Клетка ядросу - анын эң маанилүү органелласы, тукум куучулук маалыматты сактоо жана көбөйтүү жери. Бул клетканын 10-40% ээлеген мембраналык түзүлүш, анын функциялары эукариоттордун жашоосу үчүн абдан маанилүү. Бирок, ядросу жок болсо да, тукум куучулук маалыматты ишке ашыруу мүмкүн. Бул процесстин мисалы бактерия клеткаларынын жашоо активдүүлүгү. Ошого карабастан, ядронун структуралык өзгөчөлүктөрү жана анын максаты көп клеткалуу организм үчүн абдан маанилүү.
Ядронун клеткадагы жайгашуусу жана түзүлүшү
Ядро цитоплазманын калыңдыгында жайгашкан жана орой жана жылмакай эндоплазмалык тор менен түз байланышта болот. Ал эки мембрана менен курчалган, алардын ортосунда перинуклеардык мейкиндик жайгашкан. Ядронун ичинде матрица, хроматин жана бир аз нуклеолдор бар.
Кээ бир жетилген адамдын клеткаларында ядро жок, башкалары анын активдүүлүгүн катуу бөгөттөө шартында иштешет. Жалпысынан ядронун түзүлүшү (схемасы) клеткадан келген кариолемма менен чектелген, нуклеоплазмада фиксирленген хроматин жана нуклеолдорду камтыган ядро көңдөйү катары берилген.ядролук матрица.
Кариолемманын түзүлүшү
Ядро клеткасын изилдөөнүн ыңгайлуулугу үчүн, акыркысын башка көбүкчөлөрдүн кабыктары менен чектелген көбүкчөлөр катары кабылдоо керек. Ядро клетканын калыңдыгында жайгашкан тукум куума маалыматы бар көбүк. Ал өзүнүн цитоплазмасынан эки катмарлуу липиддик мембрана менен корголгон. Ядронун кабыкчасынын түзүлүшү клетка кабыкчасына окшош. Чынында, алар катмарлардын аты жана саны менен гана айырмаланат. Мунун баары болбосо, алар түзүлүшү жана иштеши боюнча бирдей.
Кариолемманын (ядро мембранасынын) түзүлүшү эки катмарлуу: эки липиддик катмардан турат. Кариолемманын сырткы билипиддик катмары клетка эндоплазмасынын орой торчосу менен түз байланышта болот. Ички кариолемма - ядронун мазмуну менен. Сырткы жана ички кариомембрананын ортосунда перинуклеардык мейкиндик бар. Сыягы, ал электростатикалык кубулуштардын - глицерин калдыктарынын аймактарынын түртүлүшүнөн пайда болгон окшойт.
Ядро мембранасынын милдети – ядрону цитоплазмадан бөлүп турган механикалык тосмо түзүү. Ядронун ички кабыкчасы ядролук матрицаны бекитүүчү жер катары кызмат кылат - массалуу түзүлүштү колдогон белок молекулаларынын чынжырчасы. Эки ядролук мембранада атайын тешикчелер бар: кабарчы РНК алар аркылуу рибосомаларга цитоплазмага кирет. Ядронун калыңдыгында бир нече нуклеолдор жана хроматин бар.
Нуклеоплазманын ички түзүлүшү
Ядронун түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрү аны клетканын өзү менен салыштырууга мүмкүндүк берет. Ядронун ичинде дагы өзгөчө чөйрө (нуклеоплазма) бар.белоктун коллоиддик эритмеси болгон гел-зол менен берилген. Анын ичинде фибриллярдык белоктор менен көрсөтүлгөн нуклеоскелет (матрица) бар. Негизги айырмачылык ядродо басымдуу түрдө кислоталуу белоктордун бар экендигинде гана. Сыягы, айлана-чөйрөнүн мындай реакциясы нуклеин кислоталарынын химиялык касиеттерин сактоо жана биохимиялык реакциялардын пайда болушу үчүн зарыл.
Ядролук
Клетка ядросунун түзүлүшү ядрочучсуз бүтпөйт. Бул жетилүү стадиясында турган спиралдашкан рибосомалык РНК. Кийинчерээк андан рибосома - белок синтези үчүн зарыл органелл алынат. Ядрочунун түзүлүшүндө эки компонент бөлүнөт: фибриллярдык жана глобулярдык. Алар электрондук микроскопия менен гана айырмаланат жана өзүнүн мембранасы жок.
