Поровые кольца ядра. Хроматин. Ядрышко.

Ядро – главное составляющее живой клетки, которое несет наследственную информацию, закодированную набором генов. Оно занимает центральное положение в клетке. Размеры варьируются, форма обычно сферичная или овальная. В диаметре ядро в разных клетках может быть от 8 до 25мкм. Есть исключения, примеру, яйцеклетки рыб имеют ядра диаметром в 1 мм.

Особенности строения ядра

Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка. Оболочка двухмембранная, между мембранами находится перенуклеарное пространство.

Поровые кольца ядра. Хроматин. Ядрышко.

Внешняя мембрана сходна по строению с эндоплазматическим ретикулумом. Она связана с ЭПР, который будто ответвляется от ядерной оболочки. Снаружи на ядре находятся рибосомы.

Внутренняя мембрана прочная, так как в ее состав входит ламина. Она выполняет опорную функцию и служит местом крепления для хроматина.

Мембрана имеет поры, обеспечивающие обменные процессы с цитоплазмой. Ядерные поры состоят из транспортных белков, которые поставляют в кариоплазму вещества путем активного транспорта. Пассивно сквозь поровые отверстия могут пройти только небольшие молекулы. Также каждая пора прикрыта поросомой, которая регулирует обменные процессы в ядре.

Количество ядер в разных по специализации клетках различно. В большинстве случаев клетки одноядерные, но есть ткани, построенные из многоядерных клеток (печеночная или ткань мозга). Есть клетки лишенные ядра – это зрелые эритроциты.

У простейших выделяют два типа ядер: одни отвечают за сохранение информации, другие – за синтез белка.

Ядро может прибывать в состоянии покоя (период интерфазы) или деления. Переходя в интерфазу, имеет вид сферического образования с множеством гранул белого цвета (хроматина). Хроматин бывает двух видов: гетерохроматин и эухроматин.

Эухроматин – это активный хроматин, который сохраняет деспирализированное строение в покоящемся ядре, способен к интенсивному синтезу РНК.

Гетерохроматин – это участки хроматина, которые находятся в конденсированном состоянии. Он может при необходимости переходить в эухроматиновое состояние.

При использовании цитологического метода окрашивания ядра (по Романовскому-Гимзе) выявлено, что гетерохроматин меняет цвет, а эухроматин нет. Хроматин построен из нуклеопротеидных нитей, названных хромосомами.

Хромосомы несут в себе основную генетическую информацию каждого человека.

Хроматин — форма существования наследственной информации в интерфазном периоде клеточного цикла, во время деления он трансформируется в хромосомы.

Строение хромосом

Каждая хромосома построена из пары хроматид, которые находятся параллельно друг к другу и связаны только в одном месте – центромере. Центромера разделяет хромосому на два плеча. В зависимости от длины плеч выделяют три вида хромосом:

  • Равноплечие;
  • разноплечие,
  • одноплечие.

Поровые кольца ядра. Хроматин. Ядрышко.

Некоторые хромосомы имеют дополнительный участок, который крепится к основному нитевидными соединениями – это сателлит. Сателлиты помогают идентифицировать разные пары хромосом.

Метафазное ядро представляет собой пластинку, где располагаются хромосомы. Именно в эту фазу митоза изучается количество и строение хромосом. Во время метафазы сестринские хромосомы двигаются в центр и распадаются на две хроматиды.

Строение ядрышка

В ядре также находится немембранное образование — ядрышко. Ядрышки представляют собой уплотненные, округлые тельца, способные преломлять свет. Это основное место синтеза рибосомальной РНК и необходимых белков.

Число ядрышек различно в разных клетках, они могут объединяться в одно крупное образование или существовать отдельно друг от друга в виде мелких частиц. При активации синтетических процессов объем ядрышка увеличивается.

Оно лишено оболочки и находится в окружении конденсированного хроматина. В ядрышке также содержатся металлы, в большей мере цинк.

Таким образом, ядрышко – это динамичное, меняющееся образование, необходимое для синтеза РНК и транспорта ее в цитоплазму.

Нуклеоплазма заполняет все внутреннее пространство ядра. В нуклеоплазме находится ДНК, РНК, протеиновые молекулы, ферментативные вещества.

Функции ядра в клетке

  1. Принимает участие в синтезе белка, рибосомной РНК.
  2. Регулирует функциональную активность клетки.
  3. Сохранение генетической информации, точная ее репликация и передача потомству.

