4.6: Ядро

Ядро является мембранной органеллой, которая содержит генетические инструкции эукариотического организма в виде хромосомной ДНК. Это отличается от ДНК в митохондриях или хлоропластах, которые выполняют функции, характерные для этих органелл. В то время как некоторые клетки, такие как красные кровяные тельца, не имеют ядра, а другие, такие как клетки скелетных мышц, имеют несколько ядер, большинство эукариотических клеток имеют одно ядро.

ДНК в ядре обернута вокруг белков, таких как гистоны, создавая ДНК-белковый комплекс под названием хроматин. Когда клетки не делятся, то есть, когда они находятся в межфазной части их клеточного цикла- хроматин организован диффузно. Это позволяет легко получить доступ к ДНК во время процесса транскрипции при синтезе РНК-мессенджера (мРНК) на основе кода ДНК. Когда эукариотическая клетка вот-вот разделится, хроматин плотно конденсируется в различные, линейные хромосомы. Всего у людей 46 хромосом.

Хроматин особенно сконцентрирован в области ядра, называемой нуклеолом. Нуклеол важен для выработки рибосом, которые переводят мРНК в белок. В ядре, рибосомная РНК синтезируется и в сочетании с белками для создания рибосомных субъединиц, которые позже образуют функционирующие рибосомы в цитоплазме клетки.

Интерьер ядра наполнен гелеобразным веществом, называемым нуклеоплазмой. Двойная мембрана, состоящая из двух липидных бислоёв, называемая ядерной оболочкой, окружает ядро. Небольшие белковые отверстия, называемые порами, украшают ядерную оболочку, контролируя, какие вещества могут проникать и выходить из ядра. Например, поры позволяют мРНК покинуть ядро, поэтому она может путешествовать в рибосомы, чтобы направить перевод белка.

ядро, заметный элемент клетки эукариотов, является ограниченной мембраной органеллой, которая содержит генетическую информацию, ДНК, которые организованы в зависимости от различий по фазе жизненного цикла клетки. Например, белковые комплексы ДНК, известные как хроматин, подвешены в нуклеоплазме, гелеподобном веществе, и особенно сконцентрированы в регионе, называемом нуклеолом, или ядрышком. Когда клетка не делится, волокна хроматина свободно расположены и напоминают запутанные нити, для облегчения доступа к ДНК во время транскрипции.

В отличие от этого, когда клетка собирается разделиться, волокна хроматина сжаты в хромосомы. Нуклеол также имеет субъединицы рибосом, структур, необходимых для трансляции. Вокруг ядра находится двойная мембрана ядерной оболочки, которая содержит поры с белковой выстилкой, для управления потоком ионов молекул, рибосомных частей, и РНК-мессенджером между внутренней нуклеоплазмой и цитоплазмой.

В то время как большинство клеток в теле имеет одно ядро, у некоторых, например, красных кровяных телец, уже нет ядра. В то же время у других, таких как клетки скелетных мышц, более одного ядра, в связи со структурными и функциональными потребностями.