загрузка...
загрузка...
На головну

Цитоплазма. органели

  1. клітинні органели
  2. органели

цитоплазма - Обов'язкова частина клітини, укладена між плазматичноїмембраною і ядром і представляє собою складний гетерогенний структурний комплекс клітини, що складається з:

© гіалоплазми - Основної речовини цитоплазми;

© органоїдів - Постійних компонентів цитоплазми;

© включень - Тимчасових компонентів цитоплазми.

Хімічний склад цитоплазми різноманітний. Її основу становить вода (60-90% всієї маси цитоплазми). Цитоплазма багата білками (10-20%, іноді до 70% і більше сухої маси), які складають її основу. Крім білків, до складу цитоплазми можуть входити жири і жироподібні речовини (2-3%), різні органічні і неорганічні сполуки (по 1,5%). Цитоплазма має лужну реакцію

Одна з характерних особливостей цитоплазми - постійний рух (циклоз). Воно виявляється, перш за все, по переміщенню органел клітини, наприклад хлоропластів. Якщо рух цитоплазми припиняється, клітина гине, так як, тільки перебуваючи в постійному русі, вона може виконувати свої функції.

 гиалоплазма

Основна речовина цитоплазми - гіалоплазма[15] (основна плазма, матрикс [16] цитоплазми) являє собою безбарвний, слизовий, густий і прозорий колоїдний розчин. Саме в ній протікають всі процеси обміну речовин, вона забезпечує взаємозв'язок ядра і всіх органоїдів. Рідка частина гіалоплазми є істинний розчин іонів і малих молекул, в якій в підвішеному стані знаходяться великі молекули білків і РНК. Залежно від переважання в гіалоплазме рідкої частини або великих молекул, розрізняють дві форми гіалоплазми:

© золь - більш рідка гіалоплазма;

© гель - густіша гіалоплазма.

Між ними можливі взаємопереходів: гель легко перетворюється в золь і навпаки.

 органели

органели (органели) - Постійні клітинні структури, що забезпечують виконання клітиною специфічних функцій. Кожен органоїд має певну будову і виконує певні функції. Залежно від особливостей будови, розрізняють:

? мембранні органели - мають мембранне будова, причому вони можуть бути:

? одномембранних (ендоплазматичнийретикулум, апарат Гольджі, лізосоми, вакуолі рослинних клітин);

? двумембраннимі (мітохондрії, пластиди);

? немембранні органели - не мають мембранного будови (хромосоми, рибосоми, клітинний центр та центріолі, вії і джгутики з базальними тільцями, мікротрубочки, мікрофіламенти).

Є органели, властиві всім клітинам, - мітохондрії, клітинний центр, апарат Гольджі, рибосоми, ендоплазматичнийретикулум, лізосоми. Їх називають органоидами загального значення. Є органели, характерні тільки для певних типів клітин, спеціалізованих до виконання певної функції (наприклад, міофібрили, що забезпечують скорочення м'язового волокна). Їх називають спеціальними органоидами.

 Ендоплазматіческійретікулум [17] (ЕПР)

Одномембранних органоїд, що представляє собою систему мембран, які формують цистерни і канали, з'єднаних один з одним і обмежують єдиний внутрішній простір - порожнину ЕПР. Мембрани з одного боку пов'язані з зовнішньої цитоплазматичної мембраною, з іншого - із зовнішньою оболонкою ядерної мембрани. Найбільшого розвитку ЕПР досягає в клітинах з інтенсивним обміном речовин. В середньому він становить від 30 до 50% всього обсягу клітини.

Розрізняють три види ЕПР:

© шорсткий, Що містить на своїй поверхні рибосоми і представляє собою сукупність сплощених мішечків;

© гладкий, Мембрани якого рибосом не несуть, за будовою він ближче до трубчастого;

© промежуточний - Частково гладкий, частково шорсткий; велика частина ЕПР клітин представлена ??саме цим видом.

Функції ЕПР:

© розділяє цитоплазму клітини на ізольовані відсіки (компартменти), Забезпечуючи тим самим просторове відмежування один від одного безлічі паралельно йдуть реакцій;

©  містить Мультиферментний системи, що забезпечують поетапне протікання біосинтетичних процесів;

© здійснює синтез і розщеплення вуглеводів і ліпідів (гладкий ЕПР);

© забезпечує синтез білка (шорсткий ЕПР);

© накопичує в каналах і порожнинах, а потім транспортує до органоидам клітини продукти біосинтезу;

© служить місцем освіти цистерн апарату Гольджі (проміжний ЕПР).