Роль и значение ядра

Ядро является главным хранилищем наследственной информации и определяет фенотип организма. В ядре ДНК существует в неизмененном виде благодаря репарационным ядерным ферментам, которые способны ликвидировать поломки и мутации. Во время клеточного деления ядерные механизмы обеспечивают точное и равномерное расхождение генетической информации в дочерние клетки.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (31

7.2.3. Ядро [1990 Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. — Биология: В 3-х т. Т. 1]

Поровые кольца ядра. Хроматин. Ядрышко.

НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

Ядра имеются во всех эукариотических клетках, за исключением зрелых члеников ситовидных трубок флоэмы и зрелых эритроцитов млекопитающих. У некоторых протистов, в частности у Paramecium, имеется два ядра — микронуклеус и макронуклеус ч Однако, как правило, клетки содержат только одно ядро.

При рассмотрении клеток ядра сразу бросаются в глаза, потому что из всех клеточных органе л л они самые крупные. По этой же причине именно они были описаны первыми среди клеточных структур в ранних исследованиях со световым микроскопом.

Ядра имеют обычно шаровидную или яйцевидную форму; диаметр первых равен приблизительно 10 мкм, а длина вторых — 20 мкм.

Ядро необходимо для жизни клетки, поскольку именно оно регулирует всю ее активность. Связано это с тем, что ядро несет в себе генетическую (наследственную) информацию, заключенную в ДНК.

ДНК обладает способностью к репликации, причем ее репликация предшествует делению ядра, так что дочерние ядра тоже получают ДНК. Деление ядра в свою очередь предшествует клеточному делению, благодаря чему и у всех дочерних клеток имеются ядра.

Ядро окружено ядерной оболочкой и содержит хроматин, ядрышко (или несколько ядрышек) и нуклеоплазму.

В световом микроскопе мембрана, окружающая ядро, представляется одинарной, поэтому в свое время ее назвали ядерной мембраной. Позже, однако, выяснилось, что это — ядерная оболочка, состоящая из двух мембран. Наружная переходит непосредственно в эндоплазматический ретикулум (ЭР), как это показано на рис. 7.3 и 7.

4 и, подобно ЭР, может быть усеяна рибосомами, в которых идет синтез белка. Ядерная оболочка пронизана ядерными порами (рис. 7.5). Они особенно заметны на препаратах, полученных методом замораживания — травления (рис. 7.15).

Через ядерные поры происходит обмен различными веществами между ядром и цитоплазмой, например выход в цитоплазму матричной РНК (мРНК) и рибосомных субчастиц или поступление в ядро рибосомных белков, нуклеотидов и молекул, регулирующих активность ДНК.

Поры имеют определенную структуру, представляющую собой результат слияния наружной и внутренней мембран ядерной оболочки. Эта структура регулирует прохождение молекул через пору.

Поровые кольца ядра. Хроматин. Ядрышко.Рис. 7.15. Электронная микрофотография ядра, на которой видны ядерные поры. (Препарат получен методом замораживания — травления.) × 30000

Содержимое ядра представляет собой гелеобразный матрикс, называемый нуклеоплазмой или ядерным соком, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. Нуклеоплазма содержит различные химические вещества, такие, как ионы, белки (в том числе ферменты) и нуклеотиды либо в виде истинного, либо в виде коллоидного раствора.

Хроматин состоит из многих витков ДНК, присоединенных к гистонам — белкам основной природы. Гистоны и ДНК объединены в структуры, по виду напоминающие бусины; их называют нуклеосомами. Строение нуклеосом и характер их упаковки в хроматине мы опишем в разд. 22.4.

Слово «хроматин» в переводе означает «окрашенный материал», и назван был так хроматин потому, что он легко окрашивается при подготовке к исследованию с помощью светового микроскопа.

Во время деления ядра хроматин окрашивается интенсивнее, а значит, становится и более заметным, что объясняется его конденсацией — образованием более туго скрученных (спирализованных) нитей, которые называются хромосомами. В интерфазе (период между двумя делениями ядра) хроматин переходит в более диспергированное состояние.

Читайте также:  Орниона - инструкция по применению, отзывы, аналоги, формы выпуска (крем, мазь или гель вагинальный 0,1%) препарата для лечения атрофического вагинита, заместительной гормональной терапии при дефиците эстрогенов у женщин, в том числе при беременности

Часть его, однако, остается плотно спирализованной и по-прежнему интенсивно окрашивается. Эту часть называют гетерохроматином; гетерохроматин имеет вид характерных темных пятен, располагающихся обычно ближе к оболочке ядра (рис. 7.4-7.6).

Остальной, более рыхло спирализованный хроматин, локализующийся ближе к центру ядра, называется эухроматином. Отдельные нити эухроматина слишком тонки, чтобы их можно было разглядеть в световом микроскопе. Предполагается, что в них сосредоточена та ДНК, которая в интерфазе генетически активна.

Если это так, то в клетках, в которых экспрессируется много разных генов (например, в клетках печени), должно обнаруживаться больше эухроматина и меньше гетерохроматина, чем в клетках, где экспрессируется мало генов (например, в клетках, секретирующих слизь).

Ядрышко — это находящаяся внутри ядра хорошо заметная округлая структура, в которой происходит синтез рибосомной РНК (рис. 7.5). В ядре может быть одно или несколько ядрышек. Ядрышко интенсивно окрашивается, потому что оно содержит большое количество ДНК и РНК.

В ядрышке имеется особая область — плотная, с фибриллярной консистенцией, — в которой располагаются рядом участки нескольких различных хромосом. Такие участки ДНК называют ядрышковыми организаторами; в них содержатся большое число копий генов кодирующих рибосомную РНК.

В профазе (ранней стадии клеточного деления) материал ядрышка диспергируется, и оно становится невидимым, а во время телофазы (окончание клеточного деления) под влиянием организаторов вновь возникают ядрышки.

Центральную область ядрышка окружает менее плотная периферическая область, содержащая гранулы, где начинается свертывание рибосомной РНК и где идет сборка рибосом. Завершается эта сборка в цитоплазме. Между гранулами видны рыхло упакованные фибриллы хроматина.

Не упустите отличную существенность получить удовольствие хорошим интимным отдыхом. Шлюхи круглосуточно принимают сообщения от клиентов и будут рады заняться с вами хорошим трахом.

Гистология.RU: ЯДРО

Ядро — обязательная составная часть полноценной клетки. Оно содержит геном и продуцирует макромолекулы, контролирующие синтетические процессы цитоплазмы.

Клетки без ядра (эритроциты млекопитающих, кровяные пластинки, центральные волокна хрусталика) не способны продуцировать белок и соответственно ограничены в метаболической активности. Форма ядер и их размеры в клетках различного типа весьма разнообразны и специфичны.

Для большинства плоских, кубических и округлых клеток характерна шарообразная форма ядра. Такую же форму имеют отростчатые нервные клетки, тогда как в числе шарообразных клеток крови имеются клетки с сегментированными ядрами (рис. 6).

В ядре различают ядерную оболочку, хроматин, ядрышко и ядерный сок.

1 — круглая, пузырьковидная; 2 — овальная; 3 — палочковидная; 4 — подковообразная; 5 — кольцевидная; 6 — неправильно-кольцевидная; 7 — подковообразная; S — трехлопастная.

Ядерная оболочка (кариолемма) состоит из двух элементарных липопротеидных мембран, разделенных перинуклеарным пространством в 20 — 100 нм (рис. 7 и 8). На определенном расстоянии мембраны ядерной оболочки формируют ядерные поры диаметром 80 — 90 нм.

В области поры наружная и внутренняя мембраны ядерной оболочки сближаются и непосредственно переходят одна в другую. Количество пор зависит от функциональной активности клетки. В мембраны пор включены три ряда гранул по восемь гранул в каждом, расположенные последовательно со стороны ядра, в центре поры и со стороны цитоплазмы клетки.

Каждая гранула снабжена фибриллой. Последние при определенном положении, перпендикулярном к стенке поры, в совокупности образуют «диафрагму», закрывающую пору (рис. 9).

Электронно-микроскопическим анализом установлен непосредственный переход наружной мембраны ядерной оболочки в мембраны эндо-плазматической сети цитоплазмы, что, очевидно, необходимо учитывать при оценке возможных путей переноса веществ через ядерную оболочку.

Хроматин ядра получил свое название за способность интенсивно окрашиваться основными красителями (chroma — краска), что зависит главным образом от присутствия в ядре дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Последняя является характерной составной частью хромосом, определяющей закономерности основных жизненных процессов в клетках.

Химический анализ хромосом свидетельствует, что выделенное из их ядер вещество (дезоксирибонуклеопротеид — ДНП) содержит ДНК (40% общей массы), незначительное количество РНК (до 1%) и белки (60%, 85% гистонов и 15% кислых белков).

1 — оболочка ядра; 2 — поры в оболочке; 3 — глыбки хроматина; 4 — ядрышко; 5 — гранулярная сеть (по Фаусету).

1 — поверхностный аппарат ядра; 2, 3 — мембраны ядерной оболочки (2 — наружная, 3 — внутренняя, между ними перинуклеарное пространство); 4 — плотная пластика; 5 — поровой комплекс; 6 — рибосомы; 7 — гетерохроматин; 8 — эухроматин (ДЫП); 9 — элементы ядерного матрикса; 10 — РШТ-частицы; 11 — ядрышко; 12 — околоядерный хроматин.

