-->
|
|
|
|
|
Ãëàâà 2. Êëåòî÷íûé óðîâåíü § 15. ßäðî
Êëåòî÷íîå ÿäðîÊëåòî÷íîå ÿäðî - ýòî âàæíåéøàÿ ÷àñòü êëåòêè. Îíî åñòü ïî÷òè âî âñåõ êëåòêàõ ìíîãîêëåòî÷íûõ îðãàíèçìîâ. Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿþò êðàñíûå êðîâÿíûå òåëüöà ÷åëîâåêà - ýðèòðîöèòû, êîòîðûå ëèøåíû ÿäðà. Íå èìåþò ÿäðà è äðåâíåéøèå îäíîêëåòî÷íûå ñóùåñòâà íà Çåìëå - áàêòåðèè, ïîýòîìó èõ è íàçûâàþò ïðîêàðèîòàìè (îò ëàò. pro - ïåðåä, ðàíüøå è ãðå÷. karyon - ÿäðî). Êëåòêè âñåõ îñòàëüíûõ îðãàíèçìîâ - ãðèáîâ, ðàñòåíèé, æèâîòíûõ - ñîäåðæàò õîðîøî îôîðìëåííîå ÿäðî, ïîýòîìó èõ íàçûâàþò ýóêàðèîòàìè (îò ãðå÷. åu - õîðîøî, ïîëíîñòüþ). Ïî÷åìó æå íàëè÷èå ÿäðà òàê âàæíî äëÿ æèçíåäåÿòåëüíîñòè êëåòêè? Êëåòî÷íîå ÿäðî ñîäåðæèò ÄÍÊ - âåùåñòâî íàñëåäñòâåííîñòè, â êîòîðîì çàøèôðîâàíû âñå ñâîéñòâà êëåòêè. ßäðî îñóùåñòâëÿåò ðåãóëÿöèþ âàæíåéøèõ ôóíêöèé êëåòêè. Âî-ïåðâûõ, ýòî äåëåíèå, ïðè êîòîðîì îáðàçóþòñÿ íîâûå êëåòêè. Âî-âòîðûõ, ÿäðî ðåãóëèðóåò âñå ïðîöåññû áåëêîâîãî ñèíòåçà, îáìåíà âåùåñòâ è ýíåðãèè, èäóùèå â êëåòêå. ßäðî ÷àùå âñåãî èìååò øàðîâèäíóþ èëè îâàëüíóþ ôîðìó. Îáû÷íî â êëåòêàõ íàõîäèòñÿ îäíî ÿäðî, õîòÿ åñòü è èñêëþ÷åíèÿ. Íàïðèìåð, ó èíôóçîðèè òóôåëüêè äâà ÿäðà, à â âîëîêíàõ ïîïåðå÷íî-ïîëîñàòûõ ìûøö èõ ìíîæåñòâî. Îò öèòîïëàçìû ÿäðî îòäåëåíî ÿäåðíîé îáîëî÷êîé, ñîñòîÿùåé èç äâóõ ìåìáðàí (ðèñ. 24). Âíóòðåííÿÿ ìåìáðàíà ãëàäêàÿ, à íàðóæíàÿ èìååò ìíîãî÷èñëåííûå âûñòóïû.  îáîëî÷êå ÿäðà èìåþòñÿ ìíîãî÷èñëåííûå ïîðû äëÿ òîãî, ÷òîáû ðàçëè÷íûå âåùåñòâà ìîãëè ïîïàäàòü èç öèòîïëàçìû â ÿäðî, è íàîáîðîò.
Âíóòðåííåå ñîäåðæèìîå ÿäðà ïîëó÷èëî íàçâàíèå êàðèîïëàçìû èëè ÿäåðíîãî ñîêà.  ÿäåðíîì ñîêå ðàñïîëîæåíû õðîìàòèí è ÿäðûøêè. Õðîìàòèí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íèòè ÄÍÊ. Åñëè êëåòêà íà÷èíàåò äåëèòüñÿ, òî íèòè õðîìàòèíà ïëîòíî íàêðó÷èâàþòñÿ ñïèðàëüþ íà îñîáûå áåëêè, êàê íèòêè íà êàòóøêó. Òàêèå ïëîòíûå îáðàçîâàíèÿ õîðîøî âèäíû â ìèêðîñêîï è íàçûâàþòñÿ õðîìîñîìàìè. Åñëè æå ïîñìîòðåòü â ìèêðîñêîï íà êëåòêó ìåæäó äåëåíèÿìè, òî îêàæåòñÿ, ÷òî õðîìîñîìû ðàñêðó÷åíû äî òîí÷àéøèõ íèòåé ÄÍÊ. Äåëî â òîì, ÷òî ãåíû - ó÷àñòêè ÄÍÊ, â êîòîðûõ çàøèôðîâàíà ñòðóêòóðà êàêîãî-ëèáî áåëêà, - ìîãóò ôóíêöèîíèðîâàòü òîëüêî â äåñïèðàëèçîâàííîì âèäå. Òàêèì îáðàçîì, â çàâèñèìîñòè îò òîãî, â êàêîì ñîñòîÿíèè íàõîäèòñÿ êëåòêà, êîòîðóþ ìû ðàññìàòðèâàåì â ìèêðîñêîï, õðîìàòèí áóäåò èìåòü âèä èëè õðîìîñîì, èëè òîí÷àéøèõ äåñïèðàëèçîâàííûõ íèòåé. Õðîìîñîìíûé íàáîð êëåòêèÍàáîð õðîìîñîì, ñîäåðæàùèéñÿ â êëåòêàõ òîãî èëè èíîãî âèäà îðãàíèçìîâ, ïîëó÷èë íàçâàíèå êàðèîòèïà. Ïåðåä äåëåíèåì êëåòêè õðîìîñîìû ñïèðàëèçóþòñÿ è ñòàíîâÿòñÿ õîðîøî ðàçëè÷èìûìè â ñâåòîâîé ìèêðîñêîï. Ïðè èõ ðàññìîòðåíèè ñòàíîâèòñÿ î÷åâèäíî, ÷òî ÷èñëî õðîìîñîì ó ðàçíûõ âèäîâ æèâûõ îðãàíèçìîâ ðàçëè÷íîå. Åñëè êîëè÷åñòâî õðîìîñîì â êëåòêàõ äâóõ âèäîâ æèâîòíûõ èëè ðàñòåíèé îäèíàêîâî, òî ðàçëè÷íûìè áóäóò ðàçìåðû è ôîðìà (ñòðîåíèå) õðîìîñîì, ò. å. êàðèîòèï âñåãäà íåïîâòîðèì. Êëåòêè, ñîñòàâëÿþùèå îðãàíû è òêàíè ëþáîãî ìíîãîêëåòî÷íîãî îðãàíèçìà, ïîëó÷èëè íàçâàíèå ñîìàòè÷åñêèõ. ßäðà ñîìàòè÷åñêèõ êëåòîê ñîäåðæàò, êàê ïðàâèëî, äâîéíîé, èëè äèïëîèäíûé, íàáîð õðîìîñîì, ò. å. ïî äâå õðîìîñîìû êàæäîãî âèäà (ðèñ. 25). Èñõîäíî ïîëîâèíà õðîìîñîì äîñòàëàñü êàæäîé êëåòêå îò ìàòåðèíñêîé ÿéöåêëåòêè è òî÷íî òàêèå æå õðîìîñîìû - îò ñïåðìàòîçîèäà îòöà. Ïàðíûå õðîìîñîìû (îäíà - îò ìàòåðè, äðóãàÿ - îò îòöà) ïîëó÷èëè íàçâàíèå ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì. Èñêëþ÷åíèå ïðåäñòàâëÿþò ïîëîâûå õðîìîñîìû: X- äîñòàâøàÿñÿ îò ìàòåðè è îäíà èç äâóõ - X èëè Y - äîñòàâøàÿñÿ îò îòöà. Êîëè÷åñòâî õðîìîñîì â ÿäðå êëåòîê êàêîãî-ëèáî îðãàíèçìà, êàê íè ñòðàííî, íå îïðåäåëÿåò óðîâåíü åãî ñëîæíîñòè. Òàê, íàïðèìåð, äèïëîèäíûé íàáîð â êëåòêàõ àñêàðèäû - 2 õðîìîñîìû, ìóøêè äðîçîôèëû - 8, çåë¸íîé æàáû - 26, ïðåñíîâîäíîé ãèäðû - 32, ÷åëîâåêà - 46, äîìàøíåé ñîáàêè - 78, ðå÷íîãî ðàêà - 118, à ìèíîãè - 174. Ñîâåðøåííî î÷åâèäíî, ÷òî æàáà óñòðîåíà íè÷óòü íå ïðîùå, ÷åì ãèäðà, à ÷åëîâåê - íå ïðîùå, ÷åì ñîáàêà èëè ìèíîãà.
Ãàïëîèäíûé íàáîð õðîìîñîì - ýòî íàáîð ðàçëè÷íûõ ïî ðàçìåðàì è ôîðìå õðîìîñîì êëåòîê äàííîãî âèäà, íî êàæäàÿ õðîìîñîìà ïðåäñòàâëåíà â åäèíñòâåííîì ÷èñëå, â îòëè÷èå îò äèïëîèäíîãî íàáîðà, êîãäà êàæäîé õðîìîñîìû - ïî äâå. Ãàïëîèäíûé íàáîð ñîäåðæèòñÿ â ÿäðàõ ïîëîâûõ êëåòîê (ãàìåò). Åñëè ó ÷åëîâåêà äèïëîèäíûé íàáîð - 46 õðîìîñîì, òî ãàïëîèäíûé ñîîòâåòñòâåííî - 23.  èíòåðôàçå êëåòî÷íîãî öèêëà êàæäàÿ õðîìîñîìà óäâàèâàåòñÿ è ñîñòîèò èç äâóõ õðî- ìàòèä. Ïðè ýòîì ó ÷åëîâåêà â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ áóäåò 92 õðîìàòèäû, ïîïàðíî ñîåäèí¸ííûõ â 46 õðîìîñîì. ßäðûøêî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïëîòíîå îêðóãëîå òåëî, âçâåøåííîå â ÿäåðíîì ñîêå. ßäðûøêè ñâÿçàíû ñ îïðåäåë¸ííûìè ó÷àñòêàìè ÄÍÊ ÿäðà. Ôóíêöèÿ ÿäðûøåê - ñèíòåç ÐÍÊ è áåëêîâ, èç êîòîðûõ ôîðìèðóþòñÿ îñîáûå îðãàíîèäû - ðèáîñîìû. Îáû÷íî â ÿäðå êëåòêè áûâàåò îò îäíîãî äî ñåìè ÿäðûøåê. Îíè õîðîøî âèäíû ìåæäó äåëåíèÿìè êëåòêè, à âî âðåìÿ äåëåíèÿ - ðàçðóøàþòñÿ. Íîâûå ïîíÿòèÿ Ïðîêàðèîòû. Ýóêàðèîòû. Õðîìàòèí. ßäðûøêè. Õðîìîñîìû. Ãåíû. Êàðèîòèï. Ñîìàòè÷åñêèå êëåòêè. Äèïëîèäíûé íàáîð. Ãîìîëîãè÷íûå õðîìîñîìû. Ãàïëîèäíûé íàáîð õðîìîñîì. Ãàìåòû. ßäðûøêî Îòâåòüòå íà âîïðîñû 1. Êàêîâû ôóíêöèè ÿäðà êëåòêè? 2. Êàêèå îðãàíèçìû îòíîñÿòñÿ ê ïðîêàðèîòàì? 3. Êàê óñòðîåíà ÿäåðíàÿ îáîëî÷êà? 4. ×òî ñîáîé ïðåäñòàâëÿåò õðîìàòèí? 5. Êàêîâû ôóíêöèè ÿäðûøåê? 6. Èç ÷åãî ñîñòîèò õðîìîñîìà? 7. Ãäå ðàñïîëàãàþòñÿ õðîìîñîìû ó áàêòåðèé? 8. ×òî òàêîå êàðèîòèï? 9. Êàê íàçûâàåòñÿ íàáîð õðîìîñîì â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ? 10. Êàêîé íàáîð õðîìîñîì â ãàìåòàõ? 11. Ìîæåò ëè äèïëîèäíûé íàáîð ñîäåðæàòü íå÷¸òíîå ÷èñëî õðîìîñîì? Âûïîëíèòå çàäàíèå Ïîäñ÷èòàéòå, êàêèì äîëæåí áûòü ãàïëîèäíûé íàáîð õðîìîñîì â êëåòêàõ ðàêà, åñëè äèïëîèäíûé ðàâåí 118.
|
|
|