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