4.1.4.2. Ядерный матрикс

Компо- ненты

а)  Как   уже  сказано,  с внутренней поверхностью внутренней мембраны связана тонкая пластинка  белковой природы -

 ядерная ламина.

Эта пластинка

 образована многочисленными филаментами и   рассматривается как компонент ядерного матрикса.

б) Кроме того, матрикс включает

 внутриядерную фибриллярную сеть.

Функция

К ядерной ламине и внутриядерной сети крепятся

 хромосомы, а также  разнообразные белковые комплексы с ферментативной или регуляторной функцией.

Обозначе- ния

а) Введём обозначения:

  n - гаплоидное количество ДНК, т.е. количество ДНК в ядре половых клеток (сперматозоида или яйцеклетки),

  с - гаплоидное количество хромосом (т.е у человека - набор из 23 хромосом).

б) В соматических клетках, как правило, содержится вдвое большее количество ДНК и хромосом - диплоидное(соответственно, 2n и 2с).

в) С учётом этого, суть двух названных видов деления отражается следующими схемами.

Схема митоза

Как видно, при митозе

 вначале происходит удвоение количества ДНК в ядрах (которое становится тетраплоидным, 4n),

 а само деление приводит к образованию двух диплоидных клеток (2n).

Схема мейоза

а) Схема мейоза отличается тем, что вслед за первым делением почти сразу происходит второе (без предшествующего удвоения количества ДНК).

б) В итоге, из одной диплоидной клетки образуются

 четыре клетки с гаплоидным (n) количеством ДНК.

(Имеются и другие, очень важные, особенности, но они не меняют представленную схему.)

Использо- вание мейоза  и митоза

1. а) Мейоз используется лишь в одном случае: по такому типу проходит

   последнее деление при образовании половых клеток.

б) Путём же митоза осуществляются

 все предыдущие деления предшественников половых клеток,  а также все деления соматических клеток.

2. В обоих случаях, как следует из приведённых схем, главные события происходят в ядре и касаются хромосом.

Периоды цикла

1. Клеточный цикл - это  существование  клетки

 от деления до деления или   от деления до гибели.

2. Будем пока иметь в виду первый вариант (от деления до деления). Тогда цикл можно разбить на 4 периода:

 S - синтетический,

 G₂ - постсинтетический (или премитотический),

 M - митоз,

 G₁ - пресинтетический (постмитотический).

Схема - клеточный цикл.

S-период

а) В S-период происходят

 в ядре - удвоение (репликация) ДНК и хромосомных белков,  а возле ядра - дупликация центриолей.

б) В клетках, находящихся на этой стадии, обнаруживается разное количество ДНК - от 2n до 4n.

G₂-период

а) Следующий период - G₂ - обычно не очень продолжителен и включает синтез ряда других веществ, необходимых для прохождения митоза;     среди этих веществ -

 белок микротрубочек тубулин (п. 3.4.3.1), используемый для формирования веретена деления. 

б) Содержание ДНК в этот период - 4n.

Митоз

Затем происходит митотическое деление с образованием двух диплоидных клеток.

G₁-период

а) Период G₁- это некоторый интервал времени

 от окончания митоза  до начала синтеза ДНК (и ядерных белков) в дочерней клетке.

б) В этот период происходят

 восстановление содержания цитоплазматических белков и,  как следствие, рост клетки (до размера материнской).

в) Содержание ДНК в клетке - 2n.

Интерфаза

Стадии G₁, S и G₂ объединяют общим термином "интерфаза".