Сравнение прокариотической и эукариотической клеток

                                                                   

                                        2.4.Клеточное ядро. Ядрышко. 

Схема строения клеточного ядра.

             Клеточное ядро -  важнейшая составная часть клетки. Клеточное ядро содержит ДНК, т.е. гены, и, благодаря этому, выполняет две главные функции:

1)хранения и  воспроизведения генетической информации

2)регуляции процессов  обмена веществ, протекающих в  клетке.

               Форма ядра зависит большей частью от формы клетки, она может быть и совершенно неправильной. Различают ядра шаровидные, многолопастные. Впячивания и выросты ядерной оболочки значительно увеличивают поверхность ядра и тем самым усиливают связь ядерных и цитоплазматических структур и веществ.

               Обычно в клетках находится  одно ядро, но есть и такие  клетки, в которых по 2 – 3 ядра, например клетки печени.     

              От цитоплазмы ядро отделено оболочкой, состоящей из двух мембран. 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.

             Кариоплазма (ядерный сок) – внутреннее содержимое ядра. В ядерном соке расположены хроматин и ядрышки.

                                                                 

            Хроматином  (то греческого слова  chroma – окраска, цвет) называют глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра, интенсивно окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин содержит ДНК и белки и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосом. Спирализованные участки хромосом в генетическом отношении неактивны.

             Ядерная оболочка - мембранный барьер, отделяющий ядро от цитоплазмы. Ядерная оболочка образована внешней и внутренней мембранами. Наружная мембрана переходит в шероховатый эндоплазматический ретикулум, и обеспечивает присоединение структурных элементов цитоплазмы. Внутренняя выстлана белками – ламининами, образующими ядерную пластинку, которая закрепляет различные ядерные структуры. Между мембранами располагается перинуклеарное пространство.

             Обычно происходит перенос веществ  из цитоплазмы в ядро, но известен  и обратный процесс – перенос  вещества из ядра в цитоплазму. Это касается транспорта РНК,  который синтезируется исключительно  в ядре. 

             Ядрышко – плотное образование сферической формы, находящееся в клеточном ядре и исчезающее в процессе деления клетки. Обычно в ядре клетки бывает от 1 до 7 ядрышек. В состав ядрышка входит РНК, участвующая в синтезе рибосом; само ядрышко играет важную роль в синтезе белков и образовании РНК. В ядрышке происходит синтез рРНК,  ее созревание, сборка рибосомных субчастиц. В ядрышке локализуются белки, принимающие участие в этих процессах.

           
 
 
 

              

                                                                    

                                   2.5.Хромосомнй набор  клеток.

             Хромосомы – структурные элементы ядра, представляющие собой нити ДНК,

плотно накрученные  спиралью на особые белки, и несущие  с собой наследственную

информацию. Набор хромосом, содержащийся в клетках того или иного вида организмов,

называется  кариотип. Перед делением клетки хромосомы спирализуются.

             ДНК в составе хромосом может  быть уложена с разной плотностью, в зависимости 

от их функциональной активности и стадии клеточного цикла. В связи с этим различают 

два вида состояния  хромосом – интерфазные и митотические.

             Митотические хромосомы образуются в клетке во время митоза. Это

неработающие  хромосомы. И молекулы ДНК в них  уложены чрезвычайно плотно. А 

интерфазными  называются хромосомы, характерные  для стадии интерфазы клеточного

цикла. В отличие  от митотических – это работающие хромосомы и ДНК в них уложена

менее плотно.

             Соматические клетки – это клетки составляющие органы и ткани любого

многоклеточного организма. Ядра соматических клеток содержат диплоидный набор

хромосом, т.е. по две хромосомы каждого вида. У  человека диплоидный набор – 46

 хромосом. 

             Гомологические хромосомы – парные хромосомы, т.е. абсолютно одинаковые.

Исключение представляют половые хромосомы: ХХ – хромосомы женщины, ХУ –

хромосомы мужчины. Количество хромосом в ядре клеток какого-либо организма, не

 определяет  уровень его сложности.    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, когда каждой хромосомы по 2.

Гаплоидный набор  человека – 23 хромосомы.

            Число и форма хромосом у  каждого вида разные. Гомологические  хромосомы в

 процессе  мейоза  перекрещиваются и обмениваются  участками. В результате чего 

возникают новые  хромосомы. Хромосомы эукариот имеют сложное строение. Основу

хромосомы составляет линейная (не замкнутая в кольцо) макромолекула 

дезоксирибонуклеиновой  кислоты (ДНК) значительной длины.                                                                

В растянутом виде длина хромосомы человека может  достигать 5 см.

                                                                 

                                   2.6.Эндоплазматическая  сеть.

