Ядро

Більшість клітин мають одне ядро , зрідка зустрічаються двух’адерние (клітини печінки) і багатоядерні (багато водорості, гриби, чумацькі судини рослин, поперечносмугасті м’язи). Деякі клітини в зрілому стані не мають ядра (наприклад, еритроцити ссавців і клітини ситоподібних трубок у квіткових рослин).

Форма і розміри ядра клітини дуже мінливі і залежать від виду організму, а також від типу, віку та функціонального стану клітини. Ядро може бути кулястим (5-20 мкм в діаметрі), лінзовідная, веретеновідним і навіть багатолопастна (у клітках павутинних залоз деяких комах і павуків).

Загальний план будови ядра однаковий у всіх клітин еукаріот (рис. 1.16). Клітинне ядро складається з ядерної оболонки, ядерного матриксу (нуклеоплазми), хроматину та ядерця (одного або декількох). Від цитоплазми вміст ядра відокремлено подвійний мембраною, або так званої ядерної оболонкою. Зовнішня мембрана в деяких місцях переходить в канали ендоплазму етичного ретикулума; до неї прикріплені рибосоми. Внутрішня мембрана рибосом не містить. Ядерна оболонка пронизана безліччю пір діаметром близько 90 нм.

Вміст ядра являє собою гелеобразную матрикс, званий ядерним матриксом (Нуклеоплазма), в якому розташовуються хроматин і одне або декілька ядерець. Ядерний метриці містить примембранном і межхроматіновие білки, білки – ферменти, РНК, ділянки ДНК, атакож різні іони і нуклеотиди.

Хроматин на забарвлених препаратах клітини являє собою мережу тонких тяжів (фібрил), дрібних гранул або грудочок. Основу хроматину складають нуклеопротеїни – довгі ниткоподібні молекули ДНК (близько 40 %), з’єднані зі специфічними білками – гістонами (40%). До складу хроматину входять також РНК, кислі білки, ліпіди і мінеральні речовини (іони Са2 – і Mg2 +), а також фермент ДНК -пол і Мераз, необхідний для реплікації ДНК. У процесі поділу ядра нуклеопротеїни спіралізуются, коротшають, внаслідок ущільнюються і формуються в компактні паличкоподібні хромосоми, які стають помітні при спостереженні в світловий мікроскоп.

У кожної хромосоми є первинна перетяжка – центромера (витончений неспіралізованний ділянка), яка ділить хромосому на два плеча (рис. 1.17). В області первинної перетяжки розташовується фібрилярні тільце – кінетохор, який регулює рух хромосом при клітинному розподілі: до нього прикріплюються нитки веретена розподілу, розвідні хромосоми до полюсів. Залежно від розташування перетяжки виділяють три основних види хромосом: 1) равноплечіе – з плечима рівної довжини, 2) неравноплечіе – з плечима нерівної довжини; 3) одноплечі (паличкоподібні) – з одним довгим і іншим дуже коротким, ледь помітним плечем (див. рис. 1.17).

Кожній клітці того чи іншого виду живих організмів властиві певні число, розміри і форма хромосом. Сукупність хромосом соматичної клітини, типову для даної систематичної групи грибів, тварин або рослин, називають хромосомним набором або каріотипом.

Число хромосом у зрілих статевих клітинах називають гаплоїдний набором і позначають буквою л. Соматичні клітини містять подвійне число хромосом (диплоїдний набір), що позначається як 2я. Клітини, що мають більше двох наборів хромосом, є поліплоїдні (4n, 8n і т. д.). Парні хромосоми, тобто однакові за формою, структурою і розмірами, але мають різне походження (одна материнська, інша батьківська), називаються гомологічними.

Кількість хромосом у каріотипі не пов’язане з рівнем організації живих організмів; примітивні форми Moгут мати більше число хромосом, ніж високоорганізовані, і навпаки. Наприклад, клітини радіолярій (морських найпростіших) містять 1 000-1 600 хромосом, а клітини шимпанзе – всього 48. Однак слід пам’ятати, що всі організми одного виду мають однакову кількість хромосом, тобто для них характерна видова специфічність каріотипу. У клітинах людини диплоїдний набір становить 46 хромосом, клітинах пшениці м’якої – 42, картоплі – 18, мухи домашньою – 12, плодової мушки дрозофіли – 8. Правда, клітини різних тканин навіть одного організму в залежності від виконуваної функції можуть іноді містити різне число хромосом. Так, у клітинах печінки тварин буває різне число наборів хромосом (4л, 8ч). З цієї причини поняття мкаріотіп»і»хромосомний набір»не зовсім ідентичні.

Деякі хромосоми мають вторинну перетяжку, не пов’язану з прикріпленням ниток веретена. Ця ділянка хромосоми контролює синтез ядерця (ядерцевих організатор).

Ядерця – це округлі, сильно ущільнені, не обмежені мембраною ділянки клітинного ядра діаметром 1-2 мкм і більше. Форма, розміри і кількість ядерець залежать від функціонального стану ядра: чим крупніше ядерце, тим вище його активність.

До складу ядерець входить близько 80 % білка, 10-15 % РНК, 2 – 12 % ДНК. Під час поділу ядра ядерця руйнуються. Наприкінці поділу клітини ядерця знову формуються навколо певних ділянок хромосом, званих ядришковьші організаторами. У ядерцевих організаторах локалізовані гени рибо – сомной РНК. Тут відбувається синтез рибосомних РНК, об’єднання їх з білками, що веде до утворення субодиниць рибосом. Останні через пори в ядерній оболонці переходять в цитоплазму. Таким чином, ядерце являє собою місце синтезу рРНК і самозбірки рибосом.

Функції ядра наступні:

Зберігання та передача спадкової інформації у вигляді незмінної структури ДНК.
Управління процесами життєдіяльності клітини за допомогою освіти апарату білкового синтезу (синтез на молекулах ДНК різних типів РНК, освіта субодиниць рибосом).

Посилання на основну публікацію