Микротрубочки и микрофиламенты

Микротрубочки - тончайшие трубочки, стенки которых образованы белком тубулином (рис.2.10 В). Микрофиламенты - тонкие белковые нити, состоят из белка актина. Участвуют в образовании нитей веретена деления и цитоскелета.

Органоиды специального назначения

Реснички и жгутики - органеллы передвижения. Представляют собой тонкие цилиндрические выросты цитоплазмы, покрытые плазматической мембраной. Жгутики отличаются от ресничек длиной. У основания ресничек и жгутиков лежат базальные тельца.

 

Ядро, состав и т.д.

Ядро является постоянным структурным компонентом всех клеток растений и животных. Оно присутствует во всех эукариотических клетках за исключением зрелых эритроцитов крови человека и некоторых животных. Биологическое значение ядра заключается в регуляции всех жизненно-важных функций клетки и в передаче наследственной информации. В ядре хранится наследственная информация, заключенная в ЛНК которая при делении клетки передается дочерним клеткам. Ядро определяет специфичность белков, синтезируемых данной клеткой. В ядре синтезируется РНК.

Ядро имеет ядерную оболочку, отделяющую его от цитоплазмы, кариоплазму (ядерный сок), хроматин, одно или несколько ядрышек

Ядерная оболочка образована двумя мембранами: внешней и внутренней. Каждая мембрана соответствует элементарной мембране и имеет трехслойное строение (бимолекулярный слой липидов, поверхостный аппарат - гликокаликс, внутренний опорно-сократительный аппарат). Промежуток между мембранами называется перинуклеарным пространством. Наружная ядерная мембрана имеет контакт с внутриклеточными мембранами, в частности, может переходить в мембраны ЭПС. Некоторые ученые считают эту мембрану производной ЭПС. На наружной мембране с внешней стороны находятся рибосомы, синтезирующие специфические белки. Внутренняя мембрана связана с хромосомным материалом ядра.

Ядерная оболочка пронизана большим количеством пор (поровый комплекс) диаметром 30-40 нм до 120 нм. Поры играют важную роль в переносе веществ в цитоплазму и из нее. Число пор подвержено значительным вариациям, оно зависит от размеров ядер и функциональной активности клетки. Поры занимают до 10-15% поверхности всего ядра

Ядерный сок (кариоплазма) - внутреннее содержимое ядра, представляет собой раствор белков, нуклеотидов, ионов. В кариоплазме находятся ядрышки и хроматин. Ядерный сок обеспечивает нормальное функционирование генетического материала.

Ядрышки - непостоянные образования, они исчезают при делении клеток и восстанавливаются после окончания деления. Ядрышки образованы определенными участками хромосом (т.н. ядрышковые организаторы), содержащими рибосомные гены. Т.о. в ядрышках происходит формирование субъединиц рибосом, которые затем через поры выходят из ядра в. цитоплазму.

Хроматин представляет собой дезоксирибонуклеопротеин. Это комплекс молекулы ДНК с гистоновыми белками. Хроматин в электронный микроскоп выявляется в виде тонких нитей, глыбок и гранул. В процессе митоза хроматин спирализуется и образует хорошо видимые окрашенные структуры - хромосомы.

ДНК, входящая в состав хроматина, представляет собой двухцепочечную спиральную молекулу, которая укомплектована в комплексе с белками. Такая структура называется

дезоксирибонуклеопротеидом - ДНП. На долю белков приходится 65% массы хромосом. Все хромосомные белки разделяются на 2 группы: гистоны (основные) - 40% и негистоновые (кислые) белки - 20%.

