1. Поверхностный аппарат клетки
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
1 Билет 1.Поверхностный аппарат клетки. (ПАК) Поверхностный аппарат клетки имеет сложное строение, в его основе лежит плазматическая мембрана, с которой снаружи связан надмембранный комплекс – гликокаликс, изнутри – опороно-сократительный аппарат гиалоплазмы. Плазмолемма (plasmolemma) – она же внешняя клеточная мембрана – самая толстая из цитомембран: ее толщина 10 нм. Она состоит из билипидного слоя ( обр. полярные молекулы фосфолипидов, молекулы холестирина; асимметричен (почти все гликолипиды сконцентрированы в наружном монослое), в нем находятся различные белки: интегральные, полуинтегральные, субповерхностные ), встроенных в него белковых молекул (белки обеспечивают такие функции клетки, как рецепцию, регулируемый транспорт, структурную организацию процессов метаболизма и др.) и гликокаликса (слой полисахаридов, снаружи покрывающий плазмолемму; в нем находятся разветвленные молекулы олигосахаридов, гликолипидов, гликопротеинов, благодаря им, клетка способна ориентироваться в окружающей среде, распознавая себе подобных, участвовать в образовании ткани, воспринимать различные раздражения (звуковые, химические, температурные, механические). Среди белковых молекул плазмоллемы встречаются структурные, транспортные белки. Гликолипидам принадлежит важная роль в рецепторной функции мембраны – определение группы крови. Состав гликолипидов меняется в клетках злокачественной опухоли (малигнизированные клетки) Важный компонент мембран животной клетки – стероидный липид холестерол, определяющий их консистенцию. Все мембраны, вне зависимости от различий в хим.составе, выполняют барьерную функцию и ограничивают свободную диффузию веществ. Плазмолемма выполняет следующие функции: Разграничительную (отделяет содержимое клетки от внешней среды) Рецепторную (воспринимает из окружающей среды раздражения различной природы) Транспортную (регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, обладает избирательной проницаемостью; эта функция обусловлена необходимостью обеспечить в клетке оптимальное значение рН и соответствующую ионную концентрацию для эффективной работы ферментов: доставить пит.вещества) Фагоцитоз – процесс поглощения твердых частиц или крупных одноклеточных организмов, когда захват осуществляется с образованием псевдоподий. Эндоцитоз – процесс поглощения более мелких органических частиц. В этом случае в месте контакта поглощенного субстрата с клеткой образуется эндоцитозный пузырек, который позднее поступает в цитоплазму, где сливается с первичной лизосомой. Пиноцитоз – процесс поглощения жидких веществ. Этим способом клетки дышат кислородом, растворенным в воде, и выделяют диоксид углерода, медиаторы и иные вещества. Экзоцитоз – процесс, обуславливающий транспортировку веществ, заключенных в мембранную упаковку, из клетки во внешнюю среду. Таким образом транспортируются не только продукты экссекреции, но и секреторные гранулы. Под плазмолеммой в периферическом слое гиалоплазмы расположена субмембранная часть поверхностного аппарата, связывающая плазматическую мембрану с цитоскелетом. Кроме перечисленных функций, плазмолемма участвует в формировании межклеточных контактов, которые по функциональному значению можно разделить на изолирующие, механические, химические и электрические. Изолирующие – или плотные (zonula occludens) – самые тесные межклеточные соединения (пояски замыкания), которые блокируют распространение веществ по межклеточным пространствам, препятствуют свободному перемещению внутримембранных белков и других компонентов, находящихся в плазмолемме. Механические – к ним относят контакты, устроенные сравнительно просто – по типу инвагинации или пальцевидных отростков, а также десмосомы (maculae adherens), которые представляют собой сложное соединение прилегающих друг к другу утолщенных осмиофильных мембран. Химические – щелевые, или нексусы (nexus), осуществляющие метаболическую, ионную и электрическую связи между клетками. Электрические – представляют собой соединения в виде пенталаминарных (пятислойных) структур, в которых синаптическая щель отсутствует. Это цепочки полисахаридов, гликолипидов, гликопротеинов. Молекулы гликокаликса участвуют в АДГЕЗИИ - сцеплении (контактах) клеток и в РЕЦЕПЦИИ - связывании сигнальных молекул, регулирующих деятельность клетки (гормоны, медиаторы и другие). БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ При значительном