Ядро та організми

Ядро – постійний компонент всіх клітин багатоклітинних рослин та тварин, а також найпростіших та одноклітинних водоростей. Більшість клітин має одне ядро. Проте є клітини з двома, трьома і навіть із кількома десятками чи сотнями ядер. Такі клітини називаються багатоядерними і зустрічаються, наприклад, серед одноклітинних організмів, а також у печінці та кістковому мозку хребетних тварин.

Форма ядра і часто його розміри залежить від форми клітини. Зазвичай у кулястих клітинах ядро має округлу форму, а клітинах, витягнутих у довжину, ядро також подовженої форми.

Розрізняють два стани ядра: що ділиться і неділиться. Ми розглянемо особливості будови та функції ядер, що не діляться.

Вони розрізняють ядерну оболонку, ядерний сік, чи каріоплазму («каріон» – ядро, греч.), хроматин і ядерця. Хромосоми формуються тільки в ядрах, що діляться, але іноді вони видно і в проміжку між поділами.

Ядерна оболонка.Від цитоплазми ядро відокремлено ядерною оболонкою, яка добре видно у світловий мікроскоп у формі контуру, що обмежує ядро. На електронномікроскопічній фотографії, де ядерна оболонка складається з двох мембран: зовнішньої та внутрішньої. Кожна з мембран має типову тришарову будову, таку ж, як зовнішня цитоплазматична мембрана та мембрани інших органоїдів.

Ядерна оболонка не суцільна: в ній є численні пори, які настільки малі, що видно лише за допомогою електронного мікроскопа. Діаметр часу близько 300-500 А. Через пори здійснюється обмін речовин між цитоплазмою і ядром. Зовнішня мембрана ядерної оболонки тісно пов'язана з ендоплазматичною мережею. Під час поділу ядра у більшості клітин ядерна оболонка руйнується.

Ядерний сік (каріоплазма).Ядерний сік -це речовина напіврідкої консистенції, яка знаходиться під ядерною оболонкою та заповнює всю порожнину ядра. У ядерному соку розташовуються ядерця і хроматин, а останнім часом за допомогою електронного мікроскопа в ньому виявлені рибосоми.

Хроматин.У ядрах, що не діляться, хроматин часто буває видно у формі окремих глибок невеликих розмірів або ниток. Ці хроматинові структури містять дезоксирибонуклеїнову кислоту (ДНК) та білок.

Хроматин – це той матеріал, з якого утворюються хромосоми при розподілі ядер.У ядрах ДНК, що діляться, зосереджена саме в хромосомах. ДНК – найважливіша частина ядра. У цій речовині міститься спадкова інформація, що передається з покоління до покоління у кожного виду організмів.

Ядрішко являє собою щільне округле тільце, що знаходиться в ядерному соку. У ядрах різних клітин, а також і в ядрі однієї і тієї ж клітини в різні моменти її життєдіяльності кількість ядерців, їх форма та розміри можуть бути різними. Часто в ядрах міститься лише 1-2 ядерця, але їх може бути 5-7 і більше. Ядерця є тільки в ядрах, що не діляться; під час поділу вони зникають, а ядрах дочірніх клітин утворюються заново.

До складу ядерця входять РНК та білки. Найважливіша функція ядерця полягає в тому, що в ньому відбувається формування рибосом, які потім виходять із ядра в цитоплазму. Це означає, що рибосоми, що знаходяться на мембранах ендоплазматичної мережі і вільно лежать у цитоплазмі, утворюються в ядерці. Рибосоми, що у ядерці, здійснюють синтез білків.

Взаємодія ядра та цитоплазми.Цитоплазма та ядро клітини знаходяться у найтіснішому взаємозв'язку один з одним. Якщо з клітки видалити ядро, то цитоплазма неминуче загине. У свою чергу ядро не можеіснувати без цитоплазми протягом короткого часу. Для життя клітини необхідна взаємодія ядра, цитоплазми та всіх її органоїдів як єдиного цілого. Будь-яке ушкодження викликає зрештою загибель клітини. У ній немає структурних компонентів, здатних до тривалого самостійного існування. Клітина – це елементарна цілісна жива система.

