Объекты и методы гистологических исследований.
Объектами исследования служат живые и мертвые (фиксированные) клетки и ткани, и их изображения, полученные в световых и электронных микроскопах.
Основным объектом исследования являются гистологические препараты, приготовленные из фиксированных структур. Препарат может представлять собой мазок (например, мазок крови, костного мозга, слюны, спинномозговой жидкости и др.), отпечаток (например, селезенки, тимуса, печени), пленку из ткани (например, соединительной или брюшины, плевры, мягкой мозговой оболочки), тонкий срез. Наиболее часто для изучения используется срез ткани или органа. Гистологические препараты могут изучаться без специальной обработки. Например, приготовленный мазок крови, отпечаток, пленка или срез органа могут сразу рассматриваться под микроскопом. Но вследствие того, что структуры имеют слабый контраст, они плохо выявляются в обычном световом микроскопе и требуется использование специальных микроскопов (фазово-контрастные и др.). Поэтому чаще применяют специально обработанные препараты: фиксированные, заключенные в твердую среду и окрашенные.
Процесс изготовления гистологического препарата для световой и электронной микроскопии включает следующие основные этапы:
· взятие материала и его фиксация,
· уплотнение материала,
· приготовление срезов,
· окрашивание или контрастирование срезов.
· Для световой микроскопии необходим еще один этап — заключение срезов в бальзам или другие прозрачные среды.
Структуры, хорошо окрашивающиеся кислыми красителями, называются оксифильными, а окрашивающиеся основными — базофильными. Например, цитоплазма клеток чаще всего окрашивается оксифильно, а ядра клеток – окрашиваются базофильно.
Методы микроскопирования гистологических препаратов
· Световая микроскопия
· Ультрафиолетовая микроскопия
· Флюоресцентная (люминесцентная) микроскопия
· Фазово-контрастная микроскопия
· Электронная микроскопия
2. Основные положения клеточной теории (Шлейден и Шванн 1839г.):
· клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению;
· клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;
· размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
· в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.
Структурные элементы клетки и их классификация
Основные компоненты клетки:
1) ядро;
2) цитоплазма;
3) цитолемма.
1. Ядро клетки – хранитель генетической информации состоит из:
· хроматина (эухроматин – активный, гетерохроматин – неактивный),
· 2) ядрышка,
· 3) нуклеоплазмы,
· 4) ядерной оболочки (нуклеолеммы).
Эти компоненты хорошо выражены только в интерфазе. Хроматин – это способ существования хромосом вне деления клетки.
2. Цитоплазма состоит из трёх структур:
· гиалоплазма;
· органеллы;
· включения.
Гиалоплазма составляет внутреннюю среду клетки и состоит из коллоидной среды (биополимеры с водой), которая может находиться в виде геля (плотная) или золя (жидкая).В гиалоплазме находятся различные органеллы и включения.
Органеллы – это постоянные структурные элементы цитоплазмы клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие определенные функции.
Классификация органелл:
1) органеллы общего назначения: имеются во всех клетках и обеспечивают жизнедеятельность клетки;
2) органеллы специального назначения: имеются в цитоплазме только определенных клеток и выполняют специфические функции этих клеток.
Органеллы общего назначения подразделяются на:
1) мембранные: митохондрии; агранулярная эндоплазматическая сеть (аЭПС); гранулярная эндоплазматическая сеть (грЭПС); пластинчатый комплекс Гольджи; лизосомы; пероксисомы;
2) немембранные: рибосомы; клеточный центр; микротрубочки; микрофибриллы; микрофиламенты.
Органеллы специального назначения подразделяются на:
1)цитоплазматические (миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы);
2)органеллы клеточной мембраны, или поверхности (реснички, жгутики).
3) Включения – непостоянные структурные компоненты цитоплазмы.
Классификация включений:
· трофические;
· секреторные;
· экскреторные;
· пигментные.
3. Плазмолемма – это оболочка клетки, которая обеспечивает не только отграничение содержимого клетки от окружающей среды, но и взаимодействие клетки с внеклеточной средой.
Функции плазмолеммы:
1) разграничительная (барьерная);
2) рецепторная;
3) антигенная;
4) транспортная;
5) адгезивная (образование межклеточных контактов).
Химический состав веществ плазмолеммы: белки, липиды, углеводы.
Строение плазмолеммы:
1) двойной слой липидных молекул, составляющий основу плазмолеммы, в которую местами включены молекулы белков;
2) надмембранный слой;
3) подмембранный слой, имеющийся в некоторых клетках.
В каждой липидной молекуле различают две части:
1) гидрофильную головку;
2) гидрофобные хвосты, которые связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки соприкасаются с внешней и внутренней средой.
Белковые молекулы встроены в билипидный слой мембраны локально и не образуют сплошного слоя.
По выполняемой функции белки плазмолеммы подразделяются на:
1) структурные;
2) транспортные;
3) белки-рецепторы;
4) белки-ферменты;
5) антигенные детерминанты.
Надмембранный слой — гликокаликс, образован внешней поверхностью плазмолеммы, где находятся комплексы макромолекул белков + гидрофильные головки липидов + цепочки. Значительная часть поверхностных гликопротеидов и гликолипидов выполняет в норме рецепторные функции: воспринимает гормоны и другие биологически активные вещества. Такие клеточные рецепторы передают воспринимаемые сигналы на внутриклеточные ферментные системы, усиливая или угнетая обмен веществ, и тем самым оказывают влияние на функции клеток.
Различают следующие способы транспорта веществ: 1) диффузия веществ (ионов, некоторых низкомолекулярных веществ) через плазмолемму без затраты энергии; 2) активный транспорт веществ (аминокислот, нуклеотидов и др.) с помощью белков-переносчиков с затратой энергии; 3) везикулярный транспорт (производится посредством везикул.
Транспорт веществ: эндоцитоз – транспорт веществ в клетку, экзоцитоз – транспорт веществ из клетки. В свою очередь, эндоцитоз подразделяется на: 1) фагоцитоз – захват и перемещение в клетку плотных частиц; 2) пиноцитоз – перенос воды и небольших молекул.
Процесс фагоцитоза подразделяется на несколько фаз:
1) адгезию (прилипание) объекта к цитолемме фагоцитирующей клетки;
2) поглощение объекта путем образования вначале углубления инвагинации, а затем передвижения ее в гиалоплазму.
В тех тканях, в которых клетки или их отростки плотно прилежат друг к другу (эпителиальная, гладкомышечная и др.), между плазмолеммами контактирующих клеток формируются специальные образования – межклеточные контакты.