все ответы по гисте. 1. Методика взятия, фиксирования и уплотнения материала для гистологического исследования
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
7.Ультраструктурная организация мембранных органелл клетки и их роль. Органеллы являются обязательными микроструктурами для всех клеток, выполняющими определенные жизненно важные функции. Различают мембранные и немембранные органеллы. К мембранным органеллам, отграниченным от окружающей их гиалоплазмы мембранами, относятся эндоплазматическая сеть, внутренний сетчатый аппарат (комплекс Гольджи), лизосомы, пероксисомы, митохондрии, транспортные вакуоли. Все мембранные органеллы построены из элементарных мембран, принцип организации которых аналогичен строению цитолемм. Эндоплазматическая сеть (reticulum endoplasmaticum) представляет собой единую непрерывную структуру, образованную системой цистерн, трубочек и уплощенных мешочков. На электронных микрофотографиях различают зернистую (шероховатую, гранулярную) и незернистую (гладкую, агранулярную) эндоплазматическую сеть. Внешняя сторона зернистой сети покрыта рибосомами, незернистая лишена рибосом. Зернистая эндоплазматическая сеть синтезирует (на рибосомах) и транспортирует белки. Незернистая сеть синтезирует липиды и углеводы и участвует в их обмене [например, стероидные гормоны в корковом веществе надпочечников и клетках Лейдига (сустеноцитах) яичек; гликоген - в клетках печени]. Одной из важнейших функций эндоплазматической сети является синтез мембранных белков и липидов для всех клеточных органелл. Внутренний сетчатый аппарат, или комплекс Гольджи (apparatus reticularis internus), представляет собой совокупность мешочков, пузырьков, цистерн, трубочек, пластинок, ограниченных биологической мембраной. Элементы комплекса Гольджи соединены между собой узкими каналами. В структурах комплекса Гольджи происходят синтез и накопление полисахаридов, белково-углеводных комплексов, которые выводятся из клеток. Так образуются секреторные гранулы. Комплекс Гольджи имеется во всех клетках человека, кроме эритроцитов и роговых чешуек эпидермиса. В большинстве клеток комплекс Гольджи расположен вокруг или вблизи ядра, в экзокринных клетках - над ядром, в апикальной части клетки. Внутренняя выпуклая поверхность структур комплекса Гольджи обращена в сторону эндоплазматической сети, а внешняя, вогнутая, - к цитоплазме.Мембраны комплекса Гольджи образованы зернистой эндоплазматической сетью и переносятся транспортными пузырьками. От внешней стороны комплекса Гольджи постоянно отпочковываются секреторные пузырьки, а мембраны его цистерн постоянно обновляются. Секреторные пузырьки поставляют мембранный материал для клеточной мембраны и гликокаликса. Таким образом обеспечивается обновление плазматической мембраны. Лизосомы представляют собой пузырьки диаметром 0,2-0,5 мкм, содержащие около 50 видов различных гидролитических ферментов (протеазы, липазы, фосфолипазы, нуклеазы, гликозидазы, фосфатазы). Лизосомальные ферменты синтезируются на рибосомах зернистой эндоплазматической сети, откуда переносятся транспортными пузырьками в комплекс Гольджи. От пузырьков комплекса Гольджи отпочковываются первичные лизосомы. В лизосомах поддерживается кислая среда, ее рН колеблется от 3,5 до 5,0. Мембраны лизосом устойчивы к заключенным в них ферментам и предохраняют цитоплазму от их действия. Нарушение проницаемости лизосомальной мембраны приводит к активации ферментов и тяжелым повреждениям клетки вплоть до ее гибели.Во вторичных (зрелых) лизосомах (фаголизосомах) происходит переваривание биополимеров до мономеров. Последние транспортируются через лизосомальную мембрану в гиалоплазму клетки. Непереваренные вещества остаются в лизосоме, в результате чего лизосома превращается в так называемое остаточное тельце высокой электронной плотности. Лизосомы участвуют в аутофагии – самопереваривании отдельных органелл и участков цитоплазмы клетки, необратимо изменившихся в результате старения или использующихся для поддержания жизнедеятельности клетки в экстремальных условиях. Пероксисомы (peroxysomae) представляют собой пузырьки диаметром от 0,3 до 1,5 мкм.