Bërthama qelizore është një nga përbërësit kryesorë të të gjitha qelizave bimore dhe shtazore, e lidhur pazgjidhshmërisht me shkëmbimin, transmetimin e informacionit trashëgues etj.

Forma e bërthamës së qelizës ndryshon në varësi të llojit të qelizës. Ka bërthama qelizore ovale, sferike dhe me formë të çrregullt - në formë patkoi ose me shumë lobe (në leukocite), bërthama qelizore në formë rruaza (në disa ciliate), bërthama qelizore të degëzuara (në qelizat e gjëndrave të insekteve), etj. Madhësia e bërthama qelizore ndryshon, por zakonisht shoqërohet me vëllimin e citoplazmës. Shkelja e këtij raporti gjatë rritjes së qelizave çon në ndarjen e qelizave. Numri i bërthamave qelizore gjithashtu ndryshon - shumica e qelizave kanë një bërthamë, megjithëse gjenden qeliza me dy bërthama dhe me shumë bërthama (për shembull, disa qeliza të mëlçisë dhe palcës kockore). Pozicioni i bërthamës në qelizë është karakteristik për çdo lloj qelize. Në qelizat germinale, bërthama zakonisht ndodhet në qendër të qelizës, por mund të lëvizë ndërsa qeliza zhvillohet dhe zona të specializuara formohen në citoplazmë ose substanca rezervë depozitohen në të.

Në bërthamën e qelizës dallohen strukturat kryesore: 1) membrana bërthamore (membrana bërthamore), përmes poreve të së cilës bëhet shkëmbimi midis bërthamës qelizore dhe citoplazmës [ka të dhëna që tregojnë se membrana bërthamore (e përbërë nga dy shtresa. ) vazhdimisht kalon në membranat e rrjetës endoplazmatike (shih) dhe kompleksin Golgi]; 2) lëng bërthamor, ose karioplazmë, një masë plazmatike gjysmë e lëngshme, me njolla të dobëta që mbush të gjitha bërthamat e qelizave dhe përmban përbërësit e mbetur të bërthamës; 3) (shih), të cilat në një bërthamë jo-ndarëse janë të dukshme vetëm me ndihmën e metodave speciale të mikroskopisë (në një pjesë të njollosur të një qelize që nuk ndahet, kromozomet zakonisht duken si një rrjet i parregullt fijesh dhe kokrrash të errëta, të quajtur kolektivisht ); 4) një ose më shumë trupa sferikë - nukleola, të cilat janë pjesë e specializuar e bërthamës qelizore dhe shoqërohen me sintezën e acidit ribonukleik dhe proteinave.

Bërthama qelizore ka një organizim kimik kompleks, në të cilin rolin më të rëndësishëm luajnë nukleoproteinat, produkt i një kombinimi me proteinat. Ekzistojnë dy periudha kryesore në jetën e një qelize: interfaza, ose periudha metabolike dhe mitotike, ose periudha e ndarjes. Të dyja periudhat karakterizohen kryesisht nga ndryshime në strukturën e bërthamës qelizore. Në interfazë, bërthama e qelizës është në gjendje pushimi dhe merr pjesë në sintezën e proteinave, rregullimin e formimit të formës, proceset e sekretimit dhe funksionet e tjera jetësore të qelizës. Gjatë periudhës së ndarjes, në bërthamën e qelizës ndodhin ndryshime, duke çuar në rishpërndarjen e kromozomeve dhe formimin e bërthamave të qelizave bijë; Kështu, informacioni trashëgues transmetohet përmes strukturave bërthamore në një brez të ri qelizash.

Bërthamat e qelizave riprodhohen vetëm me ndarje dhe në shumicën e rasteve ndahen edhe vetë qelizat. Zakonisht bëhet dallimi midis: ndarjes së drejtpërdrejtë të bërthamës qelizore me lidhje - amitozë dhe mënyrës më të zakonshme të ndarjes së bërthamave qelizore - ndarje tipike indirekte, ose mitozë (shih).

Veprimi i rrezatimit jonizues dhe disa faktorëve të tjerë mund të ndryshojnë informacionin gjenetik që përmban bërthama e qelizës, duke çuar në ndryshime të ndryshme në aparatin bërthamor, të cilat ndonjëherë mund të çojnë në vdekjen e vetë qelizave ose të shkaktojnë anomali të trashëguara tek pasardhësit (shih Trashëgimia Prandaj, studimi i strukturës dhe funksioneve të qelizave të bërthamës, veçanërisht lidhjet midis marrëdhënieve kromozomale dhe trashëgimisë së tipareve, me të cilat merret citogjenetika, ka një rëndësi praktike të konsiderueshme për mjekësinë (shih).

Shihni gjithashtu Kafaz.

Bërthama qelizore është komponenti më i rëndësishëm i të gjitha qelizave bimore dhe shtazore.

Një qelizë që nuk ka një bërthamë ose me një bërthamë të dëmtuar nuk është në gjendje të kryejë funksionet e saj normalisht. Bërthama qelizore, ose më saktë, acidi deoksiribonukleik (ADN) i organizuar në kromozomet e tij (shih), është bartës i informacionit trashëgues që përcakton të gjitha karakteristikat e qelizës, indeve dhe të gjithë organizmit, ontogjenezën e tij dhe normat e reagimit të trupit. ndaj ndikimeve mjedisore. Informacioni trashëgues i përfshirë në bërthamë është i koduar në molekulat e ADN-së që përbëjnë kromozomin nga një sekuencë e katër bazave azotike: adenina, timina, guanina dhe citozina. Kjo sekuencë është matrica që përcakton strukturën e proteinave të sintetizuara në qelizë.

Edhe shqetësimet më të vogla në strukturën e bërthamës së qelizës çojnë në ndryshime të pakthyeshme në vetitë e qelizës ose në vdekjen e saj. Rreziku i rrezatimit jonizues dhe i shumë kimikateve për trashëgiminë (shih) dhe për zhvillimin normal të fetusit bazohet në dëmtimin e bërthamave në qelizat germinale të një organizmi të rritur ose në qelizat somatike të një embrioni në zhvillim. Shndërrimi i një qelize normale në një qelizë malinje bazohet gjithashtu në disa shqetësime në strukturën e bërthamës qelizore.

Madhësia dhe forma e bërthamës së qelizës dhe raporti i vëllimit të saj me vëllimin e të gjithë qelizës janë karakteristike për inde të ndryshme. Një nga karakteristikat kryesore që dallon elementët e gjakut të bardhë dhe të kuq është forma dhe madhësia e bërthamave të tyre. Bërthamat e leukociteve mund të jenë të parregullta në formë: në formë sallami të lakuar, në formë kthetra ose rruazash; në rastin e fundit, çdo seksion i bërthamës është i lidhur me atë fqinj me një kërcyes të hollë. Në qelizat germinale mashkullore të pjekur (spermatozoa), bërthama qelizore përbën pjesën dërrmuese të vëllimit të përgjithshëm të qelizave.

Eritrocitet e pjekur (shih) të njerëzve dhe gjitarëve nuk kanë një bërthamë, pasi e humbasin atë gjatë procesit të diferencimit. Ata kanë një jetëgjatësi të kufizuar dhe nuk janë në gjendje të riprodhohen. Qelizave të baktereve dhe algave blu-jeshile u mungon një bërthamë e përcaktuar qartë. Megjithatë, ato përmbajnë të gjitha substancat kimike karakteristike të bërthamës qelizore, të cilat shpërndahen gjatë ndarjes në qeliza bija me të njëjtën rregullsi si në qelizat e organizmave më të lartë shumëqelizorë. Në viruse dhe fagë, bërthama përfaqësohet nga një molekulë e vetme e ADN-së.

Kur ekzaminohet një qelizë e qetë (jo-ndarëse) nën një mikroskop drite, bërthama e qelizës mund të ketë pamjen e një vezikule pa strukturë me një ose disa bërthama. Bërthama qelizore është e ngjyrosur mirë me ngjyra të veçanta bërthamore (hematoksilinë, blu metilen, safranin etj.), të cilat zakonisht përdoren në praktikën laboratorike. Duke përdorur një pajisje me kontrast fazor, bërthama e qelizës mund të ekzaminohet në mënyrë intravitale. Vitet e fundit, mikrokinematografia, atomet e etiketuara C14 dhe H3 (autoriografia) dhe mikrospektrofotometria janë përdorur gjerësisht për të studiuar proceset që ndodhin në bërthamën e qelizës. Metoda e fundit përdoret veçanërisht me sukses për të studiuar ndryshimet sasiore në ADN në bërthamë gjatë ciklit jetësor të qelizës. Një mikroskop elektronik bën të mundur zbulimin e detajeve të strukturës së imët të bërthamës së një qelize të qetë që janë të pazbulueshme në një mikroskop optik (Fig. 1).

Oriz. 1. Diagrami modern i strukturës së qelizës, bazuar në vëzhgimet në një mikroskop elektronik: 1 - citoplazmë; 2 - aparat Golgi; 3 - centrozome; 4 - rrjeta endoplazmatike; 5 - mitokondri; 6 - membrana qelizore; 7 - guaska bërthamore; 8 - nukleolus; 9 - bërthama.

Gjatë ndarjes së qelizave - kariokineza ose mitoza (shih) - bërthama e qelizës pëson një sërë transformimesh komplekse (Fig. 2), gjatë të cilave kromozomet e saj bëhen qartë të dukshme. Para ndarjes së qelizave, çdo kromozom i bërthamës sintetizon një të ngjashëm nga substancat e pranishme në lëngun bërthamor, pas së cilës kromozomet e nënës dhe të bijës ndryshojnë në polet e kundërta të qelizës ndarëse. Si rezultat, çdo qelizë bijë merr të njëjtin grup kromozomesh si qeliza nënë, dhe bashkë me të edhe informacionin trashëgues që përmban. Mitoza siguron ndarjen ideale të saktë të të gjitha kromozomeve të bërthamës në dy pjesë të barabarta.

Mitoza dhe mejoza (shih) janë mekanizmat më të rëndësishëm që sigurojnë modelet e fenomeneve të trashëgimisë. Në disa organizma të thjeshtë, si dhe në rastet patologjike në qelizat e gjitarëve dhe të njeriut, bërthamat qelizore ndahen me shtrëngim të thjeshtë, ose amitozë. Vitet e fundit është treguar se edhe gjatë amitozës ndodhin procese që sigurojnë ndarjen e bërthamës së qelizës në dy pjesë të barabarta.

Grupi i kromozomeve në bërthamën e qelizës së një individi quhet kariotip (shih). Kariotipi në të gjitha qelizat e një individi të caktuar është zakonisht i njëjtë. Shumë anomali dhe deformime të lindura (sindroma Down, sindroma Klinefelter, sindroma Turner-Shereshevsky, etj.) shkaktohen nga anomalitë e ndryshme të kariotipit që u shfaqën ose në fazat e hershme të embriogjenezës ose gjatë maturimit të qelizës germinale nga e cila lindi individi jonormal. Anomalitë e zhvillimit të shoqëruara me shqetësime të dukshme në strukturat kromozomale të bërthamës qelizore quhen sëmundje kromozomale (shih sëmundjet trashëgimore). Dëmtime të ndryshme të kromozomeve mund të shkaktohen nga veprimi i mutagjenëve fizikë ose kimikë (Fig. 3). Aktualisht, metodat që bëjnë të mundur përcaktimin e shpejtë dhe të saktë të kariotipit të një personi përdoren për diagnostikimin e hershëm të sëmundjeve kromozomale dhe për të sqaruar etiologjinë e sëmundjeve të caktuara.

Oriz. 2. Fazat e mitozës në qelizat e kulturës së indeve njerëzore (shtam i transplantueshëm HEp-2): 1 - profazë e hershme; 2 - profazë e vonë (zhdukja e membranës bërthamore); 3 - metafaza (faza e yllit të nënës), pamja e sipërme; 4 - metafazë, pamje anësore; 5 - anafaza, fillimi i divergjencës së kromozomeve; 6 - anafaza, kromozomet janë ndarë; 7 - telofaza, faza e mbështjelljeve të bijave; 8 - telofaza dhe ndarja e trupit qelizor.

Oriz. 3. Dëmtimi i kromozomeve i shkaktuar nga rrezatimi jonizues dhe mutagjenët kimikë: 1 - telofaza normale; 2-4 - telofaza me ura dhe fragmente në fibroblastet embrionale njerëzore të rrezatuara me rreze X në një dozë prej 10 r; 5 dhe 6 - e njëjta gjë në qelizat hematopoietike të derrit të gini; 7 - urë kromozomi në epitelin korneal të një miu të rrezatuar me një dozë prej 25 r; 8 - fragmentimi i kromozomeve në fibroblastet embrionale të njeriut si rezultat i ekspozimit ndaj nitrozoetiluresë.

Një organel i rëndësishëm i bërthamës qelizore - bërthama - është produkt i aktivitetit jetësor të kromozomeve. Ai prodhon acid ribonukleik (ARN), i cili është një ndërmjetës thelbësor në sintezën e proteinave të prodhuara nga çdo qelizë.

Bërthama qelizore ndahet nga citoplazma përreth (shih) me një membranë, trashësia e së cilës është 60-70 Å.

Nëpërmjet poreve në membranë, substancat e sintetizuara në bërthamë hyjnë në citoplazmë. Hapësira midis guaskës bërthamore dhe të gjitha organeleve të saj është e mbushur me karioplazmë, e përbërë nga proteina bazike dhe acidike, enzima, nukleotide, kripëra inorganike dhe komponime të tjera me molekulare të ulët të nevojshme për sintezën e kromozomeve bija gjatë ndarjes së bërthamës qelizore.

Klasat e biologjisë 5,6,7,8,9,10,11, Provimi i Unifikuar i Shtetit, Provimi i Shtetit

Printo

Bërthama- kjo është një strukturë e rëndësishme komponent i qelizave eukariote, i cili përmban molekulat e ADN-së- informacion gjenetik. Ka një formë të rrumbullakët ose ovale. Bërthama ruan, transmeton dhe zbaton informacionin trashëgues, dhe gjithashtu siguron sintezën e proteinave. Lexoni më shumë rreth organizimi celular Përbërja dhe funksionet e bërthamës së një qelize shtazore ose bimore janë diskutuar në tabelën më poshtë.

Komponenti i bërthamës

Funksioni i kryer

Zarf bërthamor. Ka një strukturë poroze me dy membranë.	Ndan thelbin nga pjesa tjetër organoidet dhe citoplazma. Ofron ndërveprim ndërmjet kernelit dhe citoplazmë.
Kromozomet. Formacione të dendura të zgjatura ose si fije që mund të shihen vetëm me ndarjen e qelizave.
Bërthamat. Ata kanë një formë sferike ose të çrregullt.	Merrni pjesë në procesin e sintezës ARN, të përfshira në ribozomet.
Lëng bërthamor (karioplazmë). Medium gjysmë i lëngshëm i vendosur brenda bërthamës.	Substanca që përmban nukleola dhe kromozome.

Pavarësisht dallimeve në strukturë dhe funksion, të gjitha pjesë të qelizave ndërveprojnë vazhdimisht me njëri-tjetrin, ata janë të bashkuar nga një funksion kryesor - duke siguruar aktivitetin jetësor të qelizës, në kohë ndarjen e qelizave dhe metabolizmin e duhur brenda tij.

Vetëm qelizat eukariote kanë një bërthamë. Megjithatë, disa prej tyre e humbasin atë gjatë procesit të diferencimit (segmente të pjekura të tubave të sitës, eritrociteve). Ciliatet kanë dy bërthama: makronukleus dhe mikronukleus. Ekzistojnë qeliza me shumë bërthama që lindin nga bashkimi i disa qelizave.

Megjithatë, në shumicën e rasteve, çdo qelizë ka vetëm një bërthamë.

Bërthama e qelizës është organeli i saj më i madh (përveç vakuolave ​​qendrore të qelizave bimore). Është struktura e parë qelizore që u përshkrua nga shkencëtarët. Bërthamat qelizore janë zakonisht në formë sferike ose vezake.

Bërthama rregullon të gjithë aktivitetin e qelizave. Ai përmban kromatidet- komplekse të ngjashme me fije të molekulave të ADN-së me proteina histonike (veçantia e të cilave është se ato përmbajnë një sasi të madhe të aminoacideve lizinë dhe argininë).

ADN-ja e bërthamës ruan informacione për pothuajse të gjitha karakteristikat trashëgimore dhe vetitë e qelizës dhe organizmit. Gjatë ndarjes qelizore, kromatidet spirale, në këtë gjendje ato janë të dukshme nën një mikroskop drite dhe quhen kromozomet.

Kromatidet në një qelizë që nuk ndahet (gjatë interfazës) nuk despirohen plotësisht.

Pjesët e mbështjellura fort të kromozomeve quhen heterokromatin. Ndodhet më afër guaskës së bërthamës. E vendosur drejt qendrës së bërthamës eukromatinë- një pjesë më e despiralizuar e kromozomeve.

Sinteza e ARN-së ndodh në të, d.m.th., informacioni gjenetik lexohet dhe gjenet shprehen.

Replikimi i ADN-së i paraprin ndarjes bërthamore, e cila nga ana tjetër i paraprin ndarjes qelizore. Kështu, bërthamat bija marrin ADN-në e gatshme dhe qelizat bija marrin bërthama të gatshme.

Përmbajtja e brendshme e bërthamës është e ndarë nga citoplazma mbështjellës bërthamor, i përbërë nga dy membrana (të jashtme dhe të brendshme).

Kështu, bërthama qelizore është një organelë me dy membranë. Hapësira ndërmjet membranave quhet perinukleare.

Membrana e jashtme në vende të caktuara kalon në rrjetin endoplazmatik (ER).

Nëse ribozomet janë të vendosura në EPS, atëherë ai quhet i përafërt. Ribozomet gjithashtu mund të vendosen në membranën e jashtme bërthamore.

Në shumë vende, membranat e jashtme dhe të brendshme bashkohen me njëra-tjetrën, duke formuar poret bërthamore.

Numri i tyre është i ndryshueshëm (mesatarisht në mijëra) dhe varet nga aktiviteti i biosintezës në qelizë. Nëpërmjet poreve, bërthama dhe citoplazma shkëmbejnë molekula dhe struktura të ndryshme. Poret nuk janë vetëm vrima, ato janë të dizajnuara në mënyrë komplekse për transport selektiv. Struktura e tyre përcaktohet nga proteina të ndryshme nukleoporinike.

Molekulat e mRNA, tARN dhe nëngrimcave të ribozomeve dalin nga bërthama.

Në bërthamë përmes poreve hyjnë proteina të ndryshme, nukleotide, jone etj.

Nënnjësitë ribozomale mblidhen nga rRNA dhe proteinat ribozomale në nukleolus(mund të ketë disa prej tyre).

Pjesa qendrore e nukleolit ​​formohet nga seksione të veçanta kromozomesh (organizatorë bërthamorë), të cilët ndodhen pranë njëri-tjetrit. Organizatorët bërthamorë përmbajnë një numër të madh të kopjeve të gjeneve që kodojnë rRNA. Para ndarjes qelizore, bërthama zhduket dhe riformohet gjatë telofazës.

Përmbajtja e lëngshme (e ngjashme me xhel) e bërthamës së qelizës quhet lëng bërthamor (karioplazmë, nukleoplazmë).

Viskoziteti i tij është pothuajse i njëjtë me atë të hialoplazmës (përmbajtja e lëngshme e citoplazmës), por aciditeti i saj është më i lartë (në fund të fundit, ADN dhe ARN, prej të cilave ka një sasi të madhe në bërthamë, janë acide). Proteinat, ARN të ndryshme dhe ribozomet notojnë në lëngun bërthamor.

Elementet strukturore të bërthamës shprehen qartë vetëm gjatë një periudhe të caktuar të ciklit qelizor në interfazë. Gjatë periudhës së ndarjes së qelizave (gjatë mitozës ose mejozës), disa elementë strukturorë zhduken, të tjerët transformohen ndjeshëm.

Klasifikimi i elementeve strukturorë të bërthamës ndërfazore:

Kromatinë;

Bërthama;

Karioplazma;

Karyolemma.

Kromatina është një substancë që e pranon mirë ngjyrën (kromos), prej nga vjen emri i saj.

Kromatina përbëhet nga fibrile kromatine, me trashësi 20-25 nm, të cilat mund të vendosen lirshëm ose kompakt në bërthamë. Mbi këtë bazë, dallohen dy lloje të kromatinës:

Eukromatina është kromatinë e lirshme ose e dekondensuar, e lyer dobët me ngjyra bazë;

Heterokromatina është kromatinë kompakte ose e kondensuar që ngjyroset lehtësisht me të njëjtat ngjyra.

Kur një qelizë përgatitet për ndarje, fibrilet e kromatinës rrotullohen në bërthamë dhe e shndërrojnë kromatinën në kromozome.

Pas ndarjes, fibrilet e kromatinës despiralizohen në bërthamat e qelizave bija dhe kromozomet shndërrohen përsëri në kromatinë. Prandaj, kromatina dhe kromozomet janë faza të ndryshme të së njëjtës substancë.

Sipas strukturës kimike, kromatina përbëhet nga:

Acidi deoksiribonukleik (ADN) 40%;

Proteinat rreth 60%;

Acidi ribonukleik (ARN) 1%.

Proteinat bërthamore paraqiten në format e mëposhtme:

Proteinat alkaline ose histonike 80-85%;

Proteinat acide 15-20%.

Proteinat e histonit janë të lidhura me ADN-në dhe formojnë zinxhirë polimerësh të deoksiribonukleoproteinës (DNP), të cilat janë fibrile kromatine, qartësisht të dukshme nën mikroskop elektronik.

Në zona të caktuara të fibrileve të kromatinës, kryhet transkriptimi i ARN-ve të ndryshme nga ADN-ja, me ndihmën e të cilave më pas kryhet sinteza e molekulave të proteinave. Proceset e transkriptimit në bërthamë kryhen vetëm në fibrilet e lira kromozomale, domethënë në eukromatinë.

Në kromatinën e kondensuar, këto procese nuk ndodhin dhe për këtë arsye heterokromatina është kromatinë joaktive. Raporti i eukromatinës dhe heterokromatinës në bërthamë është një tregues i aktivitetit të proceseve sintetike në një qelizë të caktuar. Gjatë periudhës S të ndërfazës, proceset e riduplifikimit të ADN-së ndodhin gjithashtu në fibrilet e kromatinës. Këto procese ndodhin si në eukromatinë ashtu edhe në heterokromatinë, por në heterokromatinë ato ndodhin shumë më vonë.

Bërthama është një formacion sferik (1-5 μm në diametër) që është shumë i ndjeshëm ndaj ngjyrave bazë dhe ndodhet midis kromatinës.

Një bërthamë mund të përmbajë nga 1 deri në 4 ose edhe më shumë bërthama. Në qelizat e reja dhe që ndahen shpesh, madhësia e bërthamave dhe numri i tyre rriten.

Bërthama nuk është një strukturë e pavarur. Formohet vetëm në interfazë në rajone të caktuara të disa kromozomeve - organizatorë nukleolarë, të cilët përmbajnë gjene që kodojnë molekulën e ARN-së ribozomale. Në rajonin e analizuesit nukleolar, ndodh transkriptimi nga ADN në ARN ribozomale.

Në nukleolus, ARN ribozomale kombinohet me proteinat dhe formohen nën-njësi ribozomale.

Mikroskopikisht në nukleolus ka:

Komponenti fibrilar - i lokalizuar në pjesën qendrore të nukleolit ​​dhe përfaqëson fijet e ribonukleoproteinës (RNP);

Komponenti granular është i lokalizuar në pjesën periferike të nukleolit ​​dhe përfaqëson një grumbullim të nënnjësive ribozomale.

Në profazën e mitozës, kur ndodh spiralizimi i fibrileve të kromatinës dhe formimi i kromozomeve, proceset e transkriptimit të ARN-së dhe sintezës së nënnjësive ribozomale ndalojnë dhe bërthama zhduket.

Në fund të mitozës, kromozomet dekondensohen në bërthamat e qelizave të sapoformuara dhe shfaqet një bërthamë.

Karioplazma (nukleoplazma) ose lëngu bërthamor përbëhet nga uji, proteinat dhe komplekset e proteinave (nukleoproteinat, glikoproteinat), aminoacidet, nukleotidet dhe sheqernat. Nën një mikroskop të lehtë, karioplazma është pa strukturë, por me mikroskop elektronik, në të zbulohen granula (15 nm) të përbëra nga ribonukleoproteina.

Proteinat e karioplazmës janë kryesisht proteina enzimë, duke përfshirë enzimat glikolitike, të cilat shpërbëjnë karbohidratet dhe prodhojnë ATP.

Proteinat johistone (acide) formojnë një rrjet strukturor në bërthamë (matrica e proteinave bërthamore), e cila, së bashku me mbështjellësin bërthamor, merr pjesë në krijimin e rendit të brendshëm, kryesisht në një lokalizim të caktuar të kromatinës.

Me pjesëmarrjen e karioplazmës, ndodh metabolizmi në bërthamë dhe ndërveprimi midis bërthamës dhe citoplazmës.

Karyolemma (nucleolemma) - membrana bërthamore ndan përmbajtjen e bërthamës nga citoplazma (funksioni pengues), në të njëjtën kohë siguron një shkëmbim të rregulluar të substancave midis bërthamës dhe citoplazmës. Zarfi bërthamor merr pjesë në fiksimin e kromatinës.

Karyolemma përbëhet nga dy membrana bilipide - membranat bërthamore të jashtme dhe të brendshme, të ndara nga një hapësirë ​​perinukleare, me një gjerësi prej 25 deri në 100 nm.

Karyolemma ka pore me diametër 80-90 nm. Në rajonin e poreve, membranat bërthamore të jashtme dhe të brendshme kalojnë në njëra-tjetrën dhe hapësira perinukleare mbyllet.

Lumeni i poreve mbyllet nga një formacion i veçantë strukturor - kompleksi i poreve, i cili përbëhet nga një përbërës fibrilar dhe grimcuar. Komponenti i grimcuar përfaqësohet nga granula proteine ​​me diametër 25 nm, të vendosura përgjatë skajit të poreve në tre rreshta.

Fibrilet shtrihen nga secila kokrrizë dhe bashkohen në një granulë qendrore të vendosur në qendër të poreve. Kompleksi i poreve luan rolin e një diafragme, duke rregulluar përshkueshmërinë e saj. Madhësitë e poreve janë të qëndrueshme për një lloj qelize të caktuar, por numri i poreve mund të ndryshojë gjatë diferencimit të qelizave. Nuk ka pore bërthamore në bërthamat e spermës. Ribozomet e bashkangjitura mund të lokalizohen në membranën e jashtme bërthamore. Përveç kësaj, membrana e jashtme bërthamore mund të vazhdojë në tubulat e retikulit endoplazmatik.

Heterokromatina është zona e kromatinës që janë në gjendje të kondensuar (kompakt) gjatë ciklit qelizor. Një tipar i ADN-së heterokromatike është aftësia e saj jashtëzakonisht e ulët transkriptuese. HETEROKROMATINA

(nga hetero... dhe kromatina), zona të kromatinës që janë në gjendje të kondensuar (të mbushur dendur) gjatë gjithë ciklit qelizor. Ato janë të ngjyrosura intensivisht me ngjyra bërthamore dhe janë qartë të dukshme në një mikroskop me dritë edhe gjatë interfazës.

Heterokromatike Rajonet e kromozomeve, si rregull, përsëriten më vonë se ato eukromatike dhe nuk transkriptohen, d.m.th., ato janë gjenetikisht shumë inerte. Bërthamat e indeve aktive dhe qelizave embrionale janë kryesisht të varfra në G. Bëhet dallimi midis G fakultativ dhe konstituiv (strukturor). G. Fakultativ është i pranishëm vetëm në një nga kromozomet homologë. Një shembull i këtij lloji të gjenit është kromozomi i dytë X tek gjitarët femra, i cili gjatë embriogjenezës së hershme inaktivizohet për shkak të kondensimit të pakthyeshëm.

G. strukturor përmbahet në të dy kromozomet homologe dhe është i lokalizuar kryesisht. në rajonet e ekspozuara të kromozomit - në centromere, telomer, organizator nukleolar (gjatë interfazës ndodhet afër mbështjellësit bërthamor), i varfëruar në gjene, i pasuruar me ADN satelitore dhe mund të çaktivizojë gjenet që ndodhen afër (d.m.th.

n. efekti i pozicionit). Ky lloj G. është shumë i ndryshueshëm si brenda një lloji ashtu edhe brenda specieve të lidhura ngushtë. Mund të ndikojë në sinapsinë e kromozomeve, frekuencën e ndërprerjeve të shkaktuara dhe rikombinimin. Zonat e kromatideve strukturore karakterizohen nga ngjitja (ngjitja së bashku) e kromatideve motra.

EUKROMATINA

(nga greqishtja eu - e mirë, plotësisht dhe kromatinë), seksione kromozomesh që mbajnë një gjendje të despiralizuar në bërthamën e prehjes (në ndërfazë) dhe spirale gjatë ndarjes qelizore (në profazë); përmbajnë shumicën e gjeneve dhe janë potencialisht të afta për transkriptim.

E. ndryshon nga heterokromatina në një përmbajtje më të ulët të bazave të metiluara dhe blloqeve të sekuencave të ADN-së përsëritëse, një numër më të madh të proteinave johistone dhe molekulave të histonit të acetiluar dhe paketimit më pak të dendur të materialit kromozomal, i cili besohet të jetë veçanërisht i rëndësishëm për aktivitetin. e E. dhe e bën atë potencialisht më të aksesueshëm për enzimat që ofrojnë transkriptim.

E. mund të fitojë vetitë e heterokromatinës fakultative - inaktivizohet, e cila është një nga mënyrat për të rregulluar aktivitetin e gjeneve.

Data e publikimit: 18-02-2015; Lexuar: 229 | Shkelje e të drejtës së autorit të faqes

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0.002 s)…

Struktura dhe funksionet e bërthamës qelizore.

Bërthama është një pjesë thelbësore e një qelize eukariote. Funksioni kryesor i bërthamës është ruajtja e materialit gjenetik në formën e ADN-së dhe transferimi i tij në qelizat bija gjatë ndarjes së qelizave. Përveç kësaj, bërthama kontrollon sintezën e proteinave dhe kontrollon të gjitha proceset jetësore të qelizës.

(në një qelizë bimore bërthama u përshkrua nga R. Brown në 1831, në një qelizë shtazore nga T. Schwann në 1838)

Shumica e qelizave kanë një bërthamë, zakonisht në formë të rrumbullakët, më rrallë në formë të çrregullt.

Madhësia e bërthamës varion nga 1 μm (në disa protozoa) deri në 1 mm (në vezët e peshqve dhe amfibëve).

Ekzistojnë qeliza binukleate (qeliza të mëlçisë, ciliate) dhe qeliza shumëbërthamore (në qelizat e fibrave muskulore të strijuara tërthore, si dhe në qelizat e një numri llojesh kërpudhash dhe algash).

Disa qeliza (eritrocite) janë pa bërthama, ky është një fenomen i rrallë dhe është dytësor në natyrë.

Thelbi përfshin:

1) membrana bërthamore;

2) karioplazmë;

3) nukleolus;

4) kromatina ose kromozomet.

Kromatina ndodhet në bërthamën jo-ndarëse, kromozomet janë në bërthamën mitotike.

Predha e bërthamës përbëhet nga dy membrana (të jashtme dhe të brendshme). Membrana e jashtme bërthamore lidhet me kanalet membranore të ER. Ribozomet janë të vendosura në të.

Membranat bërthamore kanë pore (3000-4000). Nëpërmjet poreve bërthamore, substanca të ndryshme shkëmbehen midis bërthamës dhe citoplazmës.

Karioplazma (nukleoplazma) është një zgjidhje e ngjashme me pelte që mbush hapësirën midis strukturave bërthamore (kromatina dhe nukleola).

Ai përmban jone, nukleotide, enzima.

Bërthama, zakonisht në formë sferike (një ose më shumë), nuk është e rrethuar nga një membranë, përmban fije proteinash fibrilare dhe ARN.

Bërthamat nuk janë formacione të përhershme, ato zhduken në fillim të ndarjes qelizore dhe rikthehen pas përfundimit të saj. Bërthamat janë të pranishme vetëm në qelizat që nuk ndahen.

Në nukleola, formohen ribozomet dhe sintetizohen proteinat bërthamore. Vetë nukleolat formohen në zonat e shtrëngimeve dytësore të kromozomeve (organizuesit nukleolarë). Tek njerëzit, organizatorët nukleolarë janë të vendosur në kromozomet 13, 14, 15, 21 dhe 22.

E mëparshme12345678910111213141516Tjetër

SHIKO MË SHUMË:

Bërthama qelizore, në strukturën e saj, i përket grupit të organeleve me dy membranë. Sidoqoftë, bërthama është aq e rëndësishme për jetën e një qelize eukariote saqë zakonisht konsiderohet veçmas. Bërthama e qelizës përmban kromatinë (kromozome të pambështjellura), e cila është përgjegjëse për ruajtjen dhe transmetimin e informacionit trashëgues.

Strukturat kryesore të mëposhtme dallohen në strukturën e bërthamës qelizore:

• mbështjellës bërthamor, i përbërë nga një membranë e jashtme dhe e brendshme,
• matrica bërthamore - gjithçka që gjendet brenda bërthamës së qelizës,
• karyoplasm (lëng bërthamor) - përmbajtje të lëngshme të ngjashme në përbërje me hialoplazmën,
• bërthama,
• kromatinë.

Përveç sa më sipër, bërthama përmban substanca të ndryshme, nënnjësi ribozomale dhe ARN.

Struktura e membranës së jashtme të bërthamës qelizore është e ngjashme me rrjetin endoplazmatik.

Shpesh membrana e jashtme thjesht kalon në ER (kjo e fundit, si të thuash, degëzohet prej saj dhe është rezultat i saj).

Ribozomet janë të vendosura në pjesën e jashtme të bërthamës.

Membrana e brendshme është më e fortë për shkak të laminës që e vesh atë.

Përveç funksionit të saj mbështetës, kromatina është ngjitur në këtë shtresë bërthamore.

Hapësira ndërmjet dy membranave bërthamore quhet perinukleare.

