Wat is de relatie tussen de kern en het cytoplasma?

De kern en het cytoplasma van een cel zijn volledig gescheiden entiteiten die samenwerken om de cel te laten functioneren. De kern van een cel is het belangrijkste organel. Het bevat de genetische informatie voor de cel. Het cytoplasma is de vloeistof tussen de kern en het celmembraan en bevat alle andere delen van de cel. Alle activiteit in het cytoplasma wordt bepaald door de genetische informatie in de kern.

Het cytoplasma van een cel bestaat uit alle inhoud behalve de kern. Het wordt in de cel vastgehouden door het celmembraan. Het cytoplasma is vol met vezels, buisjes, doorgangen en compartimenten. Organellen zijn gespecialiseerde gebieden gebonden door hun eigen membraan en bevinden zich in het cytoplasma. Het cytoplasma bevat ook vetten, lipiden, eiwitten en andere nuttige moleculen.

De kern van de cel is meestal een groot, centraal organel. Het bevat de chromosomen die de genen van de cel of DNA bevatten. De kern wordt gebonden door een nucleaire envelop, of dubbel membraan, dat het scheidt van het cytoplasma. De kern heeft zijn eigen equivalent van het cytoplasma, het nucleoplasma.

De nucleaire enveloppe is geperforeerd met poriën waarmee moleculen de kern binnenkomen en verlaten. De poriën worden gevormd door een ring van eiwitten die de twee membranen van de nucleaire envelop bij elkaar houden. De poriën reguleren ook het moleculaire verkeer tussen de kern en het cytoplasma.

De productie van eiwitten, die de meeste activiteiten van de cel regelen, is een tweestapsproces dat plaatsvindt in de kern en het cytoplasma. DNA in de kern wordt gelezen en gecodeerd in messenger RNA in een proces dat transcriptie wordt genoemd. Messenger RNA, of mRNA, is een complexe molecule die de instructies van DNA uitvoert. Het mRNA verlaat de kern en functioneert in het cytoplasma.

Eenmaal in het cytoplasma doorloopt mRNA een proces dat translatie wordt genoemd. Vertalen is het proces van het lezen van het mRNA en het "vertalen" van de informatie in aminozuren. De aminozuren vormen eiwitten.

Deze eiwitten zijn essentieel voor de functie van de cel en zijn de meest veelzijdige molecule. Eiwitten zorgen voor celstructuur, communicatie en transport; enzymen vormen die verantwoordelijk zijn voor het celmetabolisme; zorgen voor celbeweging; een rol spelen bij erkenning en bescherming; en bind cellen aan andere cellen. Alle activiteit die plaatsvindt in het cytoplasma wordt geregeld door eiwitten die werden gecodeerd door de kern. De kern werkt als het brein van de cel. Het cytoplasma zou het lichaam vertegenwoordigen dat wordt bestuurd door de hersenen.

De kern en het cytoplasma blijven meestal gescheiden van elkaar. Tijdens celdeling of mitose breekt de nucleaire envelop af en verspreidt het genetische materiaal zich naar het cytoplasma. Het proces van celdeling vereist extra ruimte om de cel te dupliceren en in twee te delen. Een nieuwe nucleaire envelop wordt gevormd in elke nieuwe cel. De enige andere keer dat de kern en het cytoplasma niet worden gescheiden, is tijdens de dood van de cel nadat de nucleaire envelop uiteenvalt.