Ядро та ендомембранна система

Нуклеоплазма (каріолімфа, ядерний сік, каріоплазма) — гелеподібна рідина (подібна у цьому відношенні до цитоплазми), в якій розчинені багато речовин. Ці речовини включають нуклеотид-трифосфати, сигнальні молекули, ДНК, РНК та білки (ензими та філаменти).

Генетичний матеріал присутній в ядрі у вигляді хроматину, або комплексу білка і ДНК. ДНК присутня як цілий ряд дискретних молекул, відомих як хромосоми. Є два види хроматину: еухроматин і гетерохроматин. Еухроматин — менш компактна форма ДНК. Області ДНК, які знаходяться у формі еухроматину містять гени, які часто зчитуються клітиною.

У гетерохроматині ДНК більш компактно упакована. Області ДНК, які знаходяться у формі гетерохроматину містять гени, які не зчитуються клітиною на даній стадії розвитку (цей вид гетерохроматину відомий як факультативний гетерохроматин) або є областями, які складають теломери і центромери хромосом (цей вид гетерохроматину відомий як конструктивний гетерохроматин). У багатоклітинних організмах, клітини надзвичайно спеціалізовані, щоб виконувати специфічні функції, тому різні набори генів потрібні і зчитуються. Тому, області ДНК, які знаходяться у формі гетерохроматину, залежать від типу клітини.

Ядерце — щільна структура в ядрі, де збираються елементи рибосом. У ядрі може бути одне або декілька ядерець.

Біологічна роль клітинного ядра

Основні функції ядерної оболонки: відокремлення генетичного матеріалу (хромосом) від цитоплазми, а також регулювання двосторонніх взаємин між ядром і цитоплазмою.

Ядерна оболонка пронизана порами, які мають діаметр близько 90 нм. Область пори (порові комплекс) має складну будову (це вказує на складність механізму регулювання взаємовідносин між ядром і цитоплазмою). Кількість пор залежить від функціональної активності клітини: чим вона вища, тим більше часу (в незрілих клітинах пор більше).

Основа ядерного соку (матриксу, нуклеоплазми) - це білки. Сік утворює внутрішнє середовище ядра, грає важливу роль в роботі генетичного матеріалу клітин. Білки: нитчасті або фібрилярні (опорна функція), гетероядерних РНК (продукти первинної транскрипції генетичної інформації) і мРНК (результат процесингу).

Ядро - це структура, де відбуваються утворення і дозрівання рибосомальних РНК (р-РНК). Гени р-РНК займають певні ділянки декількох хромосом (у людини це 13-15 і 21-22 пари), де формуються ядерцеві організатори, в області яких і утворюються самі ядерця. У метафазних хромосомах ці ділянки називаються вторинними перетяжками і мають вигляд звужень. Електронна мікроскопія виявила нитчастий і зернистий компоненти ядерець. Нитчастий (фібрилярний) - це комплекс білків і гігантських молекул-попередниць р-РНК, які дають в подальшому більш дрібні молекули зрілих р-РНК. При дозріванні фібрили перетворюються в рібонуклеопротеіновие гранули (зернистий компонент).

Хроматин отримав свою назву за здатність добре фарбуються основними барвниками; у вигляді грудочок він розсіяний в нуклеоплазмі ядра і є інтерфазною формою існування хромосом.

Тонка структура клітинного ядра