Ядро эукариотической клетки

Ядро
Ядрышки
Хромосомы
Рибосомы
Ядро???

Клеточный цикл – период существования клетки от одного деления до последующего.
Он складывается из двух фаз: интерфазы (подготовки клетки к делению) и митоза (М, периода деления). Интерфаза: пресинтетическая стадия (G1), синтетическая(S), постсинтетическая (G2)

Интерфазное ядро – центр управления жизнедеятельностью клетки
Термин “ядро” предложен Броуном в 1833 г.
Основная функция – хранение, воспроизводство и реализация генетической информации.
ДНК – носитель наследственной информации, передающейся в поколениях. Передача наследственной информации осуществляется при делении клетки.
В ядре происходит репликация (ДНК → ДНК) и транскрипция (ДНК → РНК), в цитоплазме клетки – трансляция (РНК → белок).
ДНК → РНК → белок → признак. Функции ядра осуществляются в тесном взаимодействии с цитоплазмой (ядерно-цитоплазматическое взаимодействие).

Строение ядра:
оболочка (кариотека – 2 мембраны: наружняя и внутренняя, перинуклеарное пространство);
ядерный сок (кариоплазма);
ядерные поры;
хроматин
ядрышки

В ядре содержится основная часть генетической информации клетки, записанная в виде последовательностей нуклеотидов ДНК. ДНК, соединяясь с белками, образует хроматин, составляющий основу каждой хромосомы эукариотического организма.
Хроматин (от греч. сhroma – краска) Представляет собой комплекс ДНК и гистоновых белков, это основа каждой хромосомы эукариотической клетки. Кроме того, в хромосоме обнаруживается РНК, являющаяся продуктом транскрипции.
В интерфазном ядре хроматин – это деспирализованные хромосомы. Хроматин занимает основную часть объема ядра. В зависимости от степени конденсации различают два типа хроматина – гетерохроматин (плотный, конденсированный) и эухроматин (рассеянный, максимально деконденсированный). Степень конденсации хроматина отражает его функциональное состояние. Гетерохроматиновые участки функционально менее активны, чем эухроматиновые, в которых локализована большая часть генов.

Ядрышко – активно функционирующий в интерфазе локус (участок) хромосомы. Образование ядрышек связано с участками вторичных перетяжек хромосом (ядрышковыми организаторами – ЯО), т.е. ядрышко – это не отдельная от хроматина структура, а его производная. В области вторичных перетяжек локализованы гены, кодирующие синтез рибосомальной РНК (рРНК), а в самих ядрышках происходит синтез рРНК и формирование субъединиц рибосом (представляющих собой комплекс рРНК + рибосомальные белки), которые затем выходят в цитоплазму через поры в ядерной оболочке и принимают участие в трансляции (синтезе белка). Поэтому ядрышки – обязательные компоненты клеточного ядра. Ядрышки – непостоянные образования. Они исчезают в начале деления клеток (что совпадает с прекращением синтетических процессов) и вновь появляются после его окончания.
Ядрышко – место синтеза рРНК и образования рибосом

СТРУКТУРА ЯДРЫШКА
1 – гранулярный компонент (субъединицы рибосом на разных этапах созревания);
2 - фибриллярные центры – рДНК (ДНК из ЯО с генами рРНК); 3-5 нм
3 – плотный фибриллярный компонент (рРНК в процессе роста и созревания); 4-8 нм
4 – околоядрышковый хроматин

Клетки с различными типами (а, б) и количеством ядрышек: а – «кора-сердцевина»; б – «кора-сердцевина с вакуолью»; в – 2 ядрышка; г – 3 ядрышка; д – остаточное ядрышко в метафазе
а б в г д

РИБОСОМА – НЕМЕМБРАННЫЙ ОРГАНОИД
Впервые описаны Дж. Паладе в 1950 г. с помощью электронного микроскопа. Функция – синтез белка. Рибосомы на 60% состоят из рРНК и на 40% из белка (около 80 различных белков). За клеточный цикл образуется до 10 млн. рибосом (1·107 штук). Размер рибосомы около 20 нм. Для оценки размеров частиц рибосомы используют величину константы седиментации (осаждения) – S (Сведберга). 1S=1·10-13 сек. У эукариот 80s, у прокариот 70s.