Включения

- углеводные – встречаются преимущественно в виде гликогена (главного энергетического источника).

Ядро

Ядро (nucleus) – жизненно необходимая составная часть клетки. Часто оно располагается в центре. Как правило, в клетке бывает одно ядро, однако некоторые клетки (остеокласты, эпителиоциты, эндотелий) имеют несколько ядер (многоядерные). Встречаются и безъядерные клетки – эритроциты (живут не долго - до 120 суток).

Форма и размеры ядер разнообразны, но типичны для каждого вида клеток. Форма ядер в значительной мере обусловлена формой клетки: у шаровидных – ядро круглое, у цилиндрических – овальное, у вытянутых - веретенообразных мышечных – вытянутое и т. д.

У клеток, меняющих свою форму (лейкоциты), ядра могут быть даже дольчатые.

Размеры ядра зависят от размеров клетки и от её функционального состояния (и возраста). Для каждого типа клетки отношение размеров ядра к размеру цитоплазмы постоянно.

В ядре различают ядерную оболочку (кариолемму), хроматин, ядрышко и ядерный сок.

Ядерная оболочка – состоит из двух элементарных липопротеиновых мембран, разделённых пренуклеарным пространством в 20-100 нм. Наружная мембрана может быть связана с мембранами цитоплазматической сети. Наличие рибосом на поверхности этой мембраны обуславливает синтез белка. Внутренняя мембрана не имеет рибосом. К ней прикреплены участки хроматина, чем обеспечивается упорядоченное расположение хроматина в определённой части ядра. Через правильные интервалы наружный и внутренний листки мембраны смыкаются друг с другом, образуя ядерные поры, через которые ядро и цитоплазма обмениваются своим содержимым. Размер пор от 20 до 80-90 нм. Количество 10-30 до 100 пор на 1 мкм³.

Ядерный сок (кариоплазма, кариолимфа) – микроскопически бесструктурное вещество ядра. Он содержит воду, простые белки ДНК, ферменты и соединения, участвующие в процессах синтеза нуклеиновых кислот, белков и др. веществ, йоны К⁺, Mg⁺, и др.

Ядрышко (nucleolus) - самое плотное образование клетки, тельце сферической формы диаметром 1-5 мкм. Ядрышко - это участок хромосомы (ядрышковый организатор), на котором образуется РНК, поступающая в цитоплазму. Ядрышко не имеет оболочки, и вещество ядрышка свободно соприкасается с кариоплазмой.

Содержимое ядрышка – РНК, ДНК и белок, йоны металлов (в частности цинк).

Функция ядрышка – синтез и накопление рибонуклеопротеидов и формирование рибосом.

Хроматин (от лат. chroma – краска)- плотное вещество, хорошо воспринимающее красители, особенно основные. Хроматин – это по существу хромосомы в определенном состоянии спирализации. По химическому составу хроматин состоит из: ДНК (до 40%), РНК (до 1%), белков (60%).

ДНК способна к самоудвоению. При разъединении цепей нуклеотидов (путем разрыва водородной связи ферментом ДНК – полимеразой) каждая половина ДНК из элементов окружающей кариоплазмы создает недостающую половину. При делении клетки её ДНК таким образом удваивается, и дочерние клетки получают полную структуру ДНК, соответствующую материнской.

Синтез белка: ДНК каждой клетки имеет свою специфическую структуру, которая определяется порядком чередования трех нуклеотидов (триплетов). Этот процесс называется – транскрипция.

Порядок чередования нуклеотидов в молекуле и РНК в свою очередь определяет порядок чередования аминокислот в молекуле белка. На каждые три нуклеотида «устанавливается» одна аминокислота. Это процесс называется – трансляция.

Таким образом, ДНК ядра выполняет функцию передачи наследственных признаков. Кроме того, ядро отвечает за специфичность белков организма и является регулятором обменных процессов.

Межклеточные связи. В состав связующего комплекса входят троякого рода структуры: замыкающий поясок, поясок слипания и многочисленные десмосомы (некоторые авторы относят к комплексу только первые две структуры). Они увеличивают механическую прочность соединения клеток и участвуют в регуляции перехода веществ по межклеточным щелям.

Рис 36. Разные типы соединения смежных клеток

1 - микроворсинки, 2 - межклеточное пространство, 3 - замыкающий поясок, 3' - пятислойность пояска, возникшая благодаря слиянию плазмалемм, 4 - поясок слипания, 5 - десмосома, 4² и 5' - между смежными плазмалеммами видно межклеточное пространство, содержащее кислый мукополисахарид.

Межклеточные щели заполнены своеобразным склеивающим веществом, или «межклеточным цементом». Это вещество пластично, не препятствует изменениям объема и формы клеток и даже их перемещению. Например, если вывернуть «наизнанку» тело гидры, так что внутренние клетки, выстилающие пищеварительную полость, окажутся снаружи, то через некоторое время все клетки снова займут их естественное положение. В простейшем случае клетки удерживаются вместе благодаря слипанию их поверхностей, для чего необходимо наличие солей кальция. Зародыш морского ежа, перенесенный в морскую воду, лишенную кальция, рассыпается на составляющие его клетки. У высших животных склеивающее вещество имеет сложный полисахаридный состав и обладает высокой видовой специфичностью, но и у них инъекция кальция в сосуды увеличивает прочность межклеточных соединений в кровеносных капиллярах.

Межклеточное вещество. В некоторых тканях клетки образуют большие количества межклеточного вещества. В нем нет органелл, обмен веществ протекает медленно, тем не менее, оно живое, выполняет опорную функцию и участвует в минеральном обмене. Эта своеобразная форма неклеточного живого вещества теснейшим образом связана с клетками и является их производным. Такого рода структуры называют метаплазматичвскими. В некоторых тканях смежные клетки плотно соединяются своими отростками. При рассматривании в световой микроскоп границ между ними не видно. Такие сетевидные клеточные скопления называют синцитием (то есть соклетием). В действительности слияния клеток в синцитии не происходит, они отграничены одна от другой клеточными мембранами (плазмалеммами). Встречаются, наконец, случаи (мышечные ткани), когда более или менее объемистые массы протоплазмы не расчленяются на клетки, содержат много ядер и обильную цитоплазму с присущими ей органеллами. Эти структуры называют симпластом (syn - совместно, plastos - образованный).

Таким образом, наряду с клетками, являющимися основной формой живого вещества, в теле животных и человека существует и межклеточное (метаплазматическое) вещество. Клетки обычно отделены друг от друга межклеточными щелями. При отсутствии щелей, видимых в световой микроскоп, возникают синцитии сетевидного строения. Встречаются и не расчлененные на клетки многоядерные массы цитоплазмы - симпласты. При повреждении симпласт может распасться на отдельные клетки, и, наоборот, отдельные клетки могут слиться в симпласт.

Деление клеток (амитоз, митоз, мейоз)

Приведенное выше описание ядра относится только к неделящейся клетке. Чтобы полнее оценить роль ядра, необходимо внимательно изучить процесс деления клеток.

Самовоспроизведение, или репродукция - общее свойство всех живых систем. С репродукцией связаны рост организма, замещение стареющих и отмирающих частей, регенерация поврежденных тканей, обновление постепенно стареющей структурной организации клетки, теряющей способность к биосинтезу.

Преобладание ассимиляции сопровождается ростом клетки, а рост приводит к затруднению, и даже к прекращению ассимиляции. Объем цитоплазмы клетки требует больше питательных веществ, а площадь поверхности мембраны не способна их пропустить в нужном количестве. Это противоречие устраняется тем, что разросшаяся до критических размеров клетка делится на две дочерние.

Различают три типа деления соматических клеток:

- митоз (или кариокинез) (от лат. mitos – нить; caryon – ядро; kinesis – движение, изменение) – непрямое деление;.

- амитоз (от лат. а – без; mitos – нить) – прямое деление;

- мейоз (от лат. meiosis – уменьшение) – редукционное деление.