Коллоквиум Цитология

* характерны только для определенных типов клеток

вещества, подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев);

пигментные:

меланин;

гемоглобин;

липофусцин;

билирубин и другие.

Могут быть случайные включения:

медикаментозные;

частички угля;

кремния и т. д.

Запасные вещества откладываются в клетке в форме крахмальных зерен, алейроновых (белковых) зерен, капель жира. Чаще всего они локализуются в плодах и семенах, подземных органах запаса – корневищах, клубнях, луковицах, запасающих тканях стеблей и корней.

16) Строение и функции митохондрий.

Митохондрии– двумембранные органоиды эукариотических клеток.

присутствуют в клетках у всех эукариот.

вариабельность размеров, формы и количества в клетке.

располагаются в клетке в тех местах, где расходуется много энергии.

Ультраструктура митохондрий

~наружная мембрана

~внутренняя мембрана (кристы , АТФ-синтетаза, грибовидные тельца )

~межмембранное пространство

~митохондриальный матрикс (фибриллы, рибосомы, отложение солей кальция и магния)

Размножение:

деление перетяжкой

почкование наружу

почкование внутрь.

Основная функция - окислительное фосфорилирование – запасание энергии, которая выделяется при окислении органического субстрата, в макроэргические связи молекул АТФ.

17) Роль плазмалеммы в процессах фагоцитоза, пиноцитоза и специфического эндоцитоза, в межклеточных контактах и коммуникациях.

Эндоцитоз - процесс транспорта макромолекул из внеклеточного пространства в клетку. При этом внеклеточный материал захватывается в области впячивания (инвагинации) плазмалеммы, края впячивания затем смыкаются, и таким образом формируется эндоцитозный пузырек (эндосома), окруженный мембраной.

Пиноцитоз - захват и поглощение клеткой жидкости вместе с растворимыми в ней веществами («клетка пьёт»). В цитоплазме клетки пиноцитозные пузырьки обычно сливаются с первичными лизосомами, и их содержимое подвергается внутриклеточной обработке.

Фагоцитоз - захват и поглощение клеткой плотных частиц (бактерии, простейшие, грибки, поврежденные клетки, некоторые внеклеточные компоненты).

Фагоцитоз обычно сопровождается образованием выпячиваний цитоплазмы (псевдоподии, филоподии), которые охватывают плотный материал. Края цитоплазматических отростков смыкаются, и образуются фагосомы. Фагосомы сливаются с лизосомами, образуя фаголизосомы, где ферменты лизосом переваривают биополимеры до мономеров.

Специфический эндоцитоз отличается тем, что на мембране имеются специфические рецепторы – лиганды (рецепторы, взаимодействующие только с одним типом молекул).

Виды контактов:

Простое межклеточное соединение - это просто сближение плазмолемм соседних клеток на расстояние 15-20 нм без образования специальных структур. При этом плазмолеммы взаимодействуют друг с другом с помощью специфических адгезивных гликопротеинов - кадгеринов, интегринов и др.

Интердигитация (пальцевидное соединение) - плазмолемма двух клеток, сопровождая друг друга, инвагинирует в цитоплазму вначале одной, а затем - соседней клетки.

Щелевидное соединение. В области нексуса плазмолеммы сближаются и пронизываются многочисленными белковыми каналами, связывающими содержимое соседних клеток. Через эти каналы могут проходить ионы и небольшие молекулы.

Плотное соединение. Здесь плазмолеммы вплотную прилегают друг к другу с помощью специальных белков. Места такого плотного прилегания образуют на контактирующих поверхностях подобие ячеистой сети. Они обеспечивают надёжное отграничение двух сред, находящихся по разные стороны от пласта клеток.

Десмосомы. В области десмосомы плазмолеммы утолщены с внутренней стороны за счёт белков десмоплакинов.

Адгезивный поясок. По структуре данный контакт похож на десмосомный, но имеет форму ленты, опоясывающей клетку.

Синапсы. Это области передачи сигнала от одной возбудимой клетки другой. В синапсе различают пресинаптическую мембрану (принадлежащую одной клетке), синаптическую щель и постсинаптическую мембрану (ПоМ) (часть плазмолеммы другой клетки). Обычно сигнал передаётся химическим веществом - медиатором, воздействующим на специфические рецепторы в ПоМ.

18) Ультраструктура нуклеолеммы. Различия химического состава и свойств наружной и внутренней мембран нуклеолеммы.

состоит из:

наружной и внутренней мембран толщиной по 7-10 нм

между ними перинуклеарное пространство шириной 15-30 нм.

Наружная мембрана

часто связана с цистернами и канальцами плазматической сети.

обладает большим сходством с цитоплазматическими мембранами.

Кроме липидов и белков, она содержит до 16 % углеводов.

К ней могут прикрепляться рибосомы и полирибосомы

Внутренняя мембрана

обладает рядом особенностей.

С вн. стороны к ней плотно прилегает фиброзный слой (ламина), толщиной 10-20 нм

С ламиной тесно связан внутренний ядерный матрикс

Наружная и внутренняя мембраны нуклеолеммы соединены между собой в ядерных порах

19) Размножение и превращение пластид, их функции.

Пластиды – это двумембранные органоиды, которые характерны для растительных клеток.

размножение хлоропластов и других пластид происходит в основном на уровне их предшественников – пропластид

Функции пластид:

Хлоропласты – фотосинтез, придание окраски листьям и стеблям.

Лейкопласты - синтез и накопление запасных продуктов (в первую очередь крахмала, реже — белков и липидов).

Хромопласты – придание окраски листьям, плодам, цветкам

20) Гистоны. Негистоновые белки.

Гистоны связаны с ДНК в виде субъединиц нуклеосомы.

Характерны только для хроматина. Обладают щелочными свойствами.

Гистоны имеют сродство к ДНК. Но связь нестабильная.

Имеют небольшую молекулярную массу.

В процессе жизнедеятельности клеток с гистонами происходят модификации:

• ацетилирование

• метилирование Эти модификации сказываются на фукциях белков.

Гистонов синтезируются в цитоплазме на рибосомах и транспортируются в ядро.

Синтез гистонов и синтез ДНК синхронизированы.

Функции:

1)Упаковка ДНК;

2)Структурная роль в организации хроматина;

3)Регуляция уровня транскрипции;

4)Регуляторная функция. Определяет степень компактности и активности хроматина.

Негистоновые белки (НГБ) - это все белки хроматина, кроме гистонов.

Это группа белков, отличающихся друг от друга по:

•общим свойствам

•функциональной значимости.

Состоят из:

•структурные белки

•ферменты

НГБ участвуют в регуляторных процссах.

НГБ составляют около 20% от всех белков хроматина. Это сборная группа белков, отличающихся друг от друга как по общим свойствам, так и по функциональной значимости.

80% негистоновых белков относится к белкам ядерного матрикса.

Присутствуют в интерфазных ядер, так и митотических хромосом

21)Ламины. Поровые комплексы и их функций

Поровый комплекс

Состоят из белковых гранул (диаметром 10-25 нм) образующих кольцевые структуры

Функция

•Транспорт РНК из ядра в цитоплазму

•Транспорт белков из цитоплазмы в ядро.

Ламина (периферическая плотная пластинка)

Расположена под внутренней мембраной кариолеммы.

Состоит из скелетных белков.

Функции:

•Определяет форму ядра

•Взаимодействует с поровымии комплексами, генетическим материалом и ядерным матриксом.

Ламины-промежуточные филаменты. Ламины А, В и С собраны в прямоугольные решетки и контактируют с внутренней мембраной нуклеолеммы

При митозе или мейозе ламины деполимеризуются и распадаются на отдельные пузырьки

В конце деления ламины полимеризуются и восстанавливают ядерный матрикс

22)Строение и функции компонентов цитоскелета.

*пункт 13

23)Структура и функции хлоропластов. Геном хлоропластов.

Хлоропласт – двумембранный органоид, представляющий особый тип органоидов клетки, присущий автотрофным эукариотическим клеткам – пластиды.

Хлоропласт состоит из:

внешней мембраны,

межмебранного пространства,

внутренней мембраны,

стромы (внутреннее полужидкое содержимое клетки),

тилакоидов,

гран («стопки» тилакоидов),

ламеллы (вытянуые тилакоиды, на которых располагаются граны),

собственных РНК, ДНК, рибосом, крахмальных зерен и масляных капель.

Функции:

~основная функция это – фотосинтез

~придание окраски листьям и стеблям.

Пигменты хлоропласта:

1)хлорофилы (хлорофил A и B)

2)каротиноиды.

Фотосинтез – это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов. Фотосинтез является единственным поставщиком кислорода на Земле.

В матриксе хлоропластов обнаруживаются ДНК, разные РНК и рибосомы. Оказалось, что ДНК хлоропластов резко отличается от ДНК ядра. Она представлена циклическими молекулами длиной до 40-60 мкм, имеющими молекулярный вес 0,8-1,3х108 дальтон. В одном хлоропласте может быть множество копий ДНК. Так, в индивидуальном хлоропласте кукурузы присутствует 20-40 копий молекул ДНК.

24)Строение и функции клеточного центра.

это органоид, контролирующий образование микротрубочек цитоскелета, органоидов движения, веретена деления

обнаружил и описал В. Флемминг (1875)

включает в себя две центриоли и центросферу

Центриоль – цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов)

Центриоли объединены в пары, расположены под прямым углом друг к другу.

Формируют веретено деления

В клетках высших растений (голосеменные, покрытосеменные) клеточный центр не имеет центриолей.

Клеточный центр всегда (или почти всегда) обнаруживается в клетках многоклеточных животных.

У прокариот клеточный центр всегда отсутствует.

У низших эукариот (у водорослей, грибов, одноклеточных животных) клеточный центр обнаруживается не всегда, а в клетках высших растений практически всегда отсутствует (за редким исключением).

Функции: 1) обеспечение расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза; 2) центр организации цитоскелета.

25)Строение и функции ресничек и жгутиков.

специальные органеллы движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов.

В основании ресничек и жгутика в цитоплазме видны базальные тельца.

Длина ресничек 5–10 мкм, а длина жгутиков может достигать 150 мкм.

Ресничка

тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы с постоянным диаметром 300 нм

покрыта плазматической мембраной.

Внутри аксонема («осевая нить») – сложная структура, состоящая в основном из микротрубочек.

базальное тело погружено в цитоплазму.

Диаметры аксонемы и базального тельца одинаковы (около 200 нм).

Базальное тельце состоит из 9 триплетов микротрубочек.

Часто в основании реснички лежит пара базальных телец, располагающихся под прямым углом друг к другу.

Аксонема имеет 9 дублетов микротрубочек

В центре аксонемы располагается пара центральных микротрубочек.

Система микротрубочек реснички: (9 х 2) + 2

Базальное тельце и аксонема связаны и составляют единое целое

Жгутики

не ограничены мембраной

имеют волнистую форму

состоят из сферических субъединиц белка флагеллина.

Жгутик прокариот по своей структуре напоминает одну из микротрубочек эукариотического жгутика.

Количество и расположение жгутиков может быть различным..

26)Общая характеристика интерфазного ядра. Функции ядра.

Ядро – это важнейшая составная часть клетки, которая имеется практически во всех клетках многоклеточных организмов.

имеет округлую или овальную форму размером от 3 до 10 мкм в диаметре.

Ядро обычно занимает центральное положение, но в дифференцированных клетках может быть смещено к периферийному участку клетки.

Основные функции ядра:

хранение и передача генетической информации;

регуляция синтеза белка, обмена веществ и энергии в клетке.

!Нарушение любой из этих функций приведет к гибели клетки.

Общий план строения интерфазного ядра

Состав:

ядерная оболоча

хроматин (ДНК+ белки)

ядрышки

ядерный белковый матрикс

кариоплазма (нуклеоплазма).

Эти компоненты встречаются практически во всех неделящихся клетках эукариотических одно- и многоклеточных организмов.

27)Строение и роль ядерного матрикса.

*пункт 28

28)Химический состав, строение и роль ядерного матрикса в поддержании размеров и формы ядра.

состоит из:

ламины,

белкового скелета ядрышек

фибриллярно-гранулярной сети.

Основной компонент представлен многочисленными гранулами диаметром 25-30 нм, которые соединяются между собой в фибриллярные структуры.

практически полностью построен из белков (ламины А, В и С)

Ламины А и С имеют почти идентичную аминокислотную последовательность, образуют фибриллы диаметром 10 нм.

Ламин В отличается первичной структурой и более прочной связью с нуклеолеммой,

Ламины образуют трехмерные сети с ортогональной укладкой молекул.

Функции ламинов: поддержание размеров и формы клеточного ядра, а также его перестройка при делении клетки или гибели .

Помимо ламинов, еще не менее пяти групп белков

Кариолимфа – растворимая фракция клеточного ядра

Состав кариолимы: вода, а также растворенные в ней ионы натрия, калия, хлора, магния и кальция, низкомолекулярные ДНК и РНК, ферменты, метаболиты транскрипции и репликации, транспортные и др.

29)Морфология, химический состав и архитектура клеточного ядра. Кариоплазма. Строение и роль хроматина.

*пункт 26

Кариоплазма.

бесструктурное вещество ядра.

Содержит белки, нуклеопротеины, гликопротеины, ферменты и др.

заполняет все внутреннее пространство ядра между хромосомами и ядрышком.

Благодаря ей ядро обладает тургором.

больше всего в кариоплазме РНК

Хроматин:

ДНК

Белки

Роль хроматина:

Хранение и передача наследственной информации

30)Уровни компактизации хроматина. Эу- и гетерохроматин.

Эухроматин - зоны полной деконденсации хромосом.

Гтерохроматином - неполное разрыхлении хромосом

31)Морфология митотических хромосом.

Метацентрические - центромера расположена в середине хромосомы и плечи ее равны;

Субметацентрические - центромера смещена от середины хромосом и одно плече короче другого;

Акроцентрические - центромера расположена близко к концу хромосомы и одно плечо значительно короче другого.