นิวเคลียสของเซลล์มีหน้าที่อะไร?
หน้าที่ของนิวเคลียสของเซลล์คือการบรรจุสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอ มีเซลล์อยู่สองประเภท ในแง่หนึ่ง เราพบเซลล์ที่มีนิวเคลียส และอีกประเภทหนึ่งคือเซลล์ที่ไม่มี เซลล์ที่มีนิวเคลียสเรียกว่า ยูคาริโอต นิวเคลียสของเซลล์ถือเป็นอีกหนึ่งออร์แกเนลล์ของเซลล์ยูคาริโอตที่มีหน้าที่ของมันเอง ในบทเรียนนี้จากอาจารย์เราจะบอกคุณ หน้าที่ของนิวเคลียสของเซลล์คืออะไร.
หน้าที่หลักของนิวเคลียสคือการบรรจุหรือเก็บสารพันธุกรรม. เป็นที่รู้จักกันในชื่อ "ศูนย์ควบคุม" ของเซลล์ เนื่องจากทำหน้าที่ควบคุมกิจกรรมของเซลล์ทั้งหมด DNA จึงมีหน้าที่ควบคุมการผลิตโปรตีนหรือการแสดงออกทางพันธุกรรม
เขา ดีเอ็นเอ เป็นสารพันธุกรรม มีข้อมูลทางพันธุกรรมเป็นโมเลกุลที่เกิดจากโซ่หรือเกลียวสองเส้นที่โค้งเป็นเกลียว DNA ส่วนใหญ่พบในนิวเคลียสของเซลล์ยูคาริโอต ส่วนน้อยพบในไมโทคอนเดรีย สารพันธุกรรมขึ้นอยู่กับโมเลกุลที่ประกอบด้วย 4 ฐานไนโตรเจน จัดเรียงตามลำดับที่แตกต่างกัน
เบสไนโตรเจนเหล่านี้เชื่อมโยงกับน้ำตาลและหมู่ฟอสเฟต สารประกอบนี้เกิดจากเบส น้ำตาลและฟอสเฟตเรียกว่านิวคลีโอไทด์ ชื่อของฐานไนโตรเจนคือ:
- อะดีนีน (A)
- กวานีน (G)
- ไซโตซีน (C)
- ไทมีน (T)
- น้ำตาลคือดีออกซีไรโบส
โครงสร้างของ DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 2 สายที่อยู่ตรงข้ามกันเนื่องจากฐานของไนโตรเจนเสริมซึ่งกันและกัน กัวนีนจึงเชื่อมโยงกับไซโตซีนและไทมีนด้วยกัวนีน ผลลัพธ์สุดท้ายของโมเลกุลจะคล้ายกับบันไดเวียน โดยที่ฐานตรงข้ามกันจะเป็นตัวแทนของขั้นบันได และกลุ่มน้ำตาลและฟอสเฟตจะเป็นตัวแทนของราวจับ
เราสามารถพูดได้ว่าหน้าที่หลักของนิวเคลียสคือการบรรจุหรือเก็บสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถผ่านหรือขนส่งโมเลกุลระหว่างภายในและไซโตพลาสซึมเพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ภายในนิวเคลียสของเซลล์ ข้อมูลจะถูกคัดลอก ดีเอ็นเอถึงอาร์เอ็นเอ. RNA นี้เรียกว่า messenger RNA ซึ่งเป็นสำเนาของ DNA สายหนึ่ง mRNA มีความสามารถในการออกจากนิวเคลียสของเซลล์ไปยังไซโตพลาสซึม มีการแปลรหัสพันธุกรรมเกิดขึ้น กล่าวคือ รหัสพันธุกรรม RNA ถูก "อ่าน" โดยไรโบโซมเพื่อสังเคราะห์หรือผลิตโปรตีน
ใน เซลล์ยูคาริโอตนิวเคลียสประกอบด้วยสารพันธุกรรม เรามาดูกันว่านิวเคลียสของเซลล์และส่วนต่างๆ คืออะไร
เยื่อหุ่มนิวเคลียส
