анатомія / Клетка / Цитология

Цитология

Организм человека и животных представляет собой целостную систему, в которой можно выделить иерархических уровней организации живой материи:

клетки – ткани – морфофункциональные единицы органов-органы – системы органов.

Каждый уровень структурной организации имеет морфофункциональные особенности, отличающие его от других уровней.

Цитология – (от греческого kytos – клетка, logos - учение) – наука о клетке. Она включение рассмотрение вопросов о строении и функциях клеток и их производных, их воспроизведении и взаимодействиях.

Цитология составляет необходимую часть гистологии, так как клетка является основой развития, строения и функций тканей.

Общая цитология рассматривают общие принципы строения и физиологии клеточных структур.

Частная цитология – изучает особенности специализированных клеток в различных тканях и органах. Цитология в последние годы обогатилась многими научными открытиями, внесшими существенный вклад в развитие биологических и медицинских наук и в практику здравоохранения. Новые данные о структуре ядра, его хромосомного аппарата легли в основу цитодиагностики наследственных заболеваний, опухолей, болезней крови и т.д. В медицинской практике широко используется цитодиагностика.

История вопроса. Самостоятельная работа.

Итак:

1. Клетка – наименьшая единица живого.

Живому свойственен ряд совокупных признаков:

способность к воспроизведению (репродукции),использование и трансформации энергии, метаболтизм, чувствительность, адаптация, изменчивость. Такую совокупность этих признаков впервые можно обнаружить только на клеточном уровне.

У животных организмов, кроме отдельных клеток, встречаются неклеточные структуры – так называемые симпласты, синцитин и межклеточное вещество.

Симпласты – это крупные образования, состоящие из цитоплазмы (протоплазмы) с множеством ядер. (Это мышечные волокна позвоночника и др.)

Они возникают вторично в результате слияния отдельных клеток или же при делении одних ядер без разделения цитоплазмы.

Синцитий – (соклетия) характеризуются тем, что после деления исходной клетки дочерние остаются связанными друг с другом с помощью тонких цитоплазматических перемычек. Такие синцитины можно наблюдать при развитее сперматогониев. Среди неклеточных структур различают ещё межклеточное вещество.

2. Сходство клеток разных организмов по строению.

Клетки могут иметь самую разнообразную внешнюю форму:

шаровидную (лейкоциты)

многогранную (клетки железистого эпителия)

звёздчатую и развлетвлённо-отростчатую (нервные и костные клетки)

веретеновидную (гладкие, мышечные клетки, фибробласты)

призматическую (кишечный эпителий)

При изучении клеток органов различных растений или животных обращает на себя внимание существование общего плана их организации. Такое сходство определяется одинаковостью общеклеточных функций, связанных с поддержанием самой живой системы.

Разнообразие в строении клеток – это результат их функциональной специализации, дифференцировки в процессе развития.

2. Размножение клеток путём деления исходной клетки.

Сформулированное Р. Вирховым положение «всякая клетка от клетки» можно считать биологическим законом. Размножение клеток происходит только путём деления исходной клетки, которому предшествует воспроизведение её генетического материала (репродукция ДНК). Единственно полноценным способом деления является митоз, или непрямое деление. При этом образуется специальный аппарат клеточного деления, клеточное веретено, с помощью которого равномерно и точно по двум дочерним клеткам распределяются хромосомы, до этом удвоившиеся в числе.

2. Клетки, как части целостного организма.

Каждое проявление деятельности целого организма, будь то реакция на раздражение или движение, иммунные реакции и многое другое, осуществляется специализированными клетками. Однако, хотя клетка и является единицей функционирования в многоклеточном организме, деятельность её не обособлена от других клеток и от межклеточного вещества.

Многоклеточные организмы представляют собой сложный ансамбль специализированных клеток, объединённые в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчинённые и связанные межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Вот почему мы говорим об организме, как о целом, а о клетках – как об элементарных единицах его, специализированных на выполнении строго определённых функций, осуществляющих их в комплексе со всеми элементами, входящими в состав сложноорганизованной живой системы многоклеточного единого организма.

Структурные компоненты клетки

Цитоплазма – отделённая от окружающей среды плазмолеммой, включает в себя гиалоплазму, находящиеся в ней обязательные компоненты – органеллы, а так же различные непостоянные структуры – включения:

1. Плазмолемма, или внешняя клеточная мембрана – 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.

Функции плазмолеммы:

1) барьерная - разграничении цитоплазмы с внешней средой.

2) рецепторная

3) транспорт различных веществ как внутрь клетки, так и из неё.

2. Цитоплазма – это сложная коллоидная система, в состав которой входит вода с растворёнными в ней неорганическими солями, а так же простыми и сложными белками, липидами и углеводами.

3. Гиалоплазма – (от греч. hyalinos - прозрачный), или матрикс цитоплазмы, представляет собой очень важную часть клетки, её истинную внутреннюю среду.

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

органеллы

мембранные немембранные

1. цитоплазматическая сеть 1. рибосомы

(эндоплазматический ретикулум) 2. клеточный центр

- зернистая 3. элементы цитоскелета

- незернистая (микротрубочки, микрофиламенты,

2. пластинчатым комплексом промежуточные филаменты).

(аппарат Гольджи) – согрегация и

накопление продуктов, синтезированные

цитоплазматической сетью

3. митохондрии – энергетические станции

клетки, или органеллами клеточного дыхания

4. лизосомы – разнообразный класс вакуолей

5. пероксисомы – участвуют в деградации

экзогенных и эндогенных субстратов клетки.

5. Включения цитоплазмы – необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клеток.

Бывают: 1. трофические (капельки нейтральных жиров)

2. секреторные (содержат биологически активные вещества)

3. экскреторные (продукты метаболизма, подлежащие удалению из клетки)

4. пигментные

эндогенные экзогенные

(каротин, пылевые частицы, красители и др.) (гемоглобин, билирутин и др.)

Наличие их в цитоплазме может изменять цвет ткани,

органа временно или постоянно. Пигментация ткани

служит диагностическим признаком.

6. Ядро (nucleus) клетки – структура, обеспечивающая генетическую детерминацию и регуляцию белкового синтеза.

Ядро обеспечивает две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением и передачей генетической информации, другую – с её реализацией, с обеспечением синтеза белка.

Ядро состоит из:

1. хроматина

2. ядрышка

3. ядерного белкового остова (матрикс)

4. кариоплазмы

5. ядерной оболочки, отделяющей ядро от цитоплазмы.

Воспроизведение клеток

клеточный цикл

Время существования клетки как таковой, от деления до деления до смерти, обычно называют клеточным циклом.

Деление клетки называется митозом. Процесс непрямого деления клеток принято подразделять на несколько основных фаз:

1. профаза

2. метаза

3. анафаза

4. телофаза

Гибель клеток. (некроз и апоптоз)

Некроз вызывается различными внешними факторами, химическими или физическими, которые прямо или опосредованно влияют на проницаемость мембран или клеточную энергетику. Во всех этих случаях гнаюлдается достаточно монотонная последовательность. Нарушения клеточных функций и структур.

В клетках происходит:

1. изменение ионного состава

2. набухание мембранных компартментов

3. прекращение синтезр АТФ, белков, нуклеиновых к-т

4. деградации ДНК

5. активации лизосомных ферментов, что и приводит к растворению клетки-лизису

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 как бы запрограммированной гибели клетки. От клетки отшнуровываются крупные фрагменты, это так называемые апоптические тельца. При этом клетка как бы рассыпается. Апоптические тельца в норме поглощаются фагоцитами или же претерпевают вторичные некротические изменения и в конце концов лизируются.