10. Апоптоз – генетически запрограммированная гибель клеток.

Апоптоз может происходить без первичного нарушения клеточного метаболизма. При этом в результате воздействия различных стимулов происходит активация в ядре некоторых генов, ответственных за самоуничтожение клетки. Это гены запрограммированной гибели клетки. Программа такого самоуничтожения может включатся в результате воздействия на клетку сигнальных молекул (различные белковые факторы или различные гормоны). Так, некоторые лейкоциты погибают сами по себе при действии на них глюкокортикоидов. К активации генов самоуничтожения может приводить прекращение регулирующего сигнала. Например, после удаления семенников полностью погибают клетки предстательной железы. Такая гибель как бы без причины встречается очень часто при нормальном эмбриональном развитии организма.

На ранних стадиях апоптоза происходит возрастание уровня кальция в цитоплазме, но при этом мембранные органеллы не изменяются, синтез РНК и белка не падает. Позднее в ядре происходит активация специальных эндонуклеаз, происходит расщепление ДНК на нуклеосомальные фрагменты, хроматин характерно конденсируется, образуя грубые скопления по периферии ядра. Ядра начинают фрагментироваться, распадаться на «микроядра», каждое из которых покрыто ядерной оболочкой. Затем или одновременно с этим цитоплазма также начинает фрагментироваться. От клетки отшнуровываются крупные фрагменты, часто содержащие «микроядра». Это так называемые апоптические тельца. При этом клетка как бы рассыпается. Апоптичекие тельца в норме поглащаются фагоцитами или же претерпевают вторичные некротические изменения и в конце концов лизируются.

11. Мейоз - деление половых клеток.

Стадии мейоза:

Профаза 1 - метафаза 1 - анафаза 1 - телофаза 1 - профаза 2 - метафаза 2 - анафаза 2 - телофаза 2 (без интерфаза между 1 и 2 делениями с образованием 4-х гаплоидных клеток и новой комбинации генов).

Профаза 1 (90% времени мейоза)

• Лептотена – стадия тонких хромосомных нитей, эти нити видимые

• Зиготена – конъюгация гомологичных хромосом в пары – биваленты. Ее значение заключается в том, что между конъюгирующими хромосомами происходит обмен генами.

• Пахитена – стадия толстых хромосомных нитей, их укорочение за счет дальнейшей спирализации, перекрест, обмен участками.

• Диплотена – частичное расхождение дочерних хромосом с образованием тетрад . Поскольку каждая тетрада образована двумя конъюгирующими хромосомами, число тетрад оказывается в двое меньше, чем исходное число хромосом, т.е. гаплоидным – у человека 23 тетрады.

• Диакинез – отделение генетически измененных хромосом, состоящих из двух хроматид , от кариолеммы.

Метафаза 1 – хромосомы располагаются в экваториальной плоскости

Анафаза 1 – обе хромосомы каждого бивалента расходятся к полюсам клетки – по одной к каждому полюсу

Телофаза 1 – образование двух дочерних клеток с диплоидным числом хромосом.

Потом читай митоз!

12. Плазмолемма – наружная клеточная мембрана, трехслойная гликопротеидной природы:

Гликокаликс (наружный надмембранный слой углеводов)

Бислой фосфолипидов (обращены «хвостами» внутрь навстречу друг к другу, формируя гидрофобную сердцевину, заряженные «головки» располагаются на наружной и внутренней гидрофильной поверхностях)

Белки (интегральные, палуинтегральные, на поверхности бислоя)

Функции плазмолеммы:

• Барьерная – проходят липиды через бислой и вода через поры

• Межклеточные взаимодействия – с сигнальными молекулами и другими клетками посредством десмосом («заклепки»), плотных контактов («застежка молния»), щелевидных контактов – нексусов («сито») и простых соединений

• Транспортная – белки-переносчики через мембрану ионов, глюкозы и аминокислот, экзоцитоз, пиноцитоз, фагоцитоз

Транспорт:

Плазмолемма обеспечивает пассивный перенос ряда веществ, например воды, ряда ионов и некоторых низкомолекулярных соединений. Другие вещества проникают через мембрану путем активного перноса против градиента концентрации с затратой энергии за счет расщепления АТФ. Так транспортируются многие органические молекулы (сахара, аминокислоты). Эти процессы могут быть сопряжены с транспортом ионов, в них участвуют белки- переносчики.

Крупные молекулы биополимеров практически не проникают сквозь плазмолемму. В ряде случаев макромолекулы и даже их агрегаты, а часто и крупные частицы попадают внутрь клетки в результате процесса эндоцитоза. Эндоцитоз формально разделяется на фагоцитоз (захват и поглощение клеткой крупных частиц, например бактерий или фрагментов других клеток) и пиноцитоз (захват отдельных молекул и макромолекулярных соединений).

Эндоцитоз начинается с собции на поверхности плазмолеммы поглощаемых веществ. Связывание их с плазмолеммой определяется наличием на ее поверхности рецепторных молекул. После сорбции веществ на поверхности плазмолемма начинает образовывать сначала небольшие впячивания внутрь клетки. Эти впячивания могут иметь вид еще не замкнутых округлых пузырьков или представлять собой глубокие инвагинации, впячивания внутрь клетки. Затем такие локальные впячивания отшнуровываются от плазмолеммы и в виде пузырьков свободно располагаются под ней.

