Всі живі організми характеризуються виключно впорядкованою будовою і сукупністю взаємопов'язаних процесів. Це досягається відтворенням необхідної інформації в конкретний час і в конкретному місці. Інформація про функціонування клітини закодована в генах, сукупність яких представлена нуклеїновими кислотами кожної клітини і становить її інформаційну систему.
Інформаційним центром клітини, місцем зберігання і відтворення спадкової інформації, яка визначає всі ознаки даної клітини і організму в цілому, є ядро. Видалення ядра з клітини, як правило, веде до її швидкої загибелі.
Ядро. Форма і розміри ядра клітини дуже мінливі і залежать від виду організму, а також від типу, віку і функціонального стану клітини.
Загальний план будови ядра однаковий у всіх клітин еукаріот. Клітинне ядро складається з ядерної оболонку ядерного матриксу (нуклеоплазми), хроматину і ядерця (одного або декількох). Від цитоплазми вміст ядра відокремлене подвійною мембраною або так званої ядерної оболонкою. Зовнішня мембрана в деяких місцях переходять в канали ЕПР; до неї прикріплені рибосоми. Внутрішня мембрана рибосом не містить. Простір між зовнішньою м внутрішньою мембраною називається перінуклеарним. Ядерна оболонка пронизана безліччю пір, діаметр яких близько 90 нм.
У молодих клітинах пір завжди більше, ніж в старих. Завдяки наявності пір, забезпечують виборчу проникність, ядерна оболонка контролює обмін речовин між ядром і цитоплазмою, наприклад вихід в цитоплазму РНК і рибосомних субодиниць або надходження в ядро рибосомних білків, нуклеотидів і молекул, що регулюють активність ДНК.
Після поділу ядра в ході поділу клітини оболонки нових ядер збираються з цистерн ендоплазматичної і частково з фрагментів старої ядерної оболонки, що розпалася під час ділення.
Вміст ядра являє собою гелеподібний матрикс, званий ядерним матриксом (Нуклеоплазма). в якому розташовуються хроматин і одне або кілька ядерець. Ядерний матрикс містить прімембранной і межхроматіновие білки, білки-ферменти, РНК, ділянки ДНК, а також різні іони і нуклеотиди, що знаходяться у вигляді дійсного або колоїдного розчину.
Спадковий матеріал клітини представлений взаімопереходящіх один в одного станами: хроматином і хромосомами.
Хроматин на забарвлених препаратах клітини являє собою мережу тонких тяжів (фібрил), дрібних гранул або грудочок. Основу хроматину складають нуклеопротеїни - довгі ниткоподібні молекули ДНК (близько 40%), з'єднані зі специфічними білками - гистонами (40%). До складу хроматину входять також РНК, кислі білки, ліпіди і мінеральні речовини (іони Са 2+ і Mg 2+), а також фермент ДНК-полімераза, необхідний для реплікації ДНК. У процесі поділу ядра нуклеопротеїни коротшають і ущільнюються - спирализуются в хромосоми. Як правило, хромосоми мають первинну перетяжку - центромеру. яка ділить хромосому на два плеча. В області центромери розташоване невелике фібрилярні тільце - кінетохор, який регулює рух хромосом при клітинному розподілі: до нього прикріплюються нитки веретена поділу, розвідні хромосоми до полюсів. Деякі хромосоми мають вторинну перетяжку, не пов'язану з прикріпленням ниток веретена. Ця ділянка хромосоми контролює синтез ядерця (ядерцевих організатор).
Ядерця - це округлі, сильно ущільнені, не обмежені мембраною ділянки ядра діаметром 1-2 мкм і більше. Форма, розміри і кількість ядерець залежать від функціонального стану ядра: чим більше ядерце, тим вище його активність.
До складу ядерець входять близько 80% білка, 10-15% РНК, 2-12% ДНК. Під час поділу ядра ядерця руйнуються. В кінці поділу ядерця знову формуються навколо певних ділянок хромосом, які називаються ЯДЕРЦЕВОГО організаторами. У ядерцевих організаторах локалізовані гени Хвороби. Тут відбувається синтез Хвороби, об'єднання їх з білками і освіту субодиниць рибосом. Останні через пори в ядерній оболонці переходять в цитоплазму, де під час синтезу білка з субодиниць виникають рибосоми.
Більшість клітин мають одне ядро, зрідка зустрічаються двоядерні (клітини печінки) і багатоядерні (водорості, гриби, молочні судини рослин, поперечносмугасті м'язи). Деякі клітини в зрілому стані не мають ядра; наприклад, еритроцити ссавців і клітини сітовідних трубок у квіткових рослин.