Клеточное ядро. Ядро - важнейшая составная часть клетки. Клеточное ядро содержит ДНК ДНК – макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. , благодаря этому ,выполняет две главные Функции. 1) хранения и воспроизведения генетической информации 2) регуляции процессов обмена веществ, протекающих в клетке Безъядерная клетка не может долго существовать, и ядро тоже не способно к самостоятельному_существованию, поэтому цитоплазма и ядро образуют взаимозависимую систему. Большинство клеток имеет одно ядро. Нередко можно наблюдать 2-3 ядра в одной, например в клетках печени. Известны и многоядерные клетки, причем число ядер может достигать нескольких десятков. Форма ядра зависит большей частью от формы клетки, она может быть и совершенно неправильной. Различают ядра шаровидные, многолопастные. Впячивания и выросты ядерной оболочки значительно увеличивают поверхность ядра и тем самым усиливают связь ядерных и цитоплазматических структур и веществ. Строение. Ядро окружено оболочкой, которая состоит из двух мембран, имеющих типичное строение. Наружная ядерная мембрана с поверхности, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, внутренняя мембрана гладкая. Ядерная оболочка-часть мембранной системы клетки. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов. Обмен веществ между ядром и цитоплазмой осуществляется двумя основными путями. - Во-первых,ядерная оболочка пронизана многочисленными порами, через которые происходит обмен молекулами между ядром и цитоплазмой. - Во-вторых, вещества из ядра в цитоплазму и обратно могут попадать в следствии отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки. Несмотря на активный обмен веществами между ядром и цитоплазмой, ядерная оболочка ограничивает ядерное содержимое от цитоплазмы, обеспечивая тем самым различия в химическом составе ядерного сока и цитоплазмы. Это необходимо для нормального функционирования ядерных структур. Содержимое ядра подразделяют на хроматин, ядрышко и ядерный сок. Хроматин. Хроматином - называют глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра, интенсивно окрашивающиеся некоторыми красителями и отличаются по форме от ядрышка. Хроматин содержит ДНК и белки и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосом . Спирализованные ( или же закрученные ) участки хромосом в генетическом отношении неактивны. Хромосома - нитевидная структура клеточного ядра, несущая генетическую информацию в виде генов, которая становится видной при делении клетки, состоит из двух цепей образующих молекулу ДНК. Свою специфическую роль-передачу генетической информации-могут осуществлять только деспирализованные ( раскрученные ) участки хромосом, которые в силу своей малой толщины не видны в световой микроскоп. В делящихся клетках все хромосомы сильно спирализуются, укорачиваются и приобретают компактные размеры и форму. Форма хромосом зависит от положения так называемой первичной перетяжки, или Центормеры- области,к которой во время деления клетки прикрепляются нити веретена деления. Центромера делит хромосому на два плеча. Расположение центромеры определяет три основных типа хромосом: 1) равноплечие - с плечами равной или почти равной длинны; 2) неравноплечие - с плечами неравной длинны; 3) палочковидные - с одним длинным и вторым очень коротким, иногда с трудом обнаруживаемым плечом. Выделяются еще точечные хромосомы с очень короткими плечами. Изучение хромосом позволило установить следующие факты: 1. Во всех соматических клетках любого растительного или животного организма число хромосом одинаково. 2. Половые клетки всегда содержат двое меньше хромосом, чем соматические клетки данного вида организма. 3. У всех организмов, относящихся к одному виду, число хромосом в клетках одинаково. Число хромосом не зависит от уровня организации и не всегда указывает на родство, одно и тоже число их может быть у очень далёких друг от друга систематических групп и может сильно отличаться у близких по происхождению видов. Таким образом, само по себе число хромосом не является видоспецифическим признаком. Однако характеристика хромосомного набора в целом видоспецифична, т.е. свойственна только одному какому-то виду организмов растений или животных. Совокупность количественных (число и размеры) и качественных (форма) признаков хромосомного набора соматической клетки называют - кариотипом. Число хромосом в кариотипе большинства видов живых организмов четное. Это объясняетя тем, что в соматических клетках находятся две одинаковые по форме и размеру хромосомы-одна из отцовского организма , вторая – из материнского. Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинаковые гены , называют гомологичными. Хромосомный набор клеток формирующих тело организма , в котором каждая хромосома имеет пару, носит название двойного или диплоидного и обозначается 2N. Количество ДНК, соответствующее диплоидному набору хромосом , обозначают 2C. Из каждой пары гомологичных хромосом в половые клетки попадает только одна, и поэтому хромосомный набор гамет называют одинарным или гаплоидным. Кариотип таких клеток обозначается 2n1c. Диплоидное число хромосом у животных и растений. Вид организмов Число хромосом Малярийный плазмодий 2 Сазан 104 Лошадиная аскарида 2 Человек 46 Плодовая мушка дрозофила 8 Ясень обыкновенный 46 Головная вошь 12 Шимпанзе 48 Шпинат 12 Таракан 48 Домашняя муха 12 Перец 48 Тритон 24 Домашняя овца 54> Ель,сосна 24 Домашняя собака 78 Окунь 28 Голубь 80 После завершения деления клетки хромосомы диспирализуются, и в ядрах образовавшихся дочерних клеток снова становятся видимыми только тонкая сеточка и глыбки хроматина. Ядрышко. Ядрышко представляет собой плотное округлое тельце, погруженное в ядерный сок. В ядрах разных клеток, а также в ядре одной и той же клетки в зависимости от её функционального состояния число ядрышек может колебаться от 1 до 5-7 и более. Количество ядрышек может превышать число хромосом в наборе; это происходит за счет избирательной редупликации генов, отвечающих за синтез рибосомной -РНК. Ядрышки есть только в неделящихся ядрах, во время деления клетки они исчезают вследствие спирализации хромосом и выхода всех ранее образованных рибосом в цитоплазму, а после завершения деления возникают вновь. Ядрышко не является самостоятельной структурой ядра.Оно образуется вокруг участка хромосомы, в котором закодирована структура р-РНК. Этот участок хромосомы-ген-носит название ядрышкового организатора(ЯО), и на нем происходит синтез р-РНК. Кроме накопления р-РНК, в ядрышке формируются субъединицы рибосом, которые потом перемещаются в цитоплазму и, объединяясь при участии катионов Ca2+, формируют целостностные рибосомы, способные принимать участие в биосинтезе белка. Таким образом, ядрышко – это скопление рибосомных-РНК и рибосом на разных этапах формирования, в основе которого лежит участок хромосомы, несущий ген – ядрышковый организатор, заключающий наследственную информацию о структуре р –РНК. Ядерный сок. В живой клетке ядерный сок выглядит бесструктурной массой, заполняющей промежутки между структурами ядра. В состав ядерного сока входят различные белки , в том числе большинство ферментов ядра, белки хроматина и рибосомные белки. В ядерном соке находятся также свободные нуклеотиды, необходимые для построения молекул ДНК и РНК , аминокислоты, все виды РНК, а также продукты деятельности ядрышка и хроматина, транспортируемые затем из ядра в цитоплазму. Нуклеотиды - материалы для строительства нуклеиновых кислот ( ДНК и РНК ). 3д представление ДНК Строение ДНК Репликация ДНК Интерферация РНК
