Ядро клетки.
Оно характерно для всех эукариотических клеток, кроме зрелых эритроцитов, тромбоцитов и ситовидных трубок (флоэма). Является важным компонентом клетки, содержащим ее генетический материал. В большинстве клеток одно ядро, но есть и многоядерные клетки (некоторых простейших – инфузория, некоторые грибы, клетки печени, костного мозга, поперечно-полосатых мышц).
Форма ядра чаще всего овальная или яйцевидная, но может быть другой (калачковидной, веретиновидной, серповидной, лопастной и др.). Она зависит от формы клетки и ее функций.
Размеры ядра зависят от величины клеток, они колеблются в пределах от 2 до 600 мкм, но чаще всего диаметр ядра 10-30 мкм.
Величина ядра относительно постоянна, но в небольших пределах может изменяться в зависимости от функциональной активности клетки.
Отношение объема ядра к объему цитоплазмы специфично для каждого типа клеток и называется ядерно-плазматическим соотношением.
Функции ядра:
1. Хранение генетической информации
2. Воспроизведение (при репликации) и передача (при делении клетки) генетической информации
3. Реализация генетической информации (при синтезе белка)
Компоненты ядра
Ядро интерфазной клетки содержит хроматин, нуклеоплазму, одно или несколько ядрышек, ядерную оболочку.
Ядерная оболочка (кариолемма)
Состоит из двух мембран: наружней и внутренней, между которыми располагается перенуклеарное пространство, заполненное полужидким веществом, величина его 15-40 нм.
Толщина каждой мембраны 7-8 нм, химический состав сходен с плазмалеммой.
Имеются характерные отличия в химическом составе: 1) удельный вес фосфолипидов велик, и холестерола мало, 2) есть гистонные белки, 3) есть компоненты для синтеза АТФ.
Наружная мембрана усеяна рибосомами и составляет единое целое с компонентами шероховатой ЭПС. Со стороны цитоплазма окружена рыхлой сетью промежуточных виметиновых филаментов.
Внутренняя мембрана гладкая, часть ее белков (интегральные и полуинтегральные) связаны с ламиной (ядерная пластинка, состоящая из промежуточных филаментов – ламинов). Ее толщина от 80 до 300 нм. Она обеспечивает форму ядра, упорядоченную укладку хроматина, является структурным организатором поровых комплексов и участвует в формировании ядерной оболочки при делении клеток. К ламине примыкает гетерохроматин.
Ядерная оболочка унизана порами, они занимают от 3 до 35% поверхности ядерной оболочки. В области ядерных пор наружняя и внутренняя мембраны смыкаются. Каждая пора содержит 2 параллельных кольца из 8 белковых гранул каждое. Одно такое кольцо расположено над наружней, а другое над внутренней мембраной. К центру от белковых гранул идут фибриллы, образующие перегородку или диафрагму. В середине лежит центральная гранула, с которой соединяются перегородки. Совокупность всех этих структур формирует комплекс ядерной поры.
Комплекс ядреной поры образует белковый вводный канал, по которому движутся мелкие водорастворимые молекулы и ионы. Гранулы связаны с белками ламины, которые участвуют в их организации. Количество пор разнообразно: от 2000 до 4000 и зависит от активности клетки. Чем выше метаболизм, тем больше пор. Нет пор в ядрах сперматозоидов.
Через поры из цитоплазмы в ядро поступают белки, нуклеотиды, ионы, а в обратном направлении переносятся предшественники субъединицы рибосом и молекулы РНК. Кроме того, вещества из ядра в цитоплазму и обратно могут попадать вследствие отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки.
Функции ядерной оболочки
1. Отделяет ядро от цитоплазмы
2. Регулирует транспорт частиц из цитоплазмы в ядро и из ядра в цитоплазму.
Нуклеоплазма (кариолимфа, кариоплазма, ядерный сок)
Это внутренняя среда ядра (ядерный матрикс), полужидкое, гелеобразное вещество. Содержит белки ферменты, фибриллярные белки (нитеобразные), нуклеотиды, углеводы, РНК, минеральные соли, ионы, в виде коллоидного и истинного растворов.
Функции нуклеоплазмы
1. Связывающая
Обеспечивает взаимосвязь структур ядра, заполняя внутреннее пространство
2. Транспортная
Обеспечивает проведение веществ внутри ядра
3. Регуляторная
Здесь находятся ферменты, регулирующие функционирование наследственного материала
4. Опорная
Она обеспечивается фибриллярными белками (белками ламины).
Некоторые авторы разделяют понятия «нуклеоплазма» и «матрикс» (белки ламины, промежуточные филаменты).