 апарат Гольджі

Пластинчастий комплекс, комплекс Гольджі (рис. 284). Одномембранних органоїд, зазвичай розташований біля клітинного ядра (в тваринних клітинах часто поблизу клітинного центру). Являє собою стопку сплощені цистерн з розширеними краями, з якою пов'язана система дрібних одномембранних бульбашок (бульбашки Гольджі). Кожна стопка зазвичай складається з 4-6 цистерн. Число стопок Гольджі в клітці коливається від однієї до кількох сотень.

Бульбашки Гольджі в основному сконцентровані на стороні, що примикає до ЕПР, і по периферії стопок. Вважають, що вони переносять в апарат Гольджі білки і ліпіди, молекули яких, пересуваючись з цистерни в цистерну, піддаються хімічній модифікації. Найважливіша функція комплексу Гольджі - виведення з клітини різних секретів (ферментів, гормонів), тому він добре розвинений в секреторних клітинах. В апарата Гольджи виділяють дві різні боки:

© формується, Пов'язану з ЕПР, оскільки саме звідти надходять невеликі пухирці, що несуть в апарат Гольджі білки і ліпіди;

© зрілу, Що утворить трубчастий ретикулум (мережа), від якого постійно відокремлюються бульбашки, що несуть білки і ліпіди в різні компартменти клітини або за її межі.

Зовнішня частина апарату Гольджі постійно витрачається в результаті отшнуровиванія бульбашок, а внутрішня - поступово формується за рахунок діяльності ЕПР.

Функції апарату Гольджі:

© транспорт і хімічна модифікація надходять в нього речовин;

© синтез складних вуглеводів з простих цукрів;

© освіту лізосом.

 Лізосоми [18]

Найдрібніші одномембранних органели клітини, що представляють собою бульбашки діаметром 0,2-0,8 мкм, містять близько 40 гидролитических ферментів (протеази, ліпази, нуклеази, фосфотази), активних в слабокислою середовищі (рис. 285). Освіта лізосом відбувається в апараті Гольджі, куди з ЕПР надходять синтезовані в ньому ферменти. Розщеплення речовин за допомогою ферментів називають лизисом, Звідси і назва органоида.

 розрізняють:

© первинні лізосоми - Лізосоми, отшнуроваться від апарату Гольджі і містять ферменти в неактивній формі;

© вторинні лізосоми - Лізосоми, що утворилися в результаті злиття первинних лізосом з піноцитозного або фагоцитозного вакуолями; в них відбувається перева-

Рівань і лізис надійшли в клітку речовин (тому часто їх називають травними вакуолями):

? Продукти перетравлення засвоюються цитоплазмою клітини, але частина матеріалу так і залишається неперетравленої. Вторинна лизосома, що містить цей неперетравлений матеріал, називається залишковим тільцем. Шляхом екзоцитозу неперетравлені частинки видаляються з клітки.

? Вторинна лизосома, переваривающая окремі складові частини клітини, називається автофагіческой вакуолью. Підлягають знищення частини клітини оточуються одинарної мембраною, зазвичай відділяється від гладкого ЕПР, а потім утворився мембранний мішечок зливається з первинної лизосомой, в результаті чого і відбувається утворення автофагіческой вакуолі.

Іноді за участю лізосом відбувається саморуйнування клітини. Цей процес називають автолізом. Зазвичай це відбувається при деяких процесах диференціювання (наприклад, заміна хрящової тканини кістковою, зникнення хвоста у пуголовка жаб).

Функції лізосом:

© участь у внутрішньоклітинному перетравленні поживних речовин;

© руйнування структур клітини і її самої при старінні;

©  участь в процесах диференціювання в ході ембріонального розвитку.

 Мітохондрії [19]

Двумембранние органели еукаріотичної клітини, що забезпечують організм енергією (рис. 286). Вони мають паличкоподібну, ниткоподібну, кулясту, спіральну, чашоподібну і т.д. форму. Довжина мітохондрій 1,5-10 мкм, діаметр - 0,25-1,00 мкм.

Кількість мітохондрій в клітині коливається в широких межах, від 1 до 100 тис., І залежить від її метаболічної активності. Число мітохондрій може збільшуватися шляхом ділення, так як ці органели мають власну ДНК.

Зовнішня мембрана мітохондрій гладка, внутрішня мембрана утворює численні впячивания (гребені) або трубчасті вирости - Крісті [20], що володіють строго специфічною проникністю і системами активного транспорту. Число крист може коливатися від декількох де-

сятков до декількох сотень і навіть тисяч, в залежності від функцій клітини.

Вони збільшують поверхню внутрішньої мембрани, на якій розміщуються Мультиферментний системи, участвувующіе в синтезі молекул АТФ.

Внутрішня мембрана містить білки двох головних типів:

© білки дихального ланцюга;

© ферментний комплекс, званий АТФ-синтетазой, що відповідає за синтез основного кількості АТФ.

Зовнішня мембрана відокремлена від внутрішньої межмембранное простором.

Внутрішній простір мітохондрій заповнене гомогенним речовиною - матриксом. У матриксі містяться кільцеві молекули мітохондріальної ДНК, специфічні іРНК, тРНК і рибосоми (прокариотического типу), які здійснюють автономний біосинтез частини білків, що входять до складу внутрішньої мембрани. Але більша частина генів мітохондрії перейшла в ядро, і синтез багатьох мітохондріальних білків відбувається в цитоплазмі. Крім того, містяться ферменти, що утворюють молекули АТФ. Мітохондрії здатні розмножуватися шляхом поділу або отшнуровиванія дрібних фрагментів.

Функції мітохондрій:

© кисневе розщеплення вуглеводів, амінокислот, гліцерину і жирних кислот з утворенням АТФ;

© синтез мітохондріальних білків.

 рибосоми

 Немембранні органели, що зустрічаються в клітинах всіх організмів. Це дрібні органели, представлені глобулярними частинками діаметром близько 20 нм (рис. 287). Рибосоми складаються з двох субодиниць нерівного розміру - великої і малої, на які вони

можуть диссоциировать. До складу рибосом входять білки і рибосомальні РНК (рРНК). Молекули рРНК становлять 50-63% маси рибосоми і утворюють її структурний каркас. Більшість білків специфічно пов'язане з певними ділянками рРНК. Деякі білки входять до складу рибосом тільки під час біосинтезу білка.

Розрізняють два основних типи рибосом: еукаріотичні (з константами седиментації цілої рибосоми - 80S [21], малої субодиниці - 40S, великий - 60S) та прокариотические (соответст-

венно 70S, 30S, 50S). До складу рибосом еукаріот входить 4 молекули рРНК і близько 100 молекул білка, прокаріотів - 3 молекули рРНК і близько 55 молекул білка.

Залежно від локалізації в клітині, розрізняють

© вільні рибосоми - Рибосоми, що знаходяться в цитоплазмі, які синтезують білки для власних потреб клітини;

© прикріплені рибосоми - Рибосоми, пов'язані великими субодиницями з зовнішньою поверхнею мембран ЕПР, які синтезують білки, які надходять в комплекс Гольджі, а потім секретуються клітиною.

Під час біосинтезу білка рибосоми можуть «працювати» поодинці або об'єднуватися в комплекси - полірібосоми (полісоми). У таких комплексах вони пов'язані один з одним однією молекулою іРНК.

Рибосоми еукаріот утворюються в полісом. Спочатку на ядерцеву ДНК синтезуються рРНК, які потім покриваються надходять з цитоплазми рибосомальні білками, розщеплюються до потрібних розмірів і формують субодиниці рибосом. Повністю сформованих рибосом в ядрі немає. Об'єднання субодиниць в цілу рибосому відбувається в цитоплазмі, як правило, під час біосинтезу білка.

 цитоскелет

Однією з відмінних рис еукаріотичної клітини є наявність в її цитоплазмі скелетних утворень у вигляді мікротрубочок і пучків білкових волокон. Елементи цитоскелету, тісно пов'язані з зовнішньої цитоплазматичної мембраною та ядерної оболонкою, утворюють складні переплетення в цитоплазмі.

Цитоскелет утворений мікротрабекулярной системою, мікротрубочками і микрофиламентами.

Цитоскелет визначає форму клітини, бере участь в рухах клітини, в розподілі та переміщених самої клітини, у внутрішньоклітинному транспорті органоїдів і окремих з'єднань. Мікрофіламенти виконують також функцію арматури клітини.

