Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
Высшего образования
«Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»
Министерства сельского хозяйства Российской Федерации
ВЕТЕРИНАРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
Заочное отделение
Кафедра физиологии и биохимии животных
Контрольная работа по дисциплине:
«Цитология, гистология и эмбриология»
Вариант № 9
Выполнил:
Студентка 2 курса, группы 122
Специальность: ветеринария
Ковалева А.А.
Проверил: к.б.н., доцент
Жемарина Н.В.
Нижний Новгород
ОГЛАВЛЕНИЕ
| № п/п | Название вопроса | Стр. | Комментарий преподавателя | Оценка |
| 1. | Органеллы общего и специального назначения. Состав, микроскопическое и ультрамикроскопическое строение. | |||
| 2. | Воспроизведение клеток. Клеточный цикл. Интерфаза. Способы деления клеток и их значение. Явление полиплоидизации. | |||
| 3. | Эпителиальная ткань. Общая характеристика, источники развития, особенности организации. Морфофунциональная и онтофилогенетическая классификация поверхностных эпителиев. Местонахождение в организме. | |||
| 4. | Пищеварительная система. Общий план строения пищеварительного канала. Пищеварительные железы: строение, клеточный состав. | |||
| 5. | Строение многокамерного желудка жвачных. | |||
| Литература |
Органеллы общего и специального назначения. Состав, микроскопическое и ультрамикроскопическое строение.
К структурированным образованиям цитоплазмы относятся органеллы и включения. Органеллы – постоянно присутствующие, специализированные структурные элементы цитоплазмы. Благодаря им поддерживается важнейшая функциональная и структурная специализация клетки. Благодаря органеллам цитоскелета поддерживается форма и механическая прочность клеток. Органеллы бывают мембранными и немембранными. Мембранные органеллы: митохондрия, гранулярная и гладкая ЭПС, комплекс Гольджи, пероксисома, лизосома. Немембранные органеллы: рибосома, центриоль, тонкий микрофиламент, промежуточный филамент, микротрубочка.
В зависимости от выполняемой функции органеллы подразделяются на две группы:
1) общего назначения. Все перечисленные в предыдущей классификации;
2) органеллы специального назначения. Сюда входят миофибриллы мышечной ткани (сокращение мышц), тонофибриллы (опорный аппарат эпителия), нейрофибриллы нервной ткани, микроворсинки, реснички и жгутики.
Включения – непостоянные структурные элементы цитоплазмы. Характеризуются значительным разнообразием по составу и количеству, что зависит от функциональной активности, обмена веществ и особенностей дифференцировки клеток.
Мембранные органеллы:
Гранулярная ЭПС представляет собой систему плоских цистерн, канальцев, транспортных пузырьков. Они образованы мембраной, на поверхности которой содержатся специфические рецепторные комплексы, обеспечивающие прикрепление к мембране рибосом. Такие рибосомы называются связанными, и в них осуществляется синтез полипептидных цепочек секреторных и лизосомальных белков, белков цитолеммы и т.д. В момент трансляции рибосомы прикрепляются к мембране гранулярной ЭПС в виде цепочки. Белковые цепочки транспортируются через мембрану с помощью открывающихся пор. В результате субъединицы белков оказываются в межмембранном пространстве гранулярной ЭПС. В последующем содержимое просвета канальцев и цистерн гранулярной ЭПС с помощью транспортных пузырьков перевернется в цис-компартмент Гольджи, где подвергается дальнейшей трансформации.
Гладкая ЭПС может быть связана с гранулярной ЭПС переходной зоной, но тем не менее является самостоятельной органеллой – с собственной системой рецепторных и ферментативных комплексов на мембране органелл. Гладкая ЭПС состоит из сложной сети канальцев, плоских и расширенных цистерн и транспортных пузырьков. К мембранам этой органеллы не прикрепляются рибосомы. Она участвует в синтезе жиров, метаболизме гликогена, стероидных гормонов и некоторых лекарственных веществ. Важной является способность гладкой ЭПС к восстановлению мембран клеток.
