Медицинская биология: конспект лекций для вузов

Веретено обеспечивает расхождение хроматид или хромосом к полюсам. Хромосомные нити укорачиваются и тянут центромеры в сторону полюсов; кроме того, у животных центральные нити обычно удлиняются и отодвигают полюса друг от друга. Толщина нитей веретена при этом не изменяется.

Обсуждаются следующие механизмы описанных движений . Активное скольжение нитей веретена при взаимодействии с динеином (сходное с механизмом движения жгутиков).

Есть указания на то, что в аппарате веретена имеется динеиноподобный белок.

Активную роль играют микрофиламенты, которые прикрепляются к нитям веретена и подтягивают с их помощью хроматиды или хромосомы. В аппарате веретена найдены активные нити и миозин. Цитоханазин, дестабилизирующий актиновые нити, способен блокировать действие веретена.

Вопрос 36. Строение клеточного ядра. Нуклеоплазма

1.

Информационный центр клетки

В клеточном ядре – информационном центре клетки – находятся хромосомы, содержащие наследственные задатки в форме ДНК, т. е. генетическую информацию для обмена веществ и развития. Другие носители информации имеют меньшее значение.

Клеточные ядра образуются только из ядер . Репликация ДНК, т. е. удвоение генетической информации, гарантирует идентичность ядер, несмотря на всю сложность их деления.

2.

Функции клетки

Главные функции клеточного ядра следующие :

• хранение информации;

• передача информации в цитоплазму с помощью транскрипции, т. е. синтеза переносящей информацию и-РНК;

• передача информации дочерним клеткам при репликации – делении клеток и ядер.

3.

Расположение и состав ядра

Ядро чаще всего расположено в центре клетки и только у растительных клеток с центральной вакуолью – в пристеночной протоплазме. Оно может быть сферическим, яйцевидным, чечевицеобразным, реже – сегментированным, вытянутым в длину или веретеновидным, а также иной формы. Диаметр ядра варьирует в пределах от 0,5 мкм (у грибов) до 500 мкм (в некоторых яйцеклетках), в большинстве случаев он меньше 5 мкм. Положение, форма и размеры ядра могут изменяться, часто параллельно с изменениями интенсивности метаболизма.

Ядро состоит из нуклеоплазмы, хромосом (хроматина), ядрышек и ядерной оболочки (представляющей собой часть эндоплазматического ретикулума).

4.

Нуклеоплазма

Основная масса клеточного ядра – нуклеоплазма – содержит жидкую часть, ядерный матрикс (нечто вроде опорной сети) и различные включения.

Жидкая часть сходна по составу с соответствующим компонентом цитоплазмы: здесь тоже содержатся ферменты и промежуточные продукты метаболизма, в частности гликолиза.

Ядерный матрикс представляет собой с трудом выявляемый трехмерный «каркас», который состоит из кислых белков и пронизывает всю нуклеоплазму и ядрышки.

Вопрос 37. Хромосомы и их химический состав

1.

Характеристика хромосом

Хромосомы – это вытянутые в длину нуклеопротеидные структуры . Они удваиваются в результате идентичной репродукции перед каждым клеточным делением, а затем распределяются поровну между дочерними клетками. Поэтому каждая отдельная хромосома встречается во всех клетках данного индивидуума в одной и той же форме и несет идентичную информацию.

На протяжении клеточного цикла происходит лишь смена двух физиологических форм:

• транспортной (во время деления ядер; хромосомы компактные, палочковидные или колбасовидные, ясно различимые);

• функциональной (в промежутках между делениями; хромосомы разрыхленные, нитевидные, длинные и неразличимые по отдельности).

2.

Состав хромосом

Хромосомы состоят из хроматина , который содержит около 40 % ДНК, 40 % гистонов, почти 20 % негистоновых хромосомных белков и РНК. Он специфически окрашивается (отсюда и названия – «хромосома, хроматин») реактивами, выявляющими ДНК.

Хромосомы во время деления ядер имеют длину 0,2—20 мкм и вначале состоят из двух лежащих рядом идентичных хроматид, которые потом отделяются друг от друга, причем каждая становится одной из дочерних хромосом. В период между делениями ядра из каждой дочерней хромосомы в результате идентичного удвоения (репликации ДНК) снова образуются две лежащие вместе хроматиды.

3.

Нуклеопротеидная структура

Главный элемент каждой хроматиды – нуклеопротеидная структура, которая, помимо белков, содержит единственную очень длинную двойную спираль ДНК. Эта структура имеет вид закругленной и толстой (15–25 нм) нити – хромонемы, на которой расположены многочисленные округлые (вследствие плотной упаковки ДНК) сильно окрашивающиеся и хорошо видимые хромомеры. Число, положение и величина отдельных хромомер в обеих хроматидах одинаковы и для каждой хромосомы относительно постоянны; это позволяет идентифицировать ту или иную хромосому и отличить ее от других.