Пәндердің оқу-әдістемелік кешенінің мазмұНЫ
жүктеу/скачать 14,19 Mb.
|
08 КЛЕТКА БИОЛОГИЯСЫ
- Бұл бет үшін навигация:
- «ядрошықты ұйымдастырушылар»
| Ядроның химиялық құрамы
Пигменттік кірінділер дегеніміз клеткада жиналатын, оған түс беретін бояғыш заттар. Пигменттердің түрі көп. Меланин деп аталатын қара немесе қоңыр пигменттердің маңызы үлкен. Меланин тирозин амин қышқылының тирозиназа ферменттерімен тотыққан кезінде пайда болады. Өте тұрақты пигмент. Миллиондаған жыл бұрын тіршілік еткен бас-аяқты моллюскалардың қазба қалдықтарының сияларындағы меланиннің күні бүгінге дейін сақталғаны белгілі. Терінің, шаштың түсі осы пигментке байланысты, организмді ультракүлгін сәулелердің зиянды әсерінен қорғайды. Қартайған клеткаларда жиналатын сары немесе қоңыр пигмент липофусцин ұлпаларда кең таралған. Сары немесе қызыл түсті липохром пигменттері де пигменттік кірінділер болып есептеледі. Бұл пигменттер ұсақ тамшы күйінде бүйрек үсті бездің қабық затының клеткаларында, аналық жыныс бездерінің сары денесінде жиналады. Осы органдардың клеткаларында холестеринде байқаладьі. Көздің тор қабатына тән пигмент ретинин, қанның қызыл пигменті гемоглабин де пигменттер тобына жатады. Өсімдіктердің синтездейтін қызыл және сары каротиноидтар деп аталатын питменттер тобының маңызы зор. Олар организмде А витаминіне айналады. Ядро өсімдіктер мен жануарлар клеткаларының тұрақты құрылымдық бөлігі. Адам мен кейбір жануарлар организмдерінің эритроциттерінде ядроның болмауы олардың жеке дамуындағы белгілі кезеңінде жойылып кетуіне байланысты. Өткен ғасырдың аяқ кезінен бастап ядроның екі күйін ажыратады: митоздық және интерфазалық, интерфаза кезінде ядрода жалпы клеткадағыдай сияқты алмасу процестері жедел жүреді. Осыған байланысты интерфазалық ядроның, тыныштық күйіндегі ядро деп қарастыратын ескі түсініктің қазіргі кезде тарихи ғана маңызы бар. Түрлі клеткаларда ядроның пішіні әр түрлі болады. Ядролардың көпшілігі шар немесе эллипс пішінді келеді. Көбінесе клетканың пішініне тәуелді. Физиологиялық белсенділігі жоғары клеткаларда ядроның пішіні күрделі болады. Мысалы, омыркалылардың дәнді лейкоцидтері мен кейбір омыртқасыз жануарларды көптеген бездік клеткаларында ядроның пішіні ғажап келеді, сегменттелген нитрофильдік лейкоциттердің ядросы бірнеше сегменттерден тұрады. Кейбір насекомдардь өрмек бездерінің ядросы бұтақталып келеді. Ядроларды пішіні клеткасының тіршілік әрекеті процесі кезінде өзгеруі мүмкін. Әрбір клеткада көбінесе бір ядро болады. Бірақ 2-3 немесе бірнеше ондаған ядролары бар көп ядро клеткаларда кездеседі. Көп ядролы клеткалар бірнеше бір ядролы клеткалардың қосылуының, немесе цитоплазмасы бөлінбей ядросының бөлінуінің нәтижесінде пайда болады. Көп ядролы клеткалар жоғары дәрежеде мамандалған ұлпаларға тән. Бұған жүздеген ядролары бар көлденең салалы бұлшық ет талшықтары мысал бола алады. Көп ядролы құрылымдарды симпластлар деп атайды. Поляр жіктелген клеткалардың ядроларының орналасуы біршама тұрақты болады. Мысалы, цилиндр пішінде эпителиад клеткаларда ядро әдетте клеткалардың негізіне жақын орналасады; куб тәрізді эпителийде ядро клетканың ортасында жатады. Бірақта ядролардың орналасуы клетканың тіршілік әрекетінің өзгеруіне байланысты өзгеруі мүмкіи. Бұл насекомдардың ооциттерінде байқалады: ұсақ ооциттерінің ядролары ортасында орналасады, ал ооциттердің өсу кезінде қоректендіруші клеткаларға қарай жылжиды. Ядролардың үлкендігі клеткалардың түрлі типтерінде түрліше болады, бірақ та клеткалардың бір типінің өзінде бірдей болмауы мүмкін. Клетканың үлкендігі мен ядроның үлкендігінің арасында белгілі байланыс болады. Жас клеткалардың ядросы кәрі клеткалардікіне қарағанда ірі келеді. Түрлі клеткалар ядроларының негізгі құрылымдық бөліктері ядролық қабықша, хроматин, бір немесе бірнеше ядролық, кариоплазма немесе нуклеоплазма. РНК-ның негізгі бөлігі ядрошықта болады, сонымен бірге хроматин мен кариоплазмада да кездеседі. Клеткалардың ядроларында РНК-ның үш тнпінің бәрінде болады; информациялық РНК, рибосомалық РНК және тасымалдаушы РНК. Ядродағы РНК-ның саны тұрақсыз, клетканың функционалдық күйіне байланысты өзгеріп отырады. Интерфазалық ядролардағы РНК синтезінің жеделдігі миоздык мета және анафазаларын-дағынан 10-20 есе арты. Цитоплазмада РНК-ның синтезі практика жүзінде не интерфазада, не митоздық бөліну кезінде де жүрмейді. Липидер ядрода аз мөлшерде болады, негізіңде оның қабықшасында орналасқан. Ядролық липидтердің көпшілігі белоктармен қосылып липопротеидтерді немесе липонуклеопротеидтерді құрайды. ДНК- ның молекуласының бөлігін геном деп атайды. Әрбір организмге тән, ДНК-ның молекуласындағы нуклеотид-тердің орналасу жүйелілігін (последовательность) генетикалық код деп атайды. ДНК-ның қүрамын айқындау жаратылыстануда ерекше жаңалык болды. Оны арнайы химиялық және рентгеноструктуршіық тәсілдерді колдана отырып ағылшын ғалымдары Дж. Уотсон мен Ф. Крик (1953) ашты. Бүл жаналык түқымқушіаушылықтың молекулярлык механизмін түсіндіріп берді. Белок хромосомда ДНК-ның молекуласының үстіңде қаптама (футляр) түрінде орналасады. Хромосомның алғашкы тартылған жері болады (спиральданбаған бөлігі), онда центромер орналасады, кейде хромосомның екінші рет тартылған болігі дс кездесіп отырады. Соңгысы кішкентай спутник деп аталынатын үзіндіні (фрагмент) хромосомнан бөліп тұрады. Ядрошық – интерфазалық эукариотты жасушаның ядросында орналасқан шар пішінді, негіздік бояулармен интенсивті боялатын, диаметрі 1-3 мкм тығыз денеше. Браше әдісі бойынша пиронинмен бояғанда, ядрошық қызыл түске боялады, яғни құрамында РНҚ-сы бар екендігі анықталады. Ядрошықтың өлшемі жасуша қызметінің белсенділігімен арақатынаста болады. Ірі ядрошықтар, әсіресе эмбриондық, ақуыз синтезі белсенді өтіп жатқан және қатерлі ісіктердің тез өсуші жасушаларына тән. Ядрошықтың сыртқы пішіні және саны жасуша циклінің фазаларына сәйкес өзгеріледі: митоздың профазасында өлшемі кішірейіп, соңында ол, тіпті, жойылып кетеді, ал, телофазасында – қайтадан қалыптасады. Бұл мәлімет ядрошықтың дербес құрылым емес не органелла еместігін көрсетеді. Шынында, ол хромосомдардың туындысы екендігі анықталды. Ядрошық бес жұп акроцентрикалық хромосомдардың рРНҚ гендері (рРНҚ синтезделуіне қажет ақпараты бар гендер) орналасқан бөліктеріне – тұзақтарына тәуелді құрылады. Интерфазалық ядрода бұл гендер өте жоғары жылдамдықпен транскрипцияға ұшырап, ядрошықтың 15 %-ын құрайтын химиялық компоненті – алғашқы рРНҚ синтезделеді. Сондықтан, бұл тұзақтар «ядрошықты ұйымдастырушылар» деп аталады. Митоз аяқталысымен, жасушада 10 ұсақ ядрошықтар (жоғарыда айтылған 5 жұп хромосомдарға сәйкес) пайда болады. Олар тез өсіп, бір-бірімен біріккендіктен, интерфазалық ядроға тән бір немесе екі ядрошықтар қалыптасады. Синтезделген алғашқы рРНҚ процессингке (пісіп жетілу, қайта құрылу) ұшырап, үш түрлі ақырғы рРНҚ-ға айналады. Олар цитоплазмадан ядроға түскен рибосомалық ақуыздармен байланысып, болашақ рибосомалардың суббірліктерін құрастырады. Ядролық тесіктерден цитоплазмаға өткен кіші және үлкен суббірліктер бірігіп, рибосомаларға айналады. Сонымен, ядрошықтың атқаратын қызметтері: 1) рРНҚ синтездеу; 2) рибосомалардың суббірліктерін құрастыру. Тұжырымдап айтсақ, ядрошық – рибосомаларды жасайтын орталық. Ядрошықтың нәзік құрылысын электрондық микроскоп арқылы көруге болады. Оның ішінде үш аймағы бар:1) хромосомдардың ядрошықты ұйымдастырушы – ДНҚ аймақтарына сәйкес нашар боялған құрама бөліктері; 2) көптеген алғашқы рРНҚ-дан тұратын фибрилді (талшықты) компоненті; 3) рибосомалық суббірліктердің пісіп жетілмеген бастамаларынан тұратын гранулды құрама бөлігі. Ядрошық өлшемінің өзгеруі ең алдымен гранульды компонентінің азаюына немесе көбеюіне байланысты. Нуклноплазма (кариоплазма) – хроматин және ядрошық орналасқан ядроның коллойдтік (қоймалжың) жүйесі. Ол сұйық бөліктен, ядролық матрикстен (тіректік тор) және әртүрлі қоспалардан тұрады. Нуклеоплазманың сұйық бөлігі – суда еритін көптеген бейорганикалық (су, иондар, т.б.) және органикалық заттардың (ДНҚ мен РНҚ синтездеріне қатысатын ферменттер, басқа ақуыздар, метаболизмнің аралық өнімдері) гиалоплазмаға ұқсас жүйесі. Ол зат алмасудың өте маңызды құбылыстары- репликация, транскрипция, реперация, гликолиз өтетін ішкі орта рөлін атқарады. Нуклеоплазманың қоспаларына рибонуклеопротеиндтің гранулды, жіпше және спиральді түрлері, көмірсулар және ақуыздардан тұратын ядролық түйіршіктер жатады. Ядролық матрикс – гистондық емес (қышқыл) белоктардан құрылған интерфазалық ядро ішіндегі үш өлшемді құрылым (кариоскелет). Ол ламинадан және ядроны ішінен шырмайтын фидбрильді тордан тұрады. перифериялық фибрилді қабат – ламина (табақша) ядролық қабықтың астында орналасқан. Оның бір бетіне ядролық қабықтың ішкі мембранасының интегралды ақуыздары бекітілген, ал, қарсы бетіне – хроматиннің нақтылы аймақтары. Сонымен, ядролық матрикс бірнеше маңызды қызметтер атқарады: 1) ядро пішінін қалыптастырып, сүйемелдеу; 2) өзіне бекіту арқылы хроматиннің ядро кеңістігінде ретті жайғасуын анықтау; 3) хроматиннің белсенділігін реттеу; 4) интерфазалық және митоздық хроматиннің конденсациялануын (жинақталуын) қамтамасыз ету. Ядролық қабық – нуклеоплазманы цитоплазмадан ажырататын, арасында перинуклеарлы (ядро жанында) кеңістігі бар, бинарлық (қос) мембраналық жүйе. Ядролық қабықтың мұндай құрылысы екі бетіндегі әртүрлі орталармен әрекеттеуге мүмкіндік тудырады. Атап айтсақ, ішкі мембринасы интегралды ақуыздары арқылы ядролық матрикстің құрамдасы – ламинаға бекітіледі, ал, сыртқы мембранасы эндоплазмалық тордың мембраналық жүйесімен тұтасып бірігеді. Сыртқы мембрананың цитоплазмалық бетінде орналасқан рибосомаларында синтезделген белоктар ЭПТ-ның қуысы- цистернамен байланысқан перинуклеарлы кеңістігіне түсіп отырады. Сонымен, ядролық қабық пен перинуклеарлы кеңістікті ЭПТ-ның мамандандырылған бөліктері ретінде қарастыруға болады. Шынында, зат алмасу деңгейіне немесе жасуша бөлімінің фазаларына сәйкес ішкі және сыртқы ядролық мембраналардың қайта құрылуы ЭПТ-ның мембраналары есебінен өтеді. Ядролық қабық цитоплазма мен ядро арасында молекулалардың еркін тасымалдануына едәуір кедергі жасайды, сондықтан, оның құрамында бұл қызметті атқаруға мамандандырылған арнайы тесіктер – ядролық поралар қалыптасқан. Олардың саны (2000-4000) жасушаның тіршілік әрекеттерінің белсенділігіне тәуелді өзгеріп тұрады. Тек қана электрондық микроскоп арқылы көрінетін, диаметрі 80 нм ядролық пора ішкі және сыртқы ядролық мембраналардың қосылуы есебінен қалыптасады. Пішіні дөңгелек бұл тесікті, ядролық қабықта сақина тәрізді орналасқан, әр қатары 8 ақуыз гранулдардан тұратын 3 қатарлы ядролық поралық кешен шектейді. Оның бірінші қатары – нуклеоплазмаға қараған бетінде, екіншісі – цитоплазма жағынан, үшіншісі – олардың арасында. Осы гранулдардан шығып, пораның ортасына бағытталған фибрилдер диафрагмасын (перде) қалыптастырады. Әрбір кешеннің ортасында суға толы, диаметрі 9 нм, ұзындығы 15 нм цилиндр пішінді канал (өзек) өтеді. Бұл арқылы суда еритін молекулалар және иондар ядро мен цитоплазма арасында алмасып отырады. жүктеу/скачать 14,19 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|