разнообразии строения клеточных мембран все они представлены пластами липопротеидной природы (липиды – 30-60%, белки – 40-70% и до 1% углеводов). Молекулы липидов биологических мембран характеризуются наличием несущих заряд полярных головок - гидрофильного полюса молекулы и неполярных хвостов (их гидрофобного полюса), образованных жирными кислотами. Взаимодействие последних формирует жидкостно-бимолекулярный слой липидов биологических мембран. В состав мембран входят липиды следующих классов: фосфолипиды, гликолипиды, стероиды и др. ЛИПИДНЫЙ СЛОЙ МЕМБРАНЫ Оба слоя мембраны различаются по липидному составу. Мембрана представляет собой липидную мозаику. Различие поверхностей бислоя по составу липидов называется трансмембранной (поперечной) ассиметрией. ПОДВИЖНОСТЬ ЛИПИДНОГО СЛОЯ МЕМБРАНЫ Трансмембранная ассиметрия возникает вследствие способности липидов передвигаться с одной стороны мембраны на другую. Это движение называется поперечной диффузией или «флип-флоп» - перескок. Скорость таких перескоков или трансмембранной миграции зависит от размеров головки молекулы. Так как, на внутренней стороне мембраны находятся молекулы с меньшими размерами головок, то и миграция их в наружную мембрану осуществляется быстрее. Такие перемещении липидов называются также транслокацией липидов – это редкое событие, так как требует больших затрат энергии. Кроме этих перемещений в бислое происходит движение в плоскости мембран или латеральная диффузия; молекулы липидов постоянно перемещаются по ней в пределах слоя, а также могут крутиться вокруг своей оси ЦЕЛОСТНОСТЬ МЕМБРАНЫ обеспечивается способностью бислоя к самозамыканию. В основе этого явления лежат нековалентные взаимодействия. Липидные бислои стремятся замкнутся на себя так, чтобы на концах не оставалось ни одной доступной для контакта с водой углеводородной цепи; в результате такого замыкании могут возникнуть ограниченные пространства – компартменты. Липидный бислой может самозапечатываться, так как любая дырка в бислое энергетически не выгодна. НЕПРОНИЦАЕМОСТЬ МЕМБРАНЫ для молекул растворенных в воде и ионов связана с особенностями расположение гидрофобных хвостов липидов бислоя. Для того, чтобы пройти через бислой, гидрофильные молекулы должны пересечь маслянистую пленку из гидрофобных хвостов липидных молекул. Для того, чтобы преодолеть этот барьер вещество должно быть гидрофобными или пройти через случайные щели в бислое. В такие щели протискиваются молекулы воды и очень мелкие молекулы. МЕМБРАННЫЕ БЕЛКИ • Белки в составе мембраны связываются с липидами как с помощью ионных, так и на основе гидрофобных связей, погружаясь в липидный слой мембраны • Мембранные белки представлены тремя разновидностями: Ø периферическими, Ø интегральными и Ø полуинтегральными. МЕМБРАННЫЕ БЕЛКИ • Периферические белки располагаются на поверхности мембраны. Их молекулы связаны с полярными головками молекул липидов электростатическим взаимодействием. Интегральные и полуинтегральные белки погружены в липидный слой. • Молекулы интегральных белков проходят весь липидный слой мембраны. Их гидрофобная часть находится в середине молекулы и соответственно локализуется в гидрофобной зоне липидной фазы мембраны. • В молекулах полуинтегральных белков гидрофобные аминокислоты сосредоточены на одном полюсе, они погружаются в липидный слои мембраны лишь наполовину - полюсом, взаимодействующим с гидрофобной частью липидных молекул. ФУНКЦИИ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ 1 - участвуют в транспорте веществ; 2 - входят в состав транспортных насосов и ионных каналов; 3 - являются ферментами и рецепторами, участвуя в проведении сигналов в клетку; 4 - связывают цитоскелет с внеклеточным матриксом; 5 - преобразуют энергию пищевых веществ в химическую энергию связей молекулы АТФ. 2.Гипофиз Гипофиз – располагается в гипофизарной ямке и имеет ножку(для связи с гипоталамусом), относится к центральным эндокринным железам. Сверху покрыт плотной волокнистой соединительной тканью (продолжение твердой оболочки мозга). Развивается из эктодермы, из двух разных зачатков (неврального и эпителиального). Два зачатка сближаются и формируют железу, а между ними остается гипофизарная щель. Гипофиз состоит из аденогипофиза, который включает в себя: переднюю и среднюю (промежуточную) доли. Из неврогенного зачатка развивается нейрогипофиз или задняя доля гипофиза. 1. Передняя доля (клетки аденоциты) – делятся на: Соматотропоциты продуцируют соматотропный гормон (СТГ), называемый ещё гормоном роста, оказывающий действие, как на весь организм, так и на рост скелета, жировой и углеводный обмен. Лактотропоциты продуцируют лактотропный гормон (ЛТГ) или пролактин (ПРЛ), активирующий биосинтез молока в молочной железе, поддерживает желтые тела в яичнике. Кортикотропоциты вырабатывают адренокортикотропный гормон (АКТГ), который активирует глюкокортикоидную и андрогенную функции коры надпочечников, мобилизует жиры из жировых депо, способствует окислению жиров, понижает дыхательный коэффициент, снижает уровень аминокислот в плазме крови. Базофильные эндокриноциты крупнее ацидофильных, их гранулы содержат гликопротеиды, из которых образуются гормоны. Туберальная часть аденогипофиза является продолжением передней доли и состоит из тяжей эпителиальных клеток и псевдофофолликулов, заполненных коллоидом. Среди эпителиоцитов преобладают хромофобные (не воспринимают краситель) клетки, а хромофильные (воспринимают краситель) делятся на: базофильные и ацидофильные эндокриноциты, встречаются редко. Паренхима доли пронизана многочисленными кровеносными сосудами. 2. Средняя доля. Представлена мелкими клетками полигональной формы с округлым ядром. Имеются фолликулы Гормоны: • Меланоцитотропный – стимулирует пигментный обмен в организме • Липотропный – регулирует липидный обмен в организме • Эндорфин. 3. Задняя доля (нейрогипофиз). безмякотные нервные волокна В задней доли гипофиза гормоны не вырабатываются, а хранятся вазопресин и окситоцин. Клетки, которые имеются в этом органе: • Питуециты, представляют собою протоплазматические астроциты (клетки астроглии) • Кровеносные капилляры (висцерального типа) • Накопительное тельце Хевинга, в котором хранятся гормоны • Многочисленные аксоны, которые приходят из гипоталамуса 2 Билет 1.МЕЙОЗ Мейоз (редукционное деление)- деление ядра незрелой половой клетки, в результате которого образуются 4 дочерних клетки. Это способ созревания сперматоцитов и овоцитов, проходит, соответственно, в семенниках и яичниках. Мейоз включает в себя профазу, метафазу, анафазу и телофазу в первом и во втором мейотическом делении. У исходной родительской клетки диплоидный набор хромосом, полученный от отца и от матери (2n2c). В синтетический период количество ДНК удваивается- 2n4c. Профаза1 мейоза включает в себя 5 стадий: 1. Лептотена: Спирализация хромосом, образование тонких нитей, состоящих из 2 пар хроматид 2. Зиготена: Гомологиченые пары хромосом (муж. и жен.) сближаются, образуя синаптонемальные комплексы- соединения участков хромосом. 3.Пахитена (стадия толстых нитей): На этой фазе происходит конъюгация – сближение гомологичных участков хромосом с образованием бивалентов ( 2 хромосомы вместе). Образуются хиазмы - места прикрепления хромосом. И кроссинговер - обмен гомологичными участками хромосом. 4.Диплотена: Хромосомы отталкиваются друг от друга. Они связаны между собой только в хиазмах. 5.Диакинез: Хроматиды еще больше утолщаются. Хромосомные пары разъединяются. Ядерная оболочка распадается, ядрышки исчезают. Метафаза 1: У экватора клетки цепочкой выстраиваются парные хромосомы (2n4c) Анафаза 1: Парные хромосомы расходятся по разным полюсам клетки (в конце фазы - 1n2c) Телофаза 1: Делится цитоплазма, формируются новые ядра, образуются две гаплоидные клетки (1n2c). Профаза 2, метафаза 2, анафаза 2, телофаза 2 проходят точно так же, как и митоз, Но в результате образуются 4 гаплоидные клетки (1n1c). (ЕСЛИ СПРОСЯТ: Профаза 2 (Хромосомы уплотняются и становятся видимы; сестринские хромосомы соприкасаются; исчезают ядрышки; органоиды расходятся к периферии клетки; образуется веретено деления;). Метафаза.2 (Хромосомы выстраиваются на экваторе) Анафаза 2 (Расщепляются центромеры; Сестринские хромосомы расходятся к полюсам.) Телофаза 2 (Хромосомы деспирализуются → хроматин, Образуется ядерная оболочка, Формируются ядрышки, разрушаются нити веретена деления) Сущность мейоза – Обеспечивать внутриклеточные процессы, связанные с уменьшением числа хромосом/ 2.КОСТНАЯ ТКАНЬ Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества, которое включает в себя аморфное вещество и волокна, в основном коллагеновые. Различают два вида костной ткани: грубоволокнистую и пластинчатую или тонковолокнистую. Грубоволокнистая костная ткань.Построена из беспорядочно расположенных, грубых толстых пучков коллагеновых волокон. Содержит много аморфного вещества. В расположении клеток нет никакой закономерности. Не обладает высокой прочностью. Пластинчатая костная ткань. Состоит из костных пластинок. Пучки коллагеновых волокон тонкие, располагаются плотно и строго параллельно друг другу в составе одной костной пластинки. В каждой соседней пластинке пучки имеют другое направление, что увеличивает прочность костной ткани. Аморфного вещества мало. Костная ткань содержит три вида клеток: остеобласты, остеоциты и остеокласты. Остеобласты — это молодые клетки, создающие костную ткань. В кости они встречаются только в надкостнице. Они способны к пролиферации (ЕСЛИ СПРОСЯТ: образование новых клеток путем митоза). В образующейся кости остеобласты покрывают почти непрерывным слоем всю поверхность развивающейся костной балки. Форма остеобластов бывает различной: кубической, пирамидальной или угловатой. Ядро округлой или овальной формы, часто располагается эксцентрично, содержит одно или несколько ядрышек. В цитоплазме остеобластов хорошо развиты гранулярная ЭПС, митохондрии и аппарат Гольджи. В ней выявляются в значительных количествах РНК и высокая активность щелочной фосфатазы. Остеоциты — это преобладающие по количеству зрелые (дефинитивные) клетки костной ткани, утратившие способность к делению.Они имеют отростчатую форму, компактное, относительно крупное ядро и слабобазофильную цитоплазму. Органеллы развиты слабо. Наличие центриолей в остеоцитах не установлено. Крупнее остеобластов. • Костные клетки лежат в костных лакунах, которые повторяют контуры остеоцита. Канальцы костных лакун заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, заходящих внутрь кости. Обмен веществ между остеоцитами и кровью осуществляется через тканевую жидкость этих канальцев. Остеокласт • Дифферон (клеточные формы, составляющие линию клеток) остеокласта включает дифферон моноцита (развивается в красном костном мозге), затем моноцит выходит из кровеносного русла и трансформируется в макрофаг. Несколько макрофагов сливаются, и образуется многоядерный симпласт –остеокласт. В остеокласте много ядер, большой объём цитоплазмы. Характерна полярность (наличие функционально неравнозначных поверхностей): зона цитоплазмы, прилегающая к костной поверхности, называется гофрированной каёмкой, здесь много цитоплазматических выростов и лизосом. • Функции остеокластов: разрушение волокон и аморфного вещества кости. Активность в местах восстановления кости, паратгормон Компактная кость В ней костные пластинки собраны в системы. Функционально ведущей тканью кости служит костная ткань, снаружи и изнутри она покрыта соединительнотканной оболочкой – надкостницей. Она состоит из плотной соединительной ткани и прочно прикреплена к кости толстыми пучками прободающих или шарпеевских коллагеновых волокон. Функции надкостницы – трофическая и камбиальная. На препарате заметно, что компактная кость состоит из 4 систем костных пластинок: Наружная общая система костных пластинок – располагается параллельно поверхности кости под надкостницей. Система остеонов или гаверсовы системы – образует основную массу кости. Остеон – это система цилиндрических костных пластинок вставленных друг в друга. В центре остеона проходит гаверсов канал. Он содержит один или два мелких кровеносных сосуда, окруженных небольшим количеством рыхлой соединительной ткани. Каналы остеонов сообщаются друг с другом, с надкостницей и костномозговой полостью, за счет поперечно или косо идущих фолькмановых каналов, содержащих сосуды. Между пластинками остеона залегают лакуны с остеоцитами. Система вставочных пластинок – заполняет пространство между остеонами и является остатками ранее существовавших остеонов, разрушенных в процессе перестройки кости. Внутренняя общая система костных пластинок – идентична наружной, располагается вокруг костномозгового канала. 3 Билет 1. Кариотип, митотические хромосомы, морфология, химсостав Кариотип - совокупность хромосом данного вида животных (их число, размеры и особенности строения). Хромосомы - комплексы ДНК с белком. В период митоза хромосомы конденсированы и хорошо видны в клетке под обычным световым микроскопом в виде интенсивно окрашенных палочковидных телец. В них очень плотно упакованы длинные нити ДНК с белком. В интерфазном ядре хромосомы под световым микроскопом не видны, а под электронным микроскопом в ядре выявляются многочисленные нити толщиной 30 нм, которые представляют собой фрагменты деспирализованных хромосом. Хромосомы – это самовоспроизводящиеся структурные элементы клеточного ядра, содержащие гены, предназначенные для хранения наследственной информации. |