Ядро в растительной клетке*

— было открыто в 1831 г. английским ботаником Робертом Брауном. Он открыл его в клетках кожицы орхидных. Для ознакомления с Я. берутся молодые части корня или стебля. На 1-й фиг. изображены клетки различного возраста из коры корня Fritillaira imperialis.

Фиг. 1. Клетки их корня Fritillaira imperialis: p — протоплазма, k — ядра, kk — ядерные тельца, s — вакуоли.

A — очень молодые клетки, лежащие непосредственно под кончиком корешка. На этой стадии развития все пространство внутри каждой клетки наполнено мелкозернистой протоплазмой. Внутри протоплазмы лежит в каждой клетке по одному Я. с одним или двумя ядерными тельцами, или ядрышками. B — более взрослые клетки, взятые из того же корня на расстоянии 2 мм от кончика. Они уже значительно выросли, количество же находящейся в них протоплазмы не только не увеличилось, но даже несколько уменьшилось: часть ее была израсходована во время роста. Поэтому в клетках появились полости, называемые вакуолями, наполненные клеточным соком. Ядра продолжают еще занимать центральное положение. C — вполне выросшие клетки на расстоянии 7—8 мм от кончика корешка. Количество вакуолей постепенно увеличивается. В одной клетке все вакуоли слились в одну большую вакуолю, занявшую почти всю клетку. Протоплазма сохранилась только вдоль стенок клетки. Я. в таких случаях обыкновенно занимает не центральное положение, а стенкоположное. Клетки живы, пока в них есть протоплазма и Я. С исчезновением протоплазмы и Я. прекращается и жизнь клетки. Известный физиолог Брюкке назвал клетку элементарным организмом. С достоверностью мы не знаем ни одного организма, который был бы построен проще, чем клетка, т. е. состоял бы или из одной протоплазмы, или из одного Я. Протоплазма и ядро представляют одно целое и независимо друг от друга существовать продолжительное время не могут. При изучении Я. нужно иметь в виду, что термин "Я.", так же как и термин "протоплазма", — термин морфологический, а не химический. Я. и протоплазма живы, пока сохраняют свойственное им строение. Ядра бывают очень разнообразной формы. Наиболее обыкновенная форма ядра — круглая. Но встречаются ядра и иной формы, как это видно на 2-ой фигуре.

Фиг. 2. Различные формы ядер.

I — заостренные по концам ядра из кожицы листа гиацинта. II — полулунные ядра в устьичных клетках Phajos grandifolius. III — полулунное и звездчатое ядра в пыльцевых клетках Tradescantia virginica. IV — вытянутое волнистое ядро в пыльцевой трубке Iris xiphium. V — червеобразные ядра в старых листовых клетках водоросли Chara footida. VI — веретенообразное ядро в лубяном волокне Urtica urens. Величина ядер довольно различна. Самые крупные ядра встречаются у однодольных и хвойных. Клетки немногих водорослей и грибов имеют ядра очень незначительной величины. В ядре различается более плотная оболочка и внутреннее зернистое содержимое. В содержимом замечается одно или несколько ядерных телец, или ядрышек. Кроме того, внутри ядер встречаются иногда кристаллоиды белкового вещества. По своему химическому составу ядро так же, как и протоплазма, принадлежит к сложным белковым соединениям. При обработке ядра желудочным соком всегда остается не переваренный остаток. Следовательно, в состав ядра входят особые, содержащие фосфор белковые вещества, называемые нуклеинами. Нуклеиновые соединения преобладают в ядре. Остальных белковых веществ находится немного. Так как нет возможности выделить одни ядра, то, следовательно, нет возможности сделать количественный анализ их химического состава. В настоящее время известен только химический состав плазмодий Aethalium septicum. Так как плазмодии состоят не из одной протоплазмы, а также из ядер, то, следовательно, анализ плазмодия дает понятие о химическом составе как протоплазмы, так и ядра. По Рейнке, плазмодий Aethalium имеет следующий состав:

Нуклеиновые соединения 40,0 % Белковые вещества 15,0 % Азотистые вещества небелковые 2,0 % Углеводы 12,0 % Жиры 12,0 % Холестерин 2,0 % Смола 1,5 % Соли 7,0 % Неопределенные вещества 6,5 %

Ядро дает все цветные реакции на белковые вещества. Различные краски ядром поглощаются более энергично, чем протоплазмой. Если краски брать в разбавленном виде, то в клетке сначала окрашивается только ядро, протоплазма же остается бесцветной. Эта способность ядра окрашиваться скорее протоплазмы оказала важную услугу учению о клетке. Ранее существовало учение о существовании простейших безъядерных клеток. Применяя же окраску слабыми растворами, удалось и в таких клетках открыть ядра. При этом даже оказалось, что во многих клетках, считавшихся безъядерными, находится не одно ядро, а несколько, и часто очень много. Без окраски их не удается заметить, во-первых, потому, что они очень малы, а во-вторых — обладают одинаковым лучепреломлением с протоплазмой. Краски, кроме того, дают возможность отличать друг от друга отдельные его части. Одни из составных частей ядра особенно жадно поглощают синие пигменты и называются поэтому цианофильными частями ядра; другие же (ядерные тельца) поглощают красные пигменты и называются поэтому эритрофильными. Как по отношению к краскам, а также к различным солям, Шварц различает в ядре следующие пять веществ: хроматин, линин, паралинин, пиренин и амфипиренин. Хотя протоплазма и ядро представляют одно целое, тем не менее главная роль в клетке принадлежит ядру. В ядре сосредоточено, так сказать, центральное управление клеткой. Некоторые опыты и наблюдения над растительными клетками наглядно это показывают. Например, плазмолиз водоросли Zygnema. Эта нитчатка состоит из ряда клеток, содержащих по одному ядру и по два хлорофилловых тела. При плазмолизе в крепких сахарных растворах часто случается, что содержимое клетки распадается на две равных половины. Разница между этими половинами только та, что в одной есть ядро, в другой — нет. При дальнейшей культуре на свете плазмолизированных клеток получается значительная разница обеих половин. Половина, содержащая ядро, покрывается оболочкой и начинает расти в длину. Безъядерная половина также остается довольно долго живой. Она образует крахмал из окружающего ее сахара, но не способна к росту и к образованию оболочки на своей поверхности. Подобный опыт представляет большой интерес. Он дает возможность выяснить, при каких процессах, совершающихся в клетке, участвуете ядро. На основании изложенного опыта оказывается, что образование оболочки идет при участии ядра, для образования же крахмала ядро не нужно.

В. Палладин.