НЕМЕМБРАН НЫЕ МЕМБРАННЫЕ Одномембран ные Двумембранные пластиды Рибосомы клеточный центр микротрубочки вакуоли цитоскелет ЭПС комплекс Гольджи плазмолемма лизосомы пероксисомы митохондрии

Строение и функции ядра. Учитель биологии МОУ «Средняя общеобразовательная школа 5» Супрун Зинаида Михайловна. Тема урока.

1833 год. Английский ботаник Р. Броун обнаружил ядро в клетке

В клетках печени 2-3 ядра. Клетки поперечно- полосатой мышечной ткани многоядерные. Примеры организмов или клеток, имеющих 2 и более ядер.

Функции ядра 1. Хранит генетическую информацию, заключенную в ДНК, и передает ее дочерним клеткам в процессе клеточного деления. 2. Контролирует жизнедеятельность клетки. Регулирует процессы обмена веществ, протекающих в клетке.

Ядро – важнейшая структура клетки. В нем сосредоточено 90% клеточной ДНК. Шаровидная или овальная форма. Кариолема Кариоплазма Хроматин Ядрышки Поры

Ядро Ядерная оболочка (кариолема) Содержимое ядра Поры Кариоплазма (нуклеоплазма) Ядрышко (одно или несколько) Хроматин

Внутренняя мембрана – гладкая, а наружная переходит в каналы эндоплазматической сети. Общая толщина двух мембранной ядерной оболочки составляет 30 нм. Кариолема Ядро – двух мембранная структура.

Ядерная мембрана. 1 – наружная ядерная мембрана; 2 –внутренняя ядерная мембрана; 3 –кариоплазма; 4 –ядрышко; 5 –ядерная ламина; 6 –рибосомы; 7 – цистерны гранулярного ЭПР, переходящие в ядерную мембрану; 8 - хроматин Перенуклеарное пространство

Поры Из цитоплазмы в ядро Из ядра в цитоплазму Крупные молекулы белков, жиры, углеводы, АТФ, вода, ионы. Молекулы иРНК, тРНК, белки, субъединицы рибосом, комплексы РНК с белками. Пассивный транспорт: молекулы сахаров, ионы солей. Активный и избирательный транспорт: белки, субъединицы рибосом, РНК.

Поровый комплекс Электронные микрофотографии ядерных пор (А, В). Трехмерная реконструкция этой структуры (С) Ядерная пора заполнена несколькими белковыми структурами, регулирующими транспорт веществ, закреплена в ядерной оболочке интегральными белками.

Цилиндрическая структура Глобулы белка кольце Интегральные белки (рис. 94. стр.212)

Содержимое ядра Ядерный сок (Кариоплазма, нуклеоплазма). Нуклеотиды, аминокислоты, все виды РНК Хроматин 1) ДНК (30–45%), 2) гистоновые белки (30–50%), 3)негистоновые белки (4–33%) Ядрышко (не является самостоятельной структурой).

1 - ядерная оболочка (две мембраны - внешняя и внутренняя, и перинуклеарное пространство); 2 - ядерная пора; 3 - конденсированный хроматин; 4 - диффузный хроматин; 5 - ядрышко (гранулярный и фибриллярный компоненты, в центральных светлых зонах находится р-ДНК); 6 - интерхроматиновые гранулы (РНП); 7 - перихрома- тиновые гранулы (РНП); 8 - перихроматиновые фибриллы (РНП); 9 - кариоплазма, ядерный сок Структура клеточного ядра (схема):

2 эухроматин: светлые (электронопрозрачные) области; ДНК более активна. Клетки печени. 3 ядерная оболочка. 1 гетерохроматин: область темных (электроноплотных) глыбок, сосредоточенных в основном на периферии ядер;

Содержимое ядра. Хроматин ДНК гистоновые белки, негистоновые белки Гистоновые белки обеспечивают конденсацию хроматина. Хроматиновая нить – хромосома.

Ядрышко Может быть одно или несколько. Оно содержит РНК, ДНК и белки. Открыто Фонтана в 1774 г. В клеточном цикле ядрышко присутствует в течение всей интерфазы.

Вторичная перетяжка – ядрышковый организатор, содержит гены рРНК, имеется у одной – двух хромосом в геноме. Функции ядрышка: Синтез рРНК и сборка субъединиц рибосом (завершается сборка рибосом из субъединиц в цитоплазме после их выхода из ядра);

Подводим итог Ядро хроматин (ДНП) хромосомы молекула ДНК участок ДНК – ген хранит и передаёт наследственную информацию.

Ядро находится в постоянном и тесном взаимодействии с цитоплазмой, в нём синтезируются молекулы иРНК, которые переносят информацию от ДНК к месту синтеза белка в цитоплазме на рибосомах. Однако само ядро также испытывает влияние цитоплазмы, т. к. синтезируемые в ней ферменты поступают в ядро и необходимы для его нормального функционирования. Ядро контролирует синтез всех белков в клетке и через них – все физиологические процессы в клетке.

Тесты. 1. Какие клетки человека в процессе развития теряют ядро, но в течение длительного времени продолжают выполнять свои функции? а) нервные клетки б) клетки внутреннего слоя кожи в) эритроциты г) поперечно-полосатые мышечные волокна 1-в

2. Главная генетическая информация организма хранится в: а) ядре б) ядрышке в) клеточном центре г) рибосомах д) центриолях е) аппарате Гольджи 2 - а

3. Функцией ядрышка является образование: а) лизосом б) хромосом в) рибосом г) митохондрий д) центриолей е) ком. Гольджи 3 - в

4. Белки, входящие в состав хромосом, называются: а) пистоны б) гистоны в) кингстоны г) ливингстоны 4-б

5. Поры в оболочке ядра: а) имеют диаметр около 0,1 нм б) имеют диаметр около 100 нм в) отсутствуют г) то возникают, то исчезают 5-б

6. Что правильно? а) в процессе деления клетки ядрышки в ядре исчезают б) хромосомы состоят только из ДНК в) в клетках растений ядро оттесняет вакуоль к стенке г) белки гистоны устраняют нарушения в ДНК 6-а

7. Главная функция ядра: (2 ответа) а) управление внутриклеточным обменом веществ б) изоляции ДНК от цитоплазмы в) хранении генетической информации г) объединении хромосом перед спирализацией 7-ав

Выбрать три ответа. 8. Укажите структуры клетки эукариот, в которых локализованы молекулы ДНК. А) цитоплазма Б) ядро В) митохондрии Г) рибосомы Д) хлоропласты Е) лизосомы 8-бвд

9. Ядрышки состоят из: а) белков б) жиров в) углеводов г) ДНК д) РНК е) субъединиц рибосом 9-агд

10. Что правильно? а) ядрышки это «мастерские» по производству лизосом б) внешняя мембрана покрыта множеством рибосом в) репликацией называют процесс самокопирования ДНК г) рибосомная РНК образуется в ядрышках 10-бвг

Дать ответ на вопрос. Каково строение и функции оболочки ядра? Элементы ответа. 1) 1. Ограничивает содержимое ядра от цитоплазмы 2) 2. Состоит из наружной и внутренней мембран, сходных по строению с плазматической мембраной. На внешней мембране - рибосомы, переходит в ЭПС. 3) 3. Имеет многочисленные поры, через которые происходит обмен веществами между ядром и цитоплазмой.

§46. Вопросы 2,4 стр. 215.

Используемая литература

В ядре существует механизм «насильственной» укладки ДНК в виде хроматина - уровни компактизации. Две молекулы специальных нуклеосомных белков образуют октамер в виде катушки. Наматывается нить ДНК. Фрагмент ДНК размером до 60 пар оснований, называемый линкером. Уменьшает линейные размеры ДНК в 6–7 раз.

