Введение в гистологию
1 вопрос: Определение,содержание и задачи современной гистологии,цитологиии,эмбриологии
Гистология наука о микроскопическом и субмикроскопическом строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов. Следовательно, гистология изучает один из уровней организации живой материи тканевой. Различают следующие иерархические уровни организации живой материи:
· клеточный;
· тканевой;
· структурно-функциональные единицы органов;
· органный уровень;
· системный уровень;
· организменный уровень
Гистология, включает в себя следующие разделы: цитологию, эмбриологию, общую гистологию (изучает строение и функции тканей), частную гистологию (изучает микроскопическое строение органов).
Основным объектом изучения гистологии является организм здорового человека
Основная задача гистологии изучении строения клеток, тканей, органов, установления связей между различными явлениями, установление общих закономерностей.
Главной задачей которых является изучение структур живых систем. В отличие от анатомии, гистология изучает строение живой материи на микроскопическом и электронно-микроскопическом уровне. При этом, изучение строения различных структурных элементов проводится в настоящее время с учетом выполняемых ими функций. Такой подход к изучению структур живой материи называется гистофизиологическим, а гистология нередко именуется как гистофизиология. Кроме того, при изучении живой материи на клеточном, тканевом и органном уровнях рассматривается не только форма, размеры и расположение интересующих структур, но методом цито– и гистохимии нередко определяется и состав веществ, образующих эти структуры. Наконец, изучаемые структуры обычно рассматриваются с учетом их развития, как во внутриутробном (эмбриональном) периоде, так и на протяжении постэмбрионального онтогенеза. Именно с этим связана необходимость включения эмбриологии в курс гистологии.
Гистология, как любая наука, имеет свои объекты и методы их изучения. Непосредственными объектами изучения являются клетки, фрагменты тканей и органов, особым способом приготовленные для изучения их под микроскопом.
2 вопрос Этапы развития гистологии
В истории развития гистологии условно выделяют 3 периода:
| 1, ДОМИКРОСКОПИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (с IV в. до н. э. по 1665 г.) связан с именами АРИСТОТЕЛЯ,ГАЛЕНА, АВИЦЕННЫ, ВЕЗАЛИЯ, ФАЛЛОПИЯ и характеризуется попытками выделения в организме животных и человека неоднородных тканей (твердых, мягких, жидких и так далее) и использованием методов анатомической препаровки. |
| 2, МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (с 1665 г. по 1950 г.). Начало периода связывают с именем английского физика РОБЕРТА ГУКА, кот, усовершенствовал микроскоп (полагают, что первые микроскопы были изобретены в самом начале XVII в.), и использовал его для систематического исследования различных, в том числе биологических объектов и опубликовал результаты этих наблюдений в 1665 г. в книге «Микрография», также,впервые ввел термин «кл» («целлюля»). В дальнейшем осуществлялось непрерывное усовер-ние микроскопов и все более широкое использование их для изуч биологических тк и о. Особое внимание уделялось изучению строения кл. ЯН ПУРКИНЬЕ описал наличие в животных клх «протоплазмы» (цитоплазмы) и ядра, а несколько позже Р. БРОУН подтвердил наличие Я и в большинстве животных кл. Ботаник М. ШЛЕЙДЕН заинтересо- вался происхождением кл цитокенезисом. Результаты этих исследований позволили Т. ШВАНУ, на основании их сообщений, сформулировать клеточную теорию (1838–1839 гг.) в виде трех постулатов: 1. ВСЕ РАСТИТЕЛЬНЫЕ И ЖИВОТНЫЕ ОРГАНИЗМЫСОСТОЯТ ИЗ КЛ; 2. ВСЕ КЛ РАЗВИВАЮТСЯ ПО ОБЩЕМУ ПРИНЦИПУ ИЗ ЦИТОБЛАСТЕМЫ; 3. КАЖДАЯ КЛ ОБЛАДАЕТ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ, А ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА ЯВЛЯЕТСЯ СУММОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛ. Однако вскоре Р. ВИРХОВ (1858 г.) уточнил, что развитие кл осуществляется путем деления исходной кл (любая кл из кл). Разработанные Т. Шваном положения, клеточной теории актуальны до настоящего времени, хотя формулируется по-иному. СОВРЕМЕННЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ: 1. кл является наименьшей единицей живого; 2. кл животных организмов сходны по своему строению; 3. размножение кл происходит путем деления исходной кл; 4. многокл-ные орг-мы предст-т собой слож ансамбли кл и их прои-дных, объед-ные в системы тк и орг, связанные между собой клет-ми, гуморальными и нервными формами регуляции. · Дальнейшее совершенствование микроскопов, особенно создание ахроматических объективов, позволило выявить в клх более мелкие структуры: · клеточный центр ГЕРТВИГ, 1875 г.; · сетчатый аппарат или пластинчатый комплекс ГОЛЬДЖИ, 1898 г.; · митохондрии БЕНДА, 1898 г. |