             Эндоплазматическая сеть ( ЭПС) - внутриклеточный органоид, представленный

системой плоских  цистерн, канальцев и пузырьков, ограниченных мембранами;

обеспечивает  главным образом передвижение веществ  из окружающей среды в 

цитоплазму и  между внутриклеточными структурами. Расположена  ЭПС обычно в

прилежащей к  ядру цитоплазме всех клеток (кроме эритроцитов) эукариотных

организмов. Строение и количество элементов ЭПС зависят от функциональной

активности клетки, стадии клеточного цикла и дифференцировки. Толщина мембран ЭПС

5—6 нм, ширина просвета между мембранами 70—500 нм. Мембраны ЭПС состоят из

белков, липидов  и ряда ферментов. Различают 2 типа ЭПС — гранулярную, к мембранам

которой прикреплены  рибосомы, и агранулярную. Между обоими типами есть переходы.

             Кроме рибосом, на эндоплазматическом ретикулуме адсорбированы или иным

образом к нему присоединены различные ферменты, в  том числе системы ферментов,

обеспечивающих  использование кислорода для  образования стеролов и для 

обезвреживания  некоторых ядов. В неблагоприятных  условиях эндоплазматический

ретикулум быстро дегенерирует, и поэтому его состояние  служит чувствительным

индикатором здоровья клетки.

             Гранулярная ЭПС принимает участие в синтезе белка; благодаря прикреплению

рибосом к мембранам значительно возрастает эффективность синтеза. Наибольшего

развития гранулярная  ЭПС достигает в активно синтезирующих клетках, продукты

которых (белки  секреторных гранул, сывороточные белки) выводятся из клетки.

Агранулярная ЭПС принимает участие в синтезе и транспорте липидов, стероидов, в

синтезе и распаде  гликогена, в процессе нейтрализации  различных токсических и 

лекарственных веществ, например люминала, кодеина. Она  хорошо развита в клетках 

надпочечников, обкладочных клетках слизистой желудка. Обоим типам ЭПС свойственны

накопление продуктов  синтеза в просветах мембран  и их транспорт в зону Гольджи 

комплекса.

                                                                    
 

                                                                                                                                                                                                    

                                                        2.7.Рибосомы.

 

 Схема строения рибосомы: 1 — малая субъединица; 2 — иРНК; 3 — тРИК; 4 — аминокислота; 5 — большая субьединица; б — мембрана эндоплазматической сети; 7 — синтезируемая полипептид-ная цепь. 

           Рибосомы – это небольшие шарообразные органоиды, диаметром примерно 10 – 30

Нм, осуществляющие биосинтез белка.. Рибосомы обнаружены в клетках всех без

исключения живых  организмов: бактерий, растений и животных; каждая клетка содержит

тысячи или  десятки тысяч рибосом. 

              Форма рибосомы близка к сферической, хотя её очертания сложны и не могут

быть описаны  простой геометрической фигурой. Рибосомы покрывают поверхность

эндоплазматического ретикулума (ЭПС), особенно вблизи ядра. Они состоят наполовину

из белков, наполовину из рибонуклеиновых кислот, а так же из двух неодинаковых

субчастиц. Эти  субчастицы образуются отдельно и объединяются на и-РНК, что

происходит по эксцентрически расположенному каналу между субчастицами и доставляет

информацию для  биосинтеза белка. При этом несколько  рибосом могут быть связаны 

нитевидной молекулой  и-РНК в полисому (полирибосому) наподобие  нитки жемчуга. Их

основная функция  – синтез белков; к поверхности рибосом прикрепляются матричная

(информационная) РНК и аминокислоты, связанные  с транспортными РНК.

              Рибосомы на мембранах образуют комплексы – полирибосомы, которые

 синтезируют  белки, поступающие через эндоплазматическую  сеть в аппарат Гольджи и 

затем секретируемые  клеткой. Количество рибосом в клетке зависит от интенсивности 

биосинтеза белка  – их больше в клетках активно  растущих тканей. Рибосомы чрезвычайно

богаты магнием.

                                                                  

                                                                   

                                    2.8.Аппарат Гольджи.

1 — цистерны; 2 — везикулы (пузырьки); 3 — крупная  вакуоль. 

             Аппарат Гольджи  (комплекс Гольджи) – это специализированная часть эндоплазматического ретикулума. Образующиеся в клетке белки, жиры и углеводы далеко не всегда используются сразу же, и их нужно где – то хранить. Поэтому значительная часть синтезируемых клеткой веществ по каналам ЭПС поступает в особые полости, отграниченные от цитоплазмы мембраны. Аппарат Гольджи состоит из стопок уплощенных мембранных мешочков, или цистерн, похожих по форме на блюдца. Таких цистерн в стопке от 5 до 10. Отдельные цистерны одной стопки и соседних стопок могут быть соединены мембранными трубочками. Так образуется единая сеть стопок мембранных мешочков.