Клетка - это элементарная часть организма, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизводству и развитию. Все живые организмы (за исключением вирусов) состоят из клеток и в данной статье пойдет речь о клетке, ее строении и общих свойствах
Что такое клетка?
Клетка - основа строения и жизнедеятельности всех живых организмов и растений. Клетки могут существовать как самостоятельные организмы, так и в составе многоклеточных организмов (клетки ткани). Термин «Клетка» предложен английским микроскопистом Р. Гуком (1665). Клетка — предмет изучения особого раздела биологии — цитологии. Активное и систематизированное изучение клеток началось в девятнадцатом. Одной из крупнейших научных теорий того времени была Клеточная теория, утверждавшая единство строения всей живой природы. Изучение любой жизни на клеточном уровне лежит в основе современных биологических исследований.
В строении и функциях каждой клетки обнаруживаются признаки, общие для всех клеток, что отражает единство их происхождения из первичных органических веществ. Частные особенности различных клеток — результат их специализации в процессе эволюции. Так, все клетки одинаково регулируют обмен веществ, удваивают и используют свой наследственный материал, получают и утилизируют энергию. В то же время разные одноклеточные организмы (амёбы, туфельки, инфузории и т.д.) довольно сильно различаются размерами, формой, поведением. Не менее резко различаются клетки многоклеточных организмов. Так, у человека имеются лимфоидные клетки — небольшие (диаметром около 10 мкм) округлые клетки, участвующие в иммунологических реакциях, и нервные клетки, часть которых имеет отростки длиной более метра; эти клетки осуществляют основные регуляторные функции в организме.
Первым цитологическим методом исследования была микроскопия живых клеток. Современные варианты прижизненной световой микроскопии — фазово-контрастная, люминесцентная, интерференционная и др. — позволяют изучать форму клеток и общее строение некоторых её структур, движение клеток и их деление. Детали строения клетки обнаруживаются лишь после специального контрастирования, что достигается окраской убитой клетки. Новый этап изучения структуры клетки — электронная микроскопия, имеющая значительно большее разрешение структуры клетки по сравнению со световой микроскопией. Химический состав клеток изучается цито - и гистохимическими методами, позволяющими выяснить локализацию и концентрацию вещества в клеточных структурах, интенсивность синтеза веществ и их перемещение в клетках. Цитофизиологические методы позволяют изучать функции клеток.
Общие свойства клеток
В любой клетке различаются две основные части — ядро и цитоплазма, в которых, в свою очередь, можно выделить структуры, различающиеся по форме, размерам, внутреннему строению, химическим свойствам и функциям. Одни из них — так называемые органоиды — жизненно необходимы клетке и обнаруживаются во всех клетках. Другие — продукты активности клеток, представляют временные образования. В специализированных структурах осуществляется разделение различных биохимических функций, что способствует осуществлению в одной и той же клетке различных процессов, включающих синтез и распад многих веществ.
В ядерных органоидах — хромосомах, в их основном компоненте — ДНК, хранится вся генетическая информация о строении белков, свойственных организму определённого вида. Другое важнейшее свойство ДНК — способность к самовоспроизведению, что обеспечивает как стабильность наследственной информации , так и её непрерывность — передачу следующим поколениям. На ограниченных участках ДНК, охватывающих несколько генов, как на матрицах, синтезируются рибонуклеиновые кислоты — непосредственные участники синтеза белка. Перенос (Транскрипция) кода ДНК происходит при синтезе информационных РНК (и-РНК).
Синтез белка представляется как считывание информации с матрицы РНК. В этом процессе, называемом трансляцией, принимают участие транспортные РНК (т-РНК) и специальные органоиды — рибосомы, образующиеся в ядрышке. Размеры ядрышка определяются главным образом потребностью клетки в рибосомах; поэтому особенно велико оно в клетках, интенсивно синтезирующих белок. Синтез белка — конечный итог реализации функций хромосом — осуществляется главным образом в цитоплазме. Белки — ферменты, детали структур и регуляторы разных процессов, включая и транскрипцию — определяют в конечном счёте все стороны жизни клеток, позволяя им сохранять свою индивидуальность, несмотря на постоянно меняющееся окружение.
Если в бактериальной клетке синтезируется около 1000 различных белков, то почти в любой клетке человека — свыше 10000. Таким образом, разнообразие внутриклеточных процессов в ходе эволюции организмов существенно увеличивается.
Оболочка ядра, отделяющая его содержимое от цитоплазмы, состоит из двух мембран, пронизанных порами — специализированных участков для транспорта некоторых соединений из ядра в цитоплазму и обратно. Другие вещества проходят сквозь мембраны путём диффузии или активного транспорта, требующего затрат энергии. Многие процессы происходят в цитоплазме клетки при участии мембран эндоплазматической сети — основной синтезирующей системы клетки, а также комплекса Гольджи и митохондрий.
