Ядро, оның құрылысы және химиялық құрамы. туралы қазақша

«Ядро» термині алғаш рет 1833 жылы өсімдіктер жасушаларында шар тәрізді тұрақты құрылымдарды белгілеу үшін Броунмен қолданылған. Кейінірек осы құрылым жоғары организмдердің барлық жасушаларында сипатталған.

Жасушалық ядро әдетте жасушаға бір (көп ядролы жасушалардың мысалдары бар), цитоплазмадан, хроматиннен, ядролардан, кариоплазмадан (немесе ядролық шырыннан) бөлінетін ядролық қабықтан тұрады. Бұл төрт негізгі компонент эукариотикалық бір және көп жасушалы организмдердің барлық бөлінбейтін жасушаларында кездеседі.

Ядро әдетте шар тәрізді немесе жұмыртқа тәрізді болады; бірінші диаметрі шамамен 10 мкм, ал екінші ұзындығы — 20 мкм.

Ядро жасушаның өмірі үшін қажет, өйткені ол оның барлық белсенділігін реттейді. Бұл ядро ДНҚ — да жасалған генетикалық (тұқым қуалайтын) ақпаратты алып келеді.

Сүтқоректілердің эритроциттерінен басқа барлық эукариоттардың жасушаларында Ядро бар. Кейбір қарапайым екі ядро бар, бірақ, әдетте, торда тек бір ядро бар. Ядро әдетте шар немесе жұмыртқа пішінін қабылдайды; мөлшері бойынша (10-20 мкм) ол органелланың ең ірі түрі болып табылады.

Ядро ядролық қабықпен цитоплазмадан шектеледі, ол екі мембранадан тұрады: плазмалық мембрана сияқты құрылымы бар сыртқы және ішкі. Олардың арасында жартылай сұйық зат толтырылған тар кеңістік бар. Ядролық қабықтағы көптеген ЖҰЖ арқылы ядро мен цитоплазма арасындағы зат алмасу жүзеге асырылады (атап айтқанда, и-РНК цитоплазмаға шығуы). Сыртқы мембрана ақуызды синтездейтін рибосомамен жиі кездеседі.

Ядролық қабықтың астында кариоплазма (ядролық шырын), оған цитоплазмадан заттар түседі. Кариоплазма құрамында хроматин бар – ДНҚ және ядро. Ядро-бұл рибосом қалыптасатын ядроның ішіндегі дөңгелек құрылым.

Хроматиндегі хром жиынтығы хромосом жиынтығы деп аталады. Соматикалық жасушалардағы хромосомалар саны диплоидтық (2n), гаплоидтік хромосомалар жиынтығы бар жыныстық жасушаларға қарағанда (n).

Ядроның маңызды функциясы генетикалық ақпаратты сақтау болып табылады. Жасушаны бөлу кезінде ядро да үлкен бөлінеді, ал ондағы ДНҚ көшіріледі (реплицирленеді). Осының арқасында барлық еншілес жасушаларда ядро бар.

Ядроның құрылысы бөліну жағдайында және бөлінулер арасында әртүрлі. Соңғысы жиі тыныш жағдай деп аталады, бірақ бұл шын мәнінде дұрыс емес, өйткені осы кезеңде ядрода зат алмасу процестері белсенді болады. Мұндай» тыныштық » ядро интеркинетикалық, яғни бөліктер арасындағы аралықта деп айту жақсы. Бұл жағдайда ядро жиі бақылауға тура келеді.

Жоғары өсімдіктердің тірі, мүлдем зақымданбаған жасушаларында ядро қоршаған цитоплазмадан Жарық түспен ерекшеленеді, сондықтан бақылау кезінде ашық пішінді көпіршік түрінде әлсіз ерекшеленеді. Бұл көпіршікте дөңгелек, жарықты сындыратын (жылтыр) денелер түрінде бір немесе бірнеше ядро күрт болады. Бекіту және бояудан кейін ядро айтарлықтай айқын көрінеді.

Интеркинетикалық күйдегі тіркелген жасушаның ядросы құрамында ядролық шырын немесе кариолимфу бар, онда жұқа хроматинді нитчато-түйіршікті құрылым — хроматин және бір немесе бірнеше ядролар, әсіресе рибонуклеопротеидтердің жоғары концентрациясының арқасында негізгі бояғыштармен айқын боялатын. Цитоплазмадан ядро өте жұқа цитоплазмалық мембранамен (ядролық қабықпен) шектеледі. Электрондық микроскоп мембранның екі қабатты екенін көруге мүмкіндік береді және оның өте жұқа өткізгіш каналдары бар. Ядроның қабығы-жасушаның мембраналық жүйесінің бөлігі. Ядро мен цитоплазма арасында тұрақты зат алмасу жүзеге асырылады. Сипатталған құрылымдар тіркелген және боялған препараттарда жақсы көрінеді. Сипатталған құрылымдардың болуын тірі, тіркелмеген және боялмаған ядролардан фотографиялық түсірілімдер растайды.

