geeni kodeerimine edastatakse teabe lugemise käigus, mille tulemusena moodustub messenger (messenger) RNA. Eksportiinid eritavad ribonukleiinhapet tuumapooride kaudu tsütoplasmasse. Ribosoomid kasutavad organismile vajalike valkude sünteesimiseks geneetilisi koode.
Tähtis! Valkude süntees toimub tsütoplasmaatilistes ribosoomides, mis põhineb messenger-RNA poolt edastatud kodeeritud geneetilisel teabel.
Paljundamine
Prokarüootid paljunevad lihtsalt. Bakteritel on üks DNA molekul. Jagamise protsessis ta kopeerib ennast kinnituvad rakumembraanile. Membraan kasvab kahe ristmiku vahel ja moodustub kaks uut organismi.
Eukarüootides on amitoos, mitoos ja meioos:
- Amitoos. Tuuma jagunemine toimub ilma raku killustumiseta. Moodustuvad binukleaarsed rakud. Järgmise jagunemise ajal võivad tekkida polünukleaarsed moodustised. Milliseid organisme selline paljunemine iseloomustab? Vananevad, mitteelujõulised ja kasvajarakud on sellele vastuvõtlikud. Mõnes olukorras toimub amitootiline jagunemine normaalsete rakkude moodustamiseks sarvkestas, maksas, kõhres ja ka mõne taime kudedes.
- Mitoos. Sel juhul algab tuuma lõhustumine selle hävitamisest. Moodustub lõhustamisspindel, mille abil eraldatakse paaris kromosoomid raku erinevatesse otstesse. Toimub pärilikkuse kandjate replikatsioon, mille järel moodustub kaks tuuma. Pärast seda võll demonteeritakse ja moodustub tuumamembraan, mis jagab ühe raku kaheks.
- Meioos. Keeruline protsess, mille käigus tuumade jagunemine toimub ilma lahknevate kromosoomide dubleerimiseta. Iseloomulik sugurakkude moodustamiseks - sugurakud, millel on haploidne pärilikkuse kandjate komplekt.
Programmeeritud Doom
Geneetiline teave näeb ette raku eluea ja pärast määratud aja möödumist käivitab see apoptoosi protsessi (kreeka keeles - lehtede langemine). Kromatiin kondenseerub ja tuumamembraan hävib. Rakk laguneb fragmentideks, mis piirduvad plasmamembraaniga. Apoptootilised kehad, möödudes põletiku staadiumist, imenduvad makrofaagidesse või naaberrakkudesse.
Selguse huvides on tabelis toodud südamiku struktuur ja selle osade poolt täidetavad funktsioonid
| Põhielement | Struktuursed omadused | Teostatud funktsioonid |
| Kest | Kahekihiline membraan | Tuuma ja tsütoplasma sisu eristamine |
| Poorid | Avad kestas | Eksport – import RNA-d |
| Nukleoplasma | Geelilaadne konsistents | Sööde biokeemilisteks transformatsioonideks |
| Karüomatriks | Fibrillaarsed valgud | Tugikonstruktsioon, kaitseb deformatsiooni eest |
| Kromatiin | Eukromatiin, heterokromatiin | Geneetilise teabe säilitamine |
| Nucleola | Fibrillid ja graanulid | Ribosoomi tootmine |
Välimus
Kuju määrab membraani konfiguratsioon. Märgitakse järgmist tüüpi tuumad:
- Ümar. Kõige tavalisem. Näiteks suurem osa lümfotsüütidest on hõivatud tuuma poolt.
- Pikendatud. Hobuserauakujuline tuum leidub ebaküpsetes neutrofiilides.
- Segmenteeritud. Vaheseinad tekivad kestas. Moodustuvad üksteise külge kinnitatud segmendid, näiteks küpses neutrofiilis.
- Hargnenud. Leitud lülijalgsete rakkude tuumades.
Südamike arv
Sõltuvalt funktsioonidest, mida nad täidavad, võib cellidel olla üks või mitu südamikku või üldse mitte. Eristatakse järgmist tüüpi rakke:
- Mittetuuma. Kõrgemate loomade vere moodustunud komponendid on erütrotsüüdid, trombotsüüdid on oluliste ainete kandjad. Et teha ruumi hemoglobiinile või fibrinogeenile, toodab luuüdi neid elemente tuumavabalt. Nad ei ole võimelised pärast programmeeritud aja möödumist jagunema ja välja surema.
- Ühetuumaline. See kehtib enamiku elusorganismide rakkude kohta.
- Binukleaarne. Maksa hepatotsüüdid täidavad kahekordset funktsiooni - detoksikatsiooni ja tootmist. Sünteesitakse heemi, mis on vajalik hemoglobiini tootmiseks. Nendel eesmärkidel on vaja kahte südamikku.
- Mitmetuumaline. Lihase müotsüüdid teevad tohutult tööd, selle tegemiseks on vaja täiendavaid tuumasid. Samal põhjusel on katteseemnetaimede rakud polünukleaarsed.
Kromosomaalsed patoloogiad
Paljud haigused on tingitud häiretest, mis on seotud kromosoomi koostise kõrvalekalletega. Kõige tuntumad sümptomite kompleksid on:
- Alla. Põhjuseks kahekümne esimese kromosoomi (trisoomia) olemasolu.
- Edwards. Esineb täiendav kaheksateistkümnes kromosoom.
- Patau. Trisoomia 13.
- Turner. X-kromosoom puudub.
- Klinefelter. Iseloomustab täiendavad X- või Y-kromosoomid.
Tuuma moodustavate osade talitlushäirest põhjustatud vaevused ei ole alati seotud kromosoomianomaaliatega. Üksikuid tuumavalke mõjutavad mutatsioonid põhjustavad järgmisi haigusi:
- Laminopaatia. Avaldub enneaegses vananemises.
- Autoimmuunhaigused. Erütematoosluupus on sidekoe struktuuri difuusne kahjustus, hulgiskleroos on närvide müeliinkestade hävimine.
Tähtis! Kromosomaalsed kõrvalekalded põhjustavad raskeid haigusi.
Põhistruktuur
Bioloogia piltides: Tuuma ehitus ja funktsioonid
Järeldus
Rakutuum on keerulise ehitusega ja elutähtsaid funktsioone täitev, on päriliku informatsiooni hoidja ja edasikandja, juhib valkude sünteesi ja raku jagunemise protsesse. Kromosomaalsed kõrvalekalded on raskete haiguste põhjused.
Eukarüootse raku geneetiline informatsioon on talletatud spetsiaalses kahemembraanilises organellis – tuumas. See sisaldab rohkem kui 90% DNA-st.
Struktuur
Arusaam sellest, mis on tuum bioloogias ja milliseid ülesandeid see täidab, tugevnes teadusringkondades alles 19. sajandi alguses. Kuid esimest korda täheldas tuuma lõherakkudes loodusteadlane Antonie van Leeuwenhoek 1670. aastatel. Selle termini pakkus välja botaanik Robert Brown 1831. aastal.
Tuum on raku suurim organell (kuni 6 mikronit), mis koosneb kolmest osast:
- topeltmembraan;
- nukleoplasma;
- nucleolus.
Riis. 1. Tuuma sisemine ehitus.
Tuum on tsütoplasmast eraldatud topeltmembraaniga, millel on poorid, mille kaudu toimub ainete selektiivne transport tsütoplasmasse ja tagasi. Kahe membraani vahelist ruumi nimetatakse perinukleaarseks. Sisemembraan on seestpoolt vooderdatud tuumamaatriksiga, mis täidab tsütoskeleti rolli ja pakub tuumale struktuurset tuge. Maatriks sisaldab tuumakihti, mis vastutab kromatiini moodustumise eest.
Membraani kesta all on viskoosne vedelik, mida nimetatakse nukleoplasmaks või karüoplasmaks.
See sisaldab:
- kromatiin, mis koosneb valgust, DNA-st ja RNA-st;
- üksikud nukleotiidid;
- nukleiinhapped;
- valgud;
- vesi;
- ioonid.