(своеобразные аналоги лизосом) Они содержат окислительные ферменты, разрушающие перекись водорода. Пероксисомы участвуют в расщеплении аминокислот, обмене липидов, включая холестерин, пурины, в обезвреживании многих токсичных веществ. Считается, что мембраны пероксисом образуются путем отпочковывания от незернистой эндоплазматической сети, а ферменты синтезируются полирибосомами. Митохондрии, являющиеся «энергетическими станциями клетки», участвуют в процессах клеточного дыхания и преобразования энергии в формы, доступные для использования клеткой. Их основные функции - окисление органических веществ и синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Митохондрии имеют вид округлых, удлиненных или палочковидных структур длиной 0,5-1,0 мкм и шириной 0,2-1,0 мкм. Количество, размеры и расположение митохондрий зависят от функции клетки, ее потребности в энергии. Много крупных митохондрий в кардиомиоцитах, мышечных волокнах диафрагмы. Они расположены группами между миофибриллами, окружены гранулами гликогена и элементами незернистой эндоплазматической сети. Митохондрии являются органеллами с двойными мембранами (толщина каждой около 7 нм). Между наружной и внутренней митохондриальными мембранами расположено межмембранное пространство шириной 10-20 нм. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки, или кристы. Обычно кристы ориентированы поперек длинной оси митохондрии и не достигают противоположной стороны митохондриальной мембраны. Благодаря кристам площадь внутренней мембраны резко возрастает. Так, поверхность крист одной митохондрии гепатоцита составляет около 16 мкм. Внутри митохондрии, между кристами, находится мелкозернистый матрикс, в котором видны гранулы диаметром около 15 нм (митохондриальные рибосомы) и тонкие нити, представляющие собой молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).Синтезу АТФ в митохондриях предшествуют начальные этапы, происходящие в гиалоплазме. В ней (в отсутствие кислорода) сахара окисляются до пирувата (пировиноградной кислоты). Одновременно синтезируется небольшое количество АТФ. Основной синтез АТФ происходит на мембранах крист в митохондриях с участием кислорода (аэробное окисление) и ферментов, имеющихся в матриксе. При таком окислении образуется энергия для функций клетки, а также выделяются углекислота (СО2) и вода (Н2О). В митохондриях на собственных молекулах ДНК синтезируются молекулы информационных, транспортных и рибосомальных нуклеиновых кислот (РНК).Увеличение числа митохондрий в клетке происходит путем ее деления на более мелкие части, которые растут, увеличиваются в размерах и способны снова делиться. 8.Ультраструктурная организация немембранных органелл клетки, их роль. К немембранным органеллам клетки относятся центриоли, микротрубочки, филаменты, рибосомы и полисомы. Центриоли, обычно их две (диплосома), представляют собой мелкие тельца, окруженные плотным участком цитоплазмы. От каждой центриоли лучеобразно отходят микротрубочки, получившие название центросферы. Диплосома (две центриоли) и центросфера образуют клеточный центр, который располагается или возле ядра клетки, или возле поверхности комплекса Гольджи. Центриоли в диплосоме расположены под углом друг к другу. Каждая центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого состоит из микротрубочек длиной около 0,5 мкм и диаметром около 0,25 мкм.Центриоли являются полуавтономными самообновляющимися структурами, которые удваиваются при делении клетки. Вначале центриоли расходятся в стороны, и возле каждой из них образуется дочерняя центриоль. Таким образом, перед делением в клетке имеются две попарно соединенные центриоли - две диплосомы. Центриоли индуцируют полимеризацию белка тубулина, а также служат центром роста ресничек и жгутиков. Фибриллярные структуры(выполняют роль цитоскелета) –микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты. Они образуют каркас клетки, определяют ее форму, пластичность, участвуют в обеспечении ее движения. Микротрубочки представляют собой полые неветвящиеся цилиндры диаметром 20-25 нм, состоящие из мономеров белка тубулина. МТ участвуют в поддержании формы клетки, определяют ее полярность, входят в состав клеточного центра, ресничек, а также веретена деления при митозе и мейозе. Микротрубочки образуют цитоскелет клетки и участвуют в транспорте веществ внутри нее. Микрофиламенты – короткие и самые тонкие нити белка актина, лежащего у большинства клеток в кортикальной зоне цитоплазмы. МФ встречаются в конусах роста, микроворсинках и на других участках клетки (находящихся в сост. подвижности). Промежуточные филаменты- прочные нити, толщиной 10-15 нм, формируют трехмерные сети вокруг ядра, входят в состав десмосом и полудесмосом, сопровождают нейротрубочки отростков нейронов. Обеспечивают равномерное распределение сил деформации между клетками ткани. Рибосомы - это мелкие гранулы, имеются во всех клетках, они участвуют в образовании белковых молекул - в синтезе белка, путем соединения аминокислот в полипептидные цепочки. Размер рибосомы 20x30 нм. Это сложные рибонуклеопротеиды, состоящие из белков и молекул РНК в соотношении 1:1. Различают рибосомы одиночные - монорибосомы и собранные в группы - полирибосомы, или полисомы. Рибосомы располагаются свободно на поверхности мембран, в результате чего образуется зернистая (гранулярная) эндоплазматическая сеть. 9.Наследственный аппарат клетки: структура и функция ядра на протяжении клеточного цикла. Ядро (nucleus, s. karyon) имеется во всех клетках человека, кроме эритроцитов и тромбоцитов. Функции ядра - хранение и передача новым (дочерним) клеткам наследственной информации. Эти функции связаны с наличием в ядре ДНК. В ядре происходит также синтез белков - рибонуклеиновой кислоты РНК и рибосомных материалов. У ядра различают ядерную оболочку, хроматин, ядрышко и нуклеоплазму. Ядерная оболочка, или кариотека отделяющая содержимое ядра от цитоплазмы, состоит из внутренней и наружной ядерных мембран толщиной 8 нм каждая. Мембраны разделены перинуклеарным пространством (цистерна кариотеки) шириной 20-50 нм, которое содержит мелкозернистый материал умеренной электронной плотности. Наружная ядерная мембрана переходит в зернистую эндоплазматическую сеть. Поэтому перинуклеарное пространство составляет единую полость с эндоплазматической сетью. Внутренняя ядерная мембрана изнутри соединена с разветвленной сетью белковых фибрилл, состоящих из отдельных субъединиц.В ядерной оболочке имеется множество округлых ядерных пор диаметром 50-70 нм каждая. Ядерные поры в обшей сложности занимают до 25 % от поверхности ядра.. По краям пор наружная и внутренняя мембраны соединяются одна с другой и образуют так называемое кольцо поры. Каждая пора закрыта диафрагмой, которую называют также комплексом поры. Диафрагмы пор имеют сложное строение, они образованы соединенными между собой белковыми гранулами. Через ядерные поры осуществляется избирательный транспорт крупных частиц, а также обмен веществ между ядром и цитозодем клетки. Хроматин – это компонент интерфазного ядра эукариотических клеток, обнаруживаемый в виде глыбок и зерен, окрашивающихся основными красителями. Термин «хроматин» предложил Флемминг. В химическом отношении хроматин представляет сложный комплекс дезоксинуклеопротеидов, в состав которого входят ДНК, белки-гистоны и частично РНК. Хроматин – это в большей части диспирализованные хромосомы. В нуклеоплазме неделящегося ядра, в его ядерном белковом матриксе, расположены осмиофильные гранулы (глыбки) так называемого гетерохроматина. Участки более разрыхленного хроматина, расположенные между гранулами, называют эухроматином. Разрыхленный хроматин называют также деконденсированным хроматином, в нем наиболее интенсивно протекают синтетические процессы. Во время деления клетки хроматин уплотняется, конденсируется, образует хромосомы. Я́дрышки — участки хромосом, на которых происходит синтез рибосомных рибонуклеиновых кислот (рРНК), находятся внутри ядра клетки, и не имеют собственной мембранной оболочки, однако хорошо различимы под световым и электронным микроскопом. Основной функцией ядрышка является синтез рибосомных РНК и рибосом, на которых в цитоплазме осуществляется синтез полипептидных цепей. В геноме клетки имеются специальные участки, так называемые ядрышковые организаторы, содержащие гены рибосомной РНК (рРНК), вокруг которых и формируются ядрышки В ядрышке происходит синтез рРНК РНК полимеразой I, её созревание, сборка рибосомных субъединиц. Электронная микроскопия позволяет выделить в ядрышке два основных компонента: гранулярный (по периферии) — созревающие субъединицы рибосом и фибриллярный (в центре) — рибонуклеопротеидные тяжи предшественников рибосом. Кариоплазма- включает в себя следующие компоненты: свободные нуклеопротеиды, нуклеотиды, ферменты(В частности ДНК- и РНК-полимеразу), специфические белки – гистоны(участвуют в образовании оболочки хромосом). Функции ядра на протяжении клеточного цикла:в зависимости от фазы клеточного цикла различают:1.делящееся ядро(в сост митоза)- выполняет функцию передачи наследственной информации от клетки к клетке;2ядро, синтезирующее наследственный материал(редупликация, или удвоение, ДНК в S-период)$3 интерфазное ядро( в промежутках между делениями), управляющее жизнедеятельностью клетки в выработке гормонов, секреторных гранул, нейромедиаторов, белков. 10. Кариотип. Митотические хромосомы, морфология, химический состав. Кариоти́п — совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Понятие К. введено сов. генетиком Г. А. Левитским (1924). К. — одна из важнейших генетических характеристик вида, т.к. каждый вид имеет свой К., отличающийся от К. близких видов (на этом основана новая отрасль систематики — так называемая кариосистематика). Постоянство К. в клетках одного организма обеспечивается митозом, а в пределах вида — мейозом. К. организма может изменяться, если половые клетки (гаметы) претерпевают изменения под влиянием мутаций. Хромосома делящейся клетки состоит из 2 хроматид,соединенных между собой перетяжкой. Последняя- неспирализованный участок ДНК. Снаружи хромосомы покрыты белковой оболочкой из гистонов. Хромосомы состоят из ДНК(90%) и РНК(10%). Набор хромосом бывает диплоидный(2n2c) – у соматических клеток и гаплоидный(1n1c)- у половых клеток. Функция хромосом – синтез нуклеиновых кислот. Как интерфазные, так митотические хромосомы состоят из элементарных хромосомных фибрилл — молекул ДНП (дезоксирибонуклеопротеида). В последнее время принято считать, что на каждую хромосому приходится одна гигантская фибрилла ДНП, сложно уложенная в относительно короткое тельце — собственно митотическую хромосому. Установлено, что в митотической хромосоме существуют боковые петли этой гигантской молекулы дезоксирибонуклеопротеида. Боковые петли хромосом в вытянутом состоянии могут достигать 30 мкм. При их компактизации (спирализации) образуются структуры промежуточного характера — так называемые хромонемные фибриллы. Взаимодействие этих компонентов хромосом друг с другом и их взаимная агрегация приводят к конечной компактизации хроматина в виде митотической хромосомы. Морфологию митотических хромосом лучше всего изучать в момент их наибольшей конденсации, в метафазе и в начале анафазы. Хромосомы в этом состоянии представляют собой палочковидные структуры разной длины с довольно постоянной толщиной. У большинства хромосом удается легко найти зону первичной перетяжки (центромеры), которая делит хромосому на два плеча. Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими, с плечами неодинаковой длины — субметацентрическими. Палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом называют акроцентрическими. В области первичной перетяжки расположен кинетохор. От этой зоны во время митоза отходят микротрубочки клеточного веретена, связанные с перемещением хромосом при делении клетки. Некоторые хромосомы имеют, кроме того, вторичные перетяжки, располагающиеся вблизи одного из концов хромосомы и отделяющие маленький участок — спутник хромосомы. В этих местах локализована ДНК, ответственная за синтез рибосомных РНК. Плечи хромосом оканчиваются теломерами — конечными участками. Теломерные участки хромосом характеризуются отсутствием способности к соединению с другими хромосомами или их фрагментами и выполняют защитную функцию. 11. Нуклеиновые кислоты, их роль, методы выявления и локализация к клетке. Биосинтез белка.. Нуклеиновые кислоты (высокомолекулярные соединения сложного химического состава,биополимер, образованный остатками нуклеотидов) играют чрезвычайно важную роль в обеспечении жизнедеятельности любой животной и растительной клетки. Рибонуклеиновая кислота (РНК) осуществляет синтез белков, а дезоксирибонуклеиновая (ДНК) — хранение и передачу наследственных признаков. Первая содержится в цитоплазме и ядрышках, вторая — в хроматине ядер. Химически Н. к. являются полинуклеотидами, т.е. биополимерами, построенными из мономерных звеньев — мононуклеотидов, или нуклеотидов (фосфорных эфиров так называемых нуклеозидов — производных пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований, D-рибозы или 2-дезокси-D-рибозы). Пуриновыми основаниями, входящими в молекулу ДНК, являются аденин (А) и гуанин (Г), пиримидиновыми — цитозин (Ц) и тимин (Т). В нуклеозидах РНК вместо тимина присутствует урацил (У). В полинуклеотидную цепь нуклеотиды соединяются посредством фосфодиэфирной связи Выявление РНК по методу Браше Сущность метода заключается в избирательном присоединении некоторых основных красителей к нуклеиновым кислотам (при настоящем методе — пиронина к РНК и метилового зеленого к ДНК). Выявление ДНК по методу Фельгена(фиксаторы различные, но лучше Карнуа, Ценкера; заливка в парафин)Сущность метода заключается в том, что продукты расщепления молекулы ДНК, осуществляемого в слабокислой среде, взаимодействия с бесцветной фуксинсернистой кислотой (реактив Шиффа ), образует комплекс, обладающий пурпурной окраской. Таким образом, локализация продукта гистохимической реакции указывает местонахождение ДНК, а интенсивность окраски- ее концентрацию. |