2.Функции ядра
Функция ядра связана с хромосомами.
Хранение генетической информации.
Защита генетической информации от мутагенов.
Синтез ДНК и всех видов РНК
Формирование рибосом.
Деление ядра лежит в основе размножения клеток.
Строение и функции клеточного ядра План
Строение ядра
Функции ядра
Ядро – самый крупный клеточный компонент, хорошо видимый в световой микроскоп. Поэтому оно было открыто первым среди клеточных структур. Ядро имеется во всех клетках эукариот, за исключением зрелых эритроцитов млекопитающих.
Ядро было открыто и описано в 1833 г английским ботаником Р. Броуном.
Обычно в клетках содержится одно ядро (диаметром от 1 мкм до 1мм), но иногда встречаются многоядерные клетки. Форма ядра шаровидная или овальная.
Размер ядер зависит от количества цитоплазмы. Он может меняться под влиянием условий внешней среды и при усилении функций клетки.
1.Строение ядра
Ядро окружено ядерной оболочкой, отделяющей его от цитоплазмы, содержит кариоплазму (ядерный сок), одно или несколько ядрышек, хроматин.
Ядерная оболочка интерфазного ядра состоит из двух мембран (наружней и внутренней), между которыми имеется перинуклеарное пространство. В мембранах имеются поры. Через них идут обменные процессы между ядром и цитоплазмой. Наружная мембрана может переходить в стенки каналов эндоплазматической сети. На наружной ядерной мембране располагаются рибосомы.
Ядерный сок (карилимфа) – это внутреннее содержимое ядра, представляющее собой раствор белков, нуклеотидов, АТФ т различные виды РНК. В нем присутствуют также фибриллярные белки. В кариолимфе находятся ядрышки и хроматин. Ядерный сок обеспечивает взаимосвязь компонентов ядра и нормальное функционирование генетического материала.
Ядрышки – непостоянная структура ядра. Они исчезают вначале деления клетки и вновь появляются к концу его. Они представляют собой мелкие тельца шаровидной формы. Ядрышки имеют большую плотность, чем ядро. В них происходит синтез рибосомальной и других видов РНК, а также образование рибосом.
Возникновение ядрышек связано с определенными зонами хромосом, называемыми ядрышковыми организаторами. От последних зависит число ядрышек. В них содержится гены рРНК.
В жизни ядра различают два периода – между делениями (интерфаза, подготовка к делению) и во время деления клетки. В разные периоды внутреннее строение ядра меняется. Между делениями клетки ядро содержит ядерный сок и нити хроматина.
Хроматин (окрашенный материал) – плотное вещество ядра, хорошо окрашиваемое основными красителями. По своей химической природе хроматин – нуклеопротеид. Он представляет собой длинные тонкие нити ДНК, образующие комплекс с особыми белками гистонами (белки с повышенным содержанием положительно заряженных аминокислотных остатков лизина и аргинина). Различают гетерохроматин и эухроматин. Рыхлоспирализованный хроматин называют эухроматином (неокрашивается красителем). Во время деления клетки происходит спирализация хроматина. Он превращается в гетерохроматин (плотно упакованный), который хорошо окрашивается и виден в микроскоп в виде темных полос. До деления клетки нити хроматина раскручены. Во время деления они скручиваются, что сопровождается их утолщением и укорачиванием. В результате формируются особые образования – хромосомы. Белковые молекулы увеличивают толщину хромосомы и служат защитной оболочкой для ДНК. Толщина хромосомы от 100 до 200нам, диаметр ДНК 2 нм.
Внешнее строение хромосом.
Хромосома – компоненты клеточного ядра, носители генов. Они определяют наследственные признаки клеток и организма в целом. В период интерфазы происходит синтез ДНК в результате каждая хромосома удваивается, т.е. имеет 2 одинаковые молекулы ДНК и состоит из 2-х хроматид, которые соединяются между собой в области перетяжки- центромеры, делящую хромосому на 2 плеча. В зависимости от места расположения центромеры различают 3 типа хромосом: метацентрические (равноплечие – с плечами равной или почти равной длины), субметацентрические (неравноплечие – с плечами неравной длины), акроцентрические (палочковидные – с одим длинным и вторым очень коротким, иногда с трудом обнаруживаемым плечом).
Наследственная информация организма строго упорядочена по отдельным хромосомам. Каждый организм характеризуется определенным набором хромосом (число, размеры и структура), который называется кариотипом.
Правило хромосом:
Правило постоянства числа хромосом:
Каждый вид растений и животных имеет постоянное и определенное число хромосом. Например, у человека 46 хромосом, у голубей 80 хромосом, у мышей 40 хромосом.
2.Правило парности хромосом:
Каждая хромосома в соматических клетках (клетки, составляющие тело (сому) многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении. Таким образом, это все клетки, кроме гамет). с диплоидным набором (с четным число) 2 n имеет такую же гомологичную (одинаковую) хромосому, идентичную по размерам, форме, но неодинаковую по происхождению: одну - от отца, другую - от матери.
3.Правило индивидуальности хромосом:
Негомологичные хромосомы, т.е. из разных пар отличаются размерами и строением.
4.Правило непрерывности хромосом.
Хромосомы способны к размножению – ауторепродукции, т.е. образованию себе подобных.
Примечание: половых клетках хромосомы непарные и их число в два раза меньше. Они составляют одинарные, или гаплоидный, набор, его обозначают n.
В ядрах гамет из каждой пары гомологичных хромосом присутствует только одна 1 хромосома. При оплодотворении женских и мужских гамет образуется зигота.
Все хромосомы подразделяются на аутосомы и половые хромосомы. В соматических клетках присутствует двойной - диплоидный набор хромосом, в половых - гаплоидный (одинарный).