53. Роль ядерных структур в жизнедеятельности клетки.

В ядерном аппарате эукариотической клетки выделяют следующие части: поверхностный аппарат ядра, ядерный матрикс, кариоплазму, хроматин и ядрышко.

Функции поверхностного аппарата:

1.ядерная оболочка отграничевает ядерное пространство от цитоплазмы, что позволяет разграничить во времени и пространстве этапы транскрипции и трансляции биосинтеза белка. В результате стал возможен процессинг- этап преобразования первичного транскрипта, приводящий к образованию зрелой РНК.

2.ядерная оболочка защищает ДНК от механических воздействий цитоскелета цитоплазмы

3.через поровый комплекс осуществляется двусторонний транспорт.

Функции ядерного матрикса: обеспечивает структурную организацию всех компонентов ядра и участвует в регуляции процессов репликации, транскрипции, созревании продуктов транскрипции, выведении их в цитоплазму.

Функции ядрышка: представляет собой структуру в которой происходит образование рибосомальных единиц.

Функция кариоплазмы: создание специфического для ядерных структур микроокружении, обеспечивая возможность их нормального функционирования.

Ядро осуществляет две группы общих функций: одна из них — хранение генетической информации, другая — ее реализация, обеспечение синтеза белка.

В первую группу входят процессы, обусловливающие поддержание наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК. Эти процессы связаны с наличием так называемых репарационных ферментов, ликвидирующих спонтанные повреждения молекулы ДНК, что сохраняет строение молекул ДНК практически неизменным в ряду поколений клеток или организмов. Далее в ядре происходят воспроизведение, или редупликация, и разъединение молекул ДНК, что дает возможность двум клеткам получить совершенно одинаковые и в качественном и количественном смысле объемы генетической информации. В ядре эукариот происходят процессы изменения и рекомбинации генетического материала, что наблюдается во время мейоза (кроссинговер). Наконец, ядра непосредственно участвуют в процессах распределения молекул ДНК при делении клеток.

Другой группой клеточных процессов, обеспечивающихся активностью ядра, является создание собственного аппарата белкового синтеза. Это не только синтез (транскрипция) на молекулах ДНК разных информационных РНК, но также транскрипция всех видов трансферных РНК и рибосомных РНК. В ядрах эукариотических клеток происходит «созревание» (процессинг, сплайсинг) первичных транскриптов.

В ядре эукариот образуются также субъединицы рибосом путем комплексирования синтезированных в ядрышке рибосомных РНК с рибосомными белками, которые синтезируются в цитоплазме и переносятся в ядро.

Таким образом, ядро представляет собой не только вместилище генетического материала, но и структуру, где этот материал воспроизводится и функционирует. Поэтому выпадение или нарушение любой из перечисленных выше функций гибельно для клетки в целом.

54. Поверхностный аппарат ядра. Поровые комплексы. Взаимосвязь ядра и цитоплазмы.

Поверхностный аппарат: ядерная оболочка с поровым комплексом и ламина.

Ядерная оболочкаобразована наружной и внутренней ядерными мембранами, между которыми перинуклеарное пространство. Наружная переходит во внутреннюю в области ядерных пор. Наружная мембрана переходит в мембраны ЭПР, а перинуклеарное пространство таким образом оказывается связанным с полостью каналов и цистерн ЭПР.

Поровый комплекспредставляет собой 2 кольца из 8 белковых глобул, расположенных по краю порового отверстия- в области слияния наружной и внутренней мембран. В центре поры может быть видна центральная гранула. Поровый комплекс представляет собой надмолекулярную структуру. Они обладают собственными рецепторами, аппаратом, регулирующим направление, способ и интенсивность транспорта через пору.

Ламина - плотная пластинка, примыкающая к внутренней мембране ядерной оболочки. Представляет собой густую сеть белковых фибрилл. Ламина способствует поддержанию формы ядра, выполняет функцию упорядочения расположения интерфазных хромосом, связана с цитоскелетом и играет важную роль в поддержании порового комплекса.