Ядро. 
Физиология растений в 2 т. Том 1

Ядро эукариотической клетки — крупная органелла диаметром 5—10 мкм. Оно состоит из ядерной оболочки, отделяющей его от цитозоля, хроматина, ядрышка и нуклеоплазмы (см. рис. 1.1). Оболочка ядра представляет собой двойную мембрану, наружную и внутреннюю, с большим количеством пор. Между мембранами ядра находится перинугслеарное пространство. Оболочка ядра возникает в телофазе из мембран эндоплазматического ретикулума.

Поры занимают от 8 до 20% поверхности ядерной оболочки. На 1 мкм² ядерной оболочки насчитывают от 10 до 100 пор диаметром около 50 нм. Поры имеют сложное строение, они выстланы белком и могут открываться и закрываться (рис. 1.7). С помощью пор регулируется обмен веществами между нуклеоплазмой и цитозолем. Например, молекулы РНК выходят из нуклеоплазмы в цитозоль, а специфичные для ядра белки — из цитозоля в ядро. Белки транспортируются из цитозоля в ядро, если они имеют сигнальную последовательность NLS (от англ, nuclear localization signals — сигнал ядерной локализации).

Рис. 1.7. Схема строения ядерной поры^1.

На внешней мембране ядра находятся рибосомы, участвующие в синтезе белка. Белки, синтезированные на этих рибосомах, переносятся в перинуклеарное пространство.

Наружная мембрана ядра образует выросты, проникающие в цитозоль и превращающиеся в каналы эндоплазматического ретикулума.

Ядрышко — это органелла ядра, отвечающая за синтез рибосомальных РНК и не имеющая собственной мембраны. Ядерные мембраны и ядрышки ¹

Цит. по: Физиология растений / Н. Д. Алехина [и др.]; под ред. И. П. Ермакова.

распадаются в начале деления клетки, в профазе, и только в телофазе образуются заново.

Нуклеоплазма — это внутренняя среда ядра, его матрикс. В нуклеоплазме содержится хроматин, который состоит из двойных спиралей ДНК, связанных с комплексами белков-гистонов, обладающих основными свойствами. Соотношение по массе гистон/ДНК составляет примерно 1:1. Хроматин может быть равномерно распределен по всему ядру или образует отдельные скопления — хромоцентры (см. рис. 1.1). К началу деления клетки хроматин образует хромосомы. Нуклеопротеиды составляют в ядре 70—96% его сухого вещества. Ядро — основная органелла для хранения и передачи наследственной информации.

В ДНК ядра содержится генетическая информация. Высшее растение имеет более 25 тыс. генов. Часть из них активна постоянно, другие находятся в активном или неактивном состоянии в зависимости от физиологического состояния растения. Постоянно активны те гены, продукты которых выполняют основные функции, например гены ферментов, участвующих в первичном метаболизме.

Ядро контролирует все процессы обмена веществ, происходящие в клетке, так как от него зависит синтез белков, играющих важную роль в ее жизнедеятельности. Для доказательства вспомним один из опытов И. Геммерлинга с морской сифоновой водорослью ацетабулярией. Молодая водоросль, образующаяся из зиготы, состоит сначала только из ризоида и ножки, на которой позднее развивается шляпка (рис. 1.8). В шляпке формируются цисты, служащие для размножения. Ядро расположено в ризоиде. Если ацетабулярию разрезать на две части, одна из которых (шляпка) остается без ядра, а другая (ризоид) — с ядром, то только вторая часть будет жить и через некоторое время у нее образуется новая шляпка, в то время как часть без ядра погибнет. Этот опыт показывает, что в ядре синтезируются вещества, необходимые для регенерации шляпки.

Рис. 1.8. Ацетабулярия.

Клеточное ядро способно изменить свое местоположение в клетке. Оно движется преимущественно к участкам самого интенсивного роста клеток или особо повышенной метаболической активности. В поврежденной клетке ядро обычно располагается около клеточной стенки, обращенной к ране; при инфекции оно движется к месту внедрения патогена, где особенно интенсивно идут защитные реакции.