| 3, СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП развития гистологии начинается с 1950 г. с момента начала исполь- зования эл мик-па для изучения биологических объектов, хотя электронный микроскоп был изобретен раньше (Е. РУСКА, М. КНОЛЬ, 1931 Г.). для современного этапа развития гистологии характерно внедрение не только электронного микроскопа, но и других методов: цито– и гистохимии, гисторадиографии и других вышеперечисленных современных методов. При этом обычно используется комплекс разнообразных методик, позволяющий составить не только качественное представление об изучаемых структурах, но и получить точные количественные хар-ки. Особенно широко в настоящее время используются различные морфометрические методики, в том числе автоматизированные системы обработки полученной информации с использованием компьютеров. |
Вопрос 3 Методы исследования в гистологии
Основным методом исследования биологических объектов, используемым в гистологии является микроскопирование, (т. е. изучение гистологических препаратов по микроскопом.) Микроскопия может быть самостоятельным методом изучения, но в последнее время она обычно сочетается с другими методами (гистохимии, гисторадиографии и другие). Следует помнить, что для микроскопии используются разные конструкции микроскопов, позволяющие изучить разные параметры изучаемых объектов. Различают следующие
виды микроскопии:
· световая микроскопия (разрешающая способность 0,2 мкм) наиболее распространенный вид микроскопии;
· ультрафиолетовая микроскопия (разрешающая способность 0,1 мкм);
· люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия для определения химических веществ в рассматриваемых структурах;
· фазово-контрастная микроскопия для изучения структур в неокрашенных гистологических препаратов;
· поляризационная микроскопия для изучения, главным образом, волокнистых структур;
· микроскопия в темном поле для изучения живых объектов;
· микроскопия в падающем свете для изучения толстых объектов;
· электронная микроскопия, две ее разновидности просвечивающая (трансмиссионная) электронная микроскопия и сканирующая или растровая микроскопии дает отображение поверхности ультраструктур.
Гистохимические и цитохимические методы позволяет определять состав химических веществ и даже их количество в изучаемых структурах. Метод основан на проведении химических реакций.
Метод гистоавторадиографии позволяет выявить состав химических веществ в структурах и интенсивность обмена по включению радиоактивных изотопов в изучаемые структуры. Метод используется чаще всего в экспериментах на животных.
Метод дифференциального центрифугирования позволяет изучать отдельные органеллы или даже фрагменты, выделенные из клетки. Для этого кусочек исследуемого органа растирают, заливают физиологическим раствором, а затем разгоняют в центрифуге при различных оборотах и получают интересующие фракции, которые затем изучают различными методами.
Метод интерферометрии позволяет определить сухую массу веществ в живых или фиксированных объектах.
Иммуноморфологические методы позволяет с помощью предварительно проведенных иммунных реакций, на основании взаимодействия антиген-антитело, определять субпопуляции лимфоцитов, определять степень чужеродности клеток, проводить гистологическое типирование тканей и органов (определять гистосовместимость) для трансплантации органов.
Метод культуры клеток выращивание клеток в пробирке или в особых капсулах в организме и последующее изучение живых клеток под микроскопом.
Вопрос 4 Объекты исследования в гистологии
Объекты исследования подразделяются на:
· живые (клетки в капле крови, клетки в культуре и другие);
· мертвые или фиксированные, которые могут быть взяты как от живого организма (биопсия), так и от трупов.
В любом случае после взятия кусочков они подвергаются действию фиксирующих растворов или замораживанию. И в научных, и в учебных целях используются фиксированные объекты. Приготовленные определенным способом препараты, используемые для изучения под микроскопом, называются гистологическими препаратами.
