Ядро
План: • • Значение ядра в жизни клетки Структурные компоненты ядра Строение ядерной оболочки Химический состав и структура хроматина. Понятие о эу- и гетерохроматине • Этапы упаковки хроматина при образовании хромосом • Строение хромосом. Типы метафазных хромосом. Правила хромосом. • Понятие о кариотипе. Международные классификации хромосом человека.
Ядро – один из основных структурных компонентов клетки. Открыто Броуном в 1831 году Функции: • Хранение генетической информации (обеспечивается репарацией ДНК) • Передача ген. информации (репликация ДНК и ее распределение при делении клетки) • Реализация ген. информации (транскрипция РНК, образование рибосом)
Ядерная оболочка • Состоит из двух мембран – наружной и внутренней, между которыми имеется перинуклеарное пространство. • Наружная ядерная мембрана переходит в ЭПС и может быть покрыта рибосомами. • К внутренней мембране прилегает пластинка из промежуточных филаментов – ядерная ламина. • К ней прикрепляются нити хроматина • В ядерной оболочке имеются поры. • Ядерный сок (кариоплазма)– гелеобразный коллоидный раствор.
Ядерные поры • В месте поры наружная и внутренняя мембраны сливаются • Пора заполнена тремя слоями белковых гранул ( по 8 штук) • В центре поры находится центральная гранула. Она связана с др. гранулами белковыми нитями
Хроматин • нуклеопротеидные нити Химический состав: • ДНК – 40% • Белки -60% (гистоновые 40%, негистоновые -20%). Гистоновые белки (Н 1, Н 2 А, Н 2 В, Н 3, Н 4) образуют нуклеосомы, участвуют в упаковке ДНК, ограничивают транскрипцию. Негистоновые белки- в основном ферменты
Структурные состояния хроматина Хроматин в интерфазе может находиться в двух состояниях: • Эухроматин – деспирализованный, в виде тонких нитей, активный. (считывается информация). Плохо окрашивается. • Гетерохроматин – спирализованный, в виде плотных клубочков, неактивный (не считывается информация). Интенсивно окрашивается. • При подготовке клетки к делению происходит упаковка всего хроматина и образование хромосом
Этапы упаковки хроматина 1. 2. 3. 4. 5. Нуклеосомный Нуклеомерный Хромонемный Хроматидный
Хромосомы • палочковидные структуры разной длины. • Образуются при делении клетки. • Служат для точного распределения генетического материала при делении клетки. • Хромосома имеет первичную перетяжку –центромеру (1), которая делит хромосому на два плеча (2). • К центромере во время деления прикрепляются нити веретена деления. • Концы плеч заканчиваются теломерами, которые препятствуют слипанию хромосом.
Ядрышко • небольшое округлое электронноплотное тельце, • Некоторые хромосомы ( 13, 14, 15, 21, 22) имеют вторичную перетяжку, которая отделят небольшой участок – спутник. • В области вторичной перетяжки находится ядрышковый организатор. Здесь находится ДНК, отвечающая за синтез рибосомной РНК. Фунцкия ядрышка: синтез рибосомной РНК и сборка рибосом. • При делении клетки ядрышко исчезает.
Правила хромосом • Правило постоянства числа хромосом - Каждый вид живых организмов имеет определенное постоянное число хромосом. • Правило парности хромосом. Число хромосом в соматических клетках всегда четное, это связано с тем, что хромосомы составляют пары. Хромосомы одной пары имеют одинаковое строение и набор генов. Они называются гомологичными • Правило индивидуальности хромосом. Каждая пара хромосом характеризуется своими особенностями. • Правило непрерывности хромосом. Хромосомы способны к авторепродукции. В основе лежит репликация ДНК по полуконсервативному механизму.
Кариотип • диплоидный набор хромосом, свойственный соматическим клеткам организмов данного вида • Является видоспецифическим признаком и характеризуется определенным числом, строением и генетическим составом хромосом. • Термин был предложен в 1924 году Г. А. Левитским.
Кариотип • В кариотипе человека 46 хромосом или 23 пары. • Из них 22 пары одинаковые у мужчин и женщин, их называют аутосомами. • Пара хромосом, по которой мужской и женский организмы различаются называются половыми или гетерохромосомами.
Кариотипирование • Изучается кариотип на стадии метафазы митоза. • Берут клетки крови, сеют на специальную питательную среду • Культивируют 1 -2 суток • Останавливают деление, добавляя колхицин • Готовят микропрепарат, окрашивают его • Находят клетки на стадии метафазы (метафазная пластинка) • Фотографируют • Составляют кариограмму (идеограмму) и анализируют ее
Международные классификации хромосом Денверская (1960 г. ) • Хромосомы делят на группы (A, B, C, D, E, F, G), учитывая размеры и положение центромеры, Парижская (1970 г. ) • Проводится дифференциальное окрашивание (смесь Гимзы или флюоресцентные красители) • Каждой хромосоме присвоен номер