1 — перинуклеарное пространство; 2 — внутренняя ядерная мембрана; 3 — внешняя ядерная мембрана; 4 — периферические субъединицы; 5 — центральная гранула (по Франке).

механизм ее синтеза и синтеза РНК подробно излагаются в курсе генетики.

Из хроматина построены хромосомы. Однако хромосомы как палочковидные или нитевидные структуры видны только в определенные фазы деления клеток. В ядрах неделящихся клеток значительные участки каждой хромосомы деконденсированы или деспирализованы.

Эти дисперсные, или растянутые, участки хромосом активны в процессах синтеза. Они плохо окрашиваются гистологическими красителями. Дисперсный хроматин называют эухроматином.

Участки хромосом, которые остаются конденсированными, интенсивно окрашиваются и выглядят на гистологических препаратах как базофильные глыбки в ядре. Они функционально не активны.

Конденсированный хроматин в ядре неделящейся клетки называют гетерохроматином.

Белки хромосом представлены гистонами и негистоновыми белками.

Гистоны характеризуются высоким сродством к ДНК и образуют с ней характерные структурные комплексы. В составе хромосом различают пять фракций гистонов: H1, Н2а, Н2б, Н3, Н4. Четыре из них (Н2а, Н2б, Н3 и Н4 по две молекулы каждого вида) формируют глобули — нуклеосомы — 20 нм в диаметре.

Участки молекул ДНК в два витка спирали (140 нуклеотидных пар молекулы) стабилизируются нуклеосомами. Нить ДНК, расположенная между нуклеосомами, имеет различную длину и состоит из 10 — 70 пар оснований.

Молекула гистона Hl связана с этими сегментами хромосомы и участвует в установлении и стабилизации высокоупорядоченной структуры хромосомы (рис. 10).

Растянутая молекула ДНК нуклеосомы и промежуточных участков составляют филаменты (10 нм в диаметре). В присутствии ионов магния филаменты конденсируются с участием гистона H1 в структурные комплексы высшего порядка диаметром 20 — 30 нм и более.

Микроскопическая картина хроматина ядра клеток соответствует степени напряженности синтетических процессов определенных участков хромосом. При активизации последних хромосомы деспирализуются и рассредоточиваются — базофильная субстанция (эухроматин) исчезает.

Функциональные неактивные участки хромосом уплотнены и микроскопически выявляются как базофильные глыбки хроматина (гетерохроматин). Количество и локализация конденсированного хроматина хромосом интерфазных ядер различных типов клеток соответствует специфичности активности их белкового обмена.

Конденсированный хроматин преимущественно выявляется на внутренней поверхности ядерной оболочки и в разной степени в виде глыбок в других зонах ядра.

Максимально конденсируется хроматин в период митотического деления клеток, когда хромосомы выключаются из процессов синтеза, уплотняясь, формируют характерные для каждого вида клеток наборы хромосом.

Ядрышко — тельце сферической формы диаметром 1 — 5 мкм, сильно преломляющее свет. Размеры его варьируют в зависимости от физиологического состояния клеток. Наиболее крупные ядрышки встречаются в быстро размножающихся эмбриональных клетках и клетках опухолей.

Формирование ядрышка зависит от специфического участия хромосомы — ядрышкового организатора (рис. 11). Число ядрышек в ядре соответствует числу ядрышковых организаторов. Последние обычно располагаются в области вторичных перетяжек хромосом и содержат гены, кодирующие синтез рибосомальной РНК.

Ядрышко окрашивается кислыми и особенно основными красителями.

Читайте также:  Операции на щитовидной железе. субтотальная резекция щитовидной железы по николаеву. субфасциальная резекция щитовидной железы по николаеву.

Функция ядрышек — формирование рибосом. При небольших увеличениях электронного микроскопа в ядрышке обнаруживают аморфную часть и нуклеолонему (ядрышковая нить), представляющую собой сеть нитей толщиной 60 — 80 нм.

При больших увеличениях электронного микроскопа можно видеть, что аморфная часть состоит из филаментов толщиной 5 — 8 нм, а нуклеолонема построена из филаментов толщиной 5 — 8 нм и гранул диаметром 15 — 20 нм. Филаменты и гранулы состоят из РНК. На периферии ядрышка располагается околоядрышковый хроматин.

Его рассматривают как конденсированную часть хроматина ядрышкового организатора. Электронно-микроскопические исследования с использованием меченого уридина показали, что сначала метка включается в фибриллы, а затем в гранулы. Следовательно,

1 — нуклеосомы; 2 — межнуклеосомальные участки ДНК; 3 — фибрилла ДНП с диаметром 20 — 25 нм (по Ченцову).

1 — околоядрышковый хроматин; 2 — ДНК ядрышкового организатора (область ДНК с рибосомальными генами); 3 — фибриллярная зона; 4 — гранулярная зона; 5 — белки и РНП ядрышкового матрикса.

вначале формируются фибриллы, затем конфигурация их изменяется и они превращаются в гранулы. В ядрышке РНК связывается с белком. Здесь происходит сборка субъединиц рибосом, которые, по-видимому, и являются гранулярным компонентом ядрышка. Окончательное формирование рибосом происходит вые ядрышка.

Ядерный сок (кариоплазма) — микроскопически бесструктурное вещество ядра. Он содержит различные белки (нуклеопротеиды, гликопротеиды), ферменты и соединения, участвующие в процессах синтеза нуклеиновых кислот, белков и других веществ, входящих в состав кариоплазмы. Электронно-микроскопически в ядерном соке выявляют рибонуклеопротеидные гранулы 15 нм в диаметре.

В ядерном соке выявлены гликолитические ферменты и их субстраты, участвующие в синтезе и расщеплении свободных нуклеотидов и их компонентов, энзимы белкового и аминокислотного обмена и др. Сложные процессы жизнедеятельности ядра обеспечиваются энергией, освобождающейся в процессе гликолиза, ферменты которого содержатся в ядерном соке.

Поровые кольца ядра. Хроматин. Ядрышко.

Отзывов (0)

3 лекция по гистологии ЯДРО. СТРУКТУРА ИНТЕРФАЗНОГО ЯДРА

ТЕМА :”  ЯДРО. СТРУКТУРА ИНТЕРФАЗНОГО ЯДРА. ОСНОВЫ БИОСИНТЕТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ”

             Ядро является основной частью клетки, кодирующей информацию о структуре и функции органа.

  Эта информация заложена в генетическом материале, ДНК, представляющей собой в комплексе с основными белками ( гистонами) ДНП. За некоторым исключением ( митохондрии) ДНК локализуется исключительно в ядре.

ДНК способна реплицироваться сама, обеспечивая тем самым передачу генетического кода дочерним клеткам в условиях клеточного деления. 

    Ядро играет центральную роль в синтезе белка и полипептидов, являясь носителем генетической информации. Все ядра клеток организма содержат те же самые гены, одни клетки различны по своей структуре, функции и характеру продуцируемых клеткой веществ. Ядерный контроль осуществляется путем 

репрессии или депрессии ( экспрессии) активности различных генов. Трансляция о характере синтеза белка связана с образованием м-РНК. Многие РНК – это комплекс белка и РНК, т.е. РНП. Интерфазное ядро в большинстве клеток – это образование округлой или овальной формы в несколько мм в диаметре.  В лейкоцитах и клетках соединительной ткани ядро дольчатое и обозначается термином полиморфное.

     Интерфазное ядро имеет несколько различных структур: ядерную оболочку, хроматин, кариолимфу и ядрышко.

     Ядерная оболочка

  1. Наружная ядерная мембрана – на поверхности расположены рибосомы, где синтезируются белки, поступающие в перинуклеарные цистерны. Со стороны цитоплазмы она окружена рыхлой сетью промежуточных ( виментиновых) филаментов.
  2. Перинуклеарные цистерны – часть околоядерных цистерн связана с гранулярной эндоплазматической сетью ( 20-50 нм).
  3. Внутренняя ядерная мембрана – отделена от содержимого ядра ядерной пластинкой.
  4. Ядерная пластинка толщиной 80-300 нм, участвует в организации ядерной оболочки и перинуклеарного хроматина, содержит белки промежуточных филаментов – ламины А, В и С.
  5. Ядерная пора – от 3-4 тысяч специализированных коммуникаций, осуществляют транспорт между ядром и цитоплазмой . Ядерная пора d 80 нм, имеет: а) канал поры – 9 нм

   б) комплекс ядерной поры, последний содержит белок-рецептор, реагирующий на сигналы ядерного импорта ( входной билет в ядро).Диаметр ядерной поры может увеличивать диаметр канала поры и обеспечивать перенос в ядро больших макромолекул ( ДНК-РНК – полимераза).

     Ядерная пора состоит из 2-х параллельных колец по одному с каждой поверхности кариолеммы.

