Што такое ядро ў біялогіі? Будова і функцыі ядра

У кожнай жывой клетцы працякае мноства біяхімічных рэакцый і працэсаў. Каб кантраляваць іх, а таксама рэгуляваць многія жыццёва важныя фактары, неабходна спецыяльная структура. Што такое ядро ў біялогіі? Дзякуючы чаму яно эфектыўна спраўляецца з пастаўленай задачай?

Што такое ядро ў біялогіі. вызначэнне

Ядро - неабходная структура любой клеткі арганізма. Што такое ядро? У біялогіі гэта важнейшы кампанент кожнага арганізма. Ядро можна выявіць і ў аднаклетачных найпростых, і ў высокаарганізаваных прадстаўнікоў эукарыятычнай свету. Галоўная функцыя гэтай структуры - захоўванне і перадача генетычнай інфармацыі, якая тут жа і ўтрымліваецца.

Пасля апладнення яйкаклеткі народкам адбываецца зліццё двух гаплоідным ядраў. Пасля зліцця палавых клетак утвараецца зігота, ядро якой ужо нясе дыплоідным набор храмасом. Гэта значыць, што карыатыпе (генетычная інфармацыя ядра) ужо змяшчае копіі генаў і маці, і бацькі.

Дыплоідным ядро прысутнічае практычна ва ўсіх эукарыятычнай клетках. Гаплоідным ядром валодаюць не толькі гаметы, але і многія прадстаўнікі найпростых арганізмаў. Сюды ставяцца некаторыя аднаклетачныя паразіты, багавінне, свободноживущие формы аднаклетачных. Варта адзначыць, што большасць з пералічаных прадстаўнікоў маюць гаплоідным ядро толькі на пэўнай стадыі жыццёвага цыклу.

склад ядра

Якая характарыстыка ядра? Біялогія старанна вывучае склад ядзернага апарата, т. К. Гэта можа даць штуршок у развіцці генетыкі, селекцыі і малекулярнай біялогіі.

Ядро - гэта двумембранная структура. Мембраны з'яўляюцца працягам Эндаплазматычная сеткі, што неабходна для транспарту адукаваных рэчываў з клеткі. Змесціва ядра называецца нуклеоплазма.

Храмаціне - асноўнае рэчыва нуклеоплазмы. Склад храмаціне разнастайны: тут знаходзяцца ў першую чаргу нуклеінавыя кіслаты (ДНК і РНК), а таксама вавёркі і многія іёны металаў. ДНК у нуклеоплазме размешчана упарадкавана ў выглядзе храмасом. Менавіта храмасомы пры дзяленні падвойваюцца, пасля чаго кожны іх набораў пераходзіць у даччыныя клеткі.

РНК у нуклеоплазме часцей за ўсё сустракаецца двух тыпаў: мРНК і рРНК. Матрычная РНК утворыцца ў працэсе транскрыпцыі - счытвання інфармацыі з ДНК. Малекула такой рібанукляінавай кіслаты пазней пакідае ядро і ў далейшым служыць матрыцай для адукацыі новых бялкоў.

Рибосомальная РНК утворыцца ў адмысловых структурах пад назвай ядзеркі. Ядзерка пабудавана з канцавых участкаў храмасом, адукаваных другаснымі перацяжкамі. Гэтая структура можа быць бачная ў светлавы мікраскоп ў выглядзе ушчыльненай плямкі на ядры. Рибосомальные РНК, якія сінтэзуюцца тут, таксама паступаюць у цытаплазму і далей разам з вавёркамі ўтвараюць Рыбасомы.

Непасрэдны ўплыў на функцыі аказвае склад ядра. Біялогія як навука вывучае ўласцівасці храмаціне для лепшага разумення працэсаў транскрыпцыі і дзялення клеткі.

Функцыі ядра. Біялогія працэсаў у ядры

Першай і самай важнай функцыяй ядра з'яўляецца захоўванне і перадача спадчыннай інфармацыі. Ядро - унікальная структура клеткі, т. К. У ім утрымліваецца вялікая частка генаў чалавека. Карыатыпе можа быць гаплоідным, дыплоідным, триплоидный і гэтак далей. Плоидность яду залежыць ад функцыі самой клеткі: гаметы гаплоідным, а саматычныя клеткі дыплоідным. Клеткі эндосперма пакрытанасенных раслін триплоидные, і, нарэшце, шматлікія гатункі пасяўных культур маюць полиплоидный набор храмасом.

Перадача спадчыннай інфармацыі ў цытаплазму з ядра адбываецца пры адукацыі мРНК. У працэсе транскрыпцыі патрэбныя гены карыатыпе счытваюцца, і ў выніку сінтэзуюцца малекулы матрычнай або інфармацыйнай РНК.

Таксама спадчыннасць праяўляецца пры дзяленні клеткі Мітоз, мейозом або амитозом. У кожным з выпадкаў ядро выконвае сваю пэўную функцыю. Напрыклад, у профазе Мітоз руйнуецца абалонка ядра і моцна компактизированные храмасомы трапляюць у цытаплазму. Аднак у мейозе перад разбурэннем мембраны ў ядры адбываецца кро- сінговера храмасом. А ў амитозе ядро зусім руйнуецца і ўносіць невялікі ўклад у працэсе дзялення.

