Гипотезы происхождения ядра

Содержание

Введение

1. Строение ядра

1.1. Ядерная оболочка

1.2. Ядерный сок

1.3. Ядрышко

2. Разнообразие

3. Гипотезы происхождения ядра

4. Список литературы

 

 

Введение

Важнейшая, основополагающая особенность эукариот связана с расположением генетического аппарата в клетке. Генетический аппарат всех эукариот находится в ядре и защищён ядерной оболочкой. Ядерный аппарат протистов состоит из одного или нескольких ядер. Ядра регулируют обменные процессы клеток простейших и обеспечивают размножение.

Строение ядра

ЯДЕРНАЯ ОБОЛОЧКА

Ядерная оболочка состоит из двух мембран (наружной и внутренней). Ядерная оболочка полностью окружает ядро, отделяя генетический материал клетки от цитоплазмы и служа барьером, предотвращающим свободную диффузию макромолекул между нуклеоплазмой и цитоплазмой. Наружная ядерная мембрана продолжается в мембрану шероховатого эндоплазматического ретикулума (ЭПР) и покрыта рибосомами. Промежуток между ядерными мембранами называется перинуклеарным пространством и продолжается в ЭПР.

Ядерная оболочка имеет поры, которые осуществляют обмен веществами между ядром и цитоплазмой.

1.2. ЯДЕРНЫЙ СОК
Нуклеопла́зма, или Кариопла́зма, или Я́дерный сок — один из типов протоплазмы, содержащийся в ядре и ограниченный ядерной мембраной. Нуклеоплазма представляет собой очень вязкую жидкость (коллоидный раствор белков), окружающую хроматин и ядрышко. В нуклеоплазме растворены многие вещества, например, нуклеотиды, необходимые для репликации ДНК, и ферменты, осуществляющие различные ядерные процессы (напр., репликацию и репарацию ДНК, а также транскрипцию).
Жидкая составляющая нуклеоплазмы называется ядерной гиалоплазмой.

ЯДРЫШКО

Ядрышко это отдельная плотная структура в ядре. Она не окружена мембраной и формируется в области расположения рДНК — тандемных повторов генов рибосомной РНК (рРНК), называемых ядрышковыми организаторами. Главная функция ядрышка — синтез рРНК и образование рибосом. Структурная целостность ядрышка зависит от его активности.

Разнообразие

Ядра простейших варьируют по размеру (гомо- и гетерокариотность), числу(моно- и полиэнергидность), плоидности, функциям. У некоторых многоядерных простейших различают два типа ядер: генеративные и вегетативные. Это явление получило название ядерного дуализма. Вегетативные ядра регулируют все жизненные процессы в клетке, а генеративные участвуют в половом процессе.
Ядерный дуализм характерен для инфузорий, некоторых фораминифер.

 

Гипотезы происхождения ядра

Несмотря на значительный прогресс в цитологии и молекулярной биологии, происхождение ядра не выяснено и является предметом научных споров. Выдвинуто 4 основных гипотезы происхождения клеточного ядра, но ни одна из них не получила широкой поддержки.

· Гипотеза, известная как синтропная модель, предполагает, что ядро возникло в результате симбиотических взаимоотношений между археей и бактерией (ни археи, ни бактерии не имеют оформленных клеточных ядер). По этой гипотезе, симбиоз возник, когда древняя архея (сходная с современными метаногенными археями), проникла в бактерию (сходную с современными миксобактериями). Впоследствии архея редуцировалась до клеточного ядра современных эукариот. Эта гипотеза аналогична практически доказанным теориям происхождения митохондрий и хлоропластов, которые, предположительно, возникли в результате эндосимбиоза прото-эукариот и аэробных бактерий. Как свидетельство в пользу данной гипотезы рассматривается наличие у эукариот и архей одинаковых генов.

· Согласно второй гипотезе, прото-эукариотическая клетка эволюционировала из бактерии без стадии эндосимбиоза. Доказательством модели является существование современных бактерий группы Planctomycetes, которые имеют ядерные структуры с примитивными порами и другие клеточные компартменты, ограниченные мембранами, однако, ничего похожего у других прокариот пока не обнаружено.

· Согласно гипотезе вирусного эукариогенеза, окружённое мембраной ядро, как и другие эукариотические элементы, возникли вследствие инфекции прокариотической клетки вирусом. Это предположение основывается на наличии общих черт у эукариот и некоторых вирусов, а именно генома из линейных цепей ДНК, кэпирования мРНК и тесного связывания генома с белками. По одной версии, ядро возникло при фагоцитировании клеткой большого ДНК-содержащего вируса. По другой версии, эукариоты произошли от древних архей, инфицированных поксвирусами. Эта гипотеза основана на сходстве ДНК-полимеразы современных поксвирусов и эукариот. Также предполагается, что нерешённый вопрос о происхождении пола и полового размножения может быть связан с вирусным эукариогенезом.

· Четвёртая, самая новая гипотеза, названная экзомембранной гипотезой, утверждает, что ядро произошло от одиночной клетки, которая в процессе эволюции выработала вторую внешнюю клеточную мембрану; первичная клеточная мембрана после этого превратилась в ядерную мембрану, и в ней образовалась сложная система поровых структур (ядерных пор) для транспорта клеточных компонентов, синтезированных внутри ядра.

Список использованной литературы

https://ru.wikipedia.org

И.А. Шарова Учебник для вузов «Зоология беспозвоночных»