Biologia komórkowa organizmów żywych bada prokarioty, które nie mają jądra (jądra, rdzenia). Które organizmy charakteryzują się obecnością jądra? Jądro jest centralną organellą.
W kontakcie z
Ważny! Główną funkcją jądra komórkowego jest przechowywanie i przekazywanie informacji dziedzicznych.
Struktura
Jaki jest rdzeń? Z jakich części składa się jądro? Poniżej wymienione komponenty są częścią rdzeń:
- Koperta jądrowa;
- Nukleoplazma;
- Karyomatrix;
- chromatyna;
- Nukleole.
Koperta nuklearna
Karyolemma składa się z dwóch warstw- zewnętrzne i wewnętrzne, oddzielone jamą okołojądrową. Błona zewnętrzna łączy się z szorstkimi kanalikami endoplazmatycznymi. Białka włókniste rdzenia substancji jądrowej są przyłączone do wewnętrznej powłoki. Pomiędzy membranami znajduje się wnęka okołojądrowa utworzona w wyniku wzajemnego odpychania się zjonizowanych cząsteczek organicznych o podobnych ładunkach.
Przez karolemmę penetruje system otworów - porów utworzonych przez cząsteczki białka. Za ich pośrednictwem rybosomy, struktury, w których zachodzi synteza białek, a także informacyjne RNA przenikają do retikulum cytoplazmatycznego.
Pory międzybłonowe to kanaliki wypełnione. Ich ściany tworzą specyficzne białka - nukleoporyny. Średnica otworu umożliwia cytoplazmie i zawartości jądra wymianę małych cząsteczek. Kwasy nukleinowe, a także białka o dużej masie cząsteczkowej, nie są w stanie samodzielnie przepływać z jednej części komórki do drugiej. W tym celu istnieją specjalne białka transportowe, których aktywacja następuje przy kosztach energii.
Związki o dużej masie cząsteczkowej przechodzić przez pory za pomocą karioferyn. Te, które transportują substancje z cytoplazmy do jądra, nazywane są importinami. Ruch w przeciwnym kierunku realizowany jest przez eksport. W jakiej części jądra znajduje się cząsteczka RNA? Podróżuje po całej celi.
Ważny! Substancje wielkocząsteczkowe nie mogą samodzielnie przenikać przez pory z rdzenia do i z rdzenia.
Nukleoplazma
Reprezentowany przez karioplazmę- żelowa masa znajdująca się wewnątrz dwuwarstwowej otoczki. W przeciwieństwie do cytoplazmy, gdzie pH > 7, środowisko wewnątrz jądra jest kwaśne. Głównymi substancjami tworzącymi nukleoplazmę są nukleotydy, białka, kationy, RNA, H2O.
Karyomatrix
Jakie elementy tworzą rdzeń? Tworzą go białka włókniste o trójwymiarowej strukturze – lamin. Pełni rolę szkieletu, zapobiegając deformacji organoidu pod wpływem naprężeń mechanicznych.
Chromatyna
Ten główna substancja, reprezentowany przez zestaw chromosomów, z których część jest w stanie aktywowanym. Reszta jest zapakowana w zwarte bloki. Ich otwarcie następuje podczas podziału. W której części jądra znajduje się cząsteczka znana jako DNA? składają się z genów, które są częścią cząsteczki DNA. Zawierają informacje, które przekazują cechy dziedziczne nowym pokoleniom komórek. Dlatego ta część jądra zawiera cząsteczkę DNA.
W biologii rozróżniają następujące rodzaje chromatyny:
- Euchromatyna. Występuje w postaci nitkowatych, pozbawionych spirali formacji nieplamiących. Występuje w jądrze spoczynkowym podczas interfazy pomiędzy cyklami podziału komórki.
- Heterochromatyna. Nieaktywowane, spiralne, łatwo barwiące się obszary chromosomów.
Nukleole
Jąderko jest najbardziej zwartą strukturą tworzącą jądro. Ma przeważnie kształty okrągłe, choć zdarzają się też segmentowe, jak leukocyty. Jądro komórek niektórych organizmów nie ma jąderek. W innych rdzeniach może być ich kilka. Substancję jąderek reprezentują granulki, które są podjednostkami rybosomów, a także włókienka, które są cząsteczkami RNA.
Jądro: budowa i funkcje
Nukleole są reprezentowane przez poniższe typy strukturalne:
- Siatkowy. Typowe dla większości komórek. Charakteryzuje się dużą koncentracją sprasowanych włókienek i granulek.
- Kompaktowy. Charakteryzuje się mnogością nagromadzeń włóknistych. Występuje w dzielących się komórkach.
- Pierścieniowy. Charakterystyka limfocytów i komórek tkanki łącznej.
- Pozostały. Przeważa w komórkach, w których nie zachodzi proces podziału.
- Rozdzielony. Wszystkie składniki jąderka są oddzielone, działania plastyczne są niemożliwe.
