ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 920
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
24
ных атомов и молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств.
Необходимые клетке частицы, неспособные преодолеть мембрану (например, слишком крупные — белки, холестерин) проникают в клетку или удаляются из неё с помощью специальных белков-пере- носчиков, сквозь ионные каналы или путём эндоцитоза и экзоцитоза. При эндоцитозе от плазматической мембраны внутрь клетки отшну- ровываются пузырьки (везикулы), захватывая необходимые вещества. В процессе экзоцитоза внутриклеточные везикулы сливаются с плазматической мембраной, выделяя содержимое наружу.
Ионные каналы образованы трансмембранными белками, пронизывающими клеточную мембрану и образующими в мембране сквозные каналы (поры) диаметром менее 1нм. Поскольку строение каналов различно, то они обладают разной проницаемостью, избирательностью и управляемостью. Ионные каналы обеспечивают управляемое перемещение ионов через мембрану. Мембранные каналы относительно избирательны по отношению к проникающим через них ионам. Выделяют калиевые, натриевые, кальциевые, хлорные и протонные (водородные) каналы.
Таким образом, при помощи клеточной мембраны, обладающей избирательной проницаемостью, в клетке и межклеточной среде поддерживается постоянная концентрация ионов Na+, K+, Са2+. Внутри клетки выше содержание K+, а вне клетки — Na+ и Са2+. Стабильность достигается посредством пассивного и активного транспорта — переноса веществ соответственно в направлении уменьшения электрохимического потенциала (при помощи диффузии), или против него, при помощи ионных каналов.
Внутри клетки есть ядро, содержащее генетическую информацию (молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК) и отвечающее за хранение, передачу и реализацию наследственной информации, а также за синтез белка. Ядро регулирует метаболизм клетки. Его форма чаще округлая, но может быть и плоской, и бобовидной. В таких высоко специализированных клетках, как зрелые эритроциты и тромбоциты
, ядро вообще отсутствует. Скелетные мышечные волокна многоядерные. Ядро отделено от цитоплазмы двухслойной ядерной оболочкой и содержит гелеобразную нуклеоплазму, хроматин и ядрышко.
Цитоплазма состоит из гиалоплазмы, органелл и постоянных включений. Гиалоплазма — основное вещество цитоплазмы. Она имеет консистенцию геля, участвует в обменных процессах и поддержании постоянства внутренней среды, содержит органические и неорганические вещества. К органическим веществам относят:
-
белки; -
жиры;
25
Учебный модуль 2. Отдельные вопросы цитологии и гистологии
Анатомия и физиология
-
углеводы; -
нуклеиновые кислоты; -
аденозинтрифосфат (АТФ).
Большая часть белков — ферменты, катализаторы химических реакций, с помощью которых происходит множество процессов метаболизма (обмена веществ).
Неорганические вещества представлены водой, основаниями, кислотами, растворёнными в водной среде, и ионизированными солями.
Цитоплазму пронизывает сеть цитоскелета, поддерживающего форму клетки и положение органелл, а также обеспечивающего изменение формы клетки и её подвижность. Цитоскелет состоит из микротрубочек, актиновых микрофиламентов (мельчайших нитей) и промежуточных филаментов. Микротрубочки образованы полимером белка тубулина. Актиновые нити непосредственно участвуют в процессах, связанных с движением. Промежуточные филаменты связывают остальные элементы цитоскелета, их химический состав в разных клетках различен.
Органеллы — постоянные структуры клетки, обеспечивающие её функции. Различают мембранные и немембранные органеллы. Мембранные органеллы отделены от цитоплазмы мембранами, напоминающими плазматическую мембрану. К мембранным органеллам относят:
-
митохондрии; -
эндоплазматическую сеть; -
комплекс Гольджи; -
лизосомы; -
пероксисомы.
К немембранным органеллам принадлежат рибосомы и клеточный центр.
Клеточный центр находится вблизи ядра или комплекса Гольджи. Он состоит из двух цилиндрических телец — центриолей, участвующих в делении клетки.
Комплекс Гольджи в виде пластин, пузырьков и трубочек расположен вокруг ядра и предназначен для транспорта веществ, их химической обработки и секреции продуктов жизнедеятельности клетки.
Эндоплазматическая сеть состоит из извитых трубочек и мешочков. Сеть участвует в углеводном и жировом обмене, а также служит депо ионов Са2+. Большие участки эндоплазматической сети заняты рибосомами, на которых происходит синтез белков.
Митохондрии (в форме зёрен и палочек) окружены двумя мембранами — внешней и внутренней. Внутренняя мембрана образует складки, концентрирующие ферменты окислительных биохимических реакций. Здесь происходит расщепление глюкозы, аминокислот
26
и жирных кислот; при этом образуется АТФ — высокоэнергетическое соединение, основной энергетический материал клетки.
Л изосомы и пероксисомы — небольшие пузырьки, содержащие наборы ферментов. Лизосомы переваривают доставленные в клетку питательные вещества. Пероксисомы выполняют разнообразные функции, в частности, окисление жирных кислот, разрушение токсичных соединений (продуктов обмена и поступивших извне, в том числе лекарственных веществ), синтез жёлчных кислот и холестерина. Включения в цитоплазму представлены пигментными и белковыми скоплениями, глыбками гликогена и каплями жира.
ФУНКЦИИ КЛЕТКИ
Функции специализированных органелл (микроворсинок, ресничек, жгутиков, миофибрилл, микротрубочек) зависят от физиологического назначения того или иного органа. Например, микроворсинки эпителия тонкой кишки участвуют в процессе всасывания питательных веществ.
Функции клетки как части многоклеточного организма заключаются в обмене веществ с окружающей средой. Клетки усваивают и расщепляют питательные вещества большей частью в аэробных условиях, с помощью кислорода (окислительное фосфорилирование в митохондриях), но иногда в анаэробных условиях (гликолиз с образованием пировиноградной или молочной кислоты). В результате затрачивается и вновь образуется энергия, которая накапливается в высокоэнергетических фосфорных соединениях (в основном, в АТФ).
Клетки обладают раздражимостью, проявляемой, например, в двигательных реакциях лейкоцитов, сперматозоидов, мерцательного эпителия. Возбудимыми называют клетки, в которых процесс возбуждения сопровождается какими-либо признаками. При этом мышечные клетки способны сокращаться. Нервные клетки вырабатывают очень слабый электрический переменный ток (нервные импульсы, биотоки). Железистые клетки выделяют секреты.
Структуры клетки находятся в динамическом равновесии. Плазматическая мембрана и органеллы находятся в непрерывном движении и постоянной перестройке. Взаимодействие клеток между собой и внешней средой — необходимое условие для поддержания жизнедеятельности организма.
Рост и развитие организма осуществляется благодаря размножению клеток и их дифференцировке (специализации). В процессе размножения постоянно обновляются клетки эпителия и соединительной ткани. Нейроны и миокардиоциты взрослого человека как высокоспециализированные клетки в значительной степени утратили способность к делению в обычных условиях.
27
Учебный модуль 2. Отдельные вопросы цитологии и гистологии
Анатомия и физиология
Различают прямое, непрямое и редукционное деление клетки. Непрямое деление (митоз) состоит из нескольких фаз, сопровождающихся сложной перестройкой клетки. Прямое деление (амитоз) встречается редко (в патологии, у стареющих клеток) и заключается в разделении клетки и её ядра на две части. Мейоз — редукционное деление половых клеток. Этот процесс сопровождается сложными превращениями и редукцией хромосом. В результате каждая половая клетка содержит половинный набор хромосом. Время от одного деления клетки в организме до другого называют жизненным циклом клетки.
Регуляция клеточных функций осуществляется ядром, а также изменением мембранного потенциала с помощью гормонов, антигенов, медиаторов и других биологически активных веществ, выделяемых специализированными клетками (например, при повреждении или иммунной реакции тучные клетки выделяют гистамин).
-
ОСНОВЫ ГИСТОЛОГИИ. ТКАНИ
Ткань — система клеток и межклеточного вещества, объединённых единством строения, функции и происхождения. В организме человека различают четыре вида тканей:
-
эпителиальную; -
соединительную; -
мышечную; -
нервную.
Ткани состоят из клеток и межклеточного вещества, соотношение которых в тканях различно. Как правило, межклеточное вещество имеет консистенцию геля и может содержать волокна.
ЭПИТЕЛИАЛЬНАЯ ТКАНЬ
Эпителиальная ткань (рис. 2-2), образована клетками — эпителио- цитами, образующими сплошные пласты. Между клетками почти нет межклеточного вещества; кровеносные сосуды отсутствуют, поэтому питание эпителиоцитов обеспечивается с помощью диффузии питательных веществ через опорную базальную мембрану, отделяющую эпителий от подлежащей рыхлой соединительной ткани.
Эпителий бывает однослойным и многослойным. Однослойный эпителий может быть однорядным (клетки одинаковой формы, их ядра лежат на одном уровне) и многорядным (ядра клеток расположены на разных уровнях). Выделяют следующие виды однослойного однорядного эпителия:
28
Рис. 2-2. Виды эпителия (схема): а — однослойный цилиндрический; б — однослойный кубический; в — однослойный плоский; г — многорядный; д, е — многослойный плоский; ж, з — переходный
-
простой сквамозный (плоский); -
простой кубический; -
простой столбчатый.
Реснитчатый эпителий является однослойным многорядным.
Многослойный эпителий бывает ороговевающим, неороговеваю- щим и переходным.
Однослойный (сквамозный) плоский эпителий выстилает серозные оболочки и альвеолы лёгких. В камерах сердца и кровеносных сосудах этот эпителий (эндотелий) создаёт условия для кровотока, в частности, уменьшает трение протекающих жидкостей.
Многорядный однослойный мерцательный эпителий покрывает слизистые оболочки дыхательных путей и маточные трубы. Он состоит из реснитчатых и бокаловидных слизистых клеток, ядра которых расположены на разных уровнях. Реснички — выросты цитоплазмы на свободном конце столбчатых клеток этого эпителия. Они постоянно колеблются, препятствуя попаданию любых чужеродных частиц в лёгкие. В маточных трубах они способствуют продвижению яйцеклетки.