Клітинне ядро

Ядро - найважливіша складова частина клітини. Клітинне ядро ​​містить ДНК, тобто гени, і, завдяки цьому, виконує дві головні функції:

1) збереження і відтворення генетичної інформації

2) регулювання процесів обміну речовин, що протікають в клітині

Без'ядерна клітина не може довго існувати, і ядро ​​теж не здатне до самостоятельному_существованию, тому цитоплазма і ядро ​​утворюють взаємозалежну систему. Більшість клітин має одне ядро. Нерідко можна спостерігати 2-3 ядра в одній наприклад у клітинах печінки. Відомі й багатоядерні клітини, причому число ядер може досягати декількох десятків. Форма ядра залежить здебільшого від форми клітини, вона може бути і абсолютно неправильною. Розрізняють ядра кулясті, багатолопатеву. Впячіванія і вирости ядерної оболонки значно збільшують поверхню ядра і тим самим посилюють зв'язок ядерних і цитоплазматичних структур і речовин.

Будова ядра

Ядро оточене оболонкою, яка складається з двох мембран, що мають типову будову. Зовнішня ядерна мембрана з поверхні, зверненої в цитоплазму, покрита рибосомами, внутрішня мембрана гладка.

Ядерна оболонка-частина мембранної системи клеткі.Вирости зовнішньої ядерної мембрани з'єднуються з каналами ендоплазматичної мережі, утворюючи єдину систему сполучених каналов.Обмен речовин між ядром і цитоплазмою здійснюється двома основними путямі.Во-перше, ядерна оболонка пронизана численними порами, через які відбувається обмін молекулами між ядром і цітоплазмой.Во-друге, речовини з ядра в цитоплазму і назад можуть потрапляти внаслідок отшнуровиванія заглибин і виростів ядерної оболочкі.Несмотря на активний обмін речовинами між ядром і цитоплазмою, ядерна оболонка обмежує ядерне вміст від цитоплазми, забезпечуючи тим самим відмінності в хімічному складі ядерного соку і цітоплазми.Ето необхідно для нормального функціонування ядерних структур.

Вміст ядра поділяють на ядерний сік, хроматин і ядерце.

У живій клітині ядерний сік виглядає безструктурної масою, примусового проміжки між структурами ядра.В склад ядерного соку входять різні білки, в тому числі большенство ферментів ядра, білки хроматину та рибосомальні белкі.В ядерному соку знаходяться також вільні нуклеотиди, необхідні для побудови молекул ДНК і РНК, амінокислоти, всі види РНК, а також продукти діяльності ядерця і хроматину, транспортуються потім з ядра в цитоплазму.

Хроматином (то греч.chroma-забарвлення, колір) називають грудочки, гранули сіткоподібні структури ядра, інтенсивно забарвлюються деякими барвниками і відрізняються за формою від ядерця. Хроматин містить ДНК і білки і являє собою спіраль і ущільнені ділянки хромосом спіраль ділянки хромосом в генетичному відношенні неактивні.

Свою специфічну роль-передачу генетичної інформації-можуть здійснювати тільки деспіралізованние-розкручені ділянки хромосом, які в силу своєї малої товщини не видно в світловий мікроскоп.

У діляться клітинах всі хромосомисільно спіралізуются, коротшають і набувають компактні розміри і форму.Хромосомой називають самостійні ядерні структури, що мають плечі і первинну перетяжку.Форма хромосом залежить від положення так званої первинної перетяжки, або центормери,-області, до якої під час поділу клітини ( мітозу) прикріплюються нитки веретена поділу. Центромера ділить хромосому на два плеча. Розташування центромери визначає три основних типи хромосом:

1) равноплечій-з плечима дорівнює або майже рівної довжини;

2) неравноплечіе-з плечима нерівній довжини;

3) паличкоподібні - з одним довгим і другим дуже коротким, іноді важко що виявляється плечем. Виділяються ще точкові хромосоми з дуже короткими плечима.

Вивчення хромосом дозволило встановити такі факти.

1.Во всіх соматичних клітинах будь-якого рослинного або тваринного організму число хромосом однаково.

2.Половие клітини завжди містять двоє менше хромосом, ніж соматичні клітини даного виду організму.

3.У всіх організмів, що відносяться до одного виду, число хромосом в клітинах однаково.

Число хромосом не залежить від рівня організації і не завжди вказує на спорідненість: одне і теж число їх може бути у дуже далеких один від одного систематичних груп і може сильно відрізнятися у близьких за походженням видів.

Таким чином, саме по собі число хромосом не є видоспецифічними прізнаком.Однако характеристика хромосомного набору в цілому видоспецифічність, тобто властива тільки одному якогось виду організмів рослин рослин або тварин.

Сукупність кількісних (кількість і розміри) і якісних (форма) прізнаковхромосомного набору соматичної клітини називаюткаріотіпом.

Число хромосом у каріотипі більшості видів живих організмів четное.Ето об'ясняетя тим, що в соматичних клітинах знаходяться дві однакові за формою і розміром хромосоми-одна з батьківського організму, друга - з материнського. Хромосоми, однакові за формою і розміром і несучі однакові гени, називають гомологічними.

Хромосомний набір соматичної клітини, в якому кожна хромосома має пару, носить назву подвійного або диплоїдного і позначається 2N. Кількість ДНК, відповідне диплоїдний набір хромосом, позначають 2C.

З кожної пари гомологічних хромосом у статеві клітини потрапляє лише одна, і тому хромосомний набір гамет називають одинарним або гаплоїдним. Каріотип таких клітин позначається 2n1c.

Диплоидное число хромосом у тварин і рослин.

Після завершення розподілу клітини хромосоми діспіралізуются, і в ядрах утворилися дочірніх клітин знову стають видимими тільки тонка сіточка і грудочки хроматину.

Третя характерна для клітини структура - ядришко.Оно представляє собою щільне округле тільце, занурене в ядерний сік. У ядрах різних клітин, а також у ядрі однієї і тієї ж клітини в залежності від її функціонального стану число ядерець може коливатися від 1 до 5-7 і більше. Кількість ядерець може перевищувати число хромосоми в наборі; це відбувається за рахунок виборчої редуплікації генів, що відповідають за синтез р-РНК. Ядерця є тільки в неподільних ядрах, під час мітозу вони зникають внаслідок спіралізаціі хромосом і виходу всіх раніше утворених рибосом в цитоплазму, а після завершення розподілу виникають знову.

Ядерце не є самостійною структурою ядра.Оно утворюється навколо ділянки хромосоми, в якому закодована структура р-РНК. Ця ділянка хромосоми-ген-носить назву ядерцеву організатора (ЯО), і на ньому відбувається синтез р-РНК.

Окрім накопичення р-РНК, в ядерце формуються субодиниці рибосом, які потім переміщуються в цитоплазму і, об'єднуючись за участю катіонів Ca2 +, формують целостностние рибосоми, здатні брати участь у біосинтезі білка.

Таким чином, ядерце - це скупчення р-РНК і рибосом на різних етапах формування, в основі якого лежить ділянку хромосоми, що несе ген - ядерцевих організатор, який укладає спадкову інформацію про структуру р-РНК.