Какие клетки имеют несколько ядер

Ядро клетки

Ядро есть только у эукариотических клеток. При этом некоторые из них его утрачивают в процессе дифференцировки (зрелые членики ситовидных трубок, эритроциты). У инфузорий есть два ядра: макронуклеус и микронуклеус. Бывают многоядерные клетки, возникшие путем объединения нескольких клеток. Однако в большинстве случаев в каждой клетке имеется только одно ядро.

Ядро клетки является самым крупным ее органоидом (если не считать центральные вакуоли клеток растений). Оно самое первое из клеточных структур, которое было описано учеными. Клеточные ядра обычно имеют шаровидную или яйцевидную форму.

Ядро регулирует всю активность клетки. В нем находятся хроматиды — нитевидные комплексы молекул ДНК с белками-гистонами (особенностью которых является содержание в них большого количества аминокислот лизина и аргинина). ДНК ядра хранит информацию о почти всех наследственных признаках и свойствах клетки и организма. В период клеточного деления хроматиды спирализуются, в таком состоянии они видны в световой микроскоп и называются хромосомами.

Хроматиды в неделящейся клетке (в период интерфазы) не полностью деспирализованы. Плотно спирализованные части хромосом называются гетерохроматином. Он располагается ближе к оболочке ядра. К центру ядра располагается эухроматин — более деспирализованная часть хромосом. На нем происходит синтез РНК, т. е. идет считывание генетической информации, экспрессия генов.

Репликация ДНК предшествует делению ядра, которое, в свою очередь, предшествует делению клетки. Таким образом, дочерние ядра получают уже готовую ДНК, а дочерние клетки — готовые ядра.

Внутреннее содержимое ядра отделяется от цитоплазмы ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран (внешней и внутренней). Таким образом, ядро клетки относится к двумембранным органоидам. Пространство между мембранами называется перинуклеарным.

Внешняя мембрана в определенных местах переходит в эндоплазматическу сеть (ЭПС). Если на ЭПС располагаются рибосомы, то она называется шероховатой. Рибосомы могут размешаться и на наружней ядерной мембране.

Во множестве мест внешняя и внутренняя мембраны сливаются друг с другом, образуя ядерные поры. Их число непостоянно (в среднем исчисляются тысячами) и зависит от активности биосинтеза в клетке. Через поры ядро и цитоплазма обмениваются различными молекулами и структурами. Поры — это не просто дырки, они сложно устроены для избирательного транспорта. Их структуру определяют различные белки-нуклеопорины.

Из ядра выходят молекулы иРНК, тРНК, субчастицы рибосом.

В ядро через поры заходят различные белки, нуклеотиды, ионы и др.

Субчастицы рибосом собираются из рРНК и рибосомных белков в ядрышке(их может быть несколько). Центральную часть ядрышка образуют специальные участки хромосом (ядрышковые организаторы), которые располагаются рядом друг с другом. В ядрышковых организаторах содержится большое количество копий кодирующих рРНК генов. Перед клеточным делением ядрышко исчезает и вновь образуется уже во время телофазы.

Жидкое (гелеобразное) содержимое клеточного ядра называется ядерным соком (кариоплазмой, нуклеоплазмой). Его вязкость почти такая же как у гиалоплазмы (жидкое содержимое цитоплазмы), однако кислотность выше (ведь ДНК и РНК, которых в ядре большое количество, — это кислоты). В ядерном соке плавают белки, различные РНК, рибосомы.

многоядерные – Multinucleate

Многоядерные клетки (называемые также многоядерные или многоядерные клетки ) являются эукариотические клетки , которые имеют более одного ядра на клетку, то есть, несколько ядер имеют одну общую цитоплазму . Митоз в клетках многоядерных может происходить либо в скоординированной, синхронным образом , когда все ядра делят одновременно или асинхронно , где отдельные ядра делят независимо друг от друга во времени и пространстве. Некоторые организмы могут иметь многоядерные стадии их жизненный цикл. Например, шламовые формы имеют вегетативный, многоядерный этап жизни называется плазмодием .

Несмотря на то, как правило , не рассматриваются как случай многоядерного, растительные клетки имеют общую цитоплазму с помощью плазмодесмов , и большинство клеток в животных тканей находятся в связи с их соседями через щелевые контакты .

Многоядерные клетки, в зависимости от механизма , с помощью которого они образованны, могут быть разделены на « синцитий » (образованное слияние клеток) или « coenocytes » (образуемый ядерное деление не следует цитокинез ).

