Методичка - биология в рисунках и схемах

Стадия размножения. Клетки, из которых в последующем образуются мужские и женские гаметы, называются сперматогониями и овогониями. Они несут диплоидный набор хромосом 2n2c. На этой стадии первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество существенно возрастает.

Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме. Размножение овогоний происходит главным образом в эмбриональном периоде. У человека в яичниках

женского организма процесс размножения овогоний наиболее интенсивно протекает между 2 и 5 месяцами внутриутробного развития.

К концу 7 месяца большая часть овоцитов переходит в профазу I мейоза.

Если в одинарном гаплоидном наборе количество хромосом обозначить как n, а количество ДНК – как c, то генетическая формула клеток в стадии размножения соответствует 2n2c до синтетического периода митоза (когда происходит репликация ДНК) и 2n4c после него.

Стадия роста. Клетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка (последние достигают особенно больших размеров в связи с накоплением питательных веществ в виде желтка и белковых гранул). Эта стадия соответствует интерфазе I мейоза.

Важное событие этого периода – репликация молекул ДНК при неизменном количестве хромосом. Они приобретают двунитчатую структуру: генетическая формула клеток в этот период выглядит как 2n4c.

Стадия созревания. Происходят два последовательных деления – редукционное (мейоз I) и эквационное (мейоз II), которые вместе составляют мейоз. После первого деления (мейоза I) образуются сперматоциты и овоциты II порядка (с генетической формулой n2c), после второго деления (мейоза II) – сперматиды и зрелые яйцеклетки (с формулой nc) с тремя редукционными тельцами, которые погибают и в процессе размножения не участвуют.

Так сохраняется максимальное количество желтка в яйцеклетках. Таким образом, в результате стадии созревания один сперматоцит I порядка (с формулой 2n4c) дает четыре сперматиды (с формулой nc), а один овоцит I порядка (с формулой 2n4c) образует одну зрелую яйцеклетку (с формулой nc) и три редукционных тельца.

4. Стадия формирования, или спермиогенеза (только при сперматогенезе)

Конечный этап в сперматогенезе связан с дифференциацией, которая заканчивается тем, что каждый из сравнительно больших, сферических неподвижных сперматидов превращается в небольшой вытянутый подвижный сперматозоид (с формулой nc). Ядро сперматиды уплотняется, происходит сверхспирализация хромосом, которые становятся функционально инертными. Комплекс Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, формируя акросому. К другому полюсу ядра устремляются центриоли, причем одна из них принимает участие в формировании жгутика. Вокруг жгутика спирально закручивается одна митохондрия. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, поэтому головка сперматозоида ее почти не содержит.

Каждый сперматозоид человека состоит из трех отделов — головки, средней части и хвоста. В головке сперматозоида располагается ядро. В нем содержится гаплоидный набор хромосом. Головка снабжена акросомой, которая содержит литические ферменты, необходимые сперматозоиду для вступления в яйцеклетку. В головке локализуется также две центриоли — проксимальная, которая побуждает деление оплодотворенной сперматозоидом яйцеклетки, и дистальная, которая дает начало аксимальному стержню хвоста. В средней части сперматозоида располагаются базальное тельце хвоста и митохондрии. Хвост (отросток) сперматозоида образован внутренним аксимальным стержнем и внешним футляром, имеющим цитоплазматическое происхождение. Сперматозоиды человека характеризуются значительной подвижностью.

Различия в ходе овогенеза и сперматогенеза имеют определенный биологический смысл, связанный с разным функциональным назначением мужских и женских гамет (помимо переноса генетической информации). Накопление в цитоплазме яйцеклетки большого количества запасных питательных веществ необходимо, так как на этой «базе» осуществляется развитие дочернего организма из оплодотворенного яйца. Неравномерное клеточное деление при овогенезе и обеспечивает формирование крупной яйцеклетки. Функция же сперматозоидов заключается в отыскании яйцеклетки, проникновении в нее и доставке своего хромосомного набора. Их существование кратковременно, а поэтому нет необходимости в запасании большого количества веществ в цитоплазме. А поскольку сперматозоиды в массе гибнут в процессе поиска яйцеклетки, их образуется огромное количество.

Отличия сперматогенеза от овогенеза:

Сперматогенез включает стадию формирования (ее нет при овогенезе);

Из сперматоцита I порядка получается четыре половых клетки, а из ооцита I порядка получается одна

полноценная половая клетка.

Процесс образования сперматозоидов идет непрерывно и сохраняется в течение всей половой зрелости мужчины.

Стадия размножения при сперматогенезе идет постоянно, а при овогенезе заканчивается после рождения.

Стадия роста при сперматогенезе короче, чем при овогенезе.

Равномерное деление сперматоцитов 2 порядка (в овогенезе - 1 направительная клетка и полярные тельца).

13.(70) Использование моноклональных антител в медицинской практике

Моноклональные антитела ‒ антитела строго определенной специфичности, синтезированные В-лимфо- цитами и его потомками, образовавшимися в результате пролиферации (т.е. клон).

Применение в медицине:

1. Диагностика:

- иммунологические анализы биологических жидкостей и клеток организма, микроорганизмов, вирусов и т.п.;

- иммуногистохимическиие методы анализа; - иммуносцинография опухолей; - типирование групп крови и тканей;

2. Терапия:

- воздействие на отдельные клеточные популяции; - влияние на иммунные регуляторные механизмы с помощью антител к лимфокинам;

- иммунорегуляция с помощью антиидиотипических антител; - направленный транспорт лекарственных веществ;

- элиминация токсинов, иммунотоксинов и аллергенспецифичных антител.

3. Технология:

- идентификация молекул; - очистка молекул и клеток, несущих специфический антиген;

4. Научные разработки:

- исследования этиологии и патогенеза различных заболеваний; - исследование системных и межсистемных механизмов регуляции; - создание новых лекарственных средств и биопрепаратов.

Поскольку гибридомы можно хранить в замороженном состоянии, в некоторых институтах и лабораториях для научных целей создаются так называемые гибридомные банки.

Многие фармацевтические фирмы кровно заинтересованы в увеличении масштабов производства моноклональных антител, поскольку сфера их применения помимо количественного определения различных веществ включает разнообразную диагностику (например, идентификация определенного гормона, вирусных или бактериальных антигенов, антигенов группы крови и тканевых антигенов).

Благодаря использованию моноклональных антител стало возможным определение дозы лекарственных средств. Надежность и экономичность такой иммунодозировки следует считать существенным достижением.

Еще одним направлением применения моноклональных антител является устранение неблагоприятных последствий, вызванных передозировкой лекарственными средствами. Антитела против лекарственных препаратов, например, дигоксина, могут оказаться полезными для снятия неблагоприятных последствий, вызванных его передозировкой, хотя сегодня до конца и не ясно, нужно ли применять их экстракорпорально, связанными с твердым носителем, через который циркулирует кровь, или вводить непосредственно в кровоток.

Диагностика злокачественных новообразований и наблюдение за ними:

На сегодняшний день известно несколько специфических опухолевых маркеров, которые используются в диагностике, прогнозировании и выявлении распространения опухолей.

Помимо того, что моноклональные тела применяются, как специфические реагенты в стандартных тестах,

они могут использоваться и для идентификации новых, более специфических маркеров опухолей.

Развитию новых способов лечения может способствовать направленное введение лекарственных препаратов, присоединяемых к антителам против других опухолей.

Направленное введение лекарственных препаратов

Моноклональные антитела могут найти применение для введения лекарственных веществ и токсинов в определенную часть тела (например, в опухоль): либо путем их непосредственного присоединения к таким веществам, либо путем связывания с поверхностью липосом, содержащих внутри эти вещества.

Очень ценна техника моноклональных антител и для изучения клеточных мембран. Мембранные белки трудно выделить в чистом виде. Они присутствуют в клетках в малом количестве, их биологическую активность трудно измерить или же она и вовсе исчезает при растворении мембран в аналитических экспериментах. Эти трудности можно преодолеть, если прибегнуть к иммунологическим методам изучения мембранных белков, как это было сделано в случае антигенов клеточной поверхности, являющихся маркерами разных стадий дифференцировки тканей. Обычные препараты антител против клеточных антигенов, как правило, сложные и не способные распознавать отдельные молекулы.

Кроме того, еще одной сферой применения моноклональных антител является терапия различных заболеваний, так, например, эффективность серотерапии может быть увеличена благодаря применению моноклональных антител.

Также с помощью моноклональных антител можно изготовлять высокоспецифичные вакцины, особенно против определенных штаммов и паразитов.

Моноклональные антитела способны также нейтрализовать действие лимфоцитов, ответственных за отторжение трансплантата. В сочетании с лекарственными средствами они могут значительно усиливать эффективность действия последних на клетки-мишени, позволяя при этом избегать серьезных побочных явлений, столь обычных при химиотерапии рака.

14. (2) Клетка – миниатюрная биосистема. 5 признаков живых систем

Клетка – элементарная единица живого; это самостоятельная биосистема, уровень организации живой материи, кот присущи проявления основных свойств живого.

5 признаков живых систем:

1.Открытость (живые системы обмениваются с окр средой энергией, веществами, информацией)

2.Самообновление (системы эволюционируют во времени)

3.Саморегуляция (гомеостаз; системы не требуют регуляции из вне)

4.Самовоспроизведение

5.Высокоупорядоченность

Клетка представляет собой единицу строения, развития и размножения организмов -самоуправляемая система. Управляющая генетическая система клетки предствалена сложными макромолекулами - нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК). Клетка может существовать только как целостная система, неделимая на части. Целостность клетки обеспечивают биологические мембраны. Части и органоиды клетки, состоящие из сложных молекул, представляют собой целостные системы более низкого ранга. Клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов.

Клеточня теория – одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения живых организмов.

Современная клеточная теория включает следующие основные положения:

1.Клетка – единица строения (все живые существа состоят из клеток).

2.Клетка – единица жизнедеятельности (все клетки сходны по строению, химическому составу и жизненным функциям).

3.Клетка – мельчайшая единица живого (каждая клетка реализует все св-ва живого)

4.Клетка – единица размножения (каждая клетка возникает из клетки) – Р.Вирхов

15.(3) Клетка – элементарная единица живого. Отличительные признаки про- и эукари-

отических клеток

Клетка – элементарная единица живого, основная единица строения, функционироваия, размножения и развития всех живых организмов. Клетка представляет собой биосистему, которой присущи все признаки живых систем.

16. (67) Клеточные и гуморальные факторы врожденного иммунитета

Врождённый иммунитет — способность организма обезвреживать чужеродный и потенциально опасный биоматериал (микроорганизмы, трансплантат, токсины, опухолевые клетки, клетки, инфицированные вирусом), существующая изначально, до первого попадания этого биоматериала в организм.

Клеточные факторы

Нейтрофилы - наиболее многочисленная и подвижная популяция фагоцитов, созревание которых начинается и заканчивается в костном мозгу. Около 70% всех нейтрофилов сохраняется в виде резерва в костно-моз- говых депо, откуда они под влиянием соответствующих стимулов могут экстренно перемещаться через кровь в очаг тканевой деструкции и участвовать в развитии острого воспалительного ответа. Нейтрофилы - это «отряд быстрого реагирования» в системе антимикробной защиты.

Моноциты - незрелые клетки, которые, попадая в кровяное русло и далее в ткани, созревают в тканевые макрофаги.

Важной особенностью нейтрофилов и макрофагов является наличие в их цитоплазме большого количества лизосом. Нейтрофилы и макрофаги чутко реагируют на любые изменения гомеостаза. Для этой цели они оснащены богатым арсеналом рецепторов, располагающихся на их цитоплазматической мембране. Основной функцией нейтрофилов и макрофагов является фагоцитоз.

Нейтрофилы эффективны при инфекциях, вызванных внеклеточными патогенами, индуцирующими развитие острого воспалительного ответа. Макрофаги защищают от внутриклеточных патогенов, вызывающих развитие хронического гранулематозного воспаления.

Помимо участия в антимикробной защите, фагоциты участвуют в удалении из организма отмирающих, старых клеток и продуктов их распада, неорганических частиц. Макрофаги являются антигенпредставляющими, они обладают секреторной функцией, синтезируют и выделяют наружу широкий спектр биологически активных соединений. Благодаря этим медиаторам фагоциты активно участвуют в поддержании гомеостаза, в процессах воспаления, в адаптивном иммунном ответе, регенерации.

Эозинофилы относятся к полиморфно-ядерным лейкоцитам. Эозинофилы поглощают некоторые бактерии, основная функция эозинофилов заключается в защите от крупных паразитов. После активации эти клетки выделяют токсичные продукты своих гранул, оказывающих губительное действие на гельмины. К таким продуктам относят: катионный белок - РНКазу, пероксидазу эозинофилов; главный основной белок эозинофилов - основной компонент гранул.

Естественные киллеры ‒ большие лимфоцитоподобные клетки, которые происходят из лимфоидных предшественников. Они содержатся в крови, тканях, особенно их много в печени, слизистой оболочке репродуктивной системы женщин, селезенке. Естественные киллеры, как и фагоциты, содержат лизосомы

Гуморальные факторы системы врожденного иммунитета — это группа белков и полипептидов, секре-

тируемых различными клетками организма.

Лизоцим (мурамидаза) — фермент, синтезируемый и секретируемый нейтрофилами, моноцитами и макрофагами. Он содержится во всех биологических жидкостях организма (слюне, слезах, ликворе, плазме крови)

и обуславливает их бактерицидные свойства, расщепляя мурей н, входящий в состав клеточной стенки бактерий. Это и приводит к лизису микроорганизмов.

Естественные антитела синтезируются постоянно, даже при отсутствии антигенной стимуляции, и принадлежат к первичному звену зашиты от патогена. Исходя из указанных свойств, естественные антитела обладают довольно низким сродством к антигенам. Их функция состоит в немедленном связывании некоторого количества поступившего в организм антигена еще до образования специфических антител.

Существует как минимум 14 вариантов α-интерферонов (продуктов лейкоцитов), несколько разновидностей β-интерферонов (продуктов фибробластов) и γ -интерферон (продукт Т-хелперов 1-го типа и естественных киллеров). Основное предназначение α- и β-интерферонов состоит в осуществлении защиты от вирусов. При вирусной инфекции пораженные клетки синтезируют эти интерфероны, которые поступают в межклеточное пространство и связываются с рецепторами соседних не пораженных вирусом клеток. образом, интерфероны α и β действуют на всех трех уровнях синтеза белка — на собственно вирусную РНК как источник генетической информации, на процессы транскрипции и трансляции. Результат действия таких интерферонов состоит в образовании вокруг очага поражения барьера из клеток, не способных обеспечить репродукцию вируса.

По химической природе дефензины разделяются на липофильные и гидрофильные. Принцип действия этих антимикробных полипептидов состоит во встраивании в клеточные мембраны бактерий или оболочки сложных вирусов, что приводит к нарушению целостности поверхностных структур атакованных патогенов. мы, но фагоцитарной активностью не обладают.

17. (57) Клеточный цикл. Динамика хромосомного материала в клеточном цикле

Клеточный цикл — период существования клетки от момента её образования путём деления материнской клетки до собственного деления или гибели.

Клеточный цикл эукариот состоит из двух периодов:

1) период клеточного роста (интерфаза), во время которого идет синтез ДНК и белков и осуществляется подготовка к делению клетки.

Состоит из нескольких стадий:

G1-фазы, или фазы начального роста, во время которой идет синтез мРНК, белков, других клеточных компонентов;

S-фазы, во время которой идет репликация ДНК клеточного ядра, также происходит удвоение центриолей (если есть).

G2-фазы, во время которой идет подготовка к митозу. Дифференцировавшиеся клетки, которые более не делятся, нахо-

дятся в фазе покоя G0 (имея столько же ДНК, как в G1);

2) период клеточного деления, включает две стадии:

кариокинез (деление клеточного ядра). Митоз, в свою очередь, делится на пять стадий. цитокинез (деление цитоплазмы).

18.Клеточный цикл. Дайте характеристику периодам клеточного цикла

1.Пресинтетический или постмитотический (G1) период насту-

пает сразу же после митотического деления клетки и характеризуется активным ростом клетки и синтезом белка и РНК, благодаря чему клетка достигает нормальных размеров и восстанавливает необходимый набор органелл. G1 -период длится от нескольких часов до нескольких дней. В течение этого периода синтезируются особые "запускающие" белки, или активаторы S-периода. Они обеспечивают достижение клеткой определенного порога (точки R - рестрикции или ограничения), после которого она вступает в S-период.

Контроль, осуществляемый на уровне точки R (при переходе из G1 в S), ограничивает возможность нерегулируемого размножения клеток. Проходя эту точку, клетка переключается на последующую регуляцию

внутренними факторами клеточного цикла, которая обеспечивает закономерное завершение ее деления. Если клетка не достигает точки R, она выходит из цикла и вступает в период репродуктивного покоя (G0) для того, чтобы (в зависимости от причин остановки):

-дифференцироваться и выполнять свои специфической функции -выжить в условиях недостаточности питательных веществ или факторов роста

-осуществить репарацию поврежденной ДНК. Клетки одних тканей при соответствующей стимуляции

вновь способны возвращаться из периода (G0) в клеточный цикл, других - утрачивают эту способность по мере дифференцировки.

2.Синтетический (S) характеризуется удвоением содержания (репликацией) ДНК и синтезом белков, в частности, гистонов, которые поступают в ядро из цитоплазмы и обеспечивают нуклеосомную упаковку вновь синтезированной ДНК. В результате происходит удвоение числа хромосом. Одновременно удваивается число центриолей. S-период длится у большинства клеток 8-12 часов.

3.Постсинтетический или премитотический (G2) период следует за S-периодом и продолжается вплоть до митоза (часто обозначаемого буквой М). В течение этого периода клетка осуществляет непосредственную подготовку к делению. Происходит созревание центриолей, запасается энергия, синтезируются РНК и белки (в частности, тубулин), необходимые для процесса деления. Длительность G2-периода составляет 2-4 часа. Контроль вступления клетки в митоз осуществляется двумя специальными факторами с противоположно направленными эффектами. Митоз тормозится до момента завершения репликации ДНК М-задерживающим фактором и индуцируется М-стимулирующим фактором. Действие последнего проявляется лишь в присутствии других белков - циклинов (синтезируются на протяжении всего цикла и распадаются в середине митоза).

4.Митоз — основной способ деления эукариотических клеток, при котором сначала происходит удвоение,

азатем равномерное распределение между дочерними клетками наследственного материала. Представляет собой непрерывный процесс, в котором выделяют четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

19.(38) Лизосомы. Образование, строение и функции. Морфологическая гетерогенность

лизосом

Аппарат Гольджи ‒ интегрирующая часть метаболической системы эукариотической клетки.

Функции:

Обособляет и накопляет секретируемые продукты, в нем идут процессы синтеза и модификации веществ с последующей их сортировкой. Он осуществляет процессы секреции и снабжает гидролазами лизосомы.

Строение:

Основу АГ составляет диктиосома (рис.51). Она включает в себя стопку уплощенных цистерн (5-10), транспортные мембранные пузырьки, вакуоли и трубчатые структуры.

АГ поляризован.

o Цис-полюс (формирующаяся сторона) - вертикальная поляризация. Цистерны образуют цис-

компартмент (они уплощены и выпуклой поверхностью примыкают к ЭПР).

Функции: В цис-компартмент с помощью транспортных пузырьков поступают вещества, синте-

зированные в ЭПР.

По мере модификации вещества транспортируются мембранными пузырьками от цистерны к цистерне в направлении транс-полюса.

oТранс-полюс (зрелая сторона).

Цистерны образуют транс-компартмент, они расширены и заполнены секретом. К последней плоской цистерне на транс-полюсе примыкает транс-сеть аппарата Гольджи из трубчатой элементов и массы мел-

ких вакуолей.

Функции: Вещества покидают АГ в составе мембранных пузырьков, образующихся на транс-по- люсе и обеспечивающих их доставку.

o Промежуточной части

Синтез и модификация веществ

Белки, поступающие из ЭПР, подвергаются поэтапной модификации в разных компартментах АГ продолжается преобразование олигосахаридных компонентов в гликопротеинах, что лежит в основе их дальнейшей сортировки.

20. (38) Лизосомы. Образование, строение и функции. Лизосомные патологии

Лизосомы ‒ специализированная часть внутриклеточной катаболической системы.

Строение:

Мембранные пузырьки размером 0,5-2 мкм, содержащие ферменты.

Мембрана лизосомы:

образует барьер, устойчивый к действию гидролаз и предотвращающий утечку.

её защиту обеспечивают их олигосахаридные компоненты, обращенные во внутреннюю фазу лизосом.

содержит АТФ-зависимый протонный насос, кот. осуществляет закисление среды внутри лизосомы.

Транспортные белки в мембране лизосомы переносят низкомолекулярные продукты расщепления в цитозоль.

Функции:

Первичная функция лизосом - обеспечивают расщеп-

ление макромолекул до низкомолекулярных соединений. Вещества поступают в лизосому 3-мя путями:

Макромолекулы поступают в клетку в окаймленных пузырьках, образующихся в результате эндоцитоза они последовательно обнаруживаются в периферических перинуклеарных эндосомах подвергаются действию гидролаз в эндолизомах (рис.56)

ферменты доставляются в эндолизосомы из АГ транспортными пузырьками (первичными лизосомами) эндолизосомы вступают в роли промежуточного компартмента - центральное звено всех путей поступле-

ния веществ в лизосомы Поступление материала в лизосомы характерен для клеток, специализированных для фагоцитоза больших ча-

стиц и микроорганизмов

образуются фагосомы (или гетерофагосомы)

слияние с эндолизосомами

образ. фаголизосом

Характерен для аутофагии (расщепляются собственные компоненты клетки)

отщепление органоида от цитоплазмы (за счет мембраны ЭПР)

аутофагосома сливается с эндолизосомой и образуется аутофаголизосома

Функции: обеспечивает возможность физиологической регенерации отдельных клеточных структур переваривание части цитоплазмы может обеспечить ж/д кл-ток в условиях голодания гидролиз запасенных питательных в-в в железистых клетках происходит утилизация избыточного секрета (кринофагия).

Вторичная функция лизосом - внеклеточная работа лизосомных ферментов

Примеры:

Секреция гидролаз - основа многих процессов, например: полостного пищеварения акросомной реакции при оплодотворении

деятельности остеокластов при перестройке скелетных структур

Функции гидролаз:

Гистогенез и Дифференцировка органов - обеспечивают процессы деструкции личиночных тканей при ме-

таморфозе ‒ например, хвоста у головастика (Автолиз - самопереваривание клеток в рез-те высвобождения ферментов лизосом)

например, автолиз происходит также после гибели клеток и при некоторых патологиях.

Что происходит с лизосомой после переваривания?

После накопления в лизосоме непереваренных остатков она превращается в остаточное тельце (телолизо-

сому).

Содержимое телолизосомы либо выводится путем экзоцитоза, либо длительно хранится в клетке.

Болезни связанные с нарушением функции лизосом:

дефект одной или нескольких гидролаз снижение активности ферментов и к перегрузке лизосом непереваренными веществами.

болезнь Тея-Сакса - нарушено расщепление липидов (задержка умственного развития, умирают в возрасте

2-4 лет).

нарушение сортировки и транспорта ферментов в лизосомы, как в случае I-клеточной болезни.

Представители: протеазы, нуклеазы, гликозидазы, липазы, фосфолипазы и др. - кислые гидролазы, прояв-

ляющие максимальную активность при pH 5. Их набор и количественные соотношения варьируют в разных лизосомах.

21. (23) Межклеточные соединения (контакты). Адгезивные соединения

Межклеточные контакты – специализированные участки плазматических мембран соседних клеток, в которых они связаны друг с другом. Выделяют три основных типа межклеточных контактов: механические,

плотные и химические.

Механические контакты, также называются адгезивными или заякоривающими срединениями – это клеточные контакты, обеспечивающие механическую связь между клетками. Они способствуют равномерному распределению механической нагрузки на весь пласт клеток, защищая мембраны от деформации. Соединяют плазматические мембраны соседних клеток и укрепляют их через связь с фибриллами цитоскелета. В их формирование обязательно участвует два типа белков:

трансмембранные связующие – обеспечивают меж-

клеточное соединение или связь с базальной мембраной; внутриклеточные – соединяет мембранные элементы контакта с цитоплазматическими фибриллами ци-

тоскелета.

Кмеханическим контактам относят:

точечные десмосомы – разбросаны по поверхности контактирующих клеток. Между плзматическими мембранами – зона повышенной плотности. Зона повышенной плотности – место взаимодействия трансмем-

бранных гликопротеинов, которые при участии ионов кальция обеспечивают механическое соединение мембран двух соседних клеток. С внутренней стороны клеток к плазматической мембране прилегают плотные пластинки прикрепления, состоящие из белка десмоплакина. С десмоплакином связаны промежуточные филаменты, обеспечивающие равномерное распределение нагрузки на весь клеточный пласт. Точечные десмосомы характерны для тканей, испытывающих большие нагрузки: сердечная мышца, кожный эпителий, шейка матки.

полудесмосомы – как точечные десмосомы только с элементами межклеточного вещества.

опоясывающие десмосомы (промежуточные соединения) ‒ охватывает клетку по периметру в виде пояска. Обращенные к цитоплазме листки плазмолеммы утолщены, образуют пластинки прикрепления, к которым присоединяются элементы цитоскелета. Между плзматическими мембранами – зона повышенной плотности.

Зона повышенной плотности – место взаимодействия трансмембранных гликопротеинов, которые при участии ионов кальция обеспечивают механическое соединение мембран двух соседних клеток.

22.(26) Межклеточные соединения. Плотные или замыкающие контакты

Межклеточные контакты – специализированные участки плазматических мембран соседних клеток, в которых они связаны друг с другом. Выделяют три основных типа межклеточных контактов: механические,

плотные и химические.

Плотные контакты формируются за счет слипания глобул интегральных белков плазматических мембран соседних клеток. Белки укрепляются системой тон-

ких фибрилл в цитоплазме, располагающихся параллельно поверхности клеток. Они обеспечивают одну из функций различных эпителиев - их работу с высокоизбирательной проницаемостью.

Во-первых, они изолируют межклеточное веще-

ство от внешней среды, настолько герметично соединяя клетки, что через образовавшийся клеточный слой не могут пройти даже малые молекулы.

Во-вторых, они препятствуют перемещению белковых молекул в пределах липидного бислоя плазмалеммы. Это важно для поддержания направленности транспорта в клетке.

Так, в клетках кишечного эпителия апикальная поверхность обращена в просвет кишки, белки, находящиеся здесь, обеспечивают избирательное поступление веществ из просвета кишки в клетку. Мембрана базальной стороны клеток содержит белки, откачивающие молекулы этих веществ из клетки в кровь. Наличие плотных контактов делает невозможным перемещение транспортных белков с апикальной стороны на базальную и наоборот, обеспечивая направленность транспорта. Количество плотных контактов зависит от степени проницаемости эпителия.

23. (24) Межклеточные соединения. Проводящие (химические) контакты

Межклеточные контакты – специализированные участки плазматических мембран соседних клеток, в которых они связаны друг с другом. Выделяют три основных типа межклеточных контактов: механические,

плотные и химические.

Химические контакты ‒ самый распространенным тип клеточных контактов в животных клетках. Они позволяют клеткам обмениваться небольшими водорастворимыми молекулами (неорганические ионы, сахара, аминокислоты…). Такой обмен обеспечивает электрическое и метаболическое сопряжение клеток. Делают возможной метаболическую кооперацию клеток - малые молекулы, производимые определенными клетками, могут использоваться и остальными клетками. Разновид-

ностями химических контактов: щелевые контакты, плазмодесмы растительных клеток и синапсы.

Щелевые контакты построены из трансмембранных белков, которые формируют коннексоны (комплекс из 6 глобул интегрального белка коннексина, образующие ионный канал, контактирующий с аналогичным каналом соседней клетки).

Плазмодесмы растительных клеток не являются собственно межклеточными контактами. Они представляют собой места объединения клеток в надклеточную систему. Это миниатюрные каналы слияния плазматических мембран соседних клеток, происходит сообщение цитоплазмы клеток.

Синапсы – специфический контакт между двумя нейронами (аксон-дендрит, аксон-тело нейрона). Суще-

ствует два вида синапсов:

Электрический синапс. Имеет строение щелевых соединений. Электрический ток протекает пассивно от одной клетке к другой. Импульс передается в обоих направлениях почти без задержки.

Химический синапс. В области синапса происходит расширение аксона или дендрита – синаптическая бляшка. Синапс состоит их трех компонентов: пресинаптической часть (представляет собой часть аксона, обращенную к синапсу, содержит синаптические пузырьки, с нейромедиатором, кальциевые каналы, клеточная мембрана утолщена на ней распределяются пузырьки), постсинаптическая часть (мембрана нейрона или часть дендрита, обращенная к синапсу, содержит потенциалзасвисимые ионные каналы, мембрана утолщена), синаптическая щель. Наружная мембрана нейрона заряжена положительно, внутренняя – отрицательно.

Передает нервный импульс от одного нейрона к другому только в одном направлении. Нейромедиаторы: ацетилхолин, катехоламины (дофамин, адреналин, норадреналин), серотонит, ГАМК.

24. (62) Мейоз – цитологическая основа полового размножения. Проиллюстрируйте схемой

Мейоз состоит из двух последовательных клеточных делений, которые соответственно называются мейоз I и мейоз II. В первом делении происходит уменьшение числа хромосом в два раза, поэтому первое мейотическое деление называют редукционным. Во втором делении число хромосом не изменяется; такое деление называют эквационным.

Интерфаза

Предмейотическая интерфаза отличается от обычной интерфазы тем, что процесс репликации ДНК не доходит до конца. Таким образом, деление клетки начинается на синтетической стадии клеточного цикла. Однако в целом, можно считать, что в диплоидной клетке (2n) содержание ДНК составляет 4с.

Первое деление мейоза (редукционное деление, или мейоз I)

Сущность редукционного деления заключается в уменьшении числа хромосом в два раза: из исходной диплоидной клетки образуется две гаплоидные клетки с двухроматидными хромосомами (в состав каждой хромосомы входит 2 хроматиды).