Всички еукариотни клетки имат ядра (с изключение на еритроцитите и тромбоцитите на бозайниците). Обикновено клетките имат по едно ядро. Най-често ядрото има сферична форма и при повечето клетки е разположено централно. Устройството и функциите на клетката се определят от клетъчното ядро. Затова безядрените клетки имат кратък живот, а клетката, на която са присадили ядро от друга клетка, постепенно започва да се видоизменя и да наподобява тази, от която е взето ядрото.
Устройство:
Ядрена обвивка
Изградена е от две мембрани, между които има тясно пространство. На определени разстояния външната и вътрешната мембрана се свързват и образуват пори. През порите се извършва избирателен пренос на вещества между ядрото и цитоплазмата на клетката. Външната ядрена мембрана преминава в каналчетата на зърнестата ЕПМ. По време на профазата и на митозата, ядрената мембрана се разпада, а през телофазата се оформя отново в двете дъщерни клетки.
Ядрен сок
Това е течността, в която са потопени хроматинът и ядърцето. Той се състои от вода, в която са разтворени белтъци и йони.
Ядърце
Ядърцето е овална структура, неограничена от мембрана. Разположено е сред хроматина. Различен е броят на ядърцата в клетките - от едно до няколко десетки. Ядърцето съдържа малко количество ДНК, но е богато на РНК. В ядърцето се синтезират големите и малките частици на рибозомите. Получените частици преминават през порите на ядрената обвивка към цитоплазмата. При деленето на клетката ядърцето се разрушава, но с образуването на дъщерни клетки в техните ядра се образуват нови ядърца.
Хроматин
В неделящата се клетка хроматинът е под формата на дълги хроматинови нишки. Тези нишки са в различна степен спирализирани молекули ДНК с помощта на ядрени белтъци.
Функция:
В ядрото протичат два важни процеса:
- синтез на ДНК (репликация)
- синтез на РНК (транскрипция)
Чрез синтеза на ДНК генетичната програма се предава непроменена в дъщерните клетки. Удвояването на ДНК се извършва през синтетичната част на интерфазата, която е част от митотичния цикъл. Чрез синтеза на трите вида РНК генетичната програма се реализира под формата на синтез на специфични белтъци.
Хромозоми – структура
Хроматиновите нишки се превръщат в хромозоми по време на клетъчното делене. Превръщането на всяка хроматинова нишка в хромозома става по следния начин:
Всяка хромозома е изградена от две сестрински хроматиди, свързани за точно определено място наречено центромер (първично прищъпване). Двете сестрински хроматиди по време на деленето на клетката се разделят и попадат в две дъщерни клетки. В някои хромозоми в края на рамената има и вторично прищъпване, от което се образува участък, наречен сателит.
Хромозомен набор (кариотип)
Това е броят, формата и размерите на хромозомите в клетките на индивидите от един вид. Кариотипът е отличителен белег на всеки вид /видовоспецифичен е/. Той се предава в непроменен вид на дъщерните клетки в резултат на митозата и на потомството в резултат на мейозата и оплождането.
Диплоиден хромозомен набор(двоен) 2n
Той е характерен за телесните(соматични) клетки. Там хромозомите са по двойки, еднакви по форма и размери. Наричат се хомоложни двойки. 2n при човек = 46 броя хромозоми (23 хомоложни двойки хромозоми). Хромозомите от последната, 23-та двойка, се наричат полови.
Те притежават гени определящи пола. Двете полови хромозоми при жените се бележат : ХХ. При мъжете едната полова хромозома е Х, а другата е по-малка и се бележи с У. Изменението на броя и структурата на хромозомите води до различни отклонения от нормалния кариотип.
Хаплоиден хромозомен набор n
Той е характерен за половите клетки (гамети). Там се съдържа по един представител (една хромозома) от всяка хомоложна двойка.
n при човека = 23 броя хромозоми. При мъжете 23 броя хромозоми = 22 автозоми + 1 полова хромозома Х или У. При жените 23 броя хромозоми = 22 автозоми + 1 полова хромозома Х
Функция
Ядрото е място в клетката, където се съхранява генетичната информация (в структурата на ДНК.) Това е информация за наследствените качества на клетката и организма. В ядрото се синтезират трите вида РНК (транскрипция) - рибозомна,транспортна и информационна, с чиято помощ в цитоплазмата се синтезират белтъци(транслация). В ядрото преди всяко клетъчно делене молекулите на ДНК се удвояват(репликация), за да се осигури копие от всяка молекула за двете дъщерни клетки.