Отличия мембран разных органоидов определяются свойствами образующих их белков и липидов. К некоторым мембранам эндоплазматической сети прикреплены рибосомы; здесь происходит интенсивный синтез белка. Такая гранулярная эндоплазматическая сеть особенно развита в клетках, секретирующих или интенсивно обновляющих белок, например у человека в клетках печени, поджелудочной железы, нервных клеток. В состав других биологических мембран, лишённых рибосом, входят ферменты, участвующие в синтезе углеводно-белковых и липидных комплексов.
В каналах эндоплазматической сети могут временно накапливаться продукты деятельности клеток; в некоторых клетках по каналам происходит направленный транспорт веществ. Перед выведением из клетки, вещество концентрируется в пластинчатом комплексе (комплексе Гольджи). Здесь обособляются различные включения клетки, например, секреторные или пигментные гранулы, образуются лизосомы — пузырьки, содержащие гидролитические ферменты и участвующие во внутриклеточном переваривании многих веществ. Система окруженных мембранами каналов, вакуолей и пузырьков представляет единое целое. Так, эндоплазматическая сеть может без перерыва переходить в мембраны, окружающие ядро, соединяться с цитоплазматической мембраной, формировать комплекс Гольджи. Однако связи эти нестабильны. Нередко, а во многих клетках обычно разные мембранные структуры разобщены и обмениваются веществами через гиалоплазму. Энергетика клетки во многом зависит от работы митохондрий.
Число митохондрий в клетках разного типа колеблется от десятков до нескольких тысяч. Например, в печёночной клетке человека около 2 тыс. митохондрий; их общий объём не менее 20% объёма клетки. Внешняя мембрана митохондрии отграничивает её от цитоплазмы, на внутренней — происходят основные энергетические превращения веществ, в результате которых образуется соединение, богатое энергией, — аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный переносчик энергии в клетках. Митохондрии содержат ДНК и способны к самовоспроизведению; однако автономность митохондрий относительна, их репродукция и деятельность зависят от ядра. За счет энергии АТФ в клетках осуществляются различные синтезы, транспорт и выделение веществ, механическая работа, регуляция процессов и т.д.
В делении клеток, а иногда и в их движении, участвуют структуры, имеющие вид трубочек субмикроскопических размеров. «Сборка» таких структур и их функционирование зависят от центриолей, при участии которых организуется Веретено деления клетки, с чем связано перемещение хромосом и ориентация оси деления клетки. Базальные тельца — производные центриолей — необходимы для построения и нормальной работы жгутиков и ресничек — локомоторных и чувствительных образований клетки, строение которых у простейших и в различных клетках многоклеточных однотипно.
От внеклеточной среды клетка отделена плазматической мембраной, через которую происходит поступление ионов и молекул в клетку и выведение их из клетки. Отношение поверхности клетки к ее объему уменьшается с увеличением объема, и чем крупнее клетка, тем более затруднены ее связи с внешней средой. Величина клетки не может быть особенно большой.
Для живых клеток характерен активный транспорт ионов, требующий затраты энергии, специальных ферментов и, возможно, переносчиков. Благодаря активному и избирательному переносу в клетку одних ионов и непрерывному удалению из нее других, создается разность концентраций ионов в клетке и окружающей среде. Этот эффект может быть обусловлен и связыванием ионов компонентами клетки. Многие ионы необходимы как активаторы внутриклеточных синтезов и как стабилизаторы структуры органоидов. Обратимые изменения соотношения ионов в клетке и среде лежат в основе биоэлектрической активности клетки — одного из важных факторов передачи сигналов от одной клетки к другой. Образуя вмятины, которые затем замыкаются и отделяются в виде пузырьков внутрь клетки, плазматическая мембрана способна захватывать растворы крупных молекул или даже отдельные частицы величиной в несколько мкм. Так осуществляется питание некоторых клеток, перенос веществ через клетку, захват бактерий фагоцитами. Со свойствами плазматической мембраны связаны и силы сцепления, удерживающие во многих случаях клетки друг около друга, например, в покровах тела или внутренних органах. Сцепление и связь клеток обеспечиваются химическим взаимодействием мембран и специальными структурами мембраны — десмосомами.
Рассмотренная в общей форме схема строения клеток свойственна в основных чертах как животным, так и растительным клеткам. Но есть и существенные различия в особенностях метаболизма и строения растительных и животных клеток.
