Ижевск, 2010 1 страница

ЭЛЕКТРОННЫЕ МИКРОФОТОГРАФИИ И РИСУНКИ ПО ГИСТОЛОГИИ

ИЖЕВСК, 2010

ПО ГИСТОЛОГИИ

ЭЛЕКТРОННЫЕ МИКРОФОТОГРАФИИ И РИСУНКИ

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации

ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия»

Кафедра гистологии, эмбриологии и цитологии

(учебно-методическое пособие)

Под общей редакцией профессора Г.В. Шумихиной

УДК 611-08:621.38(084.11.121) (075.8)

ББК 28.705+37.86я73

Э 455

Авторы:

Зав. кафедрой гистологии д-р мед.наук, профессор Г.В.Шумихина; д-р мед. наук, проф. Ю.Г.Васильев; ст. препод., канд. биол. наук Т.Г.Глушкова; ст. препод., ассистент, канд.биол.наук И.В.Титова; канд. мед. наук С.В.Игонина; доцент А.А.Соловьев; ассистент, канд. мед. наук В.М.Кузнецова

Рецензенты:

зав.каф. «Морфология человека» ГОУ ВПО «Новгородский государственный университет», д.м.н., профессор Л.Г. Прошина

зав. каф. иммунологии и клеточной биологии ГОУ ВПО «Удмуртский государственный университет», д.б.н., профессор И.В. Меньшиков

В Примерной программе по дисциплине гистология, эмбриология, цитология для студентов высших медицинских учебных заведений (Москва, 2002) в требованиях к уровню освоения содержания дисциплины отмечено, что студент должен иметь навыки «чтения» гистологических и эмбриологических микрофотографий и рисунков, соответствующих указанным препаратам, а также «чтения» электронных микрофотографий клеток и неклеточных структур тканей и органов. Для лучшего усвоения материала авторами данного учебно-методического пособия сделаны рисунки с «классических» электронограмм и приводятся электронные микрофотографии в соответствии с Перечнем рекомендуемых для изучения электронных микрофотографий. После каждого рисунка или фотографии приводится их описание. Для самоконтроля предлагается на ряде электронных микрофотографий узнать изображенный объект и назвать его структуры.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов медицинских вузов.

Автор оригинальных рисунков доктор медицинских наук, профессор кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Ю.Г.Васильев

УДК 611-08:621.38(084.11.121) (075.8)

ББК 28.705+37.86я73

© Г.В. Шумихина, Ю.Г. Васильев,

Т.Г. Глушкова и др.,

авторы-составители, 2010

ПРЕДИСЛОВИЕ

Одним из основных методов изучения клеток и тканей является световая микроскопия. Однако с появлением новых задач этот метод был существенно модифицирован, что расширило возможности изучения. Появление электронного микроскопа явилось прорывом в науке, позволило увидеть насколько сложно устроена клетка, а также изучить те или иные ее структуры, взаимодействие клеток в тканях. По принципу конструкции электронный микроскоп имеет сходство с оптическим. Существенной разницей является разрешающая способность электронного микроскопа (0,1 нм). На экранах и фотопластинках электронных микроскопов можно получить увеличение до 50 000 раз, а при фотопечати еще можно получить 10-кратное увеличение. Современные возможности таковы, что изображение с флюоресцирующего экрана посредством цифровой телекамеры может быть передано в компьютер, где используя различные программы можно получить самые разнообразные данные, включая морфометрические.

Метод сканирующей или растровой микроскопии позволяет получить трехмерное изображение. При данном виде микроскопии пучок электронов пробегает по поверхности обьекта. Данный метод предполагает покрытие тонким слоем испаренного металла (чаще используют золото) фиксированного и высушенного обьекта. Электроны отражаясь от обьекта попадают в приемное устройство, а оттуда в электронно-лучевую трубку. Поскольку глубина фокуса сканирующего микроскопа больше чем у просвечивающего получается трехмерное изображение.

