Ydin

esittely

Ydin tai ydin on solun suurin organelli ja sijaitsee eukaryoottisten solujen sytoplasmassa. Pyöristetty solutuma, jota ympäröi kaksoiskalvo (ydinkuori), sisältää geneettisen informaation, joka on pakattu kromatiiniin, deoksiribonukleiinihappoon (DNA). Geneettisen tiedon varastona solun ydin on keskeinen merkitys perinnöllisyyden kannalta.

Solun ytimen toiminta

Kaikilla ihmissoluilla punasoluja lukuun ottamatta on ydin, jossa DNA on kromosomien muodossa. Solutuma säätelee ja ohjaa kaikkia solussa tapahtuvia prosesseja. Esimerkiksi ohjeet proteiinien synteesistä, geneettisen tiedon siirtämisestä, solujen jakautumisesta ja erilaisista metabolisista prosesseista.

Geneettisen tiedon tallentamisen lisäksi kaksinkertaistaminen (Replikointi) DNA: ta ja ribonukleiinihappojen (RNA) synteesiä DNA: n (transkriptio), samoin kuin tämän RNA: n muokkaus (käsittely) solun ytimen tärkeimpiin tehtäviin.

Solutumassa olevan DNA: n lisäksi ihmisillä on myös mitokondrioiden DNA mitokondrioissa, joiden replikaatio on täysin riippumaton ytimestä. Tiedot monista proteiineista, jotka ovat välttämättömiä hengitysketjulle, tallennetaan tähän.

Lue lisää aiheesta: Soluhengitys ihmisillä

Kuva solun ytimestä

1. Ydin -
   Ydin
2. Ulompi ydinkalvo
   (Ydinvoima)
   Nucleolemma
3. Sisäinen ydinkalvo
4. Ydinsolut
   Nucleolus
5. Ydinplasma
   Nukleoplasma
6. DNA-lanka
7. Ydinhuokoset
8. Kromosomit
9. solu
   Celulla
   A - ydin
   B-solu

Löydät yleiskuvan kaikista Dr-Gumpertin kuvista alla: lääketieteelliset kuvat

Mikä on ydinainetta?

Ydinaine on ytimessä koodattu geneettinen tieto. Tämä tunnetaan myös nimellä DNA (deoksiribonukleiinihappo). DNA- tai RNA-molekyyli koostuu puolestaan ​​emäksisistä kemiallisista rakennuspalikoista, nukleotideista, ja se koostuu sokerista (deoksiriboosi DNA: lle tai riboosi RNA: lle), happamasta fosfaattitähteestä ja emäksestä. Emäksiä kutsutaan adeniiniksi, sytosiiniksi, guaniiniksi tai tymiiniksi (tai urasiiliksi RNA: n tapauksessa) .DNA on ainutlaatuinen neljän emäksen kiinteän sekvenssin takia, joka eroaa jokaisella henkilöllä.

DNA ei ole vapaan juosteen muodossa, vaan se on kääritty erityisten proteiinien (histonien) ympärille, jotka tunnetaan yhdessä nimellä kromatiini.Jos tätä kromatiinia puristetaan edelleen, muodostuvat lopulta kromosomit, jotka ovat näkyvissä mikroskoopin alla. mitoosin metafaasi. Tangonmuotoiset solut ovat siten geneettisen tiedon kantajia ja osallistuvat ytimen jakautumiseen. Normaalissa ihmissolun solussa on 46 kromosomia, jotka on järjestetty pareittain (kaksois- tai diploidikromosomit). 23 kromosomia tulee äidiltä ja 23 kromosomia isältä.

Lisätietoja DNA

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

Lue lisää aiheesta Ribosomit

Mikä on caryoplasma?

Karyoplasma tunnetaan myös nimellä ydinplasma tai nukleoplasma. Siinä kuvataan rakenteet, jotka sijaitsevat ydinkalvossa. Sitä vastoin on myös sytoplasma, jota ympäröi uloin solukalvo (plasmalemm).