Гистологический препарат может быть в виде:
· тонкого окрашенного среза органа или ткани;
· мазка на стекле;
· отпечатка на стекле с разлома органа;
· тонкого пленочного препарата.
Гистологический препарат любой формы должен отвечать следующим требованиям:
· сохранять прижизненное состояние структур;
· быть достаточно тонким и прозрачным для изучения его под микроскопом в проходящем свете;
· быть контрастным, то есть изучаемые структуры должны под микроскопом четко определяться;
· препараты для световой микроскопии должны долго сохраняться и использоваться для повторного изучения.
Вопрос 5 Основные принципы и этапы приготовления гистологического препарата
Выделяют следующие этапы приготовления гистологического препарата
Взятие материала для приготовления препарата. При этом учитываются следующие моменты: забор материала должен проводиться как можно раньше после смерти или забоя животного, а при возможности от живого объекта (биопсия), чтобы лучше сохранились структуры клетки, ткани или органа; забор кусочков должен производиться острым инструментом, чтобы не травмировать ткани; толщина кусочка не должна превышать 5 мм, чтобы фиксирующий раствор мог проникнуть в толщу кусочка; обязательно производится маркировка кусочка (указывается наименование органа, номер животного или фамилия человека, дата забора и так далее).
Фиксация материала необходима для остановки обменных процессов и сохранения структур от распада. Фиксация достигается чаще всего погружением кусочка в фиксирующие жидкости, которые могут быть простыми спирты и формалин и сложными раствор Карнуа, фиксатор Цинкера. Фиксатор вызывает денатурацию белка и тем самым приостанавливает обменные процессы и сохраняет структуры в их прижизненном состоянии.
Заливка кусочков в уплотняющие среды (парафин, целлоидин, смолы)
Приготовление срезов на специальных приборах (микротоме или ультрамикротоме) с помощью специальных ножей. Срезы для световой микроскопии приклеиваются на предметные стекла, а для электронной микроскопии – монтируются на специальные сеточки.
Окраска срезов. Перед окраской срезов удаляется уплотняющая среда (депарафинизация). Окраской достигается контрастность изучаемых структур. Красители подразделяются на основные, кислые и нейтральные. Наиболее широко используются основные красители (обычно гематоксилин) и кислые (эозин). Нередко используют сложные красители.
Просветление срезов (в ксилоле, толуоле), заключение в смолы закрытие покровным стеклом.
После этих последовательно проведенных процедур препарат может изучаться под световым микроскопом.
Для целей электронной микроскопии. Главное отличие заключается в том, что гистологический препарат для световой микроскопии может длительно храниться и многократно использоваться. Срезы для электронной микроскопии используются однократно. При этом вначале интересующие объекты препарата фотографируются, а изучение структур производится уже на электронограммах.
Из тканей жидкой консистенции (кровь, костный мозг и другие) изготавливаются препараты в виде мазка на предметном стекле, которые также фиксируются, окрашиваются, а затем изучаются.
Из ломких паренхиматозных органов (печень, почка) изготавливаются препараты в виде отпечатка органа с разломом органа.
Наконец, из некоторых органов (брыжейка, мягкая мозговая оболочка) изготавливаются пленочные препараты путем растягивания.
Цитология
Вопрос 1 Клетка: определение, составные части, и их структурные компоненты
Клетка - элементарная единица живого, состоящая из цитоплазмы и ядра и являющаяся основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных
Основные компоненты клетки:
o ядро;
o цитоплазма.
По соотношению размеров ядра и цитоплазмы различают клетки ядерного и цитоплазматического типа. В клетках ядерного типа объём ядра превышает объём цитоплазмы (лимфоцит), в клетках цитоплазматического типа – объём цитоплазмы превышает объём ядра (соматические клетки). Соотношение размеров ядра и цитоплазмы отражает функциональное состояние клетки.
В организме имеются также структуры, содержащие десятки и сотни ядер. К ним относятся симпласты и синцитии.
Симпласты образуются в результате слияния клеток и представляют собой многоядерные протоплазматические тяжи.
Синцитий формируется в результате неполного деления клеток и представляет собой соклетие, группу клеток, объединённых цитоплазматическими мостиками.
