Файл: Цитология.doc

1)Гистология - наука, изучающая закономерности развития, строения и жизнедеятельности тканей в историческом и индивидуальном развитии многоклеточных животных и человека.

Цитология - наука о клетке. Она включает рассмотрение вопросов о развитии, строении и функциях клеток и их производных, а также механизмов воспроизведения и взаимодействия.Эмбриология - наука о закономерностях развития зародыша, Гистология с цитологией и эмбриологией, как и другие биологические науки, решает главную задачу - выяснение источников развития, закономерностей гистогенеза, реактивности и регенерации тканей и в связи с этим - возможность целенаправленного воздействия на них. Среди теоретических положений гистологии важное место занимают клеточная теория, теория зародышевых листков, эволюции тканей, гистогенеза и регенерации. Современные гистология, цитология и эмбриология вносят существенный вклад в разработку теоретических и прикладных аспектов современной медицины и биологии.

 В преподавании, научных исследованиях и клинической диагностике широкое применение нашли цито- и гистохимические данные. Знание нормальной структуры клеток, тканей и органов является необходимым условием для понимания механизмов их изменений в патологических условиях, поэтому гистология с цитологией и эмбриологией тесно связана с патологической анатомией и многими клиническими дисциплинами (внутренние болезни, акушерство и гинекология и др.). Таким образом, гистология с цитологией и эмбриологией занимает важное место в системе медицинского образования. Для современной медицины с ее направленностью на предупреждение и раннее выявление патологических процессов в организме знания о структурных основах и закономерностях обеспечения устойчивости и надежности живых систем (в том числе - тканей) особенно важны, поскольку прогрессивное развитие цивилизации неизбежно влечет за собой появление новых факторов, неблагоприятно воздействующих на животные организмы, в том числе и человека.

2)Кле́тка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов,), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо состоят из множества клеток (многоклеточные животные, растения и грибы), либо являются одноклеточными организмами (многие простейшие и бактерии). Основное отличие прокариотических клеток от эукариотических заключается в том, что их ДНК не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки состоят из плазмалеммы, цитолеммы, Эндоплазматическая сеть (ЭДС),рибосомы ,комплекс гольджи,митохондрии, лизосомы,центреоли и ядра. К прокариотическим (или доядерным) организмам относят бактерии и синезеленые водоросли (цианобактерии). Прокариотическая клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки, образованной из сложного, высокополимерного вещества. В цитоплазме органелл мало, но присутствуют многочисленные мелкие рибосомы (бактериальные клетки содержат от 5000 до 50 000 рибосом

У многих бактерий внутри клетки откладываются запасные вещества: полисахариды, жиры, полифосфаты. Резервные вещества, включаясь в обмен веществ, могут продлевать жизнь клетки в отсутствие внешних источников энергии. Форма, размер и вес клеток могут различаться в значительной степени. Например, средний размер клеток составляет несколько микрометров, их можно увидеть только с помощью специального микроскопа. Однако встречаются клетки, которые достигают в длину 17 см, например яйцо страуса, которое по своей сути является одной полноценной клеткой. Главными компонентам в клетки, без которых она не будет существовать, являются оболочка, цитоплазма и ядро. Важную функцию в делении ядра и всей клетки играют немембранные органоиды - центриоли, или клеточный центр. Он состоит из микротрубочек, которые равномерно распределяют хромосомы при делении, руководят транспортом веществ в ЭС и аппарате Гольджи и служат основой цитоскелета клетки.  Дополнительный запас воды или питательных веществ всегда находится в вакуоли. Кроме того вакуоли служат для хранения отходов или могут играть роль насоса, если в клетке появился избыток воды. У некоторых простейших вакуоль служит органом движения. все органоиды клетки связаны между собой и выполняют определенную функцию, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность клетки и ее целостность.

3)Неклеточные структуры являются производными клеток. К ним принадлежат симпласт и межклеточное вещество. Симпласт представлен общей протоплазматической массой, в которой расположены многочисленные ядра. По существу это слившиеся воедино многие клетки. Примером симпласта могут служить поперечнополосатые мышечные волокна. Межклеточное (основное) вещество, как следует из названия, расположено между клетками. Оно имеет различное строение у разных видов тканей. Например, кровь имеет жидкое межклеточное вещество (плазму), а межклеточное вещество рыхлой соединительной ткани представлено аморфным (бесструктурным) веществом с включенными в него коллагеновыми и эластическими волокнами. Кроме клеток многоклеточный организм построен из так называемых неклеточных структур, которые всегда являются вторичными относительно клеток, т.е. их производными. Среди неклеточных структурразличают ядерные, содержащие ядра и возникают путем слияния клеток или вследствие незавершенного разделения их, и безъядерные - продукт деятельности определенных видов клеток. К ядерным неклеточных структур относятся симпласты и синцитий. Симпластам - неклеточная структура, которая является массой нерасчлененной на клетки цитоплазмы с большим количеством ядер. Симпластичное строение имеют скелетные мышечные волокна, а также внешний слой зародышевой части плаценты. Синцитий, (клеточная сетка, сетчатый симпласт) - это группа клеток, которые объединены в единое целое цитоплазматическими мостиками. Такая временная структура возникает при развитии мужских и женских половых клеток, когда разделение клеточного тела не заканчивается. К безъядерных неклеточных структур относятся волокна и основное (аморфная) вещество соединительной ткани, продуцируемых одним из типов клеток - фибробластами. Аналогами основного вещества есть такие жидкие среды, как плазма крови и жидкая часть лимфы. О значении неклеточных структур свидетельствует то, что они составляют большую часть массы организма. Например, около 40% массы тела взрослого человека составляют скелетные м мышцы, которые имеют строение симпластов. Костяк в основном построен из таких неклеточных образований, как коллагеновые волокна, являются самыми прочными структурами организма.

4)Клеточная теория - основополагающая для общей биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения. Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию, основываясь на множестве исследований клетки ( 1838).  Сопоставив тканевые структуры животных и растений, он указал на общий для них принцип клеточ­ного строения и роста. Однако Шванн, как и Шлейден, считал, что .главная роль в клетке принадлежит оболочке и ядру. Они создали так называемую клеточную теорию. Сущность ее заключалась в окончательном признании того факта, что все организмы, как растительные, так и живот­ные, начиная с низших и кончая самыми высокоорганизо­ванными, состоят из клеток. В 1839 г. Т.Шванн сформулировал основные положе­ния клеточной теории:

1.      Все организмы состоят из одинаковых частей — клеток; они образуются и растут по одним и тем же законам.

2.      Общий принцип развития для элементарных частей организма — клеткообразование.

3.      Каждая клетка в определенных границах есть индивиду­ум, некое самостоятельное целое. Но эти клетки обра­зуютткани.

4.      Процессы, возникающие в клетках растений, могут быть сведены к следующему:

а) возникновение новых клеток;

б) увеличение в размерах клеток;

в) утолщение клеточной стенки.

М.Шлейден и Т.Шванн ошибочно считали, что клетки в организме возникают путем новообразования из первич­ного неклеточного вещества. Это представление было оп­ровергнуто выдающимся немецким ученым Р.Вирховым.

5)ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ

1) Клетка – элементарная структурная, функциональная и генетическая единица живого.  2) Клетки растений, животных и грибов сходны по строению, химическому составу, обмену веществ. 3) Клетка – функциональная единица живого. Сходные по строению и выполняемым функциям клетки объединяются в ткани, ткани – в органы и системы органов, которые формируют целостный организм. Это обеспечивает дискретность и целостность организма. 4) Клетка – единица развития всего живого. Любой организм начинает свое индивидуальное развитие из одной,клетки–зиготы. 5) Новые клетки образуются в результате деления материнской клетки.  6) Клетка имеет мембранный принцип строения. 7) Ядро является главным компонентом эукариотической клетки, хранителем генетической информации и регуляторным механизмом.  8) Сходство строения клеток растений и животных доказывает общность их происхождения. 9) Дифференциация клеток лежит в основе усложнения строения живых организмов.

6) Оболочка клеток. Оболочка клеток имеет сложное строение. Она состоит из наружного слоя и расположенной под ним плазматической мембраны. Клетки животных и растений различаются по строению их наружного слоя. У растений, а также у бактерий, сине-зеленых водорослей и грибов на поверхности клеток расположена плотная оболочка, или клеточная стенка. У большинства растений она состоит из клетчатки. Клеточная стенка играет исключительно важную роль: она представляет собой внешний каркас, защитную оболочку, обеспечивает тургор растительных клеток: через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы многих органических веществ.

   Наружный слой поверхности клеток животных в отличие от клеточных стенок растений очень тонкий, эластичный. Он не виден в световой микроскоп и состоит из разнообразных полисахаридов и белков. Поверхностный слой животных клеток получил название гликокаликс.

  Гликокаликс выполняет прежде всего функцию непосредственной связи клеток животных с внешней средой, со всеми окружающими ее веществами. Имея незначительную толщину (меньше 1 мкм), наружный слой клетки животных не выполняет опорной роли, какая свойственна клеточным стенкам растений. Образование гликокаликса, так же как и клеточных стенок растений, происходит благодаря жизнедеятельности самих клеток.

7)Важнейшее свойство клетки и ее плазмолеммы — формирование межклеточных соединений (контактов). Простой неспециализированный (адгезионный) контакт образуется за счет элементов гликокаликса — трансмембранными гликопротеинами (кадгеринами) взаимодействующих мембран. Слои гликокаликса удерживают мембраны клеток на расстоянии около 10-20 нм, оставляя свободной межклеточную щель для транспортных процессов ионов и низкомолекулярных соединений. Обращенные в сторону межклеточной щели молекулы кадгеринов связываются катионами кальция. Простые контакты не обеспечивают высокой прочности межклеточных взаимодействий. Иногда плазмолеммы контактирующих клеток в области простого контакта образуют интердигитации (взаимные пальцевидные внедрения участков цитоплазмы), которые придают контакту большую прочность

. Плотный (запирающий) контакт характерен для клеток однослойных эпителиев. При формировании плотного контакта внешние слои мембран в отдельных участках максимально сближаются. В точках соприкосновения мембран располагаются интегральные белки плазмолемм соседних клеток. В ряде случаев (в эпителии кишечного типа) плотные контакты формируют сплошные полосы, получившие название замыкающих пластинок. Эти контакты, помимо прочного соединения клеток, изолируют межклеточные щели и делают их плохо проницаемыми для ионов и молекул.

Заякоривающий контакт. В отличие от двух предыдущих в его образовании кроме клеточных мембран участвуют фибриллярные элементы цитоскелета. К этому виду соединений принадлежат десмосомы и полудесмосомы, в формировании которых задействованы промежуточные филаменты цитоскелета.

Десмосома. В межклеточной щели в области десмосомы располагается электронно-плотный слой, образованный взаимодействующими молекулами интегральных гликопротеинов (десмоглеинов) плазмолемм соседних клеток. С помощью катионов кальция молекулы десмоглеина сцеплены в межклеточном пространстве. Со стороны гиалоплазмы в зоне десмосомы располагается электронно-плотный слой белка — десмоплакина, в который вплетаются промежуточные филаменты цитоскелета. Десмосомы являются характерными контактами эпителиальных, эндотелиальных клеток, кардиомиоцитов и других, обеспечивая прочное сцепление взаимодействующих структур.

Щелевой контакт. В отличие от всех рассмотренных выше он представляет собой коммуникационное (обменное) соединение клеток. Через щелевой контакт происходит прямой обмен химическими веществами между клетками. Плазмолеммы соседних клеток в зоне щелевого контакта сближены до 2-3 нм. Метод замораживания — скалывания демонстрирует присутствие в межклеточной щели контакта мелких частиц, имеющих внутри канальцы — это коннексоны (от англ. connection — соединение). В составе разных щелевых контактов насчитывается от нескольких единиц до нескольких тысяч коннексонов. Коннексоны насквозь пронизывают плазмолемму и в мембранах соседних клеток соединяются "стык в стык". В результате образуются сквозные каналы, сообщающие между собой внутренние среды контактирующих клеток. Коннексоны могут временно закрываться, ограничивая активность обменных процессов между клетками. Таким образом, плазмолемма играет роль прочного механического и биологического покрова, изолируя внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Эту функцию совместно с плазмолеммой выполняют гликокаликс и цитоплазматический кортекс актиновых филаментов. Кроме того, плазмолемма обеспечивает процессы переноса веществ из клетки во внеклеточную среду и наоборот — из внеклеточной среды внутрь клетки, а также является носителем информации о генетической принадлежности особи.

8)Клеточное ядро состоит из оболочки, ядерного сока, ядрышка и хроматина. Ядерная оболочка состоит из двух мембран, разделенных перинуклеарным (околоядерным) пространством, между которыми находится жидкость. Основные функции ядерной оболочки: обособление генетического материала (хромосом) от цитоплазмы, а также регуляция двусторонних взаимоотношений между ядром и цитоплазмой.