Ядерная оболочка состоит из двух липидных бислоев, сформированных из типичных фосфолипидов и нескольких белков интегринов. Пространство между двумя мембранами называется интрамембранным или перинуклеарным пространством, которое продолжается в просвет эндоплазматического ретикулума…
Ядро
Все живые организмы характеризуются высокоупорядоченной структурой и поведением. Эти процессы контролируются информацией, которая в основном сосредоточена в ядре у эукариот и в ядерной области (нуклеоиде) у прокариот.
Генетическая информация в каждой клетке закодирована в виде определенной последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК и РНК и образует ее информационную систему.
Поскольку ДНК находится в ядре эукариотической клетки, она является ее информационным центром, местом хранения и воспроизведения генетической информации, которая определяет все свойства клетки и всего организма.
Клеточное ядро также является центром управления метаболизмом в клетке, поскольку производимая в нем РНК определяет, когда и какие белки должны быть синтезированы в рибосомах в цитоплазме. Поэтому удаление ядра из клетки обычно приводит к ее быстрой гибели.
Скачайте учебную работу и получите отформатированную версию всего за 30 секунд 👍.
Ядра клеток сильно различаются по форме и размеру в зависимости от типа организма, типа ткани, функционального состояния клетки и возраста. Они могут быть сферическими (15-20 мкм в диаметре), линзовидными или веретенообразными.
Клетки спиннеретов пауков и некоторых насекомых имеют многолопастные ядра. Такая форма значительно увеличивает площадь контакта ядерной оболочки с цитоплазмой и в то же время повышает скорость биохимических реакций.
Общая структурная схема идентична во всех клетках.
Ядерная оболочка
Ядро отделено от цитоплазмы двойной мембраной или ядерной мембраной.
Наружная ядерная мембрана, которая прилегает к гиалоплазме, имеет складчатую структуру и в определенных местах соединена с каналами эндоплазматического ретикулума, где расположены рибосомы.
Внутренняя мембрана, которая находится в контакте с нуклеоплазмой, не содержит рибосом.
Пространство между мембранами ядерной оболочки называется перинуклеарной оболочкой.
Студенческие научные работы, дипломные работы и другие работы, написанные студентами.
80% студентов, обратившихся за помощью, улучшили свои оценки.
Проблемы с написанием? Мы можем помочь! Получите список рекомендаций, уточните ошибки.
Ядерную мембрану пересекают многочисленные поры диаметром 30-100 нм. В зависимости от типа клетки и физиологического состояния, на 1 мкм2 ядерной мембраны может приходиться от 10 до 30 пор. Молодые клетки всегда содержат больше пор, чем старые. Благодаря порам, обеспечивающим избирательную проницаемость, ядерная мембрана способна контролировать обмен веществами между цитоплазмой и ядром.
Новая ядерная оболочка формируется из везикул эндоплазматического ретикулума и частично из фрагментов прежней ядерной оболочки, распавшейся после деления ядра.
Внутреннее строение ядра. Хромосомы
Внутри ядро заполнено студенистым матриксом — нуклеоплазмой (ядерным соком). Он заполняет пространство между ядерными структурами. Он содержит ядро (одно или несколько), большое количество ДНК и РНК, различные белки, включая большое количество ядерных ферментов, а также аминокислоты, свободные нуклеотиды и продукты метаболизма. Связь всех ядерных структур друг с другом устанавливается нуклеоплазмой.
В окрашенных препаратах клеток в состоянии покоя хроматин представляет собой сеть тонких фибрилл и мелких гранул. В основе хроматина лежат нуклеопротеины — длинноцепочечные молекулы ДНК, связанные со специфическими белками — гистонами.
Комплекс, состоящий из молекул гистонов и петли части молекулы ДНК, называется нуклеосомой.
Часть молекулы ДНК образует 1,75 оборота вокруг ядра нуклеосомы. Нуклеосомы эллипсоидные, около 10 нм в длину и 5-6 нм в ширину.
Наличие нуклеосом является характерной особенностью эукариотического хроматина.
Благодаря нуклеосомам формируется нуклеосомная нить — спираль первого порядка. Плотная упаковка ДНК достигается за счет того, что нить нуклеосомы образует спираль более высокого порядка — трубчатую спираль, которая в свою очередь конденсируется в еще более сложную суперспираль. Это уплотняет ДНК и делает хромосомы в несколько тысяч раз меньше, чем хромосомы между фазами.
