Jedro
| jedro | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Shema građe jedra i veze sa ER:
1 - nukleusni ovoj, 2 - ribozomi, 3 - kompleks nukleusne pore, 4 - jedarce, 5 - hromatin, 6 - jedro, 7 - endoplazmatični retikulum (ER), 8 - nukleoplazma
| ||||||||||
| Karakteristike organele | ||||||||||
|
Najupadljivija, velika organela eukariotskih ćelija je jedro. Sam naziv nucleus (latinski) znači jezgro – govori o značaju jedra za ćeliju. U njemu se nalazi DNK, u kojoj su uskladištene informacije o građi i funkcionisanju ćelije. Jedro reguliše sve procese u ćeliji, u njemu se obavlja i sinteza DNK (replikacija) i svih vrsta RNK (transkripcija), kao i dela proteina (translacija). Ćelija najčešće ima jedno jedro, mada ima i onih sa više jedara (polinuklearne ćelije), a i veoma retko ćelija bez jedra (takvi su npr. eritrociti skoro svih sisara).
Građa jedra uredi
Jedro se sastoji od jedarnog ovoja (nukleusnog ovoja) i jedrovog soka (nukleoplazme).
Nukleusni ovoj je izgrađen od dve membrane: spoljašnje i unutrašnje između kojih se nalazi perinuklearni prostor. Spoljašnja membrana se nastavlja na membrane granulisanog endoplazmatičnog retikuluma i za nju su još vezani i ribozomi. Unutrašnja membrana obavija nukleoplazmu i za nju su vezani proteini koji učestvuju u replikaciji. Nuklearni omotač sadrži otvore (nukleusne pore) preko kojih se obavlja razmena materija između nukleoplazme i citoplazme ćelije. Preko njih u jedro ulaze različiti joni i proteini koji su neophodni za procese replikacije i transkripcije, a kroz pore izlaze u citoplazmu tRNK, iRNK kao i podjedinice ribozoma. Broj pora je promenljiv i zavisi od aktivnosti ćelije – ćelije aktivne u procesima sinteze imaju veći broj pora. Smatra se da se njihov broj po jednom jedru u ćelijama sisara kreće između 3 000 i 5 000.
Nukleoplazma je unutrašnjost jedra odvojena od citoplazme unutrašnjom jedrovom membranom. U nukleoplazmi se nalaze hromozomi – hromatin i jedarce (nukleolus).
Hromatin uredi
Hromatin se uočava u interfaznom jedru. On je u obliku hromatinskih vlakana koja se, kada se obrade određenim enzimima, vide kao niska perli. Tokom ćelijske deobe dolazi do kondenzovanja hromatinskih vlakana tako da ona postaju samostalna telašca – hromozomi. Naziv hromatina (hromozoma) potiče od grč. chromos što znači boja, odnosno, lepo se boji određenim baznim bojama.
Prema jačini bojenja razlikuju se dve vrste hromatina: heterohromatin i euhromatin. Heterohromatin je kondenzovan (spiralni navoji DNK su zbijeni) pa je zbog toga tamnije obojen i lako se uočava u jedru. Istovremeno je to vrsta hromatina koja je neaktivna u transkripciji. Euhromatin je difuzan (rasplinut – manje su zbijeni navoji DNK) pa je usled toga svetlije obojen. Ćelije koje intenzivno sintetišu neki protein imaju malo heterohromatina, a dosta euhromatina – njihova jedra su svetlija.
Sastav hromatina (hromozoma) uredi
Hromatin se sastoji od DNK, male količine RNK i dve vrste proteina: histona i nehistonskih proteina.
Histoni su bazni proteini zbog prisustva veće količine baznih aminokiselina (najviše lizina i arginina). Razlikuju se pet klasa (vrsta) histona koji se obeležavaju kao H1, H2A, H2B, H3 i H4. Ovi proteini su veoma slični kod različitih eukariotskih organizama, što znači da se tokom evolucije živog sveta nisu mnogo menjali pa se za takve proteine kaže da su konzervativni (očuvani). Oni su gradivni proteini hromatina jer učestvuju u pakovanju DNK, koja se oko njih namotava (kao konac oko kalema) da bi se ogromna dužina DNK mogla da smesti u sićušno jedro. Zato se hromatin vidi kao perlasta struktura, gde su perle, u stvari, DNK namotana oko histona.
Telesna ljudska ćelija ima 46 hromozoma. Ako se izmeri ukupna dužina DNK u svim hromozoma, dobija se vrednost od oko 2m. Treba imati u vidu da je prečnik jedra 5-10 mikrometara. Možda će još jedan primer to bolje da ilustruje: ukupna dužina DNK u svim ćelijama ljudskog tela iznosi 2·10^{11} km, što je mnogo puta veće od obima Zemlje ili rastojanja između Zemlje i Sunca. Zbog toga DNK mora da se namotava i na različite načine pakuje.
Nehistonski proteini su kiseli proteini hromatina i ima ih mnogo veći broj vrsta nego histonskih (40–80 različitih vrsta). U njih spadaju mnogobrojni enzimi koji u jedru učestvuju u procesima replikacije i transkripcije. Ako smo za histone rekli da su gradivni, onda bi za nehistonske moglo da se kaže da su funkcionalni proteini hromatina.
Hromozomi uredi
Hromozomi su telašca karakterističnog oblika koja se u jedru mogu uočiti za vreme deobe. Između dve deobe, tj. u interfazi, je hromatin rasprostranjen po celom jedru kao difuzna masa, da bi se u toku pripreme za deobu kondenzovao i nagradio hromozome.
Zahvaljujući tome što se lepo boje (hromos= boja; soma=telo), hromozomi se mogu u određenoj fazi deobe posmatrati pod svetlosnim mikroskopom. Najbolje se uočavaju za vreme metafaze mitoze pa se nazivaju metafazni hromozomi.
Broj hromozoma je stalan i karakterističan za svaku biološku vrstu i naziva se kariotip. Telesne (somatske) ćelije imaju diploidan (grč. diploos = dvostruk) broj hromozoma (obeležava se kao 2n). Dipoloidan broj predstavlja dve garnitura hromozoma, pri čemu jedna garnitura potiče od majke, a druga od oca. (Ova definicija diploidnog broja hromozoma ne važi za poliploidne organizme, čije somatske ćelije mogu imati više od dve garniture hromozoma.) Hromozomi koji su međusobno slični, a potiču iz različitih garnitura (jedan iz majčine, a drugi iz očeve), se međusobno sparuju gradeći parove homologih hromozoma. Osim u telesnim ćelijama dipoloidan broj hromozoma se nalazi i u oplođenoj jajnoj ćeliji (zigotu). Telesna ćelija čoveka ima 46 hromozoma ili dve garniture po 23 hromozoma, pri čemu jedna garnitura potiče od majke, a druga od oca pa se tako obrazuje 23 para homologih hromozoma.
Polne ćelije ili gameti sadrže upola manji broj hromozoma u odnosu na telesne ćelije, nazvan haploidan (grč. haploos = jednostruk) – obeležen kao n. Ako telesna ćelija ima dve, onda će polna ćelija imati jednu garnituru hromozoma. Broj hromozoma u polnim ćelijama čoveka je 23.
Građa metafaznog hromozoma uredi
Svaki metafazni hromozom se sastoji od dve sestrinske hromatide i centromere (primarnog suženja). Ove delove sadrže svi hromozomi, dok se samo kod nekih javlja i sekundarno suženje. Sestrinske hromatide se obrazuju replikacijom DNK tako da su potpune jednake (otuda naziv sestrinske), odnosno, sadrže iste gene. Svaka hromatida je uzdužna polovina hromozoma i ima jedan molekul DNK, a ceo hromozom ima dva jednaka molekula DNK. Centomera se vidi kao suženje hromozoma i ona povezuje hromatide. Centromera usmerava kretanje hromozoma za vreme deobe. U oblasti centromere nalazi se parna proteinska struktura nazvana kinetohor (grč. kinetikos = pokretno) za koju se vezuju vlakna deobnog vretena. U paru homologih hromozoma se pored sestrinskih razlikuju i nesestrinske hromatide. Hromatide dva homologa hromozoma su međusobno nesestrinske – nisu jednake po genima koje sadrže.
Literatura: uredi
- Šerban, M, Nada: Ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001
- Grozdanović-Radovanović, Jelena: Citologija, ZUNS, Beograd, 2000
- Pantić, R, V: Biologija ćelije, Univerzitet u Beogradu, beograd, 1997
- Diklić, Vukosava, Kosanović, Marija, Dukić, Smiljka, Nikoliš, Jovanka: Biologija sa humanom genetikom, Grafopan, Beograd, 2001
- Petrović, N, Đorđe: Osnovi enzimologije, ZUNS, Beograd, 1998
