16 просмотров

Ядерная оболочка

Быстрый взгляд:Ядерная оболочка клетки представляет собой барьерный слой, окутывающий содержимое нуклеоплазмы в клетках эукариот. Недавние исследования показали, что ядерная оболочка не имеет грубой сферической формы, как это часто изображают, а имеет расщелины, которые углубляются в округлую структуру, образуя каналы и канальцы, похожие на долины.

Ядерная оболочка – что было бы без нее?
Представьте, что было бы, если бы в тазик для мытья посуды вы насыпали понемногу всех ваших средств бытовой химии и лекарств. Ваша жидкость для мытья посуды, ваши таблетки аспирина, стиральные порошки, микстура от кашля и пастилки и т. д., а затем добавлен моток свободной веревки. Это был бы хаотичный, правильный клубок! Так было бы внутри клетки, где бы не было органелл и везикул, отделяющих химические вещества и реакции друг от друга.

Ядерная оболочка – как это помогает.
Ядерная оболочка удерживает содержимое ядра, называемое нуклеоплазмой, отдельно от цитоплазмы клетки.
Важнейший генетический материал, в основном ДНК, хранится отдельно и относительно защищен от химических реакций, происходящих в цитоплазме. Разделение также позволяет химическим веществам в ядре (1) готовиться и принимать участие в репликации генетического материала до деления ядра и (2) производить различные типы РНК для экспорта в цитоплазму.

Это изображение части ядерной оболочки. Изображение слева показывает внешнюю поверхность, изображение справа показывает внутреннее пространство (любезно предоставлено Ангусом Ламондом, Университет Данди)

Статья в тему:  Что означает эффективный ядерный заряд

Ядерная оболочка — то видишь, то нет.
Почтальон доставляет конверт. Непосредственно перед тем, как вы захотите взглянуть на содержимое, конверт разворачивается, разрывается и сжимается на мелкие кусочки, оставляя содержимое открытым. Когда вы прочтете письмо, его измельченные кусочки превратятся в конверт вокруг содержимого и запечатаются. Если бы это был фильм, вы бы назвали это трюковой фотографией или научной фантастикой. На языке клеток это научный факт. Каждый раз, когда клетка делится, именно это и происходит с ядерной оболочкой. Во время раннего митоза (профаза) ядерная оболочка разрывается или разбирается. Во время телофазы позднего митоза ядерная оболочка восстанавливается за счет соединения плотно прилегающих оболочек, образовавшихся вокруг хромосом. Таким образом, полученная ядерная оболочка «запечатывается». Воистину чудесный.

Разрушение или разборка ядерной оболочки, как полагают, вызывается деполимеризацией и фосфорилированием, широко распространенной среди клеточных реакций.
Повторная сборка ядерной оболочки вызывается дефосфорилированием и реполимеризацией.

Nuclear Envelope: структура идеального комплекта для самостоятельной сборки
Ядерная оболочка состоит из двух концентрических липидных двухслойных мембран, разделенных межмембранным пространством примерно 20-40 нм.
Наружная мембрана во многих местах сплошная с шероховатой эндоплазматической сетью.Как и у шероховатого ЭР, внешняя мембрана ядерной оболочки усеяна рибосомами.
К нуклеоплазменной стороне внутренней мембраны прикреплена пластинчатая структура белковых нитей, называемая ядерной пластинкой. Эта пластинка выглядит как рыхлая мешковина и, как полагают, помогает придать прочность и поддержку ядерной оболочке и, возможно, обеспечивает точку привязки для хроматиновых волокон.

Статья в тему:  Почему закрыта АЭС Батаан

Недавняя работа предполагает, что ядерная оболочка не является сферической оболочкой, как это изображается во многих диаграммах в учебниках.
Новые методы визуализации с использованием специальных красителей, лазеров и конфокальной микроскопии показывают, что поверхность ядерной оболочки расщепляется или инвагинирует, образуя каналы, которые могут быть настолько глубокими, что образуют канальцы в нуклеоплазме. Некоторые из этих каналов глубокие, а другие мелкие. Испытания показали, что в расщепление вступают как мембраны ядерной оболочки, так и каналы, являющиеся долгоживущими структурами. Возможно, что каналы приводят больше ядерных пор в контакт с теми частями нуклеоплазмы, которые в противном случае были бы далеко от поверхности и, следовательно, от цитоплазмы.

У млекопитающих ядерная оболочка пронизана примерно 3000-4000 ядерными порами. Эти поры позволяют химическому потоку проходить через барьер к ядру и обратно.
Если вы задаетесь вопросом, есть ли смысл иметь барьер между нуклеоплазмой и цитоплазмой с 3000-4000 отверстий в нем, вы начинаете сомневаться в природе этих отверстий. Они, безусловно, заслуживают внимания. Вы будете поражены тем, что увидите.
Взгляните на предмет на ядерная пора и удивиться!

  • В ядерной оболочке мы имеем пример надежного биологического барьера, образованного двумя концентрическими мембранами с крошечным зазором между ними.
  • Прохождение через барьер строго контролируется в обоих направлениях для всех химических потоков, кроме малых молекул.
  • Вход и выход всего химического трафика может осуществляться только в определенных точках, называемых ядерными порами.
  • Прочная ядерная оболочка защищает материал в «головном офисе» ячейки от нежелательных атак и помех.
  • Ядерная оболочка гарантирует, что генетический материал будет сохранен для будущей репликации клетки и для выдачи неискаженных инструкций цитоплазме (но некоторым вирусам удалось взломать код входа!).
  • Когда происходит деление клетки, оболочка разбирается на фрагменты, а затем снова собирается в виде двух новых оболочек.
голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Почему ядерная энергия чистая
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x