Я Д Р О
ЯДРО – это необходимая часть эукариотических клеток, обеспечивающая процессы жизнедеятельности.
Количество ядер может быть различным, но чаще клетка имеет одно ядро.
Расположение ядра может быть закономерным для определенного типа клеток: в центре на периферии, в базальной части и т.д.
Форма ядра также связана с определенным типом клеток и может изменяться по мере созревания и специализации клеток.
Размеры ядра. Существует формула Гертвига, которая показывает взаимоотношение величины ядра и величины клетки – Vя
V Кл
Различают:
- клетки ядерного типа – активное деление,
слабый синтез,
молодые злокачественные
- клетки цитоплазматического типа – активный
синтез
слабое деление
- многоядерные клетки – характерно появление новых функций
Функции ядра:
Деление: редупликация – хранение и передача неизменной генетической информации дочерним клеткам во время деления;
Синтез белка – транскрипция – реализация информации в виде синтеза белков цитоплазмы
Эритроцит – как пример безъядерной клетки, отсутствуют процессы деления и синтеза.
В живой клетке ядре различают оболочку и ядрышко.
В фиксированной клетке при окрашивании видно:
1 – ядерную оболочку,
2 – хроматин
3 – ядерный сок
Ядерная оболочка – кариолемма
При электронной микроскопии ядерной мембраны в ней различают две элементарные биологические мембраны – наружную и внутреннюю.
Наружная мембрана может содержать рибосомы, выполняя роль стенки гр. или агр. – ЭПС.
Между рибосомами промежуточные филаменты белка виментина.
Внутренняя мембрана со стороны ядра связана с фиброзным слоем от 80 до 300 нм, который называется ламина (пластинка)
В него входят нитевидные ламинарные белки и фибриллы хроматина.
Таким образом, внутренняя мембрана способствует:
- распределению хроматина в ядре,
- сохранению формы ядра (жесткость и эластичность),
- образованию ядерных пор,
- восстановлению мембраны при делении клетки.
Для взаимодействия ядра и цитоплазмы в кариолемме есть отверстия – ядерные поры, причем в области пор наружная мембрана переходит во внутреннюю. Количество пор зависит от активности функций ядра и составляет от 3 до 35% поверхности кариолеммы.
Из цитоплазмы в ядро транспортируются:
- гистоновые и негистоновые белки,
- нуклеотиды.
Из ядра в цитоплазму:
- все виды РНК, в том числе и субъединиц рибосом. Вход и выход веществ контролирует комплекс ядерной поры.
Снаружи и изнутри поры располагается кольцо из 8 гранул диаметром 80 нм. В центре поры лежит центральная гранула (по совр. представл. – это субъединица рибосомы), связанная с гранулами кольца нитевидным белком. Между нитями белка образуются отверстия диаметром 9 нм, а сама перегородка выполняет роль проницаемой, подвижной диафрагмы. Отсюда и название – комплекс поры диафрагменного типа. При движении гранул расстояние между ними и нитями меняется, что определяет размер молекул транспортируемых веществ.
П. Хроматин. Происхождение названия связано с греческим словом «хромос» - цвет, окрашивается базофильно, содержит ДНК, РНК и белок.
Формула хроматина.
ДНК:РНК:белок
Различают два вида хроматина: гетерохроматин и эухроматин
Гетерохроматин – хорошо различим, хорошо окрашен и представлен спирализированными фрагментами хромосом.
Гетерохроматин обычно лежит вокруг ядрышка и под мембраной ядра, прерываясь в области пор. В клетках женщин часть гетерохроматина Х хромосомы видна всегда и называется половой хроматин (тельца Барра).
Эухроматин – не окрашен, невидим и представлен деспирализованными, раскрученными участками хромосом. Это характерно для процессов транскрипции и редупликации.
Таким образом, соотношение видов хроматина позволяет определить биологическую активность клетки. Чем выше синтетическая функция клетки, тем меньше в ядре окрашенного хроматина и наоборот.
Уровни упаковки хроматина:
1. Образование нуклеосомной нити – диметром 11 нм двойная спираль ДНК – 2 нм
вокруг нуклеосомы – блок из 8
молекул
гистоновых белков.
2. Образование хроматиновой фибриллы d 30 нм
совокупность нуклеосом-
фрагментов нуклеосомных
нитей
3. Образование хромосомной фибриллы d 300 нм – феномен образования
Складывание «петель доменов»
4. Образование глыбок хроматина
Дополнительное взаимодействие d 700 нм между участками фибриллы
БЕЛКИ ХРОМАТИНА
1. Гистоновые белки составляют 80% - и участвуют в «упаковке» и блокирования доступа к ДНК.
2. Негистоновые белки составляют 20%, регулируют активность генов.
ЯДРЫШКО – не обязательный компонент ядра. Количество ядрышек прямопорционально зависит от уровня синтеза белка, но объемное соотношение ядра и ядрышек постоянное.
При окрашивании, ядрышко хорошо заметно, благодаря базофилии рибонуклеопротеинов (РНП).
Различают три компонента:
1. Гранулярный – это гранулы РНП для больших субъединиц рибосом d 20 нм
2. Фибриллярный – это нити р-РНК, еще не связанные с белком.
3. Аморфный – это участок одной из хромосом, ответственный за синтез р-РНК. он наз. «организатор ядрышка». В центре лежит фибриллярный компонент, а по периферии – гранулярный.
Функции ядрышка
Синтез р-РНК и образование субъединиц рибосом
Ш Ядерный сок.
Представлен коллоидный раствор белков, среди которых различают белки ламины и вещества, участвующиев функциях ядра: ионы, ферменты, РНК и продукты обмена.
Приведенная информация позволяет составить описание определенных типов клеток.
Характеристика клеток, синтезирующий белок
1. Дисперсный хроматин (эухроматин) преобладает.
2. Хорошо выражено ядрышко (или несколько).
3. Гр.ЭПС.
4. Комплекс Гольджи.
5. Митохондрии.
6. Базофильное окрашивание цитоплазмы (большое количество различных РНК (определяет кислую среду).