-----------------------------------------------------------------------
Территория разумного замысла
Цикл статей (10)
Ядро
Клетка - это мель чайшая фундаментальная единица жизни. Давайте рассмотрим еще один крайне важный структурный компонент клетки. Ядро клетки – это уникальный клеточный органоид. Во всех живых клетках в центре протоплазмы под микроскопом можно увидеть плотное тельце овальной формы - это и есть знаменитое ядро клетки.
Строение
Из чего состоит ядро клетки?
- Прежде всего, клеточное ядро окружено оболочкой – оболочка отделяет ядро от цитоплазмы - цитоплазма - это внутренняя среда, это полужидкое содержимое клетки. А оболочка клетки представляет собой тончайшую двойную мембрану с микроскопическими порами. Через эти поры/ постоянно осуществляется процесс обмена между ядром и цитоплазмой. Эти поры действуют как настоящие контрольно-пропускные пункты. Если необходимо/ эти «пропускные пункты» закрывают ядро от цитоплазмы. И наоборот, если необходимо, они широко раскрываются и пропускают в нее крупные белковые молекулы.
- В жидкой фазе ядра, в ядерном соке (его называют кариоплазмой), расположены ядрышки – они являются узловым пунктом взаимоотношений между ядром и цитоплазмой.
- Ядерный сок содержит также нити хроматина: они состоят из молекул ДНК в комплексе с белками. Как нам, наверное, известно, ДНК - это носитель наследственной информации, которая передается в поколениях.
- Чтобы обеспечить жизнь клетки, ядро неразрывно взаимодействует с цитоплазмой – т.е. с внутренней средой клетки. Посредством чего происходит это взаимодействие? Прежде всего, посредством т.н. эндоплазматической сети – это разветвленная система из пузырьков и канальцев, через которые осуществляется транспортировка веществ.
- На мембранах эндоплазматической сети находятся рибосомы - с участием рибосом происходит синтез белков. Таково строение клеточного ядра.
Функция
Давайте теперь рассмотрим - каково значение ядра - этого уникального клеточного органоида. Ядро имеет огромное значение. Ученые провели эксперимент. - они брали фрагменты амебы или инфузории и удаляли из этих фрагментов клеточное ядро. И вот когда клетка лишалась ядра, такие клетки через короткое время - погибали. Какова функция ядра? Ядро клетки – это мозг всей этой комплексной системы, это командный пункт, это центр управления жизнедеятельностью клетки, это гигантский (не по размерам, а по объему информации) информационно-вычислительный центр. Ядро регулирует активность всей клетки.
Клеточное ядро осуществляет ряд функций: 1). Во-первых - это хранение генетической информации, а также ряд таких функций как передача, реализация наследственной информации; регуляция большинства функций клетки; ядро также определяет синтез белков, участвует в делении клетки, руководит диференцировкой клеток, руководит формообразованием ткани и органов.
Хранение
Давайте, прежде всего, кратко рассмотрим такую функцию ядра, как хранение генетической информации. Ядро клетки – это хранилище, и оно содержит инструкции, ядро содержит план жизни всего организма. Все клетки в этом мире работают в соответствии с этим генеральным планом, работают в соответствии с инструкциями, которые клетка получает из центра управления – из ядра. Где хранится вся наследственная информация в клеточном ядре? Внутри ядра находятся хромосомы. Хромосомы состоят из переплетенных ветвей молекулы ДНК. Каждая клетка – она сама по себе микроскопическая по размеру, но в каждой клетке содержится около 2-х метров ДНК. (В научной литературе иногда употребляют понятие "хромосома", которая является длинной цепью ДНК; ген представляет собой сегмент хромосомы). Мы видим - целые метры молекул ДНК/ с удивительным искусством упакованы в тельце хромосомы, которая сама по себе еле различима в оптическом микроскопе.
Как мы, наверное, знаем, по своей форме цепь ДНК напоминает двойную спираль, которая состоит из определенной комбинации 4-х разных молекул (Аденин, Тенин, Тимин и Цитозин). И вот в этих цепях ДНК детально закодирована информация о всех клеточных системах. ДНК - это база данных с колоссальным количеством зашифрованной информации! Эта информация составила бы сотни томов энциклопедий!!! ДНК представляет собой цепь химических веществ, которые объединены в гены. Ядро – это вместилище генов. Каждый ген/ содержит инструкции для создания определенного белка. ДНК содержит десятки тысяч инструкций, которые говорят нашим клеткам – что делать, как делать, когда делать, каким образом строить не только наши клетки, но и все органы. Вот эта система кодирования включает в себя детальное/ подробное описание плана производства энергии, информацию о работе тысячи/ различных/ ферментов и белков.
Однако вот эта важная цепь химических веществ ДНК - она была бы совершенно бесполезной без армии микроскопических «машин» - без армии (ферментов), которые бесконечно путешествуют вдоль ДНК - они расшифровывают ДНК и превращают в инструкции (т.н. ИРНК), которые посылаются клетке.
Давайте немного подробнее рассмотрим этот удивительный процесс. Каждый ген ДНК содержит инструкции для создания определенного белка. Белки - это важнейшие элементы для жизни клеток - о роли белков мы скажем немного позже. И вот с чего начинается синтез органической молекулы белка - среди многочисленных генов ДНК, сначала/ необходимо найти один единственный ген, который содержит необходимую информацию. Для этого/, прежде всего, необходимо «расплести»/ двойную/ спираль ДНК. Выше мы упомянули об армии микроскопических «машин» - (ферментов). Так вот,/ фермент, который, отвечает только за эту задачу, он «расплетает» двойную спираль ДНК. Затем другая группа ферментов, она разъединяет нити ДНК на две отдельные. И следующий фермент, он считывает информацию с одиночной нити и быстро копирует себе зашифрованные в ней данные. Что получается? Получается точная копия плана ДНК по производству новой молекулы. И вот как только копирование завершено, ферменты закрывают ДНК и снова «заплетают» ее в первоначальное состояние. Копия, которая была получена с ДНК, называется информационный РНК (или ИРНК) - в этой копии содержится план производства белка. Т.е. информация РНК играет роль своеобразных матриц для синтеза белка.
Что происходит далее? После того, как ген скопирован, инструкции (ИРНК) направляются за пределы ядра. И уже здесь - в цитоплазме, ИРНК отыскивает рибосому. Какую роль играют рибосомы? Рибосома - это своего рода – мобильный завод, это мобильная фабрика клетки – здесь непосредственно производится синтез белка. Т.е. как мы выше сказали - ядро (ДНК) передает информационной РНК инструкцию что делать, ИРНК отыскивает рибосому и далее ИРНК взаимодействует с ней и заставляет работать по записанной на молекуле программе.
Система производства белков в рибосоме – это поистине совершенный процесс. Как он происходит? Информация РНК проникает через вход в рибосому и медленно продвигается вперед. Для наглядности, можно сказать, что рибосома – это как бы магнитная головка, которая считывает информацию с «магнитной ленты» (РНК). Тем временем, переносчики, которые называются транспортной РНК,/ поставляют в рибосому в полном комплекте и в четкой последовательности необходимые для производства белка аминокислоты. Эти аминокислоты – они соединяются друг с другом в правильной последовательности, благодаря шифру Информационной РНК. И вот по мере того как ИРНК продвигается, новые аминокислоты добавляются в цепочку, они точно становятся на свое место, как указано в закодированной РНК. Т.е. в рибосоме, информация, которая получена при протяжке молекулы РНК, превращается в белковую цепочку, которая сшита из строго определенных аминокислот. И далее рибосомы – эти мобильные заводы, превращают их в белки. В результате - получается новая молекула белка -производство белка завершено, новая молекула покидает рибосому, чтобы приступить к исполнению своих обязанностей.
Здесь следует отметить, что малейшая ошибка или малейшее запоздание в последовательности аминокислот, привели бы к производству ни к чему не пригодной молекулы белка. Однако надо сказать, что подобные ошибки никогда не происходят!
Итак, какова общая картина? Ядро через иРНК - передает инструкцию, передает план производства белка – далее – мобильные фабрики – рибосомы производят определенный вид белка, которому отведена особая функция. И вот - новая молекула белка покидает рибосому, чтобы приступить к исполнению своих обязанностей. Вот так ядро управляет всеми функциями организма.
*******
Полная версия радиопрограммы
-------
Если вам понравилась статья и вы хотите читать наши другие публикации - подписывайтесь на канал Радиотелецентр "Голос надежды". А также не пожалейте сил и нажмите "Палец вверх" и/или поделитесь нашей статьёй с вашими друзьями в соц.сетях. Хотите узнать ещё больше интересного? Заходите на наш сайт, а на канале YouTube вы найдёте много видео на разные темы.
А ещё мы приглашаем вас в бесплатную Заочную Библейскую Школу!
