Краткое содержание: Параграф § 16 / Биология 10 класс

Особенности строения эукариотического ядра

Ядро является характерной чертой эукариотических клеток, за исключением узкоспециализированных клеток, таких как зрелые эритроциты млекопитающих. Этот органоид служит центром регуляции жизнедеятельности клетки. Ядро отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран.

• Внутренняя мембрана ядра специфична и отличается по составу от плазматической мембраны, благодаря особым белкам.
• Наружная мембрана ядра связана со структурой мембран эндоплазматической сети и может рассматриваться как ее производное. Она оснащена рибосомами, участвующими в синтезе белка.
• В ядерной оболочке расположены ядерные поры, обеспечивающие обмен между цитоплазмой и ядром.

Внутри ядро заполнено нуклеоплазмой (кариоплазмой), содержащей молекулы ДНК, которая хранит наследственную информацию. Генетический материал организован в хромосомы. Геном человека, например, представлен \(6 \times 10^9\) парами нуклеотидов, распределенных в 46 хромосомах.

• Молекулы ДНК в ядре находятся в виде тонких нитей хроматина.
• Хроматин представляет собой комплекс нитей ДНК, связанных с белками-гистонами.
• Перед делением клетки молекулы ДНК деспирализуются, гены, участвующие в синтезе РНК, активны.
• Часть хроматина остается спирализованной, плотно упакованной (гетерохроматин), окрашивается интенсивно, и, как правило, неактивна.
• Менее спирализованная часть (эухроматин) окрашивается слабо и содержит активные гены.
• При делении клетки хроматин конденсируется, образуя заметные структуры — хромосомы. Каждая молекула ДНК соответствует одной хромосоме.

Кроме того, в ядре часто наблюдаются темные округлые образования — ядрышки, где происходит синтез РНК и сборка рибосом. ДНК-молекулы, на которых синтезируется РНК для рибосом, называются ядрышковыми организаторами.

Строение и функции прокариотной клетки

Прокариотные клетки (бактерии, сине-зеленые водоросли) отличаются от эукариотических отсутствием оформленного ядра. Генетическая зона у них называется нуклеоидом, где находится кольцевая молекула ДНК, не защищенная мембраной.

• Клеточная стенка: Снаружи прокариотная клетка покрыта клеточной стенкой, которая придает ей форму и обеспечивает защиту. У бактерий она состоит из муреина (гликопротеина), основы которого — полисахариды, связанные короткими пептидами. Эта стенка жесткая, что придает клетке устойчивость.
• Плазматическая мембрана: Расположена под клеточной стенкой и выполняет функции, аналогичные эукариотической мембране. У нее есть впячивания внутрь цитоплазмы — мезосомы, которые могут выполнять функции, подобные митохондриям (дыхательные ферменты расположены на их поверхности), а также участвуют в делении клетки, связываясь с ДНК. У фотосинтезирующих бактерий на мембране находятся фотосинтетические пигменты.
• Цитоплазма: Содержит рибосомы (70S), которые обеспечивают биосинтез белка.
• Жгутики: Многие прокариоты подвижны благодаря жгутикам, которые устроены проще, чем у эукариот. Жгутики прокариот не окружены мембраной и состоят из белка флагеллина (аналога тубулина). Механизм движения — вращение, обеспечивающее поступательное движение.
• Пили (фимбрии): Тонкие выросты на поверхности некоторых бактерий, служащие для прикрепления клеток друг к другу.