Vastavalt kromatiini keerdumise tihedusele võib olla kahte tüüpi:
TOP 3 artiklitkes sellega kaasa loevad
- eukromatiin - dekondenseerunud (lahtine) kromatiin mittejagunevas tuumas;
- heterokromatiin - kondenseerunud (tihedalt keerdunud) kromatiin jagunevas tuumas.
Osa kromatiinist on alati keerdunud olekus ja osa vabas olekus.
Riis. 2. Kromatiin.
Heterokromatiini nimetatakse tavaliselt kromosoomiks. Kromosoomid on mitootilise rakkude jagunemise ajal mikroskoobi all selgelt nähtavad. Kromosoomide tunnuste kogumit (suurus, kuju, arv) nimetatakse karüotüübiks. Kariotüüp sisaldab autosoome ja gonosoome. Autosoomid kannavad teavet elusorganismi omaduste kohta. Gonosoomid määravad soo.
Välismembraan läheb endoplasmaatilise retikulumi või retikulumi (ER), moodustades voldid. ER-i membraani pinnal on ribosoomid, mis vastutavad valkude biosünteesi eest.
Tuum on tihe struktuur ilma membraanita. Põhimõtteliselt on see kromatiiniga tihendatud nukleoplasma piirkond. Koosneb ribonukleoproteiinidest (RNP). Siin toimub ribosomaalse RNA, kromatiini ja nukleoplasma süntees. Tuum võib sisaldada mitut väikest tuuma. Tuuma avastati esmakordselt 1774. aastal, kuid selle funktsioonid said tuntuks alles 20. sajandi keskpaigaks.
Riis. 3. Nucleolus.
Imetajate punased verelibled ja taime sõelatorurakud ei sisalda tuuma. Vöötlihasrakud sisaldavad mitut väikest tuuma.
Funktsioonid
Kerneli peamised funktsioonid on järgmised:
- kõigi raku eluprotsesside, sealhulgas valkude sünteesi kontrollimine;
- mõnede valkude, ribosoomide, nukleiinhapete süntees;
- geneetilise materjali säilitamine;
- DNA ülekandmine järgmistele põlvkondadele jagunemise ajal.
Rakk ilma tuumata sureb. Siirdatud tuumaga rakud taastavad aga elujõulisuse, võttes vastu doonorraku geneetilise informatsiooni.. Saadud hinnanguid kokku: 189.
Linuxi kernel sisaldab üle 13 miljoni koodirea ja on üks suurimaid avatud lähtekoodiga projekte maailmas. Mis on Linuxi kernel ja milleks seda kasutatakse?
Kernel on tarkvara madalaim tase, mis suhtleb arvuti riistvaraga. See vastutab kõigi kasutajaruumis töötavate rakenduste koostoime eest kuni füüsilise riistvarani. Võimaldab ka teenustena tuntud protsessidel IPC-süsteemi abil üksteiselt teavet vastu võtta.
Kerneli tüübid ja versioonid
Te juba teate, mis on Linuxi tuum, kuid mis tüüpi tuumad on olemas? Tuumade nullist loomisel on erinevaid meetodeid ja arhitektuurilisi kaalutlusi. Enamik tuumasid võib olla ühte kolmest tüübist: monoliitne kernel, mikrotuum ja hübriid. Linuxi tuum on monoliitne kernel, Windowsi ja OS X tuumad aga hübriidsed. Teeme ülevaate nendest kolme tüüpi tuumadest.
Mikrotuum
Mikrokernelid rakendavad lähenemisviisi, mille kohaselt nad haldavad ainult seda, mida nad peaksid: protsessorit, mälu ja IPC-d. Peaaegu kõike muud arvutis käsitletakse lisaseadmena ja käsitletakse kasutajarežiimis. Mikrotuumade eeliseks on kaasaskantavus; neid saab kasutada muus riistvaras ja isegi teises operatsioonisüsteemis seni, kuni OS üritab riistvarale ühilduval viisil juurde pääseda.
