Скачать презентацию Лекция 8 Ядро Ядерный материал эукариотической клетки Скачать презентацию Лекция 8 Ядро Ядерный материал эукариотической клетки

Лекция 8.Ядро.ppt

  • Количество слайдов: 52

Лекция 8. Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Лекция 8. Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки

СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ 1 - жгутик; 2 - рибосома; 3 - включения; 4 - СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ 1 - жгутик; 2 - рибосома; 3 - включения; 4 - мезосомы; 5 – нить ДНК (нуклеоид, генофор); 6 - оболочка; 7 - мембрана; 8 - фотосинтезирующая мембрана; А - гетеротрофная бактерия; Б - цианобактерия

Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки

Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Ядро (лат. nucleus) — это один из структурных компонентов Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Ядро (лат. nucleus) — это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК).

Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Функции ядра: 1. Хранение генетической информации (репликация ДНК); 2. Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Функции ядра: 1. Хранение генетической информации (репликация ДНК); 2. Обеспечение синтеза белка (транскрипция);

Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Функции ядра: 3. Модификация синтезированных молекул РНК перед выходом Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Функции ядра: 3. Модификация синтезированных молекул РНК перед выходом в цитоплазму; 4. Образование субъединиц рибосом происходит в ядрышках.

Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Термин «ядро» впервые был применен Р. Броуном в 1833 Ядро. Ядерный материал эукариотической клетки Термин «ядро» впервые был применен Р. Броуном в 1833 г. для обозначения «шаровидных постоянных структур в клетках растений» .

Отличие ядерного аппарата эукариот от прокариот 1) ДНК-содержащий компонент отделен от цитоплазмы специальной оболочкой Отличие ядерного аппарата эукариот от прокариот 1) ДНК-содержащий компонент отделен от цитоплазмы специальной оболочкой (ядерная оболочка). 2) Количество ДНК в ядрах эукариот в тысячи раз больше, чем в составе нуклеоидов бактерий.

Отличие ядерного аппарата эукариот от прокариот 3) ДНК эукариот представляет собой сложный нуклеопротеидный комплекс, Отличие ядерного аппарата эукариот от прокариот 3) ДНК эукариот представляет собой сложный нуклеопротеидный комплекс, образующий специальную структуру – хроматин. 4) В состав ядер эукариот входят несколько физически не связанных хромосом, каждая из которых содержит одну линейную гигантскую молекулу ДНК.

Отличие ядерного аппарата эукариот от прокариот 5) В ядрах не происходит синтеза белков (в Отличие ядерного аппарата эукариот от прокариот 5) В ядрах не происходит синтеза белков (в эукариотических клетках процессы синтеза ДНК и РНК разобщены от процесса синтеза белков).

Строение ядра эукариотической клетки Строение ядра эукариотической клетки

1. 2. 3. 4. Строение ядра эукариотической клетки Ядерная оболочка с ядерными порами; Ядерный 1. 2. 3. 4. Строение ядра эукариотической клетки Ядерная оболочка с ядерными порами; Ядерный белковый матрикс (кариоплазма); Ядрышки; Хроматин

Ядерная оболочка, её структура и роль Две мембраны (внешняя и внутренняя) образованы за счёт Ядерная оболочка, её структура и роль Две мембраны (внешняя и внутренняя) образованы за счёт расширения и слияния друг с другом цистерн эндоплазматического ретикулума таким образом, что у ядра образовались двойные стенки за счёт окружающих его узких компартментов.

Ядерная оболочка, её структура и роль Внешняя оболочка связана с а. ЭР, внутренняя оболочка Ядерная оболочка, её структура и роль Внешняя оболочка связана с а. ЭР, внутренняя оболочка - с ядерной ламиной жёсткой белковой структурой, образованной белками-ламинами, к которой прикреплены нити хромосомной ДНК.

Ядерная оболочка, её структура и роль Ламины прикрепляются к внутренней мембране ядерной оболочки при Ядерная оболочка, её структура и роль Ламины прикрепляются к внутренней мембране ядерной оболочки при помощи заякоренных в ней трансмембранных белков — рецепторов ламинов.

Ядерная оболочка Полость ядерной оболочки называется люменом или перинуклеарным пространством. Ядерная оболочка Полость ядерной оболочки называется люменом или перинуклеарным пространством.

Ядерная оболочка Роль: 1) Ядерная оболочка эукариот обособляет синтез ДНК и РНК от синтеза Ядерная оболочка Роль: 1) Ядерная оболочка эукариот обособляет синтез ДНК и РНК от синтеза белка (регуляция клеточной активности);

Ядерная оболочка Роль: 2) Ядерная оболочка определяет трехмерную структуру интерфазного ядра; Ядерная оболочка Роль: 2) Ядерная оболочка определяет трехмерную структуру интерфазного ядра;

Ядерная оболочка Роль: 3) Ядерная оболочка регулирует ядерный “импорт” и “экспорт”. Ядерная оболочка Роль: 3) Ядерная оболочка регулирует ядерный “импорт” и “экспорт”.

Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс

Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой.

Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс Пора не является перфорацией в ядре, а имеет Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс Пора не является перфорацией в ядре, а имеет сложную структуру, организованную несколькими десятками (≈30) специализированных белков — нуклеопоринов.

Ядерная оболочка Ядерные поры. Поровый комплекс Различают три группы нуклеопоринов: 1. Трансмембранные белки, заякоривающие Ядерная оболочка Ядерные поры. Поровый комплекс Различают три группы нуклеопоринов: 1. Трансмембранные белки, заякоривающие комплекс в ядерной оболочке. 2. Белки, содержащие характерный аминокислотный мотив — несколько раз повторенные FG, FXFG или GLFG — последовательности (так называемые FGповторы, где F — фенилаланин, G — глицин, L — лейцин, X — любая аминокислота). Функция FG-повторов заключается в связывании транспортных факторов, необходимых для осуществления ядерно-цитоплазматического транспорта.

Ядерная оболочка Ядерные поры. Поровый комплекс Три группы нуклеопоринов: 3. Белки, обеспечивающие связывание FGсодержащих Ядерная оболочка Ядерные поры. Поровый комплекс Три группы нуклеопоринов: 3. Белки, обеспечивающие связывание FGсодержащих нуклепоринов с трансмембранными. Нуклеопорины отличаются по своей мобильности в составе ядерной поры: некоторые белки связаны с конкретной порой на протяжении всего клеточного цикла, другие полностью обновляются всего за несколько минут.

Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс Под электронным микроскопом пора видна как восемь связанных Ядерная оболочка Ядерные поры Поровый комплекс Под электронным микроскопом пора видна как восемь связанных между собой белковых гранул с внешней и столько же с внутренней стороны ядерной оболочки.

Ядерная оболочка Схема порового комплекса Цитоплазматические филаменты Центральный канал Ядерная оболочка Внутренние филаменты Транспортер Ядерная оболочка Схема порового комплекса Цитоплазматические филаменты Центральный канал Ядерная оболочка Внутренние филаменты Транспортер Цитоплазматическое коаксиальное кольцо Перинуклеарное пространство Ламина Внутренние филаменты Нуклеоплазматическое коаксиальное кольцо Ядерная корзинка

Ядерная оболочка Схема порового комплекса Ядерные поры в поперечном сечении имеют форму «восьмиспицевого тележного Ядерная оболочка Схема порового комплекса Ядерные поры в поперечном сечении имеют форму «восьмиспицевого тележного колеса» (ось симметрии восьмого порядка). Проницаемый для молекул канал располагается в центре структуры.

Ядерная оболочка Схема порового комплекса Комплекс ядерной поры заякорен на ядерной оболочке с помощью Ядерная оболочка Схема порового комплекса Комплекс ядерной поры заякорен на ядерной оболочке с помощью трансмембранной части, от которой к просвету канала обращены структуры, получившие название спиц (англ. , spokes).

Ядерная оболочка Схема порового комплекса Коровая часть поры, построенная из восьми доменов, с цитоплазматической Ядерная оболочка Схема порового комплекса Коровая часть поры, построенная из восьми доменов, с цитоплазматической и ядерной сторон ограничена соответственно цитоплазматическим и ядерным кольцами (англ. , rings; у низших эукариот они отсутствуют).