Гистоны играют особую роль в структурной организации ДНП. Гистоны имеют «+» заряд, что обусловлено высоким содержанием в них 3-х основных аминокислот: аргинина, лизина и гистидина. Они обладают высоким сродством к молекуле ДНК, которая имеет «-» заряд и образует с ней прочные структурные комплексы. Это препятствует считыванию заключенной в молекуле ДНК биологической информации(регуляторная роль гистонов). Число фракций негистоновых белков превышает 100. Среди них - ферменты синтеза и процессинга РНК, редупликации и репарации ДНК. Длина интерфазных хромосом (хроматина) в 1 клетке человека равна примерно 2 м (2.000.000 мкм). При переходе в метафазное состояние нить ДНК уменьшается в линейном размере почти в 8000 раз!, а | диаметр увеличивается в 500-600 раз что свидетельствует о громадных масштабах физического преобразования.

осмотрим основные закономерности поперечной и продольной укладки хромосом. Выделяют 4 уровня укладки ДНК в хроматине: 1) нуклеосомный; 2) нуклеомерный (соленоид); 3) хромомерный (петлевой); 4) хромовемный (рис.3.1).

Первый уровень укладки молекулы ДНК - нукпеосомная нить.

Наиболее типичными структурами хроматина, выявляемыми в электронном микроскопе, являются нити диаметром 10-30 нм. Эти нити состоят из ДНК и гистонов (Н2А; Н2В; НЗ и Н4), формируя нуклеогистон. тоны образуют белковые тела - коры состоящие из 8 молекул (по 2 каждого гистона). Молекула ДНК образует комплекс с белковыми корами, спирально накручиваясь на них. На 1 кор приходится 200 пн.

Вто рой уровень укладки -нуклеомерный «соленоид»

Обеспечивается гистоном HI, который сближает белковые коры. В результате образуется более компактная фигура, возможно, построенная по _типу «соленоида» - злементарная хромосомная фибрилла. I и И уровни укладки характерны для интерфазных хромосом - глыбок хроматина.

Третий уровень укладки —петлевой —хромомерный

Обусловлен укладкой элементарной хроматиновой фибриллы в петли. Соответствует ранней прометафазной хромосоме.

В образовании петлевых структур, по-видимому, принимают участие негистоновые белки, которые способны узнавать специфические участки молекулы ДНК, отдаленные друг от друга на расстояние в несколько тысяч уклеотидов, и сближать их с образованием петель из расположенных между ними фрагментов хроматиновой фибриллы. 1 петля соответствует 20-80 тысячам пар нуклеотидов. Возможно, каждая петля является функциональной единицей генома.

Четвертый уровень укладки — хромонемный. (соответствует метафазной хромосоме). Наиболее простым и приемлемым является признание спиральной укладки каждой хроматиды. У самых крупных хромосом человека (1 и 2) - 14 -15 таких витков. У мелких - 2-4 витка.

Набор хромосом в соматических клетках данного вида организмов

называется кариотипом. Кариотип - это видоспецифический признак,

характеризующийся определенным числом, строением и генетическим составом хромосом. Понятие кариотип подразумевает диплоидный набор хромосом. У каждой хромосомы имеется гомолог, т.е. хромосома, с таким же набором генов. Один набор хромосом - от матери, другой - от отца. Если число хромосом в гаплоидном наборе (в половых клетках) обозначить как n, тоформула кариотипа будет 2n. Изучение полного набора хромосом называется кариотипириванием Важность постоянства кариотипа определена в 4-х правилах хромосом: постоянства, парности, индивидуальности и непрерывности.

Нормальный кариотип человека включает 46 хромосом, или 23 пары: пары - аутосомы (одинаковые по строению и набору генов) у представителей разного пола и 1 пара половых хромосом (гетерохромосомы): XX у женщин и XY - у мужчин. Для изучения кариотипа клетки изучают на стадии метафазы, когда хромосомы наиболее спирализованы. Именно на этой стадии можно наиболее точно определить морфологию каждой хромосомы.

Морфология хромосом

В структуре хромосом выделяют: длинное плечо, короткое плечо, центромера, II перетяжка - ЯОР. По месту расположения П перетяжки различают метацентрические, субметацентричёские, акроцентрические, телоцентрические хромосомы

 

Деление клетки