В дальнейшем эндоцитозные пузырьки или эндосомы могут сливаться друг с другом, расти и в их внутренней полости, кроме поглощённых веществ, начинают обнаруживаться гидролитические ферменты, поступающие сюда из лизосом. Эти ферменты расщепляют биополимеры до мономеров, которые в результате активного транспорта через мембрану пузырька переходит в гиалоплазму. Таким образом, поглощенные молекулы внутри мембранных вакуолей, образовавшихся из элементов плазмолеммы, подвергаются внутриклеточному пищеварению.

13. Микроворсинки – это выросты цитоплазмы, ограниченные плазмолеммой, имеющие форму цилиндра с закругленной вершиной. Микроворсинки характерны для клеток эпителия, но обнаруживаются и у клеток других тканей. Число и длина различны у разных типов клеток. Возрастание числа микроворсинок приводит к резкому увеличению площади клеточной поверхности.

14. Клеточные соединения. Делятся на простые и сложные.

Простое межклеточное соединение – сближение плазмолемм соседних клеток на расстояние 15-20 нм. При этом происходит взаимодействие соседних слоев гликокаликса соседних клеток. Гликопротеиды соседних клеток пр образование простого контакта «узнают» клетки одного типа. Наличие этих белков-рецепторов характерно для определенных тканей. Они реагируют только с соответствующими им клетками.

Сложные межклеточные соединения представляют собой небольшие парные специализированные участки плазматических мембран двух соседних клеток. Они подразделяются на запирающие (изолирующие), сцепляющие (заякоривающие) и коммуникационные (объединяющие) контакты.

К запирающим (изолирующим) относятся плотный контакт. В этом соединение принимает участие специальные интегральные белки, расположенные на поверхности соседних клеток, образующие подобие ячеистой сети. Эта ячеистая сеть окружает в виде пояска весь периметр клетки, соединяясь с такой же сетью на поверхности других клеток. Эта область не проницаема для макромолекул и ионов и, следовательно, она запирает, ограничивает межклеточные щели от внешней среды. Характерен для клеток однослойных эпителиев и эндотелия.

К сцепляющим (заякоривающим) соединениям относятся адгезивны (сцепляющий) пояс и десмосомы. Общим для этой группы соединений является то, что к участкам плазматических мембран со стороны цитоплазмы подходят фибриллярные элементы цитоскелета, которые как бы заякориваются на их поверхности.

Адгезивный (или сцепляющий) поясок – парное образование в виде ленты, опоясывающей апикальную часть клетки однослойных эпителиев. Здесь клетки связаны друг с другом интегральными гликопротеидами, к которым со стороны цитоплазмы и той и другой клетки примыкает слой примембранных белков, включающих характерный белок викулин. К этому слою подходит и связывается с ним пучок активным микрофиламентов. Кооперативное сокращение актиновых микрофиламентов во многих соседствующих клетках может привести к изменению рельефа всего эпителиального пласта.

К заякоривающим межклеточным соединениям относятся и десмосомы. Это тоже парные структуры, представляющие собой небольшую площадку или пятно. Со стороны цитоплазмы к плазматической мембране прилежит слой белков, в состав которого входят десмоплакины. В этом слое заякореваются пучки цитоплазматических промежуточных филаментов. С внешней стороны плазмолеммы соседних клеток в области десмосом соединяются с помощью трансмембранных доменов белков – десмоглиенов. Каждая клетка эпидермиса кожи может иметь до нескольких сотен десмосом.

Коммуникационные соединения представлены щелевыми контактами и синапсами.

Щелевидное соединение, или нексус, представляет собой область протяженностью 0,5 – 3 мкм, где плазмолеммы разделены промежутком в 2-3 нм. Со стороны цитоплазмы никаких специальных примембранных структур в данной области не обнаруживается, но в структуре плазмолемм соеседних клеток друг против друга располагаются специальные белковые комплексы, которые образуют как бы каналы из одной клетки в другую. Встречается во всех группах тканей. Функция – перенос ионов и мелких молекул.

Синаптическое соединение, или синапс. Этот тип соединений характерен для нервной ткани и встречается в специализированных участках контакта как между двумя нейронами , так и между нейроном и каким-либо иным элементов, входящим в состав рецептора или эффектора. Синапсы – участи контактов двух клеток, специализированных для односторонней передачи возбуждения или торможения от одного элемента к другому.

15. Цитоплазма – отделенная от окружающей среды плазмолеммой, включает в себя гиалоплазму, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты – органеллы, а также различные непостоянные структуры – включения.

Органеллы:

• Мембранные – гранулярная и гладкая эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы, митохондрии.

• Немембранные – рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты.

• Общего значения и специального значения – микроворсинки, реснички, миофибриллы, нейрофибриллы.

Гиалоплазма , или матрикс цитоплазмы, представляет собой очень важную часть клетки, ее истинную внутреннюю среды. Имеет вид гиомгенного или тонкозернистого вещества с низкой электронной плотностью. Она является сложной коллоидной системой, включающей в себя различные биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и др. В состав гиалоплазмы главным образов входят различные глобулярные белки. Они составляют 20-25% общего содержания белков в эукариотической клетке. К важнейщим ферментам гиалоплазмы относят ферменты метаболизма сахаров, азотистых оснований, аминокислот, липидов и других важных соединений. В гиалоплазме располагаются ферменты активации аминокислот при синтезе белков, транспортные РНК. В гиалоплазме происходит синтез белков, необходимых для клеточных нужд, для поддержания жизнеобеспечения данной клетки. Важнейшай роль гиалоплазмы заключается в том, что это полужидкая среда объединяет все клеточные структуры и обеспечивает химическое взаимодействие их друг с другом. В гиалоплазме происходит отложение запасных продуктов: гликогена, жировых капель, некоторых пигментов.