Митохондрии – основной источник энергии. Благодаря этой органелле происходит клеточное дыхание. Форма, число, размеры и функциональное состояние митохондрий меняются в зависимости от внешних воздействий и физиологического состояния клетки, а также при различных патологических процессах. В мембранах митохондрий, состоящих из сложных комплексов белков и липидов и организованных в виде дискретных субъединиц, сконцентрировано большинство ферментов, катализирующих процессы окисления и фосфорилирования. Наружная и внутренняя мембраны различаются большим или меньшим содержанием некоторых липидов и набором ферментов. Митохондрии имеют средние поперечные размеры 0,5 – 3 мкм. В зависимости от размеров можно выделить мелкие, средние, крупные и гигантские митохондрии. По форме они могут быть округлые, овальные, нитевидные. Митохондрии состоят из матрикса, внутренней мембраны, образующей кристы, перимитохондриального пространства и наружной мембраны. Форма крист может быть в виде пластинок и трубочек. Кристы направлены продольно или поперечно по отношению к митохондрии. Матрикс митохондрии гомогенный, в нем содержатся ферменты, одноцепочечная циклическая ДНК, митохондриальная РНК, митохондриальные рибосомы, высокая концентрация ионов Ca2+. Митохондриальныерибосомы мельче, чем цитоплазматические, и по строению близки к рибосомам прокариотических организмов. Внутренняя мембрана митохондрии обладает избирательной проницаемостью для электронов, образующихся при аэробном фосфорилирования, и слабопроницаема для других веществ. К ее внутренней поверхности прикрепляются тесно прилежащие друг к другу ферменты цепи окислительного фосфорилирования. Наружная мембрана митохондрии более проницаема для низкомолекулярных веществ. На поверхности наружной мембраны имеются специфические рецепторные комплексы, через которые белки могут транспортироваться из матрикса или наоборот. Новые митохондрии образуются путем деления, способом перетяжки или почкования.
Комплекс Гольджи представляет собой стопку мембранных мешочков и связанную с ними систему пузырьков. На наружной, вогнутой стороне стопки из пузырьков постоянно образуются новые цистерны, на внутренней стороне цистерны превращаются обратно в пузырьки. Основной функцией является транспортировка веществ в цитоплазму и внеклеточную среду, а также синтез жиров и углеводов. Аппарат Гольджи состоит из скоплений плоских цистерн, которые называются диктиосомами. Таких скоплений в клетке может быть несколько. Цистерны плотно прилежат друг к другу. Просвет между ними в центральной части невелик, но на периферии цистерны образуют расширения – ампулы, ширина которых непостоянна. В каждой стопке около 5-10 цистерн. Кроме плотно расположенных плоских цистерн в зоне комплекса Гольджи наблюдается множество мелких пузырьков, которых больше по краям органеллы. Пластический комплекс поляризован. Имеет незрелую цис-поверхность, лежащую ближе к ядру, и зрелую – транс-поверхность, обращенную к наружной мембране клетки. Соответственно органелла состоит из нескольких компартментов. Цис-компартмент обычно обращен к клеточному центру, его внешняя поверхность обычно имеет выпуклую форму. С его цистернами сливаются микровезикулы, направляющиеся из ЭПС. Транс-компартмент располагается ближе к периферии клетки. Внешняя поверхность обычно вогнутая, частично он переходит в транс-сеть – систему везикул, вакуолей и канальцев.
Лизосома представляет собой округлый пузырек, окруженный мембраной. Содержимое пузырька составлено смесью гидролитических ферментов. Содержимое имеет кислый характер, а это значительно отличает ее от матрикса, где pH слабощелочного характера. Маркером лизосом является фермент кислая фосфатаза. Лизосомы осуществляют внутриклеточное переваривание, составляя важную сторону биологических процессов – разрушение старых, измененных структур клетки и организма в целом.
Различают несколько видов лизосом:
1. Первичные лизосомы представляют собой мелкие пузырьки, содержащие смесь гидролитических ферментов.
2. Вторичные лизосомы представляют собой активно функционирующие органеллы. Это внутриклеточные пищеварительные вакуоли, в которых накапливаются ферменты из первичных лизосом, а содержимое для переваривания – из клетки или из того, что было поглощено клеткой извне.
3. Остаточные тельца – результат переваривания во вторичной лизосоме.
Пероксисома – небольшие пузырьки округлой формы, окружены мембраной, имеют матрикс различной электронной плотности. В матриксе пероксисомы содержатся ферменты – оксидазы и каталазы. Нередко в центральной части пероксисом содержится кристаллоид, который состоит из линейно, упорядоченно расположенных ферментативных комплексов. Полипептидные цепочки проферментов пероксисомы синтезируются в гиалоплазме и транспортируются через мембрану пероксисомы. Накапливаясь в матриксе и активируясь в нем, они ведут к увеличению размеров пероксисомы, и та, достигнув определенного объема, делится на две новые органеллы.
Немембранные органеллы:
Рибосома – плотная частица, сформированная рибонуклеопротеидным комплексом. Различают цитоплазматические рибосомы, среди которых выделяют свободные и связанные, а также митохондриальные. Цитоплазматические и митохондриальные рибосомы значительно отличают друг от друга по химическому составу, размерам и происхождению. Субъединицы цитоплазматических рибосом образуются в ядре. Митохондриальные рибосомы – результат транскрипции генного материала митохондрий. Все рибосомы состоят из двух частей – большой и малой. Субъединицы объединяются в момент трансляции информации с иРНК. При этом рибосомы чаще всего формируют так называемые полисомы – рыхлый конгломерат рибосом. Связанные рибосомы – это те, которые прикреплены к мембранам гранулярной ЭПС или к наружной мембране ядерной оболочки.
Цитоскелет клетки формируют несколько органелл. К их числу относятся микротрубочки, тонкие микрофиламенты и промежуточные филаменты или микрофибриллы.
