Клетка.

Клетка состоит из трех главных компонентов: 1. Клеточная оболочка – цитолемма, плазмолемма; 2. Ядро; 3. Цитоплазма. В клетке многие структурные компоненты содержат биологическую мембрану. История изучения строения биологической мембраны продолжительна. Несколько моделей биологической мембраны. В настоящее время принят вариант жидкостно-мозаичной модели. Биологическая мембрана – среда, разделяющая между собой различные по своему составу прилежащие среды. Биологическая мембрана – пластинка, состоящая из липидов и белков. Имеет толщину от 6 до 10нм, у человека не менее 7нм, т.к. ячейки почечного фильтра около 7нм, при фильтрации мочи из плазмы крови выделяются различные компоненты. Биологическая мембрана образована билипидным слоем, который связан с белками. Билипидный слой содержится в общем слое мембраны 40%, 60% белки. Активные образуются снаружи, пассивные в центре. Билипидность – в 30-е годы 19в. Биохимики изучали состав оболочки эритроцитов. Билипидный слой связан с молекулами белка: 1. Интегральные – пронизывают биологическую мембрану, обеспечивают образование ионных каналов. 2. Полуинтегральные; 3. Поверхностные. Принцип организации мембраны заключается в том, что она содержит вещества растворимые в воде, а вещества растворимые в других компонентах. В составе поверхностных белков: белки рецепторы, обладающие способностью устанавливать связи с реакционно-способными группами различных химических веществ, в том числе ферментов и гормонов. Эритроцит за счет рецепторного фермента на оболочке переносит инсулин. Белки ферменты, которые регулируют уровень активности обменных процессов на поверхности биологической мембраны. Транспортные белки, которые обеспечивают транспорт различных компонентов окружающей среды. Структурные белки.

Клеточная оболочка(плазмолемма) содержит универсальную биологическую мембрану, но со стороны цитоплазмы клеточная оболочка осуществляет подмембранный комплекс – образован нитевидными структурами(микрофиламенты), представленными белком спектрином. Этот комплекс участвует в построении цитоскелета. Снаружи плазмолемма покрыта слоем гликокаликса. Гликокаликс – своеобразная мембрана, образованная углеводными комплексами. Размеры 2 – 4нм. На уровне гликокаликса во всасывающих клетках кишечника протекает процесс пристеночного пищеварения, обеспечивается огромной площадью микроворсинок на поверхности всасывающих клеток, а в составе плазмолеммы ворсинок находится гликокаликс.

Ядро клетки является одним из 3 главных компонентов клетки. Обычно содержится одно ядро, по форме приближенное к форме клетки. В эпителиальной клетке канальца клетки кубической формы, овальное ядро. Зернистые лейкоциты крови – ядро, разделенное на фрагменты(сегментарные клетки).

Имеются многоядерные клетки. Клетки остеобласты – костеразрушитель. Растворяют плотное межклеточное вещество кости и высвобождают Ca² необходимый для многих биологичнски-активных процессов в организме.

Есть безъядерные живые клетки – эритроциты крови, они образуются в красном костном мозге, она живет до 120 дней.

Ядро – это компонент клетки, который обеспечивает передачу наследственной информации, регулирует синтез белка, регулирует функцию органоидного комплекса клетки.

Ядро состоит из: ядерной оболочки, хроматина, ядрышка (или нескольких ядрышек) и ядерного сока.

Ядерная оболочка – двухконтурная биологическая мембрана и является начальным отделом сложной системы синтеза клеточного конвейера.

Между наружной и внутренней мембранами ядерной оболочки находится щелевидное пространство – перенуклиарное, которая переходит в шероховатую ЭПС.

Со стороны цитоплазмы на наружной мембране образуются рибосомы – органоиды, обеспечивающие синтез веществ.

Ядерная оболочка не сплошная, в ней имеются поры.

Поровой комплекс представлен восьмиугольными образованиями, которые лежат на уровне наружной и внутренней мембранами и центральной части ядерной поры.

В центре порового комплекса находится глобулярная структура, в которую вплетаются нитевидные компоненты слоев порового комплекса.

Ядерная пора свидетельствует о возможности транспортных процессов между ядром и цитоплазмой. Чем больше ядерная пора, тем активней процессы.

