핵막의 구조. 세포핵: 기능과 구조

뒤로 앞으로

주목! 슬라이드 미리보기는 정보 제공용이며 프레젠테이션의 전체 범위를 나타내지 않을 수 있습니다. 당신이 관심이 있다면 이 일정식 버전을 다운로드하십시오.

수업을 공부하고 기본 고정새로운 지식.

강의 계획:

나. 정리 시간

II. 기본 지식 업데이트

III. 새로운 주제 탐색

IV. 연구 자료의 통합

V. 숙제

수업 중

I. 조직적인 순간. (선생님의 소개 연설).

II. 기본 지식 업데이트.

저것. 우리 수업의 주제 핵의 구조와 기능”.

공과의 목표와 목표:

1. 진핵세포의 가장 중요한 구성요소인 핵의 구조와 기능에 관한 자료를 정리하고 연구한다.

2. 진핵세포의 특징. 핵이 세포의 중요한 활동의 ​​제어 센터임을 증명하십시오. 핵공의 구조. 세포핵의 내용물.

3. 핵형질, 염색질, 염색체, 핵소체(nucleolus)와 같은 "키워드" 기술을 사용하여 인지 활동을 활성화합니다. 테스트 기술을 개발하십시오.

4. 세포 소기관 간의 연결 및 관계를 분석 및 설정하고, 비교하고, 분석적 사고 능력을 개발합니다.

5. 유기체의 구조와 기능의 단위로서 세포 구조 연구에서 고등학생들 사이에서 인지적 관심의 개발을 계속합니다.

6. 가치-의미론, 일반 문화, 교육, 인지, 정보 역량 개발에 기여합니다. 개인 자기 개선의 역량.

III. 신소재 설명.

소개 단어.

슬라이드 번호 4에는 어떤 소기관이 표시됩니까? (미토콘드리아, 엽록체).

반자율 셀 구조로 간주되는 이유는 무엇입니까? (자신의 DNA, 리보솜을 포함하고, 자신의 단백질을 합성할 수 있습니다.)

DNA는 또 어디에서 발견됩니까? (핵심에서).

저것. 세포 생명 과정은 핵에 달려 있습니다. 그것을 증명하려고 노력합시다.

영화 "Cell nucleus"의 일부를보십시오. (슬라이드 번호 5).

핵은 1831년 영국 식물학자 R. 브라운에 의해 세포에서 발견되었습니다.

결론을 내립니다. 핵은 진핵 세포의 가장 중요한 구성 요소입니다.

핵은 대부분 세포의 중심에 위치하며 중앙 액포가있는 식물 세포에서만 정수리 원형질에 있습니다. 다양한 형태가 될 수 있습니다.

• 구의;
• 난형;
• 양면 볼록 렌즈;
• 분할(희귀);
• 길쭉한;
• 스핀들 모양뿐만 아니라 다른 모양.

핵의 직경은 0.5미크론(곰팡이의 경우)에서 500미크론(일부 계란의 경우)까지 다양하며 대부분의 경우 5미크론 미만입니다.

대부분의 세포에는 하나의 핵이 있지만 2개 이상의 핵을 포함하는 세포와 유기체가 있습니다.

기억합시다. (간 세포, 줄무늬 근육 조직 세포). 슬라이드 번호 6.

유기체에서 : 버섯 - mucor - 수백, infusoria - 신발에는 두 개의 핵이 있습니다. 슬라이드 번호 7.

핵이 없는 세포: 고등 식물의 체관과 성숙한 포유류 적혈구의 체관. (슬라이드 번호 8).

영화 "핵의 구조"의 일부 보기(슬라이드 번호 9, 58초)

1. 커널의 기능을 공식화하십시오.
2. 핵막의 구조와 기능을 설명한다.
3. 핵과 세포질의 관계.
4. 커널 콘텐츠.

세포의 핵은 분열 사이의 기간인 간기(interphase nucleus)에서만 구별할 수 있습니다.

기능:(슬라이드 번호 10)

1. DNA에 담긴 유전정보를 저장했다가 세포분열시 딸세포로 전달한다.

2. 세포의 중요한 활동을 조절합니다. 세포에서 일어나는 대사 과정을 조절합니다.

우리는 그림을 고려합니다. "핵의 구조"(슬라이드 11)

다이어그램을 작성합니다. 학생들이 스스로 작성하고 슬라이드 12를 확인합니다.

핵 봉투 고려(슬라이드 13)

핵막은 외막과 내막으로 구성되어 있습니다. 껍질이 뚫려있다 핵공. 우리는 핵이 세포의 2막 구조라고 결론지었습니다.

무화과 작업. 93. p. 211. (I.N. Ponomarev, O.A. Kornilov, L.V. Simonov의 교과서(슬라이드 14), 핵막의 구조와 기능을 분석합니다.

세포의 세포질에서 핵을 분리합니다.

외부 껍질은 ER로 들어가 리보솜을 운반하고 돌출부를 형성할 수 있습니다.

핵판(라미나)은 내막 아래에 있으며 염색질 고정에 참여합니다. 말단과 염색체의 다른 부분이 여기에 부착될 수 있습니다.

핵 주위 공간은 막 사이의 공간입니다.

모공은 핵에서 세포질로 그리고 세포질에서 핵으로 물질을 선택적으로 수송합니다. 기공의 수는 일정하지 않으며 핵의 크기와 기능적 활동에 따라 달라집니다.

기공을 통한 물질 수송(슬라이드 15).

수동 수송: 설탕 분자, 염 이온.

활성 및 선택적 수송: 단백질, 리보솜 소단위, RNA.

모공 복합체에 대해 알아보기, 페이지 212. 그림 94(슬라이드 16,17).

결론: 핵막의 기능은 핵에서 세포질로 그리고 세포질에서 핵으로 물질의 수송을 조절하는 것입니다.

핵심 콘텐츠(슬라이드 18,19,20) .

핵액(nucleoplasm, or karyoplasm, karyolymph)은 염색질(염색체)과 핵소체를 둘러싸고 있는 구조가 없는 덩어리입니다. 세포질의 세포질(hyaloplasm)과 유사하다. hyaloplasm과 달리 다양한 RNA 및 효소 단백질을 포함하며 고농도의 Na, + K +, Cl - 이온을 포함합니다. SO 4 2- 함량이 낮다.

핵질의 기능:

• 핵 구조 사이의 공간을 채웁니다.
• 핵에서 세포질로 그리고 세포질에서 핵으로의 물질 수송에 참여합니다.
• 복제 중 DNA 합성, 전사 중 mRNA 합성 조절

염색질은 덩어리, 과립 및 필라멘트의 형태를 가집니다(슬라이드 20.21).

염색질의 화학적 조성: 1) DNA(30–45%), 2) 히스톤 단백질(30–50%), 3) 비히스톤 단백질(4–33%), 따라서 염색질은 데옥시리보핵단백질 복합체(DNP)입니다. .

염색질은 간기 세포에 유전 물질이 존재하는 형태입니다. 분열하는 세포에서 DNA 가닥은 코일(염색질의 응축)을 형성합니다. 염색체.

핵의 염색체는 염색체 세트를 구성합니다 - 핵형.

