Ядро

Ядро

Ядро тек цитоплазмалық ортада өмір сүре алады. Ол түқымқуалаушылық мәліметтерін сақтайтын жөне түзетін орын болып саналады. Ядро осы клетканың және осы организмнің белгілерін бүтіндей дерлік айқындайды. Сонымен бірге зат алмасу процесін басқаратын және цитоплазманың органелдерінің қызметін бақылайтын орталық. Егер клеткадан ядроны алып тастар болсақ, онда ол клетка коп кешікпей өледі.

Әдетте клеткада бір ядро болады, бірақ балдырлардың кейбір түрлерінде және саңырауқұлақтарда кәп ядролы клеткалар болады. Бактерия мен кокжасыл балдырлардың толық қалыптасқан ядросы болмайды, бірақ оның құрамына кіретін заттар олардың цитоплазмасыңда болады. Яғни ядро шашыраңқы жағдайда (диффузном) болады.

Ядроның формасы алуан түрлі болады, бірақ ол әдетте клетканың формасына сәйкес келеді: паренхималық клет-каларда ядро коп жағдайда шар тәрізді, ал прозенхималық клеткаларда линза тәрізді немесе ұршық тәрізді больш келеді.

Жабық тұқымды осімдіктердің вегетативтік органдарының клеткаларының ядросының диаметрі әдетте 10—25 мкм.-ге тең. Зең саңырауқұлақтарының ядросының диаметрі 1— 2 мкм.-ден аспайды, ал хара балдырларында ол 2,5 мкм.-ге дейін жетеді. Онтогенез процесінің барысыңда ядроның формасы, молшері және клеткада орналасқан жері озгеріп отыруы мүмкін. Мысалы, жас клеткаларда ядроның келемі мен протопластың жалпы арасалмағы 1:4-тен 1:5-ке дейін, ал толық жетілген және қартайған клеткаларда 1:20-дан 1:200 дейін барады. Мұндай арасалмақтың бұзылуы не клетканың болінуіне, не оның олуіне әкеліп соғады.

Оптикалық микроскоппен қарағанда ядро 1—3 қара дақтары, яғни ядрошықтары бар копіршіктер түрінде көрінеді.

Ядроның құрылысы (структурасы) жөніндегі қазіргі кездегі көзқарас, оны фазалық контраст тәсілін қолдануға және электронды микроскоппен қарап зерттеуге негізделген. Ядроның құрылысының жалпы жоспары барлық клеткаларда (өсімдіктердің де, жануарлардың да) бірдей болады. Ол мынандай органелдерден: ядро қабықшасынан, нуклеоплазмалардан, хромосомдардан, ядрошықтан тұрады.

Ядро қабықшасы. Ядроның ішіндегі заттарды цитоплазмадан боліп тұрады. Ядро қабықшасы екі қабат мембранадан тұрады, олардың арасында перинуклеарлық кеңістік деп аталынатын қуыс болады (15-сурет).

Мембрананың қалыңдығы 10 нм., ал перинуклеарлық кеңістіктің қалыңдығы тұрақты болмайды (озгеріп отырады). Қабықшаның жалпы қалыңдығы 60—80 нм. тең. Қабықшаның ішкі мембранасы агранулярлы болып келеді, ал сыртқы мембранасына рибосомалар бекінеді. Құрылысы және химиялық құрамы жағынан ядро қабықшасы эндоплазматикалық торға (Ядро қабықшасы кулум) жақын, оның сыртқы (сызба-нұсқасы): 1-ішкі мембра- мембранасынан, тіптен цина; 2-перинуклеарлы кеңістік; 30—100 нм. болатын күрделі құрылым, олар арқылы макромолекулалар нуклеоплазмадан гиалоплазмаға және керісінше өтіп жатады. Ядро қабықшасы ядро мен цитоплазманың арасындағы зат алмасуды реттеп отырады және белоктар мен липидтерді синтездеуге қабілетті.

Нуклеоплазма. Бұл ішінде хромосомдар мен ядрошықтар орналасқан коллоидты ерітінді. Нуклеоплазманың құрамына әртүрлі ферменттер, нуклеин-қышқылдары кіреді. Ол ядроның органелдерінің арасындағы байланыстарды ғана реттеп қоймайды, сонымен бірге олар арқылы өтетін заттарды тасымалдайды.