Funkcje
Jaką funkcję pełni jądro? Jądro charakteryzuje się następujące obowiązki:
- Przeniesienie cech dziedzicznych;
- Reprodukcja;
- Zaprogramowana śmierć.
Przechowywanie informacji genetycznej
Kody genetyczne są przechowywane w chromosomach. Różnią się kształtem i rozmiarem. Osobniki różnych gatunków mają różną liczbę chromosomów. Zespół cech charakterystycznych dla repozytoriów informacji dziedzicznej danego gatunku nazywany jest kariotypem.
Ważny! Kariotyp to zespół cech charakterystycznych dla składu chromosomowego organizmów danego gatunku.
Wyróżnia się haploidalne, diploidalne i poliploidalne zestawy chromosomów.
Komórki ludzkiego ciała zawierają 23 rodzaje chromosomów. Jajo i plemnik zawierają haploidal, czyli pojedynczy zestaw. Podczas zapłodnienia zapasy obu komórek łączą się, tworząc zestaw podwójnie diploidalny. Komórki roślin uprawnych mają kariotyp triploidalny lub tetraploidalny.
Przechowywanie informacji genetycznej
Przekazywanie cech dziedzicznych
Jakie procesy życiowe zachodzą w jądrze? Kodowanie genów przekazywane jest w procesie odczytywania informacji, co skutkuje powstaniem informacyjnego (posławczego) RNA. Eksportyny wydalają kwas rybonukleinowy przez pory jądrowe do cytoplazmy. Rybosomy wykorzystują kody genetyczne do syntezy białek potrzebnych organizmowi.
Ważny! Synteza białek zachodzi w rybosomach cytoplazmatycznych w oparciu o zakodowaną informację genetyczną dostarczoną przez informacyjny RNA.
Reprodukcja
Prokariota rozmnażają się w prosty sposób. Bakterie mają pojedynczą cząsteczkę DNA. W procesie podziału kopiuje samą siebie przyczepiając się do błony komórkowej. Błona rośnie pomiędzy dwoma połączeniami i powstają dwa nowe organizmy.
U eukariontów są amitoza, mitoza i mejoza:
- Amitoza. Podział jądra zachodzi bez fragmentacji komórek. Tworzą się komórki dwujądrowe. Podczas kolejnego podziału mogą pojawić się formacje wielojądrowe. Jakie organizmy charakteryzują się taką reprodukcją? Starzejące się, nieżywotne i komórki nowotworowe są na to podatne. W niektórych sytuacjach podział amitotyczny w celu utworzenia normalnych komórek zachodzi w rogówce, wątrobie, teksturze chrząstki, a także w tkankach niektórych roślin.
- Mitoza. W tym przypadku rozszczepienie jądrowe rozpoczyna się od jego zniszczenia. Tworzy się wrzeciono rozszczepiające, za pomocą którego sparowane chromosomy są rozdzielane na różne końce komórki. Następuje replikacja nosicieli dziedziczności, po czym powstają dwa jądra. Następnie wrzeciono jest demontowane i tworzy się błona jądrowa, która dzieli jedną komórkę na dwie.
- Mejoza. Złożony proces, w którym podział jądrowy zachodzi bez duplikacji rozbieżnych chromosomów. Charakterystyczne dla tworzenia komórek rozrodczych - gamet, które mają haploidalny zestaw nosicieli dziedziczności.
Zaprogramowany Zagłada
Informacja genetyczna przewiduje długość życia komórki, a po upływie wyznaczonego czasu rozpoczyna proces apoptozy (gr. - opadanie liści). Chromatyna ulega kondensacji, a błona jądrowa ulega zniszczeniu. Cella rozpada się na fragmenty ograniczone do błony komórkowej. Ciała apoptotyczne, omijając etap zapalny, są wchłaniane przez makrofagi lub sąsiednie komórki.
Dla przejrzystości strukturę rdzenia i funkcje pełnione przez jego części przedstawiono w tabeli
| Podstawowy element | Cechy konstrukcyjne | Wykonywane funkcje |
| Powłoka | Dwuwarstwowa membrana | Rozróżnianie zawartości jądra i cytoplazmy |
| Pory | Dziury w skorupie | Eksportuj - importuj RNA |
| Nukleoplazma | Konsystencja przypominająca żel | Pożywka do przemian biochemicznych |
| Karyomatrix | Białka włókniste | Konstrukcja nośna, zabezpieczająca przed odkształceniami |
| Chromatyna | Euchromatyna, heterochromatyna | Przechowywanie informacji genetycznej |
| Jąderko | Włókna i granulki | Produkcja rybosomów |
Wygląd
Kształt zależy od konfiguracji membrany. Wyróżnia się następujące typy jąder:
- Okrągły. Najczęstszy. Na przykład większość limfocytów jest zajęta przez jądro.
- Wydłużony. Jądro w kształcie podkowy znajduje się w niedojrzałych neutrofilach.