Membrana e bërthamës qelizore depërtohet nga shumë pore që lidhin citoplazmën me karioplazmën. Megjithatë, për sa i përket strukturës së tyre, poret e bërthamës qelizore nuk janë vetëm vrima në membranë. Ato përmbajnë struktura proteinike (kompleks pore proteinash), të cilat janë përgjegjëse për transportin selektiv të substancave dhe strukturave. Vetëm molekulat e vogla (sheqernat, jonet) mund të kalojnë nëpër pore në mënyrë pasive.

Kromatina e bërthamës së qelizës përbëhet nga filamente kromatine. Çdo fije kromatine korrespondon me një kromozom, i cili formohet prej tij me anë të spiralizimit.

Sa më shumë që një kromozom të jetë i papërdredhur (shndërruar në një fije kromatine), aq më shumë përfshihet në proceset e sintezës mbi të.

I njëjti kromozom mund të spiralizohet në disa zona dhe të despiralizohet në të tjera.

Çdo fije kromatine e bërthamës së qelizës është një kompleks ADN-je dhe proteinash të ndryshme, të cilat kryejnë edhe funksionin e përdredhjes dhe zbërthimit të kromatinës.

Bërthamat qelizore mund të përmbajnë një ose më shumë nukleolat. Bërthamat përbëhen nga ribonukleoproteina, nga të cilat më pas formohen nënnjësi ribozomale.

Këtu ndodh sinteza e rRNA (ARN ribozomale).

Informacioni gjenetik i një qelize eukariote ruhet në një organelë të veçantë me membranë të dyfishtë - bërthamën. Ai përmban më shumë se 90% të ADN-së.

Struktura

Koncepti se çfarë është një bërthamë në biologji dhe çfarë funksionesh ai kryen u forcua në komunitetin shkencor vetëm në fillim të shekullit të 19-të. Sidoqoftë, bërthama u vëzhgua për herë të parë në qelizat e salmonit nga natyralisti Antonie van Leeuwenhoek në vitet 1670. Termi u propozua nga botanisti Robert Brown në 1831.

Bërthama është organeli më i madh i qelizës (deri në 6 mikron), i cili përbëhet nga tre pjesë:

• cipë e dyfishtë;
• nukleoplazmë;
• nukleolus.

Oriz. 1. Struktura e brendshme e bërthamës.

Bërthama ndahet nga citoplazma me një membranë të dyfishtë që ka pore përmes së cilës ndodh transporti selektiv i substancave në citoplazmë dhe mbrapa. Hapësira midis dy membranave quhet perinukleare. Membrana e brendshme është e veshur nga brenda me një matricë bërthamore, e cila luan rolin e një citoskeleti dhe siguron mbështetje strukturore për bërthamën. Matrica përmban shtresën bërthamore, e cila është përgjegjëse për formimin e kromatinës.

Nën guaskën e membranës ka një lëng viskoz të quajtur nukleoplazmë ose karioplazmë.
Ai përmban:

• kromatinë, e përbërë nga proteina, ADN dhe ARN;
• nukleotide individuale;
• acidet nukleike;
• proteinat;
• ujë;
• jonet.

Sipas dendësisë së përdredhjes së kromatinës mund të jenë dy llojesh:

TOP 3 artikujttë cilët po lexojnë së bashku me këtë

• eukromatinë - kromatinë e dekondensuar (e lirshme) në një bërthamë që nuk ndahet;
• heterokromatin - kromatinë e kondensuar (e përdredhur fort) në bërthamën ndarëse.

Një pjesë e kromatinës është gjithmonë në një gjendje të përdredhur, dhe një pjesë është në një gjendje të lirë.

Oriz. 2. Kromatinë.

Heterokromatina zakonisht quhet kromozom. Kromozomet janë qartë të dukshme nën një mikroskop gjatë ndarjes së qelizave mitotike. Tërësia e karakteristikave të kromozomeve (madhësia, forma, numri) quhet kariotip. Kariotipi përfshin autosome dhe gonozome. Autosomet mbartin informacion rreth karakteristikave të një organizmi të gjallë. Gonozomet përcaktojnë seksin.

Membrana e jashtme kalon në rrjetën endoplazmatike ose retikulin (ER), duke formuar palosje. Në sipërfaqen e membranës ER ka ribozome përgjegjëse për biosintezën e proteinave.

Bërthama është një strukturë e dendur pa membranë. Në thelb, kjo është një zonë e ngjeshur e nukleoplazmës me kromatinë. Përbëhet nga ribonukleoproteina (RNP). Këtu ndodh sinteza e ARN ribozomale, kromatinës dhe nukleoplazmës. Bërthama mund të përmbajë disa bërthama të vogla. Bërthama u zbulua për herë të parë në 1774, por funksionet e saj u bënë të njohura vetëm nga mesi i shekullit të njëzetë.

Oriz. 3. Bërthama.

Qelizat e kuqe të gjakut të gjitarëve dhe qelizat e tubit të sitës së bimëve nuk përmbajnë një bërthamë. Qelizat e muskujve të strijuar përmbajnë disa bërthama të vogla.

Funksionet

Funksionet kryesore të kernelit janë:

• kontrollin e të gjitha proceseve të jetës së qelizave, duke përfshirë sintezën e proteinave;
• sinteza e disa proteinave, ribozomeve, acideve nukleike;
• ruajtja e materialit gjenetik;
• transferimi i ADN-së në gjeneratat pasuese gjatë ndarjes.

4.6. Gjithsej vlerësimet e marra: 244.

Bërthama qelizore [bërthama (karion), LNH] është një komponent i qelizës në të cilën është përqendruar pjesa më e madhe e ADN-së, e cila është bartëse e informacionit trashëgues. Prania e një bërthame të formuar i dallon organizmat eukariote (q.v.) nga organizmat prokariotikë (q.v.), në të cilët analog i bërthamës është një varg rrethor i ADN-së, një nukleoid, i cili strukturisht nuk është i ndarë nga citoplazma (q.v.).

Bërthama në një vezë pule u vëzhgua për herë të parë nga J. Purkinje në 1825. Brown (R. Brown) në 1831 vendosi se bërthama është pjesë përbërëse e të gjitha qelizave të gjalla. Nga fundi i shekullit të 19-të, u krijuan idetë për bërthamën si bartës të vetive trashëgimore të qelizës. Krijimi i teorisë kromozomale të trashëgimisë (q.v.), zbulimi i funksionit shabllon të ADN-së dhe dekodimi i kodit gjenetik (q.v.) çuan në zhvillimin e një këndvështrimi modern të rolit kyç të bërthamës në ruajtjen, riprodhimin dhe zbatimi i pjesës më të madhe të informacionit gjenetik të qelizës (shih Geni, Acidet deoksiribonukleike, Trashëgimia).

Në studimin e strukturës dhe funksionit të bërthamës, metodat e zbulimit citokimik të ADN-së luajtën një rol të rëndësishëm, për shembull, reaksioni Feulgen (shiko acidet deoksiribonukleike, metodat histokimike të zbulimit në inde), mikroskopi elektronik (shih), mikrokirurgjia ( shih), mikrokinema (shih), si dhe metodat e kërkimit të radioizotopit dhe mikro-elektrodës (shih).

Një qelizë zakonisht përmban një bërthamë, e vendosur afër qendrës së saj ose në pjesën bazale (në qelizat e gjëndrave, në epitelin shumë prizmatik). Pozicioni i bërthamës në qelizë fiksohet nga një rrjet strukturash fibrilare që formojnë citoskeletin (shih Citoplazmën). Një fiksim i tillë lejon, brenda kufijve të caktuar, lëvizjet rrotulluese dhe osciluese të bërthamës. Qelizat dybërthamore dhe shumëbërthamore, si rregull, formohen si rezultat i ndarjes bërthamore pa ndarje të citoplazmës ose shkrirjes qelizore. Strukturat në të cilat një protoplazmë e vetme përmban shumë (deri në disa qindra) bërthama quhen simplaste (për shembull, fibra miokardiale të strijuara).

Forma e bërthamës është shpesh sferike ose elipsoidale në disa qeliza (për shembull, në leukocite dhe ciliate) bërthamat kanë një formë të parregullt (shih tabelën e ngjyrave te artikulli Qeliza, Fig. 2-8). Diametri i bërthamës varion nga 1 mikron (në disa protozoa) deri në 1 mm (ovulat e disa kafshëve). Në qelizat e gjitarëve, diametri i bërthamës është 4-6 mikron. Raporti i vëllimeve të bërthamës dhe citoplazmës është një vlerë relativisht konstante për çdo lloj qelize. Në përgjithësi, vëllimi bërthamor është një karakteristikë e specieve dhe varet nga përmbajtja e ADN-së, proteinave dhe ujit. Kur kromozomet poliploidizohen (shih Mutacioni) ose politenizohen (shih Kromozomet), vëllimi i bërthamave zakonisht rritet në mënyrë eksponenciale (rregulli i Jacobi). Për shkak të përmbajtjes së një numri të madh të acideve nukleike, bërthamat e qelizave janë me ngjyrë bazofile. Gjatë ciklit jetësor të qelizës, bërthamat e formuara mbahen në interfazë (shih Qeliza). Gjatë mitozës, bërthama zëvendësohet nga kromozome të kondensuar, tërësia e të cilave quhet "bërthama mitotike". Gjatë periudhës së interfazës në bërthamën qelizore dallohen membrana, bërthama (shih), kromatina (shih), elementë të matricës strukturore dhe granula e fibrile të ndryshme. Substanca homogjene që mbush hapësirën midis këtyre strukturave quhet lëng bërthamor, ose kariolimfë.

Membrana bërthamore është një pjesë e specializuar e sistemit të përgjithshëm membranor të qelizës. Formohet nga membranat bërthamore të jashtme dhe të brendshme, secila prej të cilave është rreth 8 nm e trashë. Membranat ndahen nga një hapësirë ​​perinukleare rreth 25 nm e gjerë (Fig. 1), e lidhur me zgavrat e retikulit endoplazmatik (shih). Ribozomet janë të vendosura në sipërfaqen e membranës së jashtme bërthamore përballë citoplazmës. Membrana e jashtme bërthamore është e lidhur me membranat e rrjetës endoplazmatike.

Besohet se ato mund të zhvillohen nga njëri-tjetri. Membrana e jashtme bërthamore gjithashtu formon fshikëza transportuese, të cilat janë të ngulitura në membranat e kompleksit Golgi. Shpesh membrana bërthamore formon zgjatime dhe invaginime që lidhin strukturat citoplazmike me ato bërthamore; disa nga këto invaginime mund të arrijnë në sipërfaqen e nukleolit ​​(shih).

Komponimet me peshë të lartë molekulare (ARN) të sintetizuara në bërthamë transportohen në citoplazmë përmes komplekseve të porozave të veçanta, ose porozomeve, të mbështjellësit bërthamor. Një porozom tipik është një sistem kompleks i globulave proteinike dhe fibrileve. Në vendndodhjen e kompleksit të poreve, membranat bërthamore të jashtme dhe të brendshme bashkohen, duke formuar të ashtuquajturën strukturë unazore me diametër 60 - 80 nm (Fig. 1 dhe 2). Përgjatë periferisë së tij, në anët e jashtme dhe të brendshme, ka 8 rruzull të ndërlidhura me diametër rreth 25 nm në qendër të porozomes një rruzull me diametër 15-20 nm. Grumbulli qendror është i lidhur me globulat periferike me anë të një sistemi fibrilash të hollë që formojnë diafragmën e kompleksit të poreve. Brenda globulës qendrore, supozohet se ekziston një kanal përmes të cilit molekulat e ARN-së transportohen nga bërthama në citoplazmë. Për shkak të faktit se globulat periferike dalin përtej strukturës unazore (Fig. 3), diametri i përgjithshëm i porozomes arrin 120 nm.

Struktura dhe numri i komplekseve të poreve ndryshon në varësi të llojit të qelizës dhe gjendjes së saj funksionale; në qelizat me aktivitet të lartë metabolik, porozomet mund të zënë 25-50% të sipërfaqes së bërthamës.

Komplekset e guaskës dhe poreve formojnë aparatin sipërfaqësor të bërthamës, i cili kryen ndërveprim dypalësh midis bërthamës dhe citoplazmës. Direkt nën guaskën e bërthamës së qelizës ekziston një shtresë e substancës së dendur me trashësi rreth 180 nm - një pllakë e dendur nënmembranore, e cila është një nga elementët e matricës strukturore të bërthamës qelizore. Gjatë mitozës, elementët e laminës së dendur mund të mbeten në sipërfaqen e kromozomeve të kondensuar.

Në brendësi, lamina e dendur shndërrohet në një sistem fibrilesh proteinike me diametër 2 nm, të cilat bashkohen në fibrile të rendit më të lartë me diametër deri në 20-30 nm, duke formuar së bashku me shtresën e dendur, matricën strukturore. të bërthamës. Proteinat e matricës strukturore formojnë bazën e bërthamës dhe, ndoshta, marrin pjesë në organizimin strukturor dhe rregullimin e proceseve të sintezës dhe transportit të makromolekulave brenda bërthamës.

Kromozomet (q.v.) gjatë interfazës përfaqësohen nga kromatina (q.v.) - një strukturë shumëkomponente e bazuar në një kompleks të ADN-së me histone (q.v.). Duke përdorur mikroskopin e dritës, mund të identifikohen vetëm zonat më të kondensuara të kromatinës - e ashtuquajtura heterokromatin. Kromatina e dekoidensuar, e padukshme në një mikroskop drite, që me sa duket përfaqëson rajonet e transkriptuara të kromozomeve (shih Transkriptimin), quhet eukromatinë. Sipas lokalizimit, dallohen disa lloje të heterokromatinës - periferike, të zbuluara përgjatë periferisë së bërthamës qelizore, jocolonukleolus, si dhe kromocentrale, ose kariozome - akumulime të kokrrave dhe gunga të kromatinës në zona të caktuara të karioplazmës. Në shumicën e bërthamave qelizore të gjitarëve femra, zbulohen gjithashtu trupa Barr, të cilët janë teterokromatinë e njërit prej dy kromozomeve të seksit X, e cila mbetet në gjendje të kondensuar gjatë gjithë interfazës (shih Kromatina seksuale). Për shkak të karakteristikave të tyre funksionale, dallohen dy lloje të heterokromatinës - konstituive, ose strukturore dhe fakultative. Heterokromatina konstituive është vazhdimisht në gjendje të kondensuar. Besohet se siguron organizimin hapësinor të kromozomeve dhe mund të përfshihet në rregullimin e aktivitetit të gjeneve (shih Gjeni). Heterokromatina fakultative është e aftë të kalojë në një gjendje të dekondensuar dhe, në thelb, përfaqëson eukromatinë që nuk transkriptohet për momentin.

Ka dëshmi se kromozomet ndërfazore janë të lidhura nga zona të caktuara me lamina e dendur dhe janë të vendosura në karioplazmë në mënyrë të rregullt.

Bërthamat (shih) janë zona të sintezës dhe akumulimit të ARN ribozomale në bërthamë.

Lëngu bërthamor përmban ujë, proteina (kryesisht globulina), lipoproteina dhe fosfoproteina, nukleotide, kripëra inorganike, etj., si dhe ribonukleoproteina dhe enzima për transkriptimin dhe replikimin e ADN-së (shih Polimerazat). Sasia e lëngut bërthamor mund të ndryshojë në varësi të gjendjes funksionale të qelizës.

Në një qelizë, bërthama dhe citoplazma formojnë një unitet të pandashëm: një bërthamë pa citoplazmë mbetet e qëndrueshme vetëm për një kohë të shkurtër, qelizat pa bërthama (për shembull, qelizat e kuqe të gjakut të gjitarëve) nuk ndahen dhe jetojnë për një periudhë të kufizuar kohore. Heqja eksperimentale e bërthamës çon në vdekjen e qelizave; transplantimi bërthamor mund të rivendosë qëndrueshmërinë e tij. Në bërthamë, ARN sintetizohet në shabllone të ADN-së, të cilat sigurojnë sintezën e proteinave në citoplazmë; kjo përcakton rrjedhën e të gjitha proceseve fiziologjike në qelizë. Nga ana tjetër, citoplazma siguron aktivitetin jetësor të bërthamës dhe shpërndarjen uniforme të materialit gjenetik midis qelizave bija (përjashtim bëjnë disa lloje të protozoarëve, në të cilat aparati i ndarjes ndodhet tërësisht brenda bërthamës).

Sinteza e ARN-së në shabllonet e ADN-së kromozomike, ose transkriptimi (shih), kryhet nga tre lloje enzimash: ARN polimeraza I, e cila siguron sintezën e ARN ribozomale (shih Bërthamë); ARN polimeraza II, e cila siguron sintezën e mARN-së; ARN polimeraza III, e cila siguron sintezën e të gjithë 5S-ARN-së, si transportuese ashtu edhe ribozomale. Kromatina e transkriptuar është në gjendje të dekondensuar. Supozohet se dekondensimi shoqërohet me veprimin e proteinave johistone HMG14 dhe HMG17. Fijet e sintetizuara të ARN-së kombinohen me proteinat bërthamore në komplekse ribonukleoproteinike (RNP). Në modelet e difraksionit të elektroneve, RNP zbulohen në formën e fibrileve të perikromatinës me trashësi 3-5 nm, të vendosura përgjatë periferisë së akumulimeve të heterokromatinës, si dhe në formën e kokrrizave të perikromatinës me një diametër prej rreth 45 nm të rrethuar nga një aureolë e lehtë. Granulat e perikromatinës me sa duket përfaqësojnë molekulat RNP të gatshme për t'u lëshuar në citoplazmë. Në lëngun bërthamor, midis grupeve të heterokromatinës, ekzistojnë grupe granula ndërkromatinike me diametër 20-25 nm dhe konglomerate fibrilash me diametër 40-60 nm. Supozohet se këto granula dhe fibrile përfaqësojnë gjithashtu RNP.

Në ADN-në e kromozomeve, rajonet e transkriptuara dhe rajonet e patranskriptuara (spacers) alternojnë rregullisht. Hapësirat përmbajnë sekuenca nukleotide që përcaktojnë pikën fillestare të transkriptimit (përzgjedhësit), efikasitetin e transkriptimit (moduluesit) dhe përfundimin e transkriptimit (terminatorët). Brenda zonave të transkriptuara të ADN-së ka edhe zona që nuk janë të pranishme në mRNA të pjekur - intronet (shih Transkriptimin).

Gjatë periudhës Gx të ciklit qelizor (shih Qeliza), kromozomet përmbajnë vargje të ADN-së me dy fije. Dyfishimi i zinxhirëve të ADN-së - replikimi (shih) ndodh në periudhën S Replikimi ndodh në mënyrë asinkrone në kromozome të ndryshme dhe në pjesë të ndryshme të të njëjtit kromozom. Zakonisht, së pari dyfishohet ADN-ja e kromatinës, pastaj heterokromatina dhe së fundi ADN-ja e kromozomit X të heterokromatizuar. Gabimet në leximin e informacionit gjatë replikimit të ADN-së zakonisht korrigjohen nga sisteme speciale të riparimit të enzimave (shih Nukleazat). Vetëm një pjesë e vogël e gabimeve mund të ruhen dhe t'i transmetohen pasardhësve të qelizës, e cila qëndron në themel të llojeve të ndryshme të mutacioneve (shih Mutacioni). Në bërthamën e blastomereve të ndarjes, dyfishimi i vargjeve të ADN-së ndodh pothuajse njëkohësisht, dhe periudha S është relativisht e shkurtër. Në qelizat më të diferencuara, asinkronia e reduplikimit rritet dhe kohëzgjatja e periudhës S rritet. Në bërthamat e disa qelizave, një pjesë e ADN-së sintetizohet në periudhën G2, e cila është e rëndësishme për mejozën (shih).

Në fillim të periudhës G2, çdo kromozom përbëhet nga dy kromatide të lidhura me njëra-tjetrën në centromere (shih Kromozome). Në fund të periudhës G2, fillon kondensimi intensiv i kromozomeve, si rezultat i të cilit ato bëhen të dukshme nën një mikroskop të lehtë.

Përveç histoneve, kondensimi përfshin proteinat e matricës strukturore të bërthamës - matricinat - dhe faktorin proteinik të kondensimit të kromozomeve mitotike, të sintetizuara në citoplazmë. Nëse kërkohet paketim veçanërisht i dendur i ADN-së (për shembull, në spermë), histonet bërthamore zëvendësohen nga edhe më shumë proteina alkaline - protaminat dhe protaminat e cisteinës.

Pas përfundimit të periudhës G2, qeliza hyn në mitozë (shih), e cila është mënyra kryesore e shpërndarjes uniforme të materialit gjenetik të bërthamës midis qelizave bija.

Shkeljet në numrin dhe strukturën e kromozomeve të qelizave germinale çojnë ose në humbjen e aftësisë së këtyre qelizave për të fekonduar (shih), ose në zhvillimin e sëmundjeve trashëgimore (shih sëmundjet trashëgimore, sëmundjet kromozomale). Duke u zhvilluar nën ndikimin e një numri faktorësh (rrezatimi depërtues, temperatura e lartë, disa infeksione virale), ndryshimet në numrin dhe strukturën e kromozomeve të qelizave somatike (për shembull, leukocitet), si rregull, çojnë në vdekjen e të prekurve. qelizat me eliminimin e tyre nga sistemi i kontrollit imunologjik të organizmit (shih Imuniteti). Në disa raste, disrregullimi i proceseve riprodhuese mund të çojë në rritjen e tumorit dhe malinje qelizore (shih Tumoret).

Gjatë diferencimit të qelizave, plakjes dhe gjithashtu në kushte patologjike, shkalla e kondensimit të kromatinës mund të ndryshojë. Kur aktivizohet ose shtypet një funksion specifik i qelizës, vërehet e ashtuquajtura ënjtje ose tkurrje funksionale e bërthamës ndërsa struktura e saj ruhet. Me disa infeksione virale (herpes, fruth, poliomielitit, infeksion adenovirus), inkluzione specifike virale shfaqen në bërthamat e qelizave të prekura.

Në varësi të natyrës, intensitetit dhe kohëzgjatjes së veprimit të agjentit dëmtues, ndryshimet patologjike në bërthamë mund të jenë të kthyeshme (shih Paranekroza) ose të pakthyeshme (shih Nekroza). Kondensimi i kromatinës në grumbuj të mëdhenj të dendur ose në një masë të vetme kompakte me zhdukjen e bërthamës së quajtur karyopyknosis (shih Pyknosis). Ky fenomen vërehet jo vetëm në patologji, por edhe në kushte normale fiziologjike, për shembull, gjatë diferencimit të eritroblasteve të palcës kockore. Si rregull, kariopiknoza është e pakthyeshme, megjithëse në kushte eksperimentale u vu re restaurimi i strukturës dhe funksionit origjinal të bërthamave piknotike kur ato u transferuan në citoplazmën e qelizave të diferencuara dobët. Ndryshime të rënda të pakthyeshme në bërthamë të shoqëruara me vdekjen e qelizave përfshijnë karyorrhexis - shpërbërja e bërthamave në grumbuj të veçantë të dendur - dhe karioliza (karioliza) - lëshimi i përmbajtjes së bërthamës në citoplazmë me shpërbërjen e saj të mëvonshme. Piknoza, rhexis dhe liza e bërthamës konsiderohen aktualisht si faza të njëpasnjëshme të shkatërrimit të saj; ato bazohen në aktivizimin e hidrolazave qelizore, kryesisht ribonukleazave dhe deoksiribonukleazave, duke çuar në depolimerizimin e acideve nukleike. Ndryshimet patologjike në bërthamë mund të ndodhin edhe si pasojë e edemës së saj - akumulimi i tepërt i lëngjeve në lëngun bërthamor, i cili mund të çojë në këputje të membranës bërthamore.

Bibliografia: Beridze T. G. ADN satelitore, M., 1982; Bërthama e qelizave, Morfologjia, fiziologjia dhe biokimia, ed. I. B. Zbarsky dhe G. P. Georgiev, M., 1972; Bërthama qelizore dhe ultrastrukturat e saj, ed. I. B. Zbarsky, M., 1970; Metabolizmi i bërthamës qelizore dhe marrëdhëniet bërthamore-citoplazmike, ed. V. P. Zosimovich et al., Kiev, 1970; Me ts~ler D. E. Biokimi, Reaksionet kimike në një qelizë të gjallë, trans. nga anglishtja, vëll. 1-3, M., 1980; Swenson, K. dhe Webster, P. JI. Qelizë, trans. nga anglishtja, M., 1980; Stent G.S. dhe Kalin-d a r R. Gjenetika molekulare, trans. nga anglishtja, M., 1981; Chentsrv Yu. dhe Polyakov V. Yu. Alberts V. a. O. Biologjia molekulare e qelizës, N. Y. - L.. 1983; Bërthama e qelizave, ed. nga H. Busch, v. 1-4, N.Y.-L., 1974.-1978. Shih gjithashtu bibliogr. te Art. Kafaz.

Bërthama qelizore është organela qendrore, një nga më të rëndësishmet. Prania e tij në qelizë është shenjë e organizimit të lartë të organizmit. Një qelizë që ka një bërthamë të formuar quhet eukariote. Prokariotët janë organizma që përbëhen nga një qelizë që nuk ka një bërthamë të formuar. Nëse marrim parasysh të gjithë përbërësit e tij në detaje, mund të kuptojmë se çfarë funksioni kryen bërthama e qelizës.

Struktura kryesore

1. Zarf bërthamor.
2. Kromatinë.
3. Bërthamat.
4. Matrica bërthamore dhe lëngu bërthamor.

Struktura dhe funksioni i bërthamës qelizore varet nga lloji i qelizës dhe qëllimi i saj.

Zarf bërthamor

Zarfi bërthamor ka dy membrana - të jashtme dhe të brendshme. Ato ndahen nga njëra-tjetra nga hapësira perinukleare. Predha ka pore. Poret bërthamore janë të nevojshme në mënyrë që grimcat dhe molekula të ndryshme të mëdha të mund të lëvizin nga citoplazma në bërthamë dhe mbrapa.

Poret bërthamore formohen nga bashkimi i membranave të brendshme dhe të jashtme. Poret janë hapje të rrumbullakëta me komplekse që përfshijnë:

1. Një diafragmë e hollë që mbyll vrimën. Ai depërtohet nga kanale cilindrike.
2. Granulat e proteinave. Ato janë të vendosura në të dy anët e diafragmës.
3. Granulat e proteinës qendrore. Ajo shoqërohet me granula periferike nga fibrilet.

Numri i poreve në membranën bërthamore varet nga sa intensivisht zhvillohen proceset sintetike në qelizë.

Mbështjellësi bërthamor përbëhet nga membrana të jashtme dhe të brendshme. E jashtme kalon në ER të përafërt (retikulum endoplazmatik).

Kromatinë

Kromatina është substanca më e rëndësishme e përfshirë në bërthamën e qelizës. Funksionet e tij janë ruajtja e informacionit gjenetik. Përfaqësohet nga eukromatina dhe heterokromatina. E gjithë kromatina është një koleksion kromozomesh.

Eukromatina është pjesë e kromozomeve që marrin pjesë në mënyrë aktive në transkriptim. Kromozome të tilla janë në gjendje difuze.

Seksionet joaktive dhe kromozomet e tëra janë grumbuj të kondensuar. Kjo është heterokromatina. Kur gjendja e qelizës ndryshon, heterokromatina mund të shndërrohet në eukromatinë dhe anasjelltas. Sa më shumë heterokromatinë në bërthamë, aq më e ulët është shpejtësia e sintezës së acidit ribonukleik (ARN) dhe aq më i ulët është aktiviteti funksional i bërthamës.

Kromozomet

Kromozomet janë formacione të veçanta që shfaqen në bërthamë vetëm gjatë ndarjes. Një kromozom përbëhet nga dy krahë dhe një centrome. Sipas formës, ato ndahen në:

• Në formë shufre. Kromozome të tilla kanë një krah të madh dhe tjetrin të vogël.
• Të barabartë të armatosur. Ata kanë shpatulla relativisht identike.
• Shpatullat e përziera. Krahët e kromozomit janë vizualisht të ndryshëm nga njëri-tjetri.
• Me shtrëngime dytësore. Një kromozom i tillë ka një shtrëngim jocentromerik që ndan elementin satelitor nga pjesa kryesore.

Në çdo specie, numri i kromozomeve është gjithmonë i njëjtë, por vlen të përmendet se niveli i organizimit të organizmit nuk varet nga numri i tyre. Kështu, një person ka 46 kromozome, një pulë ka 78, një iriq ka 96 dhe një thupër ka 84. Fieri Ophioglossum reticulatum ka numrin më të madh të kromozomeve. Ka 1260 kromozome për qelizë. Milingona mashkullore e llojit Myrmecia pilosula ka numrin më të vogël të kromozomeve. Ai ka vetëm 1 kromozom.

Ishte duke studiuar kromozomet që shkencëtarët kuptuan funksionet e bërthamës qelizore.

Kromozomet përmbajnë gjene.

Gjeni

Gjenet janë seksione të molekulave të acidit deoksiribonukleik (ADN) që kodojnë përbërje specifike të molekulave të proteinave. Si rezultat, trupi shfaq një ose një simptomë tjetër. Gjeni është i trashëguar. Kështu, bërthama në një qelizë kryen funksionin e transmetimit të materialit gjenetik në brezat e ardhshëm të qelizave.

Bërthamat

Bërthama është pjesa më e dendur që hyn në bërthamën e qelizës. Funksionet që ai kryen janë shumë të rëndësishme për të gjithë qelizën. Zakonisht ka një formë të rrumbullakët. Numri i bërthamave ndryshon në qeliza të ndryshme - mund të ketë dy, tre ose fare. Kështu, nuk ka nukleolus në qelizat e vezëve të grimcuara.

Struktura e bërthamës:

1. Komponent granular. Këto janë granula që ndodhen në periferi të nukleolit. Madhësia e tyre varion nga 15 nm në 20 nm. Në disa qeliza, HA mund të shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë bërthamën.
2. Komponenti fibrilar (FC). Këto janë fibrile të holla, me madhësi nga 3 nm deri në 5 nm. Fk është pjesa difuze e nukleolit.

Qendrat fibrilare (FCs) janë zona fibrilash që kanë një densitet të ulët, të cilat, nga ana tjetër, janë të rrethuara nga fibrile me densitet të lartë. Përbërja kimike dhe struktura e PC-ve janë pothuajse të njëjta me ato të organizatorëve nukleolarë të kromozomeve mitotike. Ato përbëhen nga fibrile me trashësi deri në 10 nm, të cilat përmbajnë ARN polimerazë I. Këtë e vërteton fakti se fibrilet janë lyer me kripëra argjendi.

Llojet strukturore të nukleoleve

1. Lloji nukleolonemal ose retikular. Karakterizohet nga një numër i madh granulash dhe materiali i dendur fibrilar. Ky lloj strukture nukleolare është karakteristik për shumicën e qelizave. Mund të vërehet si në qelizat shtazore ashtu edhe në qelizat bimore.
2. Lloji kompakt. Karakterizohet nga një ashpërsi e ulët e nukleonomave dhe një numër i madh qendrash fibrilare. Gjendet në qelizat bimore dhe shtazore, në të cilat ndodh në mënyrë aktive procesi i sintezës së proteinave dhe ARN-së. Ky lloj nukleolash është karakteristik për qelizat që riprodhohen në mënyrë aktive (qelizat e kulturës së indeve, qelizat meristem bimore, etj.).
3. Lloji i unazës. Në një mikroskop të lehtë, ky lloj është i dukshëm si një unazë me një qendër drite - një qendër fibrilare. Madhësia e bërthamave të tilla është mesatarisht 1 mikron. Ky lloj është karakteristik vetëm për qelizat shtazore (endoteliocitet, limfocitet, etj.). Qelizat me këtë lloj nukleolus kanë një nivel mjaft të ulët të transkriptimit.
4. Lloji i mbetur. Në qelizat e këtij lloji nukleolësh, sinteza e ARN-së nuk ndodh. Në kushte të caktuara, ky lloj mund të bëhet retikular ose kompakt, d.m.th., i aktivizuar. Nukleola të tilla janë karakteristike për qelizat e shtresës spinoze të epitelit të lëkurës, normoblastit etj.
5. Lloji i veçuar. Në qelizat me këtë lloj nukleoli, sinteza e rRNA (acidi ribonukleik ribozomal) nuk ndodh. Kjo ndodh nëse qeliza trajtohet me ndonjë antibiotik ose kimikat. Fjala "ndarje" në këtë rast do të thotë "ndarje" ose "ndarje", pasi të gjithë përbërësit e bërthamave janë të ndara, gjë që çon në zvogëlimin e saj.

Pothuajse 60% e peshës së thatë të bërthamave është proteina. Numri i tyre është shumë i madh dhe mund të arrijë disa qindra.

Funksioni kryesor i nukleoleve është sinteza e rARN. Embrionet e ribozomeve hyjnë në karioplazmë, më pas rrjedhin përmes poreve të bërthamës në citoplazmë dhe në ER.

Matrica bërthamore dhe lëngu bërthamor

Matrica bërthamore zë pothuajse të gjithë bërthamën e qelizës. Funksionet e tij janë specifike. Ai shpërndan dhe shpërndan në mënyrë të barabartë të gjitha acidet nukleike në gjendjen ndërfazore.

Matrica bërthamore, ose karioplazma, është një zgjidhje që përmban karbohidrate, kripëra, proteina dhe substanca të tjera inorganike dhe organike. Ai përmban acide nukleike: ADN, tARN, rARN, mARN.

Gjatë ndarjes së qelizave, membrana bërthamore shpërndahet, kromozomet formohen dhe karioplazma përzihet me citoplazmën.

Funksionet kryesore të bërthamës në një qelizë

1. Funksioni informues. Është në bërthamë që të gjitha informacionet për trashëgiminë e organizmit janë të vendosura.
2. Funksioni i trashëgimisë. Falë gjeneve të vendosura në kromozome, një organizëm mund të kalojë karakteristikat e tij nga brezi në brez.
3. Funksioni i bashkimit. Të gjitha organelet qelizore janë të bashkuara në një tërësi në bërthamë.
4. Funksioni rregullues. Të gjitha reaksionet biokimike në qelizë dhe proceset fiziologjike rregullohen dhe koordinohen nga bërthama.

Një nga organelet më të rëndësishme është bërthama e qelizës. Funksionet e tij janë të rëndësishme për funksionimin normal të të gjithë organizmit.