Химиялық құрамы мен физикалық-химиялық құрылымы бойынша ядро да, цитоплазма да көп немесе аз ісіну деңгейіндегі гидрофильді коллоидтар кешенін білдіреді. Олардың ішіндегі ең бастысы ақуыздар, әсіресе протеидтер деп аталатын күрделі ақуыздар, ақуыздың (протеиннің) белокты емес компонентпен , көбінесе қышқыл сипатымен қосылыстарын білдіретін ақуыздар. Олардың ішінде нуклеопротеидтер — ақуыздың нуклеин қышқылдарымен қосылыстары ерекше маңызды .

Нуклеин қышқылдарының екі түрі белгілі: ядрода бар дезоксирибонуклеин (тимонуклеин), ДНК деп аталатын және ядроларда және цитоплазмада рибонуклеин қышқылдары бар. Олар ядроның негізгі бояуларымен боялуына себепші болады, өйткені хроматин 2 негізінде жатыр. ДНК Фельгена3 түрлі-түсті реакциясымен анықталады. Бұл реакция РНК бермейді. ДНҚ жасушалық ядроның құрамына нуклеопротеидтер түрінде, ал ішінара, бәлкім, бос күйде кіреді.

Нуклеин қышқылдары өте ұзын тізбектер болып табылады, олардың буындары — нуклеотидтер — бес көміртекті қанттан (РИБОЗДАР C5H10O5 немесе дезоксирибоздар C5H10O4), фосфор қышқылынан және азот негіздерінің бірінен тұрады.

Нуклеин қышқылының макромолекуласы бір екіншісін орайтын және осылайша қос спиральді құрайтын екі тізбектен тұрады.Әрбір таспа негізгі тізбекті білдіреді. Көлденең кесінділер әрбір тізбекке бір-бірден қосылған негіздер жұптарына сәйкес келеді.

Ядро жалпы функциялардың екі тобын жүзеге асырады: біреуі генетикалық ақпаратты сақтаумен байланысты, екіншісі — оны жүзеге асырумен, ақуыз синтезін қамтамасыз етумен байланысты.

Бірінші топқа ДНҚ-ның өзгермейтін құрылымы түрінде мұрагерлік ақпаратты қолдауға байланысты процестер кіреді. Бұл процестер ДНҚ молекулаларының спонтанды зақымдануын (ДНҚ тізбектерінің бірінің жарылуы, радиациялық зақымданулардың бір бөлігі) жоятын репарациялық ферменттердің болуымен байланысты. Бұдан әрі, ядрода ДНҚ молекулалары қайта жаңғыртылады немесе редупликацияланады, бұл екі жасушаға генетикалық ақпараттың көлемі бірдей және сапалық және сандық мағынада алуға мүмкіндік береді. Ядроларда мейоз (кроссингер) кезінде байқалатын генетикалық материалдың өзгеру және рекомбинация процестері болады. Ақырында, ядро жасушаларды бөлу кезінде ДНҚ молекулаларының таралу процестеріне тікелей қатысады.

Сонымен, жасушалардың ядросында ДНҚ-сақтау орны бар хромосомалар бар. Бұл тұқым қуалаушылықтағы жасушалық ядроның жетекші рөлі анықталады. Қазіргі биологияның бұл маңызды жағдайы логикалық пайымдаулардан ғана емес, ол бірқатар нақты тәжірибелермен дәлелденген. Олардың біреуін келтірейік. Жерорта теңізінде бір жасушалы жасыл балдырлардың бірнеше түрі бар — ацетабулярий. Олар жұқа сабақтардан тұрады, олардың жоғарғы ұшында шляпалар орналасқан. Шляпалардың формасы бойынша ацетабулярий түрлері бар.

Ацетабулярия сабағының төменгі соңында ядро бар.

Бір түрдегі ацетабулярияда шляпалар мен ядроны қолдан алып тастады, ал сабақтарға басқа түрдегі ацетабуляриядан алынған ядро отырды. Сонда не болып шықты? Біраз уақыттан кейін отырғызылған ядросы бар балдырларда қайта отырғызылған ядро тиесілі түріне тән шляпалар пайда болды.

Өзек тұқым қуалаушылық құбылыстарында жетекші рөлге ие болғанымен, алайда, тек өзек барлық қасиеттерді ұрпақтан ұрпаққа беруге жауапты емес. Цитоплазмада ДНҚ бар және тұқым қуалайтын ақпаратты бере алатын органоидтар (хлоропласт және митохондриялар) бар.

Осылайша, әрбір жасушаның ядросында оның қасиеттері мен белгілерінің барлық алуан түрлілігімен тұтас ағзаны дамыту үшін қажетті негізгі тұқым қуалайтын ақпарат бар. Бұл тұқым қуалаушылық құбылыстарында негізгі рөл атқарады.

Ядро белсенділігімен қамтамасыз ететін жасушалық процестердің басқа тобы ақуыз синтезінің аппаратын құру болып табылады. Бұл әртүрлі ақпараттық РНК және рибосомдық РНК ДНҚ молекулаларының синтезі, транскрипциясы ғана емес. Эукариоттар ядросында рибосомды рибосомды ақуыздармен синтезделген рибосомды РИБОСОМДЫ РНК синтездеу жолымен субъедениц рибосом пайда болады, олар цитоплазмада синтезделіп, ядроға тасымалданады.