Вопрос 7. Структура и функция специализированных органелл

КЛЕТКА

Вопрос 30. Понятие о критических периодах эмбрионального развития человека и их значение в клинической и профилактической медицине.

Вопрос 29. Развитие, тканевый состав, строение и функции пупочного канатика.

-длина 50-70 см у человека, состиит из 2х пупочных артерий (носят кровь плода к плаценте), пупочных вен(несут кровь к плоду от плаценты),желточного протока (соединяет плод с желточным мешком), урахуса (соединяет дно мочевого пузыря и плаценту), вартонова студня (защищает пупочные сосуды от перегиба, а во время родов атрафирует пуповину)
-канатик прикреплен одним концом к плаценте, а другим концом к брюшной стенке плода
функции - сообщение плода с плацентой

Критические периоды развития
1) развитие половых клеток (овогенез и сперматогенез)
2) оплодотворение
3) имплантация (7-8 сутки эмбриогенеза)
4) развитие осевых зачатков органов и формирование плаценты (3-8 недели)
5)стадия усиленного роста головного мозга (15-20 недели)
6) формирование основных функциональных систем организма и дифференцировка полового аппарата (20 - 24 неделя)
7) рождение
8 период новорожденности (до 1 года)
9) половое созревание (16-17 лет)

Вопрос 1. Понятие о тканевой клетки. Ее строение и физико-химическая характеристика…

Клетка - наименьш. единица живого, состоящая из ядра и цитоплазмы, способая к саморегуляции и самовоспроизведению.
Состоит:
1) ЯДРО
-кариолемма
-кариоплазма (вода, белки ферменты и аминокислоты)
-ядрышко (формируется в интерфазу)
-хроматин (белки и ДНК)
2)Клеточная поверхность
-надмембранный комплекс (гликокаликс, гликолипиды)
-плазмолемма (липиды белки интегральные полуинтегр. и поверхн.)
-подмембранный (опорный аппарат клетки: микрофиламенты и микротрубочки)
3)Цитоплазма
- ГИАЛОПЛАЗМА (объединяет все компоненты белки и полисахариды, транспорт в-в и накопление пигмента)
-ОРГАНЕЛЛЫ:
а) мембранные (рибосомы, цитоплазматич сеть, КГ, лизосомы)
б) немембранные (микротрубки микрофиламенты центросома)
-ВКЛЮЧЕНИЯ (трофические экскриторные секреторные эндокринные пигментные)
ФИЗИКО_ХИМ. ХАРАКТЕРИСТИКА: избирательной проницаемостью: одни вещества проходят только в клетку, другие только из клетки, третьи вообще не проходят через этот барьер.
ТИПЫ СВЯЗЕЙ:
разделяют на три основных типа: якорные, плотные или изоляционные и щелевые или коммуникационные.

Вопрос 2. Клеточная поверхность, строение....
Клетка - целостная элементарная система, способная к самовоспроизведению и саморегуляции метаболических процессов
Эукариотическая клетка включает 3-и части:
поверхностный аппарат-кл.поверхность,
цитоплазма,
ядро (т.е. Ядро – часть клетки)
Поверхностный аппарат клетки состоит из: плазмалеммы, надмембраннного,субмембранного комплексов
Плазмалемма образована:
белками (~ 60%) липидами (~ 40%)
- фосфолипиды, гликолипиды, стеролы
белки: 1) интегральные,полуинтегральные,периферические.
2)транспортные, рецепторные, строительные, белки-переносчики.
Надмембранный комплекс - выполнен гликолипидами и гликопептидами
- функция. №1 – рецепция
- в животной клетке – гликокаликс,
- в растительной клетке гликокаликс + клеточная стенка,
- грибы, насекомые – хитин
Субмембранный слой - скопление микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета под плазмалеммой.
Т.о. Функции поверхностного аппарата клетки:
- барьерная,
- обменно-транспортная,
- рецепторная,
- метаболическая (ферментативная),
- контактная (в многоклеточном организме),
- опорно-сократительная,
- генетическая индивидуальность или гистосовместимость.