Хромосомдар. Бұл тек электронды микроскоппен көрінетін, өте жіңішке (10 нм.) жіп тәрізді құрылымдар. Ядро бөлінген кезде олар спираль тәрізді ширатылады, нәтижесінде қысқарып жуандайды және оптикалық микроскоппен көрінеді. Хромосомдар көптеген бояғыш заттарды (красители) бойына сіңіруге және белсенді түрде боялуға қабілетті болып келеді.

Химиялық құрамы жағынан хромосом ДНК-дан және белоктан тұратын нуклепротеид. ДНК-ның молекуласының құрамдық бөлігі (мономері) нуклеотидтер болып келеді. Нуклеотидтің үш компоненті болады — фосфор қышқылының қалдығы, қант дезоксирибоза және төрт азоттық негіздердің бірі: аденин, гуанин, тимин, цитозин. Нуклеотидтер кез келген реттегі ұзын тізбекке бірігеді. ДНК-ның молекуласы осындай аса ұзын екі тізбектен тұрады, олар өзара азоттық негіздермен байланысқан. Оның ішінде аденин барлық уақытта тиминмен, ал гуанин цитозинмен байланысады. Осындай қосарланған тізбек өсті айнала орап тұрады. ДНК-ның молекуласының ең қажетті қасиетінің бірі — репликация (самоудвоение- өздігінен екі еселенуі). Бұл жағдайда екі қатар тізбек ажырап кетеді, олардың әрқайсы жоғалтқан бөлігін қайта түзеді. Клеткаға қажетті ерекше (специфический) белоктың синтезделуін қамтамасыз ететін ДНК-ның молекуласының бөлігін геном деп атайды. Әрбір организмге тән, ДНК-ның молекуласындағы нуклеотидтердің орналасу жүйелілігін (последовательность) генетикалық код деп атайды.

ДНК-ның құрамын айқыңдау жаратылыстануда ерекше жаңалық болды. Оны арнайы химиялық және рентге-ноструктуралық тәсілдерді қолдана отырып ағылшын ғалымдары Дж. Уотсон мен Ф. Крик (1953) ашты. Бұл жаңалық тұқымқуалаушылықтың молекулярлық механизмін түсіндіріп берді.

Белок хромосомда ДНК-ның молекуласының үстінде қаптама (футляр) түрінде орналасады. Хромосомның алғашқы тартылған жері болады (спиральданбаған бөлігі), онда центромер орналасады, кейде хромосомның екінші рет тартылған бөлігі де кездесіп отырады. Соңғысы кішкентай спутник деп аталынатын үзіңдіні (фрагмент) хромосомнан бөліп тұрады.

Өсімдіктің өрбір түрінің клеткаларыңдағы хромосом-

дардың саны әдетте тұрақты болады. Саматикалық клеткаларда19 бұл сан жүп болады (2п). Ол хромосом саны тақ болып келетін (п) екі жаныс клеткасының қосылуының нәтижесінде пайда болады. Ядрошык, Ол диаметрі 1—3 мкм. болатын сфера тәрізді денешік. Ол негізінен белоктан жөне РНК-дан тұрады. РНК-ның молекуласы, ДНК-ның молекуласы секілді нуклеопротеидтердің тізбегі болып табылады. Бірақ РНК-ның нуклеотидінде дезоксирибозаның орнында рибоза, ал тиминнің орнында урацил болады. РНК-ның молекуласының, ДНК-ның молекуласынан айырмашылығы сол, ол нуклеодиттердің бір ғана тізбегінен тұрады.

Ядрошық әдетте хромосомның екінші реттік тартылған бөлігімен байланыста болады. Сондықтанда бүл бөлікті ядрошықты ұйымдастырушы (түзуші) деп атайды, онда рибосомдық РНК-ның матрицалық синтезі түзіледі. Содан соң рибосомдық РНК белокпен қосылады, нәтижесінде рибонуклеопротидтердің түйіршіктері пайда болады. Бұл түйіршіктер рибосомның бастамасы болып табылады, олар алдымен нуклеоплазмаға, содан соң ядро қабықшасының поралары арқылы цитоплазмаға өтеді, осы жерде олардың толық қалыптасуы аяқталады.

Ядрода бір немесе бірнеше ядрошық болуы мүмкін.