Кольцо диаметром 80 нм, образованы они 8 белковыми гранулами , от каждой гранулы к центру тянется нить ( 5 нм), которая формирует перегородку ( диафрагму). В центре расположена центральная гранула .

Совокупность этих структур  называется комплекс ядерной поры. Здесь формируется канал диаметром 9 нм, такой канал называют  водным, поскольку по нему движутся мелкие водорастворимые молекулы и ионы.

     Функции ядерной поры: 1. Избирательный транспорт;

  1. Активный перенос в ядро белков с последовательностью, характерной для белков ядерной локализации;
  2. Перенос в цитоплазму субьединиц рибосом с изменением конформации порового комплекса.

     Внутренняя ядерная мембрана —  гладкая и связана с помощью интегральных белков с ядерной пластинкой, которая представляет собой  слой, толщиной 80-300 нм. Эта пластинка или ламина – состоит из переплетенных промежуточных филаментов ( 10 нм), формирующих кариоскелет. Функции ее :

  1. Сохранение структурной организации поровых комплексов;
  2. Поддержание формы ядра;
  3. Упорядоченная укладка хроматина.

    Она формируется в результате спонтанной ассоциации 3-х главных полипептидов. Это структурный каркас ядерной оболочки с участками специфического связывания хроматина.

  •         Механизм ядерного импорта и экспорта
  • Перемещение молекул в ядро и из него происходит путем активного транспорта, пассивной диффузии или путем специальной ядерной локализации с участием сигнальной последовательности белков.
  • При этом : а) пассивная диффузия
  •    б) активный транспорт                       проходят через ядерный поровый
  •                                                                       комплекс
  1. Водный канал — ЯПК пропускает мелкие молекулы и ионы d

Строение хромосом

  • Санкт-Петербургский
    государственный университет
  • Факультет
    стоматологии и медицинских технологий
  • Методическое
    пособие
  • к практическим
    занятиям по курсу
  • Цитология,
    гистология, эмбриология

xJV9/htmlconvd-7tN_fZ_html_aa95454f62167bc1.png» width=»462″>

  1. Цитология
  2. ЗАНЯТИЕ № 3
  3. Санкт-Петербург

Ядро – важнейшая
часть эукариотической клетки, содержащая
ее генетический аппарат.

В ядре содержатся молекулы ДНК, в структуре которых
записаны все наследственные свойства
организма.

  • Функции ядра:
  • — хранение генетической
    информации
  • — передача наследственной
    информации в ряду поколений посредством
    процесса репликации (удвоения) молекул
    ДНК
  • — синтез компонентов
    и сборка рибосом
  • — регуляция деятельности
    клетки посредством процесса транскрипции
    (считывание) — синтеза молекул РНК разного
    типа с последующим их транспортом в
    цитоплазму.
  • В ядре выделяют
    несколько компонентов: 1- ядерная
    оболочка, 2 – ядерный матрикс и кариоплазма,
    3 – хроматин, 4 – ядрышко.

Ядерная
оболочка,
или
кариолемма,
состоит из двух мембран: наружной
и внутренней,

которые являются частью общей мембранной
системы клетки. Между ними располагается
перинуклеарное
пространство

шириной в 15-40 нм.

Наружная мембрана
связана с системой мембран эндоплазматического
ретикулума и на ее поверхности могут
располагаться рибосомы. Внутренняя
мембрана гладкая и содержит большое
количество интегральных белков, которые
связаны с системой внутриядерных
фибрилл, образующих т.н.

«ядерную
пластинку».

Она состоит из ламинов
– разновидности промежуточных
цитоскелетных филаментов. Ядерная
пластинка играет очень важную роль в
структурно-функциональной организации
ядра.

Она поддерживает форму ядра,
связана с формированием пор в ядерной
оболочке, участвует в упаковке хроматина.

Структура ядра
эукариотической клетки: А – схема ядра;
Б – схема порового комплекса; В – фото
ядерных фибрилл (ламелл); Г – электронное
фото ядерной поры:

1 – ядерная оболочка;
2 – гетерохроматин; 3 – эухроматин; 4, 5
– ядрышко и его компоненты: фибриллярный
(4) и гранулярный (5); 6 – цистерны
шероховатого эндоплазматического
ретикулума; 7 – ядерная пора; 8 – белки
порового комплекса; 9 – наружное кольцо
поровых белков; 10 – внутреннее кольцо;
11 – центральная глобула; 12, 13 – наружная
(12) и внутренняя (13) ядерные мембраны; 14
– перинуклеарное (межмембранное)
пространство; 15 – цитоплазма клетки

Читайте также:  Парные висцеральные ветви: почечная артерия (a. renalis), средняя надпочечниковая артерия (a. suprarenalis media)

Ядерный матрикс и
кариоплазма –
это
жидкий компонент ядра, в котором
«упакованы» хроматин и ядрышко. В его
составе обнаружены растворенные в
кариоплазме комплексы РНК с белками;
ферменты; ионы; вода; ядерные белки.
Таким образом, ядерный матрикс —
своеобразный «скелет» ядра, поддерживающий
его форму и создающий структурную основу
для протекающих в нем биохимических
процессов.

