Будова, функції ядра клітини

17.09.2015

Будова, функції ядра клітини

Ядро – основний компонент клітини, яка несе генетичну інформацію Ядро – розташовується в центрі. Форма різна, але завжди кругла або овальна. Розміри різні. Вміст ядра – рідка консистенція. Розрізняють оболонку, хроматин, кариолимфу (ядерний сік), ядерце. Ядерна оболонка складається з 2 мембран, розділених перенуклеарным простором. Оболонка забезпечена порами, через які відбувається обмін великими молекулами різних речовин. Воно може перебувати в 2 станах: спокою – інтерфази і ділення – мітозу або мейозу.

Интерфазное ядро являє собою кругле утворення з численними глыбками білкового речовини, названого хроматином. Виділяють 2 типу хроматину: гетерохроматин і еухроматин. Хроматин складається з дуже тонких ниток, які отримали назву хромосом. В них закладена основна частина генетичної інформації індивідуума. В ядрах клітин виявляються округлі тільця – ядерця. На них здійснюється синтез рибосомной рибонуклеїнової кислоти, а також ядерних білків. У кариолимфе містяться РНК і ДНК, білки, велика частина ферментів ядра. Ядерце складається з РНК, багато іонів металу, зокрема цинку. Не мають власну оболонку. Вони складаються з фибриллярной і аморфної частинах. Це місце активного синтезу білка, білок накопичується.

Значення ядра: бере участь в утворенні білка, РНК, рибосом; регуляція процесів формоутворення та функції клітин; зберігання генетичного коду і його точне відтворення в ряду клітинного покоління. Будова кожної хромосоми індивідуальне. Воно складається з 2 ниток – хроматид, розташованих паралельно і сполучених між собою в одній точці – центромера, первинна перетяжка, містить ДНК. Центромери ділить хромосому на 2 плеча. По довжині плечей розрізняють 3 типи хромосом равноплечие (1-1.7), неравноплечие (1.71-4.99), одне плече (5 і більше). Мають і вторинну перетяжку, але без ДНК.

У деяких хромосом є невелика ділянка, прикріплений до основного тіла тонкою ниткою – супутник. За наявності вторинної перетяжки і супутників розрізняють хромосоми з різних пар. Кінці хромосом містять велику кількість повторів нуклеотидів і з-за цього має полярністю. Кінці хромосом – теломери. Хромосоми фарбується ядерними барвниками Гінза. Яркоокращенные ділянки називаються гетерохроматидными, вони не містять працюючих генів (в статевих клітинах, у всіх хромосомах в районі центромер). Бледноокрашенниє ділянки эухроматиновые, містять активні гени.

Функції ядра

Ядро здійснює дві групи загальних функцій: одну, пов’язану із зберіганням генетичної інформації, іншу — з її реалізацією, з забезпеченням синтезу білка.

У першу групу входять процеси, пов’язані з підтриманням спадкової інформації у вигляді незмінної структури ДНК. Ці процеси пов’язані з наявністю так званих репараційних ферментів, які ліквідовують спонтанні пошкодження молекули ДНК (розрив одного з ланцюгів ДНК, частина радіаційних ушкоджень), що зберігає будову молекул ДНК практично незмінним в ряду поколінь клітин або організмів. Далі, в ядрі відбувається відтворення або редуплікація: молекул ДНК, що дає можливість двом клітинам отримати абсолютно однакові і в якісному і в кількісному сенсі обсяги генетичної інформації. В ядрах відбуваються процеси зміни і рекомбінації генетичного матеріалу, що спостерігається під час мейозу (кросинговер). Нарешті, ядра безпосередньо беруть участь у процесах розподілу молекул ДНК при поділі клітин.

Інший групою клітинних процесів, що забезпечуються активністю ядра, є створення власне апарату білкового синтезу. Це не лише синтез, транскрипція на молекулах ДНК різних інформаційних РНК і рибосомних РНК. В ядрі еукаріотів відбувається також освіта субъедениц рибосом шляхом комплексування синтезованих в ядрышке рибосомних РНК з рибосомными білками, які синтезуються в цитоплазмі і переносяться в ядро.

Таким чином, ядро являє собою не тільки вмістилище генетичного матеріалу, але і місце, де цей матеріал функціонує та відтворюється. Тому випадання лив порушення будь-якої з перерахованих вище функцій згубно для клітини в цілому. Так порушення репараційних процесів буде призводити до зміни первинної структури ДНК і автоматично до зміни структури білків, що неодмінно позначиться на їх специфічної активності, яка може просто зникнути або змінитися так, що не буде забезпечувати клітинні функції, в результаті чого клітина гине. Порушення редуплікації ДНК приведуть до зупинки розмноження клітин або до появи клітин з неповноцінним набором генетичної інформації, що також згубно для клітин. До такого ж результату приведе порушення процесів розподілу генетичного матеріалу (молекул ДНК) при діленні клітин. Випадання в результаті ураження ядра або у разі порушень будь-яких регуляторних процесів синтезу будь-якої форми РНК автоматично призведе до зупинки синтезу білка в клітині або до грубих його порушень.

Значення ядра як сховища генетичного матеріалу і його головна роль у визначенні фенотипових ознак були встановлені давно. Німецький біолог Хаммерлинг одним з перших продемонстрував найважливішу роль ядра. Він вибрав в якості об’єкта своїх експериментів надзвичайно велику одноклеточную (або неклеточную) морську водорость Acetabularia. Існує два близько споріднених виду A. medierranea і A. crenulata, що розрізняються тільки по формі «шляпки».

У ряді експериментів, у тому числі таких, в яких «капелюшок» відділяли від нижньої частини стебла» (де знаходиться ядро), Хаммерлинг показав, що для нормального розвитку капелюшки необхідно ядро. У подальших експериментах, в яких поєднували нижню частину, що містить ядро одного виду з позбавленим ядра стеблинкою іншого виду, у таких химер завжди розвивалася капелюшок, типова для того виду, до якого належить ядро.

При оцінці цієї моделі ядерного контролю слід, однак, враховувати примітивність організму, використаного в якості об’єкта. Метод пересадок був застосований пізніше в експериментах, проведених у 1952 р. двома американськими дослідниками, Бріггсом і Кінгом, з клітинами жаби Rana pipenis. Ці автори видаляли з незапліднених яйцеклітин ядра і замінювали їх з ядрами клітин пізньої бластулы, вже виявляли ознаки диференціювання. У багатьох випадках з яєць реципієнтів розвивалися нормальні дорослі жаби.

Короткий опис статті: будова ядра клітини

Джерело: Будова, функції ядра клітини

Також ви можете прочитати