Charakterystyka jądra
Charakterystyka jądra
komórkowego
komórkowego
Charakterystyka jądra
Charakterystyka jądra
komórkowego
komórkowego
Budowa komórki
Budowa komórki
eukariotycznej
eukariotycznej
Jądro komórkowe
Jądro komórkowe
•
Jest to największe pojedyncze organellum w komórce
Jest to największe pojedyncze organellum w komórce
otoczone błonę komórkową, które występuje u
otoczone błonę komórkową, które występuje u
organizmów eukariotycznych. Stanowi ono centrum
organizmów eukariotycznych. Stanowi ono centrum
kontroli komórki, ponieważ jego główną funkcją jest
kontroli komórki, ponieważ jego główną funkcją jest
przechowywanie i powielanie informacji genetycznej
przechowywanie i powielanie informacji genetycznej
oraz kontrolowanie czynności komórki. Znajduje się tu
oraz kontrolowanie czynności komórki. Znajduje się tu
ponad 99% materiału genetycznego w postaci DNA
ponad 99% materiału genetycznego w postaci DNA
(pozostała część DNA znajduje się w macierzy
(pozostała część DNA znajduje się w macierzy
mitochondriów). W zdecydowanej większości komórki
mitochondriów). W zdecydowanej większości komórki
posiadaja tylko jedno jądro — są to monokariocyty. Są
posiadaja tylko jedno jądro — są to monokariocyty. Są
jednak komórki posiadające dwa (bikariocyty, np..
jednak komórki posiadające dwa (bikariocyty, np..
hepatocyty) lub kilka jąder (polikariocyty, np. komórki
hepatocyty) lub kilka jąder (polikariocyty, np. komórki
mięśni poprzecznie prążkowanych).
mięśni poprzecznie prążkowanych).
Budowa
Budowa
•
Jądro komórkowe jest to
Jądro komórkowe jest to
najbardziej widoczna organellą w
najbardziej widoczna organellą w
komórce. Zwykle jest kuliste lub
komórce. Zwykle jest kuliste lub
owalne. Jądra barwią się
owalne. Jądra barwią się
barwnikami zasadowymi (takimi
barwnikami zasadowymi (takimi
jak hematoksylina), a więc są
jak hematoksylina), a więc są
zasadochłonne.
zasadochłonne.
Budowa jądra
Budowa jądra
komórkowego
komórkowego
Elementy budowy jądra
Elementy budowy jądra
komórkowego
komórkowego
Otoczka i pory jądrowe
Otoczka i pory jądrowe
•
Otoczka (błona) j
Otoczka (błona) j
ą
ą
drowa, jest to podwójna błona białkowo-
drowa, jest to podwójna błona białkowo-
lipidowa, która odgranicza wn
lipidowa, która odgranicza wn
ę
ę
trze j
trze j
ą
ą
dra komórkowego od
dra komórkowego od
cytoplazmy. Pełni ona rolę bariery, chroni
cytoplazmy. Pełni ona rolę bariery, chroni
ą
ą
cej wn
cej wn
ę
ę
trze j
trze j
ą
ą
dra.
dra.
Występuje tu:
Występuje tu:
•
Błona zewnętrzna (pokryta rybosomami) i wewnętrzna
Błona zewnętrzna (pokryta rybosomami) i wewnętrzna
•
Przestrzeń okołojądrowa — wyst
Przestrzeń okołojądrowa — wyst
ę
ę
puje pomiędzy błonami.
puje pomiędzy błonami.
Pory jądrowe (zbudowane z wielu białek) — miejsca, w
Pory jądrowe (zbudowane z wielu białek) — miejsca, w
których błony otoczki jądrowej łączą się ze sobą, tworząc
których błony otoczki jądrowej łączą się ze sobą, tworząc
kanały; umożliwiają bierną i czynną wymianę makromolekuł
kanały; umożliwiają bierną i czynną wymianę makromolekuł
z cytoplazmą (do jądra wnikają np. białka, zaś do
z cytoplazmą (do jądra wnikają np. białka, zaś do
cytoplazmy przenikają kompleksy rybonukleoproteinowe
cytoplazmy przenikają kompleksy rybonukleoproteinowe
mRNA oraz dojrzałe rybosomy);
mRNA oraz dojrzałe rybosomy);
Otoczka i pory jądrowe
Otoczka i pory jądrowe
Schemat budowy porów jądrowych 1. Otoczka jądrowa 2.