Voit myös lukea tästä: Soluplasma ihmiskehossa

Nämä kaksi huonetta koostuvat suurelta osin vedestä ja erilaisista lisäaineista. Tärkeä ero karyoplasman ja sytoplasman välillä ovat erilaiset elektrolyyttipitoisuudet, kuten Cl- (kloridi) ja Na + (natrium). Tämä erityinen karyoplasman miljöö edustaa optimaalista ympäristöä replikaatio- ja transkriptioprosesseille: Kromatiini, joka sisältää geneettisen materiaalin, ja ydin on myös varastoitu karyoplasmaan.

Ytimen koko

Eukaryoottisolujen ytimillä on yleensä pyöristetty muoto ja halkaisija 5-16 um. Näkyvä ydin näkyy selvästi valomikroskoopissa ja sen halkaisija on 2 - 6 um. Yleensä solutumman ulkonäkö ja koko riippuvat voimakkaasti solutyypistä ja lajista.

Solun ytimen kaksoiskalvo

Solutuma erotetaan sytoplasmasta kaksoiskalvolla. Tätä kaksinkertaista kalvoa kutsutaan ydinkuoreksi ja se koostuu sisäisestä ja ulkoisesta ydinkalvosta, ja perinukleaarisen tilan välissä. Molemmat kalvot on kytketty toisiinsa huokosilla ja muodostavat siten fysiologisen yksikön (katso seuraava osa).

Yleensä kaksoiskalvot koostuvat aina lipidikaksoiskerroksesta, johon on upotettu erilaisia ​​proteiineja. Näitä proteiineja voidaan modifioida erilaisilla sokerijäämillä ja ne mahdollistavat ydinkalvon spesifiset biologiset toiminnot.

Kuten kaikilla kaksoiskalvoilla, ydinvoimalla on sekä vettä rakastava (hydrofiilinen) sekä vettä välttävä (hydrofobinen) Annos ja on siten rasvaliukoinen ja vesiliukoinen (amfifiilinen). Vesiliuoksissa kaksoiskalvon polaariset lipidit muodostavat aggregaatteja ja on järjestetty siten, että hydrofiilinen osa on kohti vettä, kun taas kaksoiskerroksen hydrofobiset osat ovat kiinnittyneet toisiinsa.Tämä erityinen rakenne luo edellytyksen kaksoiskalvon selektiiviselle läpäisevyydelle, mikä tarkoittaa, että solukalvot läpäisevät vain tiettyjä aineita.

Säännellyn aineenvaihdon lisäksi ydinvoima käyttää myös rajaamista (Lajittelu) solun ytimestä ja muodostaa fysiologisen esteen siten, että vain tietyt aineet pääsevät solun ytimeen ja sieltä.

Lue lisää aiheesta: Solukalvo

Mihin tarvitset ydinhuokosia?

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 tärkeä rooli replikaatiossa ja sen jälkeisessä translaatiossa. DNA kopioidaan ensin solun ytimeen niin, että mRNA luodaan. Tämä kopio geneettisestä materiaalista lähtee solun ytimestä ydinhuokosen kautta ja saapuu ribosomeihin, missä translaatio tapahtuu.

Solun ytimen toiminnot

Solutumassa tapahtuu kaksi perusbiologista prosessia: toisaalta DNA: n replikaatio ja toisaalta transkriptio eli DNA: n transkriptio RNA: ksi.

Solunjaon (mitoosi) aikana DNA kaksinkertaistuu (replikaatio). Vasta sen jälkeen, kun koko geneettinen tieto on kaksinkertaistettu, solu voi jakautua ja muodostaa siten perustan kasvulle ja solujen uudistumiselle.

Transkription aikana yhtä DNA: n kahdesta säikeestä käytetään templaattina ja muunnetaan komplementaariseksi RNA-sekvenssiksi. Erilaiset transkriptiotekijät määräävät, mitkä geenit transkriptoidaan. Tuloksena oleva RNA modifioidaan monissa lisävaiheissa. Vakaa lopputuote, joka voidaan viedä sytoplasmaan ja lopulta muuntaa proteiinin rakennuspalikoiksi, kutsutaan messenger-RNA: ksi (mRNA).