Некоторые бактерии, такие как Mycoplasma пневмония, патоген дыхательных путей, могут отображать многоядерные нити в результате задержки между репликацией генома и клеточным делением.

содержание

терминология

Некоторые биологи используют термин «бесклеточный» для обозначения форм клеток многоядерных ( syncitia и плазмодии ), например, дифференцировать «бесклеточные» миксомицеты от чисто «сотовых» из них (которые не образуют такие структур). Такое использование является некорректным и вводит в заблуждение , мирянам, и, таким образом , настоятельно рекомендуется.

Некоторые используют термин «синцитий» в широком смысле для обозначения любого типа многоядерных клеток, в то время как другие разграничить термины для каждого типа.

Физиологические примеры

Синцитии

Синцитии являются многоядерными клетками , которые могут образовывать либо через нормальные биологические процессы, такие как плаценты млекопитающих, или под воздействием определенных патогенов, такие как вирус иммунодефицита человека, с помощью слияния плазматической мембраны. Другие примеры включают скелетные мышечные клетки млекопитающих , в тапетуме клетку из растений и клетки хранения из Дугласа еловых семян. В полиморфноядерных лейкоцитах млекопитающих не являются многоядерными клетками, хотя доли их ядер настолько глубоко раздвоенным , что они могут появиться так под неоптимальной микроскопией.

Остеокластов являются многоядерными клетками , которые встречаются обычно в человеческом теле , что помощь в техническом обслуживании и ремонте костей секреции кислоты , которая растворяет кости вещества. Они , как правило , установлено, что 5 ядер на клетку, в результате слияния preosteoclasts.

В chlorarachniophytes образуют многоядерные клетки путем слияния, будучи синцитий и не coenocytes. Это синцитий называется плазмодием , в смысле многоядерного протопласта без клеточной стенки , которая проявляет амебоидное движение. Другие примеры включают в себя некоторые plasmodiophorids , некоторые haplosporidians и Grex из клеточных форм слизи ( dictyostelids и acrasids ).

плацента

Плацента , временный орган , который транспортирует питательные вещества, кислород, отходы и другие материалы между матерью и развивающимся плодом, частично состоят из синцитиального слоя , который образует интерфейс между плодом и матерью. В дополнении к выполнению обязанностей простого интерфейса, плацентарный синцитий также действует как барьер для инфекции от вирусов, бактерий и простейших, которая, вероятно , из – за уникальные цитоскелет свойства этих клеток.

Coenocytes

Кроме того, многоядерные клетки получают из специализированных клеточных циклов , в которых ядерное деление происходит без цитокинеза, что приводит к большому coenocytes или плазмодиям. В мицелиальных грибов , многоядерные клетки могут распространяться на сотни метров , так что различные регионы одного опыта клеток разительно отличаются друг от микросреды. Другие примеры включают в себя, в плазмодий из плазмодия миксомицетов ( myxogastrids ) и шизонта из Plasmodium паразита , который вызывает малярию .

Патологические примеры

Многоядерные клетки могут также возникать при патологических состояниях , как следствие нарушается клеточным циклом управления (например, некоторые двуядерные клетки и метастазирования опухолевых клетки).

Вирус иммунодефицита человека

Как упоминались ранее, синцитий может быть вызван через действие вируса иммунодефицита человека, где Т-клетка, слитые под действием вирусных белков, полученный на клеточной мембране. Во время вирусной репликации в клетках Т-лимфоидных, большое количество вирусного гликопротеина оболочки (ENV) синтезируют и продают в клеточной мембране, где они могут быть включены в новые вирусные частицы. Тем не менее, некоторые из молекул Env взаимодействуют с рецепторами Т-клеток, которые соседними приносит клетки в достаточно близко, чтобы позволить триггерные события кульминацией слияния двух клеток-хозяев, вероятно из-за тесного контакта двух плазматических мембран. Это взаимодействие, вероятно, специфическими для CD4 + Т-клеток, так как клетки, лишенные этого рецептора были неспособны образовывать синцитий в лабораторных условиях.

Особенности строения и функции ядра клетки

Ядро – главное составляющее живой клетки, которое несет наследственную информацию, закодированную набором генов. Оно занимает центральное положение в клетке. Размеры варьируются, форма обычно сферичная или овальная. В диаметре ядро в разных клетках может быть от 8 до 25мкм. Есть исключения, примеру, яйцеклетки рыб имеют ядра диаметром в 1 мм.

