6. Ядерце

В кожному ядрі може бути від одного до декількох тілець округлої форми, які сильно переломлюють світло. Це ядерця. Його не можна вважати самостійною структурою або органоїдом, тому, що ядерце є похідним ХР, однієї з її ділянок, що активно функціонує в інтерфазі. Така ділянка, як вказувалося раніше, має назву організатора ядерця. Під його контролем синтезується нуклеїновокислотна частина матеріалу ядерця і відбувається організація цього матеріалу в щільне тільце. Тип ядерця залежить від типу клітини і від її метаболічного стану; більші і щільніші ядерця характерні для клітин, що відрізняються високою активністю, а саме для ембріональних клітин і для клітин, що здійснюють синтез білка. Загальна кількість ядерець на ядро визначається кількістю ядерцевих організаторів і збільшується із збільшенням плоїдності ядра. Показано, що в деяких ядрах ядерець буває менше ніж число ядерцевих організаторів. Причиною цього може бути те, що ядерця можуть зливатися або ж в утворенні одного ядерця можуть брати участь декілька організаторів ядерець.

Згідно із сучасною термінологією в складі ядерця виділяють такі основні компоненти: фібрилярні центри, щільний фібрилярний компонент, гранулярний компонент, ядерцеві вакуолі, а також асоційований із ядерцем хроматин. Фібрилярні центри – це структури, утворені рихло вкладеними фібрилами товщиною 7-10 нм. Щільний фібрилярний компонент утворює шар щільно укладених фібрил на поверхні фібрилярних центрів. Гранулярний компонент ядерця утворений гранулами діаметром близько 20 нм (Цитологія, т.35,№5, 1993)

Вивчення хімії ядерця показало, що воно на 60-90% складається з білка. В основному це кислі фосфопротеїди і основні білки негістонової природи. Кількість РНК в ядерці коливається від 4 до 20%. Вивчення цієї РНК показало на подібність її з цитоплазматичною РНК. Так як основну масу цитоплазматичної РНК складає рибосомна РНК, то можна сказати, що ядерцева РНК належить до цього класу.

Багаточисленними дослідами показано, що ядерце є місцем синтезу рРНК і утворення рибосом.

7. Значення ядра в життєдіяльності клітини і передачі спадкової інформації

Значення ядра в життєдіяльності клітини і в передачі спадкової інформації від материнської клітини до дочірньої дуже велике.

Уявлення про важливе значення ядер для життєдіяльності клітин одержало експериментальне обгрунтування ще в 70-80-их роках минулого століття на основі спостережень над деякими простішими. Було встановлено, що якщо розрізати війчасту інфузорію на дві половинки так, щоб непошкоджене ядро залишилося в одній із них, то послідуюча поведінка обох половинок буде неоднаковою; та частина, що містить ядро регенерує і повністю відновлює початкову форму інфузорії, без’ядерна ж гине. Цікаво те, що фрагмент, який містить ядро, має здатність до регенерації навіть в тому випадку, якщо його об’єм не перевищує 1/64 нормального розміру тварини. Досить істотними є спостереження, які показали, що фрагменти деяких простіших, що не мали ядер, довгий час залишалися життєздатними, причому вони можуть захоплювати їжу, здійснювати нормальні характерні рухи, реагувати на подразнення. Але в них не відбувається перетравлювання їжі, вони не здатні до секреції речовин, необхідних для побудови нової раковини чи слизу, з допомогою якого вони прикріплюються до субстрату.

Про значення ядер в життєдіяльності клітин свідчать і такі спостереження: опромінення амеб, що містять ядро з допомогою пучка ультрафіолетових променів, викликає тяжкі порушення життєдіяльності таких організмів. Якщо ж після опромінення амебу енукліювати і замість видаленого пересадити в неї неопромінене ядро, то ознаки враження цитоплазми зникнуть.

Привертає увагу той факт, що без’ядерна клітина або без’ядерний фрагмент гинуть не відразу, а лише через певний час. Для пояснення цього явища була висунута теорія заміщення (Мезія, 1952) згідно якої ядро знаходиться в стані безперервної активності, весь час продукуючи в цитоплазму ряд речовин. Після енуклеації ці ядерні продукти втрачаються не відразу, а поступово, використовуючись в процесі синтезу і формоутворення. Цитоплазма існує доти, доки витратяться ядерні продукти, а потім гине. Таким чином, для нормального синтезу в цитоплазмі необхідне нормально функціонуюче ядро. Тому ядро можна з повним правом розглядати в якості центрального «пульту управління» і координації всієї сукупності синтезів, що відбуваються в цитоплазмі. Ця функція ядра забезпечується перш за все ДНК, що в ньому міститься, в якій закодована послідовність амінокислот, характерна для білків відповідних клітин. Різні види організмів, а також клітини різних тканин певного організму значно відрізняються обміном речовин, тобто метаболізмом, якісним і кількісним складом речовин, що синтезуються - білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот тощо. Метаболізм є основою життя, бо з припиненням метаболізму клітина гине, гине організм. Всі реакції метаболізму відбуваються за допомогою білків, тобто ферментів. Такі важливі функціональні системи клітини, як скорочувально-руховий апарат, побудовані з білків. Ліпіди, нуклеїнові кислоти функціонують у взаємодії або в сполуках з білками. Білки виконують захисну і гормональну функції. Синтез у тваринних організмів запасного вуглеводу глікогену, а у рослинних - крохмалю також залежить від якісного складу білків-ферментів, що регулюють якість і швидкість біохімічних реакцій.

Отже, спадкова інформація - це інформація про склад і будову всіх білків, що синтезуються у процесі життя клітини. Зберігачем спадкової інформації є ДНК. Склад і будова ДНК визначає склад і будову всіх білків. У цьому полягає провідна роль ядра, бо ДНК зосереджена в основному в ядрі.

Передача спадкової інформації від материнської клітини до дочірньої відбувається під час поділу ядра з яким ми познайомимося в наступній лекції.