Микротрубочки представляют собой полые цилиндры. Микротрубочки состоят из глобулярных белков – тубулинов. Они соединяются в виде цепочки, которая формирует спираль. Микротрубочки имеют полярность – у них есть положительный и отрицательный конец. Со стороны отрицательного полюса, лежащего ближе к клеточному центру, тубулины полимеризуются медленнее и легко распадаются до глобулярных частиц. Со стороны положительного конца легче осуществляется полимеризация, и он направлен на периферию клетки.
Промежуточный филамент – это нити. Десмины образуют промежуточные филаменты мышечных тканей мезодермального происхождения, виментины – клетки мезенхимального происхождения, цитокератины – эпителиальные клетки, белки нейрофибриллярного триплета – нейроны, глиальный фибриллярный кислый белок – астроцитов.
Тонкие микрофиламенты представляют собой тонкие нити. Концентрируются на периферии клетки, формируя так называемую кортикальную периферическую область клетки. Такие микрофиламенты состоят из закрученных по альфа-спирали молекул актина, располагающихся в виде двух цепочек. Как и микротрубочки, актиновые нити легко полимеризуются и вновь распадаются на отдельные глобулы. Тонкие микрофиламенты имеют полярность (+ и -).
Толстые микрофиламенты образованы белками миозинами. Встречаются в мышечной ткани, обеспечивая во взаимодействии с актиновыми филаментами мышечное сокращение.
Клеточный центр стремится занять центральное положение в интерфазной клетке. Образован двумя перпендикулярно расположенными центриолями и центросферой. В клеточном центре выделяют очерню и материнскую центриоли. Вокруг материнской центриоли формируется центросфера – радиально расходящаяся система микротрубочек, положительный конец которых направлен на периферию, а отрицательный стыкуется со спутниками. Клеточный центр в интерфазой клетке организует ее компартменты, участвует в циклозе. Центриоли имеют цилиндрическую форму. Они составлены триплетами микротрубочек, из которых одна полная и на поперечном срезе состоит из 13 цепочек тубулинов, а две следующие – неполные и содержат 11 цепочек тубулинов; a- и b-микротрубочки погружаются в структуру последующей, формируя единые с нею цепочки. Соседние триплеты взаимодействуют между собой с помощью ручек, образованных молекулами белка динеина. Кроме ручек в центриоли есть спицы, направленные к центру. Материнскую центриоль окружает гомогенная втулка умеренной электронной плотности. К втулке прикрепляются спутники – электронно-плотные частицы белковой природы. Во время деления центриоли расходятся к полюсам, формируя новые клеточные центры. От них отходят микротрубочки, которые связаны с хромосомами и с другими структурами.
Специализированные органеллы:
Микроворсинки – структуры клетки, располагающиеся на ее свободной поверхности и выступающие во внеклеточное пространство. Это выпячивание значительно расширяет поверхность клетки. Микроворсинки сформированы клеточной мембраной и гиалоплазмой. Структурной основной каркаса микроворсинок служат тонкие микрофиламенты. В микроворсинке они лежат параллельно друг к другу, регулярно соединяясь между собой с помощью белков – фимбрина и фасцина. Сходное строение имеют стереоциллии.
Реснички и жгутики на ультраструктурном уровне имеют сходные принципы строения. Реснички перемещают поверхностный субстрат полого органа. Реснички состоят из базального тельца и выступающей из клетки аксонемы. Базальное тельце аналогично по строению дочерней центриоли и состоит из 9 триплетов микротрубочек. В основе аксонемы тоже лежат микротрубочки. Имеется девять дуплетов микротрубочек и две центральные микротрубочки. Каждый периферический дуплет представлен: a – микротрубочкой полной, b – микротрубочкой неполной. Соседние дуплеты соединены между собой динеином и нидогеном.
Базальные впячивания – складки цитолеммы в цитоплазму, прилежащие к базальной мембране или иной плотной структуре. Нередко в зонах впячиваний цитолеммы видны многочисленные митохондрии. Совокупность базальных инвагинаций и митохондрий формирует базальную исчерченность.
Миофибрилла является специализированной органеллой мышечной ткани. Она представляет собой систему взаимодействующих между собой тонких и толстых микрофиламентов.
Включения – непостоянные структуры цитоплазмы, возникающие в ней в процессе в обмене веществ. Различают включения трофические, секреторные, экскреторные, пигментные, инородные и минеральные.
· Секреторные включения представляют собой секреторные гранулы, которые выделяются из клетки путем экзоцитоза.
· Трофические включения являются структурами, запасаемыми клетками и организмом в целом, позволяющими использовать накапливаемые вещества в условиях их дефицита.
· Пигментные включения – придает окраску клеткам.
· Экскреторные включения – включения веществ, захватываемых клеткой и выводных из организма.
· Инородные включения характерны для фагоцитов, захватывающих чужеродные для организма структуры.
· Минеральные включения – преимущественно нерастворимые соли кальция.