Терміни й поняття: ядро, генетичний апарат, ядерна оболонка, хроматин, хромосоми, каріотип, ядерце, дитоїдний та гаплоїдний хромосомні набори.
Клітинне ядро. Клітини грибів, рослин і тварин мають ядро — органелу, в якій міститься ДНК і яка є місцем зберігання генетичної інформації клітини. У ядріміститься генетичний апарат клітини.
Зазвичай ядро розташоване в центрі клітини, хоча в багатьох зрілих клітинах рослин воно притиснуте до клітинної стінки вакуолею (іл. 11.4). Ядро займає близько 20 % об’єму клітини (іл. 11.1). У круглих клітинах воно має форму кулі (звідки йпоходить назва «клітинне ядро»), у видовжених — еліпсоїда.
Більшість клітин має одне ядро, але трапляються й багатоядерні клітини. В ін-фузорії-туфельки клітина містить два ядра (іл. 13.1): велике й мале. Велике ядро, або макронуклеус, регулює перебіг хімічних реакцій у клітині, а мале, або мікронуклеус,є місцем зберігання спадкової інформації. У клітинах вищих грибів зазвичай наявнідва ядра: одне — від материнського, інше — від батьківського організмів (іл. 13.2).
А в нижчих грибів є лише одна величезна клітина зі значною кількістю ядер. Подібну структуру спостерігають і в клітинах посмугованих м’язів, що виникливнаслідок злиття багатьох клітин. Багатоядерні клітини є в кістковому мозку й у печінці людини, де відбувається інтенсивний синтез білків.
У тварин також відомі без’ядерні клітини, які, однак, довго жити не можуть.Зокрема, юні еритроцити ссавців на момент свого дозрівання втрачають ядро й здатність до поділу та живуть лише 120 днів (іл. 13.3).У рослин є також свої без’ядерні клітини. Оболонки таких клітин поступово накопичуютьспеціальну речовину, у них згасає життя, і вониперетворюються на міцні механічні структури.
Ядро як центр керування клітиною. Майже одразу після відкриття ядра ще на початку XIX ст. висловлювались припущення щодо провідної ролі ядра в процесах росту й розвитку клітини та організму. Згодом це припущення довеличисленні дослідження.
Найвідомішими стали такі експерименти.
1. Якщо із заплідненого яйця жаби одного виду мікрохірургічним шляхом видалити ядро, ана його місце помістити ядро жаби іншого, близького виду, то з цього ядра розвинеться жабеня іншого, а не першого виду. Отже, ядро — це апараткерування, що визначає характер росту і специфіку розвитку організму.
2. Якщо в амеби акуратно видалити ядро, вона житиме від одного дня до двох тижнів і протягом цього часу не здатна рости й ділитися. Якщо ж видалити цитоплазму, залишивши лише невелику облямівку навколо ядра, то протягом одно-го-двох тижнів цитоплазма відновиться й амеба житиме та розмножуватиметься,як і раніше. Цей експеримент довів, що клітина без ядра не здатна не лише розмножуватися, а й жити тривалий час. Ядро — це той органоїд, який постійно підтримує цитоплазму у функціональному стані.
Іл. 13.4. Схема будови ядра:
1 — шорстка ендоплазматична сітка; 2 — ядерце; 3 — хроматин;
4 — ядерний сік; 5 — ядерна пора;
6 — ядерна оболонка
Будова клітинного ядра. Ядро складається з компонентів, обов’язкових для всіх клітин, і, отже, має загальну схемубудови. У ядрі розрізняють: ядерну оболонку, хроматин (від грец. хрома — колір), ядерце та каріоплазму (від грец. ка-ріон — ядро) (іл. 13.4).
Ядерна оболонка добре помітна у світловий мікроскоп, де вона має вигляд
чіткої темної межі, що проходить навколо ядра. В електронний мікроскоп ядерну оболонку можна роздивитись у деталях. Вона складається з двох шарів елементарної плазматичної мембрани (зовнішньої та внутрішньої), між якими розміщена порожнина. .Ядерна оболонка містить отвори — пори (іл. 13.4), які заповнені спеціальними білками.
Крізь пори до цитоплазми клітини надходять молекули ІРНК і рибосоми. Із цитоплазми до ядра проникають нуклеотиди, з яких синтезуються нуклеїнові кислоти, а також певні білки, що входять до складу генетичного апарату клітини та рибосом. Також крізь ядерну оболонку в обох напрямках відбувається дифузія йоніві низькомолекулярних сполук.