В Примерной программе по дисциплине гистология, эмбриология, цитология для студентов высших медицинских учебных заведений (Москва, 2002) в требованиях к уровню освоения содержания дисциплины отмечено, что студент должен иметь навыки «чтения» электронных микрофотографий клеток и неклеточных структур тканей и органов. Поскольку разобраться в фотографиях клеток и тканей сделанных с электронного микроскопа непросто, мы пошли по пути «от простого к сложному». В соответствии с Программой где перечислены рекомендуемые электронограммы были созданы иллюстрации «классических» электронограмм с их описанием. Опыт их использования показал, что после их изучения намного легче разобраться в фотографиях сделанных с электронного микроскопа. Поэтому наряду с рисунками в атласе приводятся электронные микрофотографии. Студентам предлагается найти на них те или иные структуры, чтобы проверить степень усвоения. Атлас прошел апробацию в течение последних пяти лет на кафедре гистологии и получил положительные отзывы студентов. В данном учебно-методическом пособии учтены их замечания и пожелания.

Коллектив авторов данного пособия выражает благодарность преподавателям академии за любезно предоставленные электронные микрофотографии и особую признательность зав. кафедрой анатомии человека, профессору Л.И.Растегаевой, старшему преподавателю каф. анатомии человека С.Л.Гомоюновой.

СОДЕРЖАНИЕ:

Глава 1. ЦИТОЛОГИЯ………………………………………………………. 4

1. Объемная реконструкция клетки..............................................................4

2. Схема строения плазмолеммы…………………………………………..6

3. Ядро и цитоплазма клетки……………………………………………….8

4. Фрагмент клетки с участком ядра (трансмиссионная электронная микроскопия)………………………………………………………….…10

5. Фрагмент клетки с участком ядра (сканирующая электронная микроскопия)………………………………………………………….….10

6. Схема взаимодействия гранулярной эндоплазматической сети и комплекса Гольджи……………………………………………………….11

7. Фрагмент клетки. Митохондрии…………………………………………12

8. Фрагмент клетки. Комплекс Гольджи (трансмиссионная электронная микроскопия)……………………………………………………………...14

9. Митохондрии (трансмиссионная электронная микроскопия)…………14

10. Клеточный центр………………………………………………………….15

11. Специальные структуры поверхности клетки. Реснички в эпителиоцитах…………………………………………………………….16

12. Специальные структуры поверхности клетки. Микроворсинки в эпителиоцитах…………………………………………………………….17

13. Схема строения микротрубочки…………………………………………18

14. Митоз………………………………………………………………………19

15. Фрагмент клетки. Процессы синтеза, накопления, выделения секрета.20

16. Митотическое деление клетки, анафаза…………………………………22

17. Микроворсинки эпителиальных клеток тонкой кишки………………..22

18. Фагоцитоз и пиноцитоз………………………………….……………….23

19. Структура десмосомы…….………………………………………………24

20. Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть……………………..25

21. Гранулярная эндоплазматическая сеть………………………………….25

Глава 2. ТКАНИ…………………………………………………………….….26

1. Десмосомы в шиповатомслое эпидермиса кожи……………………….26

2. Переходный эпителий мочевого пузыря………………………………..28

3. Сальная железа кожи. Голокриновый тип секреции…………………...30

4. Молочная железа. Апокриновый тип секреции………………………...31

5. Эпидермис (кожа). Эпителиальные ткани. Многослойный плоский, ороговевающий эпителий………………………………………………...32

6. Однослойный цилиндрический эпителий с бокаловидными клетками (тонкая кишка)…………………………………………………………….34

7. Фибробласт рыхлой волокнистой соединительной ткани……………..35

8. Макрофаг (гистиоцит) рыхлой волокнистой соединительной ткани…36

9. Фиброцит рыхлой волокнистой соединительной ткани……………….37

10. Макрофаг рыхлой волокнистой соединительной ткани……………….37

11. Тучная клетка (тканевой базофил) рыхлой волокнистой соединительной ткани. Трансмиссионная электронная микроскопия..38

12. Тучная клетка (лаброцит, тканевой базофил) рыхлой волокнистой соединительной ткани в момент дегрануляции. Сканирующая электронная микроскопия………………………………………………..38

13. Плазматическая клетка (плазмоцит)……………………………………40

14. Лимфоцит в эпителии тонкого кишечника……………………………...41

15. Плазматическая клетка (плазмоцит)…………………………………….41

16. Хондроцит…………………………………………………………………42

17. Остеобласт, дифференцирующийся в остеоцит………………………...43

18. Остеокласт, разрушающий костную ткань……………………………...44

19. Остеоцит…………………………………………………………………...46

20. Белая жировая ткань. Адипоцит белой жировой ткани………………..47

21. Бурая жировая ткань. Адипоцит бурой жировой ткани………………..48

22. Белая жировая ткань. Сканирующая электронная микроскопия……...49

23. Ретикулярные и коллагеновые волокна. Сканирующая электронная микроскопия………………………………………………………………49

24. Коллагеновые волокна рыхлой волокнистой соединительной ткани…50

25. Ретикулярная ткань (ретикулярные клетки и ретикулярные волокна). Строма кроветворных органов……………………………….…………..51

26. Схема строения тонких и толстых миофиламентов……………………52

27. Фрагмент мышечного волокна скелетной мышечной ткани………....54

28. Гладкий миоцит…………………………………………………………...56

29. Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань. Типичный кардиомиоцит……………………………………………………………..57

30. Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань. Трансмиссионная электронная микроскопия………………………..………………………58

31. Ультраструктура саркомера. Трансмиссионная электронная микроскопия………………………………………………………………58

32. Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань. Трансмиссионная электронная микроскопия……………….……………………………….59

33. Ультраструктурная организация вставочного диска. Трансмиссионная электронная микроскопия………………………………………………..59

34. Миелиновые и безмиелиновые волокна нервной ткани……………….60

35. Схема строения миелинового нервного волокна……………………….62

36. Ультраструктура нейрона………………………………………………...64

37. Химический синапс……………………………………………………….65

38. Форменные элементы крови……………………………………………..66

39. Поперечный срез безмиелинового нервного волокна. Трансмиссионная электронная микроскопия………………………………………………..68

40. Поперечный срез миелинового нервного волокна. Трансмиссионная электронная микроскопия………………………………………………..68

41. Ретикулоциты в мазке крови…………………………………………….69

42. Эритроциты крови. Сканирующая электронная микроскопия………...70

43. Эозинофильный гранулоцит (эозинофил) крови. Трансмиссионная электронная микроскопия………….…………………………………….70

44. Базофильный гранулоцит (базофил)…………………………………….71

Глава 3. ОРГАНЫ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ….……….72

1. Кардиомиоциты проводящей системы сердца………………………….72

2. Фрагмент миокарда. Рабочие кардиомиоциты………………………….74

3. Гемокапилляр соматического типа………………………………...……75

4. Гемокапилляр фенестрированного (висцерального) типа……………..76

5. Гемокапилляр перфорированного (синусоидного) типа……………….77

6. Гемокапилляр соматического типа в скелетной мышце. Трансмиссионная электронная микроскопия…………….……………..78

7. Гемокапилляр фенестрированного (висцерального) типа. Трансмиссионная электронная микроскопия…..………………………78

8. Лимфатический капилляр………………………………………………..79

Глава 4. ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ……………………………………..80

1. Фрагмент красного костного мозга. Синусоидный капилляр. Мегакариоцит, другие кроветворные клетки, клетки стромы. Образование тромбоцитов………………………………………………..80

2. Фрагмент красной пульпы селезенки. Синус селезенки……………….81

3. Синус лимфатического узла. Ретикулярные клетки ретикулярной ткани, лимфоциты на разных стадиях развития (лимфоидная ткань)..82

Глав 5. ОРГАНЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ…….……………………………83

1. Моторная бляшка (нервно-мышечное окончание)……………………..83

2. Нервный ствол в поперечном разрезе…………………………………..85

Глава 6. ОРГАНЫ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ…..…………………… 86

1. Клетки передней доли гипофиза…………………………………………86

2. Фрагмент фолликула щитовидной железы…………………………...…88

3. Пучковая зона коры надпочечников…………………………………….90

4. Хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников…………91

Глава 7. ОРГАНЫ ЧУВСТВ….………………………………………………92

1. Нейронный состав и глиоциты сетчатки……………………………….92

2. Палочковая (нейросенсорная) клетка…………………………………..94

3. Колбочковая (нейросенсорная) клетка…………………………………95

4. Обонятельный эпителий полости носа…………………………………96

5. Фрагмент спирального (Кортиева) органа……………………………..98

6. Фрагмент макулы мешочков (орган равновесия)……………………..99

7. Вкусовая почка………………………………………………………….100

Глава 8. ОРГАНЫ ПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ………………………………102

1. Извитой каналец яичка…………………………………………...……..102

2. Эндокриноцит яичка (клетка Лейдига) и миоидная клетка…………..104

3. Сперматогенный эпителий. Сустентоциты (Клетки Сертоли)…….....106

4. Сперматозоид…………………………………..………………………..108

5. Овоцит с лучистым венцом……………………………………………..110

6. Эпителий слизистой оболочки маточной трубы………………………112

Глава 9. ЭМБРИОЛОГИЯ………………………...…………………………114

1. Поперечный срез зародыша на стадии первичной полоски………….114

2. Зародыш человека в плодном пузырьке (15 сутки развития)……...…116

3. Гематоплацентарный барьер……………………………………………118

Глава 10. ОРГАНЫ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ…...…………120

1. Собственные железы желудка. Главный экзокриноцит………………………………………………...………….120

2. Собственные железы желудка. Париетальный экзокриноцит………………………………..…………………………..121

3. Собственные железы желудка. Главный экзокриноцит. Мукоцит (слизистая клетка)……………………………………………...……….122

4. Столбчатые эпителиоциты ворсинки тонкой кишки…………………………….….…………………………………..123

5. Дно крипты в тонкой кишке…………………………………………...124

6. Фрагмент крипты в толстой кишке………………………………...….125

7. Фрагмент крипты тонкой кишки. Трансмиссионная электронная микроскопия…………………………………………………………….126

8. Бокаловидные клетки в эпителии слизистой оболочки тонкой кишки. Трансмиссионная электронная микроскопия…………………………126

9. Клетка диффузной эндокринной системы в тонкой кишке………….127

10. Фрагмент дольки печени………………………………………………..128

11. Синусоидный капилляр в печеночной дольке…………………..……130

12. Печеночный эпителиоцит. Включения в клетках печени………...…131

13. Фрагмент поджелудочной железы. Ацинозно-инсулярная клетка …132

14. Ацинус – структурно-функциональная единица экзокринной части поджелудочной железы. Трансмиссионная электронная микроскопия…………………………………………………………….132

15. Поджелудочная железа. Панкреатический ацинус………..…………133

16. Дентинобласт (одонтобласт)……………………..……………………134

17. Поверхность слизистой оболочки толстой кишки с отверстиями крипт. Сканирующая электронная микроскопия……………………………..135

18. Ворсинки на поверхности слизистой оболочки тонкой кишки. Сканирующая электронная микроскопия……………………...……...135

Глава 11. ОРГАНЫ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ………………136

1. Почечное тельце с юкстагломерулярным аппаратом…………..…136

2. Почка. Канальцы нефрона…………………………………………..138

3. Связь подоцитов с капиллярами сосудистого клубочка почечного тельца…………………………………………..…………………….140

4. Юкстагломерулярный аппарат почки………………………………142

5. Фильтрационный барьер в нефроне……………………..…………144

Глва 12. ОРГАНЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ………………...…146

1. Эпителий слизистой оболочки воздухоносных путей…………….146

2. Фрагмент стенки альвеолы в легком. Аэрогематический барьер...148

ЛИТЕРАТУРА………………..……………………………………………150

Глава 1. ЦИТОЛОГИЯ

Назовите структуры, обозначенные цифрами. Укажите функции, выполняемые этими структурами.

Рис.1. Объемная реконструкция клетки.

1.Ядро. 2.Ядрышко. 3.Кариолемма. 4.Ядерная пора. 5.Клеточный центр. 6.Комплекс Гольджи. 7.Эндоплазматическая сеть (ЭПС). 8.Митохондрия. 9.Плазмолемма. 10. Гликокаликс. 11.Лизосомы 12.Пероксисомы.

Клетка представляет наименьшую структурно-функциональную единицу живых организмов, способную к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению. Компоненты клетки распределены в ней упорядоченным образом. Выполнение этого условия обеспечивают мембраны. Мембранные структуры обособляют различные компартменты внутри клетки. Клетка – комплекс компартментов, которые делят её на функциональные зоны. Между структурными элементами клетки происходит взаимодействие благодаря движению гиалоплазмы (циклоз). Составными частями клетки являются её оболочка (плазмолемма), цитоплазма и ядро. Оболочка клетки (9) обеспечивает взаимодействие с другими клетками, с межклеточной жидкостью или другой окружающей средой. Плазмолемма (9) выполняет барьерную, транспортную, рецепторную функции. Толщина плазмолеммы около 10 нм. Она состоит из билипидного слоя в который погружены молекулы белка, которые выполняют транспортную функцию (белки – переносчики), ферментативную, являются циторецепторами. С молекулами плазмолеммы связан гликокаликс (10). Это цепочки полисахаридов, гликолипидов, гликопротеинов. Молекулы гликокаликса участвуют в сцеплении (контактах) клеток и в связывании сигнальных молекул, регулирующих деятельность клетки (гормоны, медиаторы и другие).

Основной объем клетки занят гиалоплазмой (от греч. hyalos-стекло). Это коллоид из воды, ионов и различных молекул органических веществ. В гиалоплазме находятся органеллы и включения. Органеллы – это структурные элементы, выполняющие необходимые для клетки функции. Органеллы, присущие всем клеткам, относят к органеллам общего назначения. Среди них различают органеллы мембранные и немембранные. В приведенном рисунке – схеме отражены мембранные органеллы: гладкая и гранулярная ЭПС (7), комплекс Гольджи (6), лизосомы (11), митохондрии (8), пероксисомы (12). Каждая из указанных органелл имеет на своих мембранах ферменты, обеспечивающие специфику их деятельности.

Немембранные органеллы: клеточный центр, рибосомы, элементы цитоскелета (микротрубочки и промежуточные филаменты), а также актиновые и миозиновые микрофиламенты. Клеточный центр (5) имеет две центриоли (диплосомы), расположенные под углом друг к другу. Каждая центриоль – цилиндр, стенка которого окружена 9 триплетами микротрубочек длиной около 0,5 мкм. Выделяют дочернюю и материнскую центриоль. Вокруг последней формируется центросфера из бесструктурного тонковолокнистого матрикса в который входят концы микротрубочек. Собранные микротрубочки участвуют в структурах цитоскелета. Центриоли в делящихся клетках формируют веретено деления.

Рибосомы обеспечивают синтез белков, состоят из двух субъединиц – большой и малой. Каждая субъединица – комплекс рибосомальной РНК с белками. Большая субъединица содержит 3 молекулы рРНК, малая – одну. Число рибосом в клетке может достигать нескольких миллионов. Те рибосомы, которые не связаны с мембранами ЭПС (свободные рибосомы) синтезируют белки для жизни самой клетки. Рибосомы гранулярной ЭПС (7) синтезируют белки для выведения из клетки. В ядрышке образуются рибосомы, которые через ядерные поры (4) мигрируют в цитоплазму клеток.

Ядро составная часть клетки, содержит кариолемму (3), ядрышко (2), кариоплазму. Размеры ядер могут варьировать. В ядре молекулы ДНК ассоциированы с белками – гистонами. Каждая хромосома образована такими молекулами. Хромосомы – важнейшие структуры, обеспечивающие через синтез ферментов метаболизм клеток.

Назовите структуры, обозначенные цифрами и расскажите об их функциях.

Рис. 2. Схема строения плазмолеммы.

1.Гидрофильные головки фосфолипидов плазмолеммы. 2.Гидрофобные хвосты фосфолипидов. 3.Микротрубочка. 4.Микрофиламент (промежуточный). 5.Интегральные белки. 6.Поверхностный белок. 7.Гликокаликс. 8.Наружный слой липидной мембраны 9.Внутренний слой липидной мембраны. 10.Полуинтегральные белки.

Клеточная мембрана (цитолемма, плазмолемма) отграничивает клетку от внешней среды, осуществляет ее взаимодействие с внешней средой, в том числе и с другими клетками, обеспечивает избирательную проницаемость веществ, участвует в поддержании гомеостаза. Согласно современным представлениям, клеточная мембрана, как и остальные мембраны клетки, состоит из двух слоев липидов со встроенными в них белками.

Липиды составляют от 25 до 40% массы. Это, в основном, фосфолипиды, сфинголипиды и холестерин. Их полярная часть (головка) является гидрофильной (1) и располагается поверхностно. Гидрофобная же часть (2) погружена внутрь мембраны. Белки составляют около 60% массы и обеспечивают специализированные функции мембраны. Это глобулярные белки. Они формируют скопления в плазмолемме. По степени погружения в мембрану белки могут располагаться поверхностно (с наружной или внутренней поверхности) (6), пронизывать всю толщу мембраны – интегральные белки (5); или глубоко погружаться, но не достигать одной из сторон – полуинтегральные белки (10). Интегральные белки играют роль в осуществлении трансмембранных процессов.

С учетом разнообразия функций белки можно весьма условно разделить на группы: рецепторные белки - лежат поверхностно, взаимодействуют с внешними сигнальными молекулами; белки-переносчики - осуществляют трансмембранный перенос; адгезивные белки - обеспечивают прикрепление клетки к другим клеткам или к элементам межклеточного вещества; ферменты; структурные белки, в том числе и осуществляющие опорно-каркасные функции (они чаще всего связаны с микротрубочками, микрофиламентами и филаментами с внутренней стороны мембраны и с адгезивными белками с внешней стороны).

Углеводы содержатся на внешней поверхности клеточной стенки и участвуют в формировании гликокаликса (7). Это, в основном, олигосахариды, связанные с пептидами (гликопротеины) или липидами (гликолипиды). Гликопротеины имеют высокую видовую, индивидуальную и тканевую специфичность.

В подмембранные комплексы входят элементы цитоскелета (3,4). Эти элементы могут участвовать в формировании плотных и десмосомальных межклеточных контактов.

Транспортные процессы через мембрану (трансмембранный перенос):

1.Пассивная диффузия по градиенту концентрации. Осуществляется в обе стороны в зависимости от парциального давления (концентрации) того или иного вещества. Не требует затрат энергии.

2. Облегченная диффузия. Отличается от пассивной тем, что возможность пассивной диффузии по градиенту концентрации может осуществляться только в одном направлении (либо в клетку, либо из нее). Облегченная диффузия осуществляется через специальные белки-переносчики, являющиеся интегральными, высокоспециализированными белками, осуществляющими перенос строго определенных веществ, зависящий от функциональной активности клетки. Они могут быть «открытыми», формируя «каналы», через которые проникает вещество, или «закрытыми».

3. Активный транспорт через клетку осуществляется с затратами энергии, против градиента концентрации, высокоспецифичен и нередко сопряжен с транспортом двух веществ в противоположном направлении. Так в клетку попадают ионы калия и одновременно выводятся ионы натрия. Высокомолекулярные вещества, макромолекулярные комплексы могут транспортироваться в клетку или выводиться из нее путем эндоцитоза или экзоцитоза.

Назовите структуры, обозначенные цифрами. Укажите функции этих структур.

Рис. 3. Ядро и цитоплазма клетки.

1.Ядрышко. 2.Гетерохроматин. 3.Эухроматин. 4.Ядерная оболочка. 5.Ядерная пора. 6.Митохондрия. 7.Лизосома. 8.Гранулярная ЭПС. 9.Комплекс Гольджи. 10.Кариоплазма.

Ядро состоит из кариоплазмы (10) и кариолеммы (4). В кариоплазме, представляющей коллоид в виде геля, можно выделить ядрышко (1), матрикс, хроматин (2,3). В ядре имеется от одного до нескольких ядрышек. Они могут иметь различные размеры, форму, плотность и область распределения в зависимости от функциональной активности клетки. Основная функция ядрышка – синтез рибосомальной РНК (рРНК) и субъединиц рибосом.

Хроматин ядра – комплекс дезоксирибонуклеиновой кислоты с белками, где ДНК находится в различной степени спирализации. По электронной и светооптической плотности выделяют электронно-плотный, грубо окрашенный гетерохроматин (2) и более нежно окрашенный, менее электронно-плотный эухроматин (3). Гетерохроматин- зона сильно конденсированной ДНК. При электронной микроскопии формирует темные глыбки неправильной формы. В гетерохроматине ДНК, в основном, связана с гистоновыми белками. Гетерохроматин представляет собой плотно упакованные скопления нуклеосом. В зависимости от локализации подразделяется на пристеночный, матричный и перинуклеарный. Пристеночный гетерохроматин прилежит к внутренней поверхности ядерной оболочки, матричный – распределен в матриксе кариоплазмы. Как вариант матричного – перинуклеарный гетерохроматин, примыкает к ядрышку. Эухроматин – это область слабо конденсированной ДНК. С нуклеиновыми кислотами в эухроматине связаны, в основном, негистоновые белки (проявляют менее выраженные основные свойства, более разнообразны по химическому составу).

Ядерная оболочка (кариолемма) (4) отграничивает содержимое ядра от цитоплазмы. Представлена двумя мембранами и перинуклеарным пространством между ними (перинуклеарная цистерна). В ней имеются ядерные поры – области слияния наружной и внутренней мембран (5).

Ядерная пора (5) обеспечивает избирательный транспорт макромолекул. Через нее свободно диффундируют по градиенту концентрации молекулы воды, растворенные в ней газы, неорганические ионы, низкомолекулярные органические вещества. Содержимое ядра отличается от цитоплазмы по составу органических веществ высокого молекулярного веса (ферменты, макромолекулярные соединения); по составу низкомолекулярных веществ, приближено к матриксу цитоплазмы. На внутренней и наружной поверхности комплекса ядерной поры имеются высокоспецифичные рецепторы, обеспечивающие транспорт из ядра субъединиц рибосом, информационной РНК (иРНК), транспортной РНК (тРНК) и некоторых других веществ. В ядро же избирательно транспортируются ферменты, белки ламин, гистоны. Транспорт макромолекул происходит активно, а белки комплекса ядерной поры обладают АТФ-азной активностью.

Наружная ядерная мембрана по набору рецепторов и составу аналогична гранулярной или агранулярной ЭПС. Внутренняя ядерная мембрана участвует в формировании ядерной пластинки. Ядерная пластинка структурирует ядерную оболочку и перинуклеарный хроматин. Содержит белки – ламины, которые прикрепляются к белкам внутренней мембраны, выполняющим опорно-каркасные функции. Ламины образуют фибриллярные структуры, аналогичные промежуточным филаментам цитоплазмы. К внутренней поверхности ядерной оболочки нередко прикрепляется гетерохроматин (пристеночный). Перинуклеарная цистерна (пространство) характеризуется низкой электронной плотностью. Состав ферментов аналогичен содержимому гранулярной ЭПС.

Цитоплазма состоит из матрикса (гиалоплазма), органелл и включений. Гиалоплазма может иметь свойства золя или геля. Органеллы – постоянно присутствующие структурные элементы цитоплазмы. Из органелл представленных на рисунке: митохондрии (6), лизосомы (7), гр. ЭПС (8), комплекс Гольджи (9).

Назовите структуры клетки, изображенные на электронной микрофотографии. Укажите тип электронной микроскопии.

Рис. 4. Фрагмент клетки с участком ядра. Видна ядерная оболочка (кариолемма), состоящая из двух мембран – внутренней и наружной. Стрелками показаны ядерные поры. Внутри ядра виден электронно-плотный гетерохроматин и мелкозернистый эухроматин. В цитоплазме вокруг ядра находится гранулярная ЭПС. Трансмиссионная электронная микроскопия. Ув. 50000.

Назовите структуры клетки, изображенные на электронной микрофотографии. Укажите тип электронной микроскопии.

Рис. 5. Фрагмент клетки с участком ядра. Видна кариолемма с ядерными порами (стрелка) и диктиосомы комплекса Гольджи. Сканирующая электронная микроскопия, метод замораживания-скалывания-травления, позволяющий изучить строение клеточных мембран. Ув. 22000.

Назовите структуры, обозначенные цифрами. Расскажите о последовательности процессов в ходе взаимодействия гранулярной ЭПС и комплекса Гольджи.

Рис.6. Схема взаимодействия гранулярной эндоплазматической сети и комплекса Гольджи.

Дата добавления: 2014-12-23