Ядро, його компоненти та значення.

Ядро є обов’язковою, найважливішою частиною клітини містить її генетичний апарат. Воно виконує наступні функції:

1) зберігання генетичної інформації (в молекулах ДНК, які знаходяться в хромосомах);

2) реалізацію генетичної інформації (контроль і регулювання різноманітних процесів у клітині);

3) відтворення і передачу генетичної інформації дочірнім клітинам (при поділі).

Зазвичай в клітці є тільки одне ядро, але зустрічаються і багатоядерні клітини (утворюються внаслідок мітозу, не супроводжується цитотомией).

Форма ядра залежить від форми клітини. Так, клітини круглої і кубічної форми зазвичай мають кругле ядро, клітини плоскі – сплощене, клітини призматичної форми — овальне ядро, клітини веретеновидной форми – палочковидное ядро. Зустрічаються паличкоподібні ядра і сегментовані. Розміри ядра і ядерно-цитоплазматическое ставлення звичайно постійні для кожного типу клітин, збільшуючись при посиленні її функціональної активності.

Основні компоненти ядра: ядерна оболонка, хромоомы (хроматин), ядерце, кариоплазма, ядерний матрикс.

Хроматин, його різновиди, структура і хімія.

Хроматин – дрібні грудочки інтенсивно забарвленого базофильного матеріалу у фіксованому интерфазном ядрі клітини. Чим сильніше спирализованы, конденсированы хромосоми, тим більші ці грудочки. У вигляді найбільшою грудочки хроматину виявляється друга (щільно скручена, не функціонує) Х-хромосома у клітинах жіночого організму. Її називають статевим хроматином (тільце Барра). За його присутності в зразках тканин можна ідентифікувати стать загиблого, що використовується в судово-медичній практиці.

Морфологію мітотичних хромосом.

Хромосоми під час мітозу являють собою паличкоподібні структури різної довжини. У них виявляється первинна перетяжка (центромера, кинетохор) — складна білкова структура до якої прикріплюються мікротрубочки клітинного веретена, пов’язані з переміщенням хромосом при поділі клітини. Вона ділить хромосому на два плеча. Хромосоми з рівними плечима називаються метацентрическими, з плечима неоднаковою довжини – субметацентрическими.

Хромосоми з дуже коротким другим плечем називаються акроцентрическими. Деякі хромосоми, крім того, мають поблизу одного з кінців вторинні перетяжки, які відокремлюють маленький ділянка хромосоми – супутник. Вторинні перетяжки називають також ядрышковыми організаторами, так як на цих ділянках в інтерфазі відбувається утворення ядерця.

Каріотип – сукупність хромосом даного виду тварин (їх число, розміри і особливості будови). Наприклад, каріотип людини становить 22 пари соматичних хромосом +1 пара статевих хромосом.

Рівні компактизації ДНК.

Подвійна спіраль ДНК (2 нм завтовшки) намотується на глобули белкагистона — нуклеосомы (по одному витку на кожній глобуле). В результаті утворюється нуклеосомная нитка, що має вигляд нитки бус товщиною 11 нм. На другому рівні упаковки ця нитка поздовжньо скручується з утворенням хромосомної фібрили товщиною 30 нм, яка складається, зшивається негистоновыми білками, утворюючи петлі і фибриллу товщиною 300 нм. Остання знову утворює складки і ще більш товсту і коротку структуру товщиною 700 нм – хроматиду, пари яких і утворюються хромосоми (товщиною 1400 нм) ділиться клітці.

Підраховано, що в кожній хромосомі (3-5 мкм довжини) упакована нитка ДНК довжиною декілька сантиметрів, а загальна довжина ниток ДНК в одній клітині людини понад 170 див. Ця щільність упаковки порівнянна з укладанням нитки довжиною 20 км в клубок діаметром 10 див.

Зчитування генетичної інформації з ДНК (транскрипція, освіта інформаційної РНК) може відбуватися тільки в деспирализованных, відкритих для зчитування інформації хромосомах інтерфазних клітини (еухроматин). У більш спирализованных ділянках хромосом (гетерохроматин) транскрипція не відбувається. Під час ділення (мітозу), відбувається максимальна спирализация ДНК хромосом. У цей період генетична інформація з ДНК зчитуватися не може і синтетичні процеси в клітині різко загальмовані.

Реплікон.

Реплікон — молекула або ділянка ДНК або РНК, реплицирующийся з однієї точки початку реплікації.