Der Zellkern

Der Zellkern ist eine membrangebundene Struktur, die die Erbinformation einer Zelle enthält und deren Wachstum und Reproduktion steuert. Es ist die Kommandozentrale einer eukaryotischen Zelle und ist in der Regel die bemerkenswerteste Zellorganelle in Bezug auf Größe und Funktion.

Funktion

Die Schlüsselfunktion des Zellkerns ist die Kontrolle des Zellwachstums und der Zellvermehrung. Dies beinhaltet die Regulation der Genexpression, die Initiierung der zellulären Reproduktion und die Speicherung des für all diese Aufgaben erforderlichen genetischen Materials. Damit ein Zellkern wichtige Fortpflanzungsfunktionen und andere Zellaktivitäten ausüben kann, benötigt er Proteine ​​und Ribosomen.

Protein- und Ribosomensynthese

Der Zellkern reguliert die Proteinsynthese im Zytoplasma mithilfe von Messenger-RNA (mRNA). Messenger-RNA ist ein transkribiertes DNA-Segment, das als Vorlage für die Proteinproduktion dient. Es wird im Zellkern produziert und wandert durch die Kernporen der Kernhülle zum Zytoplasma, worüber Sie weiter unten lesen werden. Einmal im Zytoplasma arbeiten Ribosomen und ein anderes RNA-Molekül, Transfer-RNA genannt, zusammen, um mRNA zu translatieren und Proteine ​​zu produzieren.

Physikalische Eigenschaften

Die Form eines Kerns variiert von Zelle zu Zelle, wird jedoch häufig als kugelförmig dargestellt. Um mehr über die Rolle des Kerns zu erfahren, lesen Sie die Struktur und Funktion der einzelnen Teile.

Nukleare Hülle und Kernporen

Der Zellkern ist durch eine Doppelmembran gebunden, die als Atomhülle. Diese Membran trennt den Kerninhalt vom Zytoplasma, der gelartigen Substanz, die alle anderen Organellen enthält. Die Kernhülle besteht aus Phospholipiden, die ähnlich wie die Zellmembran eine Lipiddoppelschicht bilden. Diese Lipiddoppelschicht hat Kernporen die es Substanzen ermöglichen, in den Kern einzutreten und diesen zu verlassen oder vom Zytoplasma in das Nucleoplasma überzugehen.

Die Kernhülle hilft dabei, die Form des Kerns zu erhalten. Es ist mit dem verbunden endoplasmatisches Retikulum (ER) so, dass die innere Kammer der Kernhülle mit dem Lumen oder dem Inneren der ER durchgehend ist. Dies ermöglicht auch den Materialtransfer.

Chromatin

Der Kern beherbergt Chromosomen, die DNA enthalten. DNA enthält Vererbungsinformationen und Anweisungen für Zellwachstum, -entwicklung und -reproduktion. Wenn eine Zelle "ruht" oder sich nicht teilt, sind ihre Chromosomen in lange verschränkte Strukturen organisiert, die als Chromatin bezeichnet werden.

Nucleoplasma

Nucleoplasma ist die gallertartige Substanz innerhalb der Kernhülle. Dieses halbwässrige Material, auch Karyoplasma genannt, ähnelt dem Zytoplasma, da es hauptsächlich aus Wasser mit darin gelösten Salzen, Enzymen und organischen Molekülen besteht. Der Nucleolus und die Chromosomen sind von einem Nucleoplasma umgeben, das den Kerninhalt abfedert und schützt.

Wie die Kernhülle unterstützt das Nukleoplasma den Kern dabei, seine Form beizubehalten. Es bietet auch ein Medium, mit dem Materialien wie Enzyme und Nukleotide (DNA- und RNA-Untereinheiten) durch den Kern zu seinen verschiedenen Teilen transportiert werden können.

Nucleolus

Im Kern ist eine dichte, membranlose Struktur enthalten, die aus RNA und Proteinen besteht Nucleolus. Der Nucleolus enthält Nucleolarorganisatoren, die Teile der Chromosomen, die die Gene für die Ribosomensynthese tragen. Der Nucleolus hilft bei der Synthese von Ribosomen durch Transkription und Assemblierung ribosomaler RNA-Untereinheiten. Diese Untereinheiten verbinden sich während der Proteinsynthese zu Ribosomen.