Ökaryotik hücrenin genetik bilgisi, özel bir iki kemerli organelde (çekirdekte) depolanmaktadır. Ayrıca içinde DNA’nın% 90’ından fazlasını barındırmaktadır.
Yapısı
Biyolojideki çekirdeğin ne olduğu ve hangi işlevleri yerine getirdiği kavramı, bilimsel ortamda sadece XIX yüzyılın başlarında güçlendirilmiştir. Bununla birlikte, ilk kez somon hücrelerindeki çekirdek, 1670’lerde natüralist Antoni van Leeuwenhoek tarafından gözlemlenmiştir. Terim botanikçi Robert Brown tarafından 1831’de önerilmiştir. Üç bölümden oluşan, hücrenin en büyük organoididir (6 mikrona kadar). Bu üç bölüm;
- Çift membran;
- Nükleoplazmalar;
- Nükleolus.
Çekirdek ve sitoplazmadan, seçici maddelerin sitoplazmaya ve tekrar tekrar taşındığı gözeneklere sahip bir çift zar ile ayrılmaktadır. İki kabuk arasındaki boşluğa perinükleer denmektedir. İç kabuk, içeriden bir hücre iskeletinin rolünü oynayan ve çekirdeğe yapısal destek sağlayan bir nükleer matriks ile kaplanmıştır. Matris, kromatin oluşumundan sorumlu nükleer laminayı içermektedir. Membran kılıfının altında nükleoplazma veya karyoplazma adı verilen viskoz bir sıvı bulunmaktadır. Bu sıvı şunları içermektedir;
- Protein, DNA ve RNA’DAN oluşan kromatin;
- Bireysel nükleotitler;
- Nükleik asitler;
- Proteinler;
- Suyu;
- İyonlar.
Büküm yoğunluğuna göre kromatin iki çeşit olabilmektedir. Bunlar;
- Bölünmez çekirdekte ökromatin – yoğunlaşmamış (gevşemiş) kromatin;
- Heterokromatin, bölünebilir çekirdekte yoğunlaşmış (sıkıca bükülmüş) bir kromatindir.
Genellikle heterokromatine kromozom denmektedir. Kromozomlar, hücrenin mitotik bölünmesinde mikroskopta açıkça görülmektedir. Kromozomların özelliklerinin (boyut, şekil, miktar) kümesine karyotip denmektedir. Karyotip otozomları ve gonozomları içermektedir. Otozomlar canlı bir organizmanın belirtileri hakkında bilgi taşırlar. Ayrıca Gonosomlar cinsiyeti belirlemektedir.
Dış kabuk ve kıvrımlar oluşturmak için endoplazmik ağa veya retikuluma (ESR) geçmektedir. EPR membranının yüzeyinde protein biyosentezinden sorumlu ribozomlar bulunur.
Nükleolus, zar içermeyen yoğun bir yapıdır. Aslında bu durum, kromatinli nükleoplazmanın sıkıştırılmış bir bölgesidir. Ribonükleoproteinlerden (RNP) oluşmaktadır. Burada ribozomal RNA, kromatin ve nükleoplazmanın sentezi gerçekleşmektedir. Çekirdek birkaç küçük nükleol içerebilmektedir. Nükleolus ilk kez 1774’te keşfedilmiştir. Ancak işlevleri sadece yirminci yüzyılın ortalarına kadar biliniyordu.
İşlevleri
Temel işlevleri şunlardır;
- Proteinlerin sentezi de dahil olmak üzere hücrenin yaşamsal aktivitesinin tüm süreçlerinin kontrolü;
- Bazı proteinlerin, ribozomların, nükleik asitlerin sentezi;
- Genetik materyalin depolanması;
- DNA, bölünerek gelecek nesillere aktarılır.
Çekirdeği olmayan bir hücre ölür. Bununla birlikte, nakledilen çekirdeğe sahip hücreler, donör hücrenin genetik bilgisini alarak canlılığı geri kazanırlar.
Sonuç olarak;
Çift zar, nükleoplazma, nükleolden oluşmaktadır. Zar, maddelerin sitoplazmaya ve geri taşınmasını sağlamaktadır. Ayrıca çekirdeğin etrafında bir ESR oluşturur. Nükleoplazma çekirdeği doldurur ve kalıtsal bilgilerin iletilmesinden sorumlu kromatin de dahil olmak üzere çeşitli maddeler içermektedir. Nükleol – nükleoplazmanın sıkıştırılması, ribozomların ve kromatinin sentezini gerçekleştirmektedir.