Клетки отличаются разнообразием форм, что также напрямую связано с выполняемыми ими функциями. Округлые клетки крови находятся в жидкой среде во взвешенном состоянии, веретенообразные мышечные клетки предназначены для выполнения сократительной функции, отростчатые нервные клетки предают на значительные расстояния нервные импульсы.
Вопрос 2 Клеточная теория: История создания современные положения
Прежде чем появилась клеточная теория, которая известна нам в современное время,появлялись отдельные предположения.
РОБЕРТА ГУК с помощью микроскопа разглядел на срезе пробки дерева ячейки,которые он назвал клетки. Ввел термин клетка, опубликовал свое открытие в журнале
ЯН ПУРКИНЬЕ описал наличие в животных клетках цитоплазмы и ядра, а несколько позже Р. БРОУН подтвердил наличие ядра и в большинстве животных кл.
На основании всех этих данных, Шванн И Шлейден, обобщив, сформулировали клеточную теорию (1838–1839 гг.)
виде трех постулатов:
1.ВСЕ РАСТИТЕЛЬНЫЕ И ЖИВОТНЫЕ ОРГАНИЗМЫСОСТОЯТ ИЗ КЛ;
2.ВСЕ КЛ РАЗВИВАЮТСЯ ПО ОБЩЕМУ ПРИНЦИПУ ИЗ ЦИТОБЛАСТЕМЫ;
3.КАЖДАЯ КЛ ОБЛАДАЕТ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ, А ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА ЯВЛЯЕТСЯ СУММОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛ.
Однако вскоре Р. ВИРХОВ (1858 г.) уточнил, что развитие кл осуществляется путем
деления исходной кл (любая кл из кл).
v позже уже открылись
v клеточный центр ГЕРТВИГ, 1875 г.;
v · сетчатый аппарат или пластинчатый комплекс ГОЛЬДЖИ, 1898 г.;
v митохондрии БЕНДА, 1898 г.
Современная теория имеет несколько другую трактовку
СОВРЕМЕННЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ:
1..кл является наименьшей единицей живого;
2..кл животных организмов сходны по своему строению;
3..размножение кл происходит путем деления исходной кл;
4..многокл-ные орг-мы предст-т собой слож ансамбли кл и их прои-дных, объед-ные в системы тк и орг, связанные между собой клет-ми, гуморальными и нервными формами регуляции.
Вопрос 3 Плазмолемма:Слои,хим состав…
Цитолемма.
Снаружи клетка ограничена плазматической мембраной, в состав которой входят три слоя:
· наружный – гликокаликс,
· средний – билипидный слой,
· внутренний – подмембранный слой.
Средний слой п.с. элементарную биологическую мембрану, состоит из билипидного слоя, в состав которого входят белки. Липидная молекула состоит из гидрофильной головки и гидрофобного хвоста. Липиды расположены так, что головки обращены наружу, хвосты – внутрь.
Молекулы белков встроены в билипидный слой.
Классификация белков плазмолеммы:
1. По отношению к билипидному слою:
· интегральные- полностью встроены в билипидный слой
· Полуинтегральные- встроены частично,
· примембранные прилежат к билипидному слою снаружи и внутри.
2. По функции белки мембраны делятся на:
· - структурные
· - рецепторные
· - транспортные
· - белки-ферменты.
Интегральные и полуинтегральные белки выполнят структурную и транспортную функцию, образуют ионные каналы для ионов Na, K, Ca. Cl.
Примембранные белки выполняют преимущественно рецепторную (узнавательную) и ферментную (обеспечивают пристеночное пищеварение в кишечнике) функции.
Обычно белки и липиды мембраны соединяются с УВ-цепочками. Эти соединения на поверхности плазмолеммы образуют гликокаликс, толщиной 3-4 нм. Гликокаликс выполняет адгезивную, рецепторную и ферментную функции.
Внутренний слой плазмолеммы – субмембранный – состоит из микротрубочек, микрофиламентов и микрофибрилл и образует цитоскелет клетки.
Функции плазмолеммы:
1. Разграничительная (барьерная)
2. Рецепторная
3. Транспортная.
4. Антигенная
5. Образование межклеточных контактов.
Виды межклеточных контактов:
1. простой. Плазмолеммы соседних клеток приближаются друг к другу на расстояние 15-20 нм, так что между клетками образуются межклеточные щели. Контакт непрочный, характерен для соединительнотканных клеток
2. плотный контакт – расстояние между плазмолеммами практически отсутствует, цитолеммы плотно прилежат друг к другу, закрывая межклеточные щели. Контакт характерен для железистой эпителиальной ткани.
3. контакт по типу «замка» - цитолемма одной клетки внедряется во впячивание другой клетки – характерен для клеток эпителиальной ткани.
4. десмосома («пятно слипания») – очень прочный контакт. Между цитолеммами 2-х клеток имеются слоистые структуры в пределах 0,5 мкм, а с внутренней поверхности плазмолемм напротив них имеется электронно-плотное вещество, пронизанное тончайшими фибриллами. Контакт характерен для клеток покровного эпителия.
5. Щелевидный контакт – нексус. Плазмолеммы соседних клеток приближаются друг к другу на расстояние 2-3 нм. В этом месте имеются ионные канальцы, через которые происходит обмен ионами и молекулами воды. Такие контакты характерны для кардиомиоцитов и обеспечивают их содружественное сокращение во время систолы.
6. Синаптические контакты – связывают нервные клетки или их отростки друг с другом и служат для передачи нервного импульса в одном направлении.
Вопрос 4 Органеллы:определение,классификация Строение,классификация…
Органеллы – это постоянные структурные компоненты клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие жизненно важные функции.
Классификация:
· А. По функции:
1. Органеллы общего значения
2. органеллы специального значения
Органеллы общего значения входят в состав любой клетки и выполняют функции, обеспечивающие жизнедеятельность. Подразделяются на:
· - мембранные
· - немембранные
Органеллы специального значения имеются в цитоплазме клеток, выполняющих специфические функции.
Специальные органеллы делятся на:
· - цитоплазматические (миофибриллы – в мышечной ткани, нейрофибриллы – в нервной ткани, тонофибриллы)
· - органеллы клеточной поверхности – реснички и жгутики.
ЭПС – это система уплощённых цистерн, канальцев, отдельных везикул. Стенка её состоит из билипидной мембраны и отграничивает внутреннюю среду ЭПС от гиалоплазмы.
Различают 2 разновидности ЭПС: 1) гранулярная и 2) гладкая.
Гранулярная ЭПС представлена мембранами, сформированными в цистерны, канальцы, везикулы, трубочки, покрытые рибосомами.
Функции:
- синтез белков, предназначенных для выведения из клетки
- модификация синтезированного белка
- транспорт синтезированных продуктов в КГ или непосредственно из клетки
- синтез билипидных мембран
Гладкая ЭПС – представлена цистернами, канальцами, везикулами, трубочками, лишёнными рибосом.
Функции:
- синтез УВ, липидов, стероидных гормонов
- дезинтоксикация ядовитых веществ
- депонирование ионов кальция в цистернах
- транспорт синтезированных веществ
КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ
- представлен скоплением уплощённых цистерн и небольших везикул. Несколько параллельно расположенных цистерн, связанных друг с другом при помощи везикул, образуют субъединицу КГ – диктиосому. В диктиосоме различают 2 полюса: цис-полюс – направлен к ядру, транс-полюс – направлен в сторону цитолеммы.
Функции:
- образование лизосом
- транспортная – выводит из клетки синтезированные в ней продукты
- модификация веществ, синтезированных в зернистой ЭПС
- участие в обмене УВ
- синтез и выведение муцина – слизи
Вопрос 5 Строение и функциональная роль мембранных органел митохондрий лизосом и пероксисом
МИТОХОНДРИИ
Митохондрии – наиболее обособленные структурные элементы цитоплазмы. Существует точка зрения, что митохондрии в историческом развитии вначале представляли собой самостоятельные организмы, а затем внедрились в цитоплазму клеток, где и ведут сапрофитное существование. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что в митохондриях имеется самостоятельный генетический аппарат (митохондриальная ДНК) и синтетический аппарат (митохондриальные рибосомы).
Строение: форма – округлая, овальная, вытянутая, даже разветвленная. Окружены двойной билипидной мембраной. Между мембранами имеется межмембранное пространство. Внутренняя мембрана образует складки – кристы. В некоторых клетках внутренняя мембрана образует везикулы и трубочки – трубчато-везикулярные кристы. Такая структура характерна для коркового вещества надпочечников. Между кристами расположен матрикс, в котором выявляются тонкие нити – митохондриальные ДНК и мелкие гранулы – митохондриальные рибосомы.