Ядерная оболочка Схема порового комплекса К ядерному кольцу прикреплены белковые направленные внутрь ядра тяжи Ядерная оболочка Схема порового комплекса К ядерному кольцу прикреплены белковые направленные внутрь ядра тяжи (ядерные филаменты, англ. , filaments), к концам которых крепится терминальное кольцо (англ. , terminal ring). Вся эта структура носит название ядерной корзины (англ. , nuclear basket).

Ядерная оболочка Схема порового комплекса К цитоплазматическому кольцу также прикреплены направленные в цитоплазму тяжи Ядерная оболочка Схема порового комплекса К цитоплазматическому кольцу также прикреплены направленные в цитоплазму тяжи — цитоплазматические филаменты. В центре ядерной поры видна электрон-плотная частица, «втулка» или транспортер (англ. , plug).

Ядерная оболочка Функции порового комплекса Транслокатор (образует механическое сито, поэтому вещества движутся по градиенту Ядерная оболочка Функции порового комплекса Транслокатор (образует механическое сито, поэтому вещества движутся по градиенту концентрации; 2) Сортировщик 1)

Ядерный белковый матрикс, ядерный скелет (кариоплазма) (англ. nuclear matrix) — опорная структура ядра клетки, Ядерный белковый матрикс, ядерный скелет (кариоплазма) (англ. nuclear matrix) — опорная структура ядра клетки, составленная периферической пластинкой (ламиной) и пронизывающими ядро тяжами. Матрикс построен преимущественно из негистоновых белков, формирущих сложную развлетвленную сеть, сообщающуюся с ядерной ламиной.

Фракция «поровый комплекс – ламина» (PCL – “pore complex – lamina”) Фракция «поровый комплекс – ламина» (PCL – “pore complex – lamina”)

Ядерный белковый матрикс, ядерный скелет (кариоплазма) Состоит из трех компонентов: 1. Периферический белковый сетчатый Ядерный белковый матрикс, ядерный скелет (кариоплазма) Состоит из трех компонентов: 1. Периферический белковый сетчатый (фиброзный) слой – ламина (nuclear lamina, fibrous lamina); 2. Внутренняя или интерхроматиновая сеть (остов); 3. «Остаточное» ядрышко.

Ядерный белковый матрикс, ядерный скелет (кариоплазма) Возможно, ядерный матрикс принимает участие в формировании функциональных Ядерный белковый матрикс, ядерный скелет (кариоплазма) Возможно, ядерный матрикс принимает участие в формировании функциональных доменов хроматина. В геноме эукариот имеются специальные незначащие А-Т -богатые участки прикрепления к ядерному матриксу, служащие, как предполагается, для заякоривания петель хроматина на белках ядерного матрикса. Не все исследователи признают существование ядерного матрикса в виде прочной, относительно стабильной сети фибриллярных белков, подобной цитоскелету цитоплазмы эукариот

Ядрышко находится внутри ядра, и не имеет собственной мембранной оболочки, однако хорошо различимо под Ядрышко находится внутри ядра, и не имеет собственной мембранной оболочки, однако хорошо различимо под микроскопом. Основная функция – образование р. РНК и рибосом

Ядрышко 1 — ядрышковый организатор, связанный с ядрышком участок хроматина. Содержит несколько сотен копий Ядрышко 1 — ядрышковый организатор, связанный с ядрышком участок хроматина. Содержит несколько сотен копий генов р. РНК. 2 — фибриллярный компонент ядрышка - это новообразованные цепи пре-р. РНК и продукты их созревания — цепи р. РНК. 3 — гранулярный компонент ядрышка. Это субъединицы рибосом, формирующиеся в ядрышке из р. РНК и рибосомальных белков, поступающие в ядро из цитоплазмы, а сформированные субъединицы рибосом — из ядра в цитоплазму.

Хроматин это ДНК в комплексе с гистоновыми и негистоновыми белками Располагается в ядерном белковом Хроматин это ДНК в комплексе с гистоновыми и негистоновыми белками Располагается в ядерном белковом матриксе Термин «хроматин» (Флемминг, 1880 г. ).

