A sejtmag metabolikus ciklusa (a sejt működő magja)
A sejtmag a sejt egyik lényeges eleme sok unicelluláris és minden többsejtű szervezetben. A képződött sejtmagban lévő sejtek jelenlétével vagy távollétével minden szervezet eukariótákra és prokariótákra oszlik.
A sejtmag fedezte fel Robert Browne 1833-ban tanult a mikroszkóp alatt Tychy-szál Tradescantia éjszaka, ő találta őket, amellett, hogy a véletlenszerű mozgás nagyon kis részecskék, mai nevén „Brown-mozgás”, hogy lassan a jelenlegi-schiesya kis területen a citoplazma kerekített formában, amelyet R. Brown adott magok (mag) nevének. A latin word nucleus (mag) szinonimája a görög kifejezés karuop. A felfedezés után a magot intenzív kutatás tárgyává tették. A 19. század végén. még egy viszonylag független ág a citológia-kariológia - felmerülő, amely tanulmányozza a sejtmag és a kapcsolódó jelenségek.
A mag az eukarióta sejt legfontosabb organoidja. Ez örökletes genetikai információt hordoz, amely meghatározza e sejt és az egész szervezet tulajdonságait, és időben és térben továbbítja. A mag is a sejt összes metabolikus folyamata irányításának központja, amely szabályozza az összes többi organoid aktivitását. Ezért, amikor a magot eltávolítják a sejtből (II Gerasimov, 1867-1920 klasszikus kísérletei), gyorsan elpusztul. Az egyedüli típusú növényi sejtek, amelyek a sejtmag elvesztésével működnek, a filé szitaszerű elemei, de ezek a sejtek általában csak egy vegetációs időszakban élnek.
A mag a sejt legnagyobb organoidja, bár dimenziói nagyon változóak, fajspecifikusak és függenek a sejt korától és állapotától. A magasabb növények vegetatív sejtjeiben a magméretek átlagosan 5 és 25 μm közöttiek, a kétszikűeknél nagyobb monocotyledonok, és nagyobbak a gimnospermekben, mint az angiospermek. A legnagyobb magokat (legfeljebb 500 μm) a gimnospermek csírasejtjeiben figyeljük meg.
A sejtmag alakja fiatal sejtekben alapvetően kerek-gömbölyű, majd differenciálódás esetén gyakran a sejt formájától és a citoplazma állapotától függ. Így a hosszú keskenyebb sejtekben a magok leggyakrabban hosszúkásak, orsó alakúak, köpenyesek vagy lentikulárisak. A parenchyma sejtekben a magok rendelkeznek a lekerekített forma összes fajtájával. A citoplazma mozgása gyakran torzítja a sejtmag alakját, így lapos, szabálytalan. Az elektronmikroszkóp alatt a magnak amoeboid alakja van, amely pengeeket, mélyedéseket képez, amelyekben a mitokondriumok felhalmozódnak. A magnak ez a terjedése megnöveli a munkaterületét és növeli a mag és a citoplazma közötti kölcsönhatást (38. ábra).
Ábra. 38. A nucleus ultrastruktúrájának elektronmikroszkópos felvétele a hagyma gyökerének merisztémájában - Allium kén (nagyított 10 000). A mag (1), a nucleolus (2) és a kromatinhálózat (3) jól látható a magban. A mitokondriumok a mag (4) mélyedéseiben láthatók,
Az élő sejt általában egy mag, ellentétben a számos más organellával. Ritkábban sokmagvú sejtek sejtek gomba Nica sok magasabb gombák dual-core, multi-core-sejtek bizonyos algák és a gombákat, erősen megnyúlt szárából magasabb rendű növények sejtjei is több magot, kétmagos gyakran tapétumsejtekbe a portok.
A fiatal sejtekben a mag általában központi szerepet tölt be. Amikor a sejt differenciálódik, és benne egy nagy vacuol, akkor a mag visszaér a sejtmembránra, de a citoplazmatikus rétegen mindig elválasztja a membrántól és soha nem érinti a vacuolát.
Néha a sejtmag közepén marad a citoplazmával körülvett (az úgynevezett nukleáris zseb), amely a szálakhoz kötődik a sovány citoplazmatikus réteghez. Néhány sejtben a sejtmag aktív mozog a sejt legfontosabb részeihez. Végül, számos esetben mikrofilmezéssel rögzítettük a mag folyamatos forgó- vagy inga mozgását. VG Aleksandrov (1966) szerint ez valószínűleg a sejtmagban szintetizált anyagoknak a citoplazmába történő időszakos kiürítése miatt következik be.
A fény mikroskoptse egy fáziskontraszt-eszköz mag formájában elasztikus-nennogo töltse ki a buborék, a cytoplazmától a nukleáris burok egy kis sötét pyatnysh-com (néha van két, három) - nucleolus. Emellett nucleolus vitális sejtmagban időben-granichivayut sötétebb részek, hogy a CA-érdessége az alapvető színezékek Rea-TION Folgina (savas fukszinnal + HCI és piros-lila szín), és ezért nevezzük azt kromatin (Gk. Chroma, b. P. kromatos-színű), és nem színezhető alapanyag, vagy akromatin. Egy élő magban ez az alapanyag lehet kolloid folyadék, ezért nevezik nukleáris lé vagy karyolimph. De lehet gélszerű, ebben az esetben karyoplazmának hívják. Egyelőre nem világos, amelyben kölcsönhatások egyre sűrűbb folyadék fázis a mag, úgy, hogy minden alapanyag a mag az úgynevezett nukleoplazmában.
A kémiai összetétel élesen megkülönbözteti a mag-Xia más organellumok nagy em DNS-tartalom (14-28%) - hordozó örökletes információt. Akár 99% a DNS a sejtmagban a sejtek, ahol alkot bázikus proteinekkel alkotott komplexei (hisztonokat és a protaminok gazdag bázikus aminosavak - lizin, hisztidin és arginin, különösen) - só-kapcsolt-CIÓ vagy deoxyribonucleoproteins.
Fehérjék, amelyek nem rendelkeznek az alapvető tulajdonságokkal km láthatóan nem köti a nukleinsavak és tartalmazhatja a mag külön fázisként vagy lép CO-válás anuklealnyh (nem tartalmazó DNS-t) LAN-ing kromoszómák, mint a strukturális compo-NENT.
A mag is tartalmaz RNS-t (főként mRNS-t és rRNS-t), de DNS-el történő eloszlása a sejtmag felett nem azonos. A nukleolusz RNS-ben gazdag, míg a kromatin csak DNS-t tartalmaz. A kromatin foltosodási képessége éppen a kromatinszerkezetekben jelen lévő DNS jelenlétének tulajdonítható. Így a fő különbség kernel, abban áll, hogy egy speciális szerkezeti és funkcionális egységet sejtek behatárolja-schaya genetikai anyag (DNS) a tsitoplaz-mi generátor eukarióta komplex DNS-tartalmú szerkezetek - kromoszómák (lásd távolság-ő. ).
A sejtmag általános szerkezete megegyezik a növények és állatok összes sejtjeivel. A sejtmag szerkezetének szervezése ugyanakkor jelentősen megváltozik a sejt életciklusának különböző szakaszaiban, amit a rendszermag funkciói közötti különbség okoz. Ezzel összefüggésben megkülönböztetik a mag három állapotát:
1) a dolgozó (anyagcsere) mag. a sejt minden organellájának létfontosságú aktivitásának szabályozásával;
2) az örökletes információ átvitelének funkcióját teljesítő sejtek (mitózis) vagy az anyaszervezettől a gyermekekig (meiózis) betöltött szerepét betöltő (mitootikus) mag;
3) a DNS-szintézis fő funkciójával rendelkező interphase nucleus.
A NUKLEUS METABÓLIKUS CIKLUSA (A CELL MUNKÁLÁSA)
Már egy fénymikroszkópban, viszonylag homogén nukleáris tartalomban sok pont látható, így szemcsés. Fázis-kontrasztban vagy ultraibolya fényben megfigyelhető, az e szemcsék által létrehozott hálózat látható. A granulátumot képező anyagok a kromatin, és maga a hálózat kromatin.
Kromatin. Ez a működő kernel fő szerkezeti eleme. A kifejezést W. Flemming vezette be 1880-ban. A kromatin megoszlása a magban nem azonos a különböző növényekben, és négy fő típusra csökkenthető. Egyes cellákban egyenletesen eloszlik a mag körül, és a legszebb hálót reprezentálja, másokban - különálló csomókkal - chromocenterrel, egy gyengén színezett hálózat helyére. A harmadik típusú sejtekben a nukleáris hálózat szinte láthatatlan, és a chromocenter nagy és szerkezetileg bonyolult. Végül, néhány sejtben a hálózat teljesen láthatatlan, és a kromatint néhány igen nagy test (39.
Ábra. 39. A munkaterület szerkezetének típusai a rögzítés és a színezés után (Deyson, 1962): a - hálószerkezet chromocenter nélkül (hagyma); b - háló szerkezete chromocenterrel (bab); c - félkeretes struktúra komplex kromocentrumokkal (bryony); g - egy integrált struktúra prokromoszómákkal; 1- nucleolus