A mag

bevezetés

A sejtmag vagy a sejtmag a sejtek legnagyobb szerves része, és az eukarióta sejtek citoplazmájában található. A lekerekített sejtmag, amelyet kettős membrán (nukleáris burkolat) határol, a kromatinba, a dezoxiribonukleinsavba (DNS) csomagolt genetikai információt tartalmazza. A genetikai információk tárolójaként a sejtmag központi jelentőséggel bír az öröklődés szempontjából.

A sejtmag működése

Az emberi sejtek kivételével az eritrociták olyan magot tartalmaznak, amelyben a DNS kromoszóma formájában van. A sejtmag szabályozza és szabályozza az összes folyamatot, amely a sejtben zajlik. Például a fehérjék szintézisére, a genetikai információk továbbítására, a sejtosztódásra és a különféle anyagcsere-folyamatokra vonatkozó utasítások.

A genetikai információk tárolásán túl a (replikáció) és a ribonukleinsavak (RNS) szintézise a DNS átírásával (átírás), valamint ezen RNS módosítása (feldolgozás) a sejtmag legfontosabb funkcióira.

A sejtmagban levő DNS mellett az embereknek a mitokondriumokban is mitokondriális DNS-ek vannak, amelyek replikációja teljesen független a magtól. Itt tárolja a légzőlánchoz szükséges sok fehérje információit.

Tudjon meg többet erről a témáról: Sejtes légzés emberben

Illusztráció egy sejtmagból

1. Sejtmag -
   Atommag
2. Külső nukleáris membrán
   (Sejtmag)
   Nucleolemma
3. Belső nukleáris membrán
4. Nukleáris test
   nucleolus
5. Nukleáris plazma
   nukleoplazmában
6. DNS-szál
7. Nukleáris pórus
8. A kromoszómák
9. sejt
   Celulla
   A - mag
   B - cella

A Dr-Gumpert összes képének áttekintését az alábbiakban találhatja: orvosi képek

Mi a nukleáris anyag?

A nukleáris anyag a nukleuszban kódolt genetikai információ. Ezt DNS-ként (dezoxiribonukleinsav) is nevezzük. Egy DNS vagy RNS molekulája viszont alapvető kémiai építőelemekből, a nukleotidokból áll, és egy cukorból (dezoxiribóz a DNS számára vagy ribóz RNS számára), egy savas foszfát maradékból és egy bázisból áll. A bázisokat adeninnek, citozinnak, guaninnak vagy ti-minnek (vagy RNS esetén uracilnek) nevezzük. A DNS egyedülálló a négy bázis rögzített szekvenciája miatt, amely mindenkiben különbözik.

A DNS nem szabad szál formájában található, hanem speciális fehérjék (hisztonok) köré tekerve, amelyeket együttesen kromatinnak neveznek.Ha ezt a kromatint tovább tömörítik, a kromoszómák végül kialakulnak, amelyek a mikózis alatt láthatók a mitózis metafázisában. A rúd alakú sejtek tehát a genetikai információ hordozói, és részt vesznek a mag megosztásában. Egy normál emberi testsejt 46 kromoszómával rendelkezik, amelyek párosan vannak elrendezve (kettős vagy diploid kromoszómakészlet). 23 kromoszóma származik az anyától és 23 kromoszóma az apától.

Tudjon meg többet a DNS

Ezenkívül a mag tartalmazza a nukleoust, amely különösen érzékelhető tömörített övezetként. Riboszomális RNS-ből (rRNS) áll.

További információ a témáról A riboszómák

Mi a karioplazma?

A karioplazmát nukleáris plazmának vagy nukleoplazmának is nevezik. Leírja a nukleáris membránon belüli struktúrákat. Ezzel szemben létezik a citoplazma is, amelyet a külső sejtmembrán (plazmalemma) határol.

