Hücre çekirdeği veya çekirdeği, sözde ökaryotların (çekirdekli canlı organizmalar) her hücresinde bulunur. Hücre içindeki sıvı madde olan sitoplazmadan bir zarla ayrılır, ancak seçici olma özelliğine sahiptir. kitle sitoplazma ile nükleer membrandaki nükleer gözenekler yoluyla transfer. İçerdiği çekirdek kromatin (DNA artı diğer proteinler), hücrenin kontrol merkezi olarak işlev görür.
Çekirdek nedir?
Çekirdek, yüksek organizmaların (neredeyse) tüm hücrelerinde bulunan bir organeldir. Çekirdekli canlılara ökaryot denir. Çekirdekler, hücrenin kontrol veya komuta merkezi olarak hareket eder ve hücrenin kalıtsal bilgileri dışındaki tüm kalıtsal bilgileri içerir. mitokondri, kendi DNA'larına sahip. Genetik bilgi sözde mevcuttur kromatinçift sarmal filamentlerden oluşan ve belirli proteinler. Çekirdeğin ve hücrenin bölünme aşaması sırasında, filamentler kendilerini kromozomlar. Hücrenin iç kısmı olan sitoplazma ile karşılaştırıldığında, genellikle küresel çekirdek, iki tabakalı bir zarla ayrılır. lipidleri. Çekirdeğin seçici olma yeteneğine sahip olması gerektiğinden kitle sitoplazma ile transfer, nükleer membran, içinden seçici kütle transferinin gerçekleştiği sözde nükleer gözeneklerle serpiştirilir. Çekirdeğin yaklaşık olarak merkezinde, mRNA ve tRNA olarak adlandırılan genlerden protein birleştirme talimatlarını kopyalayan nükleer cisim (nükleol) bulunur. MRNA ve tRNA, neredeyse nükleer gözeneklerden geçerek ribozomlar sitoplazmada bina talimatları olarak proteinler.
Anatomi ve yapı
Genellikle küre şeklinde olan çekirdekler, hücrenin sitoplazmasından nükleer membran ile ayrılır. Memelilerde çekirdek 5 ila 16 um'lik bir çapa ulaşır. Yaklaşık 35 nm kalınlığındaki nükleer membran, iki katmandan oluşur. lipidleri ve neredeyse su geçirmez çözümler hidrofobik özelliklerinden dolayı. The hücre zarı seçici, iki taraflı bir madde değişiminin gerçekleştiği yaklaşık 2,000 nükleer gözenek içerir. Membranın dış tarafı kaba endoplazmik retikulum ile birleşirken, membranın iç tarafı membrana stabilite sağlayan ve net bir sınır oluşturan bir mikrofilament tabakası ile kaplıdır. kromatin. Kromatin, nükleer iç kısmın ana bileşenidir ve DNA ve diğer proteinleri içeren ve kendilerini türe özgü olarak düzenleyen düzensiz kromatin liflerinden oluşur. kromozomlar nükleer ve hücre bölünmesinden önce. Çekirdeğin yaklaşık merkezinde, ribozomal RNA'dan oluşan bir konglomerattan oluşan nükleer cisim (nükleol) bulunur.
İşlev ve görevler
Çekirdeğin temel işlevleri, tüm organizmanın genetik bilgilerini depolamak ve büyüme süreçleri sırasında nükleer ve hücre bölünmesi dahil hücrenin metabolik süreçlerini kontrol etmektir. Metabolik süreçlerin kontrolü, bu amaç için çekirdek için mevcut olan genetik talimatlara göre gerçekleşir. Tüm organizmanın genetik bilgisi, hücre çekirdeğinde kromatin lifleri şeklinde bulunur. Oluşan tüm doku türlerinin hücre çekirdekleri her zaman organizmanın tüm planını içerir. mitokondrihücrenin enerji santralleri. The mitokondri kendi DNA'sını içerir ve çekirdeğin kontrol merkezinden bağımsızdır. Çekirdek, DNA dizilerini nükleer gövdesi aracılığıyla seçici olarak kopyalayabilir veya kopyalayabilir ve bunları nükleer gözeneklerden sitoplazmaya taşıyabilir, burada ribozomlar RNA dizileri, protein oluşturmak için "gerçek" amino asit dizilerine dönüştürülür. Hücre bölünmesi görevini kontrol etmek için çekirdek, kromatin filamentlerinin türe özgü olarak birleşmesine neden olur. kromozomlar bölünmeden önce. Bu, DNA'nın yavru hücreye dağıtılmasını kolaylaştırır ve genler daha iyi bir arada tutulabilir çünkü bölünme aşamasında nükleer membran çözülür, bu nedenle pratikte tanınabilir hiçbir çekirdek kalmaz. Bölünme aşaması tamamlandıktan sonra, endoplazmik retikulum tekrar bir nükleer membran geliştirir ve kromozomların yapısı çözülür. Kalıtsal bilgiler şimdi yine kromatin filamentleri biçiminde seçici olarak çekirdekte mevcuttur.
Hastalıklar ve bozukluklar
Çekirdekten kaynaklanan arızalar ciddi sağlık Spesifik semptomlar, hücre çekirdeğindeki bir arıza ile doğrudan veya dolaylı olarak ilişkili olabilir. Bazı kalıtsal genetik kusurlara dayanan mitokondriopati, başlangıçta hücre çekirdeğinde kodlanan ve nükleer gözenekler yoluyla mitokondriye kanalize edilen bir veya daha fazla proteinin olmasıyla kendini gösterir. öncülük etmek mitokondride arızalara. Mitokondriopati olabilir öncülük etmek mitokondri yoluyla enerji beslemesi bozulduğu için genç yaşta bile ciddi sorunlara neden olabilir. Bu, kodlamada daha az gerçek bir arıza ve daha çok mutasyona uğramış bir DNA dizisi tarafından hatalı bir "talimattır". Genetik kusurlarla tetiklenen ve Hutchinson-Gilford sendromu (HGPS) olarak bilinen bir başka hastalık grubu, nükleer membrana stabilite sağlayan belirli bir proteinin yanlış kodlanmış olmasından kaynaklanmaktadır. Bu, hücre çekirdeğinin deformasyonlarına ve ciddi sonuçlara yol açar. Bilinen tüm HGPS biçimleri, çarpıcı biçimde hızlandırılmış bir yaşlanma sürecini tetikler, böylece ortalama yaşam beklentisi yalnızca yaklaşık 14 yıldır. Son derece nadir HGPS tetiklenir gen kusurlar ve daha sonra nükleer membranın doğrudan arızalanmasına yol açar. Bir Alman-Belçika araştırma grubu bağlantıları Amyotrofik lateral skleroz (ALS) ve frontotemporal demans (FTD), normalde çekirdekte protein kodlamasında rol oynayan TDP-43 proteininin başarısızlığına neden olur. Araştırma ekibi, TD-43'ün çekirdeğin dışında biriktiğini ve artık çekirdeğe nükleer gözenekler yoluyla giremediğini ve burada işlevini yerine getirmesini engellediğini buldu.