염색질 기능:

• 유전 물질 포함 - 유전 정보를 전달하는 유전자로 구성된 DNA;
• DNA 합성 (세포주기의 S주기에서 염색체가 두 배가되는 동안), mRNA (단백질 생합성 중 전사)를 수행합니다.
• 단백질 합성을 조절하고 세포의 중요한 활동을 조절합니다.
• 히스톤 단백질은 염색질 응축을 제공합니다.

핵.핵은 하나 이상의 핵소체를 포함합니다. 둥근 구조를 가지고 있습니다(슬라이드 22, 23).

단백질 - 70-80%(고밀도 결정), RNA - 5-14%, DNA - 2-12%를 포함합니다.

핵소체는 핵의 종속 구조입니다. 그것은 rRNA 유전자를 운반하는 염색체 영역에서 형성됩니다. 이러한 염색체 부분을 핵소체 조직자라고 합니다. 인간 세포의 핵소체 형성에는 rRNA 유전자(핵소체 조직자)를 포함하는 10개의 개별 염색체 루프가 포함됩니다. nucleoli에서는 rRNA가 합성되며, 이는 세포질에서 받은 단백질과 함께 리보솜 소단위를 형성합니다.

이차 수축 - rRNA 유전자를 포함하는 nucleolar organizer는 게놈의 하나 또는 두 개의 염색체에 존재합니다.

세포질에서 리보솜의 조립이 완료됩니다. 세포 분열 동안 핵소체는 분해되고 말기에서 다시 형성됩니다.

핵소체의 기능:

rRNA의 합성 및 리보솜 소단위의 조립(세포질의 소단위로부터 리보솜의 조립은 핵을 빠져나간 후에 완료됨);

요약:

세포핵은 세포의 중요한 활동의 ​​제어 센터입니다.

1. 핵 -> 염색질(DNP) -> 염색체 -> DNA 분자 -> DNA 섹션 - 유전자는 유전 정보를 저장하고 전달합니다.
2. 핵은 세포질과 일정하고 긴밀한 상호 작용을 하며 mRNA 분자가 합성되어 DNA에서 리보솜의 세포질에 있는 단백질 합성 부위로 정보를 전달합니다. 그러나 핵 자체도 세포질의 영향을 받습니다. 그 안에서 합성된 효소가 핵에 들어가 정상적인 기능을 위해 필요하기 때문입니다.
3. 핵은 세포 내 모든 단백질의 합성과 이를 통한 세포 내 모든 생리적 과정을 제어합니다.

지난 세기 말에도 아메바 또는 섬모에서 절단 된 핵이없는 파편이 다소 짧은 시간 후에 죽는다는 것이 입증되었습니다.

핵의 역할을 알아보기 위해 세포에서 핵을 제거하고 그러한 작업의 결과를 관찰할 수 있습니다. 단세포 동물 인 아메바에서 미세 바늘을 사용하여 핵을 제거하면 세포는 계속 살고 움직이지만 성장할 수없고 며칠 후에 죽습니다. 따라서 핵은 신진대사 과정(주로 합성에 필요합니다. 핵산및 단백질) 세포의 성장과 재생산을 보장합니다.

죽음에 이르게 하는 것은 핵의 상실이 아니라 수술 그 자체라는 반론이 제기될 수 있다. 이를 알아내기 위해서는 대조군과 함께 실험을 설정해야 합니다. 즉, 두 그룹의 아메바에 동일한 작업을 수행하되 한 경우에는 실제로 핵이 제거되고 다른 경우에는 핵이 제거된다는 차이점이 있습니다. 아메바에 미세바늘을 삽입하여 세포핵을 제거할 때와 마찬가지로 세포 내에서 이동하고 제거하여 세포에 핵을 남깁니다. 이것을 "가상" 작업이라고 합니다. 그러한 절차 후에 아메바는 회복, 성장 및 분열합니다. 이것은 첫 번째 그룹의 아메바의 죽음이 수술 자체가 아니라 핵 제거로 인한 것임을 보여줍니다.

Acetabularia는 복잡한 구조를 가진 거대한 단핵 세포인 단세포 유기체입니다(슬라이드 26).

그것은 핵, 줄기 및 우산 (모자)이있는 뿌리 줄기로 구성됩니다.

식물의 단세포 핵을 포함하는 줄기(가근)의 절단. 그러나 핵이없는 새로운 뿌리 줄기가 형성됩니다. 세포는 유리한 조건에서 몇 달 동안 생존할 수 있지만 더 이상 번식할 수 없습니다.

핵이 제거된(핵이 있는) 식물은 손실된 부분을 복원할 수 있습니다. 우산, 뿌리 줄기: 핵을 제외한 모든 것. 그러한 식물은 몇 달 후에 죽습니다. 반대로 핵을 가진 이 단세포 식물의 일부는 손상으로부터 반복적으로 복구할 수 있습니다.

테스트 실행(답변에 대한 설명, 슬라이드 27-37 ).

1. 인간의 세포는 발달 과정에서 핵을 잃어버리지만 오랫동안 기능을 계속 수행합니까?

가) 신경 세포

b) 피부 내층의 세포

c) 적혈구 +

d) 줄무늬 근육 섬유

(적혈구. 젊은 세포는 핵이 있고 성숙한 세포는 그것을 잃고 120일 동안 계속 기능합니다).

2. 신체의 주요 유전 정보는 다음에 저장됩니다.

3. nucleolus의 기능은 다음을 형성하는 것입니다.

(nucleolus에서 rRNA가 합성되어 세포질에서 나오는 단백질과 함께 리보솜을 형성합니다).

4. 염색체를 구성하는 단백질은 다음과 같습니다.

(히스톤 단백질은 염색질 응축을 제공합니다).

5. 핵 껍질의 구멍:

(구멍은 핵과 세포질이 수동적이고 선택적으로 연결되는 단백질 구조에 의해 형성됩니다).

6. 무엇이 옳은가?

a) 세포 분열 과정에서 핵의 nucleoli가 사라집니다 +

b) 염색체는 DNA로 구성되어 있습니다.

c) 식물 세포에서 핵은 액포를 벽으로 밀어냅니다.

d) 히스톤 단백질은 DNA의 교란을 제거합니다.

(핵소체는 핵의 독립적이지 않은 구조입니다. rRNA 유전자를 운반하는 염색체 부분에 형성됩니다. 이러한 염색체 부분을 핵소체 조직자라고 합니다. 분열하기 전에 핵소체가 사라지고 다시 형성됩니다).

7. 주요 커널 기능: (2개 답변)

a) 세포 내 대사 관리 +

b) 세포질로부터 DNA 분리

c) 유전 정보 저장 +

d) 나선화 전 염색체의 통합

(핵에는 유전정보를 저장하고 전달하는 DNA가 포함되어 있으며, mRNA를 통해 단백질 합성이 리보솜에서 일어나고, 핵과 세포질 사이의 물질교환이 이루어진다.)

세 가지 답변을 선택하십시오.

8. DNA 분자가 국한된 진핵 세포의 구조를 지정합니다.

(세포의 반자율 소기관은 미토콘드리아와 엽록체입니다. 세포의 모든 생명 과정을 제어하는 ​​핵).

9. 핵소체는 다음으로 구성됩니다.

(단백질 - 70-80%(고밀도 결정), RNA - 5-14%, DNA - 2-12%).

10. 무엇이 옳은가?

a) nucleoli는 리소좀 생산을 위한 "작업장"입니다.

b) 외막은 많은 리보솜으로 덮여 있음 +

c) 복제는 DNA 자체 복제 과정 +

d) nucleoli에서 ribosomal RNA가 형성됩니다 +

질문에 답하십시오.

• 커널 쉘의 구조와 기능은 무엇입니까?

응답 요소.

1) 1. 세포질에서 핵의 내용물을 제한

2) 2. 외막과 내막으로 구성되어 있으며 구조는 원형질막과 유사합니다. 외막-리보솜에서 EPS로 전달됩니다.

3) 3. 핵과 세포질 사이의 물질 교환이 일어나는 수많은 구멍이 있습니다.

숙제.단락 46. 질문 2,4 페이지 215.

주요 문헌.

1. 안에. Ponomareva, O.A. Kornilova, L.V. Simonova, 모스크바 출판 센터 "Ventana - Graf" 2013
2. V. V. Zakharov, S.G. Mamontov, II Sonin 일반 생물학 10 학년. 에드. "드로파", 모스크바 2007
3. A.A. 카멘스키, E.A. Kriksunov, V.V. Pasechnik 일반 생물학 등급 10-11 Ed. 2010년 "드로파"
4. Krasnodembsky E.G., 2008. "일반 생물학: 고등학생 및 대학 지원자를 위한 매뉴얼"
5. 인터넷 자원. 싱글 컬렉션 교육 자원. 무료 백과 사전, 위키피디아에서.

핵의 역할: 핵은 두 그룹의 일반적인 기능을 수행합니다. 하나는 유전 정보의 실제 저장과 관련이 있고 다른 하나는 단백질 합성 제공과 함께 구현됩니다.

첫 번째 그룹에는 변경되지 않은 DNA 구조의 형태로 유전 정보의 유지와 관련된 프로세스가 포함됩니다. 이러한 과정은 DNA 분자에 대한 자발적인 손상(DNA 사슬 중 하나의 파손, 방사선 손상의 일부)을 제거하는 소위 복구 효소의 존재와 관련이 있습니다. 세포 또는 유기체의 세대. 또한 DNA 분자의 재생산 또는 복제는 핵에서 일어나므로 두 세포가 질적으로나 양적으로 정확히 동일한 양의 유전 정보를 얻을 수 있습니다. 핵에서는 감수 분열 (교차) 동안 관찰되는 유전 물질의 변화 및 재조합 과정이 발생합니다. 마지막으로 핵은 세포 분열 동안 DNA 분자의 분포에 직접 관여합니다.

핵의 활동에 의해 제공되는 세포 과정의 또 다른 그룹은 실제 단백질 합성 장치의 생성입니다. 이것은 다양한 메신저 RNA 및 리보솜 RNA의 DNA 분자에 대한 합성, 전사 뿐만이 아닙니다. 진핵생물의 핵에서도 리보솜 소단위체의 형성은 핵소체에서 합성된 리보솜 RNA와 세포질에서 합성되어 핵으로 전달되는 리보솜 단백질을 복합체화함으로써 일어난다.

따라서 핵은 유전 물질의 용기일 뿐만 아니라 이 물질이 기능하고 번식하는 장소이기도 합니다. 따라서 위에 나열된 기능 중 하나를 위반하는 lil의 손실은 세포 전체에 해 롭습니다. 따라서 수리 과정을 위반하면 DNA의 기본 구조가 변경되고 자동으로 단백질 구조가 변경되어 특정 활동에 확실히 영향을 미치며 단순히 사라지거나 변경되는 방식으로 변경될 수 있습니다. 세포 기능을 제공하지 않아 세포가 죽습니다. DNA 복제를 위반하면 세포 재생이 중단되거나 열등한 유전 정보 세트를 가진 세포가 나타나게 되어 세포에도 해를 끼칩니다. 동일한 결과가 세포 분열 중에 유전 물질(DNA 분자)의 분포를 위반하게 됩니다. 핵 손상으로 인한 손실 또는 모든 형태의 RNA 합성에 대한 규제 프로세스 위반의 경우 자동으로 세포의 단백질 합성이 중단되거나 중대한 위반이 발생합니다.

유전 물질의 저장소로서 핵의 중요성과 그 주요 역할표현형 특성을 결정하는 데 있어 오래 전에 확립되었습니다. 독일의 생물학자 해머링(Hammerling)은 핵의 본질적인 역할을 최초로 입증한 사람 중 한 명입니다. 그는 비정상적으로 큰 단세포(또는 비세포성) 해초인 Acetabularia를 실험 대상으로 선택했습니다.

Hammerling은 캡의 정상적인 발달에 핵이 필요하다는 것을 보여주었습니다. 한 종의 핵을 포함하는 하부가 다른 종의 핵이 없는 줄기와 연결되는 추가 실험에서 이러한 키메라는 항상 핵이 속한 종의 전형적인 캡을 개발했습니다.

그러나 이러한 핵 제어 모델을 평가할 때 개체로 사용되는 유기체의 원시성을 고려해야 합니다. 이식 방법은 나중에 1952년 두 명의 미국 연구원인 Briggs와 King이 개구리 Rana pipenis의 세포를 사용하여 수행한 실험에 적용되었습니다. 이 저자들은 수정되지 않은 난자에서 핵을 제거하고 이미 분화의 징후를 보인 후기 포배 세포의 핵으로 교체했습니다. 많은 경우에 정상적인 성체 개구리는 수혜자의 알에서 발달했습니다.

세포핵에 대해 말하면 진핵 세포의 실제 핵을 의미합니다. 그들의 핵은 복잡한 방식으로 만들어지며 핵 형성, 핵체, 원핵 생물과 상당히 다릅니다. 후자의 경우, 핵양체(핵 유사 구조)는 사실상 단백질이 없는 단일 원형 DNA 분자를 포함합니다. 때때로 이러한 박테리아 세포의 DNA 분자는 박테리아 염색체 또는 유전자 전달체(유전자 운반체)라고 합니다. 박테리아 염색체는 주요 세포질에서 막으로 분리되지 않지만 특수 염색 후 광학 현미경으로 볼 수있는 핵체 인 소형 핵 영역으로 조립됩니다.

핵 자체라는 용어는 1833년 브라운이 식물 세포의 구형 영구 구조를 지칭하기 위해 처음 사용했습니다. 나중에 동일한 구조가 고등 유기체의 모든 세포에서 기술되었습니다.

세포핵은 일반적으로 세포당 하나이며(다핵 세포의 예가 있음) 세포질, 염색질, 핵소체, 핵형질(또는 핵액)과 분리되는 핵막으로 구성됩니다(그림). 이 네 가지 주요 구성 요소는 진핵 단세포 및 다세포 유기체의 거의 모든 비분할 세포에서 발견됩니다.

핵은 일반적으로 구형 또는 난형입니다. 전자의 직경은 약 10μm이고 후자의 길이는 20μm입니다.

핵은 세포의 모든 활동을 조절하기 때문에 세포의 생명에 필수적입니다. 이것은 핵이 DNA에 포함된 유전(유전) 정보를 운반한다는 사실 때문입니다.

핵 봉투

이 구조는 모든 진핵 세포의 특징입니다. 핵막은 20~60nm 너비의 핵 주위 공간으로 분리된 외부 및 내부 막으로 구성됩니다. 핵막에는 핵공이 있습니다.

핵막의 막은 다른 세포내 막과 형태학적으로 다르지 않습니다. 두께는 약 7 nm이고 두 개의 삼투압성 층으로 구성됩니다.

안에 일반적인 견해핵막은 세포질에서 핵의 내용물을 분리하는 속이 빈 2층 주머니로 나타낼 수 있습니다. 모든 세포내 막 구성 요소 중에서 핵, 미토콘드리아 및 색소체만이 이러한 유형의 막 배열을 가지고 있습니다. 그러나 핵막은 세포의 다른 막 구조와 구별되는 특징이 있습니다. 이것은 두 개의 핵막의 수많은 융합 영역으로 인해 형성되는 핵막의 특수 구멍의 존재이며 그대로 전체 핵막의 둥근 천공입니다.

핵막의 구조

세포의 세포질과 직접 접촉하는 핵막의 외막은 소포체의 적절한 막 시스템에 기인할 수 있는 많은 구조적 특징을 가지고 있습니다. 따라서 많은 수의 리보솜이 보통 외부 핵막에 위치합니다. 대부분의 동물 및 식물 세포에서 핵막의 외막은 완벽하게 평평한 표면을 나타내지 않습니다. 세포질을 향해 다양한 크기의 돌출부 또는 파생물을 형성할 수 있습니다.

내부 막은 핵의 염색체 물질과 접촉합니다(아래 참조).

핵막에서 가장 특징적이고 눈에 띄는 구조는 핵공(nuclear pore)이다. 껍질의 기공은 직경 80-90 nm의 둥근 관통 구멍 또는 천공 형태의 두 핵막의 융합에 의해 형성됩니다. 핵막의 둥근 관통 구멍은 복잡하게 조직된 구형 및 원섬유 구조로 채워져 있습니다. 멤브레인 천공과 이러한 구조의 조합을 코어 기공 복합체라고 합니다. 따라서 핵공은 단순히 핵과 세포질의 물질이 직접 소통할 수 있는 핵막의 관통 구멍이 아님이 강조됩니다.

기공의 복잡한 복합체는 팔각형 대칭을 이룹니다. 핵막의 둥근 구멍의 경계를 따라 3줄의 과립이 각각 8조각씩 있습니다. 한 줄은 핵 측면에 있고 다른 한 줄은 세포질 측면에 있으며 세 번째 줄은 모공. 과립 크기는 약 25nm입니다. 원 섬유 프로세스는 이러한 과립에서 확장됩니다. 주변 과립에서 연장되는 이러한 피브릴은 중앙에서 수렴할 수 있고 모공을 가로질러 칸막이, 즉 다이어프램을 생성할 수 있습니다. 구멍의 중앙에는 종종 소위 중앙 과립을 볼 수 있습니다.

핵 구멍의 수는 세포의 대사 활동에 따라 달라집니다. 세포의 합성 과정이 높을수록 세포 핵의 단위 표면당 구멍이 더 많습니다.

다양한 물체의 핵 구멍 수

핵 봉투 화학

핵막의 구성에는 소량의 DNA(0~8%), RNA(3~9%)가 있지만 주요 화학성분은 지질(13~35%)과 단백질(50~75%) , 모든 세포막을 위한 것입니다.

지질의 조성은 마이크로솜의 막이나 소포체의 막의 조성과 유사하다. 핵막은 비교적 낮은 콜레스테롤 함량과 포화 지방산이 풍부한 인지질 함량이 높은 것이 특징입니다.

막 분획의 단백질 구성은 매우 복잡합니다. 단백질 중에서는 ER과 공통적인 여러 효소(예: glucose-6-phosphatase, Mg-dependent ATPase, glutamate dehydrogenase 등)가 발견되었으며, RNA polymerase는 발견되지 않았다. 여기에서 많은 산화 효소(cytochrome oxidase, NADH-cytochrome-c-reductase)와 다양한 cytochromes의 활성이 밝혀졌다.

핵막의 단백질 분획물 중에는 염색질 영역과 핵막의 연결로 설명되는 염기성 히스톤형 단백질이 있습니다.

핵 외피 및 핵 세포질 교환

핵막은 두 개의 주요 세포 구획인 세포질과 핵을 구분하는 시스템입니다. 핵막은 당, 아미노산, 뉴클레오타이드와 같은 작은 분자량의 물질에 대해 이온에 대해 완전히 투과성입니다. 분자량이 최대 70,000이고 크기가 4.5nm 이하인 단백질은 껍질을 통해 자유롭게 확산될 수 있다고 믿어집니다.

핵에서 세포질로 물질을 전달하는 역 과정도 알려져 있습니다. 이것은 주로 핵에서만 합성된 RNA의 수송에 관한 것입니다.

핵에서 세포질로 물질을 운반하는 또 다른 방법은 액포 형태로 핵에서 분리될 수 있는 핵막의 파생물의 형성과 관련이 있으며, 그 내용물은 세포질로 쏟아지거나 던져집니다.

따라서 핵막의 수많은 특성과 기능적 부하로부터 핵의 내용물을 세포질에서 분리하는 장벽으로서의 역할을 강조해야 합니다. 무료 이용핵과 세포질 사이의 거대 분자의 수송을 능동적으로 조절하는 장벽인 생체 고분자의 큰 집합체의 핵으로.

핵막의 주요 기능 중 하나는 핵의 3차원 공간에 염색체 물질을 고정하는 핵내 질서 생성에 참여하는 것으로 간주되어야 합니다.

핵 매트릭스

이 복합체는 일부 순수한 부분을 나타내지 않으며 핵 외피, 핵소체 및 핵형질의 구성 요소를 포함합니다. 이질적인 RNA와 DNA의 일부는 모두 핵 매트릭스와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 관찰은 핵 매트릭스가 간기 핵의 전체 구조를 유지하는 데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 핵산 합성의 조절에도 관여할 수 있다고 믿을 수 있는 근거를 제공했습니다.

강의번호

시간: 2

셀룰러핵심

1. 간기 핵의 일반적인 특성. 커널 기능

2.

3.

4.

1. 간기 핵의 일반적인 특성

핵은 다세포 생물의 거의 모든 세포에 존재하는 세포의 가장 중요한 구성 요소입니다. 대부분의 세포에는 단일 핵이 있지만 이핵 및 다핵 세포(예: 줄무늬 근육 섬유)가 있습니다. 이핵 및 다핵은 세포의 기능적 특성 또는 병리학적 상태에 기인한다. 핵의 모양과 크기는 매우 다양하며 유기체의 유형, 유형, 연령 및 세포의 기능 상태에 따라 다릅니다. 평균적으로 핵의 부피는 세포 전체 부피의 약 10%입니다. 대부분의 경우 핵은 직경이 3~10미크론인 원형 또는 타원형입니다. 최소 크기핵은 1미크론(일부 원생동물의 경우)이고 최대값은 1mm(일부 어류 및 양서류의 알)입니다. 어떤 경우에는 핵의 모양이 세포의 모양에 따라 달라집니다. 핵은 일반적으로 중앙 위치를 차지하지만 분화된 세포에서는 세포의 주변 부분으로 옮겨질 수 있습니다. 핵은 진핵 세포의 거의 모든 DNA를 포함합니다.

