Генетическая информация эукариотической клетки хранится в специальной двухмембранной органелле – ядре. Он содержит более 90% ДНК.

Строение

Представление о том, что такое ядро ​​в биологии и какие функции оно выполняет, укрепилось в научном сообществе лишь в начале XIX века. Однако ядро ​​впервые обнаружил в клетках лосося натуралист Антони ван Левенгук еще в 1670-х годах. Термин был предложен ботаником Робертом Брауном в 1831 году.

Ядро – самая крупная органелла в клетке (до 6 микрон), состоящая из трёх частей:

  • двойная мембрана;
  • нуклеоплазма;
  • ядрышко.

Основной

Рис. 1. Внутреннее строение ядра.

Ядро отделено от цитоплазмы двойной мембраной, имеющей поры, через которые происходит избирательный транспорт веществ в цитоплазму и обратно. Пространство между двумя мембранами называется перинуклеарным. Внутренняя мембрана изнутри выстлана ядерным матриксом, который играет роль цитоскелета и обеспечивает структурную поддержку ядра. Матрикс содержит ядерную пластинку, которая отвечает за образование хроматина.

Под мембранозной оболочкой находится вязкая жидкость, называемая нуклеоплазмой или кариоплазмой.
Это содержит:

  • хроматин, состоящий из белка, ДНК и РНК;
  • отдельные нуклеотиды;
  • нуклеиновые кислоты;
  • белки;
  • вода;
  • ионы.

По плотности скручивания хроматин бывает двух типов:

  • эухроматин – деконденсированный (рыхлый) хроматин в неделящемся ядре;
  • гетерохроматин – конденсированный (туго скрученный) хроматин в делящемся ядре.

Часть хроматина всегда находится в скрученном состоянии, а часть – в свободном.

Основной

Рис. 2. Хроматин.

Обычно гетерохроматин называют хромосомой. Хромосомы хорошо видны в микроскоп при митотическом делении клетки. Совокупность признаков хромосом (размер, форма, количество) называется кариотипом. В кариотип входят аутосомы и гоносомы. Аутосомы несут информацию о признаках живого организма. Гоносомы определяют пол.

Наружная мембрана переходит в эндоплазматический ретикулум или ретикулум (ЭР), образуя складки. На поверхности мембраны ЭР расположены рибосомы, ответственные за биосинтез белка.

Ядрышко представляет собой плотную структуру без оболочки. По сути, это уплотненный участок нуклеоплазмы с хроматином. Состоит из рибонуклеопротеинов (РНП). Здесь происходит синтез рибосомальной РНК, хроматина и нуклеоплазмы. Ядро может содержать несколько мелких ядрышек. Ядрышко было впервые открыто в 1774 году, но его функции были известны только в середине двадцатого века.

Основной

Рис. 3. Ядрышко.

Эритроциты млекопитающих и клетки ситовидных трубок растений не содержат ядра. Клетки поперечнополосатых мышц содержат несколько небольших ядер.

Функции

Основными функциями ядра являются:

  • контроль всех процессов жизнедеятельности клетки, включая синтез белка;
  • синтез некоторых белков, рибосом, нуклеиновых кислот;
  • хранение генетического материала;
  • передача ДНК последующим поколениям при делении.

Клетка без ядра погибает. Однако клетки с пересаженным ядром восстанавливают жизнеспособность, получая генетическую информацию клетки-донора.

Что мы узнали?

Ядро образовано двойной мембраной, нуклеоплазмой и ядрышком. Мембрана транспортирует вещества в цитоплазму и обратно и образует ЭР вокруг ядра. Нуклеоплазма заполняет ядро ​​и содержит множество веществ, в том числе хроматин, отвечающий за передачу наследственной информации. Ядрышко — уплотнение нуклеоплазмы, осуществляющее синтез рибосом и хроматина.