Hassas çekirdekçik. Hücredeki nükleolusun işlevleri nelerdir? Çekirdekçik: yapı ve işlev. Nükleolusun işlevi nedir

Işık mikroskobu ile protein sentezi yüksek olan hücrelerdeki nükleoller oldukça büyüktür ve görülmesi kolaydır.

Nükleoller küçükse ve heterokromatin çekirdekte baskınsa, araştırmaları çok daha zordur. Çekirdekçik - Bu, ribozomların toplandığı bir tür çekirdek merkezidir, "karargahı" ve bu nedenle, hücredeki sonraki protein translasyonu işlemlerinin derecesi kontrol edilir.

Çekirdek, bir ila birkaç nükleol içerebilir, ancak bir veya iki nükleol varsa, o zaman daha büyüktür. Hücrenin fonksiyonel aktivitesine bağlı olarak farklı boyutlara, şekillere, yoğunluklara ve dağılım alanlarına sahip olabilirler. Daha büyük nükleoller, protein sentezi aktivitesi yüksek olan farklılaşmış hücrelerin karakteristiğidir. Kötü şekilde farklılaşmış hücreler genellikle birkaç küçük nükleoliye sahiptir. Protein sentezi aktivitesinin düşük olduğu hücreler, yüksek elektron yoğunluğuna sahip küçük nükleollere sahiptir ve bazik boyalarla yoğun şekilde boyanır.

Nükleolusun ana işlevi - rRNA ve ribozom alt birimlerinin sentezi. Bir elektron mikroskobunda ultra ince kesitleri incelerken, nükleollerin homojen yapılar olmadığı, ancak döngüler oluşturan elektron yoğun bir madde formuna sahip oldukları görülebilir. İlmekler arasındaki boşluklar daha hafif bir maddeyle doldurulur. Elektron mikroskobu kullanılarak nükleolusta birkaç bileşen tanımlanabilir.

Fibriler bileşen, çeşitli elektron yoğunluklarının en ince filamentlerinden oluşan ince bir fibril yapıdır. Zayıf yoğunlaştırılmış DNA alanları tarafından oluşturulur, ondan RNA molekülleri ve transkripsiyon gerçekleştiren proteinler tarafından okunur. Fibriller bileşen, nükleolar düzenleyiciler etrafında merkezi, küçük alanları kaplar. Nükleolusun fibriler bileşeninde, rRNA transkripsiyonu meydana gelir.

Granüler (granüler) bileşen, ortaya çıkan ribozom alt birimleridir.

Elektron mikroskobunun yüksek büyütmesinde, granüler bileşende birçok yüksek elektron yoğunluklu granül görülür. Fibril yapılar arasında ve nükleolün çevresi boyunca bulunur.

Nükleolar düzenleyicinin bölgesi bazen fibriler bileşenin merkezinde bir ışık alanı olarak tanımlanır. Ara fazdaki nükleolar düzenleyicinin etrafında bir nükleol oluşur. Mitoz sırasında, nükleolar düzenleyicinin bölgesi, kromozomun ikincil daralması bölgesine karşılık gelir.

Nükleolus etrafındaki inaktif DNA bölgesi, perinükleolar heterokromatin formunda yüksek derecede yoğunlaşma ile karakterize edilir. Muhtemelen, bu bölgeler, nükleolü oluşturan kromozomların parçalarıdır.

Nükleoller, mitozun farklı aşamalarında önemli ölçüde değişir. Mitoz fazının sonunda kaybolurlar ve nükleollerde bulunan kromatin yoğunlaşmaya başlar. Profazın sonundan mitoz telofazının ortasına kadar, nükleol, düşük aktivitesini gösteren yalnızca nükleolar düzenleyicinin kromatinini içerir. Daha sonra bu kromatin yoğunlaştırılır ve çevresinde bir rRNA birikimi içeren yoğun bir fibril malzeme oluşur. Nükleolusun büyümesi, fibriler yapıların içeriğindeki artış nedeniyle telofazın sonuna kadar devam eder ve daha sonra bunların etrafında granüler bir bileşen oluşur. Telofazın sonunda, nükleolusun yapısı fazlar arası çekirdektekine yakındır ve yeni ribozomların oluşumuyla birlikte artan sentetik aktivitenin işaretleri ortaya çıkar.

Bir hata bulursanız, lütfen bir metin parçası seçin ve Ctrl + Enter tuşlarına basın.

Temas halinde

Sınıf arkadaşları

Hücre çekirdeğinin yapısı, iki zarlı organel grubuna aittir. Ancak çekirdek ökaryotik hücrenin yaşamı için o kadar önemlidir ki, genellikle ayrı olarak kabul edilir. Hücre çekirdeği, kalıtsal bilgilerin depolanması ve iletilmesinden sorumlu olan kromatin (despiralize edilmiş kromozomlar) içerir.

Hücre çekirdeğinin yapısında aşağıdaki anahtar yapılar ayırt edilir:

dış ve iç zardan oluşan nükleer zarf,
nükleer matris - hücre çekirdeğinde bulunan her şey,
karyoplazma (nükleer meyve suyu) - bileşimde hyaloplazmaya benzer sıvı içerikler,
çekirdekçik
kromatin.

Yukarıdakilere ek olarak, çekirdek çeşitli maddeler, ribozom alt birimleri, RNA içerir.

Hücre çekirdeğinin dış zarının yapısı endoplazmik retikuluma benzer. Çoğu zaman, dış zar basitçe EPS'ye geçer (ikincisi, olduğu gibi, ondan dallanır, büyümesidir). Dışarıda ribozomlar çekirdek üzerinde bulunur.

İç membran laminat astar olduğundan daha dayanıklıdır. Destekleyici işleve ek olarak, bu nükleer astara kromatin eklenir.

İki nükleer membran arasındaki boşluğa perinükleer denir.

Hücre çekirdeğinin zarı, sitoplazmayı karyoplazmaya bağlayan birçok gözenekle kaplıdır. Ancak yapıları itibariyle hücre çekirdeğinin gözenekleri sadece zardaki delikler değildir. Maddelerin ve yapıların seçici taşınmasından sorumlu olan protein yapıları (proteinlerin gözenek kompleksi) içerirler. Gözeneklerden sadece küçük moleküller (şekerler, iyonlar) pasif olarak geçebilir.

Hücre çekirdeğinin işlevi nedir?

Hücre çekirdeğinin kromatini, kromatin liflerinden oluşur. Her bir kromatin ipliği, spiralleşmeyle ondan oluşan bir kromozoma karşılık gelir.

Kromozom ne kadar çok bükülürse (bir kromatin ipliğine dönüşür), üzerindeki sentez işlemlerine o kadar çok dahil olur. Bir ve aynı kromozom bazı bölgelerde spiralleştirilebilir, bazılarında ise despiralize edilebilir.

Hücre çekirdeğinin her bir kromatin filamanı, yapısal olarak, diğer şeylerin yanı sıra, kromatini bükme ve çözme işlevini yerine getiren bir DNA ve çeşitli proteinler kompleksidir.

Hücre çekirdeği bir veya daha fazla içerebilir nükleol... Nükleoller, ribozom alt birimlerinin sonradan oluşturulduğu ribonükleoproteinlerden oluşur. Bu, rRNA'nın (ribozomal RNA) sentezlendiği yerdir.

ÇEKİRDEK(çekirdekçik) - ışığı güçlü bir şekilde kıran optik olarak yoğun bir gövde olan hücre çekirdeğinin ayrılmaz bir parçası. Modern sitolojide (bkz.) Nükleol, 5S-RNA hariç tüm ribozomal RNA'nın (rRNA) sentez ve birikim yeri olarak kabul edilir (bkz. Ribozomlar).

Nükleolus ilk olarak 1838-1839'da bitki hücrelerinde M. Schleiden ve hayvan hücrelerinde T. Schwann tarafından tanımlanmıştır.

Nükleollerin sayısı, boyutları ve şekli hücre tipine bağlı olarak değişir. En yaygın nükleoller küreseldir. Nükleoller birbirleriyle birleşebilir, bu nedenle çekirdekte birkaç küçük nükleol veya bir büyük veya farklı boyutlarda birkaç nükleol bulunabilir. Düşük seviyede protein sentezine sahip hücrelerde nükleoller küçüktür veya saptanmaz. Protein sentezinin aktivasyonu, nükleollerin toplam hacmindeki bir artışla ilişkilidir. Çoğu durumda, nükleollerin toplam hacmi, hücredeki kromozom setlerinin sayısıyla da ilişkilidir (bkz. Kromozom seti).

Nükleolün bir kabuğu yoktur ve perinükleolar veya perinükleolar, heterokromatin olarak adlandırılan yoğunlaştırılmış bir kromatin tabakası (bkz.) İle çevrilidir. Sitokimyasal yöntemler yardımıyla nükleollerde asidik ve bazik RNA ve proteinler tespit edilir. Nükleolus proteinleri arasında ribozomal RNA sentezinde rol oynayan enzimler bulunur. Preparatları boyarken, nükleol, kural olarak ana boya ile boyanır. Bazı solucanların, yumuşakçaların ve eklembacaklıların yumurtalarında, biri bazik bir boya ile boyanmış, diğeri (protein gövdesi) - asidik olan iki parçadan oluşan kompleks nükleoller (amfinükleoller) bulunur. RRNA sentezi mitozun başlangıcında durduğunda (bkz.), Nükleol kaybolur (istisna, bazı protozoaların nükleolusudur) ve telofazda rRNA sentezi geri yüklendiğinde, nükleolün organizatörleri olarak adlandırılan kromozomlarda (bkz.) Mitoz yeniden oluşur. İnsan hücrelerinde nükleolusun düzenleyicileri, 13, 14, 15, 21 ve 22 numaralı kromozomların kısa kollarının ikincil daralmaları alanında lokalizedir. Hücre tarafından aktif protein senteziyle, nükleolün düzenleyicileri genellikle yeniden çoğaltılır ve sayıları birkaç yüz kopyaya ulaşır. Hayvan oositlerinde (örneğin amfibiler), bu tür kopyalar kromozomlardan ayrılabilir ve çok sayıda marjinal oosit nükleolü oluşturabilir.

Nükleolus düzenleyicileri, kodlayıcı olmayan iki rRNA bölgesi ile ayrılmış 5,8S-RNA, 28S-RNA ve 18S-rRNA genleri dahil olmak üzere kopyalanmış DNA sekanslarının tekrarlayan bloklarından oluşur. Kopyalanmış DNA dizileri, kopyalanmamış dizilerle (ayırıcılar) değişmektedir. RRNA'nın sentezi veya transkripsiyon (bakınız), özel bir enzim olan RNA polimeraz I tarafından gerçekleştirilir. Başlangıçta dev moleküller 45S-RNA sentezlenir; olgunlaşma (işleme) sırasında, özel enzimler yardımıyla bu moleküllerden üç tip rRNA oluşturulur; bu süreç birkaç aşamada gerçekleşir. 45S-RNA'nın aşırı, rRNA olmayan bölgeleri çekirdekte bozulur ve olgun rRNA'lar sitoplazmaya taşınır; burada 5,8S-rRNA ve 28S-rRNA molekülleri, nükleolun dışındaki çekirdekte sentezlenen 5S-rRNA molekülü ve ek proteinler büyük bir birim oluşturur. ribozomlar ve 18S-rRNA molekülü, küçük alt biriminin bir parçasıdır. Modern kavramlara göre, pR NA ve bunların işlemenin tüm aşamalarında öncüleri, çekirdekte proteinler - ribonükleoproteinler ile kompleksler biçiminde bulunur. Proteinlerin 45S-RNA molekülüne bağlanması, sentezlendiği sırada gerçekleşir, böylece sentez tamamlandığında molekül zaten bir ribonükleoprotein olur.

Şekil: HEp-2 hücresinin nükleolusunun elektron kırınım modeli: 1 - granüler bileşen; 2- fibriler bileşen (nükleolonema); h - fibriler merkezi; 4- amorf matris; X 70 LLC.

Nükleolusun ultra yapısı, nükleolus organizatörlerinin matrisleri üzerinde rRNA sentezinin ardışık aşamalarını yansıtır. Çekirdekçikteki elektron kırınım modellerinde, bir fibriler bileşen (nükleolonema), bir granüler bileşen ve bir amorf matris ayırt edilir (Şekil). Nükleolonema, 150-200 nm kalınlığında filamentli bir yapıdır; yaklaşık 15 nm çapında granüllerden ve gevşek olarak yerleştirilmiş 4-8 nm kalınlığındaki fibrillerden oluşur. Nükleolonema bölümlerinde, nispeten hafif alanlar görülebilir - sözde fibriler merkezler. Bu merkezlerin, nükleolus düzenleyici DNA'nın argentofilik proteinlerle bir kompleks içinde bulunan kopyalanmamış bölgelerinden oluştuğu varsayılmaktadır. Fibriller merkezleri, üzerlerinde sentezlenen 45S-RNA ribonükleoproteinleri olan transkripsiyonlu DNA iplikçiklerinin döngüleri ile çevrilidir. Görünüşe göre, ikincisi elektron kırınım modellerinde fibriller şeklinde ortaya çıkıyor.

Nükleolusun granüler bileşeni, çeşitli rRNA işleme ürünleri olan ribonükleoprotein granüllerini içerir. Bunlar arasında, bazen ribonükleoprotein öncüsü 28S-rRNA'nın (32S-rRNA) koyu granülleri ile olgun 28S-rRNA içeren daha açık taneler arasında ayrım yapmak mümkündür. Nükleolusun amorf matrisi pratik olarak nükleer sıvıdan farklı değildir (bkz. Hücre çekirdeği).

