Fungsi inti sel

pengenalan

Nukleus sel (inti) membentuk organel sel eukariotik terbesar dan terletak di sitoplasma, dipisahkan oleh membran berganda (sampul nuklear). Sebagai pembawa maklumat genetik, inti sel mengandungi maklumat genetik dalam bentuk kromosom (untai DNA) dan dengan itu memainkan peranan penting dalam pewarisan. Sebilangan besar sel mamalia hanya mempunyai satu nukleus; ini bulat dan mempunyai diameter 5 hingga 16 mikrometer. Dengan jenis sel tertentu, mis. Serat otot, atau sel khusus dalam tulang, boleh mempunyai lebih daripada satu inti.

Dapatkan lebih banyak maklumat mengenai Nukleus sel

Fungsi inti sel

Nukleus sel adalah organel yang paling penting dalam sel dan membentuk 10-15% daripada jumlah sel. Inti mengandungi sebahagian besar maklumat genetik sel. Pada manusia, selain inti sel, mitokondria juga mengandung DNA ("DNA mitokondria"). Walau bagaimanapun, genom mitokondria hanya memberi kod untuk beberapa protein, yang terutama diperlukan dalam rantai pernafasan untuk pengeluaran tenaga.

Baca lebih lanjut mengenai ini di:

• Mitokondria
• Pernafasan sel pada manusia (rantai pernafasan)

Ilustrasi inti sel

1. Nukleus sel -
   Nukleus
2. Membran nuklear luar
   (Sampul nuklear)
   Nukleolemma
3. Membran nuklear dalaman
4. Corpuscles nuklear
   Nukleolus
5. Plasma nuklear
   Nukleoplasma
6. Benang DNA
7. Pori nuklear
8. Kromosom
9. sel
   Celulla
   A - inti
   B - sel

Anda boleh mendapatkan gambaran keseluruhan semua gambar dari Dr-Gumpert di bawah: gambar perubatan

Penyimpanan maklumat genetik

Sebagai simpanan asid deoksiribonukleik (DNA), nukleus sel adalah pusat kawalan sel dan mengatur banyak proses penting metabolisme sel. Nukleus sel sangat penting agar sel berfungsi. Sel tanpa inti biasanya tidak dapat bertahan. Pengecualian untuk ini adalah sel darah merah berinti (Erythrocytes). Sebagai tambahan kepada fungsi pengawalseliaan, tugas-tugas inti sel meliputi penyimpanan, penduaan dan pemindahan DNA.

DNA terletak dalam bentuk heliks ganda yang panjang seperti helai di nukleus sel, di mana ia dibungkus dengan padat ke dalam kromosom dengan protein teras, histon. Kromosom terdiri daripada kromatin, yang hanya mengembun untuk membentuk kromosom yang dapat dilihat secara mikroskopik semasa pembahagian sel. Setiap sel manusia mengandungi 23 kromosom, masing-masing dalam rangkap, yang diwarisi dari kedua ibu bapa. Separuh daripada gen dalam sel berasal dari ibu, yang lain dari bapa.

Nukleus sel mengawal proses metabolik dalam sel menggunakan molekul messenger yang terbuat dari RNA. Maklumat genetik memberi kod untuk protein yang bertanggungjawab untuk fungsi dan struktur sel. Sekiranya perlu, bahagian DNA tertentu, yang dikenali sebagai gen, ditranskripsikan ke dalam zat messenger (messenger RNA atau mRNA). MRNA yang terbentuk meninggalkan inti sel dan berfungsi sebagai templat untuk sintesis protein masing-masing.

Fikirkan DNA sebagai sejenis bahasa yang disulitkan yang terdiri daripada empat huruf. Ini adalah empat asas: adenin, timin, guanin dan sitosin. Huruf-huruf ini membentuk kata-kata, masing-masing terdiri dari tiga dasar, yang disebut kodon.

Setiap kodon memberi kod untuk asid amino tertentu dan dengan itu membentuk asas untuk biosintesis protein, kerana urutan asas gen diterjemahkan menjadi protein dengan menghubungkan asid amino masing-masing. Keseluruhan maklumat yang disulitkan ini disebut kod genetik. Urutan asas asas menjadikan DNA kita unik dan menentukan gen kita.