 Мікротрабекулярная система

Мікротрабекулярная система являє собою мережу з тонких фібрил - трабекул (перекладин), в точках перетину або з'єднання кінців яких розташовуються рибосоми.

Мікротрабекулярная система - динамічна структура: при зміні умов вона може розпадатися і знову збиратися.

Функції мікротрабекулярной решітки:

© служить опорою для клітинних органел;

© здійснює зв'язок між окремими частинами клітини;

© направляє внутрішньоклітинний транспорт.

 микротрубочки

Містяться у всіх клітині і являють собою порожнисті нерозгалужені циліндри, діаметр яких не перевищує 30 нм, а товщина стінки - 5 нм. У довжину вони можуть досягати декількох мікрометрів. Легко розпадаються і збираються знову.

Стінка микротрубочек в основному побудована з спірально покладених субодиниць білка тубуліну. Вважають, що роль матриці (організатора микротрубочек) можуть грати центриоли, базальні тільця джгутиків і війок, центромери хромосом.

Функції микротрубочек:

©  разом з мікротрабекулярной системою виконують опорну функцію;

© надають клітині певну форму;

© утворюють веретено поділу;

© забезпечують розбіжність хромосом до полюсів клітини;

© відповідають за переміщення клітинних органел;

© беруть участь у внутрішньоклітинному транспорті, секреції, формуванні клітинної стінки;

© є структурним компонентом війок, джгутиків, базальних тілець і центріолей.

 Центриоли [22]

Центриоль є циліндр (довжиною 0,3 мкм і діаметром 0,1 мкм), стінка якого утворена дев'ятьма групами з трьох злилися микротрубочек (9 триплетів), з'єднаних між собою через певні інтервали поперечними сшивками. Часто центриоли об'єднані в пари, де вони розташовані під прямим кутом один до одного. Якщо центриоль лежить в основі вії або джгутики, то її називають базальним тільцем.

Майже у всіх тваринних клітинах є пара центріолей, що є серединним елементом центросоми, або клітинного центру (Рис. 288). Перед поділом центріолі розходяться до протилежних полюсів і біля кожної з них

виникає дочірня центриоль. Від центріолей, розташованих на різних полюсах клітини, утворюються мікротрубочки, що ростуть назустріч один одному. Вони формують митотическое веретено, що сприяє рівномірному розподілу генетичного матеріалу між дочірніми клітинами, є центром організації цитоскелету. Частина ниток веретена прикріплюється до хромосом. У клітинах вищих рослин клітинний центр центриолей не має.

Центриоли відносяться до самовідтворюються органоидам цитоплазми. Вони виникають в результаті дуплікації вже наявних. Це відбувається при розходженні центриолей. Незріла центриоль містить 9 одиночних мікротрубочок; мабуть, кожна микротрубочка є матрицею при складанні триплетів, характерних для зрілої центриоли.

 Вії і джгутики

Це волосоподібні освіти товщиною близько 0,25 мкм, побудовані з мікротрубочок, у еукаріот вони покритиреснічек лише довжиною.

Вії і джгутики - органели руху клітин багатьох типів. Найчастіше вії і джгутики зустрічаються у бактерій, деяких найпростіших, зооспор і сперматозоїдів. Джгутики бактерій мають іншу будову, ніж джгутики еукаріотів.

Вії і джгутики утворені дев'ятьма здвоєними мікротрубочками, що утворюють стінку циліндра, покритого мембраною; в його центрі знаходяться дві одиночні мікротрубочки. Така структура типу 9 + 2 характерна для вій і джгутиків майже всіх еукаріотичних організмів, від найпростіших до людини.

Вії і джгутики укріплені в цитоплазмі базальними тільцями, що лежать в основі цих органоїдів. Кожне базальное тільце складається з дев'яти трійок микротрубочек, в його центрі микротрубочек немає.

 мікрофіламенти

Мікрофіламенти представлені нитками діаметром 6 нм, що складаються з білка актину, близького до актину м'язів. Актин становить 10-15% загальної кількості білка клітини. У більшості тварин клітин утворюється густа мережа з Актинові філаментів і пов'язаних з ними білків під самою плазматичноїмембраною. Ця мережа надає поверхневому шару клітини механічну міцність і дозволяє клітині змінювати свою форму і рухатися.

Крім актину, в клітці виявляються і нитки міозину. Однак кількість їх значно менше. Завдяки взаємодії актину і міозину відбувається скорочення м'язів.

