НЕМЕМБРАН НЫЕ Рибосомы МЕМБРАННЫЕ Одномембран ные Двумембранные периксисомы

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

Тема урока. Строение и функции ядра. Учитель биологии МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 5» Супрун Зинаида Михайловна.

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

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

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. Ядрышки Хроматин Шаровидная или овальная форма. Кариолема Кариоплазма Поры

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

Кариолема Внутренняя мембрана – гладкая, а наружная переходит в каналы эндоплазматической сети. Общая толщина двухмембранной ядерной оболочки составляет 30 нм. Ядро – двухмембранная 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 и. РНК, т. РНК, 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).

Структура клеточного ядра (схема): • 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 - перихроматиновые гранулы (РНП); 8 - перихроматиновые фибриллы (РНП); 9 - кариоплазма, ядерный сок

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

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 р. РНК, имеется у одной – двух хромосом в геноме. Функции ядрышка: • Синтез р. РНК 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 и. РНК, 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? 1 -в а) нервные клетки б) клетки внутреннего слоя кожи в) эритроциты г) поперечно-полосатые мышечные волокна

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

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

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

• • • 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 8 -бвд • В) митохондрии • Г) рибосомы • Д) хлоропласты • Е) лизосомы

• • 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 Наматывается катушки. 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 25 -30 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 Носители генетической информации 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

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

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)

ФИБРИЛЛЯРНОЕ ТЕЛЬЦЕ • 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.

Вторичная перетяжка – ядрышковый организатор, содержит гены р. РНК, имеется у одной – двух хромосом в геноме. • 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).

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

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

Гомологичные хромосомы. Хромосомы одной пары имеют одинаковое строение, размеры, набор генов и называются гомологичными. Хромосомный набор. Диплоидный Гаплоидный Хромосомы ДНК 2 n 2 c 1 n 1 c 2 n 2 c 2 n 4 c Половые клетки (гаметы)

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.