Функции:
- образование энергии АТФ из органических веществ
- фосфорилирование АДФ, в результате чего образуется АТФ
- синтез 13 видов митохондриальных белков
ЛИЗОСОМЫ
- наиболее мелкие органеллы цитоплазмы.
Функция
- обеспечение внутриклеточного пищеварения
Классификация:
· Первичные лизосомы
· Вторичные лизосомы
· Третичные лизосомы.
Первичные лизосомы - электронно-плотные тельца, образующиеся при участии гранулярной ЭПС и КГ.
Вторичные лизосомы (фаголизосомы)– образуются при слиянии первичных лизосом с фагоцитированными клеткой частицами. Если первичные лизосомы сливаются с органеллами клетки, то они называются аутофагосомами. Наличие в клетке большого числа аутофагосом является признаком саморазрушения клетки (при стрессе, повреждении)
Третичные лизосомы, или остаточные тельца, п.с. пищеварительные вакуоли, в кторых остались продукты, не подвергшиеся разрушению лизосомальными ферментами.
Пероксисомы – это микротельца, сходные по строению с лизосомами, однако в матриксе имеются кристаллоподобные структуры и фермент каталаза, разрушающая перекись водорода.
Вопрос 6 Немембранные органелы:…
РИБОСОМЫ
Образуются в ядрышке, состоят из малой и большой субъединиц, включают рибосомальную РНК и рибосомальные белки. Рибосомы подразделяются на: 1) свободные – располагаются в гиалоплазме
2) прикреплённые – связаны с мембраной ЭПС.
Свободные и прикреплённые рибосомы, помимо отличия в локализации, характеризуются определённой функциональной специфичностью: свободные рибосомы синтезируют белки для внутренних нужд клетки (белки-ферменты, структурные белки). Прикреплённые – синтезируют белки «на экспорт».
КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР
- или диплосома. Состоит из 2-х центриолей. Одна из них называется материнской, другая - дочерней. Дочерняя центриоль располагается перпендикулярно по отношению к материнской. Каждая центриоль состоит из 9 триплетов микротрубочек, образующих структуру в виде цилиндра.
Функции клеточного центра:
1) образование веретена деления в профазу мейоза.
2) Формирование микротрубочек клеточного каркаса
МИКРОТРУБОЧКИ
- полые цилиндры, стенка которых состоит из глобулярного белка тубулина.
Функции: 1) формирование внутриклеточного каркаса
2) обеспечение определённого положения органелл в цитоплазме
3) определяют направление внутриклеточных перемещений
ФИБРИЛЛЯРНЫЕ СТРУКТУРЫКЛЕТОК
Микрофиламенты.
- нитчатые структуры, состоят из сократительных белков актина, миозина, тропомиозина. Функции:
1) образуют цитоскелет
2) участвуют во внутриклеточном перемещении органелл
3) участвуют в амёбовидном движении клеток (обеспечивают движение псевдоподий).
Микрофибриллы.
- нитчатые структуры, состоят из фибриллярных белков (кератин, виментин, десмин).
Функции:
1) формируют внутриклеточный каркас (опорная функция)
2) по характеру фибриллярного белка можно определить, из какой ткани развилась опухоль: если в опухоли обнаружен кератин, значит, она образовалась из эпителиальной ткани, виментин – из соединительной ткани
РЕСНИЧКИ
- специальные органеллы движения. В основе ресничек находится аксонема, состоящая Аксонема снаружи покрыта цитолеммой.
ЖГУТИКИ
- выросты клеток. В основе их также лежит аксонема, покрытая цитолеммой и прикрепляющаяся к базальному тельцу. Жгутики содержатся в сперматозоидах. Обеспечивают движение клеток
Вопрос 7 Включения,определения классификация, значение. Гиалоплазма…
ВКЛЮЧЕНИЯ - непостоянные компоненты клеток, возникающие и исчезающие в зависимости от клеточного метаболизма.
Классификация:
· трофические (УВ, белковые, липидные лейцитин в яйцеклетке).