-Ядерна мембрана є продовженням мембранної системи клітини й нерозривно пов'язана з її головним компонентом — ендоплазматичною сіткою. Причому пориядерної оболонки безпосередньо переходять у канали ендоплазматичної сітки.
Хроматин — це щільна речовина ядра, що у світловому мікроскопі зазвичай має вигляд переплутаних тонких ниток.
Під час поділу клітини, коли відбувається руйнування ядерної оболонки, нитки хроматину ущільнюються, коротшають, і у світловий мікроскоп можна побачити компактні структури — хромосоми (від грец. chroma — колір і soma — тіло).
Детальне вивчення структури за допомогою електронного мікроскопа виявило, що хроматин нагадує «намистинки» зі специфічних білків — гістонів (від лат. гістон — ткацька майстерня). «Нитками» слугують молекули ДНК (іл. 8.3).
Саме в ДНК хромосом міститься спадкова інформація організму, тому сукупність хромосом ядра називають генетичним апаратом клітини.
Форма хромосом може бути різною і залежить від розміщення особливої перетяжки — центромери, яка поділяє її на двічастини — плечі. Відповідно до розміщенняцентромери розрізняють кілька типів хромосом (іл. 13.5).
Ядерце — добре помітне у світловий мікроскоп овальне або округле тільце (іл. 11.1). У ядрі може бути кілька ядерець і,відповідно до стану клітини, їх кількість змінюється. У молодих клітинах, де синтезбілка протікає більш інтенсивно, кількість ядерець завжди більша, адже саме в ядерцях відбувається синтез рРНК, а потім збираються рибосоми.
Каріоплазма (ядерний сік) — це напіврідка безструктурна рідина, що заповнює порожнину між хроматином і ядерцями. У ній містяться білкові фібрили та молекули РНК.
Хромосомний набір. У ядрі клітин усіх еукаріотів міститься не одна, а кілька хромосом, число яких парне і зазвичай змінюється залежно від виду організму —від 4 до 200. Це і є хромосомний набір клітини.
Хромосоми чітко групуються на пари хромосом, які називають гомологічними. Одна з гомологічних хромосом походить від матері, друга — від батька. Хромосомикожної пари за своєю структурою унікальні. Вони різняться не лише за місцем розташування центромери, а й за розмірами всієї хромосоми або окремих її частин. У
різних, навіть зовні дуже подібних видів тварин і рослин число хромосом зазвичай відрізняється, і певної логіки та очевидного функціонального сенсу в цьому немає.
Ці ознаки хромосомного набору (число хромосом, їх форма й розміри),за якими набір хромосом одного видувідрізняється від іншого, називають каріотипом (від грец. каріон — ядро, ти-пос — зразок) (іл. 13.6).
Соматичні (від грец. сома — тіло) клітини, з яких, власне, й складається тіло будь-якого багатоклітинногоорганізму, зберігають усі ознаки хромосомного набору, властиві певному біологічному виду — їх кількість та індивідуальність. Причому такі клітини мають подвійний, або диплоїднші, набір, одинз яких походить від яйцеклітини, а другий — від сперматозоїда, тоді як статеві клітини є гаплоїдними і мають лише один набір змішанних хромосом, тобто в статевих клітинах містяться як хромосоми від матері, так і від батька, причому буваютьвони в найрізноманіших комбінаціях.
Ядро — це місце зберігання генетичної інформації та апарат керування клітиною. Ядро відокремлене від цитоплазми подвійною клітинною мембраною і містить ДНК та спеціальні білки, з яких утворюється хроматин.
Хроматин — це будівельна речовина хромосом, структур ядра, у яких міститься спадкова інформація. Сукупність хромосом ядра є генетичним апаратом клітини.
Кожен вид рослин чи тварин має свій особливий набір хромосом, який називають каріотипом. Соматичні клітини, з яких будується тіло організму, диплоїдні (містять подвійний набір хромосом): один від матері, другий — від батька. Статеві клітини — гаплоїдні та мають один набір хромосом.
1. Який вигляд має ядро та чому ця органела має таку назву? 2. Які експерименти довели, що ядро — це апарат для керування клітиною? 3. У чому полягаютьособливості будови ядерної оболонки? 4. Де відбувається синтез рРНК? 5. Що такегенетичний апарат? 6. За якими параметрами відрізняються хромосомні наборирізних видів?
• Чому кожен вид організмів має свій особливий каріотип?
Комментариев нет:
Отправить комментарий