7.4. Клеточное ядро

7.4. Клеточное ядро

Клетка эукариотического организма всегда имеет ядро, что нашло отражение в названии группы. Ядро также можно рассматривать как отдельный компартмент, в котором выделяют как субсистемы поверхностный аппарат ядра, кариоплазму, хроматин и ядрышко.

Поверхностный аппарат ядра. Отграничивает ядро от цитоплазмы, что позволяет разграничить во времени и пространстве процессы транскрипции (синтез РНК) и трансляции (синтез белка). Этот факт имел принципиальное значение для эволюции эукариот.

Поверхностный аппарат ядра включает в себя наружную и внутреннюю ядерные мембраны и ламину. Наружная мембрана непосредственно переходит в мембраны ЭР со стороны цитоплазмы и во внутреннюю мембрану в области ядерных пор. Мембраны разделены перинуклеарным пространством.

Поры содержат восемь белковых глобул порового комплекса, с участием которых осуществляется взаимосвязь ядра и цитоплазмы. Обычно клетка содержит 3–4 тыс. пор.

Ламина – это плотный слой белковых фибрилл, примыкающих ко внутренней ядерной мембране. Она поддерживает форму ядра, участвует в формирование порового комплекса.

Кариоплазма. Аналог цитоплазмы для клетки. Хотя кариоплазма содержит комплекс фибриллярных белков, который обеспечивает структурную организацию компонентов ядра, вопрос о наличии в ядре аналога цитоскелета остается открытым.

Хроматин. Содержит ДНК, на которой записана наследственная информация организма. Хроматин представляет собой хромосомы, находящиеся в деспирализованном состоянии, в котором невозможна их индивидуальная идентификация. Хромосомы – это сложные ДНК-белковые образования, способные к структурным модификациям во время клеточного цикла.

Рис. 7.3. Кариотип человека

Каждая клетка любого организма содержит определенное число хромосом. Совокупность хромосом клетки называется кариотипом (рис. 7.3). Количество хромосом в кариотипе не зависит от уровня организации живых организмов – некоторые протисты имеют более тысячи хромосом. У человека – 46 хромосом, у собаки – 78, у коровы – 60, у дрозофилы – 8, у шимпанзе – 48, у картофеля – 48 и т. д.

В кариотипе выделяются пары одинаковых (по структуре, форме и генному составу) хромосом – это гомологичные хромосомы. Одна из них является хромосомой материнского организма, а другая – отцовского. Кариотип, в котором каждая хромосома набора представлена парой гомологов, называется диплоидным и обозначается 2n. Кариотип половых клеток содержит половинный набор хромосом (по одной хромосоме из пары гомологов), называется гаплоидным и обозначается n.

Генетическое определение пола связано с наследованием особых половых хромосом. Половые хромосомы также представляют собой пару гомологичных хромосом. Хотя они могут значительно отличаться по генному составу и структуре, у них обычно имеется гомологичный участок. Неполовые хромосомы называются аутосомами.

Пол, имеющий одинаковые половые хромосомы, называется гомогаметным, а пол, имеющий разные половые хромосомы, – гетерогаметным. Необходимо помнить, что формирование половых признаков, полового поведения – это сложный, многоступенчатый процесс, происходящий во время онтогенеза. Половой кариотип – только первая ступень этого процесса.

Ядрышко. Место образования рибосомных субъединиц, хотя в последние годы открыты и другие функции этой ядерной структуры. Ядрышко образуется на участках ДНК, содержащих многочисленные повторяющиеся гены, кодирующие рибосомные РНК. Эти участки называются ядрышковыми организаторами.

Благодаря наличию ДНК ядро становится информационным центром эукариотической клетки. Генетическая информация, закодированная в форме генов, определяет признаки клетки, организма, вида. Все клетки имеют одинаковые гены, но, вследствие различий в их экспрессии, происходит процесс клеточной дифференцировки и формирование разных тканей. Все эти типы тканей принимают участие в реализации поведения, хотя первостепенное значение имеет функционирование нервной ткани. С нее мы начнем рассмотрение клеточных механизмов поведения.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.