Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Будова та функції ядра

Ядро — головна двомембранна органела еукаріотичних клітин, що містить спадкову інформацію і контролює роботу всієї клітини. Ядро займає близько третини клітини.

Кількість, форма і розміри ядра залежать від типу та функціонального стану клітини. Більшість еукаріотичних клітин одноядерні, але є клітини, які мають кілька або багато ядер, а також без’ядерні. Без’ядерні клітини — зрілі еритроцити крові ссавців, клітини ситоподібних трубок рослин. Деякі клітини мають два ядра (окремі найпростіші, пилкові зерна покритонасінних рослин, клітини печінки) або кілька (гриби, сифонові водорості, поперечносмугасті м’язи, клітини кісткового мозку). В одноклітинних (інфузорія) одне з ядер (мале, генеративне) є джерелом генетичної інформації, а друге (велике, вегетативне) керує процесами обміну речовин. Вегетативне ядро пилку покритонасінних формує пилкову трубку, а генеративне — два спермії, що забезпечують подвійне запліднення.

Ядра бувають різні за розмірами та формою. Розміри ядра залежать від розмірів і плоїдності клітини. Діаметр ядра в деяких найпростіших становить близько 1 мкм, у більшості вищих рослин — 10-30 мкм, у яйцеклітині деяких риб і земноводних — до 1 мм.

Найчастіше ядро має кулясту або еліпсоподібну форму, рідше — неправильну (у деяких лейкоцитів).

Структура ядра змінюється залежно від фази поділу: інтерфазне ядро (у період між двома поділами клітини) перебуває в максимально деспіралізованому фізіологічно активному стані, мітотичне (під час поділу) — відрізняється структурами, характерними для різних фаз мітозу.

Складається ядро з поверхневого апарату (ядерної оболонки) та внутрішнього середовища (ядерного матриксу).

Будова ядра еукаріотної клітини

Поверхневий апарат ядра просторово і функціонально поєднаний з мембранами ендоплазматичної сітки. До його складу входять зовнішня та внутрішня мембрани з міжмембранною щілиною, заповненою напіврідкою речовиною. Мембрани з’єднуються між собою ядерними порами, прикритими особливими тільцями. Через ядерні пори відбувається обмін речовин. У більшості клітин під час поділу (крім найпростіших, водоростей і грибів) ядерна оболонка зникає, а в період між поділами утворюється знову. Функції поверхневого апарату: обмеження ядра і зв’язок із цитоплазмою.

Внутрішнє середовище ядра складається з ядерного соку (каріоплазми), ядерець, ниток хроматину і рибонуклеопротеїдних комплексів.

Каріоплазма — місцезнаходження ядерних елементів. Це напіврідка речовина, основний вміст клітинного ядра, у який занурені ядерця, хроматин і різноманітні гранули. За будовою і властивостями схожа на цитоплазму.

Ядерця — округлі, сильно ущільнені структури всередині ядра, у яких відбувається синтез рРНК, тРНК, рибосом, ядерних білків. Форма, розміри і кількість ядерець залежать від функціонального стану ядра. Розміри ядерця становлять 1-2 мкм, кількість — від 1 до 10. Ядерця складаються з комплексів РНК з білками, внутрішньоядерцевого хроматину та гранул (попередників субодиниць хромосом). Утворюються ядерця на певних ділянках хромосом (вторинні перетяжки). Під час поділу клітини ядерця зникають, а в інтерфазі формуються й видимі у світловий мікроскоп.

Хроматин — це деспіралізовані (розгорнута спіраль) хромосоми. Під час забарвлювання в ядрі з’являються волоконця — хроматинова сітка, або хроматин. Основу хроматину становлять ДНК і особливі білки (гістони), у незначній кількості — РНК. Під час поділу ядра хроматин скручується більш компактно, утворюючи хромосоми.

Рибонуклеопротеїдні комплекси є структурними утвореннями ядра клітини. Найбільше їх міститься в рибосомах, які здійснюють синтез білка.

Загальні функції ядра:

• збереження генетичної інформації;
• передача генетичної інформації в цитоплазму за допомогою транскрипції, тобто синтез іРНК, яка переносить інформацію;
• передача інформації дочірнім клітинам під час реплікації.