Вопрос 3. Биологические мембраны…

Биологические мембраны, наряду с цитоскелетом, формируют структуру живой клетки. Клеточная или цитоплазматическая мембрана окружает каждую клетку. Ядро окружено двумя ядерными мембранами: наружной и внутренней. Все внутриклеточные структуры: митохондрии, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, фагосомы, синаптосомы и т.д. представляют собой замкнутые мембранные везикулы (пузырьки)
Общая схема строения мембран.Согласно современным представлениям, все клеточные и внутриклеточные мембраны устроены сходным образом: основу мембраны составляет двойной молекулярный слой липидов (липидный бислой) на котором и в толще которого находятся белки. Основная часть липидов в мембранах представлена фосфолипидами, гликолипидами и холестерином. Липиды мембран имеют в структуре две различные части: неполярный гидрофобный "хвост" и полярную гидрофильную "голову".Каждый слой состоит из сложных липидов, расположенных таким образом, что неполярные гидрофобные "хвосты" молекул находятся в тесном контакте друг с другом. Так же контактируют гидрофильные части молекул. Все взаимодействия имеют нековалентный характер. Два монослоя ориентируются "хвост к хвосту" так, что образующаяся структура двойного слоя имеет внутреннюю неполярную часть и две полярные поверхности. Белки мембран включены в липидный двойной слой двумя способами:
1. связаны с гидрофильной поверхностью липидного бислоя — поверхностные мембранные белки
2. погружены в гидрофобную область бислоя — интегральные мембранные белки.

Вопрос 4. Клеточное ядро, строение, форма......

Термин «ядро» впервые был применен Броуном в 1833 г. для обозначения шаровидных постоянных структур. Ядро- один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (мол. ДНК) и осуществляющий функции – хранение, передача, реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка.
Ядро состоит из хроматина, ядрышка и других продуктов синтетической активности(перихроматиновые гранулы и фибриллы, интерхроматиновые гранулы) ядерного белкового остова(матрикс), кариоплазмы(нуклеоплазмы) и ядерной оболочки, отделяющей ядро от цитоплазмы. Ядро ограниченно от цитоплазмы двойной мембраной имеющей поры, через которые осуществляется обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Форма ядра различных клеток неодинакова: встречаются клетки с округлым, овальным, бобовидным, па-лочковидным, многолопастным, сегментированным ядром; нередко на поверхности ядра имеются вдавления. Ядро чаще всего имеет округлую (его диаметр около 10 мкм) или овальную форму (его длина приблизительно 20 мкм), иногда может быть лопастным или состоять из нескольких сегментов (у сегментоядерных лейкоцитов - нейтрофи-лов). Чаще всего форма ядра в целом соответствует форме клетки: оно обычно сферическое в клетках округлой или кубической формы, вытянутое или эллипсоидное в призматических клетках, уплощенное – в плоских. У мно-гих инфузорий макронуклеус имеет бобовидную форму. Ядро регулирует всю активность клетки т.к. в нем нахо-дится генетическая информация, заключённая в ДНК. Расположение ядра варьирует в разных клетках; оно может лежать в центре клетки (в клетках округлой, плоской, кубической или вытянутой формы), у ее базального полюса (в клетках призматической формы) или на периферии (например, в жировых клетках).
В кл. ядре происходит репликация и транскрипция. Синтезированные в ядре РНК модифицируются, после чего выходят в цитоплазму. Образование обеих субъединиц рибосом происходит в ядрышках. Поэтому это не только хранилище инфо, но и место, где материал функционирует и воспроизводиться.
Можно продолжить ответом на 5-й вопрос.