Lisätietoja tästä: Solun ytimen toiminnot

Mitä tapahtuu, kun soluydin jakautuu?

Solun ytimen jakautumisen ymmärretään olevan solun ytimen jakautuminen, joka voi tapahtua kahdella eri tavalla. Nämä kaksi tyyppiä, mitoosi ja meioosi, eroavat toisistaan ​​prosessissaan ja myös toiminnassaan. Solun 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 kromosomiryhmä. Tämäntyyppinen solun ytimen jakautuminen on hallitsevaa ihmiskehossa. Niiden tehtävä on kaikkien solujen, kuten ihosolujen tai limakalvosolujen, uudistuminen. Mitoosi tapahtuu useissa vaiheissa, mutta todellinen kromosomijako on vain yksi.

Päinvastoin meioosi koostuu kahdesta ydinjaosta. Valmistuneen meioosin tulos on neljä solua, jotka sisältävät haploidisen kromosomijoukon. Nämä sukusolut ovat välttämättömiä seksuaaliseen lisääntymiseen, ja siksi niitä löytyy vain sukuelimistä.

Naisilla munasarjat ovat läsnä munasarjoissa syntymästä lähtien. Miesorganismeissa siittiöitä tuotetaan kiveksissä ja ne ovat valmiita hedelmöitymiseen.
Jos olet edelleen kiinnostunut tästä aiheesta, lue seuraava alla oleva artikkeli: Meioosi - yksinkertaisesti selitetty!

Kun munasolu ja siittiöt sulautuvat hedelmöityksen aikana, solu, jossa on yksi diploidinen kromosomiryhmä, luodaan kahdesta haploidista kromosomijoukosta.

Lue lisää aiheesta: Solun ytimen jakautuminen

Mikä on solun ytimen siirto?

Ytimensiirto (synonyymi: ytimensiirto) on ytimen vienti munasoluun ilman ydintä. Tämä tuotettiin keinotekoisesti etukäteen, esimerkiksi käyttämällä UV-säteilyä. Nyt ydintetty munasolu voidaan sitten sijoittaa sukupuolikypsäyn yksilöön ja kuljettaa ajaksi. Tällä tavalla aiemmin ydintetty solu saa geneettistä tietoa ja muuttuu sen seurauksena.

Tämä menettely edustaa eräänlaista aseksuaalista lannoitusta ja sitä käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1968. On terapeuttisia lähestymistapoja, joiden tarkoituksena on tuottaa spesifisiä kudoksia kantasoluista, joita voidaan käyttää elinsiirtoihin. Lisäksi kloonaukseen voidaan käyttää somaattisten solujen ydinsiirtoa. Eettisistä syistä tämä on kuitenkin sallittua vain eläimille, vaikka se onkin kiistanalaista, koska monet eläimet kuolevat prosessin aikana tai syntyvät sairaina. Tunnetuin esimerkki on kloonattu lammas Dolly. Tämä kloonattu lammas oli geneettisesti identtinen äitinsä kanssa.

Hermosolun ydin

Hermosolut (neuronit) ovat terminaalisesti erilaistuneita soluja. Toisin kuin muut solut, ne eivät voi enää jakautua. Hermosoluilla on kuitenkin kyky uusiutua ja tehtävien erityinen toistaminen ("aivokoulutus") lisää aivojen plastisuutta.

Solutuma istuu hermosolun solurungossa (soma). Ydinvaippa sisältää myeliiniä, ainetta, jota esiintyy erityisesti hermostossa, ja siinä on vain pienempi osuus proteiineista kuin muilla kaksoiskalvoilla.

Tietojen vastaanotto ja välitys sähköimpulssien (toimintapotentiaalien) muodossa on hermosolujen tärkein tehtävä. Neurotransmitterit ovat kemiallisia lähettiläitä, jotka antavat hermosolujen kommunikoida keskenään. Neuronin ohjauskeskuksena solun ydin säätelee ensisijaisesti erilaisten messenger-aineiden tuotantoa ja vastaavien reseptorien ilmentymistä.

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