Хімічний склад ядра.

Хімічний склад ядра досить складний.Основну масу ядерної речовини становлять білки, які займають 70-90% сухої маси ядра.Білки здатні вступати в сполуки з небілковими компонентами кислотного характеру, утворюючи складні білки, які називаються протеїдами.Найважливіше значення із названих сполук мають нуклеопротеїди.Нуклеопротеїди — комплексні сполуки простих білків з нуклеїновими кислотами. Вони були відкриті Ф. Мішером у 1870 р., але їх будова і функції досліджені лише в останні два десятиліття.Нуклеїновим вони називаються тому, що були одержані з ядер клітин (від латинського слова “нуклеус” — ядро).Елементарною одиницею молекули нуклеїнової кислоти є нуклеотиди. Полімеризуючись вони утворюють гігантські ниткоподібні молекули нуклеїнових кислот.Їх молекулярна вага становить міліони одиниць від 10000 до 120х106. В склад нуклеїнових кислот входить цукор, фосфорні кислоти і азотові сполуки.Цукор в нуклеїновій кислоті може бути представлений рибозою C5H10C5 і дезоксирибозою C5H10C4. В залежності від виду цукру нуклеїнові кислоти поділяються на дві групи — рибонуклеїнові (РНК) і дезоксирибонуклеїнову (ДНК).РНК міститься в цитоплазмі і ядрі. Її молекулярна маса коливається від 30000 до 2000000 і більше.ДНК головним чином міститься в ядрі. Її молекулярна вага досягає десятків міліонів. Подібно тому як макромолекули білку складаються з амінокислот, макромолекули РНК і ДНК складаються з нуклеотидів. ДНК при гідролізі розкладається на азотисті сполуки: аденін, гуанін, цитозин та тимін і дезоксирибозу, а РНК розкладається на аденін, гуанін, цитозин, урацил та рибозу. Нуклеотиди можуть відрізнятися одне від одного своїми азотистими сполуками. Нуклеотиди, з’єднуючись між собою, утворюють ланцюг, що представляє собою макромолекулу ДНК або РНК.Різні нуклетиди в молекулах нуклеїнових кислот можуть знаходитися в різних пропорціях і можуть бути розташовані в різній послідовності. Тому молекули нуклеїнових кислот дуже різноманітні. Нуклеїнові кислоти присутні у всіх фізіологічно активних клітинах і є найбільш стабільними їх компонентами. Вони відіграють важливу роль життєдіяльності організмів. Вони регулюють синтез білків у клітині та обумовлюють передачу спадкових властивостей виду.Ядро відіграє надзвичайно важливу роль в процесах життєдіяльності клітини. Воно приймає найважливішу роль в обмінних процесах клітини, а також в її рості та диференціації.

З метою вивчення знаяення ядра в клітині ще в кінці минулого століття було встановлено, що фрагменти амеби, або інфузорії і яких ну було ядра, через деякий час гинули.Велике значення і на сьогоднішній день мають праці Івана Івановича Герасимова (1902), який досліджував без’ядерні клітини спірогири. Метою експериментальних досліджень І.І. Герасимова було — одержати без’ядерні клітини, а пізніше вивчати їх фізіологію. Свої експерименти Герасимов проводить з великим успіхом на нитчастій водорості — спірогірі. Внаслідок охолодження клітини, які ділилися, він одержував без’ядерні клітини і клітини, в яких містилося два ядра. Ці ядра інколи зливалися і утворювали одне велике ядро.В контрольному варіанті були одноядерні клітини тієї ж нитки спірогір, але вони не ділилися. Однак вони також піддавались дії понижених температур. Після впливу холоду, клітини в контролі залишалися одноядерними. Виявилось, що клітини в контролі в дальнішому розвивались нормально без помітної депресії або активації життєвих процесів.Двоядерні клітини, або з подвійним ядром інтенсивно росли, перевищуючи розміри одноядерних клітин майже вдвоє.Без’ядерні клітини не ділилися, припиняли свій ріст і в них починалися поцеси розпаду. Однак слід зауважити, що деякий час в них відбувалися процеси життєдіяльності. В них навіть відбувалися процеси фотосинтезу і нагромаджувався крохмаль але його витрачання і передача в інші клітини тієї нитки не відбувались. Відтак, без’ядерні частини (клітини) втрачали фізіологічні функції і гинули. Порушення метаболізму, яке завжди відбувається після вилучення ядра з клітини, може наступити не відразу, а через деякий час, однак кінцевий результат — відмирання клітини.Таким чином, проведені дослідження Герасимовим на спірогірі показали, що ядро — важливий компонент клітини. Воно може функціонувати лише в єдності з цитоплазмою, життєздатність якої також залежить від наявності в ній ядра.На сьогоднішній день, ще не повністю з’ясоване питання про вплив ядра на функціонування і метаболізм клітини.Так, наприклад, ряд клітинних функцій, таких, як дихання, подразнення, фотосинтез, рух можуть здійснюватися деякий час і без ядра.Більш очевидне значення ядра для процесів зв’язаних з ростом, розмноженням і диференціацією клітини.На основі сучасних даних можна виділити три можливі впливи ядра на життєдіяльність клітини:

а) синтез в ядрі РНК і білка;

б) синтез клітинної РНК — одна із основних ядерних функцій;

в) вплив ядра на процеси, що відбуваються в цитоплазмі.

Таким чином, підсумовуючи сказане необхідно відмітити, що ядро необхідне для тривалого функціонування клітини і продовження її життя в дочірніх клітинах.Без’ядерні цитоплазматичні фрагменти неминуче гинуть. З другого боку, ядро без цитоплазми також нежиттєздатне. Життя клітини визначається взаємодією всіх її структур як єдиного цілого. Ядро відіграє важливу роль в поділі клітини. Як відомо, клітини розмножуються шляхом поділу, але поділу клітини передує поділ ядра. Нові ядра утворюються тільки поділом або роздріблення старого. Внаслідок поділу ядра, а відтак і клітини в цілому із однієї материнської клітини виникають дві дочірні клітини.

Функції ядра.

Дуже важливе значення відіграє ядро в передачі інформації спадкових властивостей клітини.Із повсякденного життя Вам добре відомо, що із насіння гороха, помідори чи пшениці виростає тільки горох, помідор і пшениця. Із насіння сосни, дуба виростає тільки сосна і тільки дуб.Візьміть, наприклад, насіння евкаліпта, яке майже досягає розмірів макової зернинки, а з нього виростає гігантське дерево.Спостерігається закономірність, кожний вид відтворює собі подібний організм.

Виникає питання. Чому?

В цьому відношенні важлива роль належить спеціалізованим органелам ядра — хромосомам, в яких містяться гени — матеріальні носії інформації.Таким чином, ядро виконує головну роль як носій спадкової інформації, яка передається при поділі від однієї клітини до другої, від одного покоління до другого.

Тема 6.Типи поділу ядра і клітини.

1. Передумови, що обумовлюють поділ ядра і клітини.

2. Амітоз (прямий поділ): визначення, структурні особливості та його відкриття.

3. Мітоз (непрямий поділ): визначення, фази мітозу та їх характеристика, відкриття мітозу.

4. Ендомітоз: визначення, структурні особливості, фаза ендомітозу та їх характеристика. Відкриття ендомітозу.

5. Мейоз (редукційний поділ): визначення, І-й і ІІ-й поділи мейозу, фази мейозу та їх характеристика.