Tetapi bukan sahaja asas yang terlibat dalam struktur DNA. DNA terdiri daripada nukleotida berturut-turut, yang seterusnya terdiri dari gula, fosfat dan basa. Nukleotida mewakili tulang belakang DNA, yang berbentuk heliks berganda heliks. Selain itu, helai ini dikondensasi lebih jauh sehingga masuk ke dalam inti sel kecil. Kemudian kami juga membincangkan kromosom sebagai bentuk pembungkusan DNA. Dengan setiap pembelahan sel, DNA lengkap disalin sehingga setiap sel anak perempuan juga mengandungi maklumat genetik yang sama.

Kromosom digunakan untuk mengemas DNA

Kromosom adalah bentuk kemasan tertentu dari bahan genetik kita (DNA) yang hanya dapat dilihat semasa pembelahan sel. DNA adalah struktur linier yang terlalu panjang untuk dimasukkan ke dalam nukleus sel kita dalam keadaan semula jadi. Masalah ini diselesaikan dengan pelbagai lingkaran penjimatan ruang DNA dan penggabungan protein kecil di mana DNA dapat terus dibungkus. Bentuk DNA yang paling padat adalah kromosom. Di bawah mikroskop, ini muncul sebagai badan berbentuk batang kecil dengan penyempitan pusat. Bentuk DNA ini hanya dapat diperhatikan semasa pembelahan sel, iaitu semasa mitosis. Pembahagian sel, seterusnya, dapat dibahagikan kepada beberapa fasa, di mana kromosom paling baik ditunjukkan dalam metafasa. Sel-sel badan yang normal mempunyai sekumpulan kromosom ganda, yang terdiri daripada 46 kromosom.

Maklumat lebih lanjut mengenai pembahagian inti sel boleh didapati di: Mitosis

RNA sebagai sebahagian daripada nukleus sel

RNA menerangkan asid ribonukleik, yang mempunyai struktur yang serupa dengan DNA. Walau bagaimanapun, ini adalah struktur sehelai, yang berbeza dari DNA dalam komponen individu. Di samping itu, RNA juga jauh lebih pendek daripada DNA dan mempunyai beberapa tugas yang berbeza berbanding dengannya. Dengan cara ini, RNA dapat dibahagikan kepada subkumpulan RNA yang berbeza yang melakukan tugas yang berbeza. Antara lain, mRNA memainkan peranan penting semasa pembahagian inti sel. Seperti tRNA, ia juga digunakan dalam penghasilan protein dan enzim. Subkumpulan RNA lain adalah rRNA, yang merupakan bahagian dari ribosom dan oleh itu juga terlibat dalam penghasilan protein.

Sintesis protein

Langkah pertama dalam biosintesis protein adalah transkripsi DNA menjadi mRNA (transkripsi) dan berlaku di nukleus sel. Sehelai DNA berfungsi sebagai templat untuk urutan RNA pelengkap. Tetapi, kerana tidak ada protein yang dapat dihasilkan di dalam nukleus sel, mRNA yang terbentuk mesti dibuang ke sitoplasma dan dibawa ke ribosom, di mana sintesis protein sebenarnya berlaku. Di dalam ribosom, mRNA diubah menjadi urutan asid amino yang digunakan untuk membina protein. Proses ini dikenali sebagai terjemahan.

Sebelum RNA utusan dapat dibawa keluar dari inti, ia diproses terlebih dahulu dalam banyak langkah, iaitu urutan tertentu dilampirkan atau dipotong dan disatukan kembali. Ini bermaksud bahawa varian protein yang berbeza dapat timbul dari satu transkrip. Proses ini membolehkan manusia menghasilkan sebilangan besar protein yang berbeza dengan gen yang sedikit.

Replikasi

Fungsi penting lain sel, yang berlaku di nukleus sel, adalah penduaan DNA (Replikasi). Dalam sel terdapat kitaran penumpukan dan pemecahan berterusan: protein lama, bahan pencemar dan produk metabolik dipecah, protein baru harus disintesis dan tenaga harus dihasilkan. Di samping itu, sel tumbuh dan terbahagi kepada dua sel anak yang sama. Sebelum sel dapat membahagi, bagaimanapun, semua maklumat genetik mesti diduplikasi terlebih dahulu. Ini penting kerana genom semua sel dalam organisma sama persis.

