Ядро растительной клетки

Ядро растительной клетки: строение и функции

Главным отличием эукариотической клетки от прокариотической является наличие оформленного ядра, отделенного от цитоплазмы собственной оболочкой. Ядерный аппарат - резервуар для наследственного материала и место его воспроизведения. К эукариотическим или ядерным организмам относят животных, растений и грибы. Размер главного органоида варьируется в зависимости от вида растения, размера, возраста и ткани. Например, самые мелкие ядра встречаются у грибов, а самые крупные – у покрытосеменных.

В большинстве случаев на одну клетку приходится одно ядро, но есть и исключения. Клетки грибницы некоторых грибов содержат два ядра, а проводящие ситовидные трубки высших растений не имеют таковых вообще, хотя являются живой частью. Возможно наличие более двух ядер в одной клетке – полиплоидия.

Строение ядра
Рис. 1. Клеточное ядро

Внешнее строение

Внешне ядро чаще всего напоминает шар или эллипс. В зависимости от строения самой клетки, форма может значительно вытягиваться и становиться веретеновидной. Сначала оно располагается в центре растительной клетки, но в процессе старения смещается к периферии, ближе к клеточной стенке, из-за увеличивающейся вакуоли. В делящихся клетках ядро занимает до половины объема самой клетки.

Внутреннее строение

Все эукариотические ядра состоят из следующих структур и компонентов:

  • двумембранная оболочка;
  • кариоплазма;
  • ядрышко;
  • хроматин;
  • нуклеиновые кислоты;
  • белки, ферменты и т.д.

Химический состав ядер одинаков у представителей всех царств. Оно содержит практически всё Дезоксирибонуклеиновые кислоты клетки. Помимо ДНК, в жидкой части ядра также есть три виды РНК:

  1. информационная РНК,
  2. транспортная РНК
  3. рибосомальная РНК.
иРНК хранит информацию о белках
тРНК поставляет аминокислоты для синтеза белков
рРНК входит в состав ядрышка

Снаружи ядро покрыто ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран. Между ними есть промежуток – перенуклеарное пространство. Ядерная оболочка отделяет содержимое ядра от цитоплазмы, а сообщение с остальной клеткой происходит через поры. Сами поры представляют собой сложную структуру, которая открывается и закрывается, регулируя контакт цитоплазмы клетки и кариоплазмы ядра. Бывают случаи непосредственной связи ядерной оболочки и других органелл, например с эндоплазматической сетью (ЭПС). Внешняя мембрана оболочки способна образовывать выросты, которые переходят в структуру ЭПС. Такой феномен необходим для сообщения межмембранного пространства ядерной оболочки и близлежащим органоидом. 

Внутри ядра находится кариоплазма (или нуклеоплазма) – основное содержимое важнейшего органоида. Имеет вид бесцветной жидкости. В ней свободно расположены хроматин, рибосомы, ядрышки, молекулы тРНК и иРНК и специфических ферментов. Эти ферменты участвуют в процессах метаболизма, синтеза и транспортировки РНК.

Хроматин – активная форма хромосом. Находится в ядре в формате тонких извилистых нитей, фибрилл, и гранул. Это функционирующая фаза генетического аппарата. Причем фибриллы более активны, чем гранулы. Выделяют два типа хроматина:

  • Гетерохроматин – конденсированные участки хроматина, при участии красителей темнеют;
  • Эухроматин – деконденсированные участки хроматина, слабо реагирующие на окрашивание.

Ядрышки (обычно 1-3 структур) располагаются в кариоплазме свободно и не имеют собственной оболочки, поэтому граница нечеткая. В их состав входят молекулы рРНК и ДНК, белки. Причем молекулы ДНК соединены с особыми белками – гистонами. Главной функцией выделяют синтез рибосомальной РНК, которые через поры попадают в цитоплазму для формирования субъединиц рибосом. Содержимое ядрышка можно разделить на фибриллярный и гранулярный компонент. Первый образован упакованными фибриллами, а второй похож на напоминает субъединицы рибосом. 

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Это высокополимерные структуры, состоящие из сахара, азотистого основания и фосфорного остатка. Несмотря на схожее строение, выделяют следующие отличия:

 

ДНК

РНК

Преобладает в ядре

+

-

Общая структура

Двуцепочечная спираль

Одноцепочечная молекула

Основной сахар в составе

Дезоксирибоза

Рибоза

Азотистые основания в составе

Аденин – Тимин;
Цитозин – Гуанин.

Аденин – Урацил;
Цитозин – Гуанин.

Местонахождение в клетке

Ядро, митохондрии и хлоропласты

Цитоплазма, рибосомы, ядрышко

Основная функция

Хранение и передача генетического материала

Участие в синтезе белка, реализация генетического материала

Состояние ядра

Различают три состояния ядра: делящееся, интерфазное и рабочее. В зависимости от того, в каком состоянии находится клеточное ядро, оно выполняет разные функции.

Состояние ядра

Ткань

Функции

Делящееся

В образовательных тканях

Контроль за жизнедеятельностью клетки и хранение наследственной

Интерфазное

В образовательных тканях

Воспроизведение наследственной информации.

Рабочее

В постоянных тканях

Контроль за жизнедеятельностью клетки и хранение наследственной информации.

Функции

Ядро отвечает за ряд важнейших функций, без которого клетка не может существовать.

  1. Управление всеми обменами веществ в клетке, ее жизнедеятельность.
  2. Синтез информационной РНК, участвующей в транскрипции.
  3. Контроль за существованием органоидов – рост, деление, работу.
  4. Хранение, воспроизведение и передача информации дочерним клеткам при делении.

Безъядерные клетки, которым априори несвойственно отсутствие ядерного аппарата, постепенно умирают. Если из клетки структуру удалить, то рост и развитие целой клетки остановится, а распад и саморазрушение усилится.

Из цитоплазмы или с помощью других органоидов клетки новое ядро не образуется. Его можно получить только путем деления или дробления уже существующего.

Чем отличаются ядра животной и растительной клеток

Царство растений и животных относят к эукариотическим организмам, поэтому характеризуются единым строение. Однако различие все-таки отмечают. Оно касаются расположения ядра в клетке. У животных клеток ядро чаще всего занимает центральное положение, а в растительных клетках с возрастом оттесняется к клеточной стенке.

Строение животной и растительной клеток
Рис. 2. Строение животной (А) и растительной (Б) клеток: 
1 — клеточная оболочка; 2 — клеточная мембрана; 3 — аппарат Гольджи; 4 — клеточный центр; 5 — ядро; 6 — рибосомы; 7 — лизосомы; 8 — эндоплазматическая сеть; 9 — вакуоль; 10 — хлоропласт; 11 — митохондрии; 12 — цитоплазма

 

Источники изображений: 

  • Рис. 1 — ru.wikipedia.org/wiki/
  • Рис. 2 — reader.lecta.rosuchebnik.ru
12 февраля 2021, 20:20

Комментарии

Для добавления комментариев необходимо авторизоваться.