Строение ядра клетки и функции его основных компонентов

Ядро клетки - главный центр с генетической информацией, так как в нем находятся хромосомы, содержащие наследственные признаки, закодированные в форме ДНК.

Ядро состоит из:

нуклеоплазмы;

хромосом (хроматина);

ядрышек;

ядерной оболочки

Клеточные ядра образуются только из ядер. Репликация ДНК, т. е. удвоение генетической информации, гарантирует идентичность ядер, несмотря на всю сложность их деления.

Главные функции клеточного ядра следующие:

хранение информации;

передача информации в цитоплазму с помощью транскрипции, т. е. синтеза переносящей информацию и-РНК;

передача информации дочерним клеткам при репликации - делении клеток и ядер.

Нуклеоплазма - вещество, образующее клеточное ядро коллоидный раствор белков, окружающих хроматин и ядрышко

Хроматин

Хроматином называют молекулы хромосомной ДНК в комплексе со специфическими белками, необходимыми для осуществления этих процессов. Основную массу составляют гистоны. Из этих белков построены нуклеосомы, структуры на которые намотаны нити молекул ДНК. Нуклеосомы располагаются довольно регулярно, так что образующаяся структура напоминает бусы. Нуклеосома состоит из белков четырех типов: H2A, H2B, H3 и H4. Гистон H1, более крупный чем другие гистоны, связывается с ДНК в месте ее входа на нуклеосому. Нуклеосома вместе с H1 называется хроматосомой. Нить ДНК с нуклеосомами образует нерегулярную соленоид.

Ядерная оболочка, ядерная ламина и ядерные поры (кариолемма)

От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой. Полость ядерной оболочки называется люменом. Внутренняя поверхность ядерной оболочки подстилается ядерной ламиной. Ламины прикрепляются к внутренней мембране ядерной оболочки при помощи заякоренных в ней трансмембранных белков — рецепторов ламинов. В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют так называемые ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой.

Ядрышко

Ядрышко находится внутри ядра, и не имеет собственной мембранной оболочки, однако хорошо различимо под световым и электронным микроскопом. Основной функцией ядрышка является синтез рибосом. В геноме клетки имеются специальные участки, так называемые ядрышковые организаторы, содержащие гены рибосомной РНК, вокруг которых и формируются ядрышки. В ядрышке происходит синтез рРНК и РНК полимеразой I, ее созревание, сборка рибосомных субчастиц. В ядрышке локализуются белки, принимающие участие в этих процессах. Некоторые из этих белков имеют специальную последовательность.

Под электронным микроскопом в ядрышке выделяют несколько субкомпартментов. Так называемые Фибриллярные центры окружены участками плотного фибриллярного компонента, где и происходит синтез рРНК. Снаружи от плотного фибриллярного компонента расположен гранулярный компонент, представляющий собой скопление созревающих рибосомных субчастиц.

Цитоплазма строение и функции органелл

Цитоплазма — обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром; подразделяется на гиалоплазму, органоиды и включения. Характерная особенность цитоплазмы эукариотической клетки — постоянное движение. Если движение цитоплазмы прекращается, клетка погибает, так как, только находясь в постоянном движении, она может выполнять свои функции.

Гиалоплазма представляет собой бесцветный, слизистый, густой и прозрачный коллоидный раствор. Именно в ней протекают все процессы обмена веществ, она обеспечивает взаимосвязь ядра и всех органоидов

Функции цитоплазмы:

объединение всех компонентов клетки в единую систему,

среда для прохождения многих биохимических и физиологических процессов,

среда для существования и функционирования органоидов.

Мембранные органеллы: Эндоплазматическая сеть, Аппарат Гольджи, Лизосомы, Пероксисомы, Митохондрии

Немембранные органеллы: Рибосомы, Центриоли клеточного центра, Элементы цитоскелета.

1. Эндоплазма- тическая сеть- Это совокупность плоских мембранных мешков (цистерн), вакуолей и трубочек.

2. Комплекс (аппарат) Гольджи- Скопление 5-10 лежащих друг на друге плоских мембранных цистерн, от которых отшнуровываются мелкие пузырьки.

3. Лизосомы-Мембранные пузырьки, содержащие ферменты гидролиза биополимеров (протеазы, нуклеазы, гликозидазы, липазы и т.д.)

4. Перокси-сомы-Мембранные пузырьки, содержащие оксидазы - ферменты окисления субстратов непосредственно кислородом.

5. Митохондрии-Органеллы, отграниченные (как и ядро) двумя мембранами, из которых внутренняя образует многочисленные впячивания (кристы) внутрь митохондрии.

6. Рибосомы-Небольшие частицы из двух субъединиц рибонуклеопротеидной природы.

7. Микро-филаменты-Нити из белка актина, пронизывающие гиалоплазму в тангенциальном направлении (вдоль длинной оси клетки или её отростка).

8. Микро-ворсинки -Выпячивания цитоплазмы, каркас которых составляют параллельные пучки микрофиламентов.

9. Проме-жуточные филаменты-Нити, чей белковый состав различен в клетках разных тканей.

10. Микро-трубочки-Полые трубки из белка тубулина, имеющие, в основном, радиальную ориентацию в клетке.

11. Центриоли-Пара полых цилиндров, образованных микротрубочками и лежащих возле ядра.

12. Реснички и жгутики-Выпячивания цитоплазмы, каркас которых составляет аксонема - полый цилиндр из микротрубочек.