Nucleo cellulare

Il nucleo (nucleo, s. Karyon) è presente in tutte le cellule umane, ad eccezione degli eritrociti e delle piastrine. Funzioni del kernel: archiviazione e trasferimento alle nuove celle (secondarie) di informazioni ereditarie. Queste funzioni sono legate alla presenza di DNA nel nucleo. Nel nucleo c'è anche una sintesi di proteine - RNA di acido ribonucleico e materiali ribosomali.

Più nucleo cellulare globulare o ovoidale, ma esistono anche altre forme del nucleo (a forma di anello, a forma di asta, fusiforme, in rilievo, a forma di fagiolo, segmentati, a forma di pera, polimorfica). Le dimensioni del nucleo variano ampiamente, da 3 a 25 μm. Il più grande nucleo è un uovo. La maggior parte delle cellule umane è single-nucleata, ma ci sono cellule dual-core (alcuni neuroni, epatociti, cardiomiociti). Alcune strutture sono multinucleate (fibre muscolari). Il nucleo distingue tra involucro nucleare, cromatina, nucleolo e nucleoplasma.

L'involucro nucleare, o caryotheca, che separa il contenuto del nucleo dal citoplasma, consiste di membrane nucleari interne ed esterne di spessore 8 nm ciascuna. Le membrane sono separate da uno spazio perinucleare (cisterna di karyoteca) larga 20-50 nm, che contiene materiale a grana fine di densità elettronica moderata. La membrana nucleare esterna passa in un reticolo endoplasmatico granulare. Pertanto, lo spazio perinucleare forma una singola cavità con un reticolo endoplasmatico. La membrana nucleare interna è internamente collegata a una rete ramificata di fibrille proteiche costituite da singole subunità.

Nel guscio nucleare, ci sono molti pori nucleari arrotondati con un diametro di 50-70 nm ciascuno. I pori nucleari occupano fino al 25% della superficie del nucleo in generale. La quantità di pori per nucleo raggiunge 3000-4000. Ai bordi dei pori, le membrane esterne e interne si uniscono e formano un cosiddetto anello dei pori. Ogni poro è chiuso da un diaframma, che è anche chiamato il complesso dei pori. Le aperture dei pori hanno una struttura complessa, sono formate da granuli proteici interconnessi. Attraverso il trasporto selettivo dei pori nucleari di grandi particelle, così come lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citosodo della cellula.

Sotto l'involucro nucleare sono nucleoplasm (karyoplasm) (nucleoplasma, S. Carioplasma), che ha una struttura omogenea, e nucleolo. Nel nucleoplasma di un nucleo non fissile, nella sua matrice di proteine nucleari, si trovano i granuli di osmiofili (noduli) della cosiddetta eterocromatina. Le aree di cromatina più libera situate tra i granuli sono chiamate euchromatina. La cromatina allentata è anche chiamata cromatina decondensata, nella quale i processi sintetici si verificano più intensamente. Durante la divisione cellulare, la cromatina si addensa, condensa, forma cromosomi.

Il cromatino del nucleo non sbiadente e il cromosoma di fissione sono formati da molecole di acido desossiribonucleico (DNA) legate all'acido ribonucleico (RNA) e istone e proteine non istoniche. Va sottolineato l'identità chimica della cromatina e dei cromosomi.

Ogni molecola di DNA è costituita da due lunghe catene polinucleotidiche a destra (doppie eliche) e ciascun nucleotide è costituito da una base azotata, glucosio e un residuo di acido fosforico. La base si trova all'interno della doppia elica e lo scheletro di fosfato di zucchero è all'esterno.

Le informazioni ereditarie nelle molecole di DNA sono registrate in una sequenza lineare dei suoi nucleotidi. Una parte elementare dell'ereditarietà è il gene. Un gene è una regione di DNA che ha una sequenza specifica di nucleotidi responsabili della sintesi di una particolare proteina specifica.

La molecola di DNA nel nucleo è compattata in modo compatto. Quindi, una molecola di DNA contenente 1 milione di nucleotidi, con la loro disposizione lineare, occuperebbe una lunghezza di soli 0,34 mm. La lunghezza di un cromosoma umano nella forma allungata è di circa 5 cm, ma nello stato compatto il cromosoma ha un volume di circa 10 ^-15 cm ³.

Le molecole di DNA associate alle proteine istoniche formano nucleosomi, che sono le unità strutturali della cromatina. Il nucleosoma ha la forma di una perla con un diametro di 10 nm. Ogni nucleosoma è costituito da ginee, attorno alle quali è avvolto un segmento di DNA, comprendente 146 coppie di nucleotidi. Tra i nucleosomi sono localizzate sezioni lineari del DNA, costituite da 60 coppie di nucleotidi.

La cromatina è rappresentata da fibrille, che formano anelli di circa 0,4 μm di lunghezza, contenenti da 20.000 a 30.000 coppie di nucleotidi.

Come risultato della condensazione (condensazione) e della torsione (superpecializzazione) delle deossiribonucleoproteine (DNP) nel nucleo di fissione, i cromosomi diventano prominenti. Queste strutture - i cromosomi (chromasomae, dal chroma greco - la vernice, il soma - il corpo) - sono formazioni a forma di asta allungate aventi due braccia separate da un cosiddetto costrizione-centromero. A seconda della posizione del centromero e della relativa posizione e lunghezza delle braccia (gambe), si distinguono tre tipi di cromosomi: metacentrici, aventi approssimativamente le stesse spalle; submetacentric, in cui la lunghezza delle braccia è diversa; acrocentrico, con una spalla lunga e l'altra molto corta, appena percettibile. Nel cromosoma ci sono regioni ue e eterocromatiche. Questi ultimi nel nucleo nascente e nella prima fase della mitosi rimangono compatti. L'alternanza delle sezioni eu- e eterocromatina viene utilizzata per identificare i cromosomi.

La superficie dei cromosomi è coperta da varie molecole, principalmente ribonucleoproteine (RNP). Nelle cellule somatiche ci sono 2 copie di ciascun cromosoma, sono chiamate omologhe. Sono uguali per lunghezza, forma, struttura, portano gli stessi geni, che si trovano allo stesso modo. Le caratteristiche della struttura, il numero e la dimensione dei cromosomi sono chiamati karyotypes. Un normale cariotipo umano consiste di 22 coppie di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali (XX o XY). Le cellule somatiche umane (diploidi) hanno il doppio del numero di cromosomi - 46. Le cellule sessuali contengono un set aploide (singolo) - 23 cromosomi. Pertanto, nel DNA, il DNA è 2 volte inferiore rispetto alle cellule somatiche diploidi.

Il nucleolo (nucleolo), uno o più, viene rilevato in tutte le cellule non divise. Ha la forma di un corpo rotondo intensamente colorato, la cui grandezza è proporzionale all'intensità della sintesi proteica. Il nucleolo è composto da un nukleolonemy elettron-denso (dal greco pet -. Filato) in cui un filamentosa distinguere (fibrillare) frazione costituita da una pluralità di fili intrecciati di RNA di circa 5 nm, e una parte granulare. La parte granulare (granulare) è formata da granuli con un diametro di circa 15 nm, che sono particelle di RNP - precursori delle subunità ribosomiali. La cromatina perianopercolare viene introdotta nelle depressioni del nucleolone. Nel nucleolo si formano i ribosomi.

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