ЦИТОЛОГИЯ: 1) Клетка Клетка является наименьшей единицей живой материи, обладающей самостоятельной жизнедеятельностью и способностью к самовоспроизведению.

Клетка – это ограниченная активной мембраной, упорядоченная, структурированная система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетиче-скихпроцессов.

Клетка – это живая система, состоящая из цитоплазмы и ядра и являющаяся основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных организмов.

Основные компоненты клетки:

1) ядро;

2) цитоплазма.

По соотношению ядра и цитоплазмы (ядерно-цито-плазматическому отношению) клетки подразделяются на:

1) клетки ядерного типа (объем ядра преобладает над объемом цитоплазмы);

2) клетки цитоплазматического типа (цитоплазма преобладает над ядром).

По форме клетки бывают: круглыми (клетки крови), плоскими, кубическими или призматическими (клетки разных эпителиев), веретенообразными (гладкомы-шечные клетки), отростчатыми (нервные клетки) и др. Большинство клеток содержит одно ядро, однако в одной клетке может быть два, три и более ядер (многоядерные клетки). В организме имеются структуры (симпласты, синцитий), содержащие несколько десятков или даже сотен ядер. Морфология этих структур будет рассмотрена при изучении тканей.

Структурные компоненты цитоплазмы животной клетки:

1) плазмолемма (цитолемма);

2) гиалоплазма;

3) органеллы;

4) включения.

Плазмолемма – оболочка животной клетки, отграничивающая ее внутреннюю среду и обеспечивающая взаимодействие клетки с внеклеточной средой.

Органеллы – постоянные структурные элементы цитоплазмы клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие определенные функции.

Митохондрии – наиболее обособленные структурные элементы цитоплазмы клетки, отличающиеся в значительной степени самостоятельной жизнедеятельностью.

2) Клеточная оболочка

КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА

растений, клеточная стенка (membrana cellulae), структурное образование на периферии клетки (за пределами клеточной мембраны — плазмалеммы), придающее ей прочность, сохраняюшее её форму и защищающее протопласт. У мн. растений К. о. способны к одревеснению, образуя своеобразный скелет растения, выполняющий опорную функцию. Основа К. о.— высокополимерные углеводы: молекулы целлюлозы собраны в сложные пучки (фибриллы), образующие каркас К. о., погружённый в её основу (матрикс), состоящую из гемицеллюлозы и пектинов. В зависимости от типа ткани, в состав к-рой входит клетка, в К. о. могут быть и др. органич. (лигнин, кутин, суберин, воск, белок) и неорганич. (соли кальция, кремнезём) вещества. Все вещества К. о. синтезируются обычно протопластом клетки. Гл. роль в синтезе углеводов К. о. принадлежит аппарату Гольджи. Различают первичную и вторичную К. о. Меристематические и молодые растущие клетки, реже клетки постоянных тканей, имеют первичную К. о., тонкую, богатую пектином и гемицеллюлозой; фибриллы целлюлозы в матриксе первичной К. о. расположены неупорядоченно. Отд. участки первичной К. о. более тонкие, с канальцами, через к-рые проходят плазмодесмы, наз. поровыми полями. Вторичная К. о. образуется обычно по достижении клеткой окончат, размера и накладывается слоями на первичную со стороны прс». топласта. Во вторичной К. о. преобладает целлюлоза, её фибриллы, более мощные, чем в первичной, располагаются упорядоченно и более или менее параллельно, но направление их в каждом слое иное, что повышает прочность К. о. Во вторичной К. о. есть перерывы, наз. порами. У клеток простейших и многоклеточных животных К. о. имеется не всегда. Она отличается большим разнообразием, может выполнять функцию наруж. скелета клетки (пелликула простейших, хитиновая кутикула членистоногих), играет защитную роль (многослойная оболочка яйцеклеток, оболочка цист и т. д.). Состоит гл. обр. из углеводов и их соединений с белками, а также липидов и неорганич. веществ.

