מעטפת הגרעין

מעטפת הגרעין המקיפה את ה-DNA ומגדירה את האברון – גרעין, קיימת ביצורים איקריוטים ומפרידה בין הגרעין לבין הציטופלסמה.
מעטפת הגרעין חיונית לתאים, שכן אם מסלקים אותה התא מת. המעטפת מורכבת משני קרומים (קרום פנימי וקרם חיצוני) ובהם פתחים שאופייניים לקרום זה.
המעטפת מורכבת משתי שכבות (קרום פנימי וקרום חיצוני) שדרכן עוברים פתחים האופייניים לקרום זה [ראה ציור].
למרות שהקרום הפנימי והקרום החיצוני רציפים ומחוברים זה לזה, כל אחד מהם מכיל הרכב חלבונים שונה. הקרום הפנימי של הגרעין מכיל חלבונים הקושרים כרומטין.
בנוסף לכך, הוא מכיל חלבונים הקושרים את שלד הגרעין (למינה) שמקנה לגרעין את צורתו. הקרום החיצוני מחובר לקרום הפנימי ומתחבר גם לקרום של הרשת התוך-תאית.
בקרום החיצוני נעוצים ריבוזומים. כפי שרואים בציור, החלל שבין קרומי הגרעין והחלל שבין קרומי הרשת התוך-תאית מחוברים. למבנה זה יש משמעות ביולוגית.
מעטפה התוחמת את ציטופלסמת הגרעין מציטופלסמת התא. מחקרים חדשים מראים שמעטפת הגרעין אינה חלקה ומעגלית, כפי שהיא מתוארת במקומות רבים,
אלא מכילה שקעים וגבעות ומסתעפת למבנים דמויי-עמק, תעלות וצינורות.

מעטפת הגרעין

מתוך: "Molecular Biology of the Cell, 4/e," Alberts, et al., (c) 2002, Garland Science.

אחד התפקידים החשובים של מעטפת הגרעין הוא להגביל את מעבר החומרים דרכה רק לפתחים המצויים בקרום, וכך לבקר את הֵרְכבו של הגרעין.

חתך בגרעין של תא
בציור זה שימו לב לכך שהגרעין נתמך באמצעות שתי מערכות סיבים הבנויות הבנויות מסיבים של השלד התוך תאי שנקראים סיבי ביניים:
סיבי ביניים מחוץ למעטפת (צבועים בירוק) וסיבי ביניים בתוך הגרעין, בסמוך לקרום הפנימי של הגרעין, הקרויים למינת הגרעין. (אינם מסומנים בציור זה, אך בציור העליון מופיעים בצבע חום-סגול).

 

חתך בגרעין של תא

מתוך: "Molecular Biology of the Cell, 4/e," Alberts, et al., (c) 2002, Garland Science.

שאלה למחשבה
רוב ה-DNA בתא מצוי בגרעין, וכך הוא מופרד מיתר תכולת התא. מה מאפשרת הפרדה כזו? האם יש בכך יתרון?
הדפיסו את התמונה ונסו לצייר את קרום התא יחסית לתמונה הזאת.

הגרעין מוקף במעטפת המשמשת כמרכז הבקרה לפעילויות המתרחשות בתא. הפתחים במעטפת הגרעין גורמים לקרום מיוחד זה להיות קרום בררני, חדיר למחצה, כך שתוכן הגרעין שונה מתוכן הציטופלזמה.
לגרעין התא תפקיד בבניית החלבונים בציטופלזמה. מבעד לפתחים במעטפת הגרעין יוצאות מולקולות RNA שליח. כאשר ה-RNA שליח מגיע אל הציטופלזמה, הוא נקשר לריבוזום ואז יכול להתחיל התרגום: על פי רצף ה RNA תורכב שרשרת של חומצות אמינו בסדר מסוים שיקבע את הקיפול ואת המבנה המרחבי של החלבון המסוים שנבנה.

מעטפת הגרעין – פעם רואים אותה ופעם לא

בידכם מעטפה. בדיוק ברגע שבו אתם רוצים לבדוק את תכולת המעטפה היא נפתחת מעצמה, נקרעת ומתכווצת ומשאירה את תוכנה חשוף לכול. ברגע שגמרתם לקרוא את המכתב, החתיכות הקרועות נפרשות ונצמדות זו לזו ובונות מחדש את המעטפה הסגורה שהגנה על המכתב. לו קרה הדבר בסרט, הייתם קוראים לו טריק צילומי או מדע בדיוני. בשפה של התא זוהי מציאות עובדתית. בכל פעם שתא מתחלק, זהו התהליך המדויק שחל על מעטפת הגרעין. במהלך השלבים הראשונים של המיטוזה מעטפת הגרעין מתפרקת. במהלך השלבים האחרונים של המיטוזה, עם חלוקת הגרעין, המעטפת מורכבת מחדש ומגינה על תוכן הגרעין. שלבי פירוק המעטפת מדמים את תהליכי פירוק והפרדת סיבי השלד התוך-גרעיני; לעומתם שלבי הרכבת המעטפת מדמים את תהליכי בנייה ופילמור (יצירת הפולימר) של יחידות השלד התוך-גרעיני.