Основы цитологии
.pdfколичеством РНК – следовательно в цитоплазме много рибосом, которые обеспечивают процессы белковых синтезов для внутренних нужд клетки – восстановления и новообразования структур после деления.
2. Перед исследователем поставлены задачи – в ходе гистологического анализа материала, полученного от экспериментального лабораторного животного выявить: а) изменения объемных ядерно-цитоплазменных отношений в гепатоцитах (клетки печени); б) изменения структуры кариолеммы в гепатоцитах.
• С помощью каких микроскопов будут решаться
задачи «а» и «б»? Обоснуйте Ваш ответ. |
|
|
Ответ: |
а) для выполнения |
задания нужно |
использовать световые микроскопы, т.к. их сравнительно небольшие разрешающая способность и увеличение позволят получить изображение клетки и её основных структурных компонентов (ядра и цитоплазмы) в целом; б) для выполнения задания необходимо применить электронный микроскоп, т.к. его разрешающая способность и увеличение обеспечивают изучение ультраструктур клетки, к которым,
вчастности, относится кариолемма.
3.Для экспресс-диагностики состояния слизистой оболочки внутренней поверхности щеки стоматологом сделан гистологический препарат в виде мазка. В нем необходимо произвести подсчет различных форм клеточных элементов эпителия
• Следует ли мазок фиксировать с помощью химического фиксатора (а)? Красителями какой группы его нужно окрасить (б)? Можно ли в окрашенном мазке с помощью светового микроскопа дифференцировать клеточные и постклеточные (безъядерные) элементы эпителия (в)? Обоснуйте последний пункт Вашего ответа.
20
Ответ: а) нет; б) красители суправитальной группы; в) да. Обоснование: разрешающая способность светового микроскопа (0,2 мкм) достаточна для изучения общего плана строения клетки, т.е. для выявления ядра и цитоплазмы.
4. В научных целях в эксперименте необходимо изучить особенности иннервации пульпы зуба после применения нового стоматологического метода лечения. Исследователю предстоит выявить в пульпе и оценить состояние нервных волокон и нервных окончаний.
• Какую группу гистологических методов нужно применить для выполнения поставленной задачи (а)? Какие механизмы выявления структур лежат в основе этих методов (б)? С помощью светового или электронного микроскопа будут проводиться исследования (в)? Укажите разрешающую способность этого микроскопа (г) и границу его максимального увеличения (д.).
Ответ: а) импрегнации; б) осаждение и восстановление солей тяжелых и драгоценных металлов на структурах; в) световой микроскоп; г) 0,2 мкм; д) 2000 – 2500 раз.
21
Глава ΙΙ
ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ
Клетка является наименьшей структурно-функциональной единицей организации живой материи.
●В организме человека приблизительно 200 видов
клеток, а общее их количество в организме человека приблизительно 1013.
●Основные проявления жизнедеятельности клетки (раздражимость, реактивность, подвижность, способность к размножению, к функционированию, к адаптации, к защите,
квосстановлению, к старению и естественной смерти)
базируются на генетически управляемом метаболизме
(обмене веществ).
• Структурное выражение метаболизма клетки складывается из двух полярных процессов – анаболизма (созидание структур) и катаболизма (разрушение структур). В здоровом организме эти процессы уравновешены и имеют возрастные особенности.
22
А. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ (ЯДЕРНОЙ) КЛЕТКИ
Эукариотическая клетка (рис.1) состоит из трех основных структурных компонентов:
▬цитолеммы
▬цитоплазмы
▬клеточного ядра
●По форме клетки могут быть округлыми, эллипсоидными, кубическими, цилиндрическими, веретеновидными, отростчатыми, плоскими, амебовидными
ит.д.
●Размеры клеток человека лежат в пределах от 4 до 120 мкм. Они могут иметь одно или несколько ядер.
●Кроме типичных клеток имеются постклеточные формы, которые лишились ядер в процессе дифференцировки (например: эмалевые призмы зубной эмали, роговые чешуйки кожи, эритроциты, тромбоциты).
Рис. 3. Обобщенная схема строения эукариотической клетки: 1 – ядро, 2 – кариолемма, 3 –
гетерохроматин, 4 – эухроматин, 5 – ядрышко, 6 – микроворсинки, 7 – микрореснички, 8 – аксонема, 9 – базальное тельце, 10 – экзоцитозные пузырьки, 11 – клеточный центр, 12 – микротрубочки, 13 – микрофибриллы и микрофиламенты, 14 – цитолемма, 15 – комплекс Гольджи, 16 – пероксисомы, 17 – пищеварительные вакуоли,
23
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
22 |
|||||
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
23 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24
Рис. 3. Продолжение: 18 – секреторные гранулы, 19 – аутолизосомы, 20 – рибосомы, 21 – гранулярная эндоплазматическая сеть, 22 – гладкая эндоплазматическая сеть, 23 – митохондрии, 24 – базальная складчатость, 25 – лизосомы, 26 – элементы межклеточного контакта.
24
А.1. Цитолемма отделяет клетку от внешнего микроокружения, обеспечивает постоянство ее внутренней среды и определяет двустороннюю взаимосвязь с внешней средой.
Цитолемма (рис.2) состоит из трех основных частей:
▬плазмолеммы;
▬гликокаликса;
▬кортекса.
А.1.1. Плазмолемма - срединная часть цитолеммы представлена биологической мембраной. Толщина плазмолеммы составляет 7- 10 нм
►Плазмолемма образована бимолекулярным (двойным) слоем липидов (преимущественно фосфолипидами и холестерином) и встроенными в него молекулами
глобулярных белков.
►По функции белки подразделяются на ферменты,
переносчики, рецепторы, структурно-опорные.
►По топографии в плазмолемме белки
классифицируются:
▬ периферические – встроены в периферические отделы плазмолеммы
-наружные (exsternal) – граничат с гликокаликсом (Е- периф.белки)
-внутренние ( protoplasmic)– граничат с кортексом (Р- периф. белки)
▬ полуинтегральные – частично «прошивают» плазмолемму.
-наружные - в наружной половине плазмолеммы (Е – полуинтегральные. белки)
-внутренние - во внутренней половине (Р – полуинтегральные белки)
25
▬интегральные – трансмембранные, полностью «прошивают» мембрану
▬подошвенные – соединение интегрального с Р- периферическим
►Наличие в составе плазмолеммы комплексных структурных белков гистосовместимости (Е-
периферические) обеспечивает генетическую индивидуальность клеток данной особи.
►Плазмолемма обладает избирательной проницаемостью для веществ, диссоциированных в межклеточной жидкости
А.1.2. Гликокаликс - надмембранный структурный комплекс цитолеммы .
►В состав гликокаликса входят углеводные цепи гликопротеинов и гликолипидов.
►Толщина гликокаликса в среднем составляет 4-5 нм.
►Гликокаликс участвует в формировании клеточных
рецепторов, межклеточных |
контактов и других |
поверхностных структур клетки, |
|
► Гликокаликс является основным фактором иммунной защиты клетки.
А.1.3. Кортекс - подмембранный структурный комплекс цитолеммы Он представляет собой тонкий (2 – 4 нм) слой, содержащий микротрубочки и микрофиламенты.
►Кортекс входит в состав опорно-сократительного аппарата клетки – цитоскелекта (см.ниже).
►Определяет и регулирует форму клетки
►Участваует в передвижении клетки
►Обеспечивает процессы эндо- и экзоцитоза
26
Рис. 2. Схема строения цитолеммы: I – Гликокаликс, II –
плазмолемма, III – кортекс, 1 белки: 1а – периферические белки, 1б – полуинтегральные белки, 1в – интегральные белки, 1г – подошвенные белки, 2 – фосфолипиды, 3 – холестерин, 4 – цепи гликолипидов и гликопротеинов, 5 – микротрубочки, 6 – микрофиламенты, E – наружная часть скола цитолеммы, Р – внутренняя часть скола цитолеммы.
А.1.4. Поверхностные структуры клетки
(псевдоподии, микроворсинки, микрореснички, жгутики, базальные инвагинации, межклеточные контакты)
образуются цитолеммой.
А.1.4.1. Псевдоподии (рис.3) – непостоянные выросты циоплазмы, покрытые цитолеммой. Обеспечивают активное передвижение свободно существующих клеток
А.1.4.2. Микроворсинки (рис. 4) – множественные постоянные выросты цитоплазмы, покрытые цитолеммой. Увеличивают всасывающую поверхность клетки.
27
Рис. 3. Схема строения псевдоподий:
1 – псевдоподия, 2 - цитолемма, 3 – кортекс, 4 – ядро.
Рис. 4. Схема строения микроворсинки:
1 – микроворсинка, 2 - цитолемма, 3 – кортекс, 4 – электронноплотный, аморфный матрикс.
А.1.4.3. Микрореснички (рис. 5) – постоянные выросты цитоплазмы, покрытые цитолеммой. Снабжены структурами из микротрубочек (базальное тельце и аксонема). Осуществляют перемещение каких либо субстратов по поверхности клетки.
28
Рис. 5. Схема строения микрореснички:
1 – микроресничка, 2 - цитолемма, 3
– базальное тельце, 4 – аксонема, 5 – кортекс.
А.1.4.4. Жгутик – длинная микроресничка, являющаяся аппаратом активного движения сперматозоида.
А.1.4.5. Базальные инвагинации – множественные впячивания цитолеммы в цитоплазму базального полюса, определяющие процессы активного транспорта веществ из крови капилляров в клетку.
Рис. 6. Базальные инвагинации:
1 – базальная складчатость, 2 - цитолемма, 3 – кортекс, 4 – митохондрии, 5а – кровеносный капилляр, 5б – эритроцит, 6 - ядро.
А.1.4.6. Межклеточные контакты – структуры,
принимающие участие в соединении клеток друг с другом и
регуляции |
транспорта |
межклеточной |
жидкости. |
|
Межклеточные |
контакты |
по |
долговременности |
29