Qeliza është njësia elementare e organizmave të gjallë në Tokë dhe ka një organizim kompleks kimik të strukturave të quajtura organele. Këto përfshijnë bërthamën, strukturën dhe funksionet e të cilave do të studiojmë në këtë artikull.
Veçoritë e bërthamave eukariote
Qelizat bërthamore përmbajnë organele të rrumbullakosura jo-membranore, më të dendura se karioplazma dhe të quajtura nukleola ose nukleola. Ato u zbuluan në shekullin e 19-të. Tani nukleolet janë studiuar plotësisht falë mikroskopit elektronik. Pothuajse deri në vitet 50 të shekullit të 20-të, funksionet e bërthamave nuk ishin përcaktuar dhe shkencëtarët e konsideruan këtë organelë, më tepër, si një rezervuar të substancave rezervë të përdorura gjatë mitozës.
Kërkimet moderne kanë vërtetuar se organoidi përfshin granula të një natyre nukleoproteinike. Për më tepër, eksperimentet biokimike kanë konfirmuar se organela përmban një sasi të madhe proteinash. Janë ata që përcaktojnë densitetin e tij të lartë. Përveç proteinave, bërthama përmban ARN dhe një sasi të vogël ADN.
Cikli qelizor
Është interesante se në jetën e një qelize, e cila përbëhet ngaperiudha e pushimit (ndërfaza) dhe e ndarjes (mejoza - në seks, mitoza - në qelizat somatike), nukleolat nuk ruhen përgjithmonë. Pra, në interfazë, bërthama me bërthamën, funksionet e së cilës janë ruajtja e gjenomit dhe formimi i organeleve protein-sintetizuese, janë domosdoshmërisht të pranishme. Në fillim të ndarjes qelizore, përkatësisht në profazë, ato zhduken dhe riformohen vetëm në fund të telofazës, duke qëndruar në qelizë deri në ndarjen tjetër ose deri në apoptozën - vdekjen e saj.
Organizator bërthamor
Në vitet '30 të shekullit të kaluar, shkencëtarët zbuluan se formimi i bërthamave kontrollohet nga seksione të caktuara të disa kromozomeve. Ato përmbajnë gjene që ruajnë informacion në lidhje me strukturën dhe funksionet e bërthamës në qelizë. Ekziston një korrelacion midis numrit të organizatorëve nukleolarë dhe vetë organeleve. Për shembull, bretkosa me kthetra përmban në kariotipin e saj dy kromozome që formojnë nukleolarë dhe, në përputhje me rrethanat, ka dy bërthama në bërthamat e qelizave të saj somatike.
Meqenëse funksionet e bërthamës, si dhe prania e tij, janë të lidhura ngushtë me ndarjen qelizore dhe formimin e ribozomeve, vetë organelet mungojnë në indet shumë të specializuara të trurit, gjakun dhe gjithashtu në blastomeret e një shtypja e zigotës.
Amplifikimi nukleol
Në fazën sintetike të interfazës, së bashku me vetë-dyfishimin e ADN-së, ka një përsëritje të tepruar të numrit të gjeneve të rRNA. Meqenëse funksionet kryesore të bërthamës janë prodhimi i ribozomeve, numri i këtyre organeleve rritet ndjeshëm për shkak të mbisintezës së vendndodhjeve të ADN-së që mbartin informacion rreth ARN-së. Nukleoproteinat që nuk lidhen mekromozomet fillojnë të funksionojnë në mënyrë autonome. Si rezultat, shumë nukleola formohen në bërthamë, duke u distancuar nga kromozomet që formojnë nukleolet. Ky fenomen quhet amplifikimi i gjenit rARN. Duke vazhduar studimin e funksioneve të nukleolit në qelizë, vërejmë se sinteza e tyre më aktive ndodh në fazën e ndarjes reduktuese të mejozës, si rezultat i së cilës ovocitet e rendit të parë mund të përmbajnë disa qindra nukleola.
Rëndësia biologjike e këtij fenomeni bëhet e qartë, duke pasur parasysh se në fazat e hershme të embriogjenezës: dërrmimi dhe shpërthimi, nevojiten një numër i madh ribozomesh për të sintetizuar materialin kryesor të ndërtimit - proteinën. Amplifikimi është një proces mjaft i zakonshëm; ai ndodh në oogjenezën e bimëve, insekteve, amfibëve, majave dhe gjithashtu në disa protist.