Мікрофіламенти пов'язані з рухом всієї клітини або її окремих структур всередині неї. У деяких випадках рух забезпечується тільки Актинові філаменти, в інших - актином разом з міозином.

 включення

Включення - тимчасові компоненти цитоплазми, то виникають, то зникають. Як правило, вони містяться в клітинах на певних етапах життєвого циклу. Специфіка включень залежить від специфіки відповідних клітин тканин і органів. Включення зустрічаються переважно в рослинних клітинах. Вони можуть виникати в гіалоплазме, різних органелах, рідше в клітинній стінці.

У функціональному відношенні включення являють собою:

© або тимчасово виведені з обміну речовин клітини з'єднання (запасні речовини - крохмальні зерна, ліпідні краплі і відкладення білків);

© або кінцеві продукти обміну (кристали деяких речовин).

 крохмальні зерна

Це найбільш поширені включення рослинних клітин. Крохмаль запасається у рослин виключно у вигляді крохмальних зерен.

Вони утворюються тільки в стромі пластид живих клітин. У процесі фотосинтезу в зеленому листі утворюється асиміляційні, або первинний крохмаль. Асиміляційні крохмаль в листі не накопичується і, швидко гідролізуючись до цукрів, відтікає в частині рослини, в яких відбувається його накопичення. Там він знову перетворюється в крохмаль, який називають вторинним. Вторинний крохмаль утворюється і безпосередньо в бульбах, кореневищах, насінні, тобто там, де він відкладається в запас. Тоді його називають запасним. Лейкопласти, накопичують крохмаль, називають амілопласти[23].

Особливо багаті крохмалем насіння, підземні пагони (бульби, цибулини, кореневища), паренхіма провідних тканин коренів і стебел деревних рослин.

 ліпідні краплі

Зустрічаються практично у всіх рослинних клітинах. Найбільш багаті ними насіння і плоди. Жирні масла у вигляді ліпідних крапель - друга за значенням (після крохмалю) форма запасних поживних речовин. Насіння деяких рослин (соняшник, бавовник і т.д.) можуть накопичувати до 40% масла від маси сухої речовини.

Ліпідні краплі, як правило, накопичуються безпосередньо в гіалоплазме. Вони являють собою сферичні тіла зазвичай Субмікроскопічні розміру.

Ліпідні краплі можуть накопичуватися і в лейкопластах, які називають елайопластамі.

 білкові включення

Білкові включення утворюються в різних органелах клітини у вигляді аморфних або кристалічних відкладень різноманітної форми і будови. Найбільш часто кристали можна зустріти в ядрі - в нуклеоплазмі, іноді в перінуклеарним просторі, рідше в гіалоплазме, строме пластид, в розширеннях цистерн ЕПР, матриксе пероксисом і мітохондріях. У вакуолях зустрічаються як кристалічні, так і аморфні білкові включення. У найбільшій кількості кристали білка зустрічаються в запасающих клітинах сухого насіння у вигляді так званих алейронових[24] зерен або білкових тілець.

Запасні білки синтезуються рибосомами під час розвитку насіння і відкладаються в вакуолі. При дозріванні насіння, що супроводжується їх зневодненням, білкові вакуолі висихають, і білок кристалізується. В результаті цього в зрілому сухому насіння білкові вакуолі перетворюються в білкові тільця (алейроновие зерна).

 Кристали оксалату кальцію

Включення, що утворюються в вакуолях, як правило, клітин листя або кори. Це або поодинокі кристали, або групи кристалів різноманітної форми.

Являють собою кінцеві продукти життєдіяльності клітин, які утворюються як пристосування для виведення з обміну речовин надлишків кальцію.

 Крім оксалату кальцію, в клітинах можуть накопичуватися кристали карбонату кальцію і кремнезему.

ядро

Найбільш важливий компонент еукаріотів. Без'ядерна клітина довго не існує. Ядро також не здатна до самостійного існування.

Більшість клітин має одне ядро, але зустрічаються і багатоядерні клітини (у ряду найпростіших, в скелетних м'язах хребетних). Число ядер може досягати декількох десятків. Деякі високоспеціалізовані клітини втрачають ядро ??(еритроцити ссавців і клітини сітовідних трубок у покритонасінних рослин).