Хроматин – сложное вещество, состоящие из РНК, ДНК и белка.

Хроматин входит в состав хромосом и может находится в 2 формах:

• Эухроматин (хороший хроматин) – работающий хроматин, распределяется в виде мелких диффузных гранул по ядру.

• Гетерохроматин (резервный) – плотные скопления гранул в наружной зоне ядра, даже в местах контакта ядра с оболочкой.

Ядрышко – это структура ядра, ответственная за образование и синтез рибосом. В основе своей содержит участок хромосом. Ядерный организатор.

Ядрышки выделяют внутренний фибриллярный и наружный глобулярный (зернистый). В фибриллярном только начинается процесс сборки комп., которые войдут в состав хомосом, а гранулярный – представлен субъединицами рибосом.

В клетках организма зародыша (эмбриона) и в клетках регенерирующей ткани ядер может быть 3-4.

Ядерный сок – представляет собой коллоидный раствор, который обеспечивает процесс биологического обмена или процесс обмена веществ.

В составе ядерного сока между биологическим ядрышком и структурами гетерохроматина имеется ядерная основа структуры построенная из фибриллярных белков.

Органоиды клетки – постоянные структурные компоненты клетки, обеспечивающие выполнения определенной функции.

Органеллы бывают общего и специального назначения.

Органеллы общего назначения обеспечивают витальность (жизненность) клетки и содержатся во всех животных клетках.

Органоиды специального назначения содержатся не во всех клетках, т.к. выполняют специальные функции определенных клеток.

Мембранные органоиды: 1. ЭПС – начинается от перенуклеарного пространства ядерной оболочки и участвует в формировании клеточного конвейера.

Бывает 2 видов: гранулярная(шероховатая) и агранулярная(гладкая).

Эндоплазматическая сеть открыта Партером в 1945г.

Эндоплазматическая сеть представлена системой канальцев и пузырьков. Канальцы = 20нм, пузырьки = 40нм.

Шероховатая ЭПС со стороны цитоплазмы ее канальцам и пузырькам прикрепляются рибосомы, отвечают за синтез белка. Шероховатая ЭПС участвует в синтезе белков. Хорошо развита в клетках печени - гепатоцитов. Клетки печени продуцируют белки плазмы крови; в плазматических клетках соединительной ткани и клеток крови детей. Плазматические клетки вырабатывают антитела – белки, которые иннактивируют антигены.

Гранулярная ЭПС переходит в гладкую ЭПС, в которой нет рибосом; которая участвует в синтезе жиров и углеводов.

Гладкая ЭПС хорошо развита в клетках жировой ткани.

Цитоплазма лимфоцита заполнена капелькой жира.

Гладкая ЭПС хорошо развита в кардиомиоцитах, скелетных мышечных волокнах.

ЭПС является главным источником построения новых биологических мембран.

Из ЭПС строится органоид переносома. Переносома – содержит фермент каталазу и перекись водорода; не большой пузырек менее 1нм, содержащий фермент каталазу и перекись водорода – обладает отрицательным действием и не клеточную структуру, необходим в определенных случаях.

Фермент каталаза – обезвреживает не только перекись водорода, но и другие перекисные соединения в организме; который разрушает липидный компонент биологической мембраны.

ЭПС в клеточном компоненте переходит в Комплекс Гольджи.

Комплекс Гольджи открыл К.Гольджи в 1898г.

Комплекс Гольджи – компонент общего назначения, обеспечивает выполнение главной функции клетки, и поэтому занимает в клетке активно-выгадное положение.

Комплекс Гольджи располагаются в верхней части секретной клетки, накапливая продукт жизнедеятельности клетки. Сопровождается выделение секрета за пределы клетки.

Д.Н.Насонов показал, что Комплекс Гольджи выполняет выделительную функцию.

Комплекс Гольджи состоит из скопления узких цистерн, которые образуются в листе контакта гладкой ЭПС. Скопление цистерн – диктеосомма.

Участвует в условии химической структуры тех веществ, которые были синтезированы в ЭПС; в процессе поляризации.

Лизосома (открыта в 1949 г. Де Дювом) – органоид общего назначения, который представляет собой пузырек, содержащий растворимые ферменты. Образуется из Комплекса Гольджи.

Бывают:

• первично-автономный пузырек огромной биологической мембраны; в лизосоме содержатся растворимые ферменты.

