[Ред.] Ядро клітини

Основна стаття: Клітинне ядро

Будова клітинного ядра

Культура клітин HeLa, ДНК зафарбована флуоресцентною фарбою. Крайня ліва клітина перебуває у прометафазі мітозу

Ядра наявні у всіх еукаріотичних клітинах, окрім деяких спеціальних високодиференційованих типів, таких як еритроцити ссавців і ситоподібні трубки флоеми рослин. Інколи трапляються багатоядерні клітини: наприклад, у деяких найпростіших, таких як інфузорія туфелька, наявні два функціонально різні ядра — макронуклеус і мікронуклеус, також існують клітини із кількома однаковими ядрами, наприклад м'язові волокна. Проте у більшості клітин є одне ядро, воно добре помітне під світловим мікроскопом, середній діаметр ядра становить 10 мкм.

Ядро необхідне для функціонування клітини, так як саме воно містить в собі генетичну інформацію у формі ДНК. Тут відбувається не тільки збереження, а й реалізація спадкової інформації: процеси транскрипції, що є початковим етапом біосинтезу білків, які регулюють переважну більшість процесів у клітині, та реплікації, що забезпечують точне відтворення ДНК клітини для дочріних клітин. Ядро оточене двошаровою ядерною оболонкою, в якій є отвори — ядерні пори. Заповнює ядро нуклеоплазма (ядрений сік), в ній розміщується комплекс ДНК і білків — хроматин. Також у структурі ядра виділяють щільнішу структуру, не відмежовану мембранами — ядерце.

[Ред.] Ядерна оболонка та ядрені пори

Ядерна оболонка складаєься із двох мембран: зовнішня безпосередньо переходить в ендоплазматичний ретикулум і може бути всіяна рибосомами; внутрішня має спеціальні білки, до яких приєднуються філаменти ядерної пластинки (ламіни) — структури, що підтримує форму ядра. Між зовнішньою та внутрішньою мембранами занходиться перинуклеарний простір неперервний із внутрішнім простором ендоплазматичного ретикулуму^[8].

У деяких місцях зовнішня та внутрішня мембрани ядра зливаються, утворюючи отвори діаметром близько 100 нм^[2], ці отвори називаються ядерними порами. Всередині кожної пори розміщений складний апарат із молекул близько 30 різних білків нуклеопоринів — ядерний поровий комплекс, що регулює транспорт між ядром і цитоплазмою. За секунду ядерна пора може переносити більше 500 макромолекул у двох напрямках одночасно. В ядро переважно транспортуються білки — гістони, рибосомальні білки, ферменти, що беруть участь в процесах транскрипції, реплікації, репарації, регуляторні молекули а також різні метаболіти, такі як нуклеотиди. Із ядра в цитоплазму транспортуються зрілі молекули мРНК, субодиниці рибосом.

Під час клітинного поділу ядерна оболонка дезінтегрується.^[8]

[Ред.] Хроматин

Хроматин — це комплекс ДНК із гістонами та негістонними білками, утоврення хроматину є способом компактизації ДНК (довжина ДНК кожної клітини людини становить близько 1 м, тому вона повинна бути впорядкована належним чином). Слово хроматини означає «зафарбований матеріал», таку назву він отримав, за те, що дуже легко зв'язується із барвниками, особливо основними. В залежності від інтенсивності зафарбовування виділяють два типи хроматину:

• Гетерохроматин — більш щільний, має форму темних плям, розташованих поблизу ядерної оболонки. Гетерохроматин формується із компактизованої ДНК, яка не проявляє метаболічної активності (тобто на ній не відбуваються процеси транскрипції).

• Еухроматин — світілші ділянки хроматину, в якому розташована менш компактизована метаболічно активна ДНК.

Під час клітинного поділу хроматин клітини найбільш щільно упакований у формі окремих хромосом.^[1]