Ядро
Ядро — это важнейшая составная часть клетки эукариот, в которой сосредоточена основная масса генетического материала.
В ядре протекают два важнейших процесса. Первый из них — это синтез самого генетического материала, в ходе которого количество ДНК в ядре удваивается (о ДНК и РНК см. Нуклеиновые кислоты). Этот процесс необходим для того, чтобы при последующем делении клетки (митозе) в двух дочерних клетках оказалось одинаковое количество генетического материала. Второй процесс — транскрипция — производство всех типов молекул РНК, которые, мигрируя в цитоплазму, обеспечивают синтез белков, необходимый для жизнедеятельности клетки.
Ядро отличается от окружающей его цитоплазмы по показателю преломления света. Именно поэтому его можно увидеть в живой клетке, но обычно для выявления и изучения ядра пользуются специальными красителями. Русское название «ядро» отражает наиболее характерную для этого органоида шарообразную форму. Такие ядра можно видеть в клетках печени, нервных клетках, но в гладко-мышечных и эпителиальных клетках ядра овальные. Есть ядра и более причудливой формы.
Самые непохожие по форме ядра состоят из одних и тех же компонентов, т. е. имеют общий план строения. В ядре различают: ядерную оболочку, хроматин (хромосомный материал), ядрышко и ядерный сок (см. фото). У каждого ядерного компонента своя структура, состав и функции.
Ядерная оболочка включает в себя две мембраны, располагающиеся на некотором расстоянии друг от друга. Пространство между мембранами ядерной оболочки называется перинуклеарным. В ядерной оболочке есть отверстия — поры. Но они не сквозные, а заполнены специальными белковыми структурами, которые называются комплексом ядерной поры. Через поры из ядра в цитоплазму выходят молекулы РНК, а навстречу им в ядро передвигаются белки. Сами же мембраны ядерной оболочки обеспечивают диффузию низкомолекулярных соединений в обоих направлениях.
Хроматин (от греческого слова chroma — цвет, краска) — это вещество хромосом, которые в интерфазном ядре значительно менее компактны, чем во время митоза. При окрашивании клетки они красятся ярче других структур.
В ядрах живых клеток хорошо заметно ядрышко. Оно имеет вид тельца округлой или неправильной формы и отчетливо выделяется на фоне довольно однородного ядра. Ядрышко — это образование, возникающее в ядре на тех хромосомах, которые участвуют в синтезе РНК рибосом. Район хромосомы, формирующий ядрышко, называют ядрышковым организатором. В ядрышке протекает не только синтез РНК, но и сборка субчастиц рибосом. Число ядрышек и их размеры могут быть различными. Продукты деятельности хроматина и ядрышка поступают первоначально в ядерный сок (кариоплазму).
Для роста и размножения клеток ядро совершенно необходимо. Если экспериментальным путем отделить от ядра основную часть цитоплазмы, то этот цитоплазматический комочек (цитопласт) может просуществовать без ядра лишь несколько суток. Ядро же, окруженное самым узким ободком цитоплазмы (кариопластом), полностью сохраняет свою жизнеспособность, постепенно обеспечивая восстановление органоидов и нормального объема цитоплазмы. Тем не менее некоторые специализированные клетки, например эритроциты млекопитающих, длительное время функционируют без ядра. Его лишены и тромбоциты — кровяные пластинки, образующиеся как фрагменты цитоплазмы больших клеток — мегакариоцитов. У сперматозоидов ядро есть, но оно совершенно неактивно.