Нуклеосомы укладываются в фибриллу (соленоид). Каждый виток составляет 6-7 нуклеосом, при этом линейные размеры ДНК уменьшаются до 1 мм, т.е. в раз. Петельная укладка фибрилл – образование петельных доменов, которые под углом отходят от основной оси хромосомы.

Поперечная исчерченность, характерная для митотических хромосом, отражает в какой-то степени порядок расположения генов в молекуле ДНК.

1. Нуклеосома 2. Нуклеомер 3. Хромомер 4. Хромонема 5. Хромосома

Хромосомы Химический состав хромосом такой же, как и хроматина: 1) ДНК (30–45%), 2) гистоновые белки (30–50%), 3) негистоновые белки (4–33%) 4) Липиды 5) Минеральные вещества (Са 2+, Mg 2+) Центромера Носители генетической информации

Что значит реплицированная хромосома? Диплоидный набор хромосом организма называют кариотипом. Хроматин не реплицируется. Реплицируется только ДНК.

Классификация хромосом в зависимости от положения центромеры. Учебник стр. 160.

á внутренняя структура той же хромосомы (1 центромера; 2 молекулы ДНК); â типы хромосом (1 одноплечая; 2 разноплечая; 3 равноплечая: X плечо, Y центромера)

Центромера (первичная перетяжка) это место соединения двух хроматид; к центромере присоединяются нити веретена деления. Во время деления называют кинетохором. Контролирует движение расходящихся хромосом при делении клетки. ФИБРИЛЛЯРНОЕ ТЕЛЬЦЕ

Теломеры – концевые участки хромосом, содержащие до 10 тысяч пар нуклеотидов с повторяющейся последовательностью ТТАГГГ. Теломеры не содержат генов, они защищают концы хромосом он действия нуклеаз – ферментов, разрушающих ДНК обеспечивают прикрепление концов хромосом изнутри к ядерной оболочке (обеспечивают форму). Вторичная перетяжка – ядрышковый организатор, содержит гены рРНК, имеется у одной – двух хромосом в геноме.

Ядрышко (нуклеола) (1 или несколько) Место сборки рибосом. Есть только в неделящихся клетках. Образуются вокруг участка хромосомы, в которой закодирована структура рРНК. Ген – ядрышковый организатор, происходит синтез рРНК.

Кариотип Набор хромосом соматической клетки, типичный для данной систематической группы животных или растений, называют кариотипом. Кариотипы различных видов животных и растений: 1 скерды 2 кузнечика 3 плодовой мушки 4 бабочки 5 петуха Стр.161.

Гомологичные хромосомы. Хромосомный набор. Диплоидный Гаплоидный Хромосомы ДНКХромосомыДНК 2n2n2c1n1c 2n2c2n4c Половые клетки (гаметы) Хромосомы одной пары имеют одинаковое строение, размеры, набор генов и называются гомологичными.

Подводим итог. 1. Хромосомы самовоспроизводящиеся структуры, постоянно присутствующие в ядрах клеток животных и растений и при соответствующем окрашивании отчетливо наблюдаемые во время деления клеток (митоз или мейоз); 2. Число, размеры и форма хромосом - кариотип - строго специфичны для каждого вида. 3. Половые клетки содержат одинарный (гаплоидный), клетки тела - обычно двойной (диплоидный) набор хромосом.

4. Каждая хромосома состоит из пары (или нескольких пар) нуклеопротеидных нитей, содержащих дезоксирибонуклеиновую кислоту, в которой закодированы основные признаки организма, определяет важную роль хромосом в наследственной передаче свойств организма. Т. О. Хромосомы являются носителями генов, т. е. носителями генетической информации. 5). Гены в хромосомах расположены линейно. Хромосомы контролируют все процессы жизнедеятельности клетки.