Сравнение растительной и животной клетки
Общие признаки
1. Единство структурных систем - цитоплазмы и ядра.
2. Сходство процессов обмена веществ и энергии.
3. Единство принципа наследственного кода.
4. Универсальное мембранное строение.
5. Единство химического состава.
6. Сходство процесса деления клеток.+
28. строение ядерного аппарата клеток
Строение ядерного аппарата. Ядерный аппарат неделящихся (интерфазных) клеток эукариотических организмов представлен оболочкой ядра, ядерным матриксом (его иногда называют ядерным соком, кариолимфой), хроматином и ядрышками. Обычно в клетке имеется одно ядро, иногда два (например, у инфузории-туфельки) или несколько ядер (в мышечных клетках или клетках грибов). Форма ядра различных клеток неодинакова: может быть округлой, овальной, бобовидной, палочковидной и др. Место расположения ядра варьирует в разных клетках. Оно может находиться в центре клетки или на периферии, как, например, в жировых клетках, клетках растений.
Ядерная оболочка обнаруживается только под электронным микроскопом. Она состоит из двух мембран – наружной и внутренней. Мембраны разделены межмембранным пространством. Межмембранное пространство заполнено веществом, сходным с содержимым ЭПС.
Наружная мембрана ядерной оболочки составляет единое целое с мембранами шероховатой эндоплазматической сети, на ее поверхности расположены рибосомы. Внутренняя мембрана ядерной оболочки гладкая.
|
|
|
Ядерные поры, образованные белковыми гранулами и фибриллами, обеспечивают избирательный перенос веществ из цитоплазмы в ядро и обратно. Ядерные поры более многочисленны в ядрах активно функционирующих клеток и отсутствуют, например, в ядрах сперматозоидов.
Таким образом, оболочка не только ограничивает содержимое ядра. но и обеспечивает связь ядра с цитоплазматическими структурами.
Ядерный матрикс содержит воду и ряд растворенных и взвешенных в ней веществ: РНК, ферменты, ионы, продукты обмена веществ. В ядерном матриксе выделяется своеобразный ядерный скелет, состоящий из фибриллярной сети, пронизывающей все ядро. Здесь находятся хроматин и ядрышко.
Хроматин состоит из комплекса ДНК и белка. Он обнаруживается в ядре клеток в виде мелких зернышек и глыбок. В действительности хроматин не является самостоятельной структурой. Это хромосомы, но только сильно деспирализованные в период интерфазы.
Хромосомы. В период интерфазы хромосомы представляют собой длинные, очень тонкие перекрученные нити. Под микроскопом они неразличимы как индивидуальные структуры. Таким образом, в неделящейся клетке хромосомы не видны, а зрительно обнаруживаются лишь зернышки и глыбки, которые условно называются хроматином. Репликация (самоудвоение) ДНК хроматина и спирализация тонких нитей происходят перед началом деления клетки. Затем спирализация хромосом продолжается на начальных стадиях деления клетки (профазе митоза), и хромосомы приобретают форму толстых нитей, палочек. Строение одной и той же хромосомы на равных ее участках неоднородно. В хромосомах различают первичную перетяжку (центромеру), делящую хромосому на два плеча. Первичная перетяжка (центромера) – это наименее спирализованная часть хромосомы. Место перетяжки у разных хромосом различно, но у каждой пары хромосом постоянное. Во время деления клетки к месту первичной перетяжки прикрепляются нити веретена деления. Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку, располагающуюся вблизи одного из концов хромосомы.
|
|
|
Установлено, что каждому биологическому виду соответствуют определенное число и форма хромосом. Иначе говоря, число хромосом (n) и характерные особенности их строения являются видовым признаком. Так, в ядре каждой соматической клетки лошадиной аскариды имеются 2 хромосомы, у мухи дрозофилы – 8, у человека – 46.
Все хромосомы, за исключением половых, парные, или гомологичные. Например, у человека всего 23 пары хромосом, из них 22 пары гомологичные (как у мужчин, так и у женщин). Хромосомы 23-й пары (половые хромосомы) гомологичны только у женщин. У мужчин половые хромосомы не гомологичны, они отличаются по форме, размеру, нуклеотидному составу. Гомологичные хромосомы имеют одинаковую форму, размеры, нуклеотидный состав, а значит, и одинаковые гены; у них совпадает расположение центромеры. Пары гомологичных хромосом имеются только в диплоидных клетках.
|
|
|
Пары гомологичных хромосом образуются при оплодотворении. Одна из каждой пары хромосом принадлежит яйцеклетке, другая попадает при оплодотворении с мужской половой клеткой.
Диплоидный набор (2n) хромосом имеют неполовые клетки, их называют соматическими. Совокупность всех хромосом любой клетки особи носит название кариотипа. Например, кариотип человека включает 46 хромосом, или 23 пары.
При сравнении кариотипов клеток мужской и женской особей одного вида обнаруживается их отличие по одной паре хромосом. Эта пара получила название половых хромосом. Все остальные пары хромосом одинаковы у особей обоих полов и называются аутосомами (от греч. autos – сам, soma – тело). В кариотипе человека содержится 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом (см. рис. 11).
|
|
|
Половые клетки гаплоидны. Гаплоидный набор (n) хромосом составляет половину хромосомного набора диплоидной клетки. Так, в половых клетках человека – в яйцеклетках и сперматозоидах – содержится по 23 хромосомы, т. е. ровно в 2 раза меньше, чем в соматических (неполовых) клетках.
Ядрышко образовано деспирализованными участками хроматиновых нитей, которые кодируют синтез рибосомальной РНК (рРНК) и обеспечивают сборку рибосом. Число ядрышек в клетках разных организмов колеблется от 1 до 10.
В начале деления клетки (в профазе митоза) ядрышко исчезает. В последней стадии митоза – телофазе – ядрышко вновь формируется.
Ядерный аппарат клетки, представленный ядерной оболочкой, ядерным матриксом, хромосомами, ядрышком, составляет единое целое.
Клетки растений, животных, грибов имеют принципиальное сходство в строении и функциях, однако обладают и специфическими свойствами. Так, надмембранный комплекс растительной клетки представлен клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы. А клетки грибов покрыты оболочкой, в состав которой входит хитин. Надмембранный комплекс животной клетки составляют белки, соединенные с углеводами.
Для растительных клеток характерны хлоропласты, тогда как в клетках грибов и животных их нет. Клетки этих групп организмов отличаются по способу питания .
Другое различие между клетками групп организмов состоит в специфичности запасаемых питательных веществ. В грибных и животных клетках из углеводов запасается гликоген, в растительных – крахмал.
Ядро – является одной из основных структурных частей эукариотической клетки
Ядро содержит основной объем ДНК, которая является ключевым субстратом генетического аппарата.
Основные функции ядра связаны с процессами хранения, воспроизведения, передачи и реализации наследственной информации.Ядро состоит из структурных (кариолемма, кариоскелет, хроматин, ядрышко,) и неструктурного (кариоплазма)компонентов.
-Кариолемма – ядерная оболочка, отделяющая кариоплазму от цитоплазмы и обеспечивающая обмен между ними. Она образована двумя биомембранами (наружной и внутренней), разделенными перинуклеарным пространством. В областях локальных слияний этих мембран имеются ядерные поры, соединяющие цитоплазму с содержимым ядра. Ядерные поры обеспечивают поступление молекул РНК и субъединиц рибосом из ядра в цитоплазму. В обратном направлении через них происходит активный транспорт синтезированных белков. На наружной мембране кариолеммы имеются рибосомы. К внутренней мембране со стороны кариоплазмы плотно прикрепляется ядерная пластинка. Она имеет важное значение в поддержании формы ядра, в создании пространственной организации ядерных пор и хроматина
Хроматин – это структурный эквивалент (материальный субстрат) хромосом в интерфазном ядре.
Хроматин состоит из комплекса ДНК и хромосомных белков, которые регулируют степень спирализации, компактности и функциональной активности хроматина. Хроматин может присутствовать в двух структурных формах: гетерохроматин (плотно упакованным транскрипционно неактивным хроматином. Он выявляется в световом микроскопе в виде базофильных глыбок преимущественно на периферии ядра или вокруг ядрышек. Этот хроматин специализирован на хранении генетической информации.) эухроматин(невидим в световом микроскопе. С него происходит считывание (транскрипция) генетической информации для последующей реализации в цитоплазме в виде активизации синтетических процессов.)
Во время клеточного деления (митозе или мейозе) хроматин полностью спирализуется и образует плотно упакованные петлеобразные структуры – хромосомы.
Во всех соматических клетках генетически женского организма одна из половых Х-хромосом характеризуется стойкой конденсацией (спирализацией) в интерфазе - это Х-половой хроматин. Он обнаруживается в ядре с помощью светового микроскопа при окрашивании клеток щелочными красителями и называется тельцем Бара.Микроскопическое выявление телец Барра имеет значение в судебно-медицинской практике для определения генетического пола.
-Ядрышко – базофильное образование интерфазного ядра, которое располагается в его центре или несколько эксцентрично.
Функции ядрышка заключаются в синтезе рибосомальной РНК и в формировании субъединиц рибосом. Последние выходят через ядерные поры в цитоплазму и попарно соединяясь образуют рибосомы.
-Кариоскелет– трехмерная сетевидная структура, заполняющая весь внутренний объем ядра.
Состоит из опорных фибриллярных белков. Крепится к ядерной пластинке
Функции кариоскелета:
▬ поддержание и изменение формы ядра;
▬ пространственное распределении хроматина и его спирализация;
▬ передвижение субъединиц рибосом;
▬ регуляция ширины перинуклеарного пространства, величины и количества ядерных пор.
Кариоплазма (ядерный сок) – коллоидная аморфная субстанция, создающая микроокружение структурных компонентов ядра.
Функции кариоплазмы:
▬ поддержание постоянства внутриядерной среды;
▬ обеспечение условий для внутриядерных транспортов и перемещений;
▬ обменные процессы с цитоплазмой
Нуклеопла́зма, или Кариопла́зма, или Я́дерный сок — один из типов протоплазмы, содержащийся в ядре и ограниченный ядерной мембраной. Нуклеоплазма представляет собой очень вязкую жидкость (коллоидный раствор белков), окружающую хроматин и ядрышко. В нуклеоплазме растворены многие вещества, например, нуклеотиды, необходимые для репликации ДНК, и ферменты, осуществляющие различные ядерные процессы (напр., репликацию и репарацию ДНК, а также транскрипцию).
Я́дерная лами́на — фибриллярная сеть жесткой структуры, подстилает ядерную мембрану (находится под ядерной мембраной), участвует в организации хроматина. Ламина сформирована последовательностью одинаково ориентированных полимеров белков промежуточных филаментов, называемых ламинами. Она представляет собой фиброзный слой ядерной оболочки с поровыми комплексами. [Збарский И. Б., Кузьмина С. В., 1991]. Ядерная ламина поддерживает ядерную мембрану и контактирует с хроматином и ядерными РНК. В клетках позвоночных она формируется в основном из ламина А, ламина В и ламина С. В-ламин имеет две формы: ламин В1 и ламин В2 . Молекулярная масса трёх главных полипептидов матрикса — примерно 60-75 кДа; В результате ассоциации трёх главных полипептидов, путём димер-димерного взаимодействия происходит их укладка в 10-нм структуры, присоединяющиеся к специфическим белкам ядерной мембраны через С-ламин. В-ламин, видимо, связан с определенными участками хромосом (Ламин A осуществляет связь между С и В ламинами Важной функцией полипептидов ядерного матрикса является дезинтеграция ядерной оболочки в процессе митоза.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 394; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!