Форма і розмір ядер клітин різноманітні. Зазвичай ядро ??має діаметр від 3 до 10 мкм. Форма в більшості випадків пов'язана з формою

клітини, але часто відрізняється від неї. Як правило, має кулясту або овальну форму, рідше може бути сегментованим, веретеновідним.

Головними функціями ядра є:

© зберігання генетичної інформації і передача її дочірнім клітинам в процесі ділення;

© контроль життєдіяльності клітини шляхом регуляції синтезу різних білків.

До складу ядра входять (рис. 289):

© ядерна оболонка;

© каріоплазма [25] (нуклеоплазма [26], ядерний сік);

© хроматин [27];

© ядерця.

 ядерна оболонка

Ядро відмежоване від решти цитоплазми ядерною оболонкою, що складається з двох мембран типової будови. Між мембранами є вузька щілина, заповнена полужидким речовиною, - перинуклеарное простір. У деяких місцях обидві мембрани зливаються один з одним, утворюючи ядерні пори, через які відбувається обмін речовин між ядром і цитоплазмою. З ядра в цитоплазму і назад речовини можуть потрапляти також внаслідок отшнуровиванія впячіваній і виростів ядерної оболонки.

Незважаючи на активний обмін речовин, ядерна оболонка забезпечує відмінності в хімічному складі ядерного соку і цитоплазми, що необхідно для нормального функціонування ядерних структур. Зовнішня ядерна мембрана з боку, зверненої в цитоплазму, покрита рибосомами, що додають їй шорсткість, внутрішня мембрана гладка. Ядерна оболонка - частина мембранної системи клітини. Вирости зовнішньої ядерної мембрани з'єднуються з каналами ендоплазматичної мережі, утворюючи єдину систему сполучених каналів.

 каріоплазма

каріоплазма - Внутрішній вміст ядра. Являє собою гелеобразний матрикс, в якому розташовуються хроматин і одне або кілька ядерець. До складу ядерного соку входять різні білки (в тому числі ферменти ядра), вільні нуклеотиди, а також продукти життєдіяльності ядерця і хроматину.

 Ядро

Третя характерна для ядра клітини структура - ядерце, Що представляє собою округле щільне тільце, занурена в ядерний сік. Кількість ядерець залежить від функціонального стану ядра і може коливатися від 1 до 5-7 і більше (навіть в одній і тій же клітині). Ядерця виявляються тільки в неделящихся ядрах, під час мітозу вони зникають, а після завершення поділу виникають знову. Ядро не є самостійною структурою ядра. Воно утворюється в результаті концентрації в певній ділянці каріоплазми ділянок хромосом, що несуть інформацію про структуру рРНК. Ці ділянки хромосом називають ЯДЕРЦЕВОГО організаторами. Вони містять численні копії генів, що кодують рРНК. Оскільки в полісом інтенсивно йде процес синтезу рРНК і формування субодиниць рибосом, можна говорити, що ядерце - це скупчення рРНК і рибосом на різних етапах формування.

 хроматин

хроматином називають грудочки, гранули і сетевідние структури ядра, інтенсивно забарвлюються деякими барвниками і відрізняються за формою від ядерця. Хроматин являє собою молекули ДНК, пов'язані з білками - гистонами. Залежно від ступеня спирализации розрізняють:

© еухроматин - деспіралізованние (розкручені) ділянки хроматину, що мають вигляд тонких, нерозпізнаних при світловій мікроскопії ниток, слабо забарвлюються і генетично активних;

© гетерохроматин - Спіраль і ущільнені ділянки хроматину, що мають вигляд грудочок або гранул, інтенсивно забарвлюються і генетично не активні.

Хроматин являє собою форму існування генетичного матеріалу в неделящихся клітинах і забезпечує можливість подвоєння та реалізації укладеної в ньому інформації.

У процесі поділу клітин ДНК спіралізуются і хроматіновие структури утворюють хромосоми.

хромосомами називаються постійні компоненти ядра клітини, що мають особливу організацію, функціональну і морфологічну специфічність, здатні до самовідтворення і збереження властивостей протягом всього онтогенезу. Хромосоми - щільні, інтенсивно забарвлюються структури (звідси і їх назва). Вперше вони були виявлені Флемінгом (1882) і Страсбургером (1884). Термін "хромосома" запропонував Вальдейер в 1888 р

Функції хромосом:

© зберігання спадкової інформації;

© використання спадкової інформації для створення і підтримки клітинної організації;

© регуляція зчитування спадкової інформації;

© самоудвоение генетичного матеріалу;

© передача генетичного матеріалу від материнської клітини до дочірнім.

