Розділ «ЛЕКЦІЯ 4. Клітинний рівень організації живої матерії»

■ поверхневий апарат ядра - ядерна оболонка (складається з двох мембран - зовнішньої та внутрішньої) з порами (місця, де зовнішня і внутрішня мембрани з'єднуються; кожна пора закрита поросомою, яка регулює транспорт речовин крізь пору), білкова ядерна пластинка (стійкий опорний елемент ядра, що прилягає до внутрішньої мембрани зсередини; надає йому форми і служить для прикріплення хромосом);

■ каріоплазма (від грецьк. karion - ядро, plazma - оформлене), або ядерний сік - прозоре напіврідке внутрішнє середовище ядра, оточене ядерною оболонкою, в якому проходять усі реакції; у каріопла-змі розташовані комплекси нуклеїнових кислот з білками (це - хроматин: ДНК+білки тарибонуклеопротеїдні комплекси: РНК+білки);

1 - ядерна оболонка;

2 - пори;

3 - каріоплазма;

4 - ядерця.

■ хроматин (ДНК+білки) - ниткоподібні структури, з яких під час поділу клітини формуються хромосоми; сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри) - це каріотип;

■ ядерце, або рибонуклеопротеїдні комплекси (РНК+білки) - утворюється на тих ділянках хромосом, де відбувається синтез рРНК, містить гранули - попередники рибосом;

■ ядерний матрикс - ниткоподібні опорні структури, які забезпечують упорядковане розташування хромосом, а також сполучають між собою ядерця, нитки хроматину, ядерні пори тощо.

Є клітини (наприклад, ситоподібні трубки рослин), у яких на певному етапі розвитку ядро зникає. Внаслідок цього більшу частину життя такі клітини позбавлені ядра, тому вони не здатні до розмноження і швидко гинуть. Функції ядра:

o збереження спадкової інформації, закодованої в ДНК;

o забезпечує реалізацію спадкової інформації завдяки транскрипції (синтезу іРНК); цей процес відбувається в ядрі на деконденсованих (розтягнених) ділянках хромосом. При фарбуванні клітини лужними барвниками ці ділянки не забарвлюються і тому непомітні під мікроскопом (конденсовані, або скручені, ділянки забарвлюються і набувають вигляду темних гранул). Місця, де вони розташовані, виглядають прозорими (світлими) зонами. Отже, якщо в ядрі багато світлих зон, можна передбачити інтенсивну транскрипцію;

o забезпечує передачу спадкової інформації від материнської клітини дочірнім;

o синтезує тРНК, рРНК;

o забезпечує формування рибосом (за участю ядерець).

o Клітинний цикл - період існування клітини від початку останнього поділу до наступного або ж від початку останнього поділу клітини до її загибелі. Клітинний цикл за оптимальних умов триває у клітин еукаріотів - 10-80 годин і більше (для порівняння: у бактерій - 20-30 хвилин).

Клітинний цикл складається з періоду поділу клітини і проміжку між двома поділами - інтерфази. Інтерфаза (від лат. inter - між, посеред і грецьк. phasis - поява) - частина клітинного циклу між двома послідовними поділами клітини.

В інтерфазі виділяють три періоди, які складають до 90% часу всього клітинного циклу: передсинтетичний (GЎ), синтетичний (S), пост-синтетичний (G2).

Передсинтетичний період (G1) іде безпосередньо за поділом клітини. У цей період нагромаджуються РНК і білок, які необхідні для утворення клітинних структур та росту клітини. Це найтриваліший період (може тривати від 10 годин до кількох діб).

Синтетичний період (S) характеризується інтенсивним синтезом молекул ядерної ДНК, які утворюють хромосоми. Кожна хромосома - це пара однакових за генетичним матеріалом хроматид, з'єднаних між собою центромерою. На ДНК-матрицях синтезуються копії ДНК: кожний з двох полінуклеотидних ланцюгів ДНК слугує матрицею (шаблоном) для синтезу комплементарного йому другого ланцюга. У результаті цього відбувається подвоєння молекул ДНК й утворюються дві однакові молекули. Цей процес називають реплікацією (англ. replication - копіювання, від лат. replicatio - відбиття), або редуплікацією (від лат. reduplico - подвоюю). У цей період самоподвоюється клітинний центр, внаслідок чого утворюються дві центріолі. Синтез РНК і білка продовжується. Тривалість синтетичного періоду - 6-10 годин.