Pierścień cytoplazmatyczny 3. Szprychy 4. Koszyk 5.
Filamenty
Blaszka jądrowa
Blaszka jądrowa
Jest to cienka warstwa filamentów pośrednich typu V
Jest to cienka warstwa filamentów pośrednich typu V
.
.
Zbudowane są one z białka (laminy i białek
Zbudowane są one z białka (laminy i białek
globularnych) przylegającego do wewnętrznej błony
globularnych) przylegającego do wewnętrznej błony
otoczki. Pojedynczy monomer lamin zawiera
otoczki. Pojedynczy monomer lamin zawiera
helikalną domenę, dzięki której dwie cząsteczki
helikalną domenę, dzięki której dwie cząsteczki
białka mogą owinąć się wokół siebie, tworząc dimer.
białka mogą owinąć się wokół siebie, tworząc dimer.
Z kolei dwa dimery łączą się tworząc tetramer
Z kolei dwa dimery łączą się tworząc tetramer
(protofilament). Osiem protofilamentów łączy się
(protofilament). Osiem protofilamentów łączy się
bokami i zwija, tworząc filament, podobny w swej
bokami i zwija, tworząc filament, podobny w swej
strukturze do liny. Blaszka nadaje odpowiedni kształt
strukturze do liny. Blaszka nadaje odpowiedni kształt
jądru komórkowemu, zapewnia jądru wytrzymałość
jądru komórkowemu, zapewnia jądru wytrzymałość
mechaniczną oraz uczestniczy w organizacji
mechaniczną oraz uczestniczy w organizacji
strukturalnej chromatyny.
strukturalnej chromatyny.
Chromosomy
Chromosomy
To forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki, w postaci wielu
To forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki, w postaci wielu
liniowych cząsteczek DNA zorganizowanych w struktury. Przyjmują postać
liniowych cząsteczek DNA zorganizowanych w struktury. Przyjmują postać
chromatyny — kompleksu DNA oraz białek. Są zbudowane z dwóch chromatyd
chromatyny — kompleksu DNA oraz białek. Są zbudowane z dwóch chromatyd
siostrzanych (podłużnych jego części) połączonych w jednym punkcie
siostrzanych (podłużnych jego części) połączonych w jednym punkcie
centromerem. Każda cząsteczka DNA buduje jedną chromatydę. Struktura
centromerem. Każda cząsteczka DNA buduje jedną chromatydę. Struktura
chromosomu nie jest niezmienna, podlega on bowiem zmianom zwanym
chromosomu nie jest niezmienna, podlega on bowiem zmianom zwanym
mutacjami. Mutacje dotyczące bezpośrednio chromosomów to aberracje
mutacjami. Mutacje dotyczące bezpośrednio chromosomów to aberracje
chromosomowe lub mutacje genomowe.
chromosomowe lub mutacje genomowe.
Dwie postaci chromatyny:
Dwie postaci chromatyny:
•
euchromatyna — zawiera geny, które są częściej transkrybowane przez
euchromatyna — zawiera geny, które są częściej transkrybowane przez
komórkę; jest mniej skondensowana; dostrzegalna jako jasnobarwliwe obszary,
komórkę; jest mniej skondensowana; dostrzegalna jako jasnobarwliwe obszary,
•
heterochromatyna — zawiera geny transkrybowane rzadziej; bardziej
heterochromatyna — zawiera geny transkrybowane rzadziej; bardziej
skondensowana (nić DNA jest szczególnie mocno upakowana); są to ciemno
skondensowana (nić DNA jest szczególnie mocno upakowana); są to ciemno
barwiące się obszary, często przylegające do błony jądrowej:
barwiące się obszary, często przylegające do błony jądrowej:
o
fakultatywna — zawiera geny zorganizowane w postaci heterochromatyny
fakultatywna — zawiera geny zorganizowane w postaci heterochromatyny
jedynie w pewnych typach komórek,
jedynie w pewnych typach komórek,
konstruktywna — tworzy elementy strukturalne chromosomu, jak
konstruktywna — tworzy elementy strukturalne chromosomu, jak
centromery lub
centromery lub
telomery.
telomery.