Вопрос 5. Значение ядра в жизнедеятельности клетки.
Ядро осуществляет две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением генетической информации, другую - с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.
Значение ядра как хранилища генетического материала и его главная роль в определении фенотипических признаков были установлены давно. Немецкий биолог Хаммерлинг одним из первых продемонстрировал важнейшую роль ядра. В первую группу входят процессы, связанные с поддержанием наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК. Эти процессы связаны с наличием так называемых репарационных ферментов, ликвидирующих спонтанные повреждения молекулы ДНК (разрыв одной из цепей ДНК, часть радиационных повреждений), что сохраняет строение молекул ДНК практически неизменным в ряду поколений клеток или организмов. Далее, в ядре происходит воспроизведение или редупликация молекул ДНК, что дает возможность двум клеткам получить совершенно одинаковые и в качественном и в количественном смысле объемы генетической информации. В ядрах происходят процессы изменения и рекомбинации генетического материала, что наблюдается во время мейоза (кроссинговер). Наконец, ядра непосредственно участвуют в процессах распределения молекул ДНК при делении клеток.
Другой группой клеточных процессов, обеспечивающихся активностью ядра, является создание собственно аппарата белкового синтеза. Это не только синтез, транскрипция на молекулах ДНК разных информационных РНК и рибосомных РНК. В ядре эукариотов происходит также образование субъедениц рибосом путем комплексирования синтезированных в ядрышке рибосомных РНК с рибосомными белками, которые синтезируются в цитоплазме и переносятся в ядро.
Таким образом, ядро представляет собой не только вместилище генетического материала, но и место, где этот материал функционирует и воспроизводится. Поэтому выпадение или нарушение любой из перечисленных выше функций губительно для клетки в целом.

Вопрос 6. Органеллы общего значения
Органеллы- постоянно присутствующие и обязательные для всех клеток микроструктуры, выполняющие жизненно важные функции. Различают мембранные и немембранные органеллы. Мембранные органеллы представлены цитоплазматической сетью(эндоплазматическим ретикулумом), пластинчатым комплексом (аппаратом Гольджи), митохондриями, лизосомами, пероксисомами. К немембранным органеллам относят рибосомы(полирибосомы), клеточный центр и элементы цитоскелета(микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты). Также бывают органеллы специального значения(реснички, микрожгутики, микроворсинки, миофибриллы, нейрофибриллы) и органеллы общего значения.
Общего значения:
ЭПС-сеть канальцев пронизывающая цитоплазму. Виды: гранулярная и агранулярная. Ф-ии- транспорт веществ, на гранулярной-ситез белков, на агранулярной-синтез липидов и углеводов.
Пластинчатый комплекс(комплекс Гольджи)-по форме напоминает стопку цистерн. Ф-ии- накопление, сортировка, упаковка и выделение вещ-в, в том числе образование первичных лизосом.
Лизосомы- шарообразные маленькие тельца содержащие набор ферментов. Виды: первичные, вторичные, третичные. Ф-ии-осуществляют внутриклеточное пищеварение, утилизируют ставшие ненужные части клеток.
Пероксисомы- небольшие овальные тельца ограниченные мембраной, содержащие гранулярный матрикс, в центре кот. структуры из фибрилл и трубок. Имеются ферменты окисления аминокислот, при работе кот. обр. перекинь водорода, а так же выявляется фермент каталаза, разрушающий ее.
Митохондрии-наружная мембрана гладкая, внутренняя обр. складки-кристы. Вещ-во заполняющее митохондрии-матрикс(в нем ферменты и ДНК). Ф-ии- синтез АТФ и автономная сис-ма для синтеза РНК и ДНК.
Рибосомы- образованы 2-мя субъединицами сост. Из р-РНК и белков. Ф-ии- синтез белка.
Клеточный центр- образован 2-мя тельцами цилиндрической формы-центриолями(сост. Из белковых микротрубочек).Центриоли входят в состав кл.центра, кл. животных и нисших растений. Ф-я- участие в делении.

