Ядро- важнейший компонент клетки, содержащий её генетический аппарат
Функции
Хранение генетической информации в молекулах ДНК находящихся в хромосоме
- реализация генетической информации, контролирующая все процессы в клетке от синтеза до апоптоза,
- воспроизведение и передача генетической информации при делении клеток.
Компоненты- в ядре неделящейся клетки кариолема (оболочка), хроматин, ядрышко кариоплазма, Хроматин и ядрашко - это.морфологическое отражение хромосом присутствующих в интерфазном ядре. Ядерная оболочка кариолемма имеет 2 слоя Наружная связана в единое целое с с мембраной гранулярной. ЭПС на её поверхности находятся рибосомы Внутренняя мембрана с вязана с ламиной- пластинкой состоящей из филаментов образующих кариоскелет. Имеются ядерные поры 2-4тыс пор В ядро через них поступают синтезированные белки в обратном направлении переносятся молекулы РНК. Хроматин состоит из комплекса ДНК и белка и соответствует хромосомам, которые в интерфазном ядре представлены перекрученными нитями спиралями В хроматине происходит плотная компактная упаковка молекул хромосом Это происходит благодаря связи их с белками гистонами ДНК состоит из нклеиновых кислот представляют собой нуклеотиды. Состоят из 3х компонентов пиримидинового или пуринового основания и пентозы и фосфорной кислоты. Азотистые основания нулеотидов: урацил, тимин, цитозин, аденин, гуанин. Пентозы нуклеотидов рибоза и дезоксирибоза. Дизоксирибонуклеозиды используются для образования ДНК, Рибонуклеотиды для образования РНК и явл-ся коферментами НАД, НАДФ, ФАД. Межнуклеотидные связи разрываются нуклеазами. Количество ДНК в клетке небольшое Одна гигантская молекула ДНК на каждую хромосому. РНК меньше размером, их до нескольких десятков тысяч. Различают рибосомную РНК для синтеза белка, Транспортную и Матричную информационную РНК.
ДНК клеток всех органов и тканей идентичны. Нуклеосома –это ДНК + гистон+ линкерная часть В хромосоме имеются также негистоновые белки обеспечивающие композицию ДНК, и также множество ферментных и неферментных белков участвующих в синтезе ДНК, и РНК в регуляции действия генов
Различают 3 вида матричных биосинтезов:
Биосинтез ДНК- репликация, использая матрицей имеющуюся ДНК,
Биосинтез РНК на матрице ДНК- транскрипция,
И биосинтез белков на матрице РНК трансляция.
Интерфаза имеет период премитотическийG2 G 1- постмитотический S синтетический
G1 происходит активный рост клетки, синтез белков, РНК, клетка растёт, обр-ся органеллы итд. Достигает точки R т.е. точки ограничения и вступает в S период и и дёт к делению. Иногда клетка не достигает точки Rи вступает в период репродуктивного покояG0 Она может дифференцироваться и выполнять какие то функции, выжить в условиях недостаточности питательных веществ или факторов роста, или осуществлть репарацию ДНК Клетки также могут возвращаться из цикла D0 в клеточный цикл
Синтетический период характеризуется удвоением содержания ДНК (репликация) и синтезом белка которые поступают в ядро из цитоплазмы и обеспечивают нуклеосомную упоковку вновь синтезируемой ДНК В результате происходит удвоение хромосом
Постсинтетический или премитотический период G2 продолжается вплоть до митоза.
Контроль митоза осуществляется двумя факторами М-задерживающими и М стимулирующими, действие стимул происходит в присутствии циклина. Митоз обеспечивает равномерное распраделение генетического материала в дочерние клетки Делится на профазу, метафазу, анафозу и телофазу. При митозе равномерно разделяются все органеллы и далее дозревает клетка. Атипические митозы характеризуются повреждением митотического аппарата и неравномерным распределением генетического материала. Иногда цитотомия отсутсутствует и образуются гигантские клетки Атипические митозы характерны для злокачественных опухолей Нарушение митотического деления может быть при хромосомных абберациях Эндомитоз удвоение хромосом без распада оболочки и может быть тетраплоидные, октаплоидные, полиплоидные Мегакариоциты гигантские клетки костного мозга!
Зрелые самотические клетки диплоидны т.е содержат две копии генома. При митозе происходит репликация ДНК и образуется тетраплоидный набор хромосом, а при последующем делении образуются диплоидные дочерние клетки., обеспечивающие рост клетки. Ввфазе G1 Клетки подвергшиеся дифференцировке не участвуют в клеточном цикле и долго могут оставаться в состоянии покоя. Но митогенные сигналы могут вернуть клетку в клеточный цикл. Например после удаления части печени оставшиеся клетки стимулируются митогенами и вступают в клеточный цикл масса печени увеличивается до нормальной. В переключении фаз клеточного цикла участвуют белки циклины и циклинзависимые протеинкиназы. Т.О если молекул ДНК это форма записи информации, то репликация ДНК, распределение копий между дочерними клетками- это передача информации от поколения к поколению.Гены контролируют синтез ферментов, и синтез белков. Ген определяет первичную структуру белка, при этом информация записанная чередованием нклеотидных остатков переводится в в информацию записанную чередованием аминокислотных остатков. ДНК в ядре а синтез белков происходит в клетках, передача информации производится РНК. ДНК-РНК-Белки. Биосинтез РНК. Субстратом для синтеза служат рибонуклеозиды и трифосфаты. Рекция идёт в присутствии ДНК, ДНК является матрицей. РНК представляет одноцепочечную молекулу Транскрипцию катализируют РНК полимеразы1, 11, 111, соответственно рибосомных, матричных, транспортных Стадии раздичаеют инициации, элонгации и терминации. В результате транскрипции образуются предшественники тРНК, рРНК и мРНК Затем в ядре и цитоплазме происходит дороботка предшественников и образуются активные РНК РНК полимераза присоединяется к матрице в специальных участках промоторах Элонгация- наращивание рибонуклеотидов Транскрипция окончательное образование РНК и отделение от ДНК В генах есть участки ДНК нитроны они не несут информации о последовательности аминокислот а вклиниваются в различные участки генов кодирующих белок Ген становится разбитым на синтез рРНК и ТРНК не содержат интронов расщепляются действием РНК полимераз, тРНК путём гидролиза. ТО Основной пастулат молекулярной биологии
ДНК ген пепсина ген аргиназы ген инсулина