Mikrokernelid on ka väga väikese suurusega ja turvalisemad, kuna enamik protsesse töötab kasutajarežiimis minimaalsete õigustega.
plussid
- Kaasaskantavus
- Väike suurus
- Madal mälutarbimine
- Ohutus
Miinused
- Draiverite kaudu juurdepääsetav riistvara
- Riistvara on aeglasem, kuna draiverid töötavad kasutajarežiimis
- Protsessid peavad teabe saamiseks oma korda ootama
- Protsessid ei pääse ootamata teistele protsessidele juurde
Monoliitne tuum
Monoliitsed tuumad on mikrotuumade vastandid, kuna need ei hõlma ainult protsessorit, mälu ja IPC-d, vaid hõlmavad ka selliseid asju nagu seadme draiverid, failisüsteemi haldamine, sisend-/väljundsüsteem. Monoliitsed tuumad annavad parema juurdepääsu riistvarale ja võimaldavad paremat multitegumtööd, sest kui programm peab saama teavet mälust või mõnest muust protsessist, ei pea ta järjekorras ootama. Kuid see võib põhjustada probleeme, sest paljusid asju tehakse superkasutaja režiimis. Ja see võib süsteemi kahjustada, kui seda valesti tehakse.
Plussid:
- Otsesem juurdepääs riistvarale
- Lihtsam andmevahetus protsesside vahel
- Protsessid reageerivad kiiremini
Miinused:
- Suur suurus
- Võtab palju RAM-i
- Vähem turvaline
Hübriidsüdamik
Hübriidtuumad saavad valida, millega töötada kasutajarežiimis ja millega tuumaruumis. Sageli on seadme ja failisüsteemi draiverid kasutajaruumis, IPC ja süsteemikutsed aga tuumaruumis. See lahendus kasutab mõlema maailma parimat, kuid nõuab originaalseadmete tootjatelt rohkem tööd. Sest kogu vastutus juhtide eest lasub nüüd neil.
plussid
- Võimalus valida, mis töötab tuumas ja kasutajaruumis
- Väiksem kui monoliitne südamik
- Paindlikum
Miinused
- Võib töötada aeglasemalt
- Seadme draiverid on välja andnud tootjad
Kuhu kerneli failid salvestatakse?
Kus asub Linuxi kernel? Ubuntu või mõne muu Linuxi distributsiooni kerneli failid asuvad /boot kaustas ja neid nimetatakse vmlinuzi versiooniks. Nimi vmlinuz pärineb Unixi ajastust. Kuuekümnendatel nimetati kerneleid tavaliselt lihtsalt Unixiks, 90ndatel nimetati Linuxi tuumasid ka Linuxiks.
Kui multitegumtöö hõlbustamiseks töötati välja virtuaalmälu, ilmusid failinime ette tähed vm, mis näitavad, et kernel toetab seda tehnoloogiat. Mõnda aega kandis kernel nime vmlinux, kuid siis ei mahtunud pilt enam alglaadimismällu ja tihendati. Pärast seda muudeti viimane täht x täheks z, mis näitab, et kasutati zlib-tihendust. Seda konkreetset tihendamist ei kasutata alati; mõnikord võite leida LZMA või BZIP2, nii et mõnda tuuma nimetatakse lihtsalt zImage'iks.
Versiooninumber koosneb kolmest numbrist, Linuxi kerneli versiooninumbrist, teie versiooninumbrist ja paikadest või parandustest.
Pakett /boot sisaldab mitte ainult Linuxi tuuma, vaid ka selliseid faile nagu initrd.img ja system.map. Initrd kasutatakse väikese virtuaalse kettana, mis tõmbab ja käivitab tegeliku tuumafaili. Faili System.map kasutatakse mälu haldamiseks, kui kernel pole veel laaditud, ja konfiguratsioonifailid võivad määrata, millised kerneli moodulid kaasatakse kerneli kujutisele, kui see on ehitatud.
Linuxi kerneli arhitektuur
Kuna Linuxi kernel on monoliitne struktuur, on see suurem ja palju keerulisem kui muud tüüpi tuumad. See disainifunktsioon tekitas Linuxi algusaegadel palju poleemikat ja sisaldab endiselt mõningaid monoliitstele tuumadele omaseid disainivigu.
Kuid nende puuduste ületamiseks tegid Linuxi tuuma arendajad ühe asja – kerneli mooduleid, mida saab käivitamise ajal laadida. See tähendab, et saate kerneli komponente käigupealt lisada ja eemaldada. See võib minna kaugemale riistvarafunktsioonide lisamisest, saate käivitada serveriprotsesse, lubada virtualiseerimist ja tuuma täielikult asendada ilma taaskäivituseta.
Kujutage ette, et saate installida Windowsi värskenduspaketi, ilma et peaksite pidevalt taaskäivitama.
Kerneli moodulid
Mis siis, kui Windowsil olid vaikimisi juba kõik vajalikud draiverid ja saaksite lubada ainult need, mida vajate? See on täpselt see põhimõte, mida Linuxi tuumamoodulid rakendavad. Kerneli moodulid, tuntud ka kui laaditavad moodulid (LKM), on olulised selleks, et kernel töötaks kogu riistvaraga ilma kogu RAM-i kasutamata.
Moodul laiendab põhituuma funktsionaalsust seadmete, failisüsteemide ja süsteemikutsete jaoks. Laaditavatel moodulitel on .ko laiend ja need salvestatakse tavaliselt kataloogi /lib/modules/. Tänu selle modulaarsele olemusele saate mooduleid installides ja laadides kernelit väga lihtsalt kohandada. Moodulite automaatset laadimist või mahalaadimist saab konfigureerida konfiguratsioonifailides või spetsiaalsete käskude abil käigu pealt maha ja laadida.
Kolmandate osapoolte patenteeritud suletud lähtekoodiga moodulid on saadaval mõnes distributsioonis (nt Ubuntu), kuid neid ei tarnita vaikimisi ja need tuleb käsitsi installida. Näiteks NVIDIA videodraiveri arendajad ei paku lähtekoodi, vaid selle asemel on nad koostanud oma moodulid .ko-vormingus. Kuigi need moodulid näivad olevat tasuta, pole need tasuta. Seetõttu pole neid vaikimisi paljudes distributsioonides kaasatud. Arendajad usuvad, et kernelit ei ole vaja patenteeritud tarkvaraga saastada.
Nüüd olete lähemal sellele, et vastata küsimusele, mis on Linuxi tuum. Tuum ei ole maagia. See on iga arvuti tööks väga vajalik. Linuxi kernel erineb OS X-st ja Windowsist, kuna see sisaldab kõiki draivereid ja teeb paljusid asju, mida juba karbist väljas toetatakse. Nüüd teate natuke rohkem, kuidas teie tarkvara töötab ja milliseid faile selleks kasutatakse.
Tuum I
Tuum
rakuline, koos tsütoplasmaga, algloomade, mitmerakuliste loomade ja taimede raku kohustuslik komponent, mis sisaldab kromosoome ja nende tegevusprodukte. Lämmastiku olemasolu või puudumise järgi rakkudes jagatakse kõik organismid eukarüootideks (vt Eukarüootid) ja prokarüootideks (vt Prokarüootid). Viimastel puudub moodustunud ego (selle kest puudub), kuigi desoksüribonukleiinhape (DNA) on olemas. Põhiline osa raku pärilikust informatsioonist on talletatud tuumas; Kromosoomides sisalduvad geenid mängivad olulist rolli pärilike tunnuste edasikandmisel paljudes rakkudes ja organismides. Ya on pidevas ja tihedas vastasmõjus tsütoplasmaga; see sünteesib vahemolekule, mis edastavad geneetilist informatsiooni tsütoplasmas asuvatesse valgusünteesi keskustesse. Seega kontrollib ego kõigi valkude sünteesi ja nende kaudu kõiki rakus toimuvaid füsioloogilisi protsesse. Seetõttu surevad katseliselt saadud tuumavabad rakud ja rakufragmendid alati; sellistesse rakkudesse siirdamisel taastub nende elujõulisus. Tšehhi teadlane J. Purkynė (1825) täheldas I. esmakordselt kanamunas; Lõnga kirjeldas taimerakkudes inglise teadlane R. Brown (1831-33) ja loomarakkudes saksa teadlane T. Schwann (1838-39). Tavaliselt on rakus ainult üks tuum, mis asub selle keskpunkti lähedal ja millel on sfäärilise või ellipsoidse mulli välimus ( joonised 1-3, 5, 6
). Harvem Y. on vale ( joonis 4
) või keerukaid kujundeid (näiteks Ya. leukocytes, Macronucleus s ripsloomad). Kahe- ja mitmetuumalised rakud pole haruldased, tavaliselt moodustuvad tuumade jagunemisel ilma tsütoplasma jagunemiseta või mitme mononukleaarse raku (nn sümplastid, näiteks vöötlihaskiud) liitmisel. Ya suurused erinevad Core 1-st µm(mõnedel algloomadel) kuni Core 1-ni mm(mõned munad). Tuum on tsütoplasmast eraldatud tuuma ümbrisega (NE), mis koosneb kahest paralleelsest 7-8 paksusest lipoproteiini membraanist nm, mille vahel on kitsas perinukleaarne ruum. Tuumarelvad on läbi imbunud 60-100 läbimõõduga pooridest nm, mille servades läheb tuumarelva välimine membraan üle sisemisse. Pooride sagedus on erinevates rakkudes erinev: ühikutest 100-200 ühikuni µm 2 pind I. Mööda poori serva on tihedast materjalist rõngas - nn rõngas. Poori luumenis on sageli tsentraalne graanul läbimõõduga 15-20 nm, mis on rõngaga ühendatud radiaalsete fibrillidega. Koos pooridega moodustavad need struktuurid pooride kompleksi, mis ilmselt reguleerib makromolekulide läbimist tuumasüsteemi (näiteks valgumolekulide sisenemist tuumasüsteemi, ribonukleoproteiini osakeste väljumist tuumasüsteemist jne). . NE välismembraan kohati läheb endoplasmaatilise retikulumi membraanidesse (vt Endoplasmaatiline retikulum); see kannab tavaliselt valke sünteesivaid osakesi – ribosoome .
Tuuma sisemembraan moodustab mõnikord invaginatsioone tuuma sügavustesse.Tuuma sisu esindab tuumamahl (karüolümf, karüoplasma) ja sellesse sukeldatud moodustunud elemendid - kromatiin, nukleoolid jne Kromatiin on enam-vähem lahti. mittejagunevas tuumas kromosoomide materjal, DNA kompleks valkudega - nn desoksüribo-nukleoproteiin (DNP). See tuvastatakse Feulgeni DNA värvireaktsiooni abil ( joonised 1 ja 8
). Rakkude jagunemise käigus (vt Mitoos) kondenseerub kogu kromatiin kromosoomideks; mitoosi lõpus lõdvenetakse enamus kromosoomilõike uuesti; need piirkonnad (nimetatakse eukromatiiniks) sisaldavad enamasti ainulaadseid (mittekorduvaid) geene. Teised kromosoomide piirkonnad jäävad tihedaks (nn heterokromatiin); need sisaldavad enamasti korduvaid DNA järjestusi. Mittejagunevas rakus esindab enamikku eukromatiini lahtine DNP fibrillide võrgustik paksusega 10–30 nm, heterokromatiin - tihedad tükid (kromotsentrid), milles on tihedalt pakitud samad fibrillid. Osa eukromatiinist võib muutuda ka kompaktseks olekuks; sellist eukromatiini peetakse RNA sünteesi suhtes inaktiivseks. Kromotsentrid piirnevad tavaliselt tuumakeskuse või tuumaga. On tõendeid selle kohta, et DNP fibrillid on ankurdatud tuumareaktori sisemembraanile. Mittejagunevas rakus toimub DNA süntees (replikatsioon), mida uuritakse rakus sisalduvate DNA prekursorite (tavaliselt tümidiini) registreerimisega, mis on märgistatud radioaktiivsete isotoopidega. On näidatud, et kromatiini fibrillide pikkuses on palju sektsioone (nn replikonid), millest igaühel on oma DNA sünteesi alguspunkt, millest replikatsioon levib mõlemas suunas. DNA replikatsiooni tõttu kahekordistuvad kromosoomid ise. Tuumakromatiini puhul loetakse DNA-s kodeeritud geneetilist teavet maatriksi ehk informatsiooni RNA molekulide sünteesi kaudu DNA-l (vt. Transkriptsioon), aga ka muud tüüpi RNA molekulid, mis osalevad valgusünteesis. Kromosoomide eripiirkonnad (ja vastavalt ka kromatiin) sisaldavad korduvaid geene, mis kodeerivad ribosomaalseid RNA molekule; nendes kohtades tekivad ribonukleoproteiinide (RNP) rikkad rakud tuumakesed, mille põhiülesanne on RNA süntees, mis on osa ribosoomidest. Koos nukleooli komponentidega on tuumas ka teist tüüpi RNA osakesi. Nende hulka kuuluvad perikromatiini fibrillid paksusega 3-5 nm ja perikromatiini graanulid (PG) läbimõõduga 40-50 nm,
asub lahtise ja kompaktse kromatiini tsoonide piiridel. Mõlemad sisaldavad tõenäoliselt messenger-RNA-d koos valkudega ja PG-d vastavad selle mitteaktiivsele vormile; täheldati PG vabanemist rakust raku pooride kaudu tsütoplasmasse. Samuti on interkromatiini graanulid (20-25 nm) ja mõnikord paks (40–60 nm) RNP niidid pallideks keeratud. Amööbide tuumades on RNP niidid, mis on keerdunud spiraalideks (30-35 nm x 300 nm); heeliksid võivad ulatuda tsütoplasmasse ja tõenäoliselt sisaldavad sõnumitooja RNA-d. Lisaks DNA-d ja RNA-d sisaldavatele struktuuridele sisaldavad mõned rakud puhtalt valgulisi kandjaid kerade kujul (näiteks paljude loomade kasvavate munade rakkudes, mitmete algloomade rakkudes), fibrillide või kristalloidide kimpude ( näiteks paljude loomade ja taimede koerakkude tuumades, mitmete ripsloomade makrotuumades). Samuti leiti munast fosfolipiide, lipoproteiine ja ensüüme (DNA polümeraas, RNA polümeraas, munamembraani ensüümide kompleks, sealhulgas adenosiintrifosfataas jne). Looduses leidub erinevaid eritüüpe mune: hiiglaslikud kasvavad munad. munad, eriti kalad ja kahepaiksed; Rakud, mis sisaldavad hiiglaslikke polüteenkromosoome (vt Polythenia), näiteks kahepoolsete putukate süljenäärmete rakkudes; kompaktne, ilma tuumade, spermatosoidide ja mikrotuumadeta
ripsloomad, täielikult täidetud kromatiiniga ja ei sünteesi RNA-d; Jah, milles kromosoomid on pidevalt kondenseerunud, kuigi moodustuvad nukleoolid (mõnedes algloomades, paljudes putukarakkudes); Jah, kus kromosoomikomplektide arv suurenes kahe- või mitmekordselt (polüploidsus; joonised 7, 9
). Rakkude jagunemise põhimeetodiks on mitoos, mida iseloomustab kromosoomide dubleerimine ja kondenseerumine, rakukromosoomide hävimine (välja arvatud paljud algloomad ja seened) ning õdekromosoomide õige eraldamine tütarrakkudeks. Mõnede spetsialiseeritud rakkude, eriti polüploidsete rakkude rakud võivad aga jaguneda lihtsa ligeerimise teel (vt Amitoos). Väga polüploidsed munad võivad jaguneda mitte ainult kaheks, vaid ka mitmeks osaks ja ka pungadeks ( joonis 7
). Sel juhul võib tekkida tervete kromosoomikomplektide eraldamine (nn genoomi segregatsioon). Lit.: Tsütoloogia juhend, 1. kd, M.-L., 1965; Raikov I.B., Algloomade karüoloogia, L., 1967; Robertis E., Novinsky V., Saez F.,. Rakubioloogia, trans. inglise keelest, M., 1973; Chentsov Yu. S., Polyakov V. Yu., Ultrastructure of the Rakutuuma, M., 1974; Tuum, toim. A. J. Dalton, F, Haguenau, N. Y. - L., 1968; Rakutuum, toim. N. Busch, v. 1-3, N. Y. - L., 1974. I. B. Raikov. Maksaraku tuuma ultrastruktuuri skeem: kompaktse (cx) ja lahtise (px) kromatiini tsoonid; nucleolus (jakk) intranukleolaarse kromatiini (vx), perikromatiini fibrillide (nooled), perikromatiini (pg) ja interkromatiini (ig) graanulitega; ribonukleoproteiini niit, mis on keritud kuuliks (k); tuuma kest (yao) pooridega (p). funktsiooni TO(X,juures), täpsustades integraalteisendust mis tõlgib funktsiooni f(y) funktsiooni φ ( X). Selliste teisenduste teooria on seotud lineaarsete integraalvõrrandite teooriaga (vt Integraalivõrrandid). sfääriline tahke löökmürsk sileraudse suurtükiväes. Alates 14. sajandi keskpaigast. Need olid valmistatud kivist, 15. sajandist. raud, seejärel malm (suurkaliibriliste relvade jaoks) ja plii (väikesekaliibriliste relvade jaoks). Alates 16. sajandist kasutati sütitavaid “punakuume” relvi.17. sajandil. Levisid püssirohuga täidetud õõnsad lõhkemürsud (granaadid). 19. sajandi 2. poolel. Sileraudsete relvade asendamise tõttu vintpüssidega langesid need kasutusest välja.
Suur Nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .
Sünonüümid:Antonüümid:
Vaadake, mis on "Kernel" teistes sõnaraamatutes:
Aatomituum on aatomi positiivselt laetud massiivne keskosa, mis koosneb prootonitest ja neutronitest (nukleonitest). tütartuum ematuuma lagunemise tulemusena tekkinud tuum. ematuum aatomituum kogeb ... ... Tuumaenergia terminid
Nimisõna, s., kasutatud. võrdlema sageli Morfoloogia: (ei) mida? tuumad, mida? tuum, (ma näen) mida? tuum, mis? tuum, mis? südamiku kohta; pl. Mida? tuumad, (ei) mida? südamikud, mida? südamikud, (ma näen) mida? tuumad, mida? tuumad, millest sa räägid? tuumade kohta 1. Tuum on sisemine,... ... Dmitrijevi seletav sõnaraamat
TUUM, südamikud, palju. südamikud, südamikud, südamikud, vt. 1. Vilja sisemine osa on kõvas kestas. Kreeka pähkli tuum. 2. ainult ühikud. Millegi sisemine, keskmine, keskosa (eriline). Puidust südamik. Maa tuum (geol.). Ovulu tuum (bot.). Komeedi tuum...... Ušakovi seletav sõnaraamat
kolmap tuum, tuum, tuum, väga keskel, asja sees, selle sisemus või keskmine sügavus; kontsentreeritud essents, essents, alus; kindel, tugev või mis kõige tähtsam, oluline, oluline; | ümar keha, pall. Nendest kahest tähendusest on tuletatud muud tähendused: Poeg... Dahli seletav sõnaraamat
- (tuum), raku kohustuslik osa mitmuses. üherakulised ja kõik mitmerakulised organismid. Sõltuvalt moodustunud mina olemasolust või puudumisest rakkudes jagatakse kõik organismid vastavalt eukarüootideks ja prokarüootideks. Põhiline erinevused seisnevad kraadides..... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik
tuum- NUCLEUS1, a, mn tuumad, tuumad, tuumad. Vilja sisemine osa, mis on suletud kõva kestaga. Kreeka pähkli tuum on välimuselt väga sarnane imetaja ajuga. CORE2, a, pl tuumad, tuumad, cf Objekti sisemine keskosa (koosneb ... ... Vene nimisõnade seletav sõnastik
cm… Sünonüümide sõnastik
A; pl. südamikud, südamikud, südamikud; kolmap 1. Puuvilja (tavaliselt pähkli) sisemine osa, mis on ümbritsetud kõva kestaga. * Ja pähklid pole lihtsad: kõik kestad on kuldsed, tuumad on puhas smaragd (Puškin). Ärge purustage pähklit, ärge sööge tuuma (järg). 2. Sisemine, ... ... entsüklopeediline sõnaraamat