Форма ядра клітки варіює в залежності від типу клітки. Є овальні, кулясті і неправильної форми - подковообразние або многолопастние ядро клітки (у лейкоцитів), четковидние ядра клітки (у деяких інфузорій), розгалужені ядра клітки (в залізистих клітках комах) і інш. Величина ядра клітки різна, але звичайно пов'язана з об'ємом цитоплазми. Порушення цього співвідношення в процесі зростання клітки приводить до клітинного ділення. Кількість ядер клітки також неоднаково - більшість кліток має одне ядро, хоч зустрічаються двуядерние і многоядерние клітки (наприклад, деякі клітки печінки і кісткового мозку). Положення ядра в клітці є характерним для кліток кожного типу. У зародкових клітках ядро звичайно знаходиться в центрі клітки, але може зміщатися по мірі розвитку клітки і утворення в цитоплазме спеціалізованих дільниць або відкладення в ній резервних речовин.

У ядрі клітки розрізнюють основні структури: 1) ядерну оболонку (ядерну мембрану), через часи якої здійснюється обмін між ядром клітки і цитоплазмой [є дані, вказуючі на те, що ядерна мембрана (що складається з двох шарів) без перерви переходить в мембрани ендоплазматической мережі і комплексу Гольджі]; 2) ядерний сік, або кариоплазму,- полужидкую, що слабо забарвлюється плазматическую масу, що заповнює всі ядра клітки і вмісну в собі інші компоненти ядра; 3) хромосоми які в неделящемся ядрі видно тільки за допомогою спеціальних методів мікроскопії (на забарвленому зрізі неделящейся клітки хромосоми звичайно мають вигляд неправильної мережі з темних тяжей і зерняток, в сукупності званих хроматином); 4) одне або трохи сферичних телець - ядришек, що є спеціалізованою частиною ядра клітки і пов'язаних з синтезом рибонуклеиновой кислоти і білків.

Ядро клітки володіє складною хімічною організацією, в якій найважливішу роль грають нуклеопротеиди - продукт з'єднання нуклеїнових кислот з білками. У житті клітки є два основних періоди: интерфазний, або метаболічний, і митотический, або період ділення. Обидва періоди характеризуються головним чином змінами в будові ядра клітки. У интерфазе ядро клітки знаходиться в стані, що покоїться і бере участь в синтезі білків, регуляції формообразования, процесах секреції і інших життєвих відправленнях клітки. У період ділення в ядрі клітки відбуваються зміни, що приводять до перерозподілу хромосом і утворення дочірніх ядер клітки; спадкова інформація передається, таким чином, через ядерні структури новому поколінню кліток.

Ядра клітки розмножуються тільки діленням, при цьому в більшості випадків діляться і самі клітки. Звичайно розрізнюють: пряме ділення ядра клітки шляхом перешнуровки - амитоз і самий поширений спосіб ділення ядер клітки- типове непряме ділення, або митоз.

Дію іонізуючої радіації і деяких інших чинників здібно змінювати укладену в ядрі клітки генетичну інформацію, приводячи до різних змін ядерного апарату, що іноді може приводити до загибелі самих кліток або служити причиною спадкових аномалій у потомства (див. Спадковість), Тому вивчення структури і функцій ядра клітки, особливо зв'язків між хромосомними співвідношеннями і успадкуванням ознак, якими займається цитогенетика, має істотне практичне значення для медицини.

Ядро клітки - найважливіша складова частина всіх рослинних і тваринних кліток. Клітка, позбавлена ядра або з пошкодженим ядром, не здатна нормально виконувати свої функції. Ядро клітки, точніше, організована в його хромосомах (див.) дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК),- носій спадкової інформації, що визначає всі особливості клітки, тканин і цілого організму, його онтогенезу і властиві організму норми реагування на впливи середи. Укладена в ядрі спадкова інформація закодована в становлячих хромосоми молекулах ДНК послідовністю чотирьох азотистих основ: аденина, тимина, гуанина і цитозина. Ця послідовність є матрицею, що визначає структуру білків, що синтезуються в клітці.

Навіть самі незначні порушення структури ядра клітки ведуть до безповоротних змін властивостей клітки або до її загибелі. Небезпека іонізуючих випромінювань і багатьох хімічних речовин для спадковості і для нормального розвитку плоду має в своїй основі пошкодження ядер в статевих клітках дорослого організму або в соматичних клітках ембріона, що розвивається. У основі перетворення нормальної клітки в злоякісну також лежать певні порушення структури ядра клітки.

Розміри і форма ядра клітки і співвідношення його об'єму і об'єму всієї клітки характерні для різних тканин. Однією з головних ознак, що відрізняють елементи білої і червоної крові, є форма і розмір їх ядер. Ядра лейкоцитів можуть бути неправильною форми: изогнуто-колбасовидной, лапчастої або четковидной; в останньому випадку кожна дільниця ядра сполучена з сусіднім тонкою перемичкою. У зрілих чоловічих статевих клітках (сперматозоидах) ядро клітки становить переважну частину всього об'єму клітки.

