У – 18 Ядро – система збереження спадкової інформації

Будова та функції ядра клітин.   План: Структура ядра Функції ядра Хромосоми Каріотип Словник: Нуклеоїд, або ядерна зона - ділянка цитоплазми  в якій розташований спадковий матеріал прокаріотів. Хромосоми - структурні елементи ядра клітини эукариот, ДНК, що містить, в якій знаходиться спадкова інформація організму Каріотип - сукупність ознак хромосомного набору: форма хромосом, їх кількість, розміри, характерні для кожного виду.  Перегляд презентації:    Ядро клітини  Ядро - найбільша органела клітини, її найважливіший регулюючий центр. Як правило, клітина має одне ядро, але існують клітини двохядерні і багатоядерні. У деяких організмах можуть зустрічатися клітини, позбавлені ядер. До таких без'ядерних клітин відносяться, наприклад, еритроцити ссавців, тромбоцити, клітини ситовидних трубок рослин і деякі інші типи клітин. Зазвичай без'ядерними бувають високоспеціалізовані клітини, що втратили ядра на ранніх стадіях розвитку.

Ядро забезпечує найважливіші метаболічні і генетичні функції клітини. Більшість клітин містять одне ядро, зрідка зустрічаються багатоядерні клітини (деякі гриби, прості, водорості, поперечно-смугасті м'язові волокна та ін.). 

Позбавлена ядра клітина швидко гине. Проте деякі клітини в зрілому (диференційованому) стані втрачають ядро. Такі клітини або живуть недовго і замінюються новими (наприклад, еритроцити), або підтримують свою життєдіяльність за рахунок припливу метаболитов з клітин, що тісно примикають до них, - "годувальник" (наприклад, клітини флоеми у рослин).

За формою ядро може бути кулястим, овальним, лопатевим, лінзовидним і так далі. Розмір, форма і структура ядер змінюються залежно від функціонального стану клітин, швидко реагуючи на зміну зовнішніх умов. 

Зовні ядро оточене подвійною мембраною (ядерною оболонковою або кариолеммой), в якій є ядерні пори; через ці пори здійснюється зв'язок ядра з цитоплазмою. 

Зовнішня мембрана ядра пов'язана з цитоплазматичним ретикулумом. 

Внутрішній зміст ядра - каріоплазма (чи нуклеоплазма, або ядерний сік). У нім знаходяться такі структури, як хромосоми, ядерця (одне або декілька), а також нуклеотиди, білки, солі, іони та ін.
Ядерце - структура, складена з розташованих рядом ділянок декількох різних хромосом. Ці ділянки є великими петлями ДНК, що містить гени рибосомальной РНК (рРНК). Такі петлі називаються ядерцевим організатором. 

Ядерце є центром утворення рибосом, оскільки тут здійснюється синтез рРНК і з'єднання цих молекул з білками, тобто відбувається формування субодиниць рибосом, які потім поступають в цитоплазму, де і завершується зборка рибосом.

Функції ядра

Функції ядра: 

-регулює і контролює усі обмінні процеси, що протікають в клітині; 

-містить хромосоми, є хранителем генетичної інформації; 

- бере участь в реалізації генетичної інформації (тобто в синтезі білків), саме в ядрі проходить транскрипція - перший етап синтезу поліпептиду; 

- його ділення лежить в основі ділення клітин.

Хромосоми

Хромосоми - структурні елементи ядра клітини эукариот, ДНК, що містить, в якій знаходиться спадкова інформація організму. Вони інтенсивно забарвлюються основними барвниками, тому німецький вчений В. Вальдейер в 1888 р. і назвав їх хромосомами (від грецьких слів chroma - колір і soma - тіло). Хромосомою також часто називають кільцеву ДНК бактерій, хоча структура її інша, чим у хромосом эукариот. Діти, подивіться на малюнок 4. Саме так виглядає хромосома в ДНК. 

