Основные компоненты ядра: ядерная оболочка, кариоплазма или ядерный сок, хромосомы - хроматин, ядрышки. Ядерная оболочка состоит из двух мембран (наружной и внутренней), между которыми находится перинуклеалярное пространство. Наружная мембрана соединена с каналами ЭПС. Обе мембраны пронизаны порами. Через поры осуществляется транспорт веществ из ядра в цитоплазму: субчастицы рибосом, иРНК и др. Ядерная оболочка разобщает транскрипцию, протекающую в ядре, от трансляции белка в цитоплазме. Кариоплазма содержит ферменты и нуклеотиды, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот и субчастиц рибосом. В ней располагаются хроматин и ядрышки (одно или несколько) и происходит процессинг (созревание) иРНК, тРНК и рРНК. Хромосомы представляют собой комплекс, состоящий из ДНК (40%) и белков- гистонов (60%), богатых аминокислотами аргинином и лизином. Различают эухроматин (максимально деконденсированные или рыхлые участки хромосом) и гетерохроматин (всегда конденсированные участки хромосом, которые реплицируются позже, чем эухроматин). Ядрышки непостоянные структуры: они демонтрируются в начале деления клетки и вновь появляются к концу его. Химический состав: рРНК, белки и ДНК. Образуются на определенных участках хромосом - ядрышковых организаторах. В кариотипе человека ядрышко образующие хромосомы относятся к группе D: 13, 14, 15 пары и к группе G: 21, 22 пары. В ядрышке происходит синтез рРНК и образование субчастиц рибосом.
10. Цитоплазма. Строение и функции органелл
Цитоплазма - это внеядерная часть протоплазмы животных и растительных клеток.Цитонлазма состоит из гиалоплазмы или матрикса, органелл и включений. Гиалоплазма - (основная плазма, матрикс цитоплазмы или цитозоль), основное вещество цитоплазмы, заполняющее пространство между клеточными органеллами. Гиалоплазма содержит около 90% воды, белки, аминокислоты, нуклеотиды, жирные кислоты, ионы неорганических соединений. В гиалоплазме протекают ферментативные реакции, метаболические процессы (гликолиз), синтез аминокислот, жирных кислот. Гиалоплазма содержит множество белковых филаментов (нитей), образующих цитоскелет.
Одномембранные органеллы - лизосомы, комплекс Гольджи, ЭПС. Лизосомы - пузырьки диаметром 0,2-0,4 мкм, содержащие набор ферментов кислых гидролаз, катализирующих принизких значениях рН гидролитическое (в водной среде) расщепление нуклеиновых кислот, белков, жиров, полисахаридов. Функция лизосом - внутриклеточное переваривание различных химических соединений и структур. Первичными лизосомами называют неактивные органеллы, вторичными - в которых происходит процесс переваривания. Комплекс Гольджи - образован совокупностью диктиосом. Диктиосома - стопка уплощенных дискообразных цистерн, от краев которых отшнуровываются пузырьки (везикулы). Функция КГ-образование лизосом, синтез полисахаридов и их комплексов с белками (гликопротеины) и жирами (гликопротеиды), которые затем можно обнаружить в гликокаликсе клеточной оболочки. ЭПС образована сообщающимися или отдельными трубчатыми или уплощенными (цистерна) полостями, ограниченными мембранами и распространяющимися по всей цитоплазме клетки. Выделяют шероховатую и гладкую эндоплазматическую сети. Особенность строения шероховатой ЭПС состоит в прикреплении к ее мембранам полисом (рибосом). В силу этого она выполняет функцию синтеза определенной категории белков, преимущественно удаляемых из клетки, например секретируемых клетками желез, образование белков и липидов цитоплазматических мембран, а также их сборка. Мембраны гладкой ЭПС лишены полисом. Функционально эта сеть связана с обменом углеводов, жиров и других веществ небелковой природы.
Двумембранные органеллы - митохондрии, пластиды (в растительной клетки). Митохондрии - структуры округлой или палочковидной, нередко ветвящейся формы толщиной 0, 5 мкм и длиной обычно до 5-10 мкм. Внутренняя мембрана образует впячивания - кристы. В матриксе митохондрий размещен собственный аппарат биосинтеза белка - 2-6 копий кольцевой, лишенной гистонов ДНК, с рибосомами, набором тРНК. Функция - ферментативное извлечение энергии (из определенных химических веществ) и накопление энергии в виде АТФ. Пластиды: лейкопласты
микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внутренняя мембрана образует 2-3 выроста. Форма - округлая. Бесцветны. Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен. На свету их строение усложняется, и они преобразуются в хлоропласты. Образуются изпластид. Хлоропласты - микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана образует систему двухслойных пластин - тилакоидов стромы и тилакоидов гран. В мембранах тилакоидов гран между слоями молекул белков и липидов сосредоточены пигменты - хлорофилл и каротиноиды. В белково-липидном матриксе находятся собственные рибосомы, ДНК, РНК.
Характерны для растительных клеток органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (С02 и Н20) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла органические вещества - углеводы и свободный кислород. Синтез собственных белков. Могут образовываться из пластид или лейкопластов, а осенью перейти в хлоропласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья). Хромопласты - микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Собственно хромопласты имеют шаровидную форму, а образовавшиеся из хлоропластов, принимают форму кристаллов каратинондов, типичную для данного вида растения. Окраска красная, оранжевая, желтая. Характерны для растительных клеток. Придают лепесткам цветков окраску, привлекательную для насекомых-опылителей. В осенних листьях и зрелых плодах отделяющихся от растений, содержатся кристаллические каротиноиды - конечные продукты обмена.