Зрілі еритроцити (див.) людини і ссавців не мають ядра, оскільки вони втрачають його в процесі дифференцировки. Вони мають обмежений термін життя і не здатні розмножуватися. У клітках бактерій і синьо-зелених водоростей відсутнє різко окреслене ядро. Однак в них містяться всі характерні для ядра клітки хімічні речовини, що розподіляються при діленні по дочірніх клітках з такою ж правильністю, як і в клітках вищих багатоклітинних організмів. У вірусів і фагов ядро представлене єдиною молекулою ДНК.

При розгляді клітки, що покоїться (неделящейся) в світловому мікроскопі ядро клітки може мати вигляд бесструктурного пухирця з одним або декількома ядришками. Ядро клітки добре фарбується спеціальними ядерними фарбами (гематоксилин, метиленовий синій, сафранин і інш.), які звичайно використовують в лабораторній практиці. За допомогою фазового-констрастного пристрою ядро клітки можна дослідити і прижиттєвий. У останні роки для вивчення процесів, що протікають в ядрі клітки, широко використовують микрокинематографию, мічені атоми С14 і Н3 (ауторадиография) і микроспектрофотометрию. Останній метод особливо успішно застосовують для вивчення кількісних змін ДНК в ядрі в процесі життєвого циклу клітки. Електронний мікроскоп дозволяє виявити деталі тонкої структури ядра клітки, що покоїться, що невиявляються в оптичному мікроскопі (мал. 1).

Рис. 1. Сучасна схема будови клітки, заснована на спостереженнях в електронному мікроскопі: 1 - цитоплазма; 2 - апарат Гольджі; 3 - центросоми; 4 - ендоплазматический ретикулум; 5 - митохондрії; 6 - оболонка клітки; 7 - оболонка ядра; 8 - ядришко; 9 - ядро.

При діленні кліток - кариокинезе або митозе (див.) - ядро клітки зазнає ряду складних перетворень (мал. 2), під час яких стають виразно видимими його хромосоми. Перед діленням клітки кожна хромосома ядра синтезує з речовин, присутніх в ядерному соку, собі подібну, після чого материнська і дочірня хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітки, що ділиться. У результаті кожна дочірня клітка отримує такий же хромосомний набір, який був у материнської клітки, а разом з ним і укладену в йому спадкову інформацію. Митоз забезпечує ідеально правильне розділення всіх хромосом ядра на дві рівнозначні частини.

Митоз і мейоз (див.) є найважливішими механізмами, що забезпечують закономірності явищ спадковості. У деяких найпростіших організмів, а також в патологічних випадках в клітках ссавців і людини ядра клітки діляться шляхом простої перетяжки, або амитоза. У останні роки показано, що і при амитозе відбуваються процеси, що забезпечують розділення ядра клітки на дві рівнозначні частини.

Набір хромосом в ядрі клітки особня називають кариотипом. Кариотип у всіх клітках даного особня, як правило, однаковий. Багато які природжені аномалії і потворність (синдроми Дауна, Клайнфелтера, Тернера-Шерешевского і інш.) зумовлені різними порушеннями кариотипа, виниклими або на ранніх стадіях ембриогенеза, або при дозріванні статевої клітки, з якої виник аномальний особень. Аномалії розвитку, пов'язані з видимими порушеннями хромосомних структур ядра клітки, називають хромосомними хворобами (див. Спадкові хвороби). Різні пошкодження хромосом можуть бути викликані дією фізичних або хімічних мутагенов (мал. 3). У цей час методи, що дозволяють швидко і точно встановлювати кариотип людини, використовують для ранньої діагностики хромосомних хвороб і для уточнення етіології деяких захворювань.

Важливий органоид ядра клітки - ядришко - є продуктом життєдіяльності хромосом. Воно продуцирует рибонуклеиновую кислоту (РНК), що є обов'язковою проміжною ланкою в синтезі білка, що виробляється кожною кліткою.

Ядро клітки відділене від навколишньою цитоплазми оболонкою, товщина якої 60-70 Å.

Через часи в оболонці речовини, що синтезуються в ядрі, поступають в цитоплазму. Простір між оболонкою ядра і всіма його органоидами заповнений кариоплазмой, що складається з основних і кислих білків, ферментів, нуклеотидов, неорганічних солей і інших низкомолекулярних з'єднань, необхідних для синтезу дочірніх хромосом при діленні ядра клітки.

Повідомлення

на тему:

«Ядро клітки».

Підготувала

ученица 9-би клас

Глушко Ганна