Böylece çekirdekçik dinamik, sürekli yenilenen bir yapıdır. Bu, rRNA'ların sentezlendiği ve olgunlaştığı ve buradan sitoplazmaya taşındıkları hücre çekirdeği bölgesidir.

Ribonükleoproteinlerin nükleolustan sitoplazmaya salınmasına yönelik yollar yeterince çalışılmamıştır. Nükleer zarfın porozomlarından (bkz. Hücre çekirdeği) veya yerel yıkım alanlarından geçtiklerine inanılmaktadır. Nükleolusun farklı tipteki hücrelerde nükleer membran ile bağlantıları, hem doğrudan temas şeklinde hem de nükleer membranın yayılması sonucu oluşan kanallar yardımıyla gerçekleştirilir. Bu tür bağlantılar yoluyla, nükleoller ve sitoplazma arasında madde değişimi de gerçekleşir.

Patolojik süreçlerde, nükleollerde çeşitli değişiklikler not edilir. Bu nedenle, hücrelerin kötü huylu olmasıyla, hücrede belirgin dejeneratif süreçlerle - nükleollerin ayrılması olarak adlandırılan nükleollerin sayısında ve boyutunda bir artış gözlenir. Ayrışma ile, granüler ve fibriller bileşenlerin yeniden dağılımı gerçekleşir. Nükleollerin belirgin bir şekilde ayrılmasıyla, nükleolonema kaybolabilir ve granüler bileşende - sözde kapaklar veya kapaklar - koyu ve açık bölgeler oluşabilir. Bu yapısal değişiklikler, rRNA sentezinde, olgunlaşmasında ve nükleolar içi nakildeki bozulmaları yansıtır.

Ayrıca bkz. Ribonükleik asitler.

Kaynakça: Zavarzin A. A. ve Kharazova A. D. Genel sitolojinin temelleri, s. 183, D., 1982; Chentsov Yu S. General cytology, M., 1984; Chentsov Yu.S. ve Polyakov V. Yu., Hücre çekirdeğinin ultra yapısı, s. 50, M., 1974; I 1 1 e M. a. A. M'de D ve-puy-Go, fazlar arası çekirdeğin 3 boyutlu analizi, Biol. Cell, v. 45, p. 455, 1982; Busch H. a.

Bir hücrede çekirdekçik

Smetana K. The nükleolus, N. Y. - L., 1970; Hadjiolov A. A. The nucleolus and ribosome biogenesis, Vienna - N. Y., 1985, bibliogr.

Ya E. Khesin.

Hücre nükleolü

Çekirdek, hücrenin temel metabolik ve genetik işlevlerini sağlar. Hücrelerin çoğu bir çekirdek içerir, bazen çok çekirdekli hücreler vardır (bazı mantarlar, protozoa, algler, çizgili kas lifleri vb.). Çekirdeğinden yoksun kalan bir hücre hızla ölür. Bununla birlikte, olgun (farklılaşmış) durumdaki bazı hücreler çekirdeklerini kaybeder. Bu tür hücreler ya kısa bir süre yaşar ve yenileri ile değiştirilir (örneğin, eritrositler) ya da çok yakın hücrelerden gelen metabolitlerin akışı nedeniyle yaşamsal aktivitelerini sürdürürler - "ekmek kazanan" (örneğin, bitkilerdeki floem hücreleri). Çekirdek, şekil olarak küresel, oval, loblu, merceksi vb. Olabilir. Çekirdeklerin boyutu, şekli ve yapısı, hücrelerin işlevsel durumuna bağlı olarak değişir ve dış koşullardaki değişikliklere hızla yanıt verir. Çekirdek genellikle çevreleyen sitoplazmanın akımı ile hücrede pasif olarak hareket eder, ancak bazen bağımsız olarak hareket ederek amip tipinde hareketler yapabilir.

Çekirdek, en önemli düzenleyici merkez olan en büyük hücre organelidir. Kural olarak, bir hücrenin bir çekirdeği vardır, ancak iki çekirdekli ve çok çekirdekli hücreler vardır. Bazı organizmalarda çekirdekli hücreler bulunabilir. Bu tür nükleer olmayan hücreler, örneğin, memeli eritrositlerini, trombositleri, bitki elek tüplerinin hücrelerini ve diğer bazı hücre tiplerini içerir. Genellikle, gelişimin erken aşamalarında çekirdeklerini kaybeden oldukça özelleşmiş hücreler nükleer değildir.

Çekirdek, bir nükleol ve bazen birkaç nükleol içerir. Nükleol, fazlar arası hücrelerin çekirdeğinde bulunan kompakt bir yapıdır.

Nükleol, birkaç farklı kromozomun bitişik bölümlerinden oluşan bir yapıdır.

13. Çekirdeğin yapısı. Çekirdekçik yapısı ve işlevi.

Bu bölgeler, ribozomal RNA (rRNA) genlerini içeren büyük DNA halkalarıdır. Bu tür döngülere nükleolar düzenleyici denir.
Nükleol, ribozom oluşumunun merkezidir, çünkü burada rRNA'nın sentezi ve bu moleküllerin proteinlerle bağlantısı gerçekleştirilir, yani. ribozom alt birimlerinin oluşumu meydana gelir ve bu daha sonra ribozomların birleşiminin tamamlandığı sitoplazmaya girer.

ilk nükleoller 1774 yılında Fontana tarafından keşfedildi. Canlı hücrelerde, ışık kırılmaları nedeniyle dağınık kromatinin arka planına karşı öne çıkıyorlar. İkinci özellik, nükleollerin hücredeki en yoğun yapılar olduğu gerçeğiyle ilişkilidir. Nadir istisnalar dışında hemen hemen tüm ökaryotik hücrelerin çekirdeklerinde bulunurlar. Bu, bu bileşenin hücre çekirdeğindeki zorunlu varlığını gösterir.

Hücre döngüsünde, nükleolus tüm fazlar boyunca mevcuttur; fazda, mitoz sırasında kromozomlar sıkıştırıldıkça, kademeli olarak kaybolur ve meta ve anafazda yoktur, bir sonraki mitoza veya hücre ölümüne kadar devam etmek için telofazın ortasında yeniden ortaya çıkar.

Uzun süre nükleolusun fonksiyonel önemi anlaşılmadı. 1950'lere kadar araştırmacılar, nükleolus maddesinin nükleer fisyon sırasında kullanılan ve ortadan kaybolan bir tür rezerv olduğuna inanıyorlardı.

1930'larda, bir dizi araştırmacı (McClintock, Heitz, SG Navashin), nükleollerin görünümünün özel, nükleolar oluşturan kromozomlar üzerindeki belirli bölgelerle topografik olarak bağlantılı olduğunu gösterdi. Bu bölgelere nükleolar düzenleyiciler adı verildi ve nükleollerin kendileri, kromozomal aktivitenin yapısal bir ifadesi olarak sunuldu. Daha sonra 1940'larda nükleollerin RNA içerdiği tespit edildiğinde, RNA'nın asidik doğası nedeniyle bazik (alkali) boyalara afinite olan "bazofili" netleşti. Sitokimyasal ve biyokimyasal çalışmalara göre, nükleolusun ana bileşeni proteindir: kuru kütlenin% 70-80'ini oluşturur. Böylesine yüksek bir protein içeriği, nükleollerin yüksek yoğunluğunu belirler. Proteine \u200b\u200bek olarak, nükleolusta nükleik asitler bulundu: RNA (% 5-14) ve DNA (% 2-12).

Daha 1950'lerde, nükleollerin ince yapısını incelerken, özelliklerinde ribonükleoprotein yapısındaki sitoplazmik granüllere benzer şekilde bileşimlerinde granüller tanımlandı - ribozomlar. Nükleolus çalışmasındaki bir sonraki adım, "nükleolar düzenleyicinin" ribozomal RNA genlerinin bir deposu olduğu temel gerçeğinin keşfedilmesiydi.

Çekirdekçikte şunlar vardır:

fibriller merkezi- zayıf renkli bir bileşen (DNA kodlayan RNA),

fibriller bileşen,rRNA öncülerinin oluşumunun erken aşamalarının gerçekleştiği yer; ince (5 nm) ribonükleoprotein fibrillerinden ve transkripsiyonel olarak aktif DNA bölgelerinden oluşur;

taneli bileşen- 15 nm çapında ribozomal CE'lerin olgun öncülerini içerir.

Nükleolusun ana işlevleri, rRNA sentezi (rRNA transkripsiyonu ve işleme) ve CE ribozomlarının oluşumudur.

RRNA transkripsiyonu13, 14, 15, 21 ve 22 numaralı kromozomlarda oluşur. Karşılık gelen genleri içeren bu kromozomların DNA halkaları, hücre döngüsünün G1 fazındaki nükleolusun restorasyonunun bu yapı ile başlaması nedeniyle isimlendirilen bir nükleolar düzenleyici oluşturur.

Biyoloji 5,6,7,8,9,10,11 derece, KULLANIM, GIA

Yazdır

Çekirdekönemli bir yapısal ökaryotik hücre bileşeniiçeren dNA molekülleri - genetik bilgi. Yuvarlak veya oval şekle sahiptir. Çekirdek, kalıtsal bilgileri depolar, iletir ve uygular ve ayrıca protein sentezi sağlar. Hakkında daha ayrıntılı hücresel organizasyonbir hayvan veya bitki hücresinin çekirdeğinin bileşimi ve fonksiyonları aşağıdaki tabloda dikkate alınacaktır.

Çekirdek bileşeni

Gerçekleştirilen işlev

Nükleer kabuk... Gözenekli iki membranlı bir yapıya sahiptir.	Çekirdeği diğerlerinden ayırır organoidlerve sitoplazma. İle çekirdek etkileşimi sağlar sitoplazma.
Kromozomlar... Yalnızca ne zaman görülebilen yoğun, uzun veya ipliksi oluşumlar hücre bölünmesi.
Nucleoli... Küresel veya düzensiz.	Sentez sürecine katılın RNAdahil ribozomlar.
Nükleer su (karyoplazma). Çekirdek içinde yarı sıvı ortam.	Nükleol ve kromozom içeren bir madde.

Yapı ve işlevdeki farklılıklara rağmen, hepsi hücrenin bölümleri sürekli birbirleriyle etkileşime girerler, tek bir ana işlevle birleştirilirler - hücrenin hayati aktivitesini zamanında sağlar hücre bölünmesi ve içindeki doğru metabolizma.

Sadece ökaryotik hücrelerin bir çekirdeği vardır. Dahası, bazıları farklılaşma sürecinde (elek tüplerinin olgun bölümleri, eritrositler) onu kaybederler. Siliyerlerin iki çekirdeği vardır: makronükleus ve mikronükleus. Birkaç hücrenin birleştirilmesiyle oluşan çok çekirdekli hücreler vardır.

Ancak çoğu durumda her hücrede yalnızca bir çekirdek vardır.

Hücre çekirdeği, en büyük organelidir (bitki hücrelerinin merkezi vakuolleri hariç). Bilim adamları tarafından tanımlanan ilk hücre yapısıdır. Hücre çekirdekleri genellikle küresel veya ovaldir.

Çekirdek, tüm hücre aktivitesini düzenler. Bu içerir kromatitler - DNA moleküllerinin histon proteinleri ile ipliksi kompleksleri (bir özelliği, içlerinde çok sayıda amino asit lizin ve arginin içeriğidir).

Çekirdeğin DNA'sı, hücrenin ve organizmanın neredeyse tüm kalıtsal özellikleri ve özellikleri hakkında bilgi depolar. Hücre bölünmesi döneminde kromatitler spiralleşir, bu durumda ışık mikroskobu altında görülebilirler ve kromozomlar.

Bölünmeyen bir hücredeki kromatidler (fazlar arası dönemde) tamamen despiralize edilmez.

Kromozomların sıkıca sarılmış kısımlarına heterokromatin... Çekirdeğin kabuğuna daha yakın yerleştirilmiştir. Çekirdeğin merkezine yerleştirilir ökromatin - kromozomların daha despiralize edilmiş bir kısmı.

Üzerinde RNA sentezlenir, yani genetik bilginin okunması, gen ekspresyonu vardır.

DNA replikasyonu, hücre bölünmesinden önce gelen nükleer bölünmeden önce gelir. Böylece, yavru çekirdekler hazır DNA alır ve yavru hücreler hazır çekirdekler alır.

Çekirdeğin iç içeriği sitoplazmadan ayrılır nükleer zarfiki zardan (dış ve iç) oluşur.

Böylece hücre çekirdeği iki zar organeline aittir. Zarlar arasındaki boşluğa perinükleer denir.

Bazı yerlerde dış zar endoplazmik retikuluma (EPS) geçer.

EPS üzerinde ribozomlar bulunuyorsa buna kaba denir. Ribozomlar ayrıca dış nükleer membranda da karışabilir.

Birçok yerde dış ve iç zarlar birbiriyle birleşerek oluşur. nükleer gözenekler.

Sayıları sabit değildir (ortalama olarak binlerdedir) ve hücredeki biyosentez faaliyetine bağlıdır. Gözenekler aracılığıyla çekirdek ve sitoplazma, çeşitli molekülleri ve yapıları değiştirir. Gözenekler sadece delikler değildir, seçim taşımacılığı için karmaşıktırlar. Yapıları çeşitli proteinler, nükleoporinler tarafından belirlenir.

Çekirdekten mRNA, tRNA, ribozom alt birimleri molekülleri ortaya çıkar.

Gözeneklerden çekirdeğe çeşitli proteinler, nükleotidler, iyonlar vb. Girer.

Ribozom alt birimleri, rRNA'dan ve ribozomal proteinlerden çekirdekçik(birkaç tane olabilir).

Nükleolusun merkezi kısmı, yan yana bulunan özel kromozom bölümlerinden (nükleolar düzenleyiciler) oluşur. Nükleolar düzenleyiciler, rRNA'yı kodlayan genlerin çok sayıda kopyasını içerir. Hücre bölünmesinden önce nükleol kaybolur ve telofaz sırasında yeniden oluşur.

Hücre çekirdeğinin sıvı (jel benzeri) içeriğine nükleer su (karyoplazma, nükleoplazma).

Viskozitesi, hyaloplazmanın (sitoplazmanın sıvı içeriği) ile hemen hemen aynıdır, ancak asitliği daha yüksektir (sonuçta, çekirdekte büyük olan DNA ve RNA asittir). Proteinler, çeşitli RNA'lar, ribozomlar nükleer meyve suyunda yüzer.

Çekirdeğin yapısal elemanları, fazlar arası hücre döngüsünün yalnızca belirli bir döneminde açıkça ifade edilir. Hücre bölünmesi döneminde (mitoz veya mayoz döneminde), bazı yapısal elemanlar kaybolur, diğerleri önemli ölçüde dönüştürülür.

Fazlar arası çekirdeğin yapısal elemanlarının sınıflandırılması:

Kromatin;

Çekirdekçik;

Karyoplasm;

Cariolemma.

Kromatin, boyayı (kromozları), dolayısıyla adını iyi algılayan bir maddedir.

Kromatin, çekirdekte gevşek veya kompakt bir şekilde yerleştirilebilen 20-25 nm kalınlığında kromatin fibrillerden oluşur. Bu temelde, iki tür kromatin ayırt edilir:

Euchromatin - gevşek veya yoğunlaştırılmış kromatin, bazik boyalarla zayıf bir şekilde boyanmış;

Heterokromatin, aynı boyalarla iyi lekelenen kompakt veya yoğunlaştırılmış bir kromatindir.

Çekirdekte bölünmek üzere bir hücre hazırlanırken, kromatin fibriller spiralleştirilir ve kromatin kromozomlara dönüştürülür.

Kızı hücrelerin çekirdeklerinde bölündükten sonra, kromatin fibriller despiralize edilir ve kromozomlar tekrar kromatine dönüştürülür. Bu nedenle, kromatin ve kromozomlar aynı maddenin farklı fazlarıdır.

Kimyasal yapı açısından kromatin şunlardan oluşur:

Deoksiribonükleik asit (DNA)% 40;

Protein yaklaşık% 60;

Ribonükleik asit (RNA)% 1.

Nükleer proteinler aşağıdaki formlarda sunulur:

Alkali veya histon proteinleri% 80-85;

Asidik proteinler% 15-20.

Histon proteinleri DNA'ya bağlanır ve elektron mikroskobunda açıkça görülebilen kromatin fibrilleri olan deoksiribonükleoprotein (DNP) polimer zincirlerini oluşturur.

Bazı kromatin fibril bölgelerinde, çeşitli RNA'lar DNA'dan kopyalanır ve daha sonra hangi protein molekülleri sentezlenir. Çekirdekteki transkripsiyon işlemleri sadece serbest kromozomal fibriller üzerinde, yani ökromatinde gerçekleştirilir.

Yoğunlaştırılmış kromatinde, bu işlemler gerçekleştirilmez ve bu nedenle heterokromatin, inaktif bir kromatindir. Çekirdekteki ökromatin ve heterokromatin oranı, belirli bir hücrede sentetik işlemlerin aktivitesinin bir göstergesidir. DNA yeniden çoğaltma işlemleri, aynı zamanda, ara fazın S-periyodunda kromatin fibriller üzerinde gerçekleştirilir. Bu süreçler hem ökromatin hem de heterokromatinde meydana gelir, ancak heterokromatinde çok daha sonra ilerler.

Nükleolus, bazik boyaları kolaylıkla algılayan ve kromatin arasında yer alan küresel bir oluşumdur (çapı 1-5 um).

Bir çekirdek, 1 ila 4 veya hatta daha fazla nükleol içerebilir. Genç ve sıklıkla bölünen hücrelerde nükleollerin boyutu ve sayıları artar.

Çekirdekçik bağımsız bir yapı değildir. Bir ribozomal RNA molekülünü kodlayan genleri içeren nükleolar düzenleyiciler olan bazı kromozomların belirli bölgelerinde yalnızca ara fazda oluşur. Nükleolar analizör alanında, ribozomal RNA'nın DNA'sından transkripsiyon gerçekleştirilir.

Nükleolusta ribozomal RNA, protein ve ribozom alt birimlerinin oluşumu ile birleşir.

Mikroskobik nükleolde şunlar vardır:

Fibriler bileşen, nükleolusun orta kısmında lokalizedir ve bir ribonükleoprotein (RNP) ipliğidir;

Granüler bileşen - nükleolün periferik kısmında lokalizedir ve ribozom alt birimlerinin bir birikimidir.

Mitoz fazında, kromatin fibrillerinin spiralleşmesi ve kromozom oluşumu meydana geldiğinde, RNA transkripsiyonu ve ribozom alt birimlerinin sentezi işlemleri durur ve nükleol kaybolur.

Mitozun sonunda, yeni oluşan hücrelerin çekirdeklerinde kromozomların yoğunlaşması meydana gelir ve bir nükleol ortaya çıkar.

Karyoplazma (nükleoplazma) veya nükleer meyve suyu, su, proteinler ve protein kompleksleri (nükleoproteinler, glikoproteinler), amino asitler, nükleotitler, şekerlerden oluşur. Işık mikroskobu altında karyoplazma yapısal değildir, ancak elektron mikroskobu ile ribonükleoproteinlerden oluşan granüller (15 nm) belirlenir.

Karyoplazmik proteinler, karbonhidratları parçalayan ve ATP oluşturan glikoliz enzimleri de dahil olmak üzere esas olarak enzim proteinleridir.

Histon olmayan (asidik) proteinler, çekirdek içinde yapısal bir ağ oluşturur (nükleer protein matrisi), bu ağ, çekirdek zarfla birlikte, esas olarak belirli bir kromatin lokalizasyonunda bir iç düzenin oluşturulmasında yer alır.

Karyoplazmanın katılımı ile çekirdekteki metabolizma, çekirdek ve sitoplazma etkileşimi gerçekleştirilir.

Karolemma (nükleolemma) - nükleer zarf, çekirdeğin içeriğini sitoplazmadan (bariyer işlevi) ayırırken, aynı zamanda çekirdek ve sitoplazma arasında düzenlenmiş bir metabolizma sağlar. Nükleer membran, kromatinin fiksasyonunda yer alır.

Karyolemma, 25 ila 100 nm genişliğinde perinükleer boşlukla ayrılan dış ve iç nükleer membranlar olmak üzere iki bilipid zardan oluşur.

Karyolemma 80-90 nm çapında gözeneklere sahiptir. Gözenekler alanında, dış ve iç nükleer membranlar birbirine geçer ve perinükleer boşluk kapatılır.

Gözenek lümeni, özel bir yapısal oluşumla kapatılır - bir fibriler ve granüler bileşenden oluşan bir gözenek kompleksi. Tanecikli bileşen, gözeneğin kenarı boyunca üç sıra halinde yerleştirilmiş 25 nm çapında protein granülleri ile temsil edilir.

Fibriller her bir granülden ayrılır ve gözeneğin ortasında bulunan merkezi bir granülde birleşir. Gözenek kompleksi, geçirgenliğini düzenlemek için bir diyafram görevi görür. Gözenek boyutları belirli bir hücre tipi için sabittir, ancak gözenek sayısı hücre farklılaşması sırasında değişebilir. Spermin çekirdeklerinde nükleer gözenekler yoktur. Bağlı ribozomlar, dış nükleer membranda lokalize olabilir. Ek olarak, dış nükleer membran endoplazmik retikulumun tübüllerine doğru devam edebilir.

Heterokromatin - hücre döngüsü sırasında yoğunlaşmış (kompakt) durumda olan kromatin alanları. Heterokromatik DNA'nın bir özelliği, son derece düşük kopyalanabilirliğidir. HETEROKROMATİN

(hetero ... ve kromatinden), tüm hücre döngüsü boyunca yoğunlaşmış (yoğun şekilde paketlenmiş) durumda olan kromatin alanları. Nükleer boyalarla yoğun şekilde boyanırlar ve fazlar arası sırasında bile ışık mikroskobu altında açıkça görülebilirler.

Heterokromatik. Kural olarak, kromozom bölgeleri ökromatinden daha sonra kopyalanır ve kopyalanmaz, yani genetik olarak çok inerttirler. Aktif dokuların ve embriyonik hücrelerin çekirdekleri çoğunlukla zayıftır G. İsteğe bağlı ve kurucu (yapısal) arasında ayrım yapın G. İsteğe bağlı G., yalnızca homolog kromozomlardan birinde mevcuttur. Bu türden bir G. örneği, dişi memelilerde geri dönüşü olmayan yoğunlaşması nedeniyle erken embriyojenez sırasında etkisiz hale getirilen ikinci X kromozomudur.

Yapısal G. her iki homolog kromozomda, lokalize preimlerde bulunur. kromozomun açıkta kalan alanlarında - sentromerde, telomerde, nükleolar düzenleyicide (fazlar arası sırasında nükleer zarftan çok uzak değildir), genlerde tükenir, uydu DNA'sında zenginleşir ve bitişik genleri etkisiz hale getirebilir (örn.

n. pozisyon etkisi). Bu tip G. hem bir tür içinde hem de yakından ilişkili türler içinde çok değişkendir. Kromozom sinapsini, indüklenen kırılmaların sıklığını ve rekombinasyonu etkileyebilir. Yapısal G'nin bölümleri, kardeş kromatitlerin yapışması (yapışması) ile karakterize edilir.

EUCHROMATIN

(Yunanca eu - iyi, tamamen ve kromatinden), sakin bir çekirdekte (fazlar arası) despiralize edilmiş bir durumu koruyan ve hücre bölünmesi sırasında (fazda) spiralleşen kromozom bölgeleri; çoğu geni içerir ve potansiyel olarak transkripsiyon yapabilir.

E., metilatlı bazların ve tekrarlayan DNA dizilerinin bloklarının, çok sayıda histon olmayan proteinlerin ve asetillenmiş histon moleküllerinin daha düşük bir içeriğinde heterokromatinden farklıdır; özellikle E. aktivitesi için önemli olduğuna inanılan ve enzimler için potansiyel olarak daha erişilebilir olduğuna inanılan kromozomal materyalin daha az yoğun paketlenmesi. transkripsiyon sağlamak.

E., gen aktivitesini düzenlemenin yollarından biri olan fakültatif heterokromatin - inaktive edilmiş özelliklerini edinebilir.

Yayın tarihi: 2015-02-18; Oku: 229 | Sayfa telif hakkı ihlali

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018. (0.002 s) ...

Hücre çekirdeğinin yapısı ve işlevi.

Çekirdek, ökaryotik bir hücrenin vazgeçilmez bir parçasıdır. Çekirdeğin temel işlevi, genetik materyali DNA şeklinde depolamak ve hücre bölünmesi sırasında onu yavru hücrelere aktarmaktır. Ayrıca çekirdek, protein sentezini kontrol eder, hücrenin yaşamının tüm süreçlerini kontrol eder.

(bir bitki hücresinde çekirdek 1831'de R. Brown tarafından, bir hayvanda - 1838'de T. Schwann tarafından)

Çoğu hücre, genellikle yuvarlak şekilli, daha az sıklıkla düzensiz şekle sahip bir çekirdeğe sahiptir.

Çekirdeğin boyutu 1 mikron (bazı protozoalarda) ile 1 mm (balık ve amfibi yumurtalarında) arasında değişir.

İki çekirdekli hücreler (karaciğer hücreleri, siliatlar) ve çok çekirdekli hücreler (çizgili kas liflerinin hücrelerinde ve ayrıca bir dizi mantar ve yosun türünün hücrelerinde) vardır.

Bazı hücreler (eritrositler) nükleer değildir, bu nadir görülen bir fenomendir, ikincildir.

Çekirdek şunları içerir:

1) nükleer zarf;

2) karyoplazma;

3) çekirdekçik;

4) kromatin veya kromozomlar.

Kromatin bölünmeyen çekirdekte, mitotik çekirdekteki kromozomlarda bulunur.

Çekirdeğin kabuğu iki zardan (dış ve iç) oluşur. Dış nükleer membran, EPS'nin membran kanallarına bağlanır. Üzerinde ribozomlar bulunur.

Çekirdeğin zarlarında (3000-4000) gözenekler vardır. Nükleer gözenekler yoluyla, çekirdek ve sitoplazma arasında çeşitli maddeler değiştirilir.

Karyoplazma (nükleoplazma), çekirdeğin yapıları (kromatin ve nükleoli) arasındaki boşluğu dolduran jöle benzeri bir çözümdür.

İyonlar, nükleotidler, enzimler içerir.

Genellikle küresel olan (bir veya daha fazla) nükleol, bir zarla çevrili değildir, fibriler protein lifleri ve RNA içerir.

Nükleoller kalıcı oluşumlar değildir; hücre bölünmesinin başlangıcında kaybolurlar ve tamamlandıktan sonra restore edilirler. Nükleoller yalnızca bölünmeyen hücrelerde bulunur.

Nükleolide ribozomlar oluşur ve nükleer proteinler sentezlenir. Nükleollerin kendileri, kromozomların ikincil daralmaları (nükleolar düzenleyiciler) alanlarında oluşturulur. İnsanlarda nükleolar düzenleyiciler, 13, 14, 15, 21 ve 22 numaralı kromozomlarda bulunur.

Önceki12345678910111213141516Sonraki

DAHA FAZLA GÖR:

Hücre çekirdeğinin yapısında aşağıdaki anahtar yapılar ayırt edilir:

dış ve iç zardan oluşan nükleer zarf,
nükleer matris - hücre çekirdeğinde bulunan her şey,
karyoplazma (nükleer meyve suyu) - bileşimde hyaloplazmaya benzer sıvı içerikler,
çekirdekçik
kromatin.

Yukarıdakilere ek olarak, çekirdek çeşitli maddeler, ribozom alt birimleri, RNA içerir.

Hücre çekirdeğinin dış zarının yapısı endoplazmik retikuluma benzer.

Çoğu zaman, dış zar basitçe EPS'ye geçer (ikincisi, olduğu gibi, ondan dallanır, büyümesidir).

Dışarıda ribozomlar çekirdek üzerinde bulunur.

İç membran laminat astar olduğundan daha dayanıklıdır.

Destekleyici işleve ek olarak, bu nükleer astara kromatin eklenir.

İki nükleer membran arasındaki boşluğa perinükleer denir.

Hücre çekirdeğinin kromatini, kromatin liflerinden oluşur. Her bir kromatin ipliği, spiralleşmeyle ondan oluşan bir kromozoma karşılık gelir.

Kromozom ne kadar çok bükülürse (bir kromatin ipliğine dönüşür), üzerindeki sentez işlemlerine o kadar çok dahil olur.

Bir ve aynı kromozom bazı bölgelerde spiralleştirilebilir, bazılarında ise despiralize edilebilir.

Hücre çekirdeğinin her bir kromatin filamanı, yapısal olarak, diğer şeylerin yanı sıra, kromatini bükme ve çözme işlevini yerine getiren bir DNA ve çeşitli proteinler kompleksidir.

Hücre çekirdeği bir veya daha fazla içerebilir nükleol... Nükleoller, ribozom alt birimlerinin sonradan oluşturulduğu ribonükleoproteinlerden oluşur.

Bu, rRNA'nın (ribozomal RNA) sentezlendiği yerdir.

ÇEKİRDEK (çekirdekçik) - ışığı güçlü bir şekilde kıran optik olarak yoğun bir gövde olan hücre çekirdeğinin ayrılmaz bir parçası. Modern sitolojide (bkz.) Nükleol, 5S-RNA hariç tüm ribozomal RNA'nın (rRNA) sentez ve birikim yeri olarak kabul edilir (bkz. Ribozomlar).

Nükleolus ilk olarak 1838-1839'da bitki hücrelerinde M. Schleiden ve hayvan hücrelerinde T. Schwann tarafından tanımlanmıştır.

Nükleolus düzenleyicileri, kodlamayan iki rRNA bölgesi ile ayrılmış 5,8S-RNA, 28S-RNA ve 18S-rRNA genleri dahil olmak üzere kopyalanmış DNA sekanslarının tekrar eden bloklarından oluşur. Kopyalanmış DNA dizileri, kopyalanmamış dizilerle (ayırıcılar) değişmektedir. RRNA sentezi veya transkripsiyonu (bakınız), özel bir enzim olan RNA polimeraz I tarafından gerçekleştirilir. Başlangıçta dev 45S-RNA molekülleri sentezlenir; bu moleküllerin özel enzimler yardımıyla olgunlaşması (işlenmesi) sırasında her üç tip rRNA oluşur; bu süreç birkaç aşamada gerçekleşir. 45S-RNA'nın aşırı, rRNA olmayan bölgeleri çekirdekte bozulur ve olgun rRNA'lar sitoplazmaya taşınır; burada 5,8S-rRNA ve 28S-rRNA molekülleri, nükleolün dışındaki çekirdekte sentezlenen 5S-rRNA molekülü ve ek proteinler büyük bir birim oluşturur. ribozomlar ve 18S-rRNA molekülü, küçük alt biriminin bir parçasıdır. Modern kavramlara göre, pR NA ve bunların işlemenin tüm aşamalarında öncüleri, çekirdekte proteinler - ribonükleoproteinler ile kompleksler biçiminde bulunur. Proteinlerin 45S-RNA molekülüne bağlanması sentezlenirken gerçekleşir, böylece sentez tamamlandığında molekül zaten bir ribonükleoprotein olur.

Böylece çekirdekçik dinamik, sürekli yenilenen bir yapıdır. Bu, rRNA'ların sentezlendiği ve olgunlaştığı ve buradan sitoplazmaya taşındıkları hücre çekirdeği bölgesidir.

Kaynakça: Zavarzin A.A. ve Kharazova A.D. Genel sitolojinin temelleri, s. 183, D., 1982; Chentsov Yu S. General cytology, M., 1984; Yu S. Chentsov ve V. Yu Polyakov, Hücre çekirdeğinin ultra yapısı, s. 50, M., 1974; In o u t e i 1 1 e M. a. D ve-puy-Go, fazlar arası çekirdeğin A.M. 3 boyutlu analizi, Biol. Cell, v. 45, p. 455, 1982; Busch H. a. Smetana K. The nükleolus, N. Y. - L., 1970; Hadjiolov A. A. The nucleolus and ribosome biogenesis, Vienna - N. Y., 1985, bibliogr.

Işık mikroskobu ile fazlar arası hücrenin çekirdeği tespit etmesi en kolay çekirdekçik... Morfolojisinin birçok detayı iyi çalışılmış, ancak hücredeki işlevleri ve rolü 60'lara kadar bilinmemiştir.Nükleolusun boyutu sadece aynı organizmanın farklı hücrelerinde değil, aynı zamanda bir hücrede de değişebilir.
Büyük miktarda protein üreten bir bitki hücresinde, nükleolus tüm çekirdeğin hacminin dörtte birini oluşturabilir. Dinlenme hücrelerinde nükleol çok küçüktür. Nükleollerin boyutu ve sayısı, hücre döngüsünün fazına bağlı olarak değişir. Hücre bölünmesinin başlangıcında, nükleollerin boyutu küçülür, sonra tamamen kaybolur, bölünmenin sonunda ortaya çıkar ve çekirdekte birkaç nükleol gözlenir.
Hücre bölünmesinden sonra nükleollerin sayısı bire düşer ve boyutu artar. Nükleolusun işlevleri, trityum etiketli üridinin kullanıldığı izleme yöntemi kullanılarak ortaya çıkarıldı. Üridin RNA'nın bir parçası olan urasilin bir öncüsüdür.
Etiketleme süresinden geçen çeşitli zamanlarda, hücre içerikleri parçalandı ve nükleoller izole edildi. Deneyler, nükleolün ribozom oluşumunun merkezi olduğunu göstermiştir. Nükleolusta, ribozomal RNA genleri - nükleolar düzenleyiciler içeren kromozomlarda büyük DNA döngüleri tanımlandı. Her türün hücrelerinde, bu tür genleri içeren en az iki kromozom vardır. Bu genler, birkaç özdeş kopyadan oluşan komplekslerde bulunur - kümeler.
İnsan hücreleri, haploid genom başına ribozomal RNA geninin yaklaşık 200 kopyasını içerir ve bunlar, nükleolar düzenleyicilerin diploid kromozom setinde sırasıyla beş kromozom üzerinde kümeler halinde dağıtılır.
Tandem tekrarlar, ribozomal genlerle birlikte okunmayan özel bir DNA parçasıyla ayrılır. R-RNA sentezini kontrol eden çok sayıda gen, bir ökaryotik hücrenin kısa sürede çok sayıda protein molekülünü sentezlemesi gerektiğinden ve bu nedenle, nesil başına yaklaşık 10 milyon olan çok sayıda ribozoma sahip olması gerektiğinden kaynaklanmaktadır.

Elektron mikroskobu, nükleolde membran olmadığını gösterdi. Çekirdeğin içinde oldukça organize bir yapıdır. Üç ayrı bölge içerir: zayıf renkli bir bileşen, granüler bir bileşen ve bir fibril bileşen. Bu alanlar doğrudan nükleolusun işlevleriyle ilgilidir. Açık renkli bileşen, kromozomun nükleolar düzenleyici bölgesinden DNA içerir. Fibriller bileşen, transkripsiyon işlemi sırasında nükleolar düzenleyicilerin DNA'sından okunan RNA molekülleri olan 5 nm çapında birçok fibrilden oluşur (RNA transkriptleri). Nükleolusun granüler bileşeni, ribozomal partiküllerin öncüleri olan 15 nm çapında partiküller içerir. Radyoaktif etiketleme, etiketleme süresinden ribozom alt birimlerinin oluşumuna kadar 30 dakika geçtiğini ve ardından bu alt birimlerin çekirdekten ayrıldığını gösterdi. İşlevsel olarak olgun ribozomların birleşmesi, hücrenin sitoplazmasında meydana gelir.

Çekirdekçik - Ökaryotik organizmaların hemen hemen tüm canlı hücrelerinde bulunan küresel bir oluşum (çapı 1-5 mikron). Çekirdekte, bir veya daha fazla genellikle yuvarlak cisimler görülebilir, ışığı güçlü bir şekilde kırar - bu nükleol veya nükleol (nükleol). Nükleol, ana boyaları iyi algılar ve kromatin arasında yer alır. Nükleolusun bazofili, nükleollerin RNA bakımından zengin olmasıyla belirlenir. Çekirdeğin en yoğun yapısı olan nükleolus, ara fazda RNA sentezinin en yüksek konsantrasyonuna ve aktivitesine sahip lokuslarından biri olan kromozomun bir türevidir. Nükleollerin oluşumu ve sayıları, çoğunlukla ikincil daralma bölgelerinde bulunan nükleolar düzenleyiciler olan kromozomların belirli bölgelerinin aktivitesi ve sayısı ile ilişkilidir; bağımsız bir yapı veya organel değildir. İnsanlarda bu tür alanlar 13., 14., 15., 21. ve 22. kromozom çiftlerindedir.

Nükleolinin işlevi, rRNA'nın sentezi ve ribozom alt birimlerinin oluşumudur.

Nükleol, yapısı itibariyle heterojendir: bir ışık mikroskobunda ince lifli organizasyonunu görebilirsiniz. Bir elektron mikroskobu iki ana bileşeni tanımlar: taneli ve fibriller. Granüllerin çapı yaklaşık 15-20 nm, fibrillerin kalınlığı 6-8 nm'dir. Granüller, olgunlaşan ribozom alt birimleridir.

Granül bileşen nükleolusun periferik kısmında lokalizedir ve ribozom alt birimlerinin bir birikimidir.

Fibriller bileşeni nükleolusun orta kısmında lokalizedir ve ribozom öncüllerinin bir ribonükleoprotein ipliğidir.

Nükleollerin ince yapısı, RNA sentezinin aktivitesine bağlıdır: yüksek düzeyde rRNA sentezinde, nükleolusta çok sayıda granül tespit edilir, sentez durduğunda granül sayısı azalır, nükleoller bazofilik yapıdaki yoğun fibriler gövdelere dönüşür.

Nükleollerin sitoplazmik proteinlerin sentezine katılımının şeması aşağıdaki gibi temsil edilebilir:

Resim? - EKARYOT HÜCRELERİNDEKİ RİBOZOMLARIN SENTEZ ŞEMASI

Ökaryotik hücrelerde ribozom sentezi şeması.
1. RNA polimeraz II ile ribozomal proteinlerin mRNA sentezi. 2. mRNA'nın çekirdekten dışa aktarılması. 3. mRNA'nın ribozom tarafından tanınması ve 4. ribozomal proteinlerin sentezi. 5. rRNA öncüsünün (45S - öncül) RNA polimeraz I tarafından sentezi. 6. 5S rRNA RNA polimeraz III sentezi. 7. 45S öncüsü, sitoplazmadan ithal edilen ribozomal proteinler ve ayrıca ribozomal alt birimlerin olgunlaşmasında rol oynayan özel nükleolar proteinler ve RNA da dahil olmak üzere büyük bir ribonükleoprotein partikülünün montajı. 8. 5S rRNA'nın eklenmesi, öncünün kesilmesi ve küçük ribozomal alt birimin ayrılması. 9. Büyük bir alt birimin olgunlaşması, nükleolar proteinlerin ve RNA'nın salınması. 10. Ribozomal alt birimlerin çekirdekten çıkışı. 11. Onları yayına dahil etmek.

Nükleolusun mikrografları (elektron mikroskobuna göre)

Resim? - Çekirdek ile çekirdeğin elektron mikrografı

1- Fibriller bileşeni; 2- taneli bileşen; 3- perinükleolar heterokromatin; 4-karyoplazma; 5- nükleer membran.

Resim? - Submandibuler bezin hücrelerinin sitoplazmasında ve nükleollerinde RNA.

Brachet boyama, X400

1 – sitoplazma; 2 – nükleoli. Bu yapıların her ikisi de RNA açısından zengindir (esas olarak rRNA'sız veya ribozomların bir parçası olarak) ve bu nedenle Brachet'e göre boyandıklarında kırmızıya boyanırlar.