Клеткалы ядро.

Эукариот клеткасының ядросының пішіні домалақ, клетка центріне жақын орналасқан. Ядролы материал, хроматин, ДНҚ, гистондардан және әртүрлі ядролы ақуыздардан тұрады, келесі процесстерге қатысады:

1. ДНҚ –үшін, ұстап тұратын комплекстің қалыптасуына.

2. Ерекше бір ізділікті ДНҚ-мен байланыстыру және ДНҚ транскрипциясына қатысады.

3. ДНҚ репликациясы.

Ядроның ішіндегі құрылым, ядрошық деп аталады. Онда, ДНҚ ілмектерінен болатын хромосомалар және үлкен жинақталған рибосомальді рибонуклеин қышқылы (р-РНҚ) гендері болады. Әрбір осындай гендердің жыйналуы ядрошықты ұйымдастырушы деп атайды. Ядрошықта келесі процесстер болады:

1. РНҚ-полимераза I- мен рибосомды ДНҚ- транскрипциясы.

2. р-РНҚ-ның рибонуклеопротеинді комплекстерге оралуы, онан ары рибосоманың екі негізгі суббірліктері болады (40 S және 60 S суббірліктері).

Ядрошық мөлшері клеткада ақуыз синтезінің белсенділігін қамтиды. Клетка белсенді болған сайын, ядрошықта үлкенірек болады.

Ядрошықтағы рибосоманың синтезі.

Рибосома синтезі – ядрода өтетін, негізгі процесс. Ең белсенді эукариотты клеткалар, бір клеткалық цикл кезінде шамамен 10 миллион рибосоманы қолданады. Рибосомалар құрылысының бөлігі ретінде, әрбір р-РНҚ суббірлігінің айналасында жоғары маманданған қатар, орналасады. Кіші суббірлік құрамына- 40S кішкентай бөлшектер- 18S РНҚ- молекуласының айналасында жыйналған, 30 уникальді ақуыздар кіреді.

Улкен суббірлік 60S кішкентай бөлшек - өзінің ең негізгі 28S РНҚ молекуласымен байланысты, 50 ақуызы бар. Үлкен суббірлік комплексіне тағы да 5,85 РНҚ кіреді.

Ядро қабықшасы

Ядро қабықшасының құрылысы екі мембраналы, хроматинді қоршайды және эндоплазмалық ретикулумға (ЭПР) өтеді. Ақуызды құрамы бойынша ішкі мембрана, сыртқы мембранадан ерекшеленеді. Мембрананың ішкі қабаты талшықты тор ақуыздардан тұрады, оларды ламина деп атайды. Мембрана құрылысының тұрақтылығын ұстап тұруда өте маңызды роль атқарады. Сыртқы мембрана эндоплазмалық ретикулумның мембранасына өтеді және рибосомаларды байланыстыру үшін қажетті ақуыздардан тұрады.

Ядролы-тесі және ядролы-тесікті комплеск.

Ядролық тесіктер – гигантты макромолекулалы комплекстер, ядро мен цитоплазма аралығында ақуыздар және рибонуклеопротеиндердің белсенді алмасуын қамтамасыз етеді. Ядролы-тесікті комплекс (ЯТК) цилиндр тәрізді, шамамен диаметрі 1200 А және қалыңдығы 500 А, және сегіз бұоышты симметриялы болады. ЯТК 100-200 ақуыздаодан тұрады; салмағы 124 х 10⁶ дальтон, ол мысалы рибосомалар, салмағынан 30 есе көп.

Бұл комплекс – заттар үшін негізгі қақпақ, әрдайым ядро ішіне және ядродан сыртқа көшіріліп отырады. Мысалы, матрицалы РНҚ (м-РНҚ), рибосома суббірлігі, гистондар, рибосомды ақуыздар, транскрипция факторлары, иондар және ұсақ ақуыздар, ядро мен эндоплазмалық ретикулум қуысымен немесе цитозоль аралығында жылдам ауыстырылады.

Ядролы импорттың және экспорттың механизмі.

Молекуланың, ядродан және қайта ядроға ауысушылығы, белсенді тасымалдау, белсенсіз диффузия жолдарымен немесе арнаулы ядролы таратпаушылық жолдарымен белгілі ақуыздардың бір ізділік сигналы арқылы жүреді.

Белсенсіз диффузия және белсенді тасымалдау ядролы-поралы комплекс арқылы іске асады. Ұсақ молекулалар және иондар (< 9 кДа) ЯПК-тің сулы канал арқылы шамамен 10 нм диаметрде диффундирлейді. Өте үлкен молекулалар (> 9 кДА) ядролы сигнальдің қатысуымен, және де энергияға байланысты механизм бойынша, белсенді тасымалдау жолымен ауыстырылады.

