§ 7. Ядро

Ядро является самым крупным клеточным органоидом ( рис.11). Размеры ядра очень изменчивы и зависят от вида растения, типа, возраста и состояния клетки. Так, у грибов ядра обычно мелкие, диаметром порядка 0,5—1,0 мк. У вегетативных клеток высших растений размеры ядра колеблются в среднем от 5 до 25 мк, причем у од­нодольных ядра обычно крупнее, чем у двудольных, и у голосе­менных— крупнее, чем у покрытосеменных

Форма ядра чаще всего шаровидная, например у эмбриональных клеток, но может меняться в широких пределах в зависимости от формы клетки и состояния цитоплазмы. У длинных узких клеток ядра обычно сплюснутые, чечевицеобразные или вытянутые, верете­нообразные. Форма ядра может изменяться под влиянием дви­жения цитоплазмы (деформация). В отличие от других органоидов, число которых в клетке обыч­но довольно велико, живая клетка, как правило, имеет только одно ядро. Однако клетки грибницы многих высших грибов двуядерны, многоядерны клетки некоторых водорослей и низших грибов. У высших растений сильно вытянутые клетки, образую­щие лубяные волокна, также содержат по нескольку ядер но живут эти клетки очень недолго, обычно один вегетаци­онный период.

В молодых клетках ядро обычно занимает центральное положе­ние. Когда клетка дифференцируется и в ней образуются боль­шие вакуоли, ядро вместе с цитоплазмой отодвигается к перифе­рии клетки, к клеточной оболочке, не соприкасаясь непосредст­венно с вакуолью. Ядро в некоторых клетках мо­жет находиться в состоянии беспрерывного маятникообразного или вращательного движения, возникающего, возможно, вслед­ствие периодического выталкивания синтезируемых веществ из ядра в цитоплазму. Ядро окружено оболочкой, которая со­стоит из двух мембран, имеющих типичное строение (см. рис. 14). Наружная ядерная мембрана с поверхности, обра­щенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, внутренняя мембрана гладкая.

Ядерная оболочка — часть мембранной системы клетки. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с кана­лами эндоплазматической сети, образуя единую систему со­общающихся каналов. Обмен веществ между ядром и цито­плазмой осуществляется двумя основными путями. Во-пер­вых, ядерная оболочка пронизана многочисленными пора­ми, через которые происходит обмен молекулами между ядром и цитоплазмой. Во-вторых, вещества из ядра в цито­плазму и обратно могут попадать вследствие отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки (см. рис14). Несмотря на активный обмен веществами между ядром и цитоплазмой, ядерная оболочка отграничивает ядерное содержимое от цитоплазмы, что обеспечивает нормальную работу ядерных структур.

Содержимое ядра подразделяют на ядерный сок, хроматин и ядрышко. Ядро отделено от окружающей его цитоплазмы чрезвычайно тонкой и едва различимой ядерной оболочкой. Внутри ядра можно обна­ружить 1—3 мелких округлых телец- ядрышек. Остальная часть ядра заполнена прозрачной однородной массой консистенции золя или геля, кажущейся бесструктурной. В отдельных случаях в гомогенном ядер­ном содержимом, так называемом ядерном соке (кариолимфе, или нуклеоплазме), можно заметить многочисленные едва различимые точки, придающие содержимому зернистый вид – хроматин (croma-окраска, цвет), а сама сеть — хроматиновой сети. Хроматин содержит ДНК и белки и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосом, которые в генетическом отношении не активны, а передачу генетической информации может осуществлять только раскрученные участки хромосом.

Рис. 14. Клетка из молодого листоч­ка околоцветника дрока испанского при небольшом увеличении электрон­ного микроскопа

1 — ядро, 2 — ядерная обо­лочка, 3 — поры в ядерной оболочке, 4 — ядрышко, 5 — оболочка клетки, 6 — плазмодесма, 7 — плазмалемма, 8 — пиноцитозные пузырьки, 9 — тонопласт, 10 — вакуоля, 11 — гиалоплазма, 12 — эндоплаз-матическая сеть, 13 — диктиосома, 14 — митохондрия, 15 — хлоропласт, 16 — граны хло­ропласта, 17 —липофильная глобула в хлоропласте, 18 — крахмальное зерно

. Срез прошел не в центре клетки, поэтому видна только часть цент­ральной вакуоли. Видно углубление в ядре, в которое заходит фрагмент эндоплазматической сети:

Изучение хромосом позволило установить следующие факты.

1. Во всех соматических клетках любого растительного или животного организма число хромосом одинаково.

2. Половые клетки всегда содержат вдвое меньше хромо­сом, чем соматические клетки данного вида организма.

3. У всех организмов, относящихся к одному виду, число хромосом в клетках одинаково.

Число хромосом не зависит от уровня организации и не всегда указывает на родство: одно и то же число их может быть у очень далеких друг от друга систематических групп и может сильно отличаться у близких по происхождению видов.

Третья характерная для ядра клетки структура - ядрышко. Оно представляет собой плотное округлое тельце погруженное в ядерный сок. Количество ядрышек от 1 до5-7 и зависят от ее функционального состояния клетки.

Количество ядрышек может превышать число хромосом в наборе; это происходит за счет

избирательной редупликации генов, отвечающих за синтез р-РНК ( рибосомальная

рибонуклеиновая кислота).Ядрышки есть только в неделящихся ядрах, во время митоза они исчезают вследствие спирализации хромосом и выхода всех ранее образованных рибосом в цитоплазму, а после завершения деления возникают вновь. Ядрышко не является самостоятельной структурой ядра. Оно образуется вокруг участка хромосомы, в котором закодирована структура р - РНК, и на нем происходит синтез этой кислоты.

Кроме накопления р - РНК, в ядрышке формируются единицы рибосом которые потом перемещаются в цитоплазму, где формируются целостные рибосомы, способные принимать участие в биосинтезе белка.

ОПОРНЫЕ ТОЧКИ

1. Ядро клетки – центр управления ее жизнедеятельностью

2. Наследственный материал клетки находится в хромосомах

3. Содержимое ядра подразделяют на ядерный сок, хроматин и ядрышко.

4. Хроматин содержит ДНК и белки

5 В ядрышке формируются единицы рибосом и накапливается р - РНК.