Фізіологія рослин - Мусієнко М.М. 2001

Хімічний та молекулярний склад, структура і функції рослинної клітини
Ядро

Одна з найважливіших органел клітини —Ядро, яке являє собою сферичне тіло 5-10 мкм діаметром і містить в собі більшу частину генетичної інформації у вигляді довгих ниток ДНК. Ці Органели присутні в усіх рослинних клітинах, за винятком члеників ситовидних трубок флоеми. Основна функція ядра — контроль за життєдіяльністю клітини, збереження та передача генетичної інформації дочірнім клітинам в процесі поділу клітин. Ядро оточене подвійною ядерною мембраною і має в своєму складі Хроматин, ядерця та нуклеоплазму.

На зовнішній мембрані розташовані Рибосоми, подекуди мембрана поєднується з ендоплазматичним ретикулумом. Внутрішня мембрана місцями дає випинання всередину ядра. На 1 мкм² ядерної оболонки зустрічається від 10 до 100 пор діаметром до 20 нм. Пори ядра — динамічні структури, які періодично закриваються і відкриваються, регулюючи обмін речовин між ядром та цитоплазмою.

Внутрішня будова ядра змінюється в залежності від його стану. Розрізняють два періоди в житті ядра — метаболічний {між поділом) та період поділу його. В метаболічний період в ядрі є одне або декілька ядерець. Вони складаються із сильно переплетених ниток — нуклеонеми і містять до 80% білку, 10-15% РНК і незначну кількість ДНК. Основна функція ядерця — синтез ядерних білків. Ймовірно, що в них синтезується і певна кількість специфічних рибосомальних білків. Є дані, що в ядерці можливе самозбирання рибосом. При руйнуванні ядерець, наприклад ультрафіолетовим випромінюванням, ядро втрачає здатність до поділу.

Ядро заповнене нуклеоплазмою і переплетеними, скрученими хроматиновими нитками. Хроматин складається із ДНК та гістонових і негістонових білків, незначної кількості РНК та ліпідів. Характерною рисою метаболічного періоду ядра є процес самовідтворення (подвоєння) молекул ДНК — реплікація. Лише після цього ядро переходить до поділу, тобто мітозу.

В такий період життя ядра клітини, його ядерна оболонка розпадається, ядерця зникають, хроматинові нитки ущільнюються, формуючи Хромосоми. Форма хромосом різноманітна і специфічна для даного виду організмів. Довжина хромосом до 20 мкм і в ній компактно вкладена молекула ДНК довжиною до 2 см. В окремих ділянках хромосом (локусах) розташовані певні гени, які несуть інформацію для синтезу білків.

Ядерний Геном містить генетичну інформацію {вона записана послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК) про будову всіх ферментів {їх близько 10 000), структурних білків і РНК клітини, а також про регуляторні механізми їх синтезу. Широко використовувана в модельних дослідах рослина Arabidopsis thaliana (рис. 9) має найменший геном (табл. 2).

Таблиця 2. Розмір геному у деяких рослин і людини

Рис. 9. Arabidopsis thaliana

Поділ ядра передує поділу клітин, завдяки чому всі дочірні клітини мають ядра Поділ ядра забезпечує рівномірний розподіл спадкової речовини, а отже і інформації між новоутвореними дочірніми клітинами.