Фибриллярдык компонент ядрочунун борборунда. Бул рибосомалык бөлүкчөлөр жыйнала турган рибосомалык типтеги РНКнын бир тилкеси. Эгерде өзөктү (түзүмүн жана функцияларын) карай турган болсок, анда алардан кийин гранулдуу компонент түзүлөөрү анык. Булар ошол эле жетилген рибосомалык суббирдиктер, алар өнүгүүнүн кийинки баскычтарында. Алар бат эле рибосомаларды пайда кылышат. Алар кариолемманын ядролук тешикчелери аркылуу нуклеоплазмадан чыгарылып, одоно эндоплазмалык тордун мембранасына кирет.
Хроматин жана хромосомалар
Клетка ядросунун түзүлүшү жана функциялары органикалык түрдө байланышкан: тукум куучулук маалыматты сактоо жана көбөйтүү үчүн зарыл болгон структуралар гана бар. Кариоскелет да бар(ядро матрицасы), анын милдети органеллдин формасын сактоо. Бирок ядронун эң маанилүү компоненти хроматин. Булар гендердин ар кандай топторунун файлдык шкафтарынын ролун ойногон хромосомалар.
Хроматин – нуклеин кислотасы (РНК же ДНК) менен байланышкан төртүнчү түзүлүштөгү полипептидден турган татаал белок. Хроматин бактериялык плазмидаларда да бар. Хроматиндин жалпы салмагынын дээрлик төрттөн бир бөлүгүн гистондор түзөт - тукум куучулук маалыматтын "упаковкасына" жооптуу белоктор. Бул түзүлүштүн өзгөчөлүгүн биохимия жана биология изилдейт. Ядронун түзүлүшү хроматиндин жана анын спиралдашуу жана деспиралдашуу процесстеринин болушунан улам татаал.
Гистондордун болушу ДНК тилкесин кичинекей жерде – клетканын ядросунда конденсациялоого жана толуктоого мүмкүндүк берет. Бул төмөнкүчө болот: гистондор мончоктор сыяктуу түзүлүш болгон нуклеосомаларды түзөт. H2B, H3, H2A жана H4 негизги гистон белоктору болуп саналат. Нуклеосома берилген гистондордун ар биринин төрт жупунан түзүлөт. Ошол эле учурда, гистон Н1 байланыштыргыч болуп саналат: ал нуклеосомага кирген жерде ДНК менен байланышкан. ДНКнын таңгактоосу 8 гистондук структуралык белоктордун айланасында сызыктуу молекуланын "ороосунун" натыйжасында пайда болот.
Схемасы жогоруда келтирилген ядронун түзүлүшү гистондордо аяктаган ДНКнын соленоид сымал структурасынын бар экенин көрсөтүп турат. Бул конгломераттын калыңдыгы болжол менен 30 нм. Ошол эле учурда, аз орунду ээлөө жана азыраак дуушар болуу үчүн структураны андан ары ныктоого болотклетканын жашоосунда сөзсүз түрдө пайда болгон механикалык зыян.
Хроматин фракциялары
Клетка ядросунун структурасы, структурасы жана функциялары хроматиндин спирализациясынын жана деспирализациясынын динамикалык процесстерин сактоого багытталган. Демек, анын эки негизги фракциясы бар: күчтүү спиралдашкан (гетерохроматин) жана бир аз спиралдашкан (эвхроматин). Алар структуралык жактан да, функционалдык жактан да бөлүнөт. Гетерохроматинде ДНК ар кандай таасирлерден жакшы корголгон жана аны транскрипциялоого болбойт. Эухроматин азыраак корголгон, бирок гендер протеин синтези үчүн кайталанышы мүмкүн. Көбүнчө гетерохроматин менен эвхроматиндин бөлүмдөрү бүт хромосоманын узундугу боюнча алмашып турат.
Хромосомалар
Түзүлүшү жана функциялары ушул басылмада сүрөттөлгөн клетка ядросунда хромосомалар бар. Бул жарык микроскопиясы астында көрүүгө болот татаал жана компакт жыйма хроматин болуп саналат. Бирок бул клетка митоздук же мейоздук бөлүнүү стадиясында айнек слайдда жайгашкан учурда гана мүмкүн. Этаптардын бири хромосомалардын пайда болушу менен хроматиндин спирализациясы. Алардын түзүлүшү өтө жөнөкөй: хромосоманын теломера жана эки колу бар. Бир түрдөгү ар бир көп клеткалуу организмдин ядросунун түзүлүшү бирдей. Анын хромосома топтомдорунун таблицасы да окшош.