Головними хімічними компонентами хромосом є ДНК (40%) і білки (60%). Основним компонентом хромосом є ДНК, так як в її молекулах закодована спадкова інформація, білки ж виконують структурну і регуляторну функції.

Розрізняють дві основні форми хромосом, приурочені до певних фазах і періодам митотического циклу:

© митотическая, Властива періоду мітозу і представляє собою інтенсивно забарвлене, щільне тільце;

© інтерфазна, Відповідна хроматину ядер інтерфазних клітин і представляє собою більш-менш пухко розташовані нитчасті освіти і грудочки.

Реорганізація хромосом відбувається в процесі спирализации (конденсації) або деспіралізаціі (деконденсаціі). У неделящихся клітинах хромосоми знаходяться в деконденсірованном стані, так як тільки в цьому випадку може зчитуватися закладена в них інформація. Під час поділу клітини спирализация досягається щільна упаковка спадкового матеріалу, що важливо для переміщення хромосом під час мітозу. Загальна довжина ДНК клітини людини - 2 метри, сукупна ж довжина всіх хромосом клітини - всього лише 150 мкм.

Всі відомості про хромосомах отримані при вивченні метафазних хромосом. Кожна метафазних хромосома складається з двох хроматид, Які є дочірніми хромосомами (рис. 290). У процесі мітозу вони розійдуться  в дочірні клітини і стануть самостійними хромосомами. хроматиди- Сильно спіраль ідентичні молекули ДНК, образо-

вавшейся в результаті реплікації. Вони з'єднуються між собою в області первинної перетяжки (центромери), До якої прикріплюються нитки веретена поділу. Фрагменти, на які первинна перетяжка ділить хромосому, називаються плечима, А кінці хромосоми - теломерами. Теломери захищають кінці хромосом від злипання, сприяючи тим самим збереженню цілісності хромосом. Залежно від місця положення центромери розрізняють (рис. 291):

© метацентріческая хромосоми - Равноплечіе, тобто плечі приблизно однакової довжини;

© субметацентріческіе хромосоми - Помірно неравноплечіе, тобто одне плече коротше іншого;

© акроцентріческіе хромосоми - Різко неравноплечіе, тобто одне плече практично відсутня.

Деякі хромосоми мають вторинні перетяжки, Що виникають в ділянках неповної конденсації хроматину. Вони є ЯДЕРЦЕВОГО організаторами. Іноді вторинна перетяжка дуже довга і відокремлює від основного тіла хромосоми невелику ділянку - супутник. Такі хромосоми називають спутнічной.

Хромосоми мають індивідуальними особливостями: довжиною, положенням центромери, формою.

Кожен вид живих організмів має в своїх клітинах певне і постійне число хромосом. Хромосоми ядра однієї клітини завжди парні. Кожна пара утворена хромосомами, що мають однаковий розмір, форму, положення первинної і вторинної перетяжок. Такі хромосоми називають гомологічними. У людини 23 пари гомологічних хромосом. Сукупність кількісних (кількість і розміри) і якісних (форма) ознак хромосомного набору соматичної клітини називається кариотипом. Число хромосом в каріотипі завжди парне, так як соматичні клітини мають дві однакові за формою і розміром хромосоми: одну - батьківську, іншу - материнську. Хромосомний набір завжди видоспецифичен, тобто, характерний тільки для даного виду організмів. Якщо в ядрах клітин хромосоми утворюють гомологічні пари, то такий набір хромосом називають диплоидним (Подвійним) і позначають - 2n. Кількість ДНК, відповідне диплоїдний набір хромосом, позначають 2с. Диплоїдний набір хромосом характерний для соматичних клітин. У ядрах статевих клітин кожна хромосома представлена ??в однині. Такий набір хромосом називають гаплоїдним (Одинарним) і позначають - n. У людини диплоїдний набір містить 46 хромосом, а гаплоїдний - 23.




Попередня   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   156   Наступна

Органи відчуттів | Розділ 6. Загальна біологія | Розвиток уявлень про клітину | Неорганічні речовини клітини | Органічні речовини | вуглеводи | нуклеїнові кислоти | РНК | Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) | Глава 36. Будова клітини |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати