Budowa i zadania jądra komórkowego
Jądro jest największą i najważniejszą organellą komórki ludzkiej. Zawiera ono wszystkie informacje potrzebne komórce do wykonywania jej funkcji – wytwarzaniu związków oraz podziału. Jest ono matrycą, programem procesów życiowych.
Jądro komórkowe (nucleus) przeważnie kuliste, otoczone jest podwójną błoną jądrową w której są liczne pory umożliwiające wymianę związków chemicznych między jądrem a cytoplazmą. Przestrzeń znajdująca się pomiędzy błonkami błony tworzy zbiorniki i połączona jest bezpośrednio z siateczką śródplazmatyczną. Wnętrze jądra wypełnia karioplazma oraz jąderko (lub jąderka).
Jąderko zbudowane jest z RNA (kwasu rybonukleinowego) oraz niewielkiej ilości DNA (kwas deoksyrybonukleinowego). Główną funkcją jąderka jest synteza rRNA (rybosomalnego RNA).
Najważniejszym składnikiem karioplazmy jest chromatyna, będąca długą podwójną nicią DNA, związaną z białkami (histionami). W nie dzielącym się jądrze nić ta jest zwinięta w głębek. Przed podziałem komórki chromatyna w jądrze kondensuje się tworząc odrębne struktury zwane chromosomami, będącymi nośnikami informacji genetycznej. Ta informacja to inaczej kod genetyczny, który wyznacza w jakiej kolejności odbywa się łączenie aminokwasów w trakcie wytwarzania białek w komórce (białka różnią się między sobą sekwencją aminokwasów). Ta informacja genetyczna (kod genetyczny) występuje w postaci genów.
Gen jest odcinek DNA zawierający informacje dotyczącą syntezy określonego białka. Jest to jednostka dziedziczenia związana z przekazywaniem określonych cech organizmu. Przy wytwarzaniu jakiejś cechy w organizmie często bierze udział kilka genów, które wchodzą w skład chromosomów. Zespół wszystkich genów w organizmie to genotyp.
DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) – to olbrzymia cząstka występująca w postaci podwójnej spirali wyglądem przypominająca skręconą sznurową drabinę, której boki utworzone są naprzemiennie z cukru (deoksyrybozy) i reszty fosforanowej połączonych w długie łańcuchy. Każdy szczebel drabiny składa się z dwóch komplementarnych zasad azotowych: adeniny i tyminy lub guaniny i cytozyny. Zasady te połączone są słabym wiązaniem wodorowym. Powtarzające się połączenia jednej z zasad azotowych, cukru i reszty kwasu fosforowego tworzy tzw. nukleotyd, który jest jednostką strukturalną DNA.
Trzy nukleotydy (triplet) nosi nazwę kodonu, odcinka DNA lub RNA kodującego jeden aminokwas.
RNA (kwas rybonukleinowy) – składa się z pojedynczej nici składającej się z cukru (rybozy) i reszty kwasu fosforowego, połączonej z zasadami, z tym, że zamiast tyminy w RNA występuje uracyl.
Informacje potrzebne do syntezy białka zawarte w DNA przekazywane są do cytoplazmy, za pośrednictwem mRNA (matrycowego kwasu rybonukleinowego). RNA powstaje na łańcuchu DNA w jądrze komórkowym i stąd jest przesuwany do rybosomów. Do mRNA w rybosomach dopasowują się cząsteczki tRNA (transportującego RNA) mając komplementarną sekwencję zasad i jeden z dwudziestu aminokwasów. Następnie aminokwasy oddzielają się od RNA, a łącząc się wzajemnie tworzą łańcuch polipeptydowy, jednostkę strukturalną białek.
Im większa jest produkcja białek w komórce, tym więcej jest rybosomów.
3 rodzaje RNA – skrypt 25 str.
mRNA (matrycowy, informacyjny) – bierze udział w syntezie białek
tRNA (transportujący) - bierze udział w syntezie białek
rRNA (rybosomalny) – buduje rybosomy
Replikacja – powielanie DNA – przed podziałem komórki DNA DNA
Transkrypcja – utworzenie łańcucha RNA w łańcuchu DNA DNA RNA
Replikacja i transkrypcja odbywa się w jądrze komórkowym, natomiast translacja w rybosomach.
Miejscem występowania materiału genetycznego w komórce jest jądro komórkowe. W okresie podziału komórki materiał genetyczny przybiera postać chromosomów (46 u człowieka). Chromosomy występują parami, tak więc każda komórka zawiera diploidalną (podwójną) ilość chromosomów (2n).
23 chromosomy człowiek dziedziczy po ojcu, a 23 po matce. Zostały one przekazane w komórkach rozrodczych. W śród 23 par chromosomów 22 pierwsze pary to autosomy, czyli takie, które decydują o cechach fizycznych i umysłowych człowieka, natomiast 23 para to chromosomy związane z płcią, decydujące o tym, czy narodzi się chłopiec czy dziewczyna. Chromosomy określające płeć żeńską oznacza się XX, chromosomy związane z płcią męska XY. W komórkach rozrodczych męskich (plemnikach) występują 22 autosomy + chromosom Y lub 22 autosomy + chromosom X. W komórce jajowej występuja zawsze 22 autosomy + chromosom X. Podczas zapłodnienia komórka jajowa łączy się z plemnikiem i o tym, jaką płeć ma mieć dziecko, decydują chromosomy zawarte w plemnikach.
Komórki rozrodcze ( gamety) mają zredukowana o połowę, czyli haploidalną, ilość chromosomów. Wynika to z tego, że po zapłodnieniu, czyli połączeniu materiałów jądrowych obu komórek rozrodczych, następuje łączenie się w pary odpowiadających sobie chromosomów pochodzących od obojga rodziców.
malice89