Хроматин выглядит как нить с нанизанными на нее бусинками Ядро нуклеосомы (минимальная нуклеосома) состоит Хроматин выглядит как нить с нанизанными на нее бусинками Ядро нуклеосомы (минимальная нуклеосома) состоит из 8 молекул гистонов - по две молекулы каждого вида: Н 2 А, Н 2 В, Н 3 и Н 4. Этот октамер обвит сегментом ДНК, делающим вокруг ядра 1, 75 оборота, а гистон-1 (Н 1) в полной нуклеосоме “сшивает” ДНК в начале и в конце обвитого сегмента.

Хроматин Эухроматин (диффузный) «эу» -хороший Гетерохроматин (конститутивный) Деконденсированный (разрыхленный, светлый) Конденсированный (плотно упакованный, темный) Хроматин Эухроматин (диффузный) «эу» -хороший Гетерохроматин (конститутивный) Деконденсированный (разрыхленный, светлый) Конденсированный (плотно упакованный, темный)

Хроматин Хроматин

Хромосомы (греч. χρώμα — цвет и σώμα — тело) — хорошо окрашиваемые включения в Хромосомы (греч. χρώμα — цвет и σώμα — тело) — хорошо окрашиваемые включения в ядре эукариотической клетки, которые становятся заметными в определённых фазах клеточного цикла (во время митоза или мейоза).

Хромосомы представляют собой высокую степень конденсации хроматина, постоянно присутствующего в клеточном ядре. Хромосомы представляют собой высокую степень конденсации хроматина, постоянно присутствующего в клеточном ядре.

Хромосомы Схема строения хромосомы в поздней профазе — метафазе митоза 1—хроматида; 2—центромера; 3—короткое плечо; Хромосомы Схема строения хромосомы в поздней профазе — метафазе митоза 1—хроматида; 2—центромера; 3—короткое плечо; 4—длинное плечо.

Хромосомы Спутник Теломеры Вторичная перетяжка Плечи Кинетохор Нити веретена деления Первичная перетяжка Хромосомы Спутник Теломеры Вторичная перетяжка Плечи Кинетохор Нити веретена деления Первичная перетяжка

Хромосомы Различают 4 типа строения хромосом: телоцентрические (палочковидные хромосомы с центромерой, расположенной на проксимальном Хромосомы Различают 4 типа строения хромосом: телоцентрические (палочковидные хромосомы с центромерой, расположенной на проксимальном конце); акроцентрические (палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом); субметацентрические (с плечами неравной длины, напоминающие по форме букву L); метацентрические (V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины).

Гигантские хромосомы Политенные хромосомы обнаружены Бальбиани в 1881 г. Их цитогенетическая роль была выявлена Гигантские хромосомы Политенные хромосомы обнаружены Бальбиани в 1881 г. Их цитогенетическая роль была выявлена Костовым, Пайнтером, Гейтцем и Бауером.

Гигантские хромосомы Политенные хромосомы содержатся в клетках слюнных желез, кишечника, трахей, жирового тела и Гигантские хромосомы Политенные хромосомы содержатся в клетках слюнных желез, кишечника, трахей, жирового тела и т. д.

Гигантские хромосомы Хромосомы типа ламповых щеток обнаружены Рюккертом в 1892 г. Хромосомы типа ламповых Гигантские хромосомы Хромосомы типа ламповых щеток обнаружены Рюккертом в 1892 г. Хромосомы типа ламповых щеток - это специальная форма хромосом, которую они приобретают у многих животных в ходе оогенеза (развития женских половых клеток).

Гигантские хромосомы Хромосомы типа ламповых щеток по длине превышают политенные хромосомы. Наблюдаются в ооцитах Гигантские хромосомы Хромосомы типа ламповых щеток по длине превышают политенные хромосомы. Наблюдаются в ооцитах на стадии первого деления мейоза, во время которой процессы синтеза, приводящие к образованию желтка, наиболее интенсивны.

Гигантские хромосомы Хромосомы типа ламповых щеток Общая длина хромосомного набора в ооцитах некоторых хвостатых Гигантские хромосомы Хромосомы типа ламповых щеток Общая длина хромосомного набора в ооцитах некоторых хвостатых амфибий достигает 5900 мкм.