Читать книгу Биология. Введение в общую биологию. 9 класс - В. В. Пасечник - Страница 21

1. Какова роль ядра в клетке?

2. Приведите примеры безъядерных, одноядерных и многоядерных клеток.

Клеточное ядро – это важнейшая часть клетки. Оно есть почти во всех клетках многоклеточных организмов. Исключение составляют красные кровяные тельца человека – эритроциты, которые лишены ядра. Не имеют ядра и древнейшие одноклеточные существа на Земле – бактерии, поэтому их и называют прокариотами (от лат. pro – перед, раньше и греч. karyon – ядро). Клетки всех остальных организмов – грибов, растений, животных – содержат хорошо оформленное ядро, поэтому их называют эукариотами (от греч. eu – хорошо, полностью).

Почему же наличие ядра так важно для жизнедеятельности клетки? Клеточное ядро содержит ДНК – вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки, и поэтому необходимо для осуществления двух важнейших функций. Во-первых, это деление, при котором образуются новые клетки, во всем подобные материнской. Во-вторых, ядро регулирует все процессы белкового синтеза, обмена веществ и энергии, идущие в клетке.

Ядро чаще всего имеет шаровидную или овальную форму. Обычно в клетках находится одно ядро, хотя есть и исключения. Например, у инфузории туфельки два ядра, а в волокнах поперечно-полосатых мышц их множество.

От цитоплазмы ядро отделено оболочкой, состоящей из двух мембран (рис. 20). Внутренняя мембрана гладкая, а наружная имеет многочисленные выступы. Общая толщина клеточной оболочки – около 30 нм. В оболочке ядра имеются многочисленные поры для того, чтобы различные вещества могли попадать из цитоплазмы в ядро, и наоборот.

Внутреннее содержимое ядра получило название кариоплазмы или ядерного сока. В ядерном соке расположены хроматин и ядрышки.

Хроматин представляет собой нити ДНК. Если клетка начинает делиться, то нити хроматина плотно накручиваются спиралью на особые белки, как нитки на катушку. Такие плотные образования хороню видны в микроскоп и называются хромосомами. Если же посмотреть в микроскоп на клетку между делениями, то окажется, что хромосомы раскручены до тончайших нитей ДНК. Дело в том, что гены – участки ДНК, в которых зашифрована структура какого-либо белка, – могут функционировать только в деспирализованном виде. Таким образом, в зависимости от того, в каком состоянии находится клетка, которую мы рассматриваем в микроскоп, хроматин будет иметь вид или хромосом, или тончайших деспирализованных нитей.

Рис. 20. Схема строения клеточного ядра и его связь с цитоплазмой и эндоплазматической сетью

Хромосомный набор клетки. Набор хромосом, содержащийся в клетках того или иного вида организмов, получил название кариотипа. Перед делением клетки хромосомы спирализуются и становятся хороню различимыми в световой микроскоп. При их рассмотрении становится очевидно, что число хромосом у разных видов живых организмов различное. Если количество хромосом в клетках двух видов животных или растений одинаково, то различными будут размеры, форма, место расположения центромеры, т. е. кариотип всегда неповторим.

Клетки, составляющие органы и ткани любого многоклеточного организма, получили название соматических. Ядра соматических клеток содержат, как правило, двойной, или диплоидный, набор хромосом, т. е. по две хромосомы каждого вида (рис. 21). Исходно половина хромосом досталась каждой клетке от материнской яйцеклетки и точно такие же хромосомы – от сперматозоида отца. Парные, т. е. абсолютно одинаковые, хромосомы (одна – от матери, другая – от отца) получили название гомологичных хромосом. Исключение представляют половые хромосомы: X – доставшаяся от матери и одна из двух – X или Y – доставшаяся от отца. Количество хромосом в ядре клеток какого-либо организма, как ни странно, не определяет уровень его сложности. Так, например, диплоидный набор в клетках аскариды – 2 хромосомы, мушки-дрозофилы – 8, зеленой жабы – 26, пресноводной гидры – 32, человека – 46, домашней собаки – 78, речного рака – 118, а миноги – 174. Совершенно очевидно, что жаба устроена ничуть не проще, чем гидра, а человек – не проще, чем собака или минога.

Рис. 21. Нормальный хромосомный набор мужчины

Гаплоидный набор хромосом – это набор различных по размерам и форме хромосом клеток данного вида, но каждая хромосома представлена в единственном числе, в отличие от диплоидного набора, когда каждой хромосомы – по две. Гаплоидный набор содержится в ядрах половых клеток (гамет). Если у человека диплоидный набор – 46 хромосом, то гаплоидный, соответственно, – 23.

В интерфазе клеточного цикла каждая хромосома удваивается и состоит из двух хроматид. При этом у человека в соматических клетках будет 92 хроматиды, попарно соединенных в 46 хромосом.

Ядрышко представляет собой плотное округлое тело, взвешенное в ядерном соке. Ядрышки связаны с определенными участками ДНК ядра. Функция ядрышек – синтез РНК и белков, из которых формируются особые органоиды – рибосомы. Обычно в ядре клетки бывает от одного до семи ядрышек. Они хороню видны между делениями клетки, а во время деления – разрушаются.

Прокариоты. Эукариоты. Хроматин. Ядрышки. Хромосомы. Кариотип. Соматические клетки. Диплоидный набор. Гомологичные хромосомы. Гаплоидный набор хромосом. Гаметы.

1. Каковы функции ядра клетки?

2. Какие организмы относятся к прокариотам?

3. Как устроена ядерная оболочка?

4. Что собой представляет хроматин?

5. Каковы функции ядрышек?

6. Из чего состоит хромосома?

7. Где располагаются хромосомы у бактерий?

8. Что такое кариотип?

9. Как называется набор хромосом в соматических клетках?

10. Какой набор хромосом в гаметах?

11. Какой гаплоидный набор хромосом в клетках рака, если диплоидный равен 118?

12. Может ли диплоидный набор содержать нечетное число хромосом?