Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.4: Ядро

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    68365

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    До кінця розділу ви зможете:

    • Опишіть будову і особливості ядерної мембрани
    • Перерахуйте вміст ядра
    • Поясніть організацію молекули ДНК всередині ядра

    Ядро є найбільшим і видатним з органел клітини (рис.\(\PageIndex{1}\)). Ядро, як правило, вважається центром управління клітиною, оскільки воно зберігає всі генетичні інструкції для виробництва білків. Цікаво, що деякі клітини в організмі, такі як м'язові клітини, містять більше одного ядра (рис.\(\PageIndex{2}\)), тому їх називають багатоядерними клітинами. Інші клітини, такі як еритроцити (еритроцити) ссавців, взагалі не містять ядер. Еритроциди викидають свої ядра в міру дозрівання, звільняючи простір для великої кількості молекул гемоглобіну, які переносять кисень по всьому тілу (рис.\(\PageIndex{3}\)). Без ядер тривалість життя еритроцитів коротка, і тому організм повинен виробляти нові постійно.

    Малювання ядра прототипної клітини
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Ядро. Ядро є центром управління клітиною. Ядро живих клітин містить генетичний матеріал, який визначає всю структуру і функції цієї клітини. (Кредит зображення: «Nucleus» від OpenStax ліцензується відповідно до CC BY 4.0)
    Мікрофотографія скелетних м'язів, що показує багатоядерні клітини
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Багатоядерна м'язова клітина. На відміну від клітин серцевого м'яза і клітин гладкої мускулатури, які мають єдине ядро, клітина скелетної мускулатури містить багато ядер, і іменується як «багатоядерна». Ці м'язові клітини довгі і волокнисті (часто їх називають м'язовими волокнами). Під час розвитку багато менших клітин зливаються, утворюючи зріле м'язове волокно. Ядра злитих клітин зберігаються в зрілій клітині, тим самим надаючи багатоядерну характеристику зрілим м'язовим клітинам. ММ × 104,3. (Кредит зображення: «Мікрографія багатоядерної м'язової тканини» від OpenSTAX ліцензується відповідно до CC BY 4.0 /Мікрофотографія, надана регентами Медичної школи Університету Мічигану © 2012)
    Мікрофотографія еритроцитів, що викидають його ядро
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Червоні кров'яні клітини, що видавлюють своє ядро. Зрілим еритроцитам не вистачає ядра. У міру дозрівання еритробласти видавлюють своє ядро, звільняючи місце для більшої кількості гемоглобіну. Дві панелі тут показують еритробласт до і після викиду його ядра відповідно. (Кредит зображення: «РБК Екструзія Nucleus Micrography» від OpenSTAX ліцензується відповідно до CC BY 4.0 /Модифікація мікрофотографії, наданої регентами Медичної школи Університету Мічигану © 2012)

    Всередині ядра лежить план, який диктує все, що зробить клітина, і всі продукти, які вона зробить. Ця інформація зберігається всередині ДНК, дезоксирибонуклеїнової кислоти. Ядро посилає «команди» клітині через молекулярні месенджери, які переводять інформацію з ДНК. Кожна ядерна клітина у вашому організмі (за винятком статевих клітин, також відомих як яйцеклітини та сперма) містить повний набір вашої ДНК. Коли клітина ділиться, ДНК повинна бути продубльована так, щоб кожна нова клітина отримувала повний доповнення ДНК.

    Організація ядра та його ДНК

    Як і більшість інших клітинних органел, ядро оточене мембраною. Мембрана, що оточує ядро, звана ядерною оболонкою, складається з двох сусідніх ліпідних бішарів з тонким рідким простором між ними. Охоплюють ці два двошарові ядерні пори. Ядерна пора - це крихітний прохід для проходження білків, РНК (рибонуклеїнової кислоти) і розчинених речовин між ядром і цитоплазмою. Білки, звані порними комплексами, що вистилають ядерні пори, регулюють проходження матеріалів всередину і з ядра.

    Усередині ядерної оболонки знаходиться гелеподібна нуклеоплазма з розчиненими речовинами, до складу яких входять будівельні блоки нуклеїнових кислот. Також може бути темна фарбувальна маса, часто видима під простим світловим мікроскопом, звана ядерцем (множина = ядерця). Ядро - це область ядра, яка відповідає за виготовлення РНК, необхідної для побудови рибосом. Після синтезу новостворені рибосомальні субодиниці виходять з ядра клітини через ядерні пори.

    Генетичні інструкції, які використовуються для побудови та підтримки організму, впорядковано розташовані в нитках ДНК. Усередині ядра знаходяться нитки хроматину, що складаються з ДНК і пов'язаних з ними білків (рис.\(\PageIndex{4}\)). Уздовж хроматинових ниток ДНК обгортається навколо набору білків гістонів. Нуклеосома - це єдиний, загорнутий ДНК-гістоновий комплекс. Множинні нуклеосом уздовж всієї молекули ДНК виглядають як намисто з бісеру, в якому нитка є ДНК, а намистини - асоційованими гістонами. Коли клітина знаходиться в процесі ділення, хроматин конденсується в хромосоми, завдяки чому ДНК можна безпечно транспортувати до «дочірніх клітин». Хромосома складається з ДНК та білків; це конденсована форма хроматину. Підраховано, що люди мають майже 22 000 генів, розподілених на 46 хромосомах.

    ДНК в декількох формах: хромосома, хроматин, подвійна спіраль, пари основ
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Макроструктура ДНК. Пасма ДНК обгорнуті навколо підтримуючих гістонів. Ці білки все частіше зв'язуються і конденсуються в хроматин, який щільно упаковується в хромосоми, коли клітина готова до поділу. (Кредит зображення: «Макроструктура ДНК» від OpenStax ліцензується відповідно до CC BY 4.0)

    Концепція Огляд

    Ядро є командним центром клітини, що містить генетичні вказівки щодо всіх матеріалів, які створить клітина (і, таким чином, всі свої функції, які вона може виконувати). Ядро укладено в оболонку двох з'єднаних між собою ліпідних бішарів, пліч-о-пліч. Ця ядерна оболонка шипована порами, викладеними білками, які дозволяють продавати матеріали в ядро та з нього. Ядро містить одне або кілька ядерець, які служать ділянками для синтезу рибосом. В ядрі знаходиться генетичний матеріал клітини: ДНК. ДНК зазвичай зустрічається як нещільно міститься структура, яка називається хроматином всередині ядра, де вона загортається і асоціюється з різними гістоновими білками. Коли клітина ось-ось ділиться, хроматин щільно згортається і конденсується, утворюючи хромосоми.

    Переглянути питання

    В. Ядро специфічно функціонує при утворенні якої з наступних структур?

    А. хроматин

    Б. гістони

    С. рибосомальні субодиниці

    D. нуклеосоми

    Відповідь

    Відповідь: C

    Питання: Розмістіть наступні структури в порядку від найменш до найскладнішої організації: хроматин, нуклеосома, ДНК, хромосома

    А. ДНК, нуклеосома, хроматин, хромосома

    B. нуклеосома, ДНК, хромосома, хроматин

    C. ДНК, хроматин, нуклеосома, хромосома

    D. нуклеосома, хроматин, ДНК, хромосома

    Відповідь

    Відповідь: A

    Глосарій

    хроматин
    речовина, що складається з ДНК і асоційованих білків
    хромосоми
    конденсований варіант хроматину
    гістону
    сімейство білків, які асоціюються з ДНК в ядрі з утворенням хроматину
    ядерна оболонка
    мембрана, яка оточує ядро; що складається з подвійного ліпід-бішару
    ядерна пора
    одне з невеликих, викладених білками отворів, знайдених розкиданих по всій ядерній оболонці
    ядерце
    мала область ядра, яка функціонує в синтезі рибосом
    нуклеосома
    одиниця хроматину, що складається з ланцюга ДНК, обгорнутого навколо гістонових білків

    Дописувачі та атрибуція