Хроматин (от греч.
chroma
– цвет, окраска)

комплекс интерфазных хромосом,
представленных молекулами ДНК с белками.

Это основная функциональная часть ядра,
где происходит считывание генетической
информации с молекул ДНК на молекулы
РНК (транскрипция).

Хроматин в ядре присутствует в двух
морфологических и функциональных формах
эухроматин
и гетерохроматин.

Эухроматин
это
декондерсированные, деспирализованные
участки хромосом, которые в данный
момент находятся в активном состоянии
и с которых происходит считывание и
синтез РНК.

Чем больше фракция
эухроматина – тем более активные
процессы идут в ядре. Эта часть хроматина
не окрашивается и не видна в световой
микроскоп.

Гетерохроматин
это конденсированные,
спирализованные участки хромосом,
которые неактивны и транскрипция не
происходит.

В световом и электронном
микроскопе эти участки хроматина
выглядят как уплотненные фрагменты,
рассеянные по всему ядру. Гетерохроматин
может переходить в эухроматин, что
связано с функциональной активностью
ядра.

Однако не весь гетерохроматин
может переходить в стадию эухроматина,
поэтому его разделяют на две фракции:
факультативный
гетерохроматин

– он может деконденсироваться и
переходить в активное состояние и
конститутивный
(постоянный) гетерохромати
н
– который в любой ситуации не может
деконденсироваться и перейти в эухроматин.
Доля конститутивного хроматина может
быть неодинаковой у разных объектов.
Так у млекопитающих на него приходится
10-15% всего генома, а у некоторых амфибий
— даже до 60% Основу хроматина составляют
молекулы ДНК в комплексе со специальными
ядерными белками.

  1. Микрофотографии
    В–лимфоцитов и их ядер в разные периоды
    дифференцировки
  2. а
    – не активированный лимфоцит, b
    – начало дифференцировки
    (бластотрансформации), с – лимфобласт.
  3. Обратить
    внимание на изменение соотношения
    гетеро- и эухроматина в процессе
    дифференцировки клеток
    .

Поровые комплексы
на ядерной мембране ооцита тритона.

Скан.Эл микр. Напыление
металлом в вакууме.

Видны: наружное кольцо
из 8 белковых глобул, центральная глобула

Вид на поверхность
ядра изнутри. Видны розетки поровых
комплексов

И фрагменты ядерной
пластинки (ламины), имеющей вид сеточки.

Скан.эл.микр. Напыление
в вакууме.

Вся оболочка ядра
пронизана большим количеством пор (в
среднем от 2-х до 4-х тясяч на ядро). Их
количество может меняться в зависимости
от активности ядра в данный момент жизни
клетки и от типа клетки.

Ядерная пора – это
двусторонний транспортный коридор,
связывающий ядро с цитоплазмой.

Ядерные
поры. Обозначения: стрелки – поровый
комплекс, N
– нуклеоплазма, C
–цитоплазма, СH
– хроматин, NE
– ядерная пора,

белые
стрелки – ядерная пластинка (ламина)

Прохождение
через ядерные поры частиц коллоидного
золота.

Видно,
что они сосредоточены в районе поровых
комплексов.

Ядрышко –
участок ядра, где происходит синтез
р-РНК и формирование субъединиц рибосом.
Участок хромосомы (ген), в котором
закодирована структура р-РНК, называется
ядрышковым
организатором.

Размеры и количество ядрышек в ядре
клеток колеблется в зависимости от типа
клеток и активности ядра. В ядрышке
выделяют два компонента: фибриллярный
и гранулярный

Фибриллярный компонент — это наиболее активная часть ядрышка,
где происходит первичная транскрипция
рибосомальных генов и синтез предшественника
р-РНК в виде тонких фибрилл диаметром
5-8 нм.

В
гранулярном
компоненте
происходит
упаковка этих фибрилл в гранулы. Здесь
происходит созревание р-РНК и сборка
частиц рибосом.