Самая длинная (первая) хромосома человека имеет длину 6,8-1,4 мкм, а каждая хроматида содержит двухцепочечную спираль ДНК длиной 7,3 см. Это означает, что длина спирали в сжатом состоянии уменьшается в 19 000 раз.
Морфология хромосом лучше всего выражена в метафазе митоза.
В цитологически благоприятных объектах под световым микроскопом можно увидеть, что хромосома состоит из двух морфологически идентичных бактериальных сегментов — хроматид — с промежутком между ними.
Каждый хроматоид является дочерней хромосомой и содержит непрерывную, сжатую молекулу ДНК.
Хромосомы содержат РНК, кислые белки, липиды и минералы (ионы кальция и магния), а также фермент ДНК-полимеразу, который необходим для репликации ДНК.
Центромера — это основной участок хромосомы, который делит хромосому на два плеча.
Центромера регулирует движение хромосом во время деления клетки: к ней прикреплены нити веретена, которые вытягивают хромосомы (или хроматиды) к полюсам.
В зависимости от положения центромеры формируются хромосомы:
- равноплечие (метацентрические);
- неравноплечие (субметацентрические);
- резконеравноплечие (акроцентрические).
Некоторые хромосомы имеют одну или несколько вторичных перестроек, не связанных с прикреплением к веретену расщепления. Эта область контролирует состав ядра (ядерный организатор).
Общие характеристики
Ядерная мембрана — одна из самых ярких особенностей эукариотических клеток. Это высокоорганизованная биологическая двойная мембрана, которая заключает в себе ядерный и генетический материал клетки — нуклеоплазму.
Внутри него находится хроматин — вещество, состоящее из ДНК, связанной с различными белками, в основном гистонами, которые позволяют ей эффективно упаковываться. Он подразделяется на эухроматин и гетерохроматин.
На электронных микрофотографиях видно, что наружная мембрана образует непрерывное целое с эндоплазматическим ретикулумом, поэтому рибосомы также прикреплены к мембране. Аналогично, перинуклеарное пространство связано с просветом эндоплазматического ретикулума.
Во внутренней мембране, прикрепленной сбоку к нуклеоплазме, находится пластинчатая структура, состоящая из белковых нитей, называемая «ядерной мембраной».
Ядерная мембрана пронизана рядом пор, которые регулируют обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Млекопитающие, например, имеют в среднем от 3000 до 4000 пор.
Очень компактные хроматиновые массы прикреплены к внутренней мембране оболочки, за исключением областей, где присутствуют поры.
Во время деления ядер необходимо сформировать новую ядерную оболочку, поскольку мембрана со временем исчезает.
Он формируется из везикулярных компонентов шероховатого эндоплазматического ретикулума. Микротрубочки и моторы цитоскелета активно участвуют в этом процессе.
Ядерная оболочка состоит из двух липидных бислоев, состоящих из типичных фосфолипидов и нескольких белков. Пространство между двумя мембранами называется эндомембранным или перинуклеарным пространством, которое расширяет просвет эндоплазматического ретикулума.
Внутренняя часть внутренней ядерной мембраны имеет характерный слой, состоящий из промежуточных волокон, называемых ядерной ламиной, которые соединены с белками внутренней мембраны гетерохроматином H. Белки внутренней мембраны соединены с белками внутренней мембраны гетерохроматином H.
Ядерная оболочка имеет многочисленные ядерные поры, в которых содержатся комплексы ядерных пор. Это цилиндрические структуры, состоящие из 30 нуклеопор (которые мы обсудим более подробно позже). С центральным диаметром около 125 нанометров.
Белки ядерной мембраны
Несмотря на непрерывность сети, и в наружной, и во внутренней мембранах присутствует группа специфических белков, которые не встречаются в эндоплазматическом ретикулуме. Наиболее известными из них являются следующие:
Эти специфические белки ядерной мембраны включают нуклеопорины (в литературе их называют нупами), которые образуют структуру, известную как комплекс ядерной поры, состоящий из ряда водных каналов, которые позволяют обмениваться белками, РНК и другими молекулами в обоих направлениях.
Другими словами: Нуклеопорины действуют как своего рода молекулярные «ворота», которые очень избирательно опосредуют прохождение различных молекул.
Гидрофобная внутренняя часть канала исключает определенные макромолекулы, в зависимости от их размера и полярности. Небольшие молекулы менее 40 кДа или гидрофобные молекулы могут пассивно диффундировать через поровый комплекс.
Напротив, молекулам более крупной полярной природы для входа в ядро необходим носитель.
