Ydin

esittely

Solu- tai ydinosa on solun suurin organelli ja se sijaitsee eukaryoottisolujen sytoplasmassa. Pyöristetty soluydin, jota rajoittaa kaksoismembraani (ydinkuori), sisältää geenitiedot pakattuina kromatiiniin, deoksiribonukleiinihappoon (DNA). Geneettisen tiedon varastona solutummalla on keskeinen merkitys perinnöllisyydelle.

Soluytimen toiminta

Kaikilla ihmisen soluilla, paitsi punasoluilla, on ydin, jossa DNA on kromosomien muodossa. Soluydin säätelee ja ohjaa kaikkia solussa tapahtuvia prosesseja. Esimerkiksi ohjeet proteiinien synteesille, geneettisen tiedon siirtämiselle, solujen jakautumiselle ja erilaisille aineenvaihduntaprosesseille.

Geneettisen tiedon tallentamisen lisäksireplikointi) DNA: ta ja ribonukleiinihappojen (RNA) synteesiä transkriptoimalla DNA (transkriptio), samoin kuin tämän RNA: n modifiointi (käsittely) solun ytimen tärkeimpiin toimintoihin.

Solutummassa olevan DNA: n lisäksi ihmisillä on mitokondrioissa myös mitokondriaalista DNA: ta, jonka replikaatio on täysin riippumaton ytimestä. Tiedot monista proteiineista, jotka ovat välttämättömiä hengitysketjulle, tallennetaan tähän.

Lisätietoja tästä aiheesta: Soluhengitys ihmisillä

Kuva solun ytimestä

1. Soluydin -
   tuma
2. Ulkoinen ydinkalvo
   (Ydinkuori)
   Nucleolemma
3. Sisäinen ydinkalvo
4. Ydinasemat
   nucleolus
5. Ydinplasma
   Nucleoplasm
6. DNA-säie
7. Ydinhuokos
8. kromosomit
9. solu
   Celulla
   A - ydin
   B - solu

Löydät yleiskuvan kaikista Dr-Gumpert-kuvista kohdasta: lääketieteelliset kuvat

Mikä on ydinaine?

Ydinaine on ytimeen koodattu geneettinen informaatio. Tätä kutsutaan myös DNA: ksi (deoksiribonukleiinihappo). DNA- tai RNA-molekyyli koostuu puolestaan ​​emäksisistä kemiallisista rakennuspalikoista, nukleotideistä, ja se koostuu sokerista (deoksiribroosi DNA: lle tai riboosi RNA: lle), happamasta fosfaattijäännöksestä ja emäksestä. Emäksiä kutsutaan adeniiniksi, sytosiiniksi, guaniiniksi tai tymiiniksi (tai RNA: n tapauksessa urasiiliksi). DNA on ainutlaatuinen johtuen neljän emäksen kiinteästä sekvenssistä, joka eroaa jokaisella henkilöllä.

DNA ei ole vapaan juosteen muodossa, vaan se on kääritty erityisten proteiinien (histonien) ympärille, joita kutsutaan yhdessä kromatiiniksi.Jos tätä kromatiinia puristetaan edelleen, kromosomit lopulta muodostuvat, jotka ovat näkyviä mikroskoopin alla mitoosin metafaasissa. Tangonmuotoiset kudokset ovat siis geneettisen informaation kantajia ja osallistuvat ytimen jakamiseen. Normaalissa ihmisen kehosolussa on 46 kromosomia, jotka on järjestetty pareittain (kaksois- tai diploidinen kromosomisarja). 23 kromosomia tulee äidiltä ja 23 kromosomia isältä.

Lisätietoja DNA-

Lisäksi ydin sisältää ytimen, joka on erityisen havaittavissa tiivistyneenä vyöhykkeenä. Se koostuu ribosomaalisesta RNA: sta (rRNA).

Lue lisää aiheesta ribosomit

Mikä on nieluplasma?

Karyoplasma tunnetaan myös nimellä ydinplasma tai nukleoplasma. Se kuvaa ydinkalvon sisällä olevia rakenteita. Sitä vastoin on myös sytoplasma, jota rajaa ulkoinen solukalvo (plasmalemmi).

Lue myös: Soluplasma ihmiskehossa

Nämä kaksi huonetta koostuvat pääosin vedestä ja erilaisista lisäaineista. Tärkeä ero karyoplasman ja sytoplasman välillä ovat elektrolyyttien, kuten Cl- (kloridin) ja Na + (natrium), eri pitoisuudet. Tämä karyoplasman erityinen ympäristö edustaa optimaalista ympäristöä replikaation ja transkription prosesseille. Kromatiini, joka sisältää geneettisen materiaalin, ja nukleoli ovat myös varastoituna karyoplasmiin.

Ytimen koko

Eukaryoottisoluilla on yleensä pyöreä muoto ja halkaisija 5-16 um. Näkyvä ydinosa näkyy selvästi valomikroskoopissa ja sen halkaisija on 2–6 µm. Yleensä solutumman ulkonäkö ja koko riippuvat suuresti solutyypistä ja lajeista.

Soluytimen kaksoiskalvo

Soluydin erotetaan sytoplasmasta kaksoismembraanilla. Tätä kaksoiskalvoa kutsutaan ydinverhoksi ja se koostuu sisemmästä ja ulommasta ydinmembraanista, joiden perinukleaarinen tila on välillä. Molemmat membraanit on kytketty toisiinsa huokosten avulla ja muodostavat siten fysiologisen yksikön (katso seuraava kappale).

Kaksoiskalvot koostuvat yleensä lipidikaksokerroksesta, johon upotetaan erilaisia ​​proteiineja.Näitä proteiineja voidaan modifioida erilaisilla sokerijäännöksillä ja mahdollistaa ydinkalvon spesifiset biologiset toiminnot.

Kuten kaikki kaksoiskalvot, myös ydinkuoressa on vettä rakastava (hydrofiiliset) sekä vettä välttävä (hydrofobinen) Annos ja on siten rasvassa ja vesiliukoinen (amfifiilisiä). Vesipitoisissa liuoksissa kaksoiskalvon polaariset lipidit muodostavat aggregaatteja ja ne on järjestetty siten, että hydrofiilinen osa on veden suuntaan, kun taas kaksoiskerroksen hydrofobiset osat ovat kiinnittyneet toisiinsa. Tämä erityinen rakenne luo olosuhteet kaksoiskalvon selektiiviselle läpäisevyydelle, mikä tarkoittaa, että solukalvot ovat vain tiettyjen aineiden läpäiseviä.

Säännellyn aineidenvaihdon lisäksi ydinvaippa myös rajoittaa (osastointi) ja muodostaa fysiologisen esteen siten, että vain tietyt aineet pääsevät solutumpaan ja siitä pois.

Lue lisää aiheesta: Solukalvo

Mihin ydinhuokosia tarvitaan?

Kalvon huokoset ovat monimutkaisia ​​kanavia, joiden halkaisija on 60 - 100 nm ja jotka muodostavat fysiologisen esteen ytimen ja sytoplasman välille. Niitä tarvitaan tiettyjen molekyylien kuljettamiseen solun ytimeen tai sieltä.

Nämä molekyylit sisältävät esimerkiksi mRNA: n, jolla on suuri merkitys replikaatiossa ja myöhemmässä translaatiossa. DNA kopioidaan ensin solun ytimeen siten, että mRNA luodaan. Tämä kopio geneettisestä materiaalista poistuu solun ytimestä ydinhuokosen läpi ja saavuttaa ribosomit, missä translaatio tapahtuu.

Soluytimen toiminnot

Solun ytimessä tapahtuu kaksi perustason biologista prosessia: toisaalta DNA: n replikaatio ja toisaalta transkriptio, ts. DNA: n transkriptio RNA: ksi.

Solujen jakautumisen (mitoosin) aikana DNA kaksinkertaistuu (replikaatio). Vasta kun koko geneettinen tieto on kaksinkertaistettu, solut voivat jakaa ja muodostaa siten kasvun ja solujen uusimisen perustan.

Transkription aikana yhtä DNA: n kahdesta juosteesta käytetään templaattina ja muunnetaan komplementaariseksi RNA-sekvenssiksi. Useat transkriptiotekijät määrittävät, mitkä geenit transkriptoidaan. Saatua RNA: ta modifioidaan monissa lisävaiheissa. Vakaaa lopputuotetta, joka voidaan viedä sytoplasmaan ja lopulta transloida proteiinien rakennuspalikoiksi, kutsutaan lähetti-RNA: ksi (mRNA).

Lisätietoja tästä: Soluytimen tehtävät

Mitä tapahtuu, kun solutuuma jakautuu?

Solun ytimen jakautumisen ymmärretään olevan solun ytimen jakautuminen, joka voi tapahtua kahdella eri tavalla. Kaksi tyyppiä, mitoosi ja meioosi, eroavat toisistaan ​​prosessissaan ja myös toiminnassaan. Tapahtuneen ytimen jakautumisen tyypistä riippuen saadaan erilaisia ​​tytärsoluja.

Kun mitoosi on päättynyt, sinulla on kaksi tytärsolua, jotka ovat identtisiä emosolun kanssa ja joilla on myös diploidinen joukko kromosomeja. Tämäntyyppinen solutuumajako on vallitseva ihmisen organismissa. Niiden tehtävä on kaikkien solujen, kuten ihosolujen tai limakalvosolujen, uudistuminen. Mitoosi tapahtuu useassa vaiheessa, mutta kromosomeja on vain yksi todellinen jako.

Toisin kuin tämä, meioosi koostuu yhteensä kahdesta ydinjaosta. Täydellisen meioosin tuloksena on neljä solua, jotka sisältävät haploidisen joukon kromosomeja. Nämä itusolut ovat välttämättömiä seksuaaliseen lisääntymiseen, ja siksi niitä löytyy vain sukupuolielimistä.

Naisilla munasolut ovat läsnä munasarjoissa syntymän jälkeen. Urospuolisissa organismeissa sperma tuotetaan kiveksissä ja on valmis hedelmöitykseen.
Jos olet kiinnostunut tästä aiheesta lisää, lue seuraava artikkeli alla: Meioosi - yksinkertaisesti selitetty!

Kun munasolu ja sperma sulautuvat hedelmöityksen aikana, kaksi haploidista sarjaa kromosomeja muodostavat solun yhdessä diploidisarjalla.

Lue lisää aiheesta: Soluytimen jakautuminen

Mikä on solun ytimen siirto?

Ytimensiirto (synonyymi: ytimensiirto) on ytimen tuominen munasoluun, jossa ei ole ydintä. Tämä valmistettiin keinotekoisesti etukäteen, esimerkiksi käyttämällä UV-säteilyä. Nyt nukleoitu munasolu voidaan sitten insertoida seksuaalisesti kypsään yksilöön ja kuljettaa sen ajan. Tällä tavalla aiemmin nukleoitu solu vastaanottaa geneettistä tietoa ja muuttuu sen seurauksena.

Tämä menetelmä edustaa erään tyyppistä aseksuaalista lannoitusta, ja sitä käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1968. On olemassa terapeuttisia lähestymistapoja, joiden tarkoituksena on tuottaa kantasoluista erityisiä kudoksia, joita voidaan käyttää elinsiirtoihin. Lisäksi kloonaukseen voidaan käyttää somaattisten solujen ydinsiirtoa. Eettisistä syistä tämä on sallittu vain eläimille, vaikka se on myös kiistanalainen, koska monet eläimet kuolevat tämän prosessin aikana tai syntyvät sairaina. Tunnetuin esimerkki on kloonattu lammas Dolly. Tämä kloonattu lammas oli geneettisesti identtinen äitinsä kanssa.

Hermosolun ydin

Hermosolut (hermosolut) ovat terminaalisesti erilaistuneita soluja. Toisin kuin muut solut, ne eivät voi enää jakaa. Neuroneilla on kuitenkin kyky uudistua ja tehtävien toistaminen ("aivoharjoittelu") lisää aivojen plastisuutta.

Soluydin istuu hermosolun solurungossa (somassa). Ydinvaippa sisältää myeliinia, ainetta, jota esiintyy spesifisesti hermostoon ja jonka proteiinipitoisuus on vain pienempi kuin muissa kaksoiskalvoissa.

Tietojen vastaanotto ja siirto sähköimpulssien (toimintapotentiaalien) muodossa on neuronien tärkein tehtävä. Neurotransmitterit ovat kemiallisia sanansaattajia, joiden avulla hermosolut voivat olla yhteydessä toisiinsa. Neuronin ohjauskeskuksena solutuuma säätelee ensisijaisesti erilaisten lähettiaineiden tuotantoa ja vastaavien reseptoreiden ilmentymistä.

Sitomalla välittäjäaine sopivaan reseptoriin, vastaava vaikutus siirtyy hermosoluun. On ratkaisevan tärkeää, että ei ole lähetinkohtaisia ​​vaikutuksia, vaan vain reseptorikohtaisia ​​vaikutuksia. Tämä tarkoittaa, että lähettiaineen vaikutus riippuu reseptorista.