Өсімдіктер физиологиясы және биохимия непздері

Ядро — клетканың аса маңызды органоиды. Ол тіршілік үшін қажетті көптеген қызметті реттейді. Әдетте клеткаларда бір ядродан кездеседі, көп ядролы клетка болмайды. Бактериялар мен көк-жасыл балдырлардың клеткаларында оқшауланған ядро жоқ, бірақ цитоплазманың ішінде диффузиялық жолмен шашырап таралған ядро заты болады. Ядроның пішіні шар тәрізді немесе сопақша болып келеді. Оның сыртын қосарланған мембранадан тұратын қабықша қоршаған. Ол қабықшаның сыртқы және ішкі мембраналарының арасы қуыс, ені 10~20 нм келетін канал болып келеді. Ол каналшаны перинуклеар кеңістігі деп атайды. Бұл ке-

9-сурет. Ашытқы клеткасы ядро-сынын, электрондық

микрофото-графиясы. Қабықшасынын. көрінісі.

ңістікке энхилема деп аталатын структурасыз сұйықтық толған Яд-роның өлшемі 5—20 мкм-ге жетеді, ол оптикалық микроскоппен жақсы керінеді.

Ядро қабықшасын айтарлықтай ірі поралар торлап жатады. Ашытқы саңырауқұлағының клеткаларында олардың диаметрі 20 нм болады. Поралар ядро қабықшасында біркелкі орналаспаған. Қабықшаның бір учаскесінде олар өте жиі болса, екінші бір учаскесінде тіптен кездеспейді. Поралар бірде пайда болса,

бірде жойылып отырады. Қабықшаға ядрошық жанасатын жерде олар түзілмейді. Орта есеппен алғанда қабықшаның 1 мкм² бетінде

10-нан 30-ға дейін, кейде 100-ге дейін пора болады. Ядро плазмасы мен цитоплазма арасындағы байланыс поралар арқылы жүзеге асады. Поралардың жай ғана тесік еместігін, олардың структурасы күрделі екендігін В. Франке жүргізген зерттеулер көрсеткен. Поралар арқылы заттың өтуі үшін энергия жұмсалады. Пораны екі жағынан 8 грануладан (бөлшектен) тұратын шеңбер жиектеп жатады. Пораның ортасына орталық гранула орналасқан, ол шеңбер гранулаларымен жіпшелер арқылы байланысады және бұдан да жіпшелер тарайды. Бұл гранулалар РНҚ макромолекулалары болып табылады деген жорамал бар. В. Франке есебі бойынша поралар арқылы 1 минутта 1-ден 24-ке дейін РНК молекулалары өтеді. Ядроның ішін ядро шырыны толтырьш тұрады. Ядро шырыны дегеніміз структурасы жоқ сұйық масса, ол ядро плазмасы болып табылады. Онын, ішінде ядрошық және хроматин жіпшелері бар. Ядрошық жарықты жақсы сындырады, сондықтан оны оптикалық микроскоппен көруге болады. Жұмыр келген бұл түзінді ядроның жалпы массасынын, 35 процентін құрайды, оның құрамында ядро белогының бүкіл мөлшерінің 40 проценті және РНК-нын. 30 проценті болады. Ядрошық белок синтезін жүргізуге қабілетті және бүкіл ядро белогы нақ осы жерде түзіледі. Ядрошықта гистондар да түзіледі. Ядрошықта түзілген негізгі белоктардын, бір бөлігі рибосомалардың түзілуіне жұмсалады.

Хроматин немесе хроматин жіпшелері клетканың бөлінуі кезінде жуандап, қысқарады да, хромосомаға айналады. Хроматин негізінен ДНҚ мен гистоннан түрады. Гистондар дегеніміз құрамында көптеген негіздік амин қышқылдары бар кіші молекулалы белоктар. Хроматинде гистондар мен ДНК бірдей мөлшерде кездеседі. Гистонның катион тобы ДНК-ның фосфат қалдықтарымен байланысып нуклеогистон комплексін түзеді. Хроматинде басқа типті белок пен РНК-ның аздаған мөлшері болады.

Нуклеогистон комплексінің құрамына кіретін ДНК балқытуға

52

төзімді. ДНК- ның басқа бөлігі гистонмен байланыспаған.

алғанда 10—20 пикограмм мөлшерінде кездеседі. Дара жарнақты өсімдіктердің клеткасында 100 пг және одан да көп мөлшерде кездеседі. Хроматинде РНК синтезделеді. Ядрошықтағы белок

пен РНК-ның есебінен рибосомалар түзіледі, бұл рибосомалар ядрошықтан цитоплазмаға өтіп, мұнда эндоплазмалық тордың қабырғаларына бекінеді.

Ядроның аса маңызды қызметі —ДНК структурасында бекіне-тін тұқым қуалау белгілерін сақтау және жеткізу. Клеткадан ядроны бөліп алу оньщ тіршілігін жоюға себепші болады. Ядро қозғалады, мәселен, бір жағымен өсетін клеткаларда ядро оның есетін жағына қарай қозғалады. Клетка зақымдалса, ядро оның жарақаттанған жағына қарай қозғалады. Бұл кезде ядро амеба тәрізді пішінге ие болады.

Рибосомалар зерттеу жүргізілген өсімдік клеткаларының бар-лығынан табылған. Рибосомалардың болатындығын алғаш рет 1941 жйлы Касперсон мен Браше атап көрсетті. Зерттеудің неғұрлым жетілдірілген әдістерін қолдану арқылы 1953 жылы Робертсон мен Браун бұл жаңалықты растады. Бұршақ клеткасының

рибосома құрылуынын. схемасы.

Рибосома белогы кіші молекулалы, молекулалық салмағы 12 000-нан 25 000-ға дейін, құрамында көптеген негіздік және дикарбон амин қышқылдары бар. Белок пен РНК өзара тығыз айқасып жатады. Сонымен қатар, рибосомада магний иондары, ал кейбір жағдайларда кальций иондары болады. Әр түрлі организмнен бөлініп алынған рибосомалар екі топқа — ұсақ және ірі рибосомаларға бөлінеді. Ұсақ рибосомалар прокариоттардан табылған. Прокариоттарға ядросы жоқ бактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Ірі рибосомалар эукариоттардан табылған. Эукариоттарға барлык, басқа, қалыптасқан ядросы бар организмдер жатады.

53

Рибосомаларға сипаттама беру үшін седиментация коэффи-циентін қолданады, оны ерітіндідегі бөлшектердің тұну жылдам-дығы бойынша анықтайды. Бұл коэффициент рибосомалардың өлшемдері мен салмағына байланысты. Бұл шаманы 3 таңбасымен белгілейді, яғни ол Сведберг бірлігін білдіреді. А. С. Спирин мен

рибосомаларынан айырмашылығы бар, олардың седиментация коэф-фициенті 705 болады. Рибосомалар біраз созылыңқы келеді, со-зылыңқы оське перпендикуляр бағытта кішкене науа өтеді. Рибо-сомадан магний иондарын бөліп шығарғанда рибосома науаны бойлай, мөлшері әркелкі екі бөлшекке ыдырайды. Кейінірек бұл бөлшектер қайтадан қосылуы мүмкін. Бір бөлшек ірірек келеді, оның седиментация коэффициенті прокариоттар мен эукариоттарда тиісінше 505 және 605 болады. Екінші бөлшек кішірек келеді де, седиментация коэффициенті сәйкес алғанда 305 және 405 болады. 505 бөлшектің пішіні созылыңқы, жұмыр, 305 белшектің пішіні қабысыңқы келеді. Олардың жанасатын беттері тегіс және бір-

біріне тығыз жанасып жатады.

Рибосомалар клеткада белокты синтездеу міндетін атқарады.

Бос рибосома белок синтезін жүргізе алмайды, Белок синтезін жүзеге асыру үшін ол алғашында м-РНК жіпшесіне бекінеді де оның тізбегін бойлай қозғалады. м-РНк-ның соңына жеткен соң рибосома босайды. м-РНК-ға осындай әдіспен бірнеше рибосома бірінен соң бірі бекінеді. Мұндай топты полисома деп атайды. Рибосоманың. байланысуы үшін АТР энергиясы қажет, демек бұл кезде рибосома мен м-РНҚ арасында химиялық байланыс түзіледі.

Рибосоманың эндоплазмалық тор мембранасына бекінуі клет-каның жедел өсуімен сәйкес келеді. Клетка жаңадан түзілген бе-локтар есебінен өседі. Клетка қартайғанда рибосомалары босайды. Бос күйіндегі рибосомалар, сірә, біртіндеп ыдырайтын болса керек. Бұл мәліметтер бактериялар мен жануарлар клеткаларынан зерт-телген.

Академик А. С. Спирин бастаған москвалық бір топ ғалымдар-мен бірге Лениндік сыйлықтың лауреаты М. А, Айтхожин Қазақ ССР Ғылым академиясы ботаника институтында жоғары сатыдағы өсімдіктердіқ рибосомасы мен рибонуклеин қышқылдарына зерттеу жүргізді. Бұл зерттеудің нәтижесінде өсімдік рибосомасы негізгі белгілері бойынша жануар рибосомасына ұқсас екендігі анықталды. Осы ұқсастықтың арқасында гибридті рибосома алынды. Гибридті рибосоманың бір бәлігі ноқат өсімдігінен, екінші бөлігі бауыр клеткасының рибосомасынан түзілді. Гибридті рибосома биологиялық активтілік байқатты. М. А. Айтхожин алғаш рет өсімдік клеткасында информосома деп аталатын бөлшектердің кездесетінін анықтады. Клетка ядросында и-РНК синтезелген