Список препаратов по теме

Функции ядра в соматичес- ких клетках

а) Ядро - важнейшая органелла клетки, содержащая наследственный материал - ДНК.

б) Поэтому в соматических клетках оно выполняет 2 ключевые функции:

сохраняет наследственный материал для передачи дочерним клеткам (образующимся при делении исходной);

обеспечивает использование информации ДНК в самой клетке - в том объёме, в каком это необходимо данной клетке при данных условиях.

Информация, записанная в ДНК

Конкретно, ДНК каждой клетки содержит следующую информацию:

о первичной структуре (последовательности аминокислот) всех белков всех клеток организма (исключение - некоторые белки митохондрий, кодируемые митохондриальной ДНК),

о первичной структуре (последовательности нуклеотидов) примерно 60 видов транспортных РНК и 5 видов рибосомных РНК,

а также, видимо, о программе использования данной информации в разных клетках в разные моменты онтогенеза.

Последова- тельность передачи информации

а) Передача информации о структуре белка включает 3 этапа.-

Транскрипция. – В ядре на участке ДНК как на матрице образуется матричная РНК (мРНК); точнее, её предшественник (пре-мРНК).

Созревание мРНК (процессинг) и перемещение её в цитоплазму.

Трансляция. - В цитоплазме на рибосомах происходит синтез полипептидной цепи в соответствии с последовательностью нуклеотидных триплетов (кодонов) в мРНК.

б) Т.к. среди белков около 50 % являются ферментами, то их образование приводит, в конечном счёте, к синтезу и всех прочих (небелковых) компонентов клетки и межклеточного вещества.

Процессы, происходя- щие в ядре

а) Итак, вторая ключевая функция ядра (использование информации ДНК для обеспечения клеточной жизнедеятельности) реализуется за счёт того, что в нём проходят

транскрипция определённых участков ДНК (синтез пре-мРНК), созревание мРНК, синтез и созревание тРНК и рРНК.

б) Кроме того, в ядре

формируются субъединицы рибосом (из рРНК и поступающих из цитоплазмы рибосомальных белков).

в) Наконец, перед делением клетки (кроме второго деления мейоза) в ядре происходит

репликация (удвоение) ДНК,

причём в дочерних молекулах ДНК

одна из цепей является старой, а вторая - новой (синтезированной на первой по принципу комплементарности).

Функции ядра в половых клетках

В половых клетках (сперматозоидах и яйцеклетках) функция ядер несколько иная. Это

подготовка наследственного материала для объединения с аналогичным материалом половой клетки противоположного пола.

1. а) Обнаружить ДНК в клеточных ядрах можно с помощью метода Фёльгена (п. 1.1.4). –

б) При этой окраске

ДНК окрашивается в вишнёвый цвет,а прочие вещества и структуры - в зелёный.

2. а) На снимке мы видим, что, действительно, в ядрах (1) клеток содержится ДНК.

б) Исключения составляют ядрышки (2): в них содержание ДНК низкое, отчего они, как и цитоплазма (3), имеют на препарате зелёный цвет.

1. Препарат - дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) в ядре клетки. Окраска по методу Фёльгена.

Полный размер

На основании биохимических исследований и расчётов установлены следующие характеристики ядерной ДНК. -

а) В ядре любой соматической клетки содержится 46 молекул ДНК разной длины - по одной молекуле в каждой из 46 хромосом..

б) Средняя длина одной молекулы - 4 см (120.000.000 нуклеотидных пар); всех вместе (в 1 ядре) - около 2 м.

в) Общая масса всей этой ДНК (в 1 ядре) - 5,7 пг (5,7x10^-12 г), во всех клетках организма человека - около 200 г.

Мечение уридином

а) Чтобы выявить транскрипционную активность клеточных ядер, животным in vivo вводят в кровь раствор радиоактивного уридина.

б) Данное соединение в клетках превращается в Н³–УТФ (уридинтрифосфат) - один из четырёх нуклеотидов, используемых при синтезе РНК.

в) Поэтому вскоре после введения метки она оказывается в составе новосинтезированных цепей РНК.

Замечание. - При образовании ДНК вместо уридилового нуклеотида используется тимидиловый; так что Н³–УТФ включается только в РНК.

Последу- ющие процедуры

а) Через определённое время животных забивают и готовят срезы изучаемых тканей.

б) Срезы покрывают фотоэмульсией. -    В местах нахождения радиоактивного соединения происходит разложение фотоэмульсии и образуются гранулы серебра (2).   Т.е. последние являются маркёрами радиоактивной метки.

в) Затем срез (после промывки и закрепления) красят как обычный гистологический препарат.

1. а) На представленном снимке мы видим, что меченое вещество сосредоточено, главным образом, в ядрах (1) клеток.

б) Это и отражает тот факт, что

в ядрах происходит синтез всех видов РНК - мРНК, тРНК и рРНК.

2. Наличие метки в других частях препарата объясняется, например, тем, что

какая-то часть меченого вещества (Н³–уридина) не успела включиться в состав РНК,

а какая-то часть новообразованной РНК, наоборот, уже успела выйти из ядра в цитоплазму.

2. Препарат - включение Н³–уридина в РНК. Окраска гематоксилин-эозином.

Полный размер

1. а) А здесь - обычный препарат печени. б) В печёночных клетках хорошо выявляются  округлые ядра (1). б) Последние окрашиваются гематоксилином в фиолетовый цвет.

2. а) В свою очередь, в ядрах можно видеть 3 основных элемента:

ядерную оболочку (2), глыбки хроматина (3), округлые ядрышки (4).

б)  Другие  компоненты   ядра -

ядерный матрикс и ядерный   сок -

формируют ту среду, в которой находятся хроматин и ядрышко.

3. Препарат - структура клеточного ядра. Клетки печени. Окраскагематоксилин-эозином.

Полный размер

3. Кроме ядер, обратим внимание на оксифильную, слегка зернистую, цитоплазму (5) и не очень заметные границы (6) клеток.