Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

A sejtmag

A sejtmag

A sejtmag (latinul: nucleus; görögül: karyon) pontos meghatározását nehéz megadni, ha tekintetbe vesszük a pro- és az eukarióták egymástól igen eltérő homológ sejtmagstruktúráját, valamint azt, hogy örökítő anyag (dezoxiribonukleinsav, rövidítve: DNS) nemcsak a sejtmagban, hanem a mitokondriumokban és a plasztiszokban, sőt a baktériumok plazmidjaiban is előfordul. Az eukarióták maganyagát kétrétegű sejtmaghártya határolja, a prokarióta sejt kromoszómái viszont a citoplazmában szabadon, egy riboszómamentes plazmarétegbe ágyazódva helyezkednek el. A prokariota magot ezért, az eukariota nukleusztól megkülönböztetve, nukleoidnak[241] nevezzük.

A növényi sejtet mikroszkóp alatt vizsgálva a sejtfal mellett a sejtmag tűnik elsősorban a szemünkbe. Alapanyag (nucleoplasma), a kromoszómák bázikus festékekkel festődő anyaga (chromatin), az ehhez kapcsolódó egy vagy több sejtmagvacska és a sejtmaghártya alkotja. Mérete különböző lehet. Alakja is meglehetősen változó. Leggyakoribb a gömb forma. Minél aktívabb egy sejtmag, annál nagyobb a felülete és a térfogata közötti arány. A kevés és kicsi vakuólumú sejtekben rendszerint középen helyezkedik el. A nagy vakuólumok viszont kiszorítják a perifériára a többi sejtalkotóval együtt. Helye a sejtben gyakran változhat. A legtöbb sejt egyetlen sejtmagot tartalmaz. Ismerünk azonban számos olyan növényi és gombasejtet, amelyekben a magvak száma kettő vagy több.

Szívógyökér csúcsa merisztémaszövettel és különböző alakú sejtmagokkal (Fridvalszky Lóránt felvétele)
Szívógyökér csúcsa merisztémaszövettel és különböző alakú sejtmagokkal (Fridvalszky Lóránt felvétele)

A sejtmag határolóhártyája az ER ciszternájából keletkezett, pórusokkal áttört burok. Közös eredetük ellenére az ER és a maghártya kémiai összetétele különbözik. A maghártya külső és belső oldalát alkotó membránok a pórusoknál átfolynak egymásba, s ezért a kettős maghártyát tulajdonképpen csak egyetlen membrán alkotja. Ennek ellenére a külső és a belső réteg felépítése is jelentősen eltér egymástól. Mindkét membránréteg mintegy 7 nm vastagságú. A közöttük húzódó mag körüli (perinukleáris) tér szélessége 10-70 nm. Azokon a helyeken, ahol a külső és a belső membrán átmegy egymásba, 70-100 nm átmérőjű pórusok helyezkednek el. Minél aktívabb a sejtmag, annál több pórusa van. A pórusok nem csupán egyszerű lyukak, hanem sokkal inkább komplikált felépítésű struktúrák. Szélükön három darab, 8 szemcséből álló fehérjegyűrű van. Közepükön gyakran még egy központi szemcse is megfigyelhető. A sejtmag több száz féle fehérjéje a citoplazmában szintetizálódik. A citoplazmatikus fehérjeszintézisben közreműködő ribonukleinsavak (rövidítve: RNS-ek) viszont a sejtmag DNS-mintáján készülnek. Ennélfogva a sejtmag és a citoplazma között jelentős anyagtranszportnak kell lebonyolódnia. Mindkét irányú szállítás a pórusokon keresztül zajlik.

A sejtmaghártya belső oldalát egy 80-300 nm vastagságú, a pórusoknál megszakadó réteg (ún. lamina) borítja. A lamina a mitózis kezdetekor a citoplazmába kerülve feloldódik, és csak a kései telofázisban alakul ki ismét. Szabaddá válása eredményezi a sejtmaghártya feloldódását. Fontos szerepet tölt be a belső membrán stabilizálásában és a sejtmagban lejátszódó folyamatok szabályozásában. A kromoszómák anyaga hozzákapcsolódik a laminához úgy, hogy rajta a homológ kromoszómák egymás mellett helyezkednek el. A nukleoplazmában, a citoszolhoz hasonlóan, egy fehérjeszálakból álló váz mutatható ki. Ez szoros kapcsolatban áll a maghártyához belülről simuló laminával. Valószínűleg a fehérjeváz kereszteződési pontjaihoz kötődnek a DNS feltekeredésekor kialakuló rozetták.



[241] Nukleoid vagy prokarion: sejtmagekvivalens, illetve sejtmagszerű képződmény. DNS-t tartalmaz, nincs határoló hártyája, és egy világosabb, riboszómamentes udvar veszi körül. A prokariótákban, a mitokondriumokban, valamint a színtestekben fordul elő.