Replikasi berlaku pada titik waktu yang ditentukan dengan tepat semasa pembahagian sel dalam nukleus sel; kedua-dua proses berkait rapat dan dikendalikan oleh protein tertentu (Enzim) dikawal selia. Pertama, DNA untai dua dipisahkan dan setiap helai tunggal berfungsi sebagai templat untuk penduaan seterusnya. Untuk melakukan ini, pelbagai enzim berlabuh pada DNA dan melengkapkan helai tunggal untuk membentuk heliks berganda yang baru. Pada akhir proses ini, salinan DNA yang tepat telah dibuat, yang dapat diserahkan ke sel anak perempuan ketika dibahagi.

Namun, jika kesalahan berlaku pada salah satu fasa kitaran sel, pelbagai mutasi dapat terjadi. Terdapat pelbagai jenis mutasi yang dapat terjadi secara spontan semasa fasa kitaran sel yang berlainan. Sebagai contoh, jika gen rosak, ia dipanggil mutasi gen. Walau bagaimanapun, jika kesalahan mempengaruhi kromosom atau bahagian kromosom tertentu, maka itu adalah mutasi kromosom. Sekiranya bilangan kromosom terjejas, ia kemudian membawa kepada mutasi genom.

Topik ini juga boleh menarik minat anda: Penyimpangan kromosom - apa maksudnya?

Pori-pori nuklear dan laluan isyarat

Membran berganda sampul nuklear mempunyai liang yang berfungsi mengangkut selektif protein, asid nukleik dan zat isyarat keluar dan masuk ke dalam nukleus.

Faktor metabolik dan zat isyarat tertentu memasuki nukleus melalui liang-liang ini dan mempengaruhi transkripsi protein tertentu di sana. Penukaran maklumat genetik menjadi protein dipantau dengan ketat dan diatur oleh banyak faktor metabolik dan zat isyarat, seseorang berbicara tentang ekspresi gen. Banyak jalur isyarat yang berlaku di ujung sel di nukleus, di mana ia mempengaruhi ekspresi gen protein tertentu.

Badan nuklear (nukleolus)

Di dalam inti sel eukariotik adalah nukleolus, badan nuklear. Sel boleh mengandungi satu atau lebih nukleoli, dan sel yang sangat aktif dan kerap membelah dapat mengandungi hingga 10 nukleoli.

Inti adalah struktur bulat dan padat yang dapat dilihat dengan jelas di bawah mikroskop cahaya dan didefinisikan dengan jelas di dalam nukleus sel. Ia membentuk kawasan teras yang berfungsi secara bebas, tetapi tidak dikelilingi oleh membrannya sendiri. Nukleolus terdiri dari DNA, RNA, dan protein yang bersatu dalam konglomerat padat. Pematangan subunit ribosom berlaku di nukleolus. Semakin banyak protein yang disintesis dalam sel, semakin banyak ribosom diperlukan dan oleh itu sel aktif metabolik mempunyai beberapa badan nuklear.

Fungsi nukleus dalam sel saraf

Inti dalam sel saraf mempunyai pelbagai fungsi. Inti sel saraf terletak di badan sel (Soma) bersama dengan komponen sel lain (organel), seperti retikulum endoplasma (ER) dan radas Golgi. Seperti dalam semua sel badan, inti sel mengandungi maklumat genetik dalam bentuk DNA. Kerana adanya DNA, sel-sel badan lain dapat menduplikasi diri mereka melalui mitosis. Walau bagaimanapun, sel-sel saraf adalah sel-sel yang sangat spesifik dan sangat berbeza yang merupakan sebahagian daripada sistem saraf. Akibatnya, mereka tidak lagi dapat berlipat ganda. Walau bagaimanapun, inti sel mengambil tugas penting yang lain. Sel-sel saraf, antara lain, bertanggungjawab untuk pengujaan otot kita, yang akhirnya membawa kepada pergerakan otot. Komunikasi antara sel saraf dan antara sel saraf dan otot berlaku melalui zat messenger (Pemancar). Bahan-bahan kimia ini dan bahan-bahan penting yang dapat bertahan hidup dihasilkan dengan bantuan inti sel. Bukan hanya inti sel tetapi komponen lain dari soma memainkan peranan penting. Di samping itu, inti sel mengawal semua laluan metabolik di semua sel, termasuk sel saraf. Untuk melakukan ini, inti sel mengandungi semua gen kita, yang bergantung pada penggunaannya dapat dibaca dan diterjemahkan ke dalam protein dan enzim yang diperlukan.

Maklumat lebih lanjut mengenai ciri khas sel saraf boleh didapati dari: Sel saraf