Ядро функцияларын ишке ашыруу
Ядронун түзүлүшүнүн негизги өзгөчөлүктөрү айрым функцияларды аткарууга жана аларды башкаруу зарылдыгына байланыштуу. Ядро тукум куучулук маалыматтын репозиторийинин ролун ойнойт, башкача айтканда, бул файлдык шкафтын бир түрү.клеткада синтезделе турган бардык белоктордун аминокислоталарынын жазылган тизмеги. Бул клетка кандайдыр бир функцияны аткаруу үчүн түзүлүшү генде коддолгон протеинди синтездеши керек дегенди билдирет.
Ядронун кайсы белгилүү бир белоктун өз убагында синтезделиши керектигин «түшүнүшү» үчүн тышкы (мембраналык) жана ички рецепторлор системасы бар. Алардан маалымат ядрого молекулярдык өткөргүчтөр аркылуу келет. Көбүнчө бул аденилат циклаза механизми аркылуу ишке ашат. Гормондор (адреналин, норадреналин) жана гидрофилдик түзүлүштөгү кээ бир дарылар клеткага ушинтип таасир этет.
Маалымат берүүнүн экинчи механизми ички. Ал липофилдүү молекулаларга – кортикостероиддерге мүнөздүү. Бул зат клетканын билипиддик кабыкчасынан өтүп, ядрого барып, анын рецептору менен өз ара аракеттенет. Клетка мембранасында (аденилатциклаза механизми) же кариолеммада жайгашкан рецептордук комплекстердин активдешүүсүнүн натыйжасында белгилүү бир гендин активдешүү реакциясы башталат. Ал кайталанат, анын негизинде кабарчы РНК курулат. Кийинчерээк акыркысынын түзүлүшү боюнча белгилүү бир функцияны аткарган белок синтезделет.
Көп клеткалуу организмдердин ядросу
Көп клеткалуу организмде ядронун структуралык өзгөчөлүктөрү бир клеткалуу организмдегидей. Кээ бир нюанстар бар болсо да. Биринчиден, көп клеткалуулугу бир катар клеткалардын өзүнүн өзгөчө функциясына (же бир нече) ээ болорун билдирет. Бул кээ бир гендер дайыма болот дегенди билдиретбашкалар жигердүү эмес, ал эми үмүтсүздүк.
Мисалы, май кыртышынын клеткаларында протеин синтези жигердүү эмес, ошондуктан хроматиндин көбү спиральга айланат. Ал эми клеткаларда, мисалы, уйку безинин экзокриндик бөлүгүндө белок биосинтези процесстери жүрүп жатат. Ошондуктан, алардын хроматин деспирализацияланат. Гендери көп кайталанган аймактарда. Ошол эле учурда, негизги өзгөчөлүгү маанилүү: бир организмдин бардык клеткаларынын хромосомалардын жыйындысы бирдей. Ткандардагы функциялардын дифференциациясынан улам гана алардын айрымдары иштен өчүрүлөт, ал эми башкалары башкаларга караганда тез-тез үмүтсүз болушат.
Дененин ядролук клеткалары
Клеткалар бар, алардын ядросунун структуралык өзгөчөлүгүн эске албай коюуга болбойт, анткени алардын тиричилик активдүүлүгүнүн натыйжасында же анын иштешине тоскоол болушат, же андан толук кутулат. Эң жөнөкөй мисал - кызыл кан клеткалары. Бул кан клеткалары, алардын ядросу гемоглобин синтезделген өнүгүүнүн алгачкы баскычтарында гана болот. Кычкылтекти ташууга жетишээрлик болоор замат, ядро кычкылтек ташууга тоскоолдук кылбастан клеткадан чыгарылат.
Жалпы сөз менен айтканда, эритроцит гемоглобин менен толтурулган цитоплазмалык баштыкча. Ушундай эле түзүлүш май клеткаларына мүнөздүү. Адипоциттердин клетка ядросунун түзүлүшү өтө жөнөкөйлөштүрүлгөн, ал азайып, мембранага жылат жана белок синтези процесстери максималдуу түрдө тежелген. Бул клеткалар ошондой эле май менен толтурулган "баштыктарга" окшош, бирок, албетте, ар түрдүүаларда эритроциттерге караганда бир аз көбүрөөк биохимиялык реакциялар бар. Тромбоциттердин да ядросу жок, бирок аларды толук кандуу клеткалар катары кароого болбойт. Булар гемостаз процесстерин ишке ашыруу үчүн зарыл болгон клеткалардын фрагменттери.