  • Фотография
    ядрышка эукариотической клетки
  • Справа
    ядрышко при большем увеличении:
  • Толстая
    стрелка – гранулярный (плотный)компонент
    ядрышка
  • Тонкие
    стрелки – фибриллярный(светлый) компонент
    ядрышка

Последние данные
показывают, что кроме синтеза рРНК,
ядрышко участвует во многих других
аспектах экспрессии генов. В ядрышках
обнаруживаются РНК, входящие в SRP-частицы,
участвующие в синтезе белков в
эндоплазматическом ретикулуме. С
ядрышком оказалась ассоциирована РНК
теломеразы — (обратная транскриптаза).

Схема
процесса синтеза компонентов и сборки
рибосом на ядрышке

1
– ядро, 2 – зона ядрышка, 3 – мембрана
клетки, 4 – синтез рибосомальных РНК, 5
– комплекс рРНК, 6 – большая субъединица
рибосомы, 7 – малая субъединица рибосомы,
8 =- белки рибосом, 9 – сборка рибосом в
цитоплазме при рансляции, 10 – трансляция,
пунктир – поступление в ядро из цитоплазмы
компонентов рибосом.

Морфологические
типы ядрышек в клетках. Темные участки
– гранулярный компонент, светлые —
фибриллярный

Хромосома –
структурно-функциональная единица
наследственности.
В
интерфазном ядре без специальных методов
окраски хромосомы не видны, и только в
период митоза они конденсируются и
становятся видимыми. Поэтому морфологию
хромосом описывают на примере метафазных
хромосом.

  1. Метафазные
    хромосомы

    имеют вид палочковидных структур,
    разделенных специальным участком –
    перетяжкой
    (центромерой)
    на плечи разной длины. В зависимости от
    расположения центромеры хромосомы
    разделяются на несколько групп:

  2. акроцентрические

    (центромер расположен на конце хромосомы
    или одно из плеч очень мало)

  3. субметацентрические

    (с плечами разной длины)

  4. метацентрические

    (с плечами равной или почти равной
    длины).
  5. Количество
    и тип хромосом является характерной
    чертой каждого вида организмов и
    называется –
    кариотипом.
  6. В
    соматических клетках число хромосом
    диплоидное (парное) – каждая клетка
    содержит по две копии каждой хромосомы:
    одна от отца, другая от матери.

Хромосомы,
одинаковые по форме, размеру и несущие
одинаковые гены называются
гомологичными.
Одна
пара хромосом несет признаки пола –
половые
хромосомы Х и
Y
и являются негомологичными.

Кариотип
человека. Отметить, что хромосомы
человека относятся к разным морфологическим
типам.

Строение
типичной субметацентрической метафазной
хромосомы.

Структура хроматина. Упаковка днк

Первый уровень
упаковки
нитей
ДНК-
нуклеосомный
связан с участием в этом процессе
специальных ядерных белков

гистонов.


Во всех эукариотических клетках выделено
пять фракций гистонов (
Н1,
Н2А, Н2
B,
H3,
H4).

Группа из 8
молекул гистонов (по две молекулы каждого
из гистонов Н2А,
H2B,
H3,H4),
образуют глобулу, вокруг которой по
спирали закручивается участок ДНК
размером в 146 пар нуклеотидов.

Эти глобулы «бусинки» были открыты в 1974 году и
названы
нуклеосомами.
Нуклеосомный уровень укладки хроматина
позволяет «
сжать»
молекулу ДНК примерно в 6-7 раз.

Второй уровень
упаковки нитей ДНК –

нуклеомерный.

несколько
нуклеосом сближаются, формируют
компактные группы –
нуклеомеры,
которые, в
свою очередь образуют суперспираль.

Такая компактная нить ДНК
имеет диаметр 30 нм

и получила наименование –
хроматиновая
фибрилла.

При этом происходит еще более чем
40
– кратное сжатие ДНК.

Третий уровень –
петлевой или доменный.

На этом уровне хроматиновые фибриллы
образуют систему петель (доменов)
диаметром 300 нм, в каждой из которых
находится несколько генов. Это приводит
к еще
600-кратному сжатию ДНК

Четвертый
уровень–хромомерный Происходит
переход
от спирального типа укладки ДНК,
состоящих из петель хроматиновых 30-нм
фибрилл, к образованию компактных
глобулярных структур типа
хромомеров,
имеющих уже размеры 0,1-0,2 мкм..

Степень сжатия – несколько тысяч раз.

Пятый уровень – стадия конденсированной метафазной хромосомы

Это уровень
сверхкомпактного состояния хроматина.
Видны только в период митоза. Неактивны
– считывание информации не происходит.
К кинетохорам метафазных хромосом
крепятся микротрубочки веретена деления.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector