Структура и химический состав клеточного ядра

Структура и химический состав клеточного ядра
Ядро недедящейся, интерфазной клетки обычно одно на клетку (хотя 
встречаются и многоядерные клетки). Ядро состоит из хроматина (хромо­
сом), ядрышка и других продуктов синтетической активности (перихрома- 
тиновые гранулы и фибриллы, интерхроматиновые гранулы) ядерного бел­
кового остова (матрикс), кариоплазмы (нуклеоплазма) и ядерной оболочки, 
отделяющей ядро от цитоплазмы (рис. 21).
Хроматин
При наблюдении живых или фиксированных клеток внутри ядра выявля­
ются зоны плотного вещества, которые хорошо воспринимают разные кра­
сители, особенно основные. Благодаря такой способности хорошо окраши­
ваться этот компонент ядра и получил название "хроматин" (от греч. chro­
ma — цвет, краска). Такими же свойствами обладают и хромосомы, которые 
отчетливо видны как плотные окрашивающиеся тельца во время митотиче­
ского деления клеток. В неделящихся (интерфазных) клетках хроматин, вы­
являемый в световом микроскопе, может более или менее равномерно за­
полнять объем ядра или же располагаться отдельными глыбками.
Рис. 21. Ультрамикроскопическое строение ядра интерфазной клетки.
А — схема; Б — электронная микрофотография участка ядра; 1 — ядерная оболочка (наружная
и внутренняя мембраны, перинуклеарное пространство); 2 — комплекс поры; 3 — конденсиро­
ванный хроматин; 4 — диффузный хроматин; 5 — ядрышко (гранулярная и фибриллярная час­
ти); 6 — межхроматиновые гранулы РНК; 7 — перихроматиновые гранулы; 8 — кариоплазма.

В состав хроматина входит ДН К в комплексе с белками. Хроматин ин­
терфазных ядер представляет собой хромосомы, которые, однако, теряют в 
это время свою компактную форму, разрыхляются, деконденсируются. Сте­
пень такой деконденсации хромосом может быть различной. Зоны полной 
деконденсации хромосом и их участков морфологи называют 
эухроматином
(euchromatinum). При неполном разрыхлении хромосом в интерфазном ядре 
видны участки 
конденсированного хроматина
, иногда называемого 
гетеро­
хроматином
(heterochromatinum). Степень деконденсации хромосомного ма­
териала — хроматина в интерфазе может отражать функционалыгую нагруз­
ку этой структуры. Чем "диффузнее" распределен хроматин в интерфазном 
ядре, тем интенсивнее в нем синтетические процессы.
Максимально конденсирован хроматин во время митотического деления 
клеток, когда он обнаруживается в виде плотных телец — 
хромосом.
В этот период хромосомы не выполняют никаких синтетических функ­
ций, в них не происходит включения предшественников Д Н К и РНК.
Таким образом, хромосомы клеток могут находиться в двух структурно­
функциональных состояниях: в активном, рабочем, частично или полно­
стью деконденсированном, когда с их участием в интерфазном ядре проис­
ходят процессы транскрипции и редупликации, и в неактивном, в состоя­
нии метаболического покоя при максимальной их конденсированности, ко­
гда они выполняют функцию распределения и переноса генетического ма­
териала в дочерние клетки.
Наблюдения за структурой хроматина с помощью электронного микро­
скопа показали, что как в препаратах выделенного интерфазного хроматина 
или выделенных митотических хромосом, так и в составе ядра на ультратон- 
ких срезах всегда видны элементарные хромосомные фибриллы толщиной 
20—25 нм.
В химическом отношении фибриллы хроматина представляют собой 
сложные комплексы дезоксирибонуклеопротеидов (ДНП), в состав которых 
входят ДН К и специальные хромосомные белки — гистоновые и негистоно- 
вые. В составе хроматина обнаруживается также РНК. Количественные от­
ношения ДНК, белка и РНК составляют 1:1,3:0,2. Обнаружено, что длина 
индивидуальных линейных молекул ДНК может достигнуть сотен микро­
метров и даже сантиметров. Среди хромосом человека самая большая пер­
вая хромосома содержит ДНК с общей длиной до 4 см. Суммарная длина 
молекул ДН К во всех хромосомах одной клетки человека составляет около 
170 см, что соответствует 6 • 10"12 г.
В хромосомах существует множество мест независимой репликации, т. е. 
удвоения ДНК — 

жүктеу/скачать 31,79 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: