1. Общей чертой всех мембран клетки является то, что они представляют собой тонкие (6-10 нм) пласты липопротеидной природы (липиды в комплексе с белками).

Основными химическими компонентами клеточных мембран являются липиды (~ 40 %) и белки (~ 60 %) ; кроме того, во многих мембранах обнаружены углеводы ( 5-10 %).

ПЛАЗМОЛЕММА.

. Это поверхностная периферическая структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая её непосредственную связь с внеклеточной средой, а следовательно, и со всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЛАЗМОЛЕММЫ. Основу плазмолеммы составляет липопротеиновый комплекс. Она имеет толщину около 10 нм и, таким образом, является самой толстой из клеточных мембран.

Снаружи от плазмолеммы располагается надмембранный слой- гликокаликс .Толщина этого слоя около 3-4 нм, он обнаружен практически у всех животных клеток, но степень его выраженности различна. Гликокаликс представляет собой ассоциированный с плазмолеммой гликопротеиновый комплекс , в состав которого входят различные углеводы. Углеводы образуют длинные, ветвящиеся цепочки полисахаридов , связанные с белками и липидами , входящими в состав плазмолеммы . При использовании специальных методов выявления полисахаридов ( краситель рутениевый красный ) видно , что они образуют как бы чехол поверх плазматической мембраны.

Функции плазмолеммы. Это мембрана выполняет ряд важнейших клеточных функций , ведущими из которых являются функция разграничения цитоплазмы с внешней средой , функции рецепции и транспорта различных веществ как внутрь клетки , так и из неё .

2. Органеллы – постоянно присутствующие и обязательные для всех клеток микроструктуры , выполняющие жизненно важные функции .

Классификация органелл. Различают мембранные органеллы – митохондрии , эндоплазматическую сеть , аппарат Гольджи , лизосомы , гладкую эндоплазматическую сеть ( к категории мембранных органелл относится и плазмолемма ) ; немембранные органеллы : свободные рибосомы и полисомы, микротрубочки , центриоли и филаменты ( микрофиламенты , промежуточные филаменты ). Во многих клетках органеллы могут принимать участие в образовании особых структур , характерных для специалиризованных клеток. Так , реснички и жгутики образуются за счет центриолей и плазматической мембраны , микроворсинки – это выросты плазматической мембраны , микромой и микрофиламентами , акросома спермиев – это производное элементов аппарата Гольджи , «эллипсоид» зрительных клеток – скопления митохондрий и пр.

Эндоплазматическая сеть .

Этот компонент цитоплазмы представляет собой совокупность вакуолей, плоских мембранных мешков или трубчатых образований, создающих как бы мембранную сеть внутри цитоплазмы. Различают два типа – гранулярную и гладкую эндоплазматическую сеть.

. Отличительной чертой этих мембран является то ,что они со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами .

Гранулярная эндоплазматическая сеть бывает представлена редкими разрозненными цистернами или их локальными скоплениями. Первый тип гранулярной эндоплазматической сети характерен для малоспециализированных клеток или для клеток с низкой метаболической активностью. Скопления эндоплазматической сети являются принадлежностью клеток, активно синтезирующих секреторные белки. Так , в клетках печени и некоторых нервных клетках гранулярная эндоплазматическая сеть собрана в отдельные зоны . В клетках поджелудочной железы гранулярная эндоплазматическая сеть в виде плотно упакованных друг около друга мембранных цистерн занимает базальную и околоядерную зоны клетки. Рибосомы, связанные с мембранами эндоплазматической сети, участвуют в синтезе белков, выводим из данной клетки («экпортируемые» белки). Кроме того, гранулярная эндоплазматическая сеть принимает участие в синтезе белков- ферментов, необходимых для организации внутриклеточного пищеварения.

Белки,накапливающиеся в полостях эндоплазматической сети, могут, минуя гиалоплазму, транспортироваться в вакуоли комплекса Гольджи, где они часто модифицируются и входят в состав либо лизосомы, либо секреторных гранул, содержимое которых остаётся изолированным от гиалоплазмы мембраной. В ряде случаев внутри самих канальцев или вакуоли гранулярной эндоплазматической сети может происходить модификация белков, например связывание их с сахарами (глюкозирование), или конденсация синтезированных белков с образованием крупных агрегатов- секреторных гранул.

В гранулярной эндоплазматической сети происходит синтез мембранных интегральных белков, которые встраиваются в толщу мембраны.

Итак, роль гранулярной эндоплазматической сети заключается в синтезе на её полисомах экспортируемых белков, в их изоляции от содержимого гиалоплазмы внутри мембранных полостей, в транспорте этих белков в другие участки клетки, в химической модификации таких белков и в их локальной конденсации, а также в синтезе структурных компонентов клеточных мембран.

Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть так же представлена мембранами, образующими мелкие вакуоли и трубки, канальцы, которые могут ветвиться, сливаться друг с другом. В отличие от гранулярной эндоплазматической сети на мембранах гладкой эндоплазматической сети нет рибосом. Диаметр вакуолей и канальцев гладкой эндоплазматической сети обычно около 50-100 нм

Гладкая эндоплазматическая сеть возникает и развивается за счёт гранулярной эндоплазматической сети.

Деятельность гладкой эндоплазматической сети связана с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов.

Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в заключительных этапах синтеза липидов. Она сильно ризвита в клетках, секретирующих такие категории липидов, как стероиды, например, в клетках коркового вещества надпочечников, в сустентоцитах семенников.

Тесная топографическая связь гладкой эндоплазматической сети с отложениями гликогена (запасной внутриклеточный полисахарид животных) в гиалоплазме различных клеток (клетки печени, мышечные волокна) указывает на её возможное участие в метаболизме углеводов.

В поперечнополосатых мышечных волокнах гладкая эндоплазматическая сеть способна депонировать ионы кальция , необходимые для функции мышечной ткани.

Очень важна роль гладкой эндоплазматической сети в дезактивации различных вредных для организма веществ за счёт их окисления с помощью ряда специальных ферментов. Особенно четко она проявляется в клетках печени. Так, при ряде отравлений в клетках печени появляются ацидофильные зоны ( не содержащие РНК ) , сплошь занятые гладким эндоплазматическим ретикулумом .

Комплекс Гольджи.

При рассмотрении в электронном микроскопе комплекс Гольджи представлен мембранными структурами, собранными вместе в небольшой зоне . Отдельная зона скопления этих мембран называется диктиосомой . Таких зон в клетке может быть несколько . В диктиосоме плотно друг к другу ( на расстоянии 20-25 нм ) расположены 5-10 плоских цистерн , между которыми располагаются тонкие прослойки гиалоплазмы .

В клетках отдельные диктиосомы могут быть связаны друг с другом системой везикул и цистерн , примыкающих к проксимальному концу скопления плоских мешков так , что образуется рыхлая трехмерная сеть , выявляемая в световом микроскопе.

Комплекс Гольджи участвует в сегрегации и накоплении продуктов , синтезированных в цитоплазматической сети , в их химических перестройках , созревании ; в цистернах комплекса Гольджи происходит синтез полисахаридов , их комплексирование с белками, что приводит к образованию мукопротеидов , и, главное , с помощью элементов аппарата Гольджи происходит процесс выведения готовых секретов за пределы клетки. Кроме того , комплекс Гольджи обеспечивает формирование клеточных лизосом.

Секреторная функция комплекса Гольджи заключается в том ,что синтезированный на рибосомах экспортируемый белок отделяется и накапливается внутри цистерн эндоплазматической сети , по которым он транспортируется к зоне мембран пластинчатого комплекса. Затем накопленный белок может конденсироваться , образуя секреторные белковые гранулы ( как это наблюдается в поджелудочной , молочной и других железах ) , или оставаться в растворенном виде ( как иммуноглубулины в плазматических клетках) .

Лизосомы.

Лизосомы- это разнообразный класс шаровидных структур размером 0,2-0,4 мкм , ограниченных одиночной мембраной . Характерным признаком лизосом является наличие в них гидролитических ферментов – гидролаз , расщепляющих различные биополимеры. Среди лизосом можно выделить по крайней мере 3 типа : первичные лизосомы , вторичные лизосомы ( фаголизосомы и аутофагосомы) и остаточные тельца. Разнообразие морфологии лизосом объясняется тем , что эти частицы участвуют в процессах внутриклеточного переваривания , образуя сложные пищеварительные вакуоли как экзогенного (внеклеточного) , так и эндогенного (внутриклеточного) происхождения.

Первичные лизосомы представляют собой мелкие мембранные пузырьки размером около 0,2-0,5 мкм , заполненные бесструктурным веществом , содержащим гидролазы , в том числе активную кислую фосфатазу , которая является маркерным для лизосом ферментом. Местом ее синтеза является гранулярная эндоплазматическая сеть , затем этот фермент появляется в проксимальных участках диктиосом , а затем в мелких везикулах по периферии диктиосом и, наконец , в первичных лизосомах.

Вторичные лизосомы , или внутриклеточные пищеварительные вакуоли, формируются при слиянии первичных лизосом с фагоцитарными вакуолями (фагосомами) или пиноцитозными вакуолями, образуя фаголизосомы , или гетерофагосомы , а также с измененными органеллами самой клетки , подвергающимися переварению (аутофагосомы).

Вещества, попавшие в состав вторичной лизосомы , расщепляются гидролазами до мономеров , которые транспортируются через мембрану лизосомы в гиалоплазму , где они реутилизируются , т.е. включаются в различные обменные процессы.

Однако расщепление , переваривание биогенных макромолекул внутри лизосом может идти в ряде клеток не до конца .

При участии лизосом в переваривании внутриклеточных элементов (аутолизосомы) они могут обеспечивать модификацию продуктов , приготавливаемых самой клеткой , например , с помощью гидролаз лизосом. В клетках щитовидной железы гидролизуется тироглобулин , что приводит к образованию гормона тироксина , который затем выводится в кровеносное русло .

В аутофагосомах обнаруживаются фрагменты или даже целые цитоплазматические структуры , например митохондрии , элементы цитоплазматической сети , рибосомы , гранулы гликогена и др., что является доказательством их определяющей роли в процессах деградации.

Функциональное значение аутофагоцитоза еще не ясно. Есть предположение , что этот процесс связан с отбором и уничтожением измененных, поврежденных клеточных компонентов . В этом случае лизосомы выполняют роль внутриклеточных «чистильщиков» , убирающих дефектные структуры. Интересно , что в нормальных условиях число аутофагосом увеличивается при метаболических стрессах , например при гормональной индукции активности клеток печени. Значительно возрастает число ауотофагосом при различных повреждениях клеток ; в этом случае аутофагоцитозу могут подвергаться целые зоны внутри клеток. Увеличение числа аутолизосом в клетках при патологических процессах – обычное явление.

Пероксисомы.

Пероксисомы (peroxysoma) – небольшие ( размером 0,3 – 1,5 мкм ) овальной формы тельца, ограниченные мембраной , содержащие гранулярный матрикс ,в центре которого часто видны кристаллоподобные структуры, состоящие из фибрилл ии трубок ( сердцевина ) . Они особенно характерны для клеток печени , почек.

Митохондрии .

Митохондрии– органеллы синтеза АТФ . Их основная функция связана с окислением органических соединений и использованием освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза молекул АТФ. Исходя из этого , митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки, или органеллами клеточного дыхания .

Обычно митохондрии скапливаются вблизи тех участков цитоплазмы , где возникает потребность в АТФ . Так, в сердечной мышце митохондрии находятся вблизи миофибрилл . В сперматозоидах митохондрии образуют спиральный футляр вокруг оси жгутика и т.д Увеличение числа митохондрий в клетках происходит путем деления,или почкования,исходных митохондрий. Основной функцией митохондрий является синтез АТФ ,происходящий в результате процессов окисления органических субсстратов и фосфорилирования АДФ.

Рибосомы-элементарные аппараты синтеза белковых,полипептидных молекул- обнаруживаются во всех клетках. Рибосомы- это сложные рибонуклеопротеиды , в состав которых входят белки и молекулы РНК примерно в равных весомых соотношениях. Рибосомы могут располагаться свободно в гиалоплазме или быть связанными с мембранами эндоплазматической сети.

Ядро клетки-система генетической детерминации и регуляции белкового синтеза. Ядро обеспечивает две группы общих функций: одну,связанную с собственно хранением и передаче генетической информации,другую-с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.

Ядрышко- самая плотная структура ядра-является производным хромосомы,одним из ее локусов с наиболее высокой концентрацией и активностью синтеза РНК в интерфазе. Оно не является самостоятельной структурой или органеллой.

3) Включения цитоплазмы- необязательные компоненты клетки,возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клеток. Различают включения трофические,секреторные,экскреторные и пигментные. К трофическим включениям относятся капельки нейтральных жиров,которые могут накапливаться в гиалоплазме. Секреторные включения- обычно округлые образования различных размеров,содержащие биололгически активные вещества. Обычно это продукты метаболизма,подлежащие удалению из клетки. Пигментные включения могут быть экзогенные (каротин,пылевые частицы,красители и др.) и эндогенные(гемоглобин,гемосидерин,билирубин,меланин,липофусцин). Наличие их в цитоплазме может изменять цветткани,органа временно или постоянно.

Жгутики-немембр.органоиды специального назначения,служат для передвижения.

4)Вэмбриогенезе..различают..следующиеэтапы:  1.Оплодотворение.  2Дробление.  3.Гаструляция.  4.Гистогенез, органогенез, системогенез (дальнейшая дифференцировка зародышевых листков).  Оплодотворение бывает наружным (у видов развивающихся в водной среде) и внутренним. При оплодотворении различают:  1)дистантное взаимодействие половых клеток;  2)сближение половых клеток;  3)проникновение мужской половой клетки в женскую.  При дистантном взаимодействии большое значение имеют хемотаксис и реотаксис. Хемотаксис - способность мужских половых клеток двигаться только против градиента концентрации гемогомонов (специфические вещества, выделяемые женской половой клеткой), т.е. мужская половая клетка двигается туда, где выше концентрация гемогомонов. Концентрация гемогомонов выше всего вокруг женской половой клетки, и уменьшается по мере удаления от я/к. Реотаксис - способность спематозоидов двигаться только против тока жидкости. А жидкость в женских половых путях течет: в маточных трубах по направлению к матке, а в матке - по направлению к влагалищу.  Дробление - это деление оплодотворенной я/к (уже зародыша) митозом. Дочерние клетки называются бластомерами, они не расходятся. При дроблении очень короткие интерфазы, поэтому бластомеры не успевают расти, а наоборот с каждым делением становятся размерами все меньше и меньше, т.е. количество бластомеров увеличивается, а обьем каждого отдельного бластомера уменьшается. Тип дробления зависит от типа я/к, т.е. от количества и распределения желтка. Характеризуя тип дробления у разных видов нужно ответить на 3 вопроса:  После дробления начинается следующий этап - гаструляция. Гаструляция - это сложный процесс, где в результате размножения, роста, дифференцировки и направленного перемещения бластомеров образуется трехлистковый зародыш, т.е. образуются зародышевые листки: эктодерма, энтодерма и мезодерма.  После гаструляции начинается следующий этап эмбрионального развития - дальнейшая дифференцировка зародышевых листков с образованием из них тканей, органов и систем органов (гистогенез, органогенез, системогенез).  Мезодерма подразделяется на 3 части: дорсальная часть - сомиты, которые в свою очередь состоят из дерматомов, миотомов и склеротомов; вентральная часть мезодермы - спланхнотомы, состоящие из париетальных и висцеральных листков; часть мезодермы соединяющая сомиты со спланхнотомами в передней части туловища сегментируется и назвается нефрогонотомами (синоним: сегментные ножки), а в задней части туловища не сегментируется и называется нефрогенной тканью. Пространство между 3-мя зародышевыми листками заполняется мезенхимой (образуется путем выселения из всех 3-х листков, но преимущественно из мезодермы).  Из эктодермы в дорсальной части путем впячивания образуется еще один осевой орган - нервная трубка, из которой потом образуется вся нервная система.  После гаструляции начинается дальнейшяя дифференцировка зародышевых листков - гистогенез, органогенез, системогенез. Из зародышевых листков образуется:  I.ЭКТОДЕРМА:  II.МЕЗОДЕРМА:  III.ЭНТОДЕРМА:  IV. МЕЗЕНХИМА:

Вопрос 5.

Эпителий- пограничная ткань расположенная на границе раздела различных сред.

Эпителии покрывают поверхность тела, серозные полости тела, внутреннюю и

наружную поверхности многих внутренних органов, образуют секреторные отделы и

выводные протоки экзокринных желез. Эпителий представляет собой пласт клеток, под

которым есть базальная мембрана.

