Клетъчно ядро

Клетъчно ядро
	Рисунка на ядро публикувана от Уолтър Флеминг през 1882 г.
	Клетъчно ядро в Общомедия

В Клетъчната биология Ядрото (от латински nucleus или nuculeus, ядка/ядро) е описано като мембранно ограничен клетъчен органел, присъстващ във всяка еукариотната клетка. В него се съдържа повечето от генетичния материал в клетката, организиран под формата на много на брой, дълги ДНК молекули в комплекс с разнообразни протеини като хистоните, формиращи хромозомите. Гените в тези хромозоми формират ядрения геном. Основната функция на ядрото е да поддържа генома непроменен и да контролира реализирането на гентичната информация.

Характеристика

Ядро във фибробласт на мишка. ДНКто е оцветено в синьо.

Ядрото е една от най-важните структури на еукариотната клетка. В него се осъществяват основните процеси, свързани с възпроизвеждането и реализацията на наследствената програма на клетката.

Обикновено клетката притежава едно ядро. Срещат се и многоядрени клетки. Те се получават в резултат от няколко деления на ядрото, които не са съпроводени с делене на клетъчното тяло, или при сливането на едноядрени клетки. Многоядрени клетки са напречно набраздените мускулни влакна, клетките на зародишната обвивка (амнион), някои чернодробни клетки, някои туморни клетки и др.

Формата на ядрото обикновено е сферична, но се срещат клетки с овални (мускулни влакна) или сегментирани (някои левкоцити) ядра.

Най-често ядрото е разположено в централната зона на клетката, но може да бъде и в периферията ѝ (при мастните клетки, растителните клетки и др.). В растителните клетки има голяма централна вакуола, която избутва ядрото към периферията.

Делене на ядрото

Ядрото на една клетка може да възникне само от ядрото на друга клетка по пътя на деленето, а не като новообразувание в клетката. Структурата на ядрото в делящите се клетки претърпява съществени специфични промени, които водят до неговото разделяне на две. Такова ядро се нарича делящо се или митотично ядро. В клетките между две деления в периода на интерфазата ядрото показва структура, сходна с тази на ядрото в неделящите се клетки. Това ядро се нарича ядро в покой. В клетките, в които ядрата са престанали вече да се делят, но изпълняват определени функции в метаболизма, се означават като метаболитни ядра. По време на различните фази на деленето съдържащите се в ядрата нуклеинови киселини претърпяват промени в количествено отношение.

В еукариотните клетки ядрата могат да се делят по два начина. Единият от тях е митоза или кариокинеза или непряко делене. Вторият начин е амитоза или пряко делене.

Понятието митоза идва от латинската дума митос – нишка, а кариокинезис от – карион – ядро и кинезис – движение. Амитозата е делене без образуване на нишки.

Митотичното делене, характерно за еукариотните организми, протича с образуване на сложен апарат за разделяне на генетичен материал, наречен делително вретено. Чрез делителното вретено хромозомите се раздалечават в противоположните полюси на клетката, след което протича и разделяне на тялото на клетката – процес, който се означава като цитокинеза или цитотония. Този начин на делене е най-добре изявен в клетките на меристемните (образувателните) тъкани на растенията.

В хода на митозата се редуват няколко последователни фази: профаза, метафаза, анафаза, телофаза и отново започва интерфаза. През 4-те фази на митозата с ядрото настъпват бързи структурни промени, в резултат на които от едно ядро се образуват две ядра. Фазите преминават постепенно една в друга, но особено важна е анафазата, в която хромозомите се придвижват към полюсите на делителното вретено. Продължителността на фазите е различна. Интерфазата е фаза на покой между две деления.

Деленето на ядрото и клетката протичат доста бързо. Средно за 24 часа клетките се делят един път. Най-много време заема интерфазата. При по-висока температура деленето се извършва по-бързо.

Отделните фази на митотичното делене се различават под микроскопа според положението на хромозомите и се характеризират със специфични особености.

Устройство

Ядрото е голям клетъчен органел.^[1] В клетките на бозайниците, средният му диаметър варира от 11 до 22 микрометра (μm) и заема около 10% от цялото клетъчно съдържимо.^[2]То е изпълнено с полутечна кариоплазма, която е много подобна на цитоплазмата извън ядрото. В ядрото се различават: ядрена обвивка, кариоплазма, хроматин и ядърце.

Значение

Ядрото е носител на генетичната информация в клетката. В ядрото се извършват удвояването на генетичния материал (синтезирането на ДНК) и началния етап от реализацията на генетичната информация (синтезирането на РНК).

Любопитно

Ако бъде премахнато ядрото, в клетката се прекратява синтезирането на белтъци и тя умира. Ако собственото ѝ ядро бъде върнато, жизнените функции на клетката се възстановяват. Ако в клетка, на която е отстранено ядрото, се присади ядро от друга клетка, то тя започва да синтезира белтъци, характерни за клетката, от която е взето ядрото. Следователно ядрото носи информация какви белтъци да се синтезират в клетката.

Източници

↑ Lodish, H и др. Molecular Cell Biology. 5th. New York, WH Freeman, 2004.
↑ Molecular Biology of the Cell. 4th. Garland Science, 2002.

Външни препратки

Общомедия

Общомедия разполага с мултимедийно съдържание за

Клетъчно ядро.

Повече за Клетъчното ядро от сп. „Българска Наука“^{[неработеща препратка]}

[Lodish-1] Lodish, H и др. Molecular Cell Biology. 5th. New York, WH Freeman, 2004.

[MBoC-2] Molecular Biology of the Cell. 4th. Garland Science, 2002.

[1]

[2]