Chromosomy
Chromosomy
Jąderko
Jąderko
Ultraelement jądra komórkowego
Ultraelement jądra komórkowego
odpowiedzialny za syntezę RNA, głównie
odpowiedzialny za syntezę RNA, głównie
rRNA. Jakościowo stanowi zagęszczenie
rRNA. Jakościowo stanowi zagęszczenie
chromatyny. W trakcie podziału komórkowego
chromatyny. W trakcie podziału komórkowego
jąderko zanika. Można to uzasadnić
jąderko zanika. Można to uzasadnić
zablokowaniem transkrypcji genów kodujących
zablokowaniem transkrypcji genów kodujących
rRNA, ponieważ wtedy chromosomy ulegają
rRNA, ponieważ wtedy chromosomy ulegają
kondensacji.
kondensacji.
Jąderko
Jąderko
Mikrofotografia elektronowa jądra komórkowego z
ciemno zabarwionym jąderkiem.
Macierz jądrowa
Macierz jądrowa
•
Sieć włókien białkowych tworzących wewnętrzny
Sieć włókien białkowych tworzących wewnętrzny
szkielet jądra komórkowego.
szkielet jądra komórkowego.
•
Zbudowana z filamentów (o średnicy 3-5 nm) i
Zbudowana z filamentów (o średnicy 3-5 nm) i
ziarenek (o średnicy 15-30 nm) zanurzonych w
ziarenek (o średnicy 15-30 nm) zanurzonych w
kariolimfie.
kariolimfie.
•
W jej skład wchodzi co najmniej 13 rodzajów białek
W jej skład wchodzi co najmniej 13 rodzajów białek
(w tym białak funkcjonalne i strukturalne).
(w tym białak funkcjonalne i strukturalne).
•
Około 98% macierzy jądrowej stanowią białka, reszta
Około 98% macierzy jądrowej stanowią białka, reszta
to kwasy nukleinowe oraz fosfolipidy.
to kwasy nukleinowe oraz fosfolipidy.
•
Odpowiada za utrzymanie struktury przestrzennej
Odpowiada za utrzymanie struktury przestrzennej
chromatyny.
chromatyny.
Odgrywa rolę w regulacji syntezy i transkrypcji DNA.
Odgrywa rolę w regulacji syntezy i transkrypcji DNA.
Funkcje
Funkcje
•
Ośrodek decyzyjny komórki.
Ośrodek decyzyjny komórki.
•
Przechowanie informacji na temat budowy
Przechowanie informacji na temat budowy
i funkcjonowania komórki.
i funkcjonowania komórki.
•
Synteza DNA (replikacja informacji
Synteza DNA (replikacja informacji
genetycznej przed podziałem jądra,
genetycznej przed podziałem jądra,
samopowielanie).
samopowielanie).
•
Synteza RNA (transkrypcja).
Synteza RNA (transkrypcja).
•
Synteza białek (rybosomy powstające w
Synteza białek (rybosomy powstające w
jąderku).
jąderku).
Stany jądra komórkowego
Stany jądra komórkowego
Jądro komórkowe może znajdować się w
Jądro komórkowe może znajdować się w
trzech różnych stanach:
trzech różnych stanach:
•
Jądro interfazowe — między dwoma
Jądro interfazowe — między dwoma
następującymi po sobie podziałami.
następującymi po sobie podziałami.
•
Jądro mitotyczne — w czasie podziału
Jądro mitotyczne — w czasie podziału
komórki — występuje w komórkach
komórki — występuje w komórkach
dzielących się.
dzielących się.
Jądro metaboliczne — występuje w
Jądro metaboliczne — występuje w
komórkach wyrośniętych, kieruje
komórkach wyrośniętych, kieruje
procesami przemiany materii.
procesami przemiany materii.
Podział komórek ze względu na
Podział komórek ze względu na
ilość jąder komórkowych
ilość jąder komórkowych
-
Bezjądrzasta – erytrocyty
Bezjądrzasta – erytrocyty
-
Jednojądrowe – komórka nerwowa
Jednojądrowe – komórka nerwowa
-
Dwujądrowa - pantofelek
Dwujądrowa - pantofelek
-
Wielojądrowe – komórki mięśni
Wielojądrowe – komórki mięśni