นิวเคลียสประกอบด้วยเยื่อหุ้มที่มีลักษณะเดียวกัน มากกว่าเยื่อหุ้มเซลล์หรือที่เรียกว่า lipid bilayer เปลือกหุ้มหรือเยื่อหุ้มนิวเคลียสนี้ประกอบด้วยชั้นฟอสโฟลิพิดสองชั้นที่ล้อมรอบดีเอ็นเอหรือสารพันธุกรรม แยกออกจากส่วนที่เหลือของไซโตพลาสซึม เปลือกหุ้มหรือเยื่อหุ้มนิวเคลียสมีช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งเรียกว่าปริภูมินิวเคลียร์ (perinuclear space) อยู่เหนือที่เราพบ เยื่อหุ้มชั้นนอกและเข้าหาศูนย์กลาง เยื่อหุ้มชั้นใน อีกลักษณะหนึ่งของซองนิวเคลียร์คือมี รูขุมขน
รูพรุนนิวเคลียร์ทำให้สามารถขนส่งสารประกอบและสารจากนิวเคลียสออกไปด้านนอกได้ สภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำภายในของนิวเคลียสเรียกว่านิวคลีโอพลาสต์ เราสามารถพบสารพันธุกรรมหรือ DNA ในรูปของโครมาตินและนิวเคลียสได้ที่นั่น
นิวคลีโอพลาสซึม
เขา นิวคลีโอพลาสซึม เป็นสภาพแวดล้อมภายในของนิวเคลียส เป็นสารคอลลอยด์ที่มีลักษณะเป็นเจลซึ่งประกอบด้วยน้ำ ไอออน โปรตีน และนิวคลีโอไทด์ของ RNA และ DNA มันมีโครงสร้างเครือข่ายที่เกิดจากโปรตีนไฟบริลลาซึ่งควบคุมการเคลื่อนที่ของสารภายใน
นิวเคลียส
นิวเคลียสมีรูปร่างเป็นทรงกลม เป็นโมเลกุลอาร์เอ็นเอที่เกี่ยวข้องกับฮิสโตน มีหน้าที่ผลิตไรโบโซมอาร์เอ็นเอ ซึ่งจำเป็นต่อการสังเคราะห์โปรตีน ภายในนิวเคลียสเราจะพบ DNA ในรูปของโครมาติน...
โครมาติน
ประกอบด้วยสายดีเอ็นเอ, เส้นใยเหล่านี้สามารถพบได้ในระดับต่างๆ ของการควบแน่น เมื่อ DNA อยู่ในรูปของโครมาติน มันถูกแยกออก เราสามารถจินตนาการว่ามันเป็นก้อนขนแกะที่ไม่มีอาวุธ สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากการแบ่งเซลล์หรือการแบ่งเซลล์ เมื่อเซลล์จัดระเบียบตัวเองเพื่อการแบ่งตัว โครมาตินจะควบแน่นสร้างโครงสร้างที่เรียกว่าโครโมโซม
โครโมโซม
โครโมโซมมีลักษณะเป็นแท่ง DNA ใช้รูปแบบนี้เพื่อทำซ้ำสารพันธุกรรมที่พบในนิวเคลียสและแบ่งเท่า ๆ กันระหว่างการสืบพันธุ์ของเซลล์ โปรตีนที่เรียกว่าฮิสโตนมีหน้าที่ทำให้โครมาตินควบแน่นและสร้างโครโมโซม ซึ่งช่วยให้โครมาตินพับได้ เซลล์ร่างกายของบุคคลในสปีชีส์เดียวกันมีจำนวนโครโมโซมเท่ากัน ซึ่งจะแตกต่างกันไปในแต่ละสปีชีส์เท่านั้น มนุษย์มีโครโมโซม 46 แท่งในเซลล์ของเรา
ก โครโมโซม ประกอบด้วยดีเอ็นเอสองสายที่เหมือนกัน เรียกว่า โครมาทิดน้องสาว ซึ่งจับกันด้วยเซนโทรเมียร์ รูปร่างนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการกระจายสารพันธุกรรมในเวลาที่มีการแบ่งเซลล์หรือแบบไมโทซิส
ภาพ: ชิ้นส่วนของ
Rojas-Lemus ม. และ มิลาน-ชาเวซ อาร์. 2016. “ขอบเขตระหว่างมิญชวิทยาและชีวเคมี: การดูนิวเคลียสของเซลล์”. นิตยสารคณะแพทยศาสตร์ UNAM.