Inhoudsopgave
Definitie
naamwoord
plural: Kernporiën
ˈnu kli ər, pɔː
Een van de vele perforaties in de celkern als gevolg van de assemblage van nucleoporines die de nucleaire envelop omspannen
Details
Overzicht
De celkern is het organel van de eukaryoten dat verantwoordelijk is voor het behoud van de integriteit van het DNA en voor het regelen van cellulaire activiteiten zoals metabolisme, groei en voortplanting door de genexpressie te reguleren. Het is een organel met een dubbel membraan en dit dubbele membraan wordt nucleaire enveloppe genoemd (ook nucleair membraan, plasmalemma, sor karyotheca genoemd). De nucleaire envelop omsluit het grootste deel van het genetisch materiaal van de eukaryote cel, in tegenstelling tot het genetisch materiaal van de prokaryoten dat niet aan een membraan gebonden is. De nucleaire enveloppe is een lipide bilaag. Het heeft nucleaire poriën die de beweging van moleculen tussen het nucleoplasma en het cytoplasma controleren. Hij is ondoordringbaar voor grote moleculen. Aldus scheidt zij de inhoud van de celkern van het cytoplasma en laat zij geselecteerde moleculen toe.
Eigenschappen
Nucleaire poriën hebben betrekking op de talrijke openingen in de nucleaire envelop. Ze zijn achthoekig van vorm als gevolg van het nucleaire poriecomplex dat wordt gevormd door de assemblage van eiwitmoleculen, nucleoporines genaamd, die de nucleaire envelop omspannen. De porie heeft een diameter van ongeveer 9 nm en een diepte van ongeveer 200 nm. Er zijn ten minste 456 nucleoproteïnen die samen het kernporecomplex vormen. Er zijn talrijke nucleaire poriecomplexen die zich in het omhulsel van de kern vormen, gemiddeld zo’n tweeduizend. Deze poriën maken de doorgang van moleculen in en uit de kern mogelijk. Voorbeelden van moleculen die door deze poriën gaan zijn ribonucleoproteïnen, DNA-polymerasen, lipiden, signaalmoleculen, en koolhydraten.
Veel voorkomende biologische reacties
Veel voorkomende biologische reacties
De aanwezigheid van de nucleaire envelop voorkomt dat grote moleculen (bijvoorbeeld eiwitten en RNA) gemakkelijk in en uit de kern kunnen worden geleid. Hoewel de nucleaire enveloppe is geperforeerd met nucleaire poriën, zouden grote moleculen nog steeds een nucleair transportmechanisme nodig hebben om de kern binnen te komen en te verlaten. Kleine moleculen, zoals ionen, kunnen gemakkelijk de kern passeren. Maar ladingseiwitten en RNA’s die getransporteerd moeten worden, hebben importins en exportins nodig om respectievelijk de kern binnen te komen en te verlaten. Enerzijds bindt de lading met het importine in het cytoplasma, waarna het door de nucleaire porie naar de kern wordt getransporteerd. Anderzijds bindt de lading met het exportine in de celkern, waarna het via de nucleaire porie naar buiten de celkern wordt getransporteerd. Nucleair transport heeft energie nodig om door te gaan. Daarom helpen GTPasen (b.v. het Ran-enzym) door GTP (guanosinetrifosfaat) te hydrolyseren, zodat energie vrijkomt in het proces. De vrijgekomen energie wordt gebruikt om de lading los te koppelen van de importins en te binden aan de exportins.
Biologische functies
De nucleaire poriën maken het in- en uitgaan van bepaalde biomoleculen mogelijk. Zo verlaten ribonucleoproteïnen de kern, terwijl bepaalde proteïnen (b.v. DNA-polymerasen), koolhydraten, lipiden, en signaalmoleculen de kern binnenkomen door de nucleaire poriën.
Aanvullend
Afgeleide term(en)
- kernporecomplex
Verder lezen
Zie ook
- nucleus
- nucleaire envelop
- nucleoporin