Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Анатомия растений

Двумембранные органеллы

Ядро

Ядро - органелла клетки, которая контролирует все ее жизненные процессы, определяет характер синтезируемых белков, является носителем наследственной информации, местом, где воспроизводится генетический материал. Деградирует ядро в живой функционирующей ситовидной клетке (возможны исключения) и члениках ситовидной трубки.

Первым, кто экспериментально показал значение ядра в клетке, был наш соотечественник И. И. Герасимов (1890, 1904 и др.). Ученый разработал методику получения у нитчатой водоросли спирогиры безъядерных клеток наряду с клетками, содержащими 2-3 ядра или одно ядро, но полиплоидное. Подобные опыты ранее никто не проводил, и искусственно полиплоидные ядра никем не были получены. Герасимов установил, что клетки многоядерные и с полиплоидными ядрами достигают больших размеров и в них формируются более крупные хроматофоры по сравнению с обычными одноядерными и тем более безъядерными клетками. Последние растут гораздо медленнее нормальных, они способны к фотосинтезу и образованию крахмала, но запасное вещество не утилизируется. Хрома- тофор остается «забитым» крахмалом. Подобная клетка недолговечна. На протяжении своей короткой жизни она легче подвергается заболеваниям. К делению безъядерные клетки не способны.

Обычно в клетке одно ядро, но может быть два и больше. Его форма чаще округлая, но в вытянутых (прозенхимных) клетках оно может быть ветереновидным и даже нитчатым. Средние его размеры 10-15 мкм. Обладая гораздо большей плотностью и благодаря этому более сильным лучепреломлением, чем окружающая его цитоплазма, ядро легко обнаруживается при рассмотрении клетки в световой микроскоп.

У ядра есть оболочка, ядерная плазма {кариоплазма), одно или несколько ядрышек. Кариоплазма представлена более плотной, окрашивающейся основными красками частью-хроматином (от греч. «хрома» - краска, цвет) и жидкой кариолимфой, или ядерным соком. Хроматин (термин А. Флеминга, 1880) - это прежде всего деспирализированные (на разных участках в разной степени) хромосомы, а также РНК и ядрышки. Клубок тонких нитевидных хромосом определяет сетчато-зернистую структуру ядра.

Хромосомы (от греч. «хрома» и «сома» - тело) - структурные образования с генетическим материалом. Носителем генетической информации является ДНК {дезоксирибонуклеиновая кислота). В составе хромосомы имеется белок, который с ДНК образует дезоксирибонуклео- протеид (ДНП). Четко различимы хромосомы в период деления ядра, особенно на стадии метафазы митоза. В это время хромосома состоит из двух хроматид, содержащих одинаковые молекулы ДНК (результат репликации, или удвоения ДНК). Между собой хроматиды соединены в области первичной перетяжки, или центромеры.

Центромера делит хромосому на два плеча. Плечи могут быть одинаковыми (равноплечие хромосомы), одно плечо больше другого (неравноплечие хромосомы) или одно из плеч практически не выражено

(палочковидные хромосомы). Число хромосом, их размеры и форма постоянны для вида. В клетке может быть ядро с одним или двойным набором хромосом. В первом случае ядра гаплоидные (от греч. «га- плос» - простой, одинаковый), во втором - ядра диплоидные (от греч. «диплос» - двойной). Гаплоидное число хромосом обозначают буквой п, а диплоидные - 2п. В диплоидном ядре различают гомологичные и негомологичные хромосомы. Гомологичными (от греч. «гомология» - согласие) называют хромосомы, одинаковые по форме и размеру, но унаследованные от разных родителей («отца» и «матери»). Негомологичные - это хромосомы из разных гомологичных пар.

Кариолимфа (от греч. «карио» и лат. «лимфа» - влага) - ядерный сок, в котором погружены хроматин, а также внутриядерный матрикс, состоящий из белковых фибрилл, и другие соединения.

Ядрышки - наиболее плотные структуры в клетке. Образуются они в зоне хромосомы, названной ядрышковым организатором. Это обычно область вторичной перетяжки. Хромосому с ядрышковым организатором называют сателитной или SAT-хромосомой. В гаплоидном наборе у растений обычно одна SAT-хромосома, соответственно в диплоидном ядре их две, в триплоидном (например, в клетках эндосперма покрытосеменных) - три. В составе ядрышка белок (70-80% на сухой вес), ДНК (2-12%), РНК (5-14%). Здесь синтезируется рибосомная РНК и происходит сборка субъединиц рибосомы.

На поверхности ядра находится оболочка, представленная двумя параллельно расположенными липопротеидными мембранами. Они соединяются друг с другом в области пор. Пора в ядерной оболочке не является сплошным отверстием; в ее канале находятся белковые структуры, обеспечивающие контроль за поступлением одних веществ из цитоплазмы в ядро (например, белков, в числе которых гистоны, РНК-полимеразы и др.) и выход ряда соединений из ядра в цитоплазму (например, тРНК, мРНК, субъединиц рибосом). Большое число пор отмечено в период активного функционирования ядра и клетки в целом. Поры - образования непостоянные; одни из них могут закрываться, другие, на другом участке оболочки, появляются заново.

На наружной мембране ядра, на стороне, обращенной к цитоплазме, находятся рибосомы, участвующие в синтезе специфических белков. Наружная мембрана ядра непосредственно переходит в канальцы и цистерны эндоплазматической сети (ЭПС). Между наружной и внутренней мембранами находится перинуклеарное пространство.

Ядерную оболочку с внутренней стороны подстилает тонкий фиброзный слой, благодаря которому ядро сохраняет форму даже при удалении оболочки. Этот слой вместе с другими белковыми фибриллами образует своеобразный «скелет» ядра, его матрикс. Белковый фиброзный «каркас» объединяет воедино все компоненты ядра. Эта структура динамична и меняется со сменой функционального состояния ядра. Например, при митозе фиброзный каркас подвергается деструкции, и его элементы переходят в цитоплазму.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >
 

Популярные страницы