24. Каковы структурная организация и функциональная роль ядерного матрикса?
Негистоновые белки интерфазных ядер образуют внутри ядра структурную сеть, которая носит название ядерный белковый матрикс.
Ядерный белковый матрикс представляет собой основу, определяющую морфологию и метаболизм ядра.
Ядерный белковый матрикс хорошо выявляется в интерфазных ядрах после растворения хроматина, экстракции ДНК и РНК. Он представлен периферическим фибриллярным слоем, подстилающим ядерную оболочку, – ламиной. Кроме того, матрикс образует внутриядерную сеть, к которой крепятся фибриллы хроматина.
Функциональная роль матрикса заключается в поддержании общей формы ядра, в организации не только пространственного расположения в ядре многочисленных и деконденсированных хромосом, но и в организации их активности. На элементах ядерного матрикса располагаются ферменты синтеза РНК и ДНК. Белки ядерного матрикса участвуют в дальнейшей компактизации ДНК в интерфазных и митотических хромосомах.
25. Опишите строение и функции ядерной оболочки
Ядерная оболочка (nucleomembrana), или кариолемма, – оболочка, которая отделяет содержимое ядра от цитоплазмы (барьерная функция), обеспечивает регулируемый обмен веществ между ядром и цитоплазмой (транспорт макромолекул, в том числе и белков, субъединиц рибосом между ядром и цитоплазмой), принимает участие в фиксации хроматина, обеспечение регуляции выборочного транспорта.
Ядерная оболочка состоит из двух билипидных мембран, в морфологическом отношении не отличающихся от остальных внутриклеточных мембран. Это:
внешняя ядерная мембрана (m.nuclearis externa);
внутренняя мембрана (m.nuclearis interna), разделенные перинуклеарным пространством шириной 20—100 нм.
многочисленные ядерные поры (pori nucleares) диаметром 80-90 нм.
В области пор внешняя и внутренняя ядерные мембраны переходят друг в друга, а перинуклеарное пространство оказывается замкнутым. Просвет поры закрывается специальным структурным образованием — комплексом поры, который состоит из фибриллярного и гранулярного компонентов. Гранулярный компонент представлен белковыми гранулами диаметром 25 нм, располагающимися по краю поры в 3 ряда. От каждой гранулы отходят фибриллы и соединяются в центральной грануле, располагающейся в центре поры. Комплекс поры выполняет роль диафрагмы, регулирующей ее проницаемость. Размеры поры стабильные для данного типа клетки, но число пор может меняться при ее дифференцировке. В ядрах сперматозоидов поры отсутствуют. На наружной поверхности ядерной мембраны могут локализоваться прикрепленные рибосомы. Кроме того, наружная ядерная мембрана может продолжаться в каналы ЭПС.
Число ядерных пор зависит от метаболической активности клеток: чем интенсивнее синтетические процессы в клетках, тем больше пор на единицу поверхности клеточного ядра.
Рисунок 5.21. Строение комплекса поры (схема):
1 — перинуклеарное пространство;
2 — внутренняя ядерная мембрана;
3 — наружная ядерная мембрана;
4 — периферические гранулы;
5 — центральная гранула;
6 — фибриллы, отходящие от гранул
7 -- диафрагма поры
8 — фибриллы хроматина.
Рисунок 5.22. Ядерная оболочка
Электронные микрофотографии: слева — обычный способ приготовления препарата. Справа — метод замораживания и скалывания (по H.G.Burkit, B.Young, J.W.Heath)
1 – внешняя ядерная мембрана. Со стороны гиалоплазмы с ней связаны рибосомы E). Эта мембрана является частью эндоплазматического ретикулума F); 2 – внутренняя ядерная мембрана. К ней в строго определенных местах крепятся концы всех хромосом G); 3 – перинуклеарное пространство: находится между двумя ядерными мембранами; 4 – ядерные поры. В них встроены т. н. комплексы пор — белковые гранулярно-фибриллярные структуры.
Рисунок 5.23. – Ядерная оболочка (фрагмент ядра) Электронная микрофотография Х 91 000
кариоплазма;
цитоплазма;
внешняя ядерная мембрана;
внутренняя ядерная мембрана;
ядерная пора.
ТЕМА: «Репродукция клеток. Старение и смерть клеток»
Дайте определение клеточному циклу.
Клеточный (или жизненный) цикл клетки – время существования клетки от деления до следующего деления или от деления до смерти (cyclus cellularis).
2. Каковы особенности клеточного цикла в различных тканях организма высших позвоночных?
Для разных типов клеток клеточный цикл различен. В организме млекопитающих и человека различают следующие типы клеток, локализующиеся в разных тканях и органах:
1) часто делящиеся клетки (малодифференцированные клетки эпителия кишечника, базальные клетки, кроветворные ткани).
В таких тканях существует часть клеток, которые постоянно делятся, заменяя отработавшие или погибающие клеточные типы (например, клетки базального слоя покровного эпителия, клетки крипт кишечника, кроветворные клетки костного мозга). Многие клетки, не размножающиеся в обычных условиях, приобретают вновь это свойство при процессах репаративной регенерации органов и тканей.
2) редко делящиеся клетки (клетки печени — гепатоциты);
3) неделящиеся клетки (нервные клетки центральной нервной системы, меланоциты и др.). Эти популяции клеток полностью потеряли свойство делиться. Это большей частью специализированные, дифференцированные клетки.
Поэтому и жизненный цикл у этих клеточных типов различен.
Рисунок 6. 1. Клеточный цикл (схема). Объяснение в тексте.