커널의 주요 기능은 다음과 같습니다.

1) 유전정보의 보관 및 이전

2) 세포의 단백질 합성, 대사 및 에너지 조절.

따라서 핵은 유전 물질의 저장소일 뿐만 아니라 이 물질이 기능하고 번식하는 장소이기도 합니다. 따라서 이러한 기능 중 하나라도 위반하면 세포 사멸로 이어질 것입니다. 이 모든 것은 다음을 가리킨다. 선행 가치핵산과 단백질의 합성 과정에서 핵 구조.

세포의 생명에서 핵의 역할을 입증한 최초의 과학자 중 한 사람은 독일의 생물학자 해머링이었습니다. 실험 대상으로 Hammerling은 큰 단세포 조류를 사용했습니다. Acetobularia지중해와 A.씨renulata. 이 밀접하게 관련된 종은 "모자"의 모양으로 서로 잘 구별됩니다. 줄기의 바닥에는 핵이 있습니다. 일부 실험에서는 캡이 스템의 하부에서 분리되었습니다. 그 결과 모자의 정상적인 발달을 위해서는 코어가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 다른 실험에서는 한 조류 종의 핵이 있는 줄기가 다른 종의 핵이 없는 줄기와 연결되었습니다. 결과 키메라는 항상 핵이 속한 종의 전형적인 캡을 개발했습니다.

전체 계획간기 핵의 구조는 모든 세포에서 동일합니다. 핵심은 다음과 같이 구성됩니다. 핵막, 염색질, 핵소체, 핵 단백질 기질 및 핵형질(핵형질).이러한 구성 요소는 진핵 단세포 및 다세포 유기체의 거의 모든 비분할 세포에서 발견됩니다.

2. 핵 외피, 구조 및 기능적 중요성

핵 외피(karyolemma, karyotheca) 7 nm 두께의 외부 및 내부 핵막으로 구성됩니다. 그들 사이는 핵 주위 공간폭은 20~40nm입니다. 핵막의 주요 화학 성분은 지질(13-35%)과 단백질(50-75%)입니다. 소량의 DNA(0~8%)와 RNA(3~9%)도 핵막 구성에서 발견됩니다. 핵막은 비교적 낮은 콜레스테롤 함량과 높은 인지질 함량을 특징으로 합니다. 핵막은 소포체 및 핵의 내용물과 직접 연결되어 있습니다. 네트워크와 같은 구조가 양쪽에 인접해 있습니다. 내부 핵막을 감싸고 있는 그물 모양의 구조는 얇은 껍질처럼 보이며 핵 라미나.핵층은 막을 지지하고 염색체 및 핵 RNA와 접촉합니다. 외부 핵막을 둘러싼 네트워크와 같은 구조는 훨씬 덜 조밀합니다. 외부 핵막은 단백질 합성에 관여하는 리보솜으로 가득 차 있습니다. 핵막은 직경이 약 30~100nm인 수많은 기공을 포함합니다. 핵공의 수는 세포 유형, 세포 주기의 단계 및 특정 호르몬 상황에 따라 다릅니다. 따라서 세포의 합성 과정이 강할수록 핵막에 더 많은 기공이 있습니다. 핵 구멍은 다소 불안정한 구조입니다. 즉, 외부 영향에 따라 반경과 전도도를 변경할 수 있습니다. 모공 입구는 복잡하게 조직화된 구형 및 원섬유 구조로 채워져 있습니다. 막 천공과 이러한 구조의 조합을 핵 기공 복합체라고 합니다. 기공의 복잡한 복합체는 팔각형 대칭을 이룹니다. 핵막의 둥근 구멍의 경계를 따라 각각 8개씩 3열의 과립이 위치하는데, 한 줄은 핵 측면의 개념적 모델을 구축하기 위한 도구이고, 다른 한 줄은 핵막의 개념적 모델을 구축하기 위한 도구이다. 세포질의 측면, 세 번째는 모공의 중앙 부분에 있습니다. 과립 크기는 약 25nm입니다. 원 섬유 프로세스는 과립에서 확장됩니다. 주변 과립에서 연장되는 이러한 피브릴은 중앙에서 수렴할 수 있고 모공을 가로질러 칸막이, 즉 다이어프램을 생성할 수 있습니다. 구멍의 중앙에는 종종 소위 중앙 과립을 볼 수 있습니다.

핵 세포질 수송

핵공을 통한 기질 전위 과정(수입의 경우)은 여러 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계에서 수송된 복합물은 세포질을 향하는 피브릴에 고정됩니다. 그런 다음 피브릴이 구부러져 복합체를 핵 구멍 채널의 입구로 이동시킵니다. 핵형질로의 복합체의 실제 전위 및 방출이 일어난다. 핵에서 세포질로 물질을 전달하는 역 과정도 알려져 있습니다. 이것은 주로 핵에서만 합성된 RNA의 수송에 관한 것입니다. 핵에서 세포질로 물질을 옮기는 또 다른 방법이 있습니다. 그것은 액포 형태로 핵에서 분리 될 수있는 핵막의 파생물 형성과 관련이 있으며 그 내용물이 쏟아져 나오거나 세포질로 배출됩니다.

따라서 핵과 세포질 사이의 물질 교환은 두 가지 주요 방법, 즉 모공을 통해 그리고 레이싱에 의해 수행됩니다.

핵막의 기능:

1. 장벽.이 기능은 세포질에서 핵의 내용물을 분리하는 것입니다. 결과적으로 단백질 합성에서 RNA/DNA 합성 과정은 공간적으로 분리되어 있음이 밝혀졌습니다.

2. 수송.핵막은 핵과 세포질 사이의 거대 분자의 수송을 능동적으로 조절합니다.

3. 조직.핵 봉투의 주요 기능 중 하나는 핵 내 질서 생성에 참여하는 것입니다.

3. 염색질과 염색체의 구조와 기능

유전 물질은 두 가지 구조적 및 기능적 상태로 세포핵에 있을 수 있습니다.

1. 염색질.이것은 간기에서 전사 및 중복 과정을 제공하도록 설계된 탈응축, 대사 활성 상태입니다.

2. 염색체.이것은 유전 물질을 딸 세포로 분배하고 운반하도록 설계된 가장 응축되고 조밀하며 대사적으로 비활성 상태입니다.

염색질.세포핵에는 염기성 염료로 잘 염색되는 고밀도 물질 영역이 나타납니다. 이러한 구조를 "chromatin"(그리스어 "chromo"에서 유래)이라고 합니다.– 색상, 페인트). 간기 핵의 염색질은 탈응축 상태에 있는 염색체입니다. 염색체의 탈축합 정도는 다를 수 있습니다. 완전 응축 구역을 호출합니다. 유크로마틴.불완전한 탈수로 응축된 염색질 영역은 이색질.간기의 염색질 탈응축 정도는 이 구조의 기능적 부하를 반영합니다. 염색질이 간기 핵에 더 많이 "확산"될수록 합성 과정이 더 강해집니다. 감소하다세포에서 RNA 합성은 일반적으로 응축된 염색질 영역의 증가를 동반합니다.응축된 염색질의 최대 응축은 유사분열 세포 분열 동안 달성됩니다. 이 기간 동안 염색체는 합성 기능을 수행하지 않습니다.

