Ядро клітини - центральний органоїд, один з найважливіших. Наявність його в клітці є ознакою високої організації організму. Клітка, що має оформлене ядро, називається еукаріотичної. Прокаріоти - це організми, що складаються з клітини, що не має оформленого ядра. Якщо детально розглянути всі його складові, то можна зрозуміти, яку функцію виконує ядро клітини.
Далі в статті ми розповімо про те, які функції ядра клітини, які компоненти входять до його складу.
структура ядра
- Ядерна оболонка.
- Хроматин.
- Ядерця.
- Ядерний матрикс і ядерний сік.
Структура і функції ядра клітини залежать від типу клітин і їх призначення.
ядерна оболонка
Ядерна оболонка має дві мембрани - зовнішню і внутрішню. Вони розділені між собою перінуклеарним простором. Оболонка має пори. Ядерні пори необхідні для того, щоб різні великі частки і молекули могли переміщатися з цитоплазми в ядро і назад.
Ядерні пори утворюються в результаті злиття внутрішньої і зовнішньої мембрани. Пори є округлі отвори, що мають комплекси, в які входять:
- Тонка діафрагма, що закриває отвір. Вона пронизана циліндричними каналами.
- Білкові гранули. Вони знаходяться з двох сторін від діафрагми.
- Центральна білкова гранула. Вона пов`язана з периферійними гранулами фибриллами.
Кількість пір у ядерній оболонці залежить від того, наскільки інтенсивно в клітці проходять синтетичні процеси.
Ядерна оболонка складається із зовнішнього і внутрішнього мембран. Зовнішня переходить в шорсткий ЕПР (ендоплазматичнийретикулум).
хроматин
Хроматин - найважливіша речовина, що входить в ядро клітини. Функції його - це зберігання генетичної інформації. Він представлений еухроматин і гетерохроматином. Весь хроматин - це сукупність хромосом.
Еухроматин - це частини хромосом, які активно беруть участь в транскрипції. Такі хромосоми знаходяться в дифузному стані.
Неактивні відділи і цілі хромосоми є конденсовані грудочки. Це і є гетерохроматин. При зміні стану клітини гетерохроматин може переходити в еухроматин, і навпаки. Чим більше в ядрі гетерохроматина, тим нижче швидкість синтезу рибонуклеїнової кислоти (РНК) і тим менше функціональна активність ядра.
хромосоми
Хромосоми - це особливі освіти, які виникають в ядрі тільки під час ділення. Хромосома складається з двох плечей і центромери. За формою їх ділять на:
- Палочкообразниє. Такі хромосоми мають одну велику плече, а інше маленьке.
- Равноплечних. Мають відносно однакові плечі.
- Разноплечние. Плечі хромосоми візуально відрізняються між собою.
- З вторинними перетяжками. У такий хромосоми є нецентромерная перетяжка, яка відокремлює спутнічной елемент від основної частини.
У кожного виду кількість хромосом завжди однаково, але варто відзначити, що від їх кількості не залежить рівень організації організму. Так, у людини є 46 хромосом, у курки - 78, у їжака - 96, а у берези - 84. Найбільше число хромосом має папороть Ophioglossum reticulatum. У нього 1260 хромосом на кожну клітину. Найменше число хромосом має самець-мураха виду Myrmecia pilosula. У нього тільки 1 хромосома.
Саме вивчивши хромосоми, вчені зрозуміли, які функції ядра клітини.
До складу хромосом входять гени.
ген
Гени - це ділянки молекул дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), в яких закодовані певні склади молекул білка. В результаті цього у організму проявляється та чи інша ознака. Ген передається у спадок. Так, ядро в клітині виконує функцію передачі генетичного матеріалу наступним поколінням клітин.
ядерця
Нуклеоламі - це сама щільна частина, яка входить в ядро клітини. Функції, які вона виконує, дуже важливі для всієї клітини. Зазвичай має округлу форму. Кількість ядерець варіюється в різних клітинах - їх може бути два, три або вооще не бути. Так, в клітинах дробящихся яєць нуклеоли немає.
Структура ядерця:
- Гранулярний компонент. Це гранули, які перебувають на периферії ядерця. Їх розмір варіюється від 15 нм до 20 нм. У деяких клітинах ГК може бути рівномірно розподілений по всьому ядерця.
- Фібрилярний компонент (ФК). Це тонкі фібрили, розміром від 3 нм до 5 нм. Фк є диффузную частина ядерця.
Фібрилярні центри (ФЦ) - це ділянки фібрил, мають низьку щільність, які, в свою чергу, оточені фибриллами з високою щільністю. Хімічний склад і будова ФЦ майже такі ж, як і у ядерцевих організаторів митотических хромосом. До їх складу входять фібрили товщиною до 10 нм, в яких є РНК-полімераза I. Це підтверджується тим, що фібрили фарбуються солями срібла.
Структурні типи ядерець
- Нуклеолонемний або ретикулярний тип. Характеризується великою кількістю гранул і щільного фибриллярного матеріалу. Даний тип структури ядерця характерний для більшості клітин. Його можна спостерігати як в тваринних клітинах, так в рослинних.
- Компактний тип. Характеризується невеликою виразністю нуклеономи, великою кількістю фібрилярних центрів. Зустрічається в рослинних і тваринних клітинах, в яких активно відбувається процес синтезу білка і РНК. Цей тип ядерець характерний для клітин, активно розмножуються (клітини культури тканини, клітини рослинних меристем і ін.).
- Кільцеподібний тип. У світловий мікроскоп даний тип видно як кільце зі світлим центром - фібрилярний центр. Розмір таких ядерець в середньому 1 мкм. Даний тип характерний тільки для тварин клітин (ендотеліоцити, лімфоцити та ін.). У клітинах з таким типом ядерець досить низький рівень транскрипції.
- Остаточний тип. У клітинах цього типу ядерець не відбувається синтез РНК. При певних умовах даний тип може переходити в ретикулярний або компактний, т. Е. Активуватися. Такі ядерця характерні для клітин шипуватий шару шкірного епітелію, нормобластов і ін.
- Сегрегованого тип. У клітинах з цим типом ядерець не відбувається синтез рРНК (рибосомной рибонуклеїнової кислоти). Це відбувається, якщо клітина оброблена будь-яким антибіотиком або хімічною речовиною. Слово «сегрегація» в даному випадку означає «поділ» або «відокремлення», так як всі компоненти ядерець поділяються, що призводить до його зменшення.
Майже 60% сухої ваги ядерець доводиться на білки. Їх кількість дуже велика і може досягати декількох сотень.
Головна функція ядерець - це синтез рРНК. Зародки рибосом потрапляють в каріоплазма, потім через пори ядра просочуються в цитоплазму і на ЕРС.
Ядерний матрикс і ядерний сік
Ядерний матрикс займає майже все ядро клітини. Функції його специфічні. Він розчиняє і рівномірно розподіляє все нуклеїнові кислоти в стані інтерфази.
Ядерний матрикс, або каріоплазма, - це розчин, до складу якого входять вуглеводи, солі, білки та інші неорганічні і органічні речовини. У ньому містяться нуклеїнові кислоти: ДНК, тРНК, рРНК, іРНК.
В стані ділення клітини ядерна оболонка розчиняється, утворюються хромосоми, а каріоплазма змішується з цитоплазмою.
Основні функції ядра в клітині
- Інформативна функція. Саме в ядрі знаходиться вся інформація про спадковість організму.
- Функція спадкування. Завдяки генам, які розташовані в хромосомах, організм може передавати свої ознаки з покоління в покоління.
- Функція об`єднання. Всі органели клітини об`єднані в одне ціле саме в ядрі.
- Функція регуляції. Всі біохімічні реакції в клітці, фізіологічні процеси регулюються і узгоджуються ядром.
Один з найбільш важливих органоїдів - ядро клітини. Функції його важливі для нормальної життєдіяльності всього організму.