Olvassa el még: Az emberi test sejtplazma

Ez a két szoba nagyrészt vízből és különféle adalékanyagokból áll. Fontos különbség a karioplazma és a citoplazma között az elektrolitok, például Cl- (klorid) és Na + (nátrium) eltérő koncentrációja. A karioplazmában ez a különleges környezet képviseli az optimális környezetet a replikációs és transzkripciós folyamatokhoz: a genetikai anyagot tartalmazó kromatin és a sejtmag is a karioplazmában tárolódik.

A mag mérete

Az eukarióta sejtmagok általában lekerekített alakúak és átmérőjük 5-16 um. A jól látható magmag jól látható a fénymikroszkópban, átmérője 2–6 µm. Általában a sejtmag megjelenése és mérete erősen függ a sejt típusától és fajától.

A sejtmag kettős membránja

A sejtmagot kettős membrán választja el a citoplazmától. Ezt a kettős membránt nukleáris burkolatnak nevezzük, és egy belső és egy külső nukleáris membránból áll, amelyek között a perinukleáris tér van. Mindkét membránt pórusok kötik össze és így fiziológiai egységet képeznek (lásd a következő részt).

A kettős membránok általában lipid kettős rétegből állnak, amelybe különböző fehérjék vannak beágyazva.Ezek a fehérjék különböző cukormaradékokkal módosíthatók és lehetővé teszik a magmembrán specifikus biológiai funkcióit.

Mint minden kettős membrán, a nukleáris burkolatnak is vízszerelő (hidrofil), valamint a vizet kerülő (hidrofób) Adag, ezért zsírban és vízben oldható (amfifil). Vizes oldatokban a kettős membrán poláris lipidei aggregátumokat képeznek és oly módon vannak elrendezve, hogy a hidrofil rész a víz felé nézzen, míg a kettős réteg hidrofób részei egymáshoz kapcsolódnak. Ez a különleges szerkezet megteremti a feltételeket a kettős membrán szelektív permeabilitásának, ami azt jelenti, hogy a sejtmembránok csak bizonyos anyagok számára képesek átjárhatóvá válni.

Az anyagok szabályozott cseréje mellett a nukleáris boríték a (kompartmentalizációja), és fiziológiai akadályt képez, így csak bizonyos anyagok juthatnak be a sejtmagba és kijuthatnak belőle.

További információ a témáról: Sejt membrán

Mire szükségesek a nukleáris pórusok?

A membrán pórusai komplex csatornák, amelyek átmérője 60–100 nm, és amelyek fiziológiai akadályt képeznek a mag és a citoplazma között. Szükség van bizonyos molekuláknak a sejtmagba vagy a sejtmagból történő szállításához.

Ezek a molekulák tartalmazzák például az mRNS-t, amely nagy jelentőséggel bír a replikációban és az azt követő transzlációban. A DNS-t először a sejtmagban lemásolják, így létrejön az mRNS. A genetikai anyagnak ez a példánya elhagyja a sejtmagot egy nukleáris póruson keresztül, és eljut a riboszómákhoz, ahol a transzláció zajlik.

A sejtmag funkciói

Két elemi biológiai folyamat zajlik a sejtmagban: egyrészt a DNS replikációja, másrészt a transzkripció, azaz a DNS transzkripciója RNS-be.

A sejtosztódás (mitózis) során a DNS megduplázódik (replikáció). Csak azután, hogy a teljes genetikai információ megkétszereződött, a sejt megosztódhat, és így képezheti a növekedés és a sejtek megújulásának alapját.

A transzkripció során a DNS két szálának egyikét templátként használjuk és komplementer RNS-szekvenciává alakítjuk. Számos transzkripciós faktor határozza meg, mely géneket írják át. A kapott RNS-t további további lépésekben módosítjuk. Az a stabil végtermék, amely exportálható a citoplazmába és végül fehérjeépítő blokkokká alakul, messenger RNS-nek (mRNS) nevezzük.

Tudjon meg többet erről: A sejtmag feladatai

Mi történik, amikor a sejtmag elosztódik?

A sejtmag-megosztás alatt egy sejtmag-megoszlást értünk, amely kétféle módon történhet. A két típus, a mitózis és a meiosis különbözik folyamataikban és funkciójukban is. A magmagosztás típusától függően különböző lánysejteket kapunk.

Miután a mitózis véget ért, két lányos sejtje van, amelyek azonosak az anyasejttel, és amelyek diploid kromoszómákkal is rendelkeznek. Az emberi szervezetben ez a fajta sejtmag-megoszlás dominál. Funkciójuk az összes sejt megújulása, például a bőr vagy a nyálkahártya sejtjeinek megújulása. A mitózis több szakaszban zajlik, de a kromoszómáknak csak egy valódi megoszlása ​​van.

Ezzel ellentétben a meiozis összesen két magmegosztásból áll. A teljes meiosis eredményeként négy sejt található, amelyek haploid kromoszómakészletet tartalmaznak. Ezekre a csírasejtekre szükség van a szexuális szaporodáshoz, ezért csak a nemi szervekben találhatók meg.

Nőkben a petesejtek jelen vannak a petefészekben a születéstől kezdve. A férfi szervezetekben a sperma a herékben termelődik és megtermékenyítésre kész.
Ha további érdekli ezt a témát, akkor olvassa el az alábbi cikkünket: Meiozis - egyszerűen magyarázható!

Amikor a petesejt és a sperma megolvad a megtermékenyítés során, a kromoszómák két haploid halmaza sejtet képez egy diploid készlettel.

További információ a témáról: Sejtmag-megosztás

Mi a sejtmag átadása?

A mag átadása (szinonimája: mag átültetése) egy mag bejuttatása egy mag nélküli petesejtbe. Ezt előzetesen mesterségesen előállították, például ultraibolya sugárzással. A most nukleáris petesejt ezután beilleszthető egy szexuálisan érett egyedbe, és terhesség alatt tartható. Ily módon a korábban nukleáris sejt genetikai információt kap, és ennek eredményeként megváltozik.

Ez az eljárás az aszexuális megtermékenyítés egyik típusát képviseli, és először 1968-ban alkalmazták. Vannak olyan terápiás megközelítések, amelyek célja specifikus szövetek előállítása őssejtekből, amelyek felhasználhatók transzplantációkhoz. Ezenkívül a szomatikus sejtek nukleáris transzfere felhasználható a klónozáshoz. Etikai okokból ez csak állatok számára megengedett, bár itt is ellentmondásos, mivel sok állat meghal e folyamat során, vagy betegnek született. A leghíresebb példa a klónozott juh Dolly. Ez a klónozott juh genetikailag azonos volt anyaiállatával.

Az idegsejt magja

Az idegsejtek (neuronok) terminálisan differenciált sejtek. Más sejtekkel ellentétben már nem tudnak megosztani. A neuronok azonban képesek regenerálni, és a feladatok specifikus ismétlése ("agyi edzés") növeli az agy plaszticitását.

A sejtmag az idegsejt sejttestében (sómájában) helyezkedik el. A nukleáris boríték tartalmaz mielint, egy olyan anyagot, amely kifejezetten az idegrendszerben fordul elő, és csak alacsonyabb fehérjetartalommal rendelkezik, mint más kettős membránok.

Az idegsejtek legfontosabb feladata az információk elektromos impulzusok (akciós potenciálok) formájában történő átvétele és továbbítása. A neurotranszmitterek kémiai hírvivők, amelyek lehetővé teszik az idegsejtek közötti kommunikációt. A sejtmag, mint a neuron kontroll központja, elsősorban a különböző hírvivőanyagok termelését és a megfelelő receptorok expresszióját szabályozza.

Ha egy neurotranszmittert a megfelelő receptorhoz kötünk, a megfelelő hatás átkerül az idegsejtbe. Alapvető fontosságú, hogy ne legyenek adó-specifikus hatások, hanem csak receptor-specifikus hatások. Ez azt jelenti, hogy a hírvivő anyag hatása a receptortól függ.