화학적으로 염색질은 DNA(30-45%), 히스톤(30-50%), 비히스톤 단백질(4-33%) 및 소량의 RNA로 구성됩니다.진핵 염색체의 DNA는 일렬로 배열된 레플리콘으로 구성된 선형 분자입니다. 다른 크기. 평균 레플리콘 크기는 약 30μm입니다. 레플리콘은 독립적인 단위로 합성되는 DNA 섹션입니다. 레플리콘에는 DNA 합성의 시작점과 끝점이 있습니다. RNA는 합성 또는 성숙 과정에서 알려진 모든 세포 유형의 RNA입니다. 히스톤은 세포질의 폴리솜에서 합성되며, 이 합성은 DNA 복제보다 다소 일찍 시작됩니다. 합성된 히스톤은 세포질에서 핵으로 이동하여 DNA 영역에 결합합니다.

구조적으로 염색질은 히스톤과 관련된 DNA로 구성된 데옥시리보핵단백질(DNP)의 필라멘트 복합 분자입니다. 염색질 필라멘트는 히스톤 코어를 둘러싸는 DNA의 이중 나선입니다. 뉴클레오솜이라는 반복 단위로 구성되어 있습니다. 뉴클레오솜의 수는 엄청납니다.

염색체(그리스 염색체와 소마에서 유래)는 유전자의 운반체이며 세포와 유기체의 유전적 특성을 결정하는 세포핵의 소기관입니다.

염색체는 상당히 일정한 두께를 가진 다양한 길이의 막대 모양 구조입니다. 그들은 염색체를 두 개의 팔로 나누는 일차 수축 영역을 가지고 있습니다.같은 수의 염색체를 호출 메타센터, 길이가 다른 팔 - 서브메타센트릭.매우 짧고 거의 감지할 수 없는 두 번째 팔을 가진 염색체를 아크로센트릭.

1차 수축 영역에는 디스크 형태의 라멜라 구조인 센트로미어가 있습니다. 유사분열 방추의 미세소관 다발은 중심체에 부착되어 중심소체를 향해 움직입니다. 이러한 미세소관 다발은 유사분열 동안 염색체가 세포의 극으로 이동하는 데 관여합니다. 일부 염색체에는 이차 수축이 있습니다. 후자는 일반적으로 염색체의 원위 말단 근처에 위치하며 작은 영역인 위성을 분리합니다. 2차 수축을 핵소체 조직자라고 합니다. rRNA 합성을 담당하는 DNA는 여기에 국한됩니다. 염색체의 팔은 말단 분절인 텔로미어에서 끝난다. 염색체의 텔로미어 말단은 다른 염색체 또는 그 단편과 연결할 수 없습니다. 대조적으로, 염색체의 부러진 끝은 다른 염색체의 부러진 동일한 끝과 결합할 수 있습니다.

서로 다른 유기체에서 염색체의 크기는 매우 다양합니다. 따라서 염색체의 길이는 0.2에서 50 미크론까지 다양합니다. 가장 작은 염색체는 일부 원생동물인 균류에서 발견됩니다. 가장 긴 것은 일부 orthopteran 곤충, 양서류 및 백합에 있습니다. 인간 염색체의 길이는 1.5-10 미크론 범위입니다.

다른 개체의 염색체 수도 크게 다르지만 동물이나 식물의 각 종에 일반적입니다. 일부 radiolarians에서 염색체의 수는 1000-1600에 이릅니다. 염색체 수 (약 500) 측면에서 식물 중 기록 보유자는 뽕나무의 308 염색체 인 풀 고사리입니다. 가장 적은 수의 염색체(이배체 세트당 2개)는 말 회충인 말라리아 변형체에서 관찰됩니다. 인간은 46개의 염색체를 가지고 있다침팬지, 바퀴벌레, 후추– 48, 초파리 - 8, 집파리 - 12, 잉어 - 104, 가문비나무와 소나무 - 24, 비둘기 - 80.

Karyotype (그리스어에서. Karion - 커널, 너트 커널, 연산자 - 샘플, 모양) - 특정 종의 특징 인 염색체 세트의 특징 세트 (염색체의 수, 크기, 모양).

같은 종의 성별이 다른 개체(특히 동물의 경우)는 염색체 수가 다를 수 있습니다(차이는 대개 하나의 염색체에 있음). 밀접하게 관련된 종에서도 염색체 세트는 염색체의 수 또는 적어도 하나 이상의 염색체의 크기가 서로 다릅니다.따라서 핵형의 구조는 분류학적 형질이 될 수 있다.

20세기 후반에 염색체 분석 실습이 도입되기 시작했습니다. 염색체의 차등 염색 방법.염색체의 개별 섹션이 염색하는 능력은 화학적 차이와 관련이 있다고 믿어집니다.

4. 핵. 핵질. 핵 단백질 매트릭스

핵소체(nucleolus)는 진핵 유기체의 세포 핵의 필수 구성 요소입니다. 그러나 몇 가지 예외가 있습니다. 따라서 핵소체는 고도로 전문화된 세포, 특히 일부 혈액 세포에는 없습니다. nucleolus는 1-5 미크론 크기의 조밀한 둥근 몸체입니다. 세포질 소기관과 달리 핵소체에는 내용물을 둘러싸는 막이 없습니다. 핵소체의 크기는 기능적 활동의 정도를 반영하며, 이는 세포마다 크게 다릅니다. 핵소체는 염색체의 파생물입니다. 핵소체는 단백질, RNA 및 DNA로 구성됩니다. nucleoli의 RNA 농도는 항상 세포의 다른 구성 요소의 RNA 농도보다 높습니다. 따라서 핵소체의 RNA 농도는 핵보다 2-8배, 세포질보다 1-3배 더 높을 수 있습니다. RNA 함량이 높기 때문에 nucleoli는 기본 염료로 잘 염색됩니다. nucleolus의 DNA는 nucleolar organizer라는 큰 고리를 형성합니다. 세포의 nucleoli의 형성과 수는 그것들에 달려 있습니다. nucleolus는 구조가 이질적입니다. 과립형과 원섬유형의 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 과립의 직경은 약 15-20nm이며 피브릴의 두께는– 6-8nm. 원섬유 성분은 핵소체의 중앙 부분에 집중될 수 있고 과립 성분은 주변을 따라 집중될 수 있습니다. 종종 과립 성분은 약 0.2μm 두께의 핵소체인 필라멘트 구조를 형성합니다. 핵소체의 원섬유 성분은 리보솜 전구체의 리보핵단백질 가닥이며, 과립은 성숙하는 리보솜 소단위입니다. 핵소체의 기능은 리보솜 RNA(rRNA)와 리보솜을 형성하는 것이며, 이 리보솜에서 폴리펩티드 사슬이 세포질에서 합성됩니다. 리보솜 형성의 메커니즘은 다음과 같습니다: rRNA 전구체는 핵소체 영역에서 단백질로 옷을 입은 핵소체 조직자의 DNA에 형성됩니다. 리보솜 소단위체는 핵소체에서 조립됩니다. 능동적으로 기능하는 핵소체에서는 분당 1500-3000개의 리보솜이 합성됩니다. 핵소체의 리보솜은 핵막의 구멍을 통해 소포체의 막으로 들어갑니다. nucleoli의 수와 형성은 nucleolar organizer의 활동과 관련이 있습니다. 핵소체 수의 변화는 핵소체 융합 또는 세포의 염색체 균형 변화로 인해 발생할 수 있습니다. 핵은 일반적으로 여러 개의 핵소체를 포함합니다. 일부 세포(뉴트 난모세포)의 핵에는 많은 수의 핵소체가 포함되어 있습니다. 이 현상의 이름은 확대.그것은 nucleolar organizer zone의 과잉 복제가 발생하는 품질 관리 시스템의 조직에 있으며 수많은 사본이 염색체에서 멀어지고 추가로 작동하는 nucleoli가됩니다. 이러한 과정은 계란 당 엄청난 수의 리보솜을 축적하는 데 필요합니다. 이것은 새로운 리보솜의 합성이 없는 경우에도 초기 단계에서 배아의 발달을 보장합니다. 여분의 핵소체는 난자가 성숙되면 사라집니다.

