Цитология. 1. Основная часть поверхностного аппарата клетки плазматическая мембрана
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
1.Основная часть поверхностного аппарата клетки - плазматическая мембрана.Клеточные мембраны — важнейший компонент живого содержимого клетки —построены по общему принципу. Согласно жидкостно-мозаичной модели, предложенной в 1972 г. Николсоном и Сингером, в состав мембран входит бимолекулярный слой липидов, в который включены молекулы белков Липиды — это водонерастворимые вещества, молекулы которых имеют два полюса, или два конца. Один конец молекулы обладает гидрофильными свойствами, его называют полярным. Другой полюс гидрофобный, или неполярный. В биологической мембране молекулы липидов двух параллельных слоев обращены друг к другу неполярными концами, а их полярные полюса остаются снаружи, образуя гидрофильные поверхности. Кроме липидов, в состав мембраны входят белки. Их можно разделить на три группы: периферические, погруженные (полуинтегральные) и пронизывающие (интегральные). Большинство белков мембраны является ферментами. Полуинтегральные белки образуют на мембране биохимический «конвейер», на котором в определенной последовательности осуществляется превращение веществ. Положение погруженных белков в мембране стабилизируется периферическими белками. Интегральные белки обеспечивают передачу информации в двух направлениях: через мембрану в сторону клетки и обратно.Интегральные белки бывают двух типов: переносчики и каналообразующие. Последние выстилают пору, заполненную водой. Через нее осуществляется прохождение ряда растворенных неорганических веществ с одной стороны мембраны на другую. Функции элементарной мембраны: структурная (мембраны входят в состав клеточной стенки и мембранных клеточных органелл); барьерная (защищает клетку от внешних воздействий и поддерживает ее состав); ферментативная (многие ферменты расположены на мембранах); рецепторная (получение сигналов, узнавание веществ с помощью гликокаликса) 2. Пассивный транспорт происходит без затрат энергии путем диффузии,осмоса, облегченной диффузии. Диффузия - транспорт молекул и ионов через мембрану из области с высокой в область с низкой их концентрацией, т.е. вещества поступают по градиентуконцентрации.Диффузия может быть простой и облегченной. Если вещества хорошо растворимы в жирах, то они проникают в клетку путем простой диффузии.Например, кислород, потребляемый клетками при дыхании и СО2 в растворе быстро диффундируют через мембраны. Диффузия воды через полупроницаемые мембраны называется осмосом. Вода способна проходить также через мембранные поры, образованные белками, и переносить молекулы и ионы растворенных в ней веществ.Вещества, нерастворимые в жирах и не проходящие через поры,транспортируются через ионные каналы, образованные в мембране белками, с помощью белков-переносчиков, также находящихся в мембране. Это облегченная диффузия. Например, поступление глюкозы в эритроциты происходит путем облегченной диффузии Активный транспорт веществ через мембрану происходит с затратой энергии АТФ и при участии белков-переносчиков. Он осуществляется против градиента концентрации. Белки-переносчики обеспечивают активный транспорт через мембрану таких веществ, как аминокислоты, сахар, ионы калия, натрия, кальция и  3. Гипертонический – раствор с большей концентрацией и большим осмотическим давлением по сравнению с другим раствором. Гипотонический – раствор, имеющий меньшую концентрацию и меньшее значение осмотического давления. Изотонические растворы – растворы с одинаковым осмотическим давлением. 4. ПЛАЗМОЛИЗ (plasmolysis; греч, plasma вылепленное, оформленное + lysis разложение, распад) — отслоение протопласта клетки от клеточной стенки при погружении клетки в гипертонический раствор. При погружении таких клеток в воду или гипотонический р-р происходит деплазмолиз — возвращение протопласта в исходное состояние. 5.Важная роль в функциональном объединении структурных компонентов и компартментов клетки принадлежит свойствам живой протоплазмы. принято рассматривать как особую многофазную коллоидную систему, или биоколлоид. От банальных коллоидных систем биоколлоид отличается сложностью дисперсной фазы. Основу ее составляют макромолекулы, которые присутствуют либо в составе плотных микроскопически видимых структур (органелл), либо в диспергированном состоянии, близком к растворам или рыхлым сетеобразным структурам типа гелей. Будучи коллоидным раствором в физико-химическом смысле, биоколлоид благодаря наличию липидов и крупных частиц проявляет одновременно свойства соответственно эмульсии и суспензии. На обширных поверхностях макромолекул оседают разнообразные «примеси», что ведет к изменению агрегатного состоянияпротоплазмы. Между крайними полюсами организации протоплазмы в виде вязких гелей и растворов имеются переходные состояния. При указанных переходах совершается работа, в результате которой осуществляются различные внутриклеточные превращения,—образование мембран, сборка микротрубочек или микрофиламентов из субъединиц, выброс из клетки секрета, изменение геометрии белковых молекул, приводящее к торможению или усилению ферментативной активности. Особенностью биоколлоида является также и то, что в физиологических условиях переходы протоплазмы из одного агрегатного состояния в другое (в силу наличия особого ферментативного механизма) обратимы.Названное свойство биоколлоида обеспечивает клетке способность при наличии энергии многократно совершать работу в ответ на действие стимулов. НЕКРОЗ (necrosis; греч. nekros мертвый; син. местная смерть) — омертвение, отмирание части ткани или органа живого организма, сопровождающееся необратимым прекращением их жизнедеятельности. 6.   7. ВИТАЛЬНАЯ ОКРАСКА (лат. vitalis жизненный, живой) — прижизненная окраска животных или растительных клеток и тканей. С этой целью пользуются почти безвредными или малотоксичными красителями.С помощью В. о. возможно: 1) изучение закономерностей поступления, накопления и выделения веществ, участвующих в метаболизме организма; 2) визуальное исследование некоторых физиол.процессов (секреции, экскреции); 3) маркировка определенных участков организма (органов, эмбриональных зачатков животных и растений, клеток или их органелл); 4) изучение физиол. состояния клетки в норме и при различных раздражающих и повреждающих воздействиях; 5) обнаружение в клетке определенных хим. веществ (нуклеиновых кислот, белков). 8. Прижизненные красители бывают: К основным(нейтральным) красителям относятся: красные – нейтральный красный,фуксин основной, сафранин, тионин, гематоксилин; синие – метиленовый синий,янус зеленый, малахитовый зеленый, метиленовый зеленый; черные – индулин. Основные красители более интенсивно связываются с ядерными (кислыми)компонентами клеток. К кислым красителям относятся: красные и розовые – фуксин кислый,эозин, эритрозин; желтые – пикриновая кислота, конго, флуоресцин; черные нигрозин.Кислые красители хорошо окрашиваютцитоплазматические(основные) компоненты клеток. Красители вводят животному либо внутривенно — в этом случае краска наиболее полно проникает в органы исследуемого животного, либо окрашивают изолированные живые ткани. Удобными объектами для исследования являются тонкие пленки растительных и животных тканей, форменные элементы крови (лейкоциты), изолированные железы личинок насекомых, роговица лягушки. Проведение работы с живыми «переживающими» клетками требует соблюдения определенных мер предосторожности, гарантирующих нормальное состояние клетки. Двойное витальное окрашивание. Интересным и перспективным является метод двойной витальной окраски, разработанный на кафедре биологии (И. Е. Камнев, Л. Ф. Гордеева, 1959). Этот метод заключается в том, что ткани окрашиваются нейтральным красным в сочетании с азуром I. В основе метода избирательная способность повреждённых и неповреждённых клеток взаимодействовать с красителями. Преимущество этого метода заключается в том, что в результате такого окрашивания возникает четко видимая разница между нормальными и поврежденными клетками на изучаемом препарате. Цитоплазма нормальных клеток почти бесцветна и содержит большое количество гранул нейтрального красного. Ядро не окрашено. В поврежденных клетках цитоплазма и ядро диффузно окрашиваются азуром I в синий цвет.Окрашивание позволяет выявить такие тонкие начальные изменения, которые не обнаруживаются другими методами. Поэтому метод прижизненной окраски нашел широкое применение для решения и трактовки ряда как общетеоретических, так и прикладных вопросов |