3) Цитоплазма

ЦИТОПЛАЗМА

(от цито... и плазма), обязательная часть клетки, заключённая между плазматич. мембраной и ядром; высокоупорядоченная многофазная коллоидная система — гиалоплазма с находящимися в ней органоидами. Иногда Ц. наз. только гиалоплазму. Для Ц. характерно постоянное движение её коллоидных частиц и др. компонентов. Ц. пронизана микротрубочками, филаментами и микрофиламентами, полимеризация и распад к-рых обеспечивают обратимые переходы участков Ц. из золя в гель. Совокупность филаментов и микротрубочек в Ц. эукариотных клеток составляет цитоскелет, формирующий опорно-двигат. систему клетки, с ним связаны изменения формы клетки и перемещения внутриклеточных структур. В Ц. осуществляются все процессы клеточного метаболизма, кроме синтеза нуклеиновых к-т, происходящего в ядре. Через плазматич. мембрану осуществляется обмен веществ между Ц. и внеш. средой, через ядерную оболочку — ядерно-цитоплазматич. обмен. Под контролем ядра Ц. способна к росту и воспроизведению, при частичном удалении она полностью регенерирует. Ц., как правило, не способна к длит, автономному существованию — в безъядерных клетках она дегенерирует. В животных клетках различают два слоя Ц.: наружный — эктоплазму (лишена гранул и большинства органоидов, обладает относительно высокой вязкостью; под плазматич. мембраной в ней располагается сплетение микрофиламен-тов), и внутренний — эндоплазму (содержит разл. органоиды, гранулы, обладает относительно меньшей вязкостью). В Ц. растит, клеток имеются спец. органоиды — пластиды (лейкопласты, хлоропласты, хромопласты), а комплекс Гольджи представлен рассеянными по Ц. диктиосомами

Гиалоплазма

Гиалоплазма (или матрикс цитоплазмы) составляет внутреннюю среду клетки. Состоит из воды и различных биополимеро в (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов), из которых основную часть составляют белки различной химической и функциональной специфичности. В гиалоплазме содержатся также аминокислоты, моносахара, нуклеотиды и другие низкомолекулярные вещества.

Биополимеры образуют с водой коллоидную среду, которая в зависимости от условий может быть 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. При этом расположение их чаще всего специфично для определенных типов клеток. Через билипидную мембрану гиалоплазма взаимодействует с внеклеточной средой. Следовательно, гиалоплазма является динамической средой и играет важную роль в функционировании отдельных органелл и жизнедеятельности клеток в целом.

4) Органеллы Гиалоплазма

Гиалоплазма (или матрикс цитоплазмы) составляет внутреннюю среду клетки. Состоит из воды и различных биополимеро в (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов), из которых основную часть составляют белки различной химической и функциональной специфичности. В гиалоплазме содержатся также аминокислоты, моносахара, нуклеотиды и другие низкомолекулярные вещества.

Биополимеры образуют с водой коллоидную среду, которая в зависимости от условий может быть 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. При этом расположение их чаще всего специфично для определенных типов клеток. Через билипидную мембрану гиалоплазма взаимодействует с внеклеточной средой. Следовательно, гиалоплазма является динамической средой и играет важную роль в функционировании отдельных органелл и жизнедеятельности клеток в целом.

Органеллы

Органеллы – постоянные структурные элементы цитоплазмы клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие определенные функции.

Классификация органелл:

1) общие органеллы, присущие всем клеткам и обеспечивающие различные стороны жизнедеятельности клетки;

2) специальные органеллы, имеющиеся в цитоплазме только определенных клеток и выполняющие специфические функции этих клеток.

В свою очередь, общие органеллы подразделяются на мембранные и немембранные.

Специальные органеллы подразделяются на:

1) цитоплазматические (миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы);

2) органеллы клеточной поверхности (реснички, жгутики).

К мембранным органеллам относятся:

1) митохондрии;

2) эндоплазматическая сеть;

3) пластинчатый комплекс;

4) лизосомы;

5) пероксисомы.

К немембранным органеллам относятся:

1) рибосомы;

2) клеточный центр;

3) микротрубочки;

4) микрофибриллы;

5) Ядро клетки

1. Структурные элементы ядра Структурные элементы ядра, перечисленные ниже, бывают хорошо выражены только в интерфазе:

1) хроматин;

2) ядрышко;

3) кариоплазма;

4) кариолемма.

Хроматин это вещество, хорошо воспринимающее краситель состоит из хроматиновых фибрилл, толщиной 20–25 нм, которые могут располагаться в ядре рыхло или компактно. При подготовке клетки к делению в ядре происходят спирализация хроматиновых фибрилл и превращение хроматина в хромосомы. После деления в ядрах дочерних клеток происходит деспира-лизация хроматиновых фибрилл

По химическому строению хроматин состоит из:

1) дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК);

2) белков;

3) рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Ядрышко – сферическое образование (1–5 мкм в диаметре), хорошо воспринимающее основные красители и располагающееся среди хроматина. Ядрышко не является самостоятельной структурой. Оно формируется только в интерфазе. В одном ядре содержится несколько ядрышек.

Микроскопически в ядрышке различают:

1) фибриллярный компонент (локализуется в центральной части ядрышка и представляет собой нити рибонуклеопротеида);

2) гранулярный компонент (локализуется в периферической части ядрышка и представляет собой скопление субъединиц рибосом).

