Növényi sejt
Az eukarióta sejt magja közvetlenül vagy közvetve irányítja gyakorlatilag az összes sejtfiziológiai tevékenységet, beleértve az enzimatikus események elindítását, szabályozását és befejezését.
Ez a genetikai információ (a genom) tárolója is, a kromoszómák és az általuk hordozott gének elhelyezésére és védelmére szolgál. Minden eukarióta sejtben a sejtmag általában a legnagyobb és legközpontibb elhelyezkedésű sejtszerkezet, bár a növényi tárolósejtekben bizonyos típusú vakuolumok nagyobbak és feltűnőbbek lehetnek.
A sejtmag, a görög nucle (jelentése “gödör” vagy “mag”) szóból ered, a sejt parancsnoki és irányító központja. A sejtmag hat alapvető funkciója először is a gének védelme és tárolása, végső soron a dezoxiribonukleinsav (DNS) védelme, amelyen a gének szerveződnek, a sejt többi részétől.
Másodszor, a gének kromoszómákba szervezése, hogy megkönnyítse mozgásukat és elosztásukat a sejtosztódás során; harmadszor, a DNS feltekeredésének megszervezése a gének másolása során a több ezer fehérje előállításához.
Negyedszer, a szabályozó molekulák, főként enzimek és más géntermékek előállítása és citoplazmába szállítása; ötödször, a riboszómák alegységeinek előállítása; és hatodszor, a nukleáris pórusokon keresztül érkező hormonokra és más kémiai jelekre való reagálás.
Komponensek
Szerkezetileg a sejtmag több különböző részből áll: a magburkolóból, a nukleoplazmából, a kromatinból és egy vagy több alorganellumból, az úgynevezett nukleóliumokból. A magburkolat egy védőgátat képez, amely elszigeteli a sejtmagot a sejt citoplazmájától
A burok két egységmembránból (kettős egységmembrán) áll, amelyek szerkezetileg hasonlóak a sejt más membránjaihoz. A külső membrán szorosan kapcsolódik a sejt endoplazmatikus rektikulumához (ER), és lehet, hogy folytonos vele. A citoplazma durva ER-éhez hasonlóan a külső magmembránba riboszómák vannak beágyazva.
Magburok ábrája
Sőt, egyes tudósok szerint a magburkolat csupán az ER egy lokalizált és specializált változata. A belső maghártyát egy rostos réteg, az úgynevezett nukleáris lamina béleli, amely szilárdságot és szerkezetet biztosít a sejtmag alakjának, és egyes kromatinok számára kötőhelyként is szolgálhat.
A magburkot időközönként apró pórusok lyuggatják, amelyek kommunikációs csatornaként funkcionálnak a sejtmag és a citoplazma közötti ellenőrzött anyagcseréhez. A nukleáris pórusok együttesen a sejtmag felszínének mintegy 10 százalékát borítják.
Minden egyes magpórus egy központi pórusból álló komplexum, amelynek átmérőjét 30-100 nanométerre becsülik. A szelektíven permeábilis magpórusok különböző vízben oldódó molekulák, főként nukleáris termékek, például riboszóma alegységek, hírvivő RNS (ribonukleinsav) molekulák és kromoszómális fehérjék be- és kilépési útjaiként működnek.
A magon belüli protoplazmát nukleoplazmának nevezzük. A citoplazmához hasonlóan anyagok és organellumok kocsonyás keverékéből áll, de abban különbözik, hogy nagyobb koncentrációban tartalmaz nukleotidokat és más szerves molekulákat, amelyeket a DNS és az RNS szintéziséhez használnak.
A nukleoplazmán belüli főbb struktúrák közé tartozik a DNS és általában egy – de néha több – organellum, az úgynevezett nukleolusz. A sejtosztódás kivételével a DNS molekulái a kromatin nevű feltekert rostok hálózataként fordulnak elő. A sejtosztódás során a DNS molekuláris szálai a hisztonfehérjék köré tekerednek és feltekerednek, hogy kondenzálódjanak és kialakítsák a kromoszómákat.
A magban található kromoszómák száma az egyes növény- és állatfajokra jellemző. Az embernek például negyvenhat kromoszómája van, a dohánynak negyvennyolc, a kukoricának húsz, a sárgarépának tizennyolc, a borsónak pedig tizennégy kromoszómája.
A nukleolus a legnagyobb látható organellum a sejtmagon belül. Jellemzően a kromoszómák meghatározott régióihoz, az úgynevezett nukleáris szervező régiókhoz kapcsolódik, amelyek a riboszómális alegységek szintézisét irányító géneket tartalmazzák.
A nukleolusz tevékenységének fő termékei a riboszomális RNS (rRNS) egységei. Ezek az alegységek végül riboszómális fehérjékkel komplexálódnak, és speciális szállítófehérjék szállítják őket a sejtmagból a citoplazmába.
A magon belüli egyéb, funkcionális doméneknek nevezett helyek a hírvivő (pre-mRNS), transzfer (tRNS) molekulák szintézisét irányítják. Miután kialakultak, ezek a molekulák fehérjékkel komplexet képeznek, és nukleoproteinekként a citoplazmába szállítják őket.
Csejtosztódás
Bár látszólag stabilnak és tartósnak tűnik, a sejtmag eltűnik a normál látószögből, és a sejtosztódás során szinte minden növénynél újraalakul, kivéve az élesztőknél, amelyek az osztódási folyamat során végig megtartják a világosan körülhatárolt sejtmagot.
A többi eukarióta növényi sejtben a sejtmag a mitózis profázisa során korán eltűnik, amikor a magburkot enzimatikus úton apró, szinte láthatatlan vezikulákká töredezik. Ezek csak a telofázis végső eseményei során állnak össze újra, amikor a kromoszómák körül újraképződnek, és a leánysejtek lamellája irányítja őket.