Клетки растений
Поверх плазматической мембраны растительные клетки покрыты твёрдой внешней оболочкой (она может отсутствовать лишь у половых клеток), состоящей у большинства растений главным образом из полисахаридов: целлюлозы, пектиновых веществ и гемицеллюлоз, а у грибов и некоторых водорослей — из хитина. Оболочки снабжены порами, через которые с помощью выростов цитоплазмы соседние клетки связаны друг с другом. Состав и строение оболочки меняются по мере роста и развития клеток. Часто у клеток, прекративших рост, оболочка пропитывается лигнином, кремнезёмом или другим веществом, которое делает её более прочной. Оболочки клеток определяют механические свойства растения. Клетки некоторых растительных тканей отличаются особенно толстыми и прочными стенками, сохраняющими свои скелетные функции после гибели клетки. Дифференцированные растительные клетки имеют несколько вакуолей или одну центральную вакуоль, занимающую обычно большую часть объёма клетки. Содержимое вакуолей — раствор различных солей, углеводов, органических кислот, алкалоидов, аминокислот, белков, а также запас воды. В вакуолях могут откладываться питательные вещества. В цитоплазме растительной клетки имеются специальные органоиды — пластиды, лейкопласты (в них часто откладывается крахмал), хлоропласты (содержат преимущественно хлорофилл и осуществляют Фотосинтез) и хромопласты (содержат пигменты из группы каротиноидов). Пластиды, как и митохондрии, способны к самовоспроизведению. Комплекс Гольджи в растительной клетке представлен рассеянными по цитоплазме диктиосомами.
Одноклеточные организмы
В отличие от простейших и многоклеточных организмов, бактерии , синезеленые водоросли, актиномицеты не имеют оформленного ядра и хромосом. Их генетический аппарат, называется нуклеоидом, представлен нитями ДНК и не окружен оболочкой. Еще более отличаются от многоклеточных организмов и от простейших вирусы, у которых отсутствуют основные, необходимые для обмена веществ ферменты. Поэтому вирусы могут расти и размножаться, лишь проникая в клетки и используя их ферментные системы.
Специальные функции клеток
В процессе эволюции многоклеточных возникло разделение функций между клетками, что привело к расширению возможностей приспособления животных и растений к меняющимся условиям среды. Закрепившиеся наследственно различия в форме клеток, их размерах и некоторых сторонах метаболизма реализуются в процессе индивидуального развития организма. Основное проявление развития — дифференцировка клетки, их структурная и функциональная специализация. Дифференцированные клетки имеют такой же набор хромосом, как и оплодотворенная яйцеклетка. Это доказывается пересадкой ядра дифференцированной клетки в предварительно лишенную ядра яйцеклетку, после чего может развиваться полноценный организм. Таким образом, различия между дифференцированными клетками обусловливаются разными соотношениями активных и неактивных генов, каждый из которых кодирует биосинтез определённого белка. Судя по составу белков, в дифференцированных клетках активна (способна к транскрипции) лишь небольшая часть (порядка 10%) генов, свойственных клеткам данного вида организмов. Среди них лишь немногие ответственны за специальную функцию клеток, а остальные обеспечивают общеклеточные функции. Так, в мышечных клетках активны гены, кодирующие структуру сократимых белков, в эритроидных клетках — гены, кодирующие биосинтез гемоглобина, и т.д. Однако в каждой клетке должны быть активны гены, определяющие биосинтез веществ и структур, необходимых для всех клеток, например ферментов, участвующих в энергетических превращениях веществ.
В процессе специализации клетки отдельные общеклеточные функции их могут развиваться особенно сильно. Так, в железистых клетках более всего выражена синтетическая активность, мышечные — наиболее сократимы, нервные — наиболее возбудимы. В узкоспециализированных клетках обнаруживаются структуры, характерные лишь для этих клеток (например, у животных — миофибриллы мышц, тонофибриллы и реснички некоторых покровных клетках, нейрофибриллы нервных клеток, жгутики у простейших или у сперматозоидов многоклеточных организмов). Иногда специализация сопровождается утратой некоторых свойств (например, нервные клетки утрачивают способность к размножению; ядра клеток кишечного эпителия млекопитающих не могут в зрелом состоянии синтезировать РНК; зрелые эритроциты млекопитающих лишены ядра).
Выполнение важных для организма функций включает иногда гибель клеток. Так, клетки эпидермиса кожи постепенно ороговевают и гибнут, но остаются некоторое время в пласте, предохраняя подлежащие ткани от повреждения и инфекции. В сальных железах клетки постепенно превращаются в капли жира, который используется организмом или выделяется.
