Структурные компоненты ядра: хроматин, ядерная оболочка, ядрышко, нуклеоплазма (характеристика и функции)

Ядро (nucleus) клетки — система генетической детерминации и регуляции белкового синтеза.Ядро обеспечивает две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением и передачей генетической информации, другую — с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.Ядро состоит из хроматина, ядрышка, кариоплазмы (нуклеоплазмы) и ядерной оболочки, отделяющей его от цитоплазмы.

Хроматинвнутри ядра выявляются зоны плотного вещества,которые хорошовоспринимают разные красители, особенно основные. В состав хроматина входит ДНК в комплексе с белком. В неделящихся (интерфазных) клетках хроматин, выявляемый в световом микроскопе, может более или менее равномерно заполнять объем ядра или же располагается отдельными сгустками (хромацентрами).Хроматин интерфазных ядер представляет собой хромосомы, которые, однако, теряют в это время свою компактную форму, разрыхляются деконденсируются. Зоны полной деконденсации называют эухроматином. При неполном разрыхлении хромосом в интерфазном ядре видны участки конденсированного хроматина, иногда называемого гетерохроматином. Белки хроматина составляют 60 - 70 % от его сухой массы. К ним относятся так называемые гистоны и негистоновые белки. Негистоновые белки составляют 20 % от количества гистонов. Гистоны - щелочные белки, обогащенные основными аминокислотами (главным образом лизином и аргинином). Очевидна структурная роль гистонов, которая не только обеспечивает специфическую укладку хромосомной ДНК, но и имеет значение в регуляции транскрипции. Гистоны расположены по длине молекулы ДНК не равномерно, а в виде блоков.

Ядрышково всех живых клетках эукариотических организмов в ядре видно одноили несколько округлой формы телец - это ядрышки. К общим свойствам ядрышка относится их способность хорошо окрашиваться различными красителями, особенно основными.

Ядрышко - самая плотная структура ядра, является производным хромосомы. Оно не является самостоятельной структурой или органеллой. Ядрышко клетки является местом образования рибосомных РНК и рибосом, на которых происходит синтез полипептидных цепей как в ядре, так и в цитоплазме. Участия ядрышек в синтезе цитоплазматических белков можно представить следующим образом; на ДНК ядрышкового организатора образуется р-РНК, которая в зоне ядрышка одевается белком, здесь происходит сборка рибонуклеопротеидных частиц субъединиц-рибосом; рибосомы, выходят из ядрышка в ядро или в цитоплазму, участвуют в процессах синтеза белка.

Ядрышко неоднородно по своему строению выявляются два основных компонента; гранулярный и фибриллярный.

Фибриллярный компонент может быть сосредоточен в виде центральной части ядрышка, а гранулярный по периферии. Фибриллярный компонент ядрышек представляет собой рибонуклеопротеидные тяжи предшественников рибосом, а гранулы - созревающие субъединицы рибосом.

Ядерная оболочкасостоит из внешней и внутренней мембран,разделенныхперинуклеарным пространством. Ядерная оболочка содержит ядерные поры. Ядерная оболочка представлена как полый двуствольный мешок, отделяющий содержимое ядра от цитоплазмы.

Внешняя мембрана ядерной оболочки, контактирующая с цитоплазмой клетки, имеет ряд структурных особенностей: внутренняя мембрана связана хромосомным материалом ядра. Наиболее характерными структурами ядерной оболочки являются ядерные поры. Поры образуются за счет слияния двух ядерных мембран. Образующиеся при этом округлые сквозные отверстия. Эти отверстия в ядерной оболочке заполнены сложноорганизованными глобулярными и фибриллярными структурами. По границе округлого отверстия в ядерной оболочке располагается три ряда гранул, по восьми в каждом - один ряд лежит со стороны ядра, другой - со стороны цитоплазмы, третий расположен в центральной части поры. От этих гранул отходят фибриллярные отростки. Из многочисленных свойств и функциональных нагрузок ядерной оболочки следует подчеркнуть ее роль как барьера, отделяющего содержимое ядра от цитоплазмы, ограничивающего свободный доступ в ядро крупных агрегатов биополимеров, регулирующего транспорт макромолекул между ядром и цитоплазмой.

Фибриллярный компонент может быть сосредоточен в виде центральной части ядрышка, а гранулярный по периферии. Фибриллярный компонент ядрышек представляет собой рибонуклеопротеидные тяжи предшественников рибосом, а гранулы - созревающие субъединицы рибосом.

Ядерная оболочкасостоит из внешней и внутренней мембран,разделенныхперинуклеарным пространством. Ядерная оболочка содержит ядерные поры. Ядерная оболочка представлена как полый двуствольный мешок, отделяющий содержимое ядра от цитоплазмы.Внешняя мембрана ядерной оболочки, контактирующая с цитоплазмой клетки, имеет ряд структурных особенностей: внутренняя мембрана связана хромосомным материалом ядра. Наиболее характерными структурами ядерной оболочки являются ядерные поры. Поры образуются за счет слияния двух ядерных мембран. Образующиеся при этом округлые сквозные отверстия. Эти отверстия в ядерной оболочке заполнены сложноорганизованными глобулярными и фибриллярными структурами. По границе округлого отверстия в ядерной оболочке располагается три ряда гранул, по восьми в каждом - один ряд лежит со стороны ядра, другой - со стороны цитоплазмы, третий расположен в центральной части поры. От этих гранул отходят фибриллярные отростки. Из многочисленных свойств и функциональных нагрузок ядерной оболочки следует подчеркнуть ее роль как барьера, отделяющего содержимое ядра от цитоплазмы, ограничивающего свободный доступ в ядро крупных агрегатов биополимеров, регулирующего транспорт макромолекул между ядром и цитоплазмой.

Гликокаликс: определение, химический состав, функции

Снаружи от плазмолеммы располагается надмембранный слой — гликокаликс (glycocalyx). Толщина этого слоя около 3-4 нм, он обнаружен практически у всех животных клеток, но степень его выраженности различна. Гликокаликс представляет собой ассоциированный с плазмолеммой гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят различные углеводы. Углеводы образуют длинные, ветвящиеся цепочки полисахаридов, связанные с белками и липидами, входящими в состав плазмолеммы (см. рис. 5). При использовании специальных методов выявления полисахаридов (краситель рутениевый красный) видно, что они образуют как бы чехол поверх плазматическоймамбраны.

В гликокаликсе могут располагаться белки, не связанные непосредственно с билипидным слоем. Как правило, это белки-ферменты, участвующие во внеклеточном расщеплении различных веществ, таких как углеводы, белки, жиры и др.