Акрамя таго, ядро ўскосна ўдзельнічае ў транспарце рэчываў з клеткі з-за непасрэднай сувязі мембраны з ЭПС. Вось што такое ядро ў біялогіі.

форма ядраў

Ядро, яго будова і функцыі могуць залежаць ад формы мембраны. Ядзерны апарат можа быць круглявым, выцягнутым, у выглядзе лопасцяў і т. Д. Часта форма ядра спецыфічная для асобных тканін і клетак. Аднаклетачныя арганізмы адрозніваюцца па тыпу харчавання, жыццёвага цыкла, а разам з тым адрозніваюцца і формы мембраны ядраў.

Разнастайнасць у форме і памеры ядра можна прасачыць на прыкладзе лейкацытаў.

• Ядро нейтрофілов можа быць сэгмэнты і ня сэгмэнты. У першым выпадку кажуць аб падкова ядры, і такая форма характэрная для маладых клетак. Сэгмэнты ядро - гэта вынік адукацыі некалькіх перагародак у мембране, у выніку чаго ўтвараецца некалькі частак, звязаных паміж сабой.
• У эозінофілов ядро мае характэрную гантелевидную форму. У гэтым выпадку ядзерны апарат складаецца з двух сегментаў, звязаных перагародкай.
• Амаль увесь аб'ём лімфацытаў заняты велізарным ядром. Толькі невялікая частка цытаплазмы застаецца па перыферыі клеткі.
• У жалезістых клетках насякомых ядро можа мець разгалінаванае будынак.

Колькасць ядраў у адной клетцы можа быць розным

Не заўсёды ў клетцы арганізма прысутнічае толькі адно ядро. Часам неабходна прысутнасць двух або больш ядзерных апаратаў для ажыццяўлення некалькіх функцый адначасова. І наадварот, некаторыя клеткі могуць зусім абыходзіцца без ядра. Вось некаторыя прыклады незвычайных клетак, у якіх ядраў больш аднаго або яно наогул адсутнічае.

1. Эрытрацыты і трамбацыты. Гэтыя форменныя элементы крыві транспартуюць гемаглабін і фібрынаген адпаведна. Каб адна клетка змагла змясціць максімальную колькасць рэчывы, яна страціла сваё ядро. Характэрная такая асаблівасць не для ўсіх прадстаўнікоў жывёльнага свету: у жаб у крыві знаходзяцца велізарныя па памерах эрытрацыты з ярка выяўленым ядром. Гэта паказвае прымітыўнасць дадзенага класа ў параўнанні з больш развітымі таксонаў.

2. гепатацытаў печані. Гэтыя клеткі ўтрымліваюць у сабе два ядра. Адно з іх рэгулюе ачыстку крыві ад таксінаў, а іншае адказвае за адукацыю гемма, які ў наступным увойдзе ў склад гемаглабіну крыві.

3. Миоциты папярочна-паласатай шкілетнай тканіны. Цягліцавыя клеткі шмат'ядравыя. Гэта звязана з тым, што ў іх актыўна праходзіць сінтэз і распад АТФ, а таксама зборка бялкоў.

Асаблівасці ядзернага апарата ў найпростых

Для прыкладу разгледзім два выгляду найпростых: інфузорыі і амёбы.

1. інфузорыі-туфелька. Гэты прадстаўнік аднаклетачных арганізмаў мае два ядра: вегетатыўнае і генератыўных. Т. к. Яны адрозніваюцца як па функцыях, так і па памерах, такая асаблівасць атрымала назву ядзернага дуалізму.

Вегетатыўнае ядро адказвае за паўсядзённае жыццядзейнасць клеткі. Яно рэгулюе працэсы яе метабалізму. Генератыўных ядро ўдзельнічае ў клеткавым дзяленні і ў кан'югацыі - палавым працэсе, пры якім адбываецца абмен генетычнай інфармацыяй з асобінамі таго ж выгляду.

2. Амёбы. Яркія прадстаўнікі - дызентэрыйная і кішачная амёбы. Першая ставіцца да агрэсіўных паразітам чалавека, а другая - звычайны сімбіёнтах, які жыве ў кішачніку і не прычыняе ніякай шкоды. Т. к. Дызентэрыйная амёба паразітуе таксама ў кішачніку, важна адрозніваць гэтыя два віды паміж сабой. Для гэтага выкарыстоўваюць асаблівасць ядзернага апарата: у дызентэрыйнай амёбы можа быць да 4 ядраў, а ў кішачнай амёбы ад 0 да 8.

захворванні

Многія генетычныя захворванні звязаныя з парушэннямі ў наборы храмасом. Вось спіс найбольш вядомых адхіленняў у генетычным апараце ядра:

• сіндром Дауна;
• сиддром Пата;
• сіндром Эдвардса ;
• сіндром Клайнфелтера;
• сіндром Шерешевского-Тэрнера.

Спіс можна працягваць, і кожная з хвароб адрозніваецца парадкавым нумарам пары храмасом. Таксама падобныя захворванні часта закранаюць палавыя X і Y храмасомы.

заключэнне

Ядро гуляе важную ролю ў працэсе жыццядзейнасці клеткі. Яно рэгулюе біяхімічныя працэсы, з'яўляецца сховішчам спадчыннай інфармацыі. Транспарт рэчываў з клеткі, сінтэз бялкоў таксама звязаныя з функцыянаваннем гэтай цэнтральнай структуры клеткі. Вось што такое ядро ў біялогіі.