• Вторично-пищеварительная вакуоль, которая образуется путем слияния фагосомы с первичной лизосомой.

• третичные.

Вторичные лизосомы могут трансформироваться в третичные лизосомы – остаточные тельца – субстрат, захвач. клеткой, но не способный переваривать.

Лизосомы обеспечивают процесс самопереваривания, необходимого в процессе внутреннего обновления(регенерация).

Митохондрии открыты в 1897 г. Бендом. Митохондрии – органоиды общего назначения, которые условно именуются силовыми органоидами клетки, т.к. происходит трансформация и синтез макроэтических соединений АТФ.

Состоит из наружной и внутренней мембраны.

Наружная – ровная, не образует извитоскелет.

Внутренняя – формирует многочисленные кристы(вдавления).

Ограничивает содержимое митохондрии – матрикс.

Митохондрии ДНК и РНК, которые образуют глобулярные компоненты матрикса. Глобулярный компонент – в жидкой среде.

Митохондрий очень мало в миосимпластах, скелетной мышечной ткани.

Активный процесс движения жидкости - митохондрии строят базальную изчерченность.

Клеточный центр – это органоид не мембранного строения; описан Флиммингом в 1875г.. Бовори в 1895г. (жив.клетки).

Клеточный центр – плотное тельце, которое располагается в геометрическом центре клетки.

В лимфоците продавливает оболочку ядра.

Является кинетическим аппаратом клетки; участвует в обеспечении методического деления клетки, построении органоидов специального назначения ресничек и жгутиков.

Центриоль состоит из 9-ти триплетов, образованных 3-мя микротрубочками. Образованы белком тубулином.

Микротрубочки с соседних триплетов связаны между собой за счет «ручек», которые не только приближают миктротрубочки с соседних триплетов, но и укрепляют их; меняют расположение за счет сократит. б. «ручек».

Центриоли, дочерние, материнские центриоли.

Стенки материнской центриоли образуют ксателиты – участки, ответственные за синтез б-тубулина. Между центриолями существует соединительная клетчатка, которая удерживает центр.

Клеточный центр отсутствует в яйцеклетке или находится в зачаточном состоянии, переносится сперматозоидом в процессе оплодотворения.

Клеточный центр является источником образования базальных телец, которые лежат в основе ресничек и жгутиков. В мерцательной клетке эпителия воздухоносных путей имеется активный участок продукции или образовании базальных телец. Этот участок цитоплазмы мерц.кл.- дельтеросома.

Базальное тельце образуется из центриолей, имеют структуру аналогичную центриоли (цилиндрик, образованный 9 триплетами микротрубочек). Базальные тельца из зоны дельтеосомы мигрируют в апикальный верхний полюс клетки и располагаются под плазмолеммой.

Реснички и жгутики – органоиды специального назначения, выполняют двигательную функцию, обеспечивая передвижение клетки, транспорт тех веществ или частиц, которые расположены на поверхности клетки.

Мерцательные частички – цилиндрические выступы цитоплазмы (d=300нм). В основе реснички лежит цилиндрик(аксонема). Он начинается от базального тельца и представлен 9 периферическими и 1 центрической дуплетом микротрубочек. В составе микротрубочек б-тубулин, который не обладает сократительной способностью, но в составе цилиндрика аксонемы имеется сократительный белок; сокращение этого белка приводит к изменениям расположения микротрубочек в аксонеме.

Десинхронизация – нарушение ритмов сокращений в составе аксонемы, нарушает функцию реснички или приводит к ее обездвижению.

В апикальной зоне мерцательные клетки эпителия трахеи и бронхов содержатся микроворсинки, которые мерцают в сторону носового отверстия и удаляют из организма частицы пыли и потогеные микробы.

Мерцательный эпителий содержится также в родовых путях, яйцеводе и матке. Реснички этого эпителия мерцают в сторону матки и обеспечивают транспорт тельца клетки и раннего зародыша.

Мерцательные реснички также создают поток жидкости из яйцевода в полость матки. В этот ручеек устремляется сперматозоид, т.к. для них характерен отрицательный реотаксис, т.е. движение против тока.

Микроворсинки – органоиды специального назначения, в основе микроворсинки лежат микрофиломенты белка – актина, который формирует свободный пучок, который покрыт снаружи плазмолеммой с гликокаликсом.

