Реферати » Реферати по біології » Структура і функції ядра

Структура та функції ядра

наприклад, деякі клітини крові.

Кількість ядерець в клітині може змінюватися, проте їх число на ядро ??залежить від генного балансу клітини. Було знайдено, що в утворенні ядерець беруть участь певні місця деяких хромосом, зв'язок яких з ядерцем можна добре простежити в телофазе і профазе. Такі хромосоми, як правило, мають вторинні перетяжки, зони яких представляють собою місця, де йде розвиток ядерець. Мак Клінток (1934) назвав ці ділянки хромосом "ЯДЕРЦЕВОГО організаторами".

Місця вторинних перетяжок особливо характерні для розташування ядерцевих організаторів, але останні іноді можуть знаходитися на кінцях хромосом або в декількох місцях по довжині хромосоми.

Загальне число ядерець на ядро ??визначається числом ядерцевих організаторів і збільшується згідно плоїдності ядра. Однак часто кількість ядерець на ядро ??буває менше числа ядерцевих організаторів. Було показано, що ядерця можуть зливатися; крім того, в утворенні одного ядерця іноді бере участь кілька організаторів.

Ще в роботах М.С.Навашіна (1934) було показано, що хромосомний локус, який в нормальних умовах утворює крупне ядерце, стає неактивним, коли після гібридизації в ядрі з'являється більш "сильний" локус на другий хромосомі. Той факт, що в певних умовах може придушуватися активність одних ядерцевих організаторів або ж підвищуватися активність інших, що були до цього в латентному, прихованому стані, вказує на те, що в клітинах підтримується певний баланс кількості ядерцевого матеріалу або, іншими словами, регулюється "валова" продукція, видавана ядерця.

Виходячи з перерахованих вище фактів, можна зробити наступні висновки:

освіти ядерець та їх число пов'язані з активністю певних ділянок хромосом - ядерцевих організаторів, які розташовані здебільшого у зонах вторинних перетяжок;

Зміни в числі ядерець в клітинах даного типу можуть відбуватися за рахунок злиття ядерець або за рахунок зрушень в хромосомному балансі клітини.

Фізіологія і хімія ядерця

Ядерце порівняно з іншими компонентами клітини характеризується як найщільніша структура з найбільш високою концентрацією РНК, з надзвичайно високою активністю щодо синтезу РНК.

Концентрація РНК в ядерцях завжди вище концентрації РНК в інших компонентах клітини, так концентрація РНК в полісом може бути в 2-8 разів вище, ніж в ядрі, і в 1-3 рази вище, ніж в цитоплазмі. Відношення концентрації РНК в ядрі, ядерці і цитоплазмі клітин печінки миші становить 1: 7,3: 4,1, в клітинах підшлункової залози - 1: 9,6: 6,6.

У полісом не виявляється ДНК, але все ж при дослідженні фіксованих клітин навколо ядерця завжди виділяється зона хроматину. Цей околоядришковий хроматин, за даними електронної мікроскопії, видається, як інтегральна частина складної структури ядерця.

Ядерце - одне з найактивніших місць у клітці по включенню попередників в РНК. ЯДЕРЦЕВОГО РНК є попередником цитоплазматичної РНК.

Цитоплазматичних РНК синтезується в полісом.

РНК ядерець

Оцінюючи загальний вміст в ядерцевих фракціях білків, РНК та ДНК, можна бачити, що на частку РНК припадає близько 10% всієї маси ядерця.

Зміст РНК, ДНК і білка в ізольованих ядерцях (суха вага в%)

Об'єкт

РНК

ДНК

Білок

РНК / ДНК

Печінка щура

11,0

8,0

78,0

1,4

Регенеруюча печінку (6 год)

7,6

4,6

87,8

1,7

Регенеруюча печінку (18 год)

15,5

5,4

79,1

2,9

Печінка морської свинки

4,1

9,5

86,4

0,43

Стебло гороху (4 дні)

15,11

10,6

74,0

1,5

Проростки гороху (36 год)

16,7

6,4

76,9

2,6

Так як основну масу цитоплазматичної РНК становить рибосомная РНК, то можна сказати, що ЯДЕРЦЕВОГО РНК належить до цього класу.

Підтвердженням уявлень того, що саме ядерце є місцем синтезу рРНК і освіти рибосом, послужило те, що з ядерцевих препаратів виділили РНП-частки, які як за складом РНК (по седиментаційним властивостям), так і за розміром можна охарактиризовать як рибосоми або їх попередники з різними коефіцієнтами седиментації.

ДНК ядерець

Біохімічними дослідженнями виявлено в виділених ядерцях певну кількість ДНК, яку можна ототожнити з околоядришковим хроматином або з ЯДЕРЦЕВОГО організаторами хромосом. Зміст ДНК в виділених ядерцях-5-12% від сухої ваги і 6-17% від всієї ДНК ядра.

ДНК ядерцевого організатора - це та сама ДНК, на якій відбувається синтез ядерцеву, тобто рибосомной, РНК.

Таким чином з біохімічних робіт з'явилися уявлення про те, що в полісом на ДНК локалізовані численні однакові гени для синтезу рРНК. Синтез рРНК йде шляхом утворення величезного попередника і подальшого його перетворення (дозрівання) в більш короткі молекули РНК для великої і малої субоедениц рибосом.

Вивчаючи ядерця ооцитів тритонів, дослідники зіткнулися з цікавим явищем - сверхчісленностью ядерець. У X. laevis під час росту ооцита з'являється до 1000 дрібних ядерець, не пов'язаних з хромосомами. Саме ці ядерця виділив О.Міллер. разом з цим на ядро ??ооцита збільшується кількість рДНК. Це явище отримало назву ампліфікації. Воно полягає в тому, що відбувається сверхреплікація зони ядерцевого організатора, численні копії відходять від хромосом і стають додатково працюючими ядерця. Такий процес необхідний для накопичення величезного (1012) кількості рибосом на яйцевую клітку, що забезпечить в майбутньому розвиток ембріона на ранніх стадіях навіть за відсутності синтезу нових рибосом. Сверхчісленние ядерця після дозрівання яйцевої клітини зникають.

Ультраструктура ядерець

При вивченні великого числа різних клітин тварин і рослин відзначена волокниста або сітчаста структура ядерець, ув'язнена в більш-менш щільну диффузную масу. Були запропоновані назви для цих частин: волокниста частина - нуклеонема і дифузна, гомогенна частина - аморфне речовина, або аморфна частина. Зроблені майже одночасно з цим електронно-мікроскопічес-кі дослідження також виявили волокнисто-нитчасті будова ядерець.

Однак таке нитчасті будова ядерця не завжди чітко виражено. У деяких клітин окремі нитки нуклеонем зливаються, і ядерця можуть бути абсолютно однорідними.

При більш пильному вивченні ядерця можна помітити, що основні структурні компоненти ядерця - щільні гранули діаметром близько 15 нм і тонкі фібрили товщиною 4-8 нм. У багатьох випадках (ооцити риб і амфібій, меристематические клітини рослин) фібрилярний компонент зібраний в щільну центральну зону (серцевина), позбавлену гранул, а гранули займають переферическую зону ядерця. Нерідко (наприклад, клітини корінців рослин) в цій гранулярной зоні не спостерігається ніякої додаткової структуризації.

Було знайдено, що аморфні ділянки ядерець неоднорідні. В їх структурі виявляються малоокрашенние зони - фібрилярні центри - і навколишні їх більш темні ділянки, що теж мають фібрилярні будову.

Крім цих двох компонентів ядерець останнім часом велика увага приділялася будовою околоядришкового хроматину. Цей хроматин і внутрішньоядерцевого мережу ДНК є єдиною системою і являють собою інтегральний компонент ядерця.

Гранули та фібрилярна частина складаються з рибонуклеопротеидов.

Показано, що саме світлі фіблярні центри містять рДНК.

Доля ядерця при діленні клітин

Відомо, що ядерце зникає в профазі і з'являється знову в середній телофазе.

У міру загасання синтезу рРНК у середній профазі відбувається розпушення ядерця і вихід готових рибосом в каріоплазма, а потім і в цитоплазму. При конденсації профазних хромосом фібрилярний компонент

Сторінки: 1 2 3 4

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар