11) Ядро клетки. Строение и функции.

Ядерный аппарат эукариотических клеток представлен ядром. У прокариот ядерный аппарат называют нуклеоидом.

Ядро – часть клетки, в которой локализуются хромосомы и формируются макромолекулы, контролирующие синтез веществ (и-РНК, т-РНК, р-РНК). Расположено в центре клетки или смещено.

В составе ядра выделяют:

1. Поверхностный аппарат ядра, или кариолемму.

2. Кариоплазму, кариолимфу, или ядерный сок.

3. Ядерный матрикс

4. Хроматин.

Функции ядра:

Хранение генетической информации

Реализация генетической информации

Воспроизведение и передача генетической информации

Строение ядерной оболочки.

Наружная мембрана: составляет единое целое мембранами гранулярной ЭПС – на ее поверхности имеются рибосомы, а перинуклеарное пространство соответствует полости цистерн гранулярной ЭПС.

Внутренняя мембрана – гладкая, ее интегральные белки связаны с ламиной – слоем, состоящим из переплетенных промежуточных филаментов.

Роль ламины:

1. Поддержка формы ядра

2. Упорядочивание укладки хроматина

3. Структурная организация поровых комплексов

1. Формирование кариолеммы при делении клеток.

Ядерные поры. Поря, содержат 2 параллельных кольца (по одному с каждой поверхности кариолеммы), которые образованы 8 белковыми гранулами. От этих гранул к центру сходятся фибриллы, формирующие перегородку, в середине которой лежит центральная гранула. Совокупность структур, связанных с ядерной порой, называется комплексом ядерной поры.

Функции комплекса ядерной поры:

1. Обеспечение регуляции избирательного транспорта веществ между цитоплазмой и ядром

2. Активный перенос в ядро белков, имеющих особую маркировку.

3. Перенос в цитоплазму субъединиц рибосом; их транспорт сопровождается изменением конформации комплекса.

Хроматин.

Различают 2 вида хроматина:

Эухроматин соответствует сегментам хромосом, которые деспирализованы и открыты для транскрипции. Эти сегменты не окрашиваются и не видны в световой микроскоп.

Гетерохроматин соответствует конденсированным, плотно скрученным сегментам хромосом. Он интенсивно окрашивается основными красителями, и в световой микроскоп имеет вид гранул.

Тельце Барра – скопление гетерохроматина, соответствующее одной Х-хромосоме у особей женского пола, которое в интерфазе плотно скручено. Выявление тельца Барра используется как диагностический тест для определения генетического пола.

Компактная упаковка ДНК в ядре обеспечивает:

1. Упорядоченное расположение очень длинных молекул ДНК в небольшом объеме ядра.

2. Функциональный контроль активности генов.

Уровни упаковки хроматина:

1. Обеспечивает образование нуклеосомной нити, обусловленной намоткой двух нитей ДНК на блоки из 8 гистоновых молекул.

2. Приводит к скручиванию нуклеосомной нити с образованием нуклеотиновой фибриллы.

3. Хроматиновые фибриллы образуют петли, каждая из которых соответствует 1 или нескольким генам, которые формируют участки конденсированных хромосом, которые выявляются при делении клетки.

Реализация генетической информации в интерфазном ядре непрерывно протекает благодаря процессам транскрипции. При транскрипции ДНК образуется крупная РНК, которая связывается с ядерными белками с образованием рибонуклеоидов. Процессинг включает отщепление интронов и стыковку экзонов - сплайсинг. При этом молекула РНК превращается в мелкие и-РНК, отделяющиеся от связанных с ними белков при переносе в цитоплазму.