Актиновые нити соединяются между собой нитями б-миозина, которые с другой стороны вплетаются в фибриллярную основу под мембранного комплекса плазмолеммы.

При сокращении миозиновых нитей объем микроворсинки уменьшается, что обеспечивает проталкивание в цитоплазму питательных продуктов.

Микроворсинки в большом количестве находятся в апикальной части всасывательных клеток кишечника.

Эти клетки имеют высокую призматическую форму, а на поверхности за счет обилия микроворсинок формир. Видимую в световом микроскопе щеточную каемку – комплекс микроворсинок. Каемчатые энтероциты всасыв. поверхности.

Очень хорошо микроворсинки развиты в проксимальном канальце нефрона почки. В этом канальце из состава первичной мочи в определенную соединительную ткань всасывается вода и полезные для организма вещества: глюкоза, мелкодисперсные белки.

За счет микроворсинок значительно увеличивается всасывающая поверхность клетки.

Включения – это непостоянные компоненты клетки, в основе которых находятся продукты жизнедеятельности клетки.

Включения по характеру хим. вещества и ф-ным отравлением разделяется на несколько типов. Все включения являются результатом деятельности орг. состава клетки.

Включения по функциям бывают: трофические, экскреторные, секретные, защитные.

По химическому составу: белковые, углеводные, жировые.

Трофические включения в организме человека бывают белковые и жировые.

К углеводным относятся гранулы, которые накапливаются в функционированных гепотоцитах и в моносимпластах поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани. Продукты ЭПС.

Жировые включения в организме человека: нейтральный жир в клетках рыхлой соединительной ткани (липоциты, адипоциты). В жировой ткани соединены крупные капельки жира, которые являются запасом питательных и синтетических субстратов в организме. Ядро жировой клетки уплощено и оттеснено в периферии клетки.

Запасы жира особенно важны для женского организма, т.к. жировые компоненты участвуют в синтезе женских половых гормонов, опр. статус и здоровье женщины.

Эстрогены являются тем регулирующим веществом, которые женщину делает женщиной.

Белковые трофические включения представлены желтковыми включениями или вителлином в составе яйцеклетки.

Желтковых включений очень мало в яйцевых клетках рыб и птиц, которые именуются телолецитальные и полилецитальные. В составе яйцеклетке желтка много, но распространяется он не равномерно с преобладанием в вегетативном полюсе яйцеклетки. В анимальном полюсе содержится ядро яйцеклетки.

Тигройд – белковые трофические включения в цитоплазме нефронов нервных клеток. Распределен в виде глыбок, хорошо окрашенных нителен синью и содержится во круг ядра и основаниях дендритов нервной клетки.

Тигройды никогда не бывают в месте отхождения аксона – аксональный холмик.

Показано, что включение тигройда в нервных клетках спинного мозга перелетных птиц в большом количестве бывает и мало остается при перелете весной.

Секреторные включения – компоненты продуктов жизнедеятельности клетки различных желез. Компоненты секретов, накапливаясь в структурах Комплекса Гольджи и формир. секретор. вкл.

В секреторных клетках много в апикальной части клетки. В кл. секреторных отделов слюнных желез (околоушн.), экскреторные включения – продукты жизнедеятельности клетки подлеж. Выделению из организма (вредные продукты, ткани).

Пигментные включения выполняют защитную функцию, скопление гранул пигмента меланина.

Эу - черный.

Фео – желтый.

Таких гранул много в цитоплазме клетки эпидермиса кожи; у негров – эу.

При старении организма в клетка ряда органов например: в клетках гепотоцитах почки, в нефронах накапливается пигмент старения – липофусцин.

Эмбриология.

- наука о развитии зародыша.

Различают эмбриологию: человека, животного, растений.

Эмбриология – наука которая зародилась с древности и со времени Аристотеля и Гиппократа вопросы эмбриологии находятся в центре внимания исследований.

Эмбриология носила описательный характер, т.к. не было методов изучения развития организма.

К 17 и 18 векам в эмбриологии сложились 2 главных научных представлений: преформизм и эпигенез.

Ученые школы преформизма отстаивали идеологию развития зародыша виде увеличения объема тех, имеющих в зародыше структур, которые в последствии достигая соответственных размеров, строят организм.