Эпителии подразделяются на покровные, которые выстилают тело и все полости,

имеющиеся в организме, и железистые, которые вырабатывают и выделяют секрет.

Функции:

1. разграничительная /барьерная/ (контакт с внешней средой);

2. защитная (внутренней среды организма от повреждающего действия

механических, физических, химических факторов среды; выработка слизи,

обладающей антимикробным действием);

3. обмен веществ между организмом и окружающей средой;

4. секреторная;

5. экскреторная;

6. развитие половых клеток и др.;

7. рецепторная /сенсорная/.

Развитие: из всех 3-х зародышевых листков:

1. Кожная эктодерма;

2. Кишечная энтодерма: - прехордальная пластинка;

3. Мезодерма:- нервная пластинка.

Классификация эпителиальных тканей

Различают два вида классификации эпителиальных тканей: морфологическая и онтофилогенетическая (Хлопин).

Морфологическая классификация эпителиальных тканей.

1. Однослойный эпителий — Все клетки этого эпителия лежат на базальной мембране.

а)Однорядный — все клетки имеют одинаковую высоту, поэтому ядра эпителиоцитов лежат в один ряд.

- Плоский. Высота эпителиальных клеток меньше их ширины.(эндотелий кровеносных сосудов)

- Кубический. Высота и ширина эпителиальных клеток одинакова.(покрывает дистальные отделы канальцев нефрона)

- Цилиндрический (Призматический).Высота эпителиальных клеток больше их ширины.(Покрывает слизистую оболочку желудка, тонкого и толстого кишечника).

б) Многорядный — Клетки имеют разную высоту, поэтому их ядра образуют ряды.При этом все клетки лежат на базальной мембране.

2.Многослойный эпителий. Клетки, имеющие одинаковые размеры, образуют слой. У многослойного эпителия только нижний слой лежит на базальной мембране. Все остальные слой не контактируют с базальной мембраной. Название многослойного эпителия образуется по форме самого верхнего слоя.

а) Многослойный плоский неороговевающий эпителий. В этом эпителии верхние слои не подвергаются процессу ороговения. Покрывает роговицу глаза, слизистую полости рта и пищевода

б)Многослойный плоский ороговевающий эпителий. В организме человека представлен эпидермисом и его производными (ногти, волосы).

в)Многослойный переходный эпителий. Покрывает слизистую оболочку мочевыводящих путей. Имеет способность перестраиваться из двухслойного в псевдомногослойный.

Вопрос 8.

Кровь — внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью. Состоит из плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов и постклеточных структур (эритроцитов и тромбоцитов).  В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %.

СВОЙСТВА КРОВИ:

• Суспензионные свойства зависят от белкового состава плазмы крови, и от соотношения белковых фракций (в норме альбуминов больше, чем глобулинов).

• Коллоидные свойства связаны с наличием белков в плазме. За счёт этого обеспечивается постоянство жидкого состава крови, так как молекулы белка обладают способностью удерживать воду.

• Электролитные свойства зависят от содержания в плазме крови анионов и катионов. Электролитные свойства крови определяются осмотическим давлением крови.

Кровь состоит из двух основных компонентов: плазмы и взвешенных в ней форменных элементов. У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40—50 %, а плазма — 50—60 %. Отношение форменных элементов крови к ее общему объему называется гематокритным числом или гематокритом. Кровь также подразделяется на периферическую (находящуюся в русле сосудов) и кровь, находящуюся в кроветворных органах и сердце.

Кровь, беспрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов, выполняет в организме различные функции:

• Транспортная — передвижение крови; в ней выделяют ряд подфункций:

  • дыхательная — перенос кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким;

  • питательная — доставляет питательные вещества к клеткам тканей;

  • экскреторная (выделительная) — транспорт ненужных продуктов обмена веществ к легким и почкам для их экскреции (выведения) из организма;

  • терморегуляторная — регулирует температуру тела, перенося тепло;

  • регуляторная — связывает между собой различные органы и системы, перенося сигнальные вещества (гормоны), которые в них образуются.

• Защитная — обеспечение клеточной и гуморальной защиты от чужеродных агентов;

• Гомеостатическая — поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) — кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.