Особенности строения ядра

Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка. Оболочка двухмембранная, между мембранами находится перенуклеарное пространство.

Внешняя мембрана сходна по строению с эндоплазматическим ретикулумом. Она связана с ЭПР, который будто ответвляется от ядерной оболочки. Снаружи на ядре находятся рибосомы.

Внутренняя мембрана прочная, так как в ее состав входит ламина. Она выполняет опорную функцию и служит местом крепления для хроматина.

Мембрана имеет поры, обеспечивающие обменные процессы с цитоплазмой. Ядерные поры состоят из транспортных белков, которые поставляют в кариоплазму вещества путем активного транспорта. Пассивно сквозь поровые отверстия могут пройти только небольшие молекулы. Также каждая пора прикрыта поросомой, которая регулирует обменные процессы в ядре.

Количество ядер в разных по специализации клетках различно. В большинстве случаев клетки одноядерные, но есть ткани, построенные из многоядерных клеток (печеночная или ткань мозга). Есть клетки лишенные ядра – это зрелые эритроциты.

У простейших выделяют два типа ядер: одни отвечают за сохранение информации, другие – за синтез белка.

Ядро может прибывать в состоянии покоя (период интерфазы) или деления. Переходя в интерфазу, имеет вид сферического образования с множеством гранул белого цвета (хроматина). Хроматин бывает двух видов: гетерохроматин и эухроматин.

Эухроматин – это активный хроматин, который сохраняет деспирализированное строение в покоящемся ядре, способен к интенсивному синтезу РНК.

Гетерохроматин – это участки хроматина, которые находятся в конденсированном состоянии. Он может при необходимости переходить в эухроматиновое состояние.

При использовании цитологического метода окрашивания ядра (по Романовскому-Гимзе) выявлено, что гетерохроматин меняет цвет, а эухроматин нет. Хроматин построен из нуклеопротеидных нитей, названных хромосомами. Хромосомы несут в себе основную генетическую информацию каждого человека. Хроматин — форма существования наследственной информации в интерфазном периоде клеточного цикла, во время деления он трансформируется в хромосомы.

Строение хромосом

Каждая хромосома построена из пары хроматид, которые находятся параллельно друг к другу и связаны только в одном месте – центромере. Центромера разделяет хромосому на два плеча. В зависимости от длины плеч выделяют три вида хромосом:

Некоторые хромосомы имеют дополнительный участок, который крепится к основному нитевидными соединениями – это сателлит. Сателлиты помогают идентифицировать разные пары хромосом.

Метафазное ядро представляет собой пластинку, где располагаются хромосомы. Именно в эту фазу митоза изучается количество и строение хромосом. Во время метафазы сестринские хромосомы двигаются в центр и распадаются на две хроматиды.

Строение ядрышка

В ядре также находится немембранное образование — ядрышко. Ядрышки представляют собой уплотненные, округлые тельца, способные преломлять свет. Это основное место синтеза рибосомальной РНК и необходимых белков.

Число ядрышек различно в разных клетках, они могут объединяться в одно крупное образование или существовать отдельно друг от друга в виде мелких частиц. При активации синтетических процессов объем ядрышка увеличивается. Оно лишено оболочки и находится в окружении конденсированного хроматина. В ядрышке также содержатся металлы, в большей мере цинк. Таким образом, ядрышко – это динамичное, меняющееся образование, необходимое для синтеза РНК и транспорта ее в цитоплазму.

Нуклеоплазма заполняет все внутреннее пространство ядра. В нуклеоплазме находится ДНК, РНК, протеиновые молекулы, ферментативные вещества.

Функции ядра в клетке

1. Принимает участие в синтезе белка, рибосомной РНК.
2. Регулирует функциональную активность клетки.
3. Сохранение генетической информации, точная ее репликация и передача потомству.

Роль и значение ядра

Ядро является главным хранилищем наследственной информации и определяет фенотип организма. В ядре ДНК существует в неизмененном виде благодаря репарационным ядерным ферментам, которые способны ликвидировать поломки и мутации. Во время клеточного деления ядерные механизмы обеспечивают точное и равномерное расхождение генетической информации в дочерние клетки.

Источники:

http://biology.su/cytology/nucleus

http://ru.qwe.wiki/wiki/Multinucleate

Особенности строения и функции ядра клетки