ДНК у складі хромосом може бути укладена з різною щільністю, залежно від їх функціональної активності і стадії клітинного циклу. У зв'язку з цим розрізняють два стани хромосом - интерфазные і мітотичні. 

Мітотичні хромосоми утворюються в клітині під час митоза. Це непрацюючі хромосоми, і молекули ДНК в них укладені надзвичайно щільно. Досить сказати, що загальна довжина метафазных хромосом приблизно в 104 раз менша, ніж довжина усієї ДНК, що міститься в ядрі. Завдяки такій компактності мітотичних хромосом забезпечується рівномірний розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами при мітозі. 

Розташовані в каріоплазмі хромосоми є носіями генетичної інформації.

Термін "хромосома", що означає "забарвлене тіло", був запропонований в 1888 р. Вальдейром. Хромосоми побудовані з хроматину. Хроматин по своїй хімічній природі - комплекс ДНК і білків, в основному гистоновых, хоча і інші білки - негистоновые - теж входять в цей комплекс.

Інтерфазними називаються хромосоми (хроматин), характерні для стадії інтерфази клітинного циклу. На відміну від мітотичних, це працюючі хромосоми: вони беруть участь в процесах транскрипції і реплікації. ДНК в них укладена менш щільно, чим в мітотичних хромосомах.

Окрім ДНК хромосоми містять також білки двох видів - гістони (з лужними властивостями) і негістонові білки (з кислотними властивостями), а також РНК. Гістонів всього 5 видів, негістонових білків значно більше (близько сотні). Білки міцно пов'язані з молекулами ДНК і утворюють так званий  дезоксирибонуклеопротеіновий комплекс (ДНП). Білки визначають, ймовірно, основне укладання ДНК в хромосомі, беруть участь в реплікації хромосоми і регуляції транскрипції.

Більшість клітин кожного виду тварин і рослин мають свій постійний подвійний (диплоїдний) набір хромосом, або каріотип, який складений з двох одинарних (гаплоїдних) наборів, отриманих від батька і від матері. Він характеризується певним числом, розміром і формою мітотичних хромосом.

Розглянемо хромосомний набір людини

Давайте, також, подивимося наступне відео, щоб зрозуміти, яку саме роль хромосоми відіграють в тому, що всі люди відрізняються один від одного.

Відео    Чому ми всі різні?

Відповісти на запитання:

1. З чого складається ядро клітини?
2. Які функції ядра ви знаєте?
3. Скільки пар хромосом має людина?
4. Які функції хромосом ви можете назвати?

Каріотип

Каріотип - сукупність ознак хромосомного набору: форма хромосом, їх кількість, розміри, характерні для кожного виду.

Препарати хромосом людини можна приготувати з усіх тканин і клітинних суспензій, що містять клітини, що діляться. Але частіше препарати метафазних хромосом готують з лімфоцитів периферичної крові, які заздалегідь культивують у присутності мітогена (речовина, здатна індукувати митоз, зокрема, фітогемагглютинін). Цей метод був запропонований Мурхедом у 1960 р.

Класифікація і номенклатура рівномірно забарвлених хромосом людини була вироблена на міжнародних нарадах, що скликалися в Денвері (1960), Лондоні (1963) і Чикаго (1966). Згідно з рекомендаціями цих конференцій, хромосоми розташовуються в порядку зменшення їх довжини. Усі хромосоми розділені на сім груп, які були позначені буквами англійського алфавіту від А до G. Усі пари хромосом було запропоновано нумерувати арабькими цифрами. 

До теперішнів часів вчені всього світу не мали можливості визначити генетичний код окремої раси людей, хоча існувала впевненість в тому, що геном кожної національності відрізняється один від одного. Тільки в 2009 році російські вчені розкрили генетичний код людини-

Відповісти на запитання:

5. Що таке каріотип?
6. Для чого потрібен каріотип?
7. Ким і коли була вироблена класифікація хромосом людини?
8. Які особливості генома людини

 Ще раз переглянути презентацію і иконати тестові завдання