Ядролы таратпаушылық сигналы

Импортиннің ролі.

Ядроға тасымалданатын ақуыздарда ядролы таратпаушылық сигналы (ЯТС) бар, онда бес немесе алты негізгі аминқышқылының анағұрлым бай аралығы болады. Мысалы: пролин-пролин-лизин-лизин-лизин-аланин-лизин-валин (р-р-к-к-к-к-к-а-к-v).

Ядролы таратпаушылық сигналының негізгі аминқышқыл топтары ақуыз орынының қайсысын болсын тоқталуы мүмкін, және де ЯТС транслокационды өзгерілу кезінде өзгермейді. Аса көңіл аударарлық факт, 60 кДа ақуыз импортин ядролы таратпаушылық сигналымен байланысып, инициирлейді және ақуыз импорты ұстап тұрады. Ядро импортында цитоплазмалық факторлар да қатысады.

Ядроны еріту және оның қалпына келуі.

Интерфазалы ядро толығымен поралар комплексімен бірге жиналған. Ядролы пластинка (ламина) – арнаулы аралық филаменттердің торлы құрылым – ішкі ядролы мембрананың липопротеинді комплексімен байланысқан, қылшықты тор тәрізді құрылысты құрайды.

Клетканың профазаға кіруі басталған кезінде цитозольді киназалар ядролы ламиналар суббірлігін фосфориллейді. Фосфорилирленгеннен кейін тор тәрізді құрылыс бұзылады. Сосын, ішкі ядролы мембрананың липопротеинді компоненті ұзақ везикулаларға ыдырайды, сонымен сыртқы ядролы мембранада ыдырайды. Содан кейін, ядроның ішіндегісі цитазолда таралады.

Ядро қабықшасының қалпына келуі, кеш анафазада басталады, ол кезде, цитоплазмалық фосфатазалар ядролы ламиналардан фосфат қалдықтарын алып тастау басталады. Бұл ақуыздар конденсирленген хромосомалардың бетінде реполимериздене бастайды. Осы кезде, ядроның ішкі мембранасынан пайда болатын везикулалар қосылуын бастайды және хромосоманың айналасында қабықшаны қалыптастырады. Кеш телофазаның соңында ішкі ядролы мембраналардың соңғы қосылуы жүреді. Осы қосылған мембраналар және дефосфорирленген ламиналар ядро мембранасының ішкі беткейінде тор тәрізді құрылысты құрады.

Митохондриялар.

Жалпы құрылымы және қызметі.

Митохондриялар – екі мембраналы органеллалар. Клетканың метаболизді орталық қызметін атқарады. Митохондриялар аденозинтрифосфат (АТФ) синтезінің орны болдып табылады. Бұл процесс көптеген, әсіресе цитозолдан келіп түсетін ферменттердің қатысуын талап етеді.

Ферменттердің импортты процессі өте күрделі және бірнеше этаптардан тұрады. Митохондриялар –ағзаның эволюциясының нәтижесі,қарапайым прокариот клеткаларына еніп және иесімен симбиоздық қатысуды ұйымдастырады.

Белгілері	Мағнасы
Шығуы	Митохондриялар ағзалардың эволюциясы нәтижесінде шықты, қарапайым прокариотты клеткаларға еніп және олармен симбиозда болдыү
Түрі	Бұл органеллалар әртүрлі морфологиялық түрлерді қабылдауы мүмкін. Олардың кейбіреулері сфера тәрізді, кейбіреулері лента тәрізді.
Митохондриальды ДНҚ	Митохондриялы ДНҚ интерфазада реплицирленеді, және бұл процесс ядродағы ДНҚ репликациясымен синхронизирленген емес. Митохондриальды ДНҚ ядролы ДНҚ-дан айырмашылығы бар және ерекше митохондриялы гендерді кодтайды.
Белок синтезі.	Митохондриялы м-РНҚ трансляциялайтын ақуыздардың саны шектелінген; олар үлкен ферментті комплекстердің суббірлігін құрастырады. Митохондрияларда органеллада қолданатын, митохондриялық ДНҚ ақпаратын ақуыздарға аударатын, функционирлейтін рибосомалар бар.
Клеткалық бөліну	Митохондриялар клеткалық цикл кезінде бір рет екіге бөлініп, нәтижесінде тартылу пайда болады. Бөлінудің тартылуы, ішкі митохондриялы мембраналардан бастап жазылады.