Каріологія – наука про ядро клітини
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Наука про ядро – так перекладається на українську мову слово «каріологія». Це розділ цитології, який спеціально вивчає цей найважливіший елемент клітини. Недарма воно розташовується в центрі клітини, в місці, звідки може взаємодіяти з будь-якою ділянкою цитоплазми, і клітина, позбавлена ядра, гине.
Ядро одягнене оболонкою. Подивимося як воно виглядає в електронному мікроскопі. Виявляється оболонка двошарова (знову мембрани), між зовнішнім і внутрішнім шарами – світлий проміжок, названий перинуклеарним простором. Багато дослідників спостерігали в ядерній оболонці круглі отвори – «лори», через які, мабуть, речовина ядра сполучається з цитоплазмою. Деякі, правда, вважають, що «пори» не наскрізні отвори, а ділянки, де сходяться разом два шари оболонки. Хто правий, покаже майбутнє.
А яка внутрішня будова ядра? У світловому мікроскопі в більшості клітин в ядрі видно лише ядерце; інша частина здається в деяких випадках навіть безструктурною. В електронному мікроскопі вміст ядра виглядає значно складніше. Численні нитки, щільні зерна, що лежать в так званій нуклеоплазмі, утворюють своєрідну мережу. Поки природа цієї мережі остаточно не з’ясована, але існування її не може викликати сумнівів. Вважають, що її елементи пов’язані з особливою організацією молекули ДНК, що грає велику роль у передачі спадкових ознак.
Центральне тільце ядра – ядерце – утворене клубком ниток, які в свою чергу, складаються з найтонших закручених спіралей Фібрили, товщина яких всього 30-40 ангстрем.
ОКО Й ВІЇ ПАРАМЕЦІЇ
Що може бути спільного у тоненького хвостика сперматозоїда з сітківкою ока? Зробимо ультратонкий поперечний зріз хвостика спермія. Видно чорні точки, розташовані навколо якогось центру. Підрахуємо їх кількість: дев’ять по периферії і два в центрі, всього одинадцять. Поздовжній зріз такого хвостика показує, що ці точки утворені перерізаними «з торця» довгими нитками, що йдуть вздовж хвостика.
Ось новий об’єкт: вії миготливого епітелію язика жаби. І знову ті ж одинадцять ниток. Та ж картина постає при вивченні війок і джгутиків одноклітинного організму – парамеції і миготливого епітелію дихальних шляхів людини.
Несподівано ті ж одинадцять структур зустрілися в оці. Ультратонкий зріз закінчень – паличок і колб, що лежать в сітчастій оболонці, – позначений знайомими точками: дев’ять по периферії, дві в центрі. Збережені лише на невеликій ділянці, вони незаперечно свідчать, що джерелом розвитку паличок і колб був миготливий епітелій.
Багато років хвилюють покоління дослідників питання проведення імпульсів по нервах . Природно, що електронні мікроскопісти не могли пройти повз вивчення ультратонкої організації нервового волокна. До теперішнього часу отримані численні нові дані. Дуже важливим є відомості, що стосуються будови оболонки нервових волокон. Вдалося показати на фотографіях, що оболонка складається з шарів, які побудовані з лав білкових і ліпідних молекул, що утворюють правильні концентричні системи.
Ми розповіли лише про частку того нового, яке було відкрито для нас чудовим оком електронного мікроскопа. Наша розповідь стосувалася тільки клітини. А як багато важливого і цікавого виявили з його допомогою бактеріологи! Вірусологи отримали нарешті можливість побачити таємничі фільтруючі віруси і вивчити деякі особливості їх будови. Широко використовують електронний мікроскоп і біохіміки, фотографуючи деякі макромолекули, наприклад, нуклеїнових кислот.
І все ж не слід думати, що тепер старий, випробуваний помічник – світловий мікроскоп може зайняти місце на вітрині музею. Йому ще вистачить роботи. Електронна мікроскопія може існувати лише разом зі світловим мікроскопом, доповнюючи його. Як і всякий метод, він не безмежний. Електронний мікроскоп може відповісти на багато питань; але правильну відповідь слідує тільки в разі, якщо правильно поставлені питання. Він буде мовчати або, що ще гірше, помилятися, якщо ставити перед ним завдання, для вирішення яких він не пристосований.
Електронна мікроскопія дає нам можливість вторгатися в «глибини» життя, розкриваючи багато сокровенних таємниць природи.
Автор: В. Ф. Машанський.