세포 분열 중 핵소체의 운명. rRNA 합성이 의향에서 붕괴함에 따라 핵소체가 느슨해지고 미리 만들어진 리보솜이 핵형질로 나타난 다음 세포질로 나타납니다. 염색체 응축 동안 핵소체의 원섬유 성분과 과립의 일부는 표면과 밀접하게 연관되어 유사분열 염색체의 기질의 기초를 형성합니다. 이 원섬유-과립 물질은 염색체에 의해 딸 세포로 전달됩니다. 초기 말기에 염색체가 응축되면서 기질 성분이 방출됩니다. 그것의 원 섬유 부분은 서로 결합 할 수있는 수많은 작은 동료 인 prenucleoli로 조립되기 시작합니다. RNA 합성이 재개됨에 따라 전핵소체는 정상적으로 기능하는 핵소체로 변형됩니다.

핵질(그리스어에서.< карион > – 호두, 견과류 커널) 또는 구조가 없는 반액체 덩어리 형태의 핵 주스가 염색질과 핵소체를 둘러싸고 있습니다. 핵 수액에는 단백질과 다양한 RNA가 포함되어 있습니다.

핵 단백질 매트릭스(핵 골격) - 모든 핵 구성 요소 연합의 간기 코어의 전체 구조를 유지하는 역할을하는 프레임 핵내 시스템. 생화학 적 추출 후 핵에 남아있는 불용성 물질입니다. 명확한 형태학적 구조가 없으며 98%가 단백질로 구성되어 있습니다.

핵은 모든 진핵 세포에서 발견됩니다. 세포에는 하나의 핵이 있을 수도 있고 세포의 활동과 기능에 따라 여러 개의 핵이 있을 수도 있습니다.

세포핵은 막, 핵액, 핵소체 및 염색질로 구성됩니다. 핵막은 핵주위(핵주위) 공간으로 분리된 두 개의 막으로 구성되며, 그 사이에는 액체가 있습니다. 핵막의 주요 기능은 세포질에서 유전 물질(염색체)을 분리하고 핵과 세포질 사이의 양자 관계를 조절하는 것입니다.

핵막은 직경이 약 90nm인 기공으로 투과됩니다. 기공 영역(공극 복합체)은 복잡한 구조를 가지고 있습니다(이는 핵과 세포질 사이의 관계를 조절하는 메커니즘의 복잡성을 나타냅니다). 기공의 수는 세포의 기능적 활동에 따라 달라집니다. 기공이 높을수록 기공이 많습니다(미성숙 세포에는 기공이 더 많습니다).

핵 주스 (매트릭스, 핵질)의 기본은 단백질입니다. 주스는 핵의 내부 환경을 형성하고 세포의 유전 물질 작업에 중요한 역할을합니다. 단백질: 필라멘트 또는 원섬유(지원 기능), 이핵 RNA(유전 정보의 1차 전사 산물) 및 mRNA(처리 결과).

핵소체는 리보솜 RNA(rRNA)의 형성과 성숙이 일어나는 구조입니다. rRNA 유전자가 차지하는 특정 지역 nucleoli 자체가 형성되는 영역에서 nucleolar organizer가 형성되는 여러 염색체 (인간의 경우 13-15 및 21-22 쌍). 중기 염색체에서 이러한 영역은 이차 수축이라고 하며 수축처럼 보입니다. 전자현미경으로 핵소체의 섬유상 및 과립상 구성요소가 밝혀졌습니다. 섬유질(원섬유형)은 단백질과 거대한 rRNA 전구체 분자의 복합체이며, 이후 더 작은 성숙한 rRNA 분자를 발생시킵니다. 성숙하는 동안 피브릴은 리보핵단백질 과립(과립 성분)으로 변환됩니다.

크로마틴은 염기성 염료로 잘 염색되는 능력 때문에 그 이름을 얻었습니다. 덩어리 형태로 핵의 핵질에 흩어져 있으며 염색체 존재의 간기 형태입니다.

크로마틴은 주로 DNA 가닥(염색체 질량의 40%)과 단백질(약 60%)로 구성되며 함께 핵단백질 복합체를 형성합니다. 히스톤(5개 클래스) 및 비히스톤 단백질이 있습니다.

히스톤(40%)은 조절 기능(DNA에 강하게 연결되어 있어 정보 읽기를 방지함)과 구조 기능(DNA 분자의 공간 구조 구성)을 가지고 있습니다. 비히스톤 단백질(100개 이상의 분획, 염색체 질량의 20%): RNA 합성 및 처리 효소, DNA 복제 수리, 구조 및 조절 기능. 또한 염색체 구성에서 RNA, 지방, 다당류 및 금속 분자가 발견되었습니다.

염색질의 상태에 따라 염색체의 진색성 영역과 이색성 영역이 구별됩니다. Euchromatin은 밀도가 낮고 여기에서 유전 정보를 읽을 수 있습니다. 헤테로크로마틴은 더 콤팩트하며 그 안에서 정보를 읽을 수 없습니다. 구성적(구조적) 및 기능적 헤테로크로마틴이 있습니다.

5. 반자율 세포 구조의 구조와 기능: 미토콘드리아와 색소체

Mitochondria (Gr. mitos - "thread", chondrion - "grain, grain")는 원형 또는 막대 모양 (종종 분기) 모양의 영구 막 소기관입니다. 두께 - 0.5 미크론, 길이 - 5-7 미크론. 대부분의 동물 세포에서 미토콘드리아의 수는 150-1500개입니다. 암컷 알에서-최대 수십만, 정자에서-편모의 축 부분 주위에 꼬인 나선형 미토콘드리아 하나.

미토콘드리아의 주요 기능:

1) 세포의 에너지 스테이션 역할을 한다. 산화 적 인산화 과정 (아데노신 삼인산 - ATP 분자 형태의 에너지 축적과 함께 다양한 물질의 효소 산화)이 진행됩니다.