Кариолемма – ядерная оболочка, которая отделяет содержимое ядра от цитоплазмы обеспечивает регулируемый обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Ядерная оболочка принимает участие в фиксации хроматина. Функции ядер соматических клеток:

1) хранение генетической информации, закодированной в молекулах ДНК;

2) репарация (восстановление) молекул ДНК после их повреждения с помощью специальных репаратив-ных ферментов;

3) редупликация (удвоение) ДНК в синтетическом периоде интерфазы;

4) передача генетической информации дочерним клеткам во время митоза;

5) реализация генетической информации, закодированной в ДНК, для синтеза белка и небелковых молекул: образование аппарата белкового синтеза (информационной, рибосомальной и транспортных РНК).

Функции ядер половых клеток:

1) хранение генетической информации;

2) передача генетической информации при слиянии женских и мужских половых клеток.

В организме млекопитающих и человека различают следующие типы клеток:

1) часто делящиеся клетки клетки эпителия кишечника;

2) редко делящиеся клетки (клетки печени);

3) неделящиеся клетки (нервные клетки). Жизненный цикл у этих клеточных типов различен. Клеточный цикл подразделяется на два основных

периода:

1) митоз, или период деления;

2) интерфазу – промежуток жизни клетки между двумя делениями. 7) Жизненный цикл клетки: Жизненный цикл клетки. Важным свойством клетки как живой системы является способность ее к самовоспроизведению, которое лежит в основе процессов роста, развития и размножения организмов. Период от окончания одного деления до начала следующего называется жизненным или клеточным циклом. Для высокоспециализированных (диффенцированных) клеток жизненный цикл длится от момента образования клетки до ее смерти. В жизненном цикле клеток выделяют два периода: первый — период между делениями — интерфаза, когда клетка растет, функционирует и готовится к делению; второй — период деления. В интерфазе происходит ряд важнейших физиологических [Процессов: редупликация ДНК, удвоение числа хромосом, образование белков ахроматинового веретена деления, синтез АТФ, рост биомассы клетки. В интерфазе различают три периода: 1) пресинтетический - клетки растут, синтезируют РНК, белки, АТФ, но синтез ДНК не происходит; клетка содержит дипло-идный набор хромосом, каждая из которых представлена одной хроматидой; 2) синтетический - в клетках идет синтез ДНК, каждая хромосома достраивает недостающую хроматиду; 3) постсинтетический, или предмитотический - в клетке синтезируются белки митотического аппарата, происходит удвоение центриолей, накапливается энергия, количество хромосом сохраняется. Далее следует деление клетки которое может быть непрямым (митоз) и прямым (амитоз). Митоз—наиболее распространенный способ репродукции клеток. Он приводит к образованию генетически равноценных клеток и сохранению преемственности хромосом в ряду поколений. Митоз представляет собой непрерывный биологический процесс. Различают четыре фазы митоза — профазу, метафа-зу, анафазу, телофазу. В профазе увеличивается объем ядра и клетки в целом. Клетка округляется: снижается или вообще прекращается ее функциональная активность. Центриоли расходятся к полюсам. Хромосомы спирализуются, утолщаются и укорачиваются, в результате чего считывание генетической информации с молекул ДНК становится невозможным. В конце профазы ядерная оболочка распадается и хромосомы беспорядочно рассеиваются в цитоплазме. В метафазе спирализация хромосом достигает максимума, они устремляются к экватору клетки и, располагаясь на равном расстоянии от полюсов, образуют так называемую экваториальную или метафазную пластинку. На этой стадии митоза под световым микроскопом хорошо видно, что хромосома состоит из двух хроматид, соединенных только в области центромеры. От центриолей, находящися у полюсов клетки, к центромерам подходят нити веретена деления. В анафазе каждая хромосома расщепляется на две хрома-тиды, называемые дочерними хромосомами. Нити веретена деления, прикрепленные к центромерам, сокращаются и увлекают дочерние хромосомы к полюсам клетки. Таким образом, в анафазе хроматиды удвоенных еще в интерфазе хромосом расходятся к полюсам клетки. В телофазе хромосомы раскручиваются, деспирализуют-ся. Из мембранных структур цитоплазмы образуется ядерная оболочка. В процессе образования перетяжки клетка делится на две дочерние. В дочерних клетках наследственная информация копирует информацию, содержащуюся в материнской клетке. В процессе митоза точно поровну распределяется генетический материал между дочерними клетками, в результате каждая из них получает диплоидный набор хромосом. Продолжительность разных периодов митотического цикла различна (от нескольких минут до нескольких часов) и зависит от ряда причин: типа тканей, физиологического состояния организма, температуры, света, химических веществ и т. п. При амитозе вначале делится ядро на две или несколько частей без спирализации хромосом, после чего перешнуровывается цитоплазма и образуются две или несколько новых клеток. Данный процесс сопровождается делением цитоплазмы или ограничивается только делением ядра. Следовательно, в результате амитоза могут образовываться двухъядерные или многоядерные клетки. Амитозом делятся простейшие, одноклеточные растения и некоторые клетки многоклеточных животных (клетки эпителия, печени и др.)