Функции ядра

Функции ядра

Ядро осуществляет две группы общих функций: 1. Хранение генетической информации. 2. Обеспечение синтеза белка.

В первую группу входят процессы, связанные с поддержанием наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК. Эти процессы связаны с наличием так называемых репарационных ферментов, ликвидирующих спонтанные повреждения молекулы ДНК (разрыв одной из цепей ДНК, часть радиационных повреждений), что сохраняет строение молекул ДНК практически неизменным в ряду поколений клеток или организмов. Далее, в ядре происходит воспроизведение или редупликация и разъединение (сегрегация) молекул ДНК, что дает возможность двум клеткам получить совершенно одинаковые и в качественном и количественном смысле объемы генетической информации. В ядре эукариот происходят процессы изменения и рекомбинации генетического материала, что наблюдается во время мейоза (кроссинговер). Наконец, ядра непосредственно участвуют в процессах распределения молекул ДНК при делении клеток.

Другой группой клеточных процессов, обеспечивающихся активностью ядра, является создание собственного аппарата белкового синтеза. Это синтез, транскрипция, на молекулах ДНК иРНК, трансферных РНК и рибосомных РНК. В ядрах эукариотических клеток происходит «созревание» (процессинг, сплайсинг) первичных транскриптов. В ядре эукариот происходит также образование субъединиц рибосом путем комплексирования синтезированных в ядрышке рибосомных РНК с рибосомными белками, которые синтезируются в цитоплазме и переносятся в ядро. Таким образом, ядро представляет собой не только вместилище генетического материала, но и место, где этот материал воспроизводится и функционирует.ёёё

Структура ядра

Термин «ядро» впервые был применен Брауном в 1831 г. Для обозначения шаровидных постоянных структур в клетках растений. Позднее такую же структуру описали во всех клетках высших организмов.

 Ядерный аппарат эукариотических клеток имеет ряд отличий от прокариотических:

1. Ядро отделено от цитоплазмы специальной оболочкой (ядерная оболочка).

2. Количество ДНК в ядрах эукариот в тысячи раз больше, чем в составе нуклеоидов прокариот.

3. ДНК эукариот представляет собой сложный нуклеопротеидный комплекс, образующий специальную структуру – хроматин, из которого и состоят эукариотические хромосомы.

4. В состав ядер эукариот входят несколько физически не связанных хромосом, каждая из которых содержит одну линейную гигантскую молекулу ДНК.

5. Каждая хромосомная ДНК представляет собой полирепликонную структуру, т.е. содержит множеств автономно реплицирующихся участков.     6. Синтез и образование транскриптов эукариотических клеток сопровождается процессами вторичной их перестройки, «созревания», включающих в себя как фрагментацию (процессинг), так и сращивание отдельных фрагментов РНК (сплайсинг).

7. Процессы синтеза ДНК и РНК разобщены от процесса синтеза белков.

 Основными элементами структуры эукариотического интерфазного ядра являются следующие:

1. Поверхностный аппарат ядра. Ядерная оболочка выполняет сложную барьерно-рецепторную, а также транспортную и каркасную функцию.

2. Хроматин. Главный компонент ядер, является структурой, выполняющей генетическую функцию клетки, в хроматиновой ДНК заложена практически вся генетическая информация.

3. Ядрышко- хромосомный участок, место синтеза рРНК и образование субчастиц рибосом.