біологія ядро це

біологія ядро це

У багатьох клітин є лише одне ядро, але є клітини, які містять декілька або багато ядер (інфузорії, форамініфери, деякі водорості, гриби, посмуговані м’язові волоконця тощо). Така організація забезпечує компактне розміщення молекул днк у хромосомах, оскільки довжина цих молекул у розгорнутому стані значно перевищує довжину хромосом. Таке пакування молекули днк дає їй змогу ефективно керувати процесами біосинтезу білків, процесами власного самоподвоєння, захищає від пошкоджень під час поділу клітини.

Завдяки реалізації спадкової інформації, закодованої в молекулі днк, ядро регулює біохімічні, фізіологічні й морфологічні процеси, які відбуваються в клітині. Кожна хромосома складається з двох поздовжніх частин - хроматид, що з’єднані між собою у ділянці, яку називають зоною первинної перетяжки (центромерою) (мал. Під час поділу клітини до кінетохора приєднуються нитки веретена поділу, що забезпечує впорядкований розподіл окремих хроматид або цілих хромосом між дочірніми клітинами.

Якби не теломери, які не мають у своєму складі активних генів, то під час кожного поділу клітини хромосоми швидко б втрачали важливу генетичну інформацію. Наприклад, у нестатевих клітинах мухи - дрозофіли всього 8 хромосом (4 пари), людини - 46 (23 пари), у морських одноклітинних тварин - радіолярій - до 1600. Особливий каріотип особин одного виду дає їм змогу паруватися між собою, залишати життєздатних нащадків і зазвичай унеможливлює їхнє парування з особинами інших. У роздільностатевих тварин і дводомних рослин в особин однієї зі статей хромосоми однієї з пар різняться між собою, тоді як в особин іншої - вони подібні. Будову каріотипу застосовують у систематиці організмів для розпізнавання близьких за будовою видів, яких важко розпізнати за особливостями зовнішньої будови.

Так, два близькі види хом’яків (китайський і даурський) дуже подібні за будовою і відрізняються лише за набором хромосом (відповідно 22 і 20 у диплоїдному наборі) (мал. Потім шотландський ботанік роберт броун (саме на його честь назвали невпорядкований рух частинок речовин — броунівський) виявив подібні структури в пилку орхідей. Проте в цих випадках коректніше називати їх не клітинами, а постклітинними структурами, що сформувалися зі звичайних клітин, які в той чи інший спосіб утратили ядро. Вони містять багато білків, організованих у комплекси ядерних пор — брами, що контролюють те, які молекули можуть входити у ядро й виходити з нього, а які — не можуть. Білки хроматину обслуговують потреби днк — упаковують її, захищають від ушкоджень, розривів, виправляють помилки, забезпечують її копіювання й утворення молекул рнк. Після цього готові рибосомні частинки залишають ядро крізь ядерні пори та готові стати до роботи й виконати своє безпосереднє завдання — синтезувати білок. А білі кров’яні клітини б клітини печінки в клітини серцевого м’яза г кров’яні пластинки (тромбоцити) д світлосприймальні клітини сітківки (колбочки та палички) 1 іноді навіть різні тканини одного організму містять різну кількість гаплоїдних наборів хромосом. Однак існують клітини (наприклад, еритроцити ссавців), у яких немає ядра, а деякі, навпаки, - мають їх кілька - це представники водоростей і грибів, форамініфери, інфузорії (рис. Речовини, які проникають усередину ядра, можуть змінювати рівень активності генів, а тому контроль такого транспортування важливий для регуляції роботи клітини.

Розглянути особливості будови й функції ядра клітини еукаріотів та нуклеоїда прокаріотичних клітин; проаналізувати зв’язок особливостей будови ядра з функціями, які воно виконує. Комплексний довідник – підготовка до зно та дпа відтворення клітини клітинний цикл клітинний цикл – це період життя клітини від утворення до моменту поділу.

Mеіоsіs – зменшення) – спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого хромосомний набір зменшується вдвічі й утворюються гамети (статеві клітини). Комплексний довідник – підготовка до зно та дпа будова клітини плазматична мембрана (плазмолема) усі клітини, як прокаріотичні, так і еукаріотичні, оточені оболонками.

Це наявність особливих пор в оболонці ядра, що утворюються за рахунок численних зон злиття двох ядерних мембран і являють собою як би округлі перфорації всієї ядерної оболонки.

Зовнішня мембрана ядерної оболонки, що безпосередньо контактує з цитоплазмою клітини, має ряд структурних особливостей, що дозволяють віднести її до власне мембранної системи ендоплазматичного ретикулума. існують численні спостереження про безпосередній перехід зовнішньої ядерної мембрани в систему каналів ергастоплазми, що особливо підкреслює структурну ідентичність цих мембран. У більшості тваринних і рослинних клітин зовнішня мембрана ядерної оболонки не являє собою ідеально рівну поверхню - вона може утворювати різної величини випинання або вирости убік цитоплазми.

Майже в усіх клітинах безпосередньо під внутрішньою ядерною мембраною розташований фіброзний, або щільний, шар - ядерна пластинка, або ламіна, завтовшки 80 - 300 нм. Невеликі замкнуті пухирці, що утворюються з неї, морфологічно не відрізняються від елементів ендоплазматичного ретикулуму, їх добре видно під час мітозу навколо мітотичного апарата. У телофазі фрагменти ядерної мембрани зв’язуються з поверхнею окремих хромосом, частково оточують кожну з них і тільки після цього зливаються, утворюючи повну ядерну мембрану, одночасно відновлюються ядерні пори, а дефосфорильовані білки ламіни знову агрегують з утворенням інтактної структури.

Можливо, що процес відновлення ядерної мембрани регулюється реполімеризацією білків ламіни, тим більше, що один з них після профази залишається зв’язаним із фрагментами ядерної мембрани і може, таким чином, мітити ці фрагменти для використання при побудові дочірніх ядер. Ламіна взаємодіє не тільки з внутрішньою ядерною мембраною, але також із хроматином і з ядерними порами, тому цикл фосфорилювання - дефосфорилювання білків ламіни під час мітозу цілком міг би ініціювати відповідно розпад старої й утворення нової ядерної мембрани.

Ядерна оболонка клітин ссавців містить 3 - 4 тисячі пор (приблизно 10 пор на 1 квадратний мкм), організованих за участю спеціалізованих білків - нуклеопоринів. Дійсно, рнк, синтезовані в ядрі, а також рибосомні субодиниці і білки, що містять сигнали ядерного експорту, транспортуються через ядерні пори в цитоплазму, а гістони, компоненти реплікативної системи, багато інших білків і малі ядерні рнп імпортуються через ядерні пори з цитоплазми в ядро. Пори оточені великими кільцевими структурами, називаними комплексами пори (їхній внутрішній діаметр складає приблизно 80 нм, а молекулярна маса - 50 - 100 мд). Незважаючи на цю безперервність, що повинна була б забезпечувати дифузію компонентів між зовнішньою і внутрішньою мембранами, вони залишаються хімічно різними.

Великі ядерні білки взаємодіють з білками - рецепторами, розташованими на границі ядерних пор, і ці рецептори активно переносять білки в ядро, збільшуючи канал пори.

Кількість білків (нуклеопоринів) у складі ядерної пори також варіює для різних організмів від 30 (приблизно) у дріжджів, до 50 - 100 видів білків у вищих еукаріот. На одне ядро припадає близько 190 ядерних пор у дріжджів, 3000 - 5000 у клітинах людини, що поділяються, і порядку 50 мільйонів у зрілих ооцитах xenopus (шпорцева жаба). На підставі цього останнього припущення була навіть висунута гіпотеза, що згодом не підтвердилася, відповідно до якої ядерна пора містить не один, а вісім проникних каналів (fahrenkrog, b. Проникний для гідрофільних макромолекул канал, через який відбувається як активний, так і пасивний транспорт, у ядерній порі один, і він, як видно, розташований у центрі комплексу.

Результати, отримані різними методами і на різних об’єктах, коливаються в межах від 6, 8 до 13 нм для діаметра еквівалентного каналу, і від 15 до 63, 5 нм для його довжини.

Під еквівалентним каналом розуміється циліндричний стовп води, аналогічний каналові ядерної пори по проникності для речовин, які пасивно дифундують; тобто ці чисельні розрахунки робилися без урахування властивостей білкових стінок каналу.

Ця досить несподівана теорія якоюсь мірою доповнюється даними про перебування в складі ядерної пори скоротливого білка міозину, функція якого залежить від кальцію і atф. Процес транслокації субстрату через ядерну пору (для випадку імпорту) був досліджений методами електронної мікроскопії з застосуванням часток колоїдного золота (рис. Через те у великих клітинах або клітинах з посиленим обміном речовин спостерігається багатоядерність (наприклад, у клітинах інфузорій, грибів, печінки, м’язових волокнах посмугованих м’язів, нейронах нервових вузлів вегетативної нервової системи). Отже, ядро - це неодмінна частина клітини, що відіграє провідну роль у її життєдіяльності, тому що містить генетичну інформацію, для організації перетворень речовин, енергії та інформації. Більшість живих істот зберігають свою генетичну інформацію в ядрі клітин, ядро має особливі структури - хромосоми, а хромосоми побудовані з хроматину, що складається з днк і білків. і саме на днк генетична інформація клітин записана у вигляді певних послідовностей нуклеотидів і завдяки дії різних механізмів оберігається від шкідливого впливу.

1) самовідтворення клітин, що пов’язано із збереженням інформації у днк і її передачею дочірнім клітинам під час поділу; 2) самооновлення клітин - в ядрі за участі ядерець синтезуються ррнк й відбувається самозбирання субодиниць, які синтезують нові молекули білків; 3) саморегуляцію клітин - в ядрі міститься інформація про регуляторні білки, що чинять вплив на активність генів. 1 - зовнішня ядерна мембрана; 2 - внутрішня ядерна мембрана; 3 - рибосоми; 4 - хроматин; 5 - ядерце; 6 - ядерний сік; 7 - ядерна пора; 8 - шорстка епс з рибосомами; 9 - міжмембранний простір; 10 - ядерна пластинка.