БіологіяБіологія – це цілі організми, мільйони молекул

Ядро, наявне в усіх еукаріотних клітинах, є головним органоїдом і необхідне для життя, оскільки несе у собі спадкову інформацію, закладену в ДНК. Окрім того, ядро здійснює контроль за роботою всієї клітини.

Зазвичай ядро займає близько 1/3 клітини. Воно оточене ядерною оболонкою і містить хроматин та ядерця, оточені «ядерним соком» — нуклеоплазмою (рідким вмістом ядра).

Ядерна оболонка створена двома мембранами — зовнішньо та внутрішньою. Зовнішня з’єднана з ЕР. Уся ядерна оболонка пронизана ядерними порами. Через них відбувається обмін різних речовин між ядром і цитоплазмою (вихід іРНК, рибосомних субчасток, надходження рибосомних білків та ін.).

При забарвлюванні в ядрі з’являються волоконця — хроматинова сітка, або хроматин. Хроматин складається з ДНК і особливих білків-гістонів, пов’язаних з ДНК. Під час поділу ядра хроматин скручується більш компактно, утворюючи спіра­леподібні нитки, які називаються хромосомами.

Ядерце — це округла структура усередині ядра, в якій відбу­вається синтез рРНК. В ядерці міститься велика кількість ДНК і РНК. Тут же починається пакування рРНК та складання ри­босом (рРНК синтезуються в ядерці, а рибосомні білки надхо­дять із цитоплазми).

Більша частина маси клітини припадає на цитоплазму. Це — надзвичайно складна суміш великих і малих молекул, в якій міститься приблизно 70 % води та 15-20 % білка (за ма­сою); при цьому в цитоплазмі типової тваринної клітини на­раховується близько 10 млрд білкових молекул, що належать приблизно до 10 000 різних типів. Коли живу клітину розгля­дають при великому збільшенні під світловим мікроскопом, її цитоплазма виглядає як аморфна гелеподібна речовина, в якій розсіяні окремі частки, котрі швидко переміщуються врізнобіч. Проте цитоплазма значно більше високоорганізована, ніж мож­на припустити виходячи з цього спостереження. За допомо­гою електронного мікроскопа в ній можна виявити безліч різно­манітних органел, кожна з яких містить специфічний набір білків та виконує певну функцію. Цитоплазма, що оточує ці органели, називається цитозолем. Він пронизаний густою сіткою білкових молекул, які складають цитоскелет. Чис­ленні білки прямо або непрямо пов’язані з цитоскелетом. Окрім того, майже всі вони мають вибіркову спорідненість із якими-небудь іншими білками, так що групи білкових молекул з’єдну­ються одна з одною, складаючи великі кластери, які безпе­рервно утворюються та розпадаються. Оскільки при спробах досліджувати організацію цитоплазми вона втрачає свою структурно-функціональну цілісність, деталі її складного упорядкування досі ще погано вивчені. Проте, щоб з’ясувати, як влаштована клітина, необхідно зрозуміти, як організована цитоплазма. Дані деяких цитологічних експериментів засвідчу­ють, що цитозоль, який безпосередньо оточує апарат Гольджі, не ідентичний цитозолю, що контактує з клітинним ядром. Проте ми майже нічого не знаємо про механізми, за допомо­гою яких може бути досягнута організація подібного типу, ос­кільки вона не зберігається після зруйнування клітин.

Унаслідок переходу деяких важливих сполук з активної фор­ми в запасну утворюються продукти, добре видимі під мікроско­пом. Краще всього розрізняється жир — запасна форма жирних кислот. У цитозолі багатьох клітин нерозчинні у воді триацилґліцерини об’єднуються при утворенні великих безводних кра­пель (діаметром 0,2-5 мкм). В адипоцитах — клітинах, що спеціально пристосовані для зберігання жиру, — ці краплі мо­жуть досягати 80 мкм у діаметрі, заповнюючи фактично весь цитозоль. Іншим прикладом може бути полімер глюкози — гліко­ген. Він є основною запасною формою вуглеводів і на електрон­них мікрофотографіях багатьох клітин виглядає як гранули — великі індивідуальні молекули (діаметр деяких з них становить 10-40 нм). Ферменти, необхідні для синтезу й розщеплення ґлікоґену, розташовуються на поверхні цих гранул.