Сторонники преформизма делятся на:

• Анимайкулисты - считали, что зародыш сформирован в сперматозоиде и затем строи организм.

• Овисты – считали, что зародыш в маленьком объеме, в маленьком размере создавался в яйцеклетке.

Преформизм – как научное течение; в последствии оказал значительную пользу в изучении развития животных и человека.

Преформисты изучали объем – методы изучения размерности.

Эпигенез – учение, согласно которому в процессе развития в зародыше формируется на каждой новой стадии развития новые структуры(клетки, ткани, органы, системы органов).

Большой удар по преформизму нанес Вольф.

1759Г. – «теория зарождения» - на примере развития цыпленка показал образование новых органов в процессе развития, которые не существуют на ранних этапах эмбриогенеза.

Вольф – описал порок первичной почки (вольфово тело). Показал, что у зародыша птиц и цыплят образуется кишка.

Подтвердил значимость эмбриогенеза –Карл Бэр – эмбриолог.

В 1828г. – Бэр издал книгу «история развития животного». В этой книге, ученый подтвердил этапность развития животных и показал, что зародыш высших форм живого повторяет черты низших ступеней развития.

Бэр является основоположником научной эмбриологии, исследования были взяты (Геккель, Миллер) в основу открытого ими биологического закона.

Биологический закон:

«Онтогенез» - краткое повторение филогенеза; жизненный цикл одного индивида; начинается с оплодотворения и заканчивается смертью.

Разделяется на 2 периода:

• до рождения – эмбриогенез(пренатальное развитие).

• после рождения(постнатальное развитие).

Филогенез – длительный процесс исторического развития, стоящий на различных ступенях эволюцию

В 20-е годы 20 столетия русский ученый Северцов А.Н. сформулировал биологический закон(закон овилэмбриогенеза).

Эмбриогенез есть кратное повторение филогенеза.

Если при развитии зародыша сформируется, а затем закрепится какой-либо признак – свидетельствует о эволюционировании развития вида.

При развитии орг. формируются признаки характерные для животных все видов стоящих на разных этапах эволюционной лестницы, такие общие признаки называются –палингенетические признаки.

Характерны только для одного вида животных – сеногенетические признаки.

Сеногенетические признаки сформ. у животных стоящего на нижней ступени эволюции, затем могут повторятся у более высших животных. Тогда сеногенетические переходят в полигенетические.

Значительный вклад в развитии эмбриологии внес Мечников И.И. и Ковалевский Л.О. – были родоначальниками эволюционной эмбриологии и сравнительной. Они показали, что зародыши разных животных на ранних стадиях развив. предст. зародышевыми листками. Структурно из которой впоследствии разовьются в ткани, органы.

Главнейшие парагенетические признаки – это строение тела организма типа хордовые и характер расположения в этом организме осевых органов и эмбриональных закладок.

Животные типа хордовые (люди) – на всех этапах эволюции имеют у зародыша дорзальную и вентральную стороны – это обеспечивает постоянное расположение орг. в среде.

К осевым органам относятся: нервная трубка, которая образуется из нервной закладки, под нервной трубкой – хорда, образована ходральной закладкой.

Нервная трубка и хорда – дорзальная сторона зародыша.

В вентральной – туловищная кишка, образованная эмбриональной закладкой – энтодермой.

Имеется также средний зародышевый листок – мезодерма, 3 участка:

Сегментированый (повторяющийся) – сомиты.

Из сомитов разовьются – скелетная мускулатура – миоток; опорные ткани осевого скелета – склероток; соединительная ткань кожи – дерматон.

Сомиты переходят во второй отдел – сегментарные ножки. Сегментарные ножки тоже повторяются и из них развивается мочевая система. Сегментарные ножки связаны с двумя листками мезодермы, между этими листками вторичная полость тела – целом.

А листки называются висцеральными(внутр.) или париетальными(наруж.).

В последствии из нервной трубки разовьется структурная нервная система.

Организатором осевого скелета – хорда, но уже в нервной половине эмбриогенеза она атрофируется.

Из энтодермы туловищной кишки разовьется желудочный кишечный тракт и его крупные железы.

Снаружи зародыш покрыт эктодермой.

Второй важнейший признак – закономерность этапов эмбриогенеза.