גרעין התא הוא מבנה כבול ממברנה המכיל את המידע התורשתי של התא ושולט על צמיחתו ורבייתו. זהו מרכז הפיקוד של איוקריוטים תא והוא בדרך כלל התא הבולט ביותר אורגנל הן בגודל והן בפונקציה.
פונקציה
תפקידו העיקרי של הגרעין הוא שליטה על צמיחת התאים והכפלה. זה כולל ויסות ביטוי גנים, התחלת רבייה תאית ואחסון חומר גנטי הנחוץ לכל המשימות הללו. על מנת שגרעין יבצע תפקידי רבייה חשובים ופעילויות תאים אחרות, הוא זקוק לחלבונים ולריבוזומים.
סינתזת חלבון וריבוזום
הגרעין מווסת את הסינתזה של חלבונים בציטופלזמה באמצעות RNA messenger (mRNA). Messenger RNA הוא פלח DNA מתועתק המשמש תבנית לייצור חלבונים. הוא מיוצר בגרעין ונוסע לציטופלסמה דרך נקבוביות הגרעין של המעטפה הגרעינית, עליה תקראו בהמשך. לאחר הציטופלזמה, ריבוזומים ועוד מולקולת RNA בשם להעביר RNA עובדים יחד לתרגום mRNA על מנת לייצר חלבונים.
מאפיינים פיזיים
צורתו של גרעין משתנה מתא לתא אך מתוארת לעתים קרובות כדורית. כדי להבין יותר על תפקיד הגרעין, קרא על המבנה והתפקוד של כל אחד מחלקיו.
מעטפה גרעינית ונקבוביות גרעין
גרעין התא נקשר על ידי קרום כפול הנקרא מעטפת גרעין
. ממברנה זו מפרידה בין תוכן הגרעין ל ציטופלזמה, החומר דמוי הג'ל המכיל את כל שאר האברונים. המעטפה הגרעינית מורכבת פוספוליפידים היוצרים דו שכבתי דו שומני דומה לזה של קרום התא. לשכבת הדו-שיח השומנית הזו נקבוביות גרעיניות המאפשרים לחומרים להיכנס ולגרום מהגרעין, או לעבור מהציטופלזמה לגרעין.המעטפה הגרעינית מסייעת לשמירה על צורת הגרעין. זה קשור ל- תכנית אנדופלסמה(ER) בצורה כזו שהתא הפנימי של המעטפה הגרעינית הוא רציף עם לומן, או בפנים, של ה- ER. זה מאפשר גם העברת חומרים.
כרומטין
בתאי הגרעין כרומוזומים המכיל DNA. ה- DNA מחזיק במידע תורשתי והוראות לצמיחת תאים, פיתוח ורבייה. כאשר תא "נח", או לא מתחלק, הכרומוזומים שלו מסודרים למבנים סבוכים וארוכים הנקראים כרומטין.
גרעין
נוקלאופלזמה היא החומר הג'לטיני בתוך המעטפה הגרעינית. חומר זה נקרא גם קריאופלסמה, וקריופלזמה דומה לציטופלזמה בכך שהוא מורכב בעיקר ממים עם מלחים מומסים, אנזימים ומולקולות אורגניות המותלות בתוכם. הגרעין והכרומוזומים מוקפים בגרעין, שמכסה ומגן על התוכן הגרעיני.
כמו המעטפה הגרעינית, גם הגרעין תומך בגרעין בכדי לשמור על צורתו. זה גם מספק מדיום שבאמצעותו חומרים, כגון אנזימים ו נוקליאוטידים (יחידות DNA ו- RNA), ניתנות להובלה לאורך הגרעין לחלקיו השונים.
Nucleolus
בתוך הגרעין מכיל מבנה צפוף וחסר קרום המורכב מ- RNA וחלבונים הנקראים גרעין. הגרעין מכיל מארגנים גרעיניים, חלקי הכרומוזומים הנושאים את הגנים לסינתזה של ריבוזומים. הגרעין עוזר לסנתז ריבוזומים על ידי שעתוק והרכבת יחידות RNA ריבוזומליות. תת-יחידות אלה מתחברות יחד ליצירת ריבוזומים במהלך סינתזת חלבון.