<< Главная страница

Ядро.

Ядро - обязательная и существеннейшая часть живой клетки всех эукариотических организмов. Это место хранения и воспроизведения наследственной информации, определяющей признаки данной клетки и всего организма в целом. Ядро

Рис. 13   Предполагаемая   структура   хромофорной группы     фикобилинпротеида     фикоцианобилина
Рис. 13 Предполагаемая структура хромофорной группы фикобилинпротеида фикоцианобилина

38

служит также центром управления обменом веществ и почти всех процессов, происходящих в клетке. Из органоидов лишь митохондрии и пластиды в некоторой степени автономны и в части своих функций независимы от ядра. Клетки с удаленным ядром, как правило, быстро погибают. Отсутствует ядро в норме лишь в зрелых члениках ситовидных трубок флоэмы.

Чаще всего в клетках эукариот имеется лишь одно ядро, редко - два или несколько. Нормальное длительное существование в одной клетке двух неслившихся ядер (дикарион) характерно для некоторых грибов.

Размеры ядра различны: от 2-3 до 500 мкм (у половых клеток). Однако без специальной окраски ядро малозаметно. Форма его чаще всего шаровидная или эллипсоидальная. В молодых клетках оно занимает центральное положение, но позднее обычно смещается к оболочке, оттесняемое растущей вакуолью.

Общий план строения ядра одинаков у всех эукариотических организмов. Снаружи оно окружено двойной мембраной - ядерной оболочкой, пронизанной порами, на краях которых наружная мембрана переходит во внутреннюю. Наружная мембрана ядерной оболочки в некоторых местах объединяется с эндоплазматической сетью. По-видимому, ядерная оболочка - специализированная часть этой сети.

Содержимое интерфазного неделящегося ядра составляет кариоплазма (или ядерный сок), близкая по структуре к гиалоплазме. В кариоплазму погружены оформленные элементы: хроматин и ядрышки, а также рибосомы. В процессе клеточного деления хроматин все более уплотняется и в конце концов собирается в хромосомы.

По химическому составу ядро отличается высоким содержанием ДНК. Большая

Рис. 14 Роль рибонуклеиновых (РНК) и дезоксирибонуклеиновых (ДНК) кислот в синтезе белка: 1 - ядерная ДНК, несущая информацию о строении белка; 2 - информационная РНК, переносящая информацию о структуре белка в цитоплазму; 3 - рибосома - органоид, где происходит связывание аминокислот и построение белковой молекулы (4) в соответствии с информацией, заключенной в информационной РНК; 5 - транспортная РНК, доставляющая отдельные аминокислоты (6) к рибосоме; 7 - ядро клетки; 8 - цитоплазма
Рис. 14 Роль рибонуклеиновых (РНК) и дезоксирибонуклеиновых (ДНК) кислот в синтезе белка: 1 - ядерная ДНК, несущая информацию о строении белка; 2 - информационная РНК, переносящая информацию о структуре белка в цитоплазму; 3 - рибосома - органоид, где происходит связывание аминокислот и построение белковой молекулы (4) в соответствии с информацией, заключенной в информационной РНК; 5 - транспортная РНК, доставляющая отдельные аминокислоты (6) к рибосоме; 7 - ядро клетки; 8 - цитоплазма

39

Рис. 15 Внутренняя структура (А) и внешний вид (Б) хромосомы: 1 - хроматиды (половины хромосомы, на которые она разделяется продольно во время деления клетки), 2 - хромонемы (слабо спирализованные парные нити ДНК, слагающие основу хромосомы), 3 - белковый матрикс хромосомы, 4 - первичная перетяжка с центромерой, 5 - спутник хромосомы
Рис. 15 Внутренняя структура (А) и внешний вид (Б) хромосомы: 1 - хроматиды (половины хромосомы, на которые она разделяется продольно во время деления клетки), 2 - хромонемы (слабо спирализованные парные нити ДНК, слагающие основу хромосомы), 3 - белковый матрикс хромосомы, 4 - первичная перетяжка с центромерой, 5 - спутник хромосомы

часть ДНК клетки находится в ядре, в комплексах с ядерными белками. Основная масса ДНК сосредоточена в хроматине особых нуклеопротеидных нитях, рассеянных по всему ядру. В ядре заметны одно или несколько ядрышек. Подобно хроматину, ядрышки не имеют мембраны и свободно лежат в кариоплазме, состоя в основном из белка, они содержат около 5% РНК. Основная функция ядрышек - синтез некоторых форм РНК (в основном рибосомной) и формирование предшественников рибосом.

Хромосомы - органоиды делящегося клеточного ядра, являющиеся носителями генов. Основу каждой хромосомы составляет одна непрерывная двуцепочечная молекула ДНК, связанная преимущественно с особыми белками (гистонами) в нуклеопротеид. Строение молекулы ДНК обеспечивает хранение наследственной информации. Управление синтезом белков осуществляется через посредство информационной РНК, образующейся в ядре под контролем ДНК и переходящей в цитоплазму (рис. 14). Хромосомы становятся видимыми во время клеточного деления и незаметны в покоящейся клетке. Они образованы двумя сложенными по длине одинаковыми нитями ДНК - хроматидами (рис. 15). Близ середины хромосомы имеют перетяжку, скрепляющую хроматиды, - центромеру. В клетках тела растений каждая пара хромосом представлена двумя гомологичными хромосомами, происходящими одна от материнского, а другая от отцовского организма (двойной, или диплоидный, набор хромосом). Половые клетки содержат по одной хромосоме из каждой пары гомологичных хромосом (половинный, или гаплоидный, набор). Число хромосом у разных организмов варьирует от двух до нескольких сотен. Все хромосомы в совокупности составляют хромосомный набор. Как правило, каждый вид имеет характерный и постоянный набор хромосом, закрепленный в процессе эволюции данного вида1. Совокупность признаков хромосомного набора

40

(число, размер, форма хромосом), характерная для того или иного вида, получила название кариотипа. Изменение хромосомного набора происходит только в результате хромосомных и геномных мутаций. Наследственное кратное увеличение числа наборов хромосом получило название полиплоидии, не кратное изменение хромосомного набора (например, на 1, 2 или несколько хромосом) называют анеуплоидией. Исследование кариотипа играет существенную роль при изучении систематики организмов (кариосистематика).

Растения-полиплоиды часто характеризуются более крупными размерами, повышенным содержанием ряда веществ, устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды и другими хозяйственно полезными свойствами. Они представляют большой интерес как исходный материал для селекции и создания высокопродуктивных сортов растений.

41


1Пустынный однолетник гаплопаппус изящный (Haplopappus gracilis) имеет только 4 хромосомы, капуста - 20, пшеница - 42, человек - 46, а один из видов папоротника-ужовника (Ophioglossum) - 1250.


На главную
Комментарии
Войти
Регистрация
Status: 408 Request Timeout