- Segmentowane. W powłoce tworzą się partycje. Tworzą się połączone ze sobą segmenty, tak jak w dojrzałym neutrofilu.
- Rozgałęziony. Występuje w jądrach komórek stawonogów.
Liczba rdzeni
W zależności od pełnionych funkcji, celle mogą posiadać jeden lub więcej rdzeni lub nie posiadać ich wcale. Wyróżnia się następujące typy komórek:
- Niejądrowe. Powstałe składniki krwi wyższych zwierząt to erytrocyty, płytki krwi są nośnikami ważnych substancji. Aby zrobić miejsce dla hemoglobiny lub fibrynogenu, szpik kostny wytwarza te pierwiastki bezjądrowo. Nie mają możliwości podziału i wymierania po upływie zaprogramowanego czasu.
- Pojedynczy rdzeń. Dzieje się tak w przypadku większości komórek organizmów żywych.
- Dwujądrowy. Hepatocyty wątroby pełnią podwójną funkcję - detoksykację i produkcję. Syntetyzowany jest hem, który jest niezbędny do produkcji hemoglobiny. Do tych celów wymagane są dwa rdzenie.
- Wielordzeniowy. Miocyty mięśni wykonują kolosalną ilość pracy, do jej wykonania potrzebne są dodatkowe jądra. Z tego samego powodu komórki okrytozalążkowe są wielojądrzaste.
Patologie chromosomalne
Wiele chorób jest następstwem zaburzeń związanych z zaburzeniami składu chromosomowego. Najbardziej znane zespoły objawów to:
- W dół. Spowodowane obecnością dodatkowego dwudziestego pierwszego chromosomu (trisomia).
- Edwardsa. Obecny jest dodatkowy osiemnasty chromosom.
- Patau. Trisomia 13.
- Tokarz. Brakuje chromosomu X.
- Klinefeltera. Charakteryzuje się dodatkowymi chromosomami X lub Y.
Dolegliwości spowodowane zaburzeniem funkcjonowania części składowych jądra nie zawsze są związane z nieprawidłowościami chromosomalnymi. Mutacje wpływające na poszczególne białka jądrowe powodują następujące choroby:
- Laminopatia. Objawia się przedwczesnym starzeniem się.
- Choroby autoimmunologiczne. Toczeń rumieniowaty to rozsiane uszkodzenie tkanki łącznej, stwardnienie rozsiane to zniszczenie osłonek mielinowych nerwów.
Ważny! Nieprawidłowości chromosomalne prowadzą do poważnych chorób.
Struktura rdzenia
Biologia na zdjęciach: Budowa i funkcje jądra
Wniosek
Jądro komórkowe ma złożoną budowę i pełni funkcje życiowe, jest repozytorium i przekaźnikiem informacji dziedzicznej, kontroluje syntezę białek i procesy podziału komórki. Nieprawidłowości chromosomalne są przyczyną poważnych chorób.
Informacja genetyczna komórki eukariotycznej jest przechowywana w specjalnej organelli z podwójną błoną – jądrze. Zawiera ponad 90% DNA.
Struktura
Pojęcie, czym jest jądro w biologii i jakie funkcje pełni, zostało ugruntowane w środowisku naukowym dopiero na początku XIX wieku. Jednakże jądro zostało po raz pierwszy zaobserwowane w komórkach łososia przez przyrodnika Antoniego van Leeuwenhoeka w latach siedemdziesiątych XVII wieku. Termin ten został zaproponowany przez botanika Roberta Browna w 1831 roku.
Jądro jest największą organellą komórki (do 6 mikronów), która składa się z trzech części:
- podwójna membrana;
- nukleoplazma;
- jąderko.
Ryż. 1. Wewnętrzna budowa jądra.
Jądro jest oddzielone od cytoplazmy podwójną błoną zawierającą pory, przez które następuje selektywny transport substancji do cytoplazmy i z powrotem. Przestrzeń między dwiema błonami nazywa się okołojądrową. Błona wewnętrzna wyścielona jest od wewnątrz macierzą jądrową, która pełni rolę cytoszkieletu i stanowi strukturalne wsparcie dla jądra. Matryca zawiera blaszkę jądrową, która jest odpowiedzialna za tworzenie chromatyny.
Pod otoczką membrany znajduje się lepka ciecz zwana nukleoplazmą lub karioplazmą.
Zawiera:
- chromatyna składająca się z białka, DNA i RNA;
- poszczególne nukleotydy;
- kwasy nukleinowe;
- białka;
- woda;
- jony.
Według gęstości skręcenia chromatyny może być dwojakiego rodzaju:
TOP 3 artykułyktórzy czytają razem z tym
- euchromatyna - zdekondensowana (luźna) chromatyna w niedzielącym się jądrze;
- heterochromatyna - skondensowana (ciasno skręcona) chromatyna w jądrze dzielącym.
Część chromatyny jest zawsze w stanie skręconym, a część jest w stanie wolnym.
Ryż. 2. Chromatyna.
Heterochromatyna jest zwykle nazywana chromosomem. Chromosomy są wyraźnie widoczne pod mikroskopem podczas mitotycznego podziału komórek. Zbiór cech chromosomów (rozmiar, kształt, liczba) nazywany jest kariotypem. Kariotyp obejmuje autosomy i gonosomy. Autosomy niosą informację o cechach żywego organizmu. Gonosomy determinują płeć.
Zewnętrzna błona przechodzi do retikulum endoplazmatycznego lub siateczki (ER), tworząc fałdy. Na powierzchni błony ER znajdują się rybosomy odpowiedzialne za biosyntezę białek.
Jąderko jest gęstą strukturą bez błony. Zasadniczo jest to zagęszczony obszar nukleoplazmy z chromatyną. Składa się z rybonukleoprotein (RNP). Tutaj zachodzi synteza rybosomalnego RNA, chromatyny i nukleoplazmy. Jądro może zawierać kilka małych jąder. Jąderko odkryto po raz pierwszy w 1774 r., ale jego funkcje poznano dopiero w połowie XX wieku.
Ryż. 3. Jądro.
Czerwone krwinki ssaków i komórki sitowe roślin nie zawierają jądra. Komórki mięśni prążkowanych zawierają kilka małych jąder.
Funkcje
Główne funkcje jądra to:
- kontrola wszystkich procesów życiowych komórek, w tym syntezy białek;
- synteza niektórych białek, rybosomów, kwasów nukleinowych;
- przechowywanie materiału genetycznego;
- transfer DNA kolejnym pokoleniom w trakcie podziału.
Komórka bez jądra umiera. Jednakże komórki z przeszczepionym jądrem odzyskują żywotność dzięki otrzymaniu informacji genetycznej komórki dawcy.. Łączna liczba otrzymanych ocen: 189.
Jądro Linuksa zawiera ponad 13 milionów linii kodu i jest jednym z największych projektów open source na świecie. Czym więc jest jądro Linuksa i do czego służy?
Jądro to najniższy poziom oprogramowania współpracujący ze sprzętem komputerowym. Odpowiada za interakcję wszystkich aplikacji działających w przestrzeni użytkownika aż do fizycznego sprzętu. Umożliwia także procesom znanym jako usługi otrzymywanie informacji od siebie za pomocą systemu IPC.
Typy i wersje jądra
Wiesz już, czym jest jądro Linuksa, ale jakie są jego typy? Istnieją różne metody i względy architektoniczne podczas tworzenia jądra od podstaw. Większość jąder może być jednego z trzech typów: jądro monolityczne, mikrojądro i hybryda. Jądro Linuksa jest jądrem monolitycznym, podczas gdy jądra Windows i OS X są hybrydowe. Przyjrzyjmy się bliżej tym trzem typom jąder.
Mikrojądro
Mikrojądra wdrażają podejście, w którym zarządzają tylko tym, czym powinny: procesorem, pamięcią i IPC. Prawie wszystko inne na komputerze jest traktowane jako akcesorium i obsługiwane w trybie użytkownika. Zaletą mikrojąder jest przenośność; można ich używać na innym sprzęcie, a nawet na innym systemie operacyjnym, o ile system operacyjny próbuje uzyskać dostęp do sprzętu w kompatybilny sposób.
Mikrojądra są również bardzo małe i są bezpieczniejsze, ponieważ większość procesów działa w trybie użytkownika z minimalnymi uprawnieniami.
plusy
- Ruchliwość
- Mały rozmiar
- Niskie zużycie pamięci
- Bezpieczeństwo
Minusy
- Sprzęt dostępny poprzez sterowniki
- Sprzęt jest wolniejszy, ponieważ sterowniki działają w trybie użytkownika
- Procesy muszą poczekać na swoją kolej, aby otrzymać informacje
- Procesy nie mogą uzyskać dostępu do innych procesów bez czekania
Rdzeń monolityczny
Jądra monolityczne są przeciwieństwem mikrojądra, ponieważ obejmują nie tylko procesor, pamięć i IPC, ale obejmują także takie elementy, jak sterowniki urządzeń, zarządzanie systemem plików, system we/wy. Jądra monolityczne zapewniają lepszy dostęp do sprzętu i umożliwiają lepszą wielozadaniowość, ponieważ jeśli program potrzebuje uzyskać informacje z pamięci lub innego procesu, nie musi czekać w kolejce. Może to jednak powodować pewne problemy, ponieważ wiele rzeczy jest wykonywanych w trybie superużytkownika. A to może zaszkodzić systemowi, jeśli zostanie wykonane nieprawidłowo.
Plusy:
- Bardziej bezpośredni dostęp do sprzętu
- Łatwiejsza wymiana danych pomiędzy procesami
- Procesy reagują szybciej
Minusy:
- Duży rozmiar
- Zajmuje dużo pamięci RAM
- Mniej bezpieczne
Rdzeń hybrydowy
Jądra hybrydowe mogą wybierać, z czym pracować w trybie użytkownika, a co w przestrzeni jądra. Często sterowniki urządzeń i systemów plików znajdują się w przestrzeni użytkownika, podczas gdy wywołania IPC i systemowe znajdują się w przestrzeni jądra. To rozwiązanie łączy w sobie to, co najlepsze z obu światów, ale wymaga więcej pracy ze strony producentów OEM. Ponieważ cała odpowiedzialność za kierowców spoczywa teraz na nich.
plusy
- Możliwość wyboru, co będzie działać w jądrze i przestrzeni użytkownika
- Mniejszy rozmiar niż rdzeń monolityczny
- Bardziej elastyczne
Minusy
- Może pracować wolniej
- Sterowniki urządzeń są udostępniane przez producentów
Gdzie są przechowywane pliki jądra?
Gdzie znajduje się jądro Linuksa? Pliki jądra Ubuntu lub dowolnej innej dystrybucji Linuksa znajdują się w folderze /boot i nazywane są wersją vmlinuz. Nazwa vmlinuz pochodzi z ery Uniksa. W latach sześćdziesiątych jądra Linuksa nazywano po prostu Uniksem, w latach dziewięćdziesiątych jądra Linuksa nazywano także Linuksem.
Kiedy opracowano pamięć wirtualną w celu ułatwienia wielozadaniowości, przed nazwą pliku pojawiły się litery vm, wskazujące, że jądro obsługuje tę technologię. Przez pewien czas jądro nazywało się vmlinux, ale potem obraz nie mieścił się już w pamięci rozruchowej i został skompresowany. Następnie ostatnia litera x została zmieniona na z, aby wskazać, że zastosowano kompresję zlib. Ta konkretna kompresja nie zawsze jest używana; czasami można znaleźć LZMA lub BZIP2, dlatego niektóre jądra nazywane są po prostu zImage.
Numer wersji składa się z trzech cyfr, numeru wersji jądra Linuksa, numeru wersji oraz poprawek.
Pakiet /boot zawiera nie tylko jądro Linuksa, ale także pliki takie jak initrd.img i system.map. Initrd jest używany jako mały dysk wirtualny, który pobiera i wykonuje rzeczywisty plik jądra. Plik System.map służy do zarządzania pamięcią, gdy jądro nie jest jeszcze załadowane, a pliki konfiguracyjne mogą określać, które moduły jądra zostaną uwzględnione w obrazie jądra po zbudowaniu.
Architektura jądra Linuksa
Ponieważ jądro Linuksa jest strukturą monolityczną, jest większe i znacznie bardziej złożone niż inne typy jąder. Ta funkcja projektowa budziła wiele kontrowersji we wczesnych latach Linuksa i nadal zawiera pewne wady projektowe właściwe dla jąder monolitycznych.
Aby jednak obejść te niedociągnięcia, twórcy jądra Linuksa zrobili jedną rzecz – moduły jądra, które można ładować w czasie wykonywania. Oznacza to, że możesz dodawać i usuwać komponenty jądra na bieżąco. Może to wykraczać poza dodanie funkcjonalności sprzętu, umożliwia uruchamianie procesów serwera, umożliwianie wirtualizacji i całkowitą wymianę jądra bez ponownego uruchamiania.
Wyobraź sobie, że możesz zainstalować pakiet aktualizacji systemu Windows bez konieczności ciągłego ponownego uruchamiania.
Moduły jądra
Co by było, gdyby system Windows miał już domyślnie wszystkie potrzebne sterowniki i można było włączyć tylko te, których potrzebowałeś? Jest to dokładnie zasada, którą wdrażają moduły jądra Linuksa. Moduły jądra, znane również jako moduły ładowalne (LKM), są niezbędne do utrzymania działania jądra z całym sprzętem bez zużywania całej pamięci RAM.
Moduł rozszerza funkcjonalność jądra bazowego o urządzenia, systemy plików i wywołania systemowe. Ładowalne moduły mają rozszerzenie .ko i są zwykle przechowywane w katalogu /lib/modules/. Dzięki modułowej naturze można bardzo łatwo dostosować jądro, instalując i ładując moduły. Automatyczne ładowanie lub rozładowywanie modułów można skonfigurować w plikach konfiguracyjnych lub rozładowywać i ładować w locie za pomocą specjalnych poleceń.
Zastrzeżone moduły innych firm o zamkniętym kodzie źródłowym są dostępne w niektórych dystrybucjach, takich jak Ubuntu, ale nie są dostarczane domyślnie i należy je zainstalować ręcznie. Na przykład twórcy sterownika wideo NVIDIA nie udostępniają kodu źródłowego, lecz zamiast tego skompilowali własne moduły w formacie .ko. Chociaż moduły te wydają się być bezpłatne, wcale takie nie są. Dlatego też nie są one domyślnie zawarte w wielu dystrybucjach. Twórcy uważają, że nie ma potrzeby zanieczyszczania jądra zastrzeżonym oprogramowaniem.
Teraz jesteś bliżej odpowiedzi na pytanie, czym jest jądro Linuksa. Rdzeń nie jest magią. Jest bardzo niezbędny do działania każdego komputera. Jądro Linuksa różni się od OS X i Windows tym, że zawiera wszystkie sterowniki i wykonuje wiele funkcji obsługiwanych od razu po wyjęciu z pudełka. Teraz wiesz już trochę więcej o tym, jak działa Twoje oprogramowanie i jakie pliki są do tego wykorzystywane.
Rdzeń I
Rdzeń
komórkowy, obowiązkowy wraz z cytoplazmą składnik komórki pierwotniaków, zwierząt wielokomórkowych i roślin, zawierający chromosomy i produkty ich działania. W oparciu o obecność lub brak azotu w komórkach wszystkie organizmy dzielą się na eukarionty (patrz: eukarioty) i prokarioty (patrz: prokarioty). Te ostatnie nie mają ukształtowanego ego (brakuje mu powłoki), chociaż obecny jest kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA). Główna część informacji dziedzicznej komórki jest przechowywana w komórce; Geny zawarte w chromosomach odgrywają główną rolę w przekazywaniu cech dziedzicznych w wielu komórkach i organizmach. Ya jest w ciągłej i bliskiej interakcji z cytoplazmą; syntetyzuje cząsteczki pośrednie, które przenoszą informację genetyczną do ośrodków syntezy białek w cytoplazmie. W ten sposób ego kontroluje syntezę wszystkich białek, a za ich pośrednictwem wszystkie procesy fizjologiczne w komórce. Dlatego otrzymane eksperymentalnie wolne od jąder komórki i fragmenty komórek zawsze umierają; po przeszczepieniu do takich komórek przywracana jest ich żywotność. I. został po raz pierwszy zaobserwowany przez czeskiego naukowca J. Purkynė (1825) w jaju kurzym; Przędzę w komórkach roślinnych opisał angielski naukowiec R. Brown (1831-33), a w komórkach zwierzęcych niemiecki naukowiec T. Schwann (1838-39). Zwykle w komórce znajduje się tylko jedno jądro, zlokalizowane blisko jej środka i mające wygląd kulistej lub elipsoidalnej bańki ( rysunki 1-3, 5, 6
). Rzadziej Y. jest nieprawidłowe ( rysunek 4
) lub o skomplikowanych kształtach (na przykład leukocyty Ya., orzęski Macronukleus). Nierzadko zdarzają się komórki dwu- i wielojądrzaste, zwykle powstające w wyniku podziału jądrowego bez podziału cytoplazmy lub w wyniku fuzji kilku komórek jednojądrzastych (tzw. symplastów, na przykład włókien mięśni prążkowanych). Rozmiary Ya różnią się od Core 1 µm(u niektórych pierwotniaków) aż do rdzenia 1 mm(trochę jajek). Jądro jest oddzielone od cytoplazmy otoczką jądrową (NE), składającą się z 2 równoległych błon lipoproteinowych o grubości 7-8 nm, pomiędzy którymi znajduje się wąska przestrzeń okołojądrowa. Broń nuklearna jest przesiąknięta porami o średnicy 60-100 nm, na którego krawędziach zewnętrzna membrana broni nuklearnej przechodzi w wewnętrzną. Częstotliwość porów jest różna w różnych komórkach: od jednostek do 100-200 na 1 µm 2 powierzchnia I. Wzdłuż krawędzi poru znajduje się pierścień gęstego materiału - tzw. pierścień. W świetle poru często znajduje się centralna granulka o średnicy 15-20 nm, połączone z pierścieniem włókienkami promieniowymi. Struktury te wraz z porami tworzą kompleks porów, który najwyraźniej reguluje przejście makrocząsteczek przez układ jądrowy (na przykład wejście cząsteczek białka do układu jądrowego, wyjście cząstek rybonukleoproteiny z układu jądrowego itp.) . Zewnętrzna błona NE miejscami przechodzi w błony retikulum endoplazmatycznego (patrz retikulum endoplazmatyczne); zwykle przenosi cząstki syntetyzujące białka - rybosomy .
Wewnętrzna błona jądra czasami tworzy wgłębienia w głąb jądra.Zawartość jądra jest reprezentowana przez sok jądrowy (kariolimfa, karioplazma) i zanurzone w nim utworzone elementy - chromatynę, jąderka itp. Chromatyna jest mniej lub bardziej rozluźniona w jądrze niedzielącym się materiał chromosomów, kompleks DNA z białkami - tzw. deoksyrybonukleoproteina (DNP). Wykrywa się go za pomocą reakcji barwnej Feulgena dla DNA ( rysunki 1 i 8
). Podczas podziału komórki (patrz Mitoza) cała chromatyna ulega kondensacji w chromosomy; pod koniec mitozy większość odcinków chromosomów zostaje ponownie rozluźniona; regiony te (zwane euchromatyną) zawierają głównie unikalne (niepowtarzające się) geny. Inne regiony chromosomów pozostają gęste (tzw. heterochromatyna); zawierają głównie powtarzające się sekwencje DNA. W niedzielącej się komórce większość euchromatyny jest reprezentowana przez luźną sieć włókienek DNP o grubości 10–30 nm, heterochromatyna - gęste grudki (chromocentra), w których te same włókienka są ciasno upakowane. Część euchromatyny może również przekształcić się w stan zwarty; taką euchromatynę uważa się za nieaktywną w odniesieniu do syntezy RNA. Chromocentry zwykle graniczą z centrum jądrowym lub jąderkiem. Istnieją dowody na to, że włókienka DNP są zakotwiczone na wewnętrznej membranie reaktora jądrowego. W komórce niedzielącej się zachodzi synteza (replikacja) DNA, którą bada się rejestrując zawarte w komórce prekursory DNA (najczęściej tymidynę), znakowane izotopami radioaktywnymi. Wykazano, że na całej długości włókienek chromatyny znajduje się wiele odcinków (tzw. replikonów), każdy z własnym punktem wyjścia do syntezy DNA, z którego replikacja rozprzestrzenia się w obu kierunkach. W wyniku replikacji DNA same chromosomy podwajają się. W chromatynie jądrowej informacja genetyczna zakodowana w DNA jest odczytywana poprzez syntezę matrixu, czyli informacji, cząsteczek RNA na DNA (patrz. Transkrypcja), a także cząsteczki innych typów RNA biorące udział w syntezie białek. Specjalne regiony chromosomów (i odpowiednio chromatyny) zawierają powtarzające się geny kodujące cząsteczki rybosomalnego RNA; w tych miejscach powstają komórki bogate w rybonukleoproteiny (RNP). jąderka, którego główną funkcją jest synteza RNA wchodzącego w skład rybosomów. Oprócz składników jąderka w jądrze znajdują się inne rodzaje cząstek RNA. Należą do nich włókienka perichromatyny o grubości 3-5 nm oraz granulki perichromatyny (PG) o średnicy 40-50 nm,
zlokalizowane na granicach stref luźnej i zwartej chromatyny. Obydwa prawdopodobnie zawierają informacyjny RNA w połączeniu z białkami, a PG odpowiadają jego nieaktywnej formie; zaobserwowano uwalnianie PG z komórki do cytoplazmy przez pory komórki. Istnieją również granulki międzychromatyny (20-25 nm), a czasami gruby (40-60 nm) Nici RNP skręcone w kulki. W jądrach ameby znajdują się nici RNP skręcone w spirale (30-35 nm x 300 nm); helisy mogą sięgać do cytoplazmy i prawdopodobnie zawierają informacyjny RNA. Oprócz struktur zawierających DNA i RNA niektóre komórki zawierają wtrącenia czysto białkowe w postaci kulek (na przykład w komórkach rosnących jaj wielu zwierząt, w komórkach wielu pierwotniaków), wiązek włókienek lub krystaloidów ( na przykład w jądrach wielu komórek tkanek zwierząt i roślin, makrojądra wielu orzęsków). W jaju znaleziono także fosfolipidy, lipoproteiny i enzymy (polimerazę DNA, polimerazę RNA, kompleks enzymów błony komórkowej jaja, w tym trifosfatazę adenozyny itp.). W przyrodzie można spotkać różne specjalne typy jaj: gigantyczne jaja rosnące. jaja, zwłaszcza ryby i płazy; Komórki zawierające gigantyczne chromosomy polietylenowe (patrz Polythenia), na przykład w komórkach gruczołów ślinowych owadów muchówek; zwarty, pozbawiony jąder, plemników i mikrojąder
orzęski całkowicie wypełnione chromatyną i nie syntetyzujące RNA; Ya., w którym chromosomy są stale skondensowane, chociaż powstają jąderka (w niektórych pierwotniakach, w wielu komórkach owadów); Ya., w którym nastąpił dwu- lub wielokrotny wzrost liczby zestawów chromosomów (Poliploidia; rysunki 7, 9
). Główną metodą podziału komórek jest mitoza, która charakteryzuje się duplikacją i kondensacją chromosomów, zniszczeniem chromosomów komórkowych (z wyjątkiem wielu pierwotniaków i grzybów) oraz prawidłowym rozdzieleniem chromosomów siostrzanych na komórki potomne. Jednakże komórki niektórych wyspecjalizowanych komórek, zwłaszcza poliploidalnych, mogą dzielić się poprzez prostą ligację (patrz Amitoza). Wysoce poliploidalne jaja mogą dzielić się nie tylko na 2, ale także na wiele części, a także pąki ( rysunek 7
). W takim przypadku może nastąpić rozdzielenie całych zestawów chromosomów (tzw. segregacja genomu). Oświetlony.: Przewodnik po cytologii, tom 1, M.-L., 1965; Raikov I.B., Kariologia pierwotniaków, Leningrad, 1967; Robertis E., Novinsky V., Saez F.,. Biologia komórki, przeł. z języka angielskiego, M., 1973; Chentsov Yu. S., Polyakov V. Yu., Ultrastruktura jądra komórkowego, M., 1974; Jądro, wyd. A. J. Dalton, F, Haguenau, N. Y. - L., 1968; Jądro komórkowe, wyd. N. Busch, w. 1-3, N. Y. - L., 1974. I. B. Raikov. Schemat ultrastruktury jądra komórek wątroby: strefy zwartej (cx) i luźnej (px) chromatyny; jąderko (jak) z chromatyną wewnątrzjądrową (vx), włókienkami perichromatyny (strzałki), granulkami perichromatyny (pg) i interchromatyny (ig); nić rybonukleoproteinowa zwinięta w kulkę (k); powłoka rdzenia (yao) z porami (n). funkcjonować DO(X,Na), określając transformację całkową co tłumaczy funkcję F(y) do funkcji φ ( X). Teoria takich przekształceń jest powiązana z teorią liniowych równań całkowych (patrz Równania całkowe). kulisty, stały pocisk uderzeniowy w artylerii gładkolufowej. Od połowy XIV wieku. Wykonywano je z kamienia, począwszy od XV wieku. żelazo, następnie żeliwo (do broni dużego kalibru) i ołów (do broni małego kalibru). Od XVI wieku w XVII w. używano broni zapalającej „rozżarzonej do czerwoności”. Powszechne stały się puste w środku łuski wybuchowe (granaty) wypełnione prochem. W 2 połowie XIX w. W związku z zastąpieniem dział gładkolufowych karabinami, wypadły z użycia.
Wielka encyklopedia radziecka. - M .: Encyklopedia radziecka. 1969-1978 .
Synonimy:Antonimy:
Zobacz, co „jądro” znajduje się w innych słownikach:
Jądro atomowe to dodatnio naładowana, masywna centralna część atomu, składająca się z protonów i neutronów (nukleonów). jądro potomne jądro powstałe w wyniku rozpadu jądra macierzystego. jądro macierzyste jądro atomowe doświadczające... ... Warunki energetyki jądrowej
Rzeczownik, s., używany. porównywać często Morfologia: (nie) co? jądra, co? rdzeń, (widzę) co? rdzeń, co? rdzeń, co? o rdzeniu; pl. Co? jądra, (nie) co? rdzenie, co? rdzenie, (rozumiem) co? jądra, co? jądra, o czym mówisz? o jądrach 1. Rdzeń jest wewnętrznym,... ... Słownik wyjaśniający Dmitriewa
JĄDRO, rdzenie, wiele. rdzenie, rdzenie, rdzenie, zob. 1. Wewnętrzna część owocu znajduje się w twardej skorupce. Jądro orzecha włoskiego. 2. tylko jednostki. Wewnętrzna, środkowa, środkowa część czegoś (specjalna). Rdzeń drewniany. Jądro ziemi (geol.). Jądro jaja (bot.). Jądro komety... ... Słownik wyjaśniający Uszakowa
Poślubić. jąderko, rdzeń, rdzeń, bardzo środkowy, wewnątrz rzeczy, jej wnętrze lub środkowa głębokość; skoncentrowana esencja, esencja, podstawa; solidny, mocny lub co najważniejsze, ważny, niezbędny; | okrągłe ciało, piłka. Z tych dwóch znaczeń wywodzą się inne znaczenia: Syn... Słownik wyjaśniający Dahla
- (jądro), obowiązkowa część komórki w liczbie mnogiej. organizmy jednokomórkowe i wszystkie organizmy wielokomórkowe. W oparciu o obecność lub brak utworzonego ja w komórkach, wszystkie organizmy dzieli się odpowiednio na eukarionty i prokarioty. Podstawowy różnice leżą w stopniu... ... Biologiczny słownik encyklopedyczny
rdzeń- NUCLEUS1, a, mn jądra, jądra, jądra. Wewnętrzna część owocu zamknięta w twardej skorupce. Jądro orzecha włoskiego wygląda bardzo podobnie do mózgu ssaka. CORE2, a, pl jądra, jądra, cf Wewnętrzna środkowa część obiektu (składająca się z ... ... Słownik objaśniający rzeczowników rosyjskich
Cm … Słownik synonimów
A; pl. rdzenie, rdzenie, rdzenie; Poślubić 1. Wewnętrzna część owocu (zwykle orzecha), zamknięta w twardej skorupce. * A orzechy nie są proste: wszystkie muszle są złote, jądra są czystym szmaragdem (Puszkin). Nie rozłupuj orzecha, nie zjadaj jądra (Sequel). 2. Wewnętrzne,... ... słownik encyklopedyczny