Përbërja histokimike e organelës
Le të vazhdojmë studimin e qelizave eukariote dhe strukturave të tyre dhe të marrim parasysh bërthamën, struktura dhe funksionet e të cilave janë të ndërlidhura. Është vërtetuar se ai përmban tre lloje elementësh:
- Nucleonema (formacione filamentoze). Ato janë heterogjene dhe përmbajnë fibrile dhe gunga. Duke qenë pjesë e qelizave bimore dhe shtazore, nukleonemet formojnë qendra fibrilare. Struktura citokimike dhe funksionet e nukleolit varen gjithashtu nga prania e një matrice në të - një rrjet molekulash proteinike mbështetëse të strukturës terciare.
- Vakuola (zona të lehta).
- granula granulare (nukleolina).
Nga pikëpamja e analizës kimike, kjo organelë është pothuajse tërësisht e përbërë nga ARN dhe proteina, dheADN-ja ndodhet vetëm në periferi të saj, duke formuar një strukturë në formë unaze - kromatin perinukleolar.
Pra, ne kemi vërtetuar se bërthama përbëhet nga pesë formacione: qendra fibrilare dhe granulare, kromatina, retikulumi proteinik dhe një komponent i dendur fibrilar.
Llojet e nukleoleve
Struktura biokimike e këtyre organeleve varet nga lloji i qelizave në të cilat ato janë të pranishme, si dhe nga karakteristikat e metabolizmit të tyre. Ekzistojnë 5 lloje kryesore strukturore të nukleoleve. E para - retikulare, është më e zakonshme dhe karakterizohet nga një bollëk materiali fibrilar të dendur, gunga nukleoproteinash dhe nukleone. Procesi i rishkrimit të informacionit nga organizatorët nukleolarë është shumë aktiv, kështu që qendrat fibrilare janë dobët të dukshme në fushën e shikimit të mikroskopit.
Meqenëse funksionet kryesore të bërthamës në qelizë janë sinteza e nënnjësive ribozomale, nga të cilat formohen organelet që sintetizojnë proteinat, lloji retikular i organizimit është i natyrshëm si në qelizat bimore ashtu edhe në ato shtazore. Lloji në formë unaze i nukleoleve gjendet në qelizat e indit lidhës: limfocitet dhe endoteliocitet, në të cilat gjenet e rRNA praktikisht nuk transkriptohen. Bërthamat e mbetura ndodhin në qelizat që kanë humbur plotësisht aftësinë për të transkriptuar, të tilla si normoblastet dhe enterocitet.
Llojet e ndara janë të natyrshme në qelizat që kanë përjetuar intoksikim me kancerogjenë, antibiotikë. Dhe, së fundi, lloji kompakt i nukleolit karakterizohet nga shumë qendra fibrilare dhe një sasi e vogël enukleonem.
Matrica nukleolare proteinike
Le të vazhdojmë studimin e strukturës së brendshme të strukturave të bërthamës dhe të përcaktojmë se cilat janë funksionet e nukleolit në metabolizmin e qelizave. Dihet se rreth 60% e masës së thatë të kësaj organeleje llogaritet nga proteinat që përbëjnë kromatinën, grimcat ribozomale, si dhe nga vetë proteinat nukleolare. Le të ndalemi në to në mënyrë më të detajuar. Disa nga proteinat janë të përfshira në përpunim - formimin e ARN ribozomale të pjekur. Këto përfshijnë ARN polimerazën 1 dhe nukleazën, të cilat heqin treshe shtesë nga skajet e molekulës rRNA. Proteina fibrilarinë ndodhet në përbërësin e dendur fibrilar dhe, si nukleaza, kryen përpunim. Një proteinë tjetër është nukleolina. Së bashku me fibrilarinën, gjendet në PFC dhe FC të nukleolave dhe në organizatorët nukleolarë të kromozomeve të profazës së mitozës.
Një polipeptid si nukleofosina ndodhet në zonën granulare dhe përbërësin e dendur fibrilar, ai është i përfshirë në formimin e ribozomeve nga nënnjësitë 40 S dhe 60 S.
Cili është funksioni i bërthamës
Sinteza e ARN ribozomale është detyra kryesore që duhet të kryejë bërthama. Në këtë kohë, transkriptimi ndodh në sipërfaqen e tij (domethënë në qendrat fibrilare) me pjesëmarrjen e enzimës së polimerazës ARN. Në këtë organizues nukleolar, sintetizohen qindra para-ribozome, të quajtura globula ribonukleoproteinike. Ato formojnë njësi ribozomale, të cilat largohen nga karioplazma përmes poreve bërthamore dhe përfundojnë në citoplazmën e qelizës. Nën-njësia e vogël 40S lidhet me ARN-në e dërguar dhe vetëm më pas me toështë bashkangjitur nën-njësia e madhe 40S. Formohet një ribozom i pjekur, i aftë për të kryer përkthimin - sintezën e proteinave qelizore.
Në këtë artikull, ne studiuam strukturën dhe funksionet e bërthamës në qelizat bimore dhe shtazore.