2. Одноклітинні організми

На відміну від клітин багатоклітинних організмів, що утворюють різноманітні органи та тканини, одноклітинні організми (найпростіші, одноклітинні водорості, бактерії) мають багато своєрідних рис будови. Насамперед, тіло їх складається лише з однієї клітини. А будь-який одноклітинний організм одночасно є і клітиною, і цілим організмом, що веде самостійне існування.

Прості та одноклітинні водорості.Найпростіші, або одноклітинні, тварини (амеби, евгени, інфузорії та ін), а також одноклітинні водорості (хламідомонада, хлорела та ін) мають типову клітинну будову: вони мають ядро, ядерної оболонкою, вони добре розвинені і всі органоїди, відомі клітин багатоклітинних організмів. Багато форм, що відносяться до цих двох груп одноклітинних, мають добре розвинені органоїди руху у вигляді вій і джгутиків, мають ротовий отвір, через який їжа проходить всередину клітини (згадайте, як харчується інфузорія туфелька), та інші органоїди, що забезпечують всі процеси життя . Всі ці пристрої забезпечують самостійне існування найпростіших у різноманітних умовах зовнішнього середовища.

Бактерії.Бактеріальні клітини характеризуються, перш за все, найбільш дрібними розмірами. Деякі бактерії з округлою формою тіла досягають лише 0,2 мкм у діаметрі.

заряду ознак будови бактеріальні клітини відрізняються від клітин найпростіших і багатоклітинних організмів. До таких ознак належить насамперед відсутність типового ядра, яке у бактерій позбавлене ядерної оболонки. Ядерні елементи, що містять ДНК, розташовуються безпосередньо в цитоплазмі та часто мають неправильну розгалужену форму. У бактерій органоїди цитоплазми, наприклад, ендоплазматична мережа, мітохондрії мають більш просту будову, ніж у клітинах інших організмів.

Усе це є доказом простішого будови бактеріальних клітин проти найпростішими і клітинами багатоклітинних організмів. Незважаючи на порівняльну простоту будови, бактерії – організми, що знаходяться на клітинному рівні організації. Вони, подібно до найпростіших і одноклітинних водоростей, представляють велику групу клітин-організмів, які ведуть самостійне існування і пристосовані до різноманітних довкілля.

3. Неклітинні організми

Детальне вивчення тонкої структури клітин показало, що клітинна теорія знайшла блискуче підтвердження у будові всіх багатоклітинних та одноклітинних організмів. Лише одна група живих істот не може бути охоплена клітинною теорією, тому що організми, що належать до неї, не мають клітинної будови і представляють тому неклітинну форму існування живої матерії.

Віруси. Неклітинні організми звуться вірусів («вірус» – отрута лат.). Електронно-мікроскопічне вивчення показало, що за будовою віруси сильно відрізняються від клітин. Існування вірусів відкрив український вчений Д. та Івановський у 1892 р. Віруси значно менші за бактерії. Наприклад, розміри вірусу грипу 800 А. Віруси здатні жити і розмножуватися тільки в клітинах рослин, тварин та людини і не можуть вестисамостійне існування. Віруси викликають багато небезпечних захворювань і завдають шкоди здоров'ю людини та шкоди народному господарству. Віруси – збудники таких захворювань, як грип, кір, поліомієліт, віспа. Вони викликають захворювання рослин, наприклад мозаїчну хворобу тютюну. Листя хворих рослин стає строкатим, так як віруси тютюнової мозаїки руйнують хлоропласти і ділянки листа з зруйнованими хлоропластами стають безбарвними. Відомі також віруси, які поселяються у клітинах бактерій. Такі віруси називаються бактеріофагами або просто фагами (фагос - пожирає, грец.). Бактеріофаги повністю руйнують бактеріальні клітини і тому можуть бути використані для лікування бактеріальних захворювань, наприклад, дизентерії, черевного тифу, холери.