2) 유전 물질을 미토콘드리아 DNA 형태로 저장합니다. 미토콘드리아 자체의 미토콘드리아 DNA가 미토콘드리아에 소수의 단백질만 제공할 수 있기 때문에 기능하려면 핵 DNA 유전자에 암호화된 단백질이 필요합니다.

부작용 - 스테로이드 호르몬, 일부 아미노산(예: 글루타민)의 합성에 참여합니다. 미토콘드리아의 구조

미토콘드리아에는 두 개의 막이 있습니다: 외부(부드러운) 및 내부(자생 형성 - 잎 모양(크리스타) 및 관형(세관)). 막은 화학 성분, 효소 세트 및 기능이 다릅니다.

미토콘드리아에서 내부 내용물은 전자 현미경을 사용하여 직경이 20-30nm 인 입자가 발견 된 콜로이드 물질 인 매트릭스입니다 (칼슘 및 마그네슘 이온, 예를 들어 글리코겐과 같은 영양소 매장량 축적).

매트릭스에는 소기관 단백질 생합성 기구가 들어 있습니다: 히스톤 단백질(원핵생물과 같은)이 없는 원형 DNA 2~6개, 리보솜, t-RNA 세트, 중복 효소, 전사, 유전 정보 번역. 이 기구는 전체적으로 원핵생물의 그것(리보솜의 수, 구조 및 크기, 자체 유전 기구의 구성 등)과 매우 유사하여 진핵 세포의 기원에 대한 공생 개념을 확인합니다.

내막의 매트릭스와 표면은 모두 전자 수송 사슬(시토크롬)과 ATP 합성효소가 위치한 미토콘드리아의 에너지 기능 구현에 적극적으로 관여하며, 산화와 결합된 ADP의 인산화를 촉매합니다. ATP로 변환합니다.

미토콘드리아는 결찰에 의해 증식하므로 세포 분열 중에 딸 세포 사이에 다소 고르게 분포됩니다. 따라서 연속 세대의 세포의 미토콘드리아 사이에서 연속이 수행됩니다.

따라서 미토콘드리아는 다른 소기관과 달리 세포 내에서 상대적인 자율성을 특징으로 합니다. 그들은 모체 미토콘드리아 분열 중에 발생하며 단백질 합성 및 에너지 저장의 핵 시스템과 다른 자체 DNA를 가지고 있습니다.

색소체

이들은 식물 세포에 존재하는 반자율 구조(세포의 핵 DNA로부터 상대적으로 자율적으로 존재할 수 있음)입니다. 그들은 식물의 배아에 존재하는 프로플라스티드로부터 형성됩니다. 두 개의 멤브레인으로 구분됩니다.

색소체에는 세 가지 그룹이 있습니다.

1) 백혈구. 그들은 둥글고 착색되지 않으며 영양분(전분)을 함유하고 있습니다.

2) 색체. 그들은 착색 물질 분자를 포함하고 유색 식물 기관 (체리, 살구, 토마토의 열매)의 세포에 존재합니다.

3) 엽록체. 이들은 식물의 녹색 부분(잎, 줄기)의 색소체입니다. 구조적으로 그들은 여러면에서 동물 세포의 미토콘드리아와 유사합니다. 외부 막은 매끄럽고 내부 막은 파생물-엽록소를 포함하는 틸라코이드-두꺼워지는 라멜로 좀입니다. 간질(엽록체의 액체 부분)에는 원형 DNA 분자, 리보솜, 예비 영양소(전분 알갱이, 지방 방울)가 포함되어 있습니다.

핵은 두 개의 막으로 구성된 막으로 둘러싸여 있습니다.

외부 핵막은 ER 막의 연속이며, 핵주위 공간(루멘)은 ER의 루멘으로 통과합니다.

수많은 NPC가 핵과 세포질 사이의 분자 및 거대 분자 교환을 위한 유일한 채널인 핵 외피에 존재합니다.

핵심동심원으로 배열된 두 개의 외부 및 내부 핵막으로 구성된 껍질로 둘러싸여 있습니다. 각 막에는 특정 단백질 세트와 연속적인 인지질 이중층이 포함되어 있습니다. 일부 단세포 진핵생물을 제외하고 내부 핵막은 망상 구조에 고정된 필라멘트 네트워크에 의해 지지됩니다. 이 필라멘트 네트워크를 핵층이라고 합니다.

집 밖의 핵막 ER 막으로 전달되고 대부분의 막과 마찬가지로 단백질 합성에 관여하는 리보솜으로 덮여 있습니다. 아래 그림은 외부 멤브레인과 EPR의 연결을 보여줍니다.

외부와 내부 사이의 공간 핵막 perinuclear 공간 (PP)입니다. 외막이 막에 연결되어 있는 것처럼 핵막 PP는 ER의 내부 공간과 접촉합니다. 두 막의 두께는 각각 7~8nm(nm)이고, 핵막 PP의 폭은 20~40nm이다.

전자에서 핵 봉투의 준비 연구에서 현미경, 구조의 가장 눈에 띄는 특징은 핵과 세포질 사이에서 대부분의 분자 수송을 위한 채널 역할을 하는 NPC(nuclear pore complexes)입니다. 대부분의 세포 핵의 껍질은 표면의 평방 미크론당 약 10-20개의 NPC를 포함합니다. 따라서 효모 세포는 150-250개의 NPC를 포함하고 포유류 체세포는 2000-4000개를 포함합니다.

그러나 일부 세포훨씬 더 높은 기공 밀도를 갖는데, 아마도 핵 안팎으로 많은 수의 거대 분자가 이동하는 것을 의미하는 높은 강도의 전사 및 번역 과정을 특징으로 하기 때문일 것입니다. 예를 들어, 양서류 난모세포의 핵 표면은 거의 완전히 NPC로 덮여 있습니다.

어떻게 거기에있을 수 있습니다 이중 핵막? 진핵 세포에서 미토콘드리아와 엽록체도 이중막을 가지고 있습니다. Endosymbiosis 가설에 따르면, 이러한 소기관은 일부 세포가 endocytosis 과정에서 다른 세포를 포획했을 때 진화 중에 형성되었습니다. 그런 다음 흡수된 세포는 자신의 세포막과 숙주 세포의 세포막이라는 두 개의 세포막으로 둘러싸여 있습니다. 흡수된 세포 중 일부는 예를 들어 숙주 세포와 달리 광합성을 수행할 수 있는 대사 활동을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다.

에 대한 가장 강력한 증거 미토콘드리아의 내공생 기원그리고 엽록체는 두 소기관의 리보솜이 현대 원핵생물의 리보솜을 더 연상시키고 정도는 적지만 진핵 세포 세포질의 동일한 미세구조를 연상시킨다는 사실에 있습니다. 훨씬 덜 명확한 것은 핵의 기원입니다. 그러나 미토콘드리아 및 엽록체와 같은 이중 핵막의 존재는 포획된 원핵 세포가 모든 세포 DNA를 포함하는 핵으로 진화했음을 시사합니다.

핵 봉투는 다음과 연결됩니다. 소포체(EPR). Xenopus laevis 난모세포의 핵막 표면은 핵공 복합체로 덮여 있습니다.
핵은 내부 공생의 결과로 형성되었을 수 있습니다.
하나의 원핵 세포가 다른 세포를 포획하는 경우; 그런 다음 포획된 세포는 원시 핵이 됩니다.