JĄDRO - budowa i funkcje
Wyróżniamy jądro rozproszone, zwane nukleosomem (występuje u prokariontów) oraz jądro pęcherzykowate obłonione właściwe wszystkim organizmom eukariotycznym.
Chromosom bakteryjny jest to naga nić DNA nie związana z zasadowymi białkami (histonami),splątana kolista nić DNA stanowiąca genofor (wirusy,bakterie,sinice).
Organizmy eukariotyczne mogą zawierać jedno jądro - nazywa się je monokariocytami, lub wiele jąder - polikariocyty (komórczaki).
Takie komórki wielojądrzaste są w wątrobie,w mięśniu sercowym i w kosmówce łożyska kobiety.
Jądro otoczone jest podwójną otoczką (błoną) = kariolemmą (zawartość jądra),która komunikuje się z cytoplazmą komórki.
Błona jądrowa posiada ładunek elektryczny dodatni i bardzo trudno się regeneruje. W skład jądra wchodzi: chromatyna, jąderko, kariolimfa (sok jądrowy).
Kariolimfa jest najbardziej uwodnioną częścią jądra w niej bowiem zawieszone są chromatyna i jąderko oraz ENA, które mogą przejściowo występować w jądrze.
W kariolimfie również eiele białek, enzymów.
Zewnętrzna błona wykazuje ciągłość z błonami reticulum oraz struktur Golgiego.Błona zawsze szorstka ponieważ zawiera rybosomy.
W półpłynnej kariolimfie zawieszone są chromosomy,które składają się z dwóch rodzajów białek zasadowych histonów i niezasadowych = kwaśnych oraz niewielkiej ilości RNA (jąderko).
Ilość jąderek jest zmienna i jest charakterystyczna dla gatunku.
Jąderka nie posiadają otoczki i są nieobłonione (nieobłonione są również rybosomy), kształt im nadaje siła van der Waalsa.
Jąderka zanikają na początku profazy,kiedy komórka przygotowuje się do podziału. Są one odpowiedzialne za syntezę rybosomów oraz kwasów rybonukleinowych.
Powstają one w organizatorze jąderka (trabant,satelita,wtórne przewężenie chromosomu).
Ilość chromosomów jąderkotwórczych jest stała dla gatunku. Np. w cebuli są 2 jaderka a w komórce człowieka 5 jąderek.W komórce ludzkiej pary chromosomów z przewężeniem wtórnym to 13, 14, 15, 21 i 22 para.
W jąderku zawarty jest rRNA.
W komórkach utrwalonych i barwionych karioplazma barwi się nierównomiernie - substancją,która intensywnie łączy się z barwnikiem jest chromatyna.
Nie jest ona jednorodna, ailnie barwią się fibryle.
Może być również heterochromatyna fakultatywna o różnym stopniu zbitości np.. nieaktywny chromosom X - ciałko Barra w komórkach somatycznych kobiety.
Słabiej barwi się luźna chromatyna, jest to euchromatyna (chromatyna transkrypcyjna) = fragmenty połączone z białkiem DNA na matrycy których syntetyzowane są mRNA,chromatyna i chromosomy różnią się tylko stopniem spiralizacji i kondensacji, nie różnią się pod względem genetycznym-sekwencja DNA nie ulega zmianie.
Chemicznie chromatyna składa się z DNA, histonów, białek niehistonowych i niewielkiej ilości RNA.Proporcje są zmienne i zalężą od stanu funkcjonalnego jądra, gatunku.
Białka histonowe tworzą rdzę nukleosomu, są to H2a,H2b,H3 i H4.
H1 - spinający - zawiera więcej lizyny niż argininy
H2a - zawiera więcej lizyny niż argininy
H2b - zawiera tyle samo lizyny co argininy
H3 i H4 - zawierają więcej argininy niż lizyny
Podstawową jednostką strukturalną chromatyny jest nukleosom,czyli rdzeń o 2 x H2a,H2b,H3,H4
Nić DNA,która buduje nukleosom posiada od 140 do 160 par zasad.
Nukleosom - nukleofilament - solenoid -chromonema - domena
Chromosom z grudkami (IV rzędowo spiralizacja) tworzy fibryle.
2x chromonemy tworzą chromatynę.
Pętle domeny nazywają się pętlami Lamiego.
Rodzaje chromosomów ze względu na położenie centromeru:
metacentryczne
submetacentryczne
akrocentryczne
telocentryczne (jedno ramię i centromer) nie występują w kariotypie człowieka
Chromosomy olbrzymie:
politeniczne
szczotezckowe
Chromosomy politeniczne występują w gruczołach ślinowych owadów dwuskrzydłowych np. Drosophila powstają w wyniku wielokrotnie występujących po sobie cykli replikacyjnych , po których nie zachodzą podziały komórkowe.
Chromatyna zdespiralizowana - pufy Balbianiego - powstaje w określonych fazach rozwoju larw.
Chromosomy szczoteczkowe - występują w oocytach płazów, gadów, ptaków, znajdują się w diplotenie mejozy I pierwszego podziału mejotycznego.
W diplotenie następuje koniugacja chromosomów.W max. Zbliżonych do siebie chromosomach złożone z chromatyd.