Ядро клітини, його будова і функції.

Більшість клітин живих організмів мають одне ядро. Рідше зустрічаються дво- та багатоядерні клітини (наприклад у молочних судинах рослин та посмугованих м’язах. Деякі клітини у дорослому стані не мають ядра, наприклад еритроцити ссавців, або клітини ситоподібних трубок рослин. Форма й розміри ядра дуже мінливі і залежать від виду організму, типу, віку та функціонального стану клітини.

 

 

Ядерна оболонка. Від цитоплазми вміст ядра відокремлений подвійною мембраною – ядерною оболонкою. Між зовнішньою та внутрішньою мембранами є простір завширшки від 20 до 60 нм., але в деяких місцях зовнішня мембрана сполучається з внутрішньою навколо особливих отворів діаметром близько 90 нм - ядерних пор. Ці пори прикриті особливими тільцями. Зовнішня мембрана в деяких місцях переходить в канали ендоплазматичної сітки і має на своїй поверхні рибосоми. Внутрішня мембрана рибосом не містить. У більшості клітин ядерна мембрана зникає під час поділу (за винятком деяких одноклітинних тварин, водоростей і грибів), а в період між двома поділами - утворюється знову.

Нуклеоплазма. Вміст ядра представляє собою желеподібний матрикс (нуклеоплазма, каріоплазма, ядерний сік) в якому знаходяться хроматин, одне чи кілька ядерець. До складу ядерного матриксу входять примембранні та міжхроматинові білки, білки-ферменти, РНК, ділянки ДНК а також різноманітні йони та нуклеотиди.

Ядерця. Округлі, дуже ущільнені, не обмежені мембраною ділянки клітинного ядра діаметром близько 1-2 мкм. Форма і розміри ядерець залежать від їх функціональної активності: чим більше ядерце – тим воно активніше. До складу ядерець входить близько 80% білку, 10-15% РНК, 2-12% ДНК. У ході поділу клітини ядерця руйнуються, а в кінці поділу знову формуються навколо певних ділянок хромосом, які називаються ядерцевими організаторами. В ядерцях знаходяться гени р-РНК і саме тут відбувається її синтез. Через пори в ядерній оболонці р-РНК переходять в цитоплазму клітини.

Хроматин. На забарвлених препаратах клітини хроматин представляє собою сітку тонких ниток (фібрил), дрібних гранул або глобул. Основу хроматину складають нуклеопротеїни – довгі ниткоподібні молекули ДНК (40%) з’єднані із специфічними білками – гістонами. До складу хроматину входять також РНК, кислі білки, ліпіди та мінеральні речовини (іони кальцію та магнію) а також фермент ДНК-полімераза, необхідний для реплікації ДНК. У процесі поділу клітини нуклеопротеїни спіралізуються, вкорочуються, у результаті ущільнюються і формуються в компактні паличковидні хромосоми, які можна побачити за допомогою світлового мікроскопа.

Кожна хромосома має первинну перетяжку – центромеру – яка ділить хромосому на два плеча. В області первинної перетяжки розміщене фібрилярне тільце кінетохор, який регулює рух хромосом при клітинному поділі – саме до нього кріпляться нитки веретена поділу, які розводять хромосоми до полюсів клітин. У залежності від місця розташування перетяжки розрізняють три основних види хромосом:

 

· перетяжка розташована посередині і плечі мають однакові розміри - хромосоми називають рівноплечим або метацентричними.

 

· перетяжка зміщена до одного полюса - хромосоми називають субметацентричними або нерівноплечими.

· Перетяжка дуже зміщена і одне плече набагато коротше за інше – акроцентричними або одноплечими.

 

Для кожної клітини того чи іншого виду живих організмів властива певна кількість, розміри та форма хромосом.

 

· Сукупність хромосом соматичної клітини, типова для даної систематичної групи, називається хромосомним набором або каріотипом.

· Кількість хромосом у зрілих статевих клітинах називається галоїдним набором і позначається n.

· Соматичні клітини містять подвійний набір хромосом (диплоїдний набір) який позначається 2n.

· Клітини, які мають більш як подвійну кількість хромосом називають поліплоїдними і позначають 4n, 6n тощо.

· Парні хромосоми, тобто однакові за формою, структурою та розмірами, але різні за походженням (одна материнська, інша – батьківська) називаються гомологічними.

· Хромосоми, які визначають стать організму називаються статевими.

Кількість хромосом в каріотипі не пов’язана з рівнем організації живих організмів. Разом з тим потрібно пам’ятати, що живі організми одного виду мають однакову кількість хромосом, тобто для них характерна видова специфічність каріотипу.

 

Функції ядра:

· Зберігання і передача спадкових ознак у вигляді незмінної структури ДНК. Спадкова інформація в ядрі може змінюватись внаслідок мутацій. Це зумовлює спадкову мінливість.

 

· Управління процесами життєдіяльності клітини шляхом утворення білоксинтезуючого апарату. В ядрах відбувається формування рибосом за участю ядерець. Вони надхо­дять у цитоплазму і беруть участь у біосинтезі білків.

 

 

14. Загальний план будови клітини. Порівняльна характеристика клітин прокаріотів та еукаріотів.

Клітина – основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, иференційована ділянка цитоплазми, яка оточена мембраною.