Для выполнения некоторых тканевых функций клетки образуют неклеточные структуры. Основные пути их образования — секреция или превращения компонентов цитоплазмы. Так, значительная по объёму часть подкожной клетчатки, хряща и кости составляет межуточное вещество — производное клетки соединительной ткани. Клетки крови обитают в жидкой среде (плазме крови), содержащей белки, сахара и др. вещества, вырабатываемые разными клетками организма. Клетки эпителия, образующие пласт, окружены тонкой прослойкой диффузно распределённых веществ, главным образом гликопротеидов (так называемый цемент, или надмембранный компонент). Внешние покровы членистоногих и раковины моллюсков — также продукты выделения клеток. Взаимодействие специализированных клеток — необходимое условие жизни организма и нередко самих этих клеток. Лишённые связей друг с другом, например в культуре, клетки быстро утрачивают особенности присущих им специальных функций.
КЛЕТКА
ЭПИТЕЛИАЛЬНАЯ ТКАНЬ.
ВИДЫ ТКАНЕЙ.
СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА КЛЕТКИ.
ЛЕКЦИЯ №2.
1. Строение и основные свойства клетки.
2. Понятие о тканях. Виды тканей.
3. Строениие и функции эпителиальной ткани.
4. Виды эпителия.
Цель:знать строение и свойства клетки, виды тканей. Представлять классификацию эпителия и местопоожение его в организме. Уметь отличать эпителиальную тканьь по морфологическим признакам от других тканей.
1. Клетка – это элементарная живая система, основа строения, развития и жизнедеятельности всех животных и растений. Наука о клетке – цитология (греч. сytos – клетка, logos – наука). Зоолог Т.Шванн в 1839 г. впервые сформулировал клеточную теорию: клетка представляет основную единицу строения всех живых организмов, клетки животных и растений сходны по своему строению, вне клетки нет жизни. Клетки существуют как самостоятельные организмы (простейшие, бактерии), и в состааве многоклеточных организмов, в которых имеютсяя половые клетки, служащие для размножения, и клетки тела (соматические), различные по строению и функциям (нервные, костные, секреторнные и т.д.).Размеры клеток человека находятся в диапазоне от 7 мкм (лимфоциты) до 200-500 мкм (женская яйцеклетка, гладкие миоциты).В состав любой клетки входят белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, АТФ, минеральные соли и вода. Из неорганических веществ в клетке содержится больше всего воды (70-80%), из органических – белков (10-20%).Основными частями клетки являются: ядро, цитоплазма, клеточная оболочка (цитолемма).
ЯДРО ЦИТОПЛАЗМА ЦИТОЛЕММА
Нуклеоплазма - гиалоплазма
1-2 ядрышка - органеллы
Хроматин (эндоплазматическая сеть
комплекс КТольджи
клеточный центр
митохондрии
лизосомы
специального назначения)
Включения.
Ядро клетки находится в цитоплазме и отграничено от нее ядерной
оболочкой - нуклеолеммой. Оно служит местом сосредоточения генов,
основным химическим веществом которых является ДНК. Ядро регулирует формообразовательные процессы клетки и все ее жизненные отправления. Нуклеоплазма обеспечивает взаимодействие различных ядерных структур, ядрышки участвуют в синтезе клеточных белков и некоторых ферментов, хроматин содержит хромосомы с генами – носителями наследственности.
Гиалоплазма (греч. hyalos - стекло) - основная плазма цитоплазмы,
является истинной внутренней средой клетки. Она объединяет все клеточные ультраструктуры (ядро, органеллы, включения) и обеспечивает химическое взаимодействие их друг с другом.
Органеллы (органоиды) - это постоянные ультраструктуры цитоплазмы, выполняющие в клетке определенные функции. К ним относятся:
1) эндоплазматическая сеть - система разветвленных каналов и полостей, образованная двойными мембранами, связанными с клеточной оболочкой. На стенках каналов имеются мельчайшие тельца - рибосомы, являющиеся центрами синтеза белка;
2) комплекс К.Гольджи, или внутренний сетчатый аппарат, - имеет сетки и содержит вакуоли разной величины (лат. vacuum - пустой), участвует в выделительной функции клеток и в образовании лизосом;
3) клеточный центр - цитоцентр состоит из шаровидного плотного тела- центросферы, внутри которого лежат 2 плотных тельца – центриоли, связанные между собой перемычкой. Располагается ближе к ядру, принимает участие в делении клетки, обеспечивая равномерное распределение хромосом между дочерними клетками;
4) митохондрии (греч. mitos - нить, chondros - зерно) имеют вид зернышек,палочек, нитей. В них осуществляется синтез АТФ.
5) лизосомы - пузырьки, заполненные ферментами, которые,регулируют
обменные процессы в клетке и обладают пищеварительной (фагоцитарной) активностью.
6) органеллы специального назначения: миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы, реснички, ворсинки, жгутики, выполняющие специфическую функцию клетки