· секреторные - секреторные гранулы в секретирующих клетках (зимогенные гранулы в клетках поджелудочной железы)
· экскреторные – вещества, подлежащие удалению из организма (гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев)
· пигментные – подразделяются на экзогенные (частицы пыли, каротин, красители) и эндогенные (гемоглобин, миоглобин, меланин, билирубин)Характерны для определенных видов клеток (меланин в меланоцитах, гемоглобин в эритроцитах, липофусцин накапливается при старении.)
Гиалоплазма
Гиалоплазма состоит из воды (90 %) и различных биополимеров (7 %) белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов, из которых основную часть составляют белки различной химической и функциональной специфичностиГиалоплазма может находится в 2 состояних: может быть более плотной (в форме геля) или более жидкой (в форме золя) как во всей цитоплазме, так и в отдельных ее участках.
В гиалоплазме локализуются и взаимодействуют между собой и средой гиалоплазмы различные органеллы и включения. Гиалоплазма взаимодействует с внеклеточной средой. Следовательно, гиалоплазма является весьма динамичной средой и играет важную роль в функционировании отдельных органелл и жизнедеятельности клетки в целом.
Вопрос 8 Ядро:…
Структурные элементы интерфазного ядра:
· хроматин
· ядрышко
· кариолемма
· кариоплазма
Функции ядра:
- хранение и передача наследственной информации дочерним клеткам
- регуляция синтеза белка
Структурные образования ядра наиболее выражены в определённый период жизни клетки – в интерфазе.
ХРОМАТИН
- это элемент ядра, который хорошо воспринимает красители (хромос), откуда и произошло его название. В состав хроматина входят нити – элементарные фибриллы, расположенные в ядре рыхло или компактно. На этом основано деление хроматина на 2 вида:
1) эухроматин – рыхлый (деконденсированный), слабо окрашивается основными красителями.
2) гетерохроматин – компактный (конденсированный), хорошо окрашивается основными красителями.
Эухроматин называется активным, гетерохроматин – неактивным. Активность эухроматина объясняется тем, что фибриллы ДНК при этом деспирализованы, т.е. гены, на поверхности которых происходит транскрипция РНК, открыты. Благодаря этому создаются условия для транскрипции РНК. В том случае, если ДНК хромосомы не деспирализована, то гены здесь закрыты, что затрудняет транскрипцию РНК с их поверхности. Следовательно, снижается синтез белка. Вот почему гетерохроматин неактивен. Соотношение эу- и гетерохроматина в ядре является показателем активности синтетических процессов в клетке.
Хроматин изменяет своё физическое состояние в зависимости от функциональной активности клетки. В период деления наблюдается конденсация хроматина и превращение его в хромосомы. Следовательно, хроматин и хромосомы – это различные физические состояния одного и того же вещества.
Химический состав хроматина:
1. ДНК - 40%
2. Белки – 60%
3. РНК – 1%
Ядерные белки представлены двумя формами:
- основные (гистоновые) белки (80-85%)
- кислые (негистоновые) белки (15-20%).
Негистоновые белки формируют белковую сеть в кариоплазме (ядерный матрикс), обеспечивая внутренний порядок расположения хроматина. Гистоновые белки образуют блоки, каждый из которых состоит из 8 молекул. Эти блоки называются нуклеосомами. На нуклеосомы навёртывается фибрилла ДНК. Функции гистоновых белков:
- особая укладка ДНК хромосом
- регуляция синтеза белка.
ЯДРЫШКО
- сферическая структура в ядре интерфазных клеток.
Функции:
- синтез рибосомальной РНК
- образование субъединиц рибосом.
Количество ядрышек варьирует от 1 до 3. Формируются ядрышки на поверхности ядрышковых организаторов хромосом. Если ядрышковые организаторы сконцентрированы в одном месте, то в ядре будет только одно ядрышко, а если в нескольких местах - несколько ядрышек. Ядрышки состоят из 2 компонентов:
1) фибриллярного, расположенного в центре
2) гранулярного, локализованного на поверхности.
Фибриллярный компонент – это фибриллы РНК. Гранулярный компонент – это субъединицы рибосом.
КАРИОЛЕММА
- ядерная оболочка, отделяет содержимое ядра от цитоплазмы и в то же время обеспечивает регулируемый обмен веществ между цитоплазмой и ядром. Кариолемма состоит из двух мембран: наружной и внутренней, разделённых перинуклеарным пространством.
Наружная мембрана покрыта рибосомами и тесно связана с ЭПС.
Внутренняя мембрана связана с хроматином и фибриллярным ядерным компонентом.
В кариолемме имеются поры, просвет которых закрыт особой структурой – комплексом поры. Комплекс поры состоит из фибриллярного и гранулярного компонентов. Гранулярный компонент представлен белковыми гранулами, расположенными по периферии поры в три ряда. От каждой гранулы отходят фибриллы (фибриллярный компонент) и соединяются в центральной грануле. Комплекс поры обеспечивает избирательную проницаемость кариолеммы.
КАРИОПЛАЗМА
- ядерный сок. Обеспечивает обмен веществ в ядре и связь ядра с цитоплазмой. Состоит из воды, белков, белковых комплексов, амк, нуклеотидов и сахаров. Имеет тонкозернистую структуру. Белки кариоплазмы представлены негистоновыми белками, в основном являются ферментами.
Вопрос 9 Репродукция клеток: способы,морфологическая характеристика
СПОСОБЫРЕПРОДУКЦИИ КЛЕТОК:
1. Митоз – кариокинез – непрямое деление с равномерным распределением генетической информации, характерно для соматических клеток. Митоз включат 4 фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
Профаза:
- спирализация хроматина, образование хромосом
- исчезновение ядрышка
- распад кариолеммы
- редупликация центриолей, расхождение их к полюсам
- формирование микротрубочек веретена деления
- редукция зернистой ЭПС
Метафаза:
- образование метафазой пластинки или материнской звезды
- обособление сестринских хроматид друг от друга
Анафаза:
- полное обособление хроматид и образование 2 –х диплоидных наборов хромосом
- расхождение хромосомных наборов к полюсам
Телофаза:
- деконденсация хромосом
- формирование ядерной оболочки
- цитотомия
- появление ядрышек в дочерних клетках
Биологическое значение митоза: за счёт деления происходит рост организма, физиологическая и репаративная регенерация клеток, тканей и органов.
За телофазой митоза следует интерфаза, которая включает три периода: G1, S, G2.
G1 – пресинтетический период – характеризуется:
- усиленным формированием синтетического аппарата клетки (увеличение рибосом, синтез РНК)
- усиление синтеза белков, необходимых для роста
- подготовка к синтетическому периоду – синтез ферментов, необходимых для редупликации ДНК.
S – синтетический период – происходит удвоение ДНК
G2 – постсинтетический период – характеризуется усиленным синтезом информационной РНК, белков-тубулинов, необходимых для формирования веретена деления в митозе.
Описанные закономерности клеточного цикла характерны, прежде всего, для часто делящихся клеток.
Жизненный цикл часто делящихся клеток выглядит следующим образом:
М - G1 - S - G2 – М.
Для редко делящихся клеток характерен выход из клеточного цикла. Этот период обозначается буквой G0 и наступает вслед за митозом. Клетка подвергается начальной дифференцировке и специализируется для выполнения определённой функции. В этом периоде клетка может функционировать в течение нескольких лет, не вступая в S период.
Жизненный цикл редко делящихся клеток выглядит следующим образом:
1) митоз
2) G1 – период
3) G0 – период
4) S – период
5) G2 – период
Большинство клеток нервной ткани по выходе из митоза ещё в эмбриональном периоде, в дальнейшем не делятся. Клетка растёт, затем длительно функционирует, стареет и погибает. Однако в течение жизненного цикла такие клетки постоянно регенерируют по внутриклеточному типу – происходит обновление структурных компонентов цитоплазмы.
Жизненный цикл неделящихся клеток выглядит следующим образом:
1) митоз
2) рост
3) длительное функционирование
4) старение
5) смерть
Кроме рассмотренного способа размножения клеток - митоза - различают ещё:
2. Мейоз – редукционное деление, в дочерних клетках оказывается половинный (гаплоидный) набор хромосом, характерно для половых клеток.
3. Амитоз – прямое деление без равномерного распределения генетической информации. Сначала появляется перетяжка ядра, которая делит его на неравные части, затем перетяжкой делится цитоплазма. Амитоз характерен для стареющих и патологически изменённых клеток.
4. Эндорепродукция (полиплоидия) – процесс увеличения количества хромосом в ядре клетки. В процессе полиплоидии задействованы 2 механизма:
- блокирование одной из фаз митоза
- нарушение цитотомии во время телофа