Органеллы специального значения. Это оргаллы движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов.
Ресничка представляет собой тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы с постоянным диаметром 300нм.Этот вырост от основания до самой его верхушки покрыт плазматической мембранной. Внутри выроста расположена аксонема-сложная структура состоящая из микротрубочек. Проксимальная часть реснички (базальное тело) погружена в цитоплазму. Диаметры базального тела и аксонемы одинаковы.При движении ресничек и жгутиков их длина не изменяется. Движение может быть маятникообразным, крючкообразным или волнообразным.
Аксонема имеет 9 дублетов микротрубочек, образующих стенку цилиндра аксонемы и связанных друг с другом с помощью белковых выростов-«ручек». Кроме переферических, в центре пара центральных микротрубочек. Система микротрубочек реснички (9*2)+2. Базальное тельце и аксонема связаны, 2микротрубочки триплетов базального тельца явл. микротрубочками дублетов аксонемы.
При движении ресничек и жгутиков их длина не изменяется. Движение может быть маятникообразным, крючкообразным или волнообразным.Основной белок ресничек –тубулин-неспособен к сокращению, укорочению. Движение ресничек осуществляется за счет активности белка динеина, локализированного в «ручках» дублетов микротрубочек. Незначительное смещение дублетов вызывает изгиб реснички, а если локальное смещение вдоль жгутика, то возник. Волнообразное движение. Дефекты ресничек приводят к патологиям. Дефекты жгутиков встречаются при различных формах наследственного мужского бесплодия.

Вопрос 8. Включения цитоплазмы тканевых клеток…

Включения цитоплазмы- необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клеток. Различают трофические, секреторные, эксреторные и пигментные.
К трофическим относятся капельки нейтральных жиров, кот. могут накапливаться в гиалоплазме. Другим видом включения резервного характера явл. гликоген-полисахарид, откладывающийся также в гиалоплазме
Секреторные включения-обычно округлые образования различных размеров, содержащие биологически активные вещ-ва, образующиеся в клетках в процессе синтетической деятельности.
Экскреторные включения не содержат никаких ферментов или других активных вещ-в. Обычно это продукты метаболизма, подлежащие удалению из клетки.
Пигментные включения могут быть экзогенными(каротин, пылевые частицы, красители) и эндогенными(гемоглобин, гемосидерин, билирубин, меланин, липофусцин). Наличие их в цитоплазме может изменять цвет ткани, органа временно или постоянно. Нередко пигментация ткани служит диагностическим признаком.

Вопрос 9. Понятие о жизненном цикле клетки…
Клеточные популяции
По отношению к делению и по продолжительности существования различают три клеточные популяции:
1. Стабильная (кардиомиоциты, нервные клетки)
2. Растущая (клетки паренхиматозных органов)
3.Обновляющаяся (клетки крови, кожного эпителия, слизистых оболочек)
Жизненный цикл клетки
1 - рост,дифференцировка, функционирование
(выход из цикла) ЖЦ = G0 (дифференцированные клетки стабильной
И обновляющейся популяции)
2 - рост, дифференцировка, функционирование (выход из цикла);возможно деление (возврат в цикл); ЖЦ=Gо + МЦ (растущая популяция)
3 - постоянно в цикле ЖЦ = МЦ (стволовые клетки) Сразу после «рождения» клетка строит свои структуры,растет, затем дифференцируется и выполняет свои функции, т.е. работает на организм.
Это период - G0
-клетки стабильной популяции - ЖЦ = G0
-клетки растущей популяции- G0 составляет большую часть ЖЦ
-дифференцированные клетки обновляющейся популяции всю
свою короткую жизнь проводят в G0
Митотический цикл
Клетки, способные делиться, в какой-то момент могут вступить в новый этап ЖЦ - подготовку к делению и в само деление. Этот этап ЖЦ называется митотический цикл – МЦ
МЦ = G1 + S + G2 + деление
- МЦ имеется в ЖЦ клеток растущей популяции;
- стволовые клетки обновляющейся популяции,
выходя из стадии покоя, сразу вступают в МЦ, т.е. их ЖЦ = МЦ;
ЖЦ клеток разных популяций различен.
стабильная - ЖЦ = G0
растущая - ЖЦ= G0 + G1+ S+ G2 + М т.е. G0 + МЦ
обновляющаяся:
- дифференцированные клетки - ЖЦ = G0
- стволовые клетки – ЖЦ = МЦ
Подготовка к делению
G1 – клетка выходит из G0, меняет свой метаболизм, идет активный синтез белков, но, в основном, необходимых для деления; снижается дифференцировка клетки; накапливаются Т-нуклеотиды.
S - главное событие – репликация ДНК; формула клетки - 2n4с; продолжаются синтетические процессы;
реплицируются центриоли.
G2- снижаются синтетические процессы; накапливается энергия в виде молекул АТФ.
Способы репродукции клеток
Митоз - универсальный способ деления соматических клеток. Результат - увеличение количества идентичных клеток.
Мейоз - деление, присущее клеткам-предшественникам гамет. Результат- образование гаплоидных, генетическ разнородных зрелых половых клеток.
Амитоз - простое, прямое деление, происходящее иногда в соматических клетках. Результат- образование двуядерных (многоядерных) клеток. Если образуются дочерниеклетки, то они генетически неполноценны.
Стволовые клетки
Недифференцированные клетки по строению сходны с эмбриональными. После деления одна из дочерних клеток остается стволовой, а вторая - дифференцируется. Такой механизм позволяет обновлять структуры и сохранять запас стволовых клеток в течение всей жизни организма.

Вопрос 10. Клеточная дифференцировка и ее этапы…

Дифференцировка- это изменения в структуре клеток, связанные с их функциональной специализацией, обусловленные активностью определенных генов. В организме дифференцировка сопровождается определенной организацией специализирующих клеток, что выражается в установлении определенного плана строения в ходе онтогенеза- морфогенеза.
4 этапа дифференцировки:1) оотипическая дифференцировка (материал будущих зачатков представлен призумптивными участками цитоплазмы яйцеклетки или зиготы) 2) бластомерная дифференцировка (дозачатковый этап) (различия в клеточном материале устанавливаются уже в первых бластомерах) 3) зачатковая дифференцировка (выражается в появлении обособленных участков зародышевых листков) 4) гистогенетическая дифференцировка зачатков тканей (тканевый этап) (в основе лежит процесс дифференцировки и специализации клеток зародышевых листков).
Эмбриональный гистогенез - процесс возникновения специальных тканей из малодифференцированного клеточного материала эмбриональных зачатков. Эмбриональные зачатки - это источники развития тканей и органов в онтогенезе, представленные группами малодифференцированных (неспециализированных) клеток, межклеточного вещества не имеют.
Гистогенез сопровождается размножением и ростом клеток, их миграцией, дифференцировкой, межклеточными и межтканевыми взаимодействиями- корреляциями, отмиранием клеток.
В процессе гистогенеза происходит специализация тканевых зачатков и формирования тканей. При дифференцировке из стволовых клеток образуются диффероны. Результатом гистогенеза является формирование основных групп тканей- эпителиальных, соединительных, мышечных и нервных.

Вопрос 11. Способы репродукции тканевых клеток…

Делению клеток предшествует репликация их хромосомного аппарата, синтез ДНК. Время существования клетки как таковой, от деления до деления или от деления до смерти, обычно называют клеточным циклом. Клеточный цикл состоит из 4 отрезков: митоз (М), пресинтетический период (G1), синтетический период (S) и постсинтетический период (G2).
G1- наступает сразу после деления, диплоидное содержание ДНК. После деления в период G1 в дочерних клетках общее содержание белков и РНК вдвое меньше, чем в родительской. Начинается рост клеток главным образом за счет накопления клеточных белков.
S- подготовка и синтез ДНК, уровень синтеза РНК увеличивается.
G2- синтез иРНК и белков тубулинов. в конце G2 синтез РНК резко падает.
М(кариокенез, непрямое деление):
1) профаза - конденсация хромосом, исчезновение ядрышков в результате инактивации рибосомных генов, разрушение ядерной оболочки, исчезновение ядерных пор, гранулярной ЭПС, образование веретена деления. Центриоли расходятся к противоположным концам клетки.
2)метофаза заканчивается образованием веретена деления. Хромосомы выстраиваются в экваториальный плоскости.
3)анафаза - хромосомы отдаляются к плюсам клетки. Укорачивание, деполимеризация микротрубочек.
4) Телофоза начинается с остановки расхождения диплоидных хромосом (ранняя телофаза). Реконструкция интерфазного ядра, разделение исходной клетки на две дочерних. Проиходит цитокенез, цитотомия. Образование новой ядерной оболочки, формирование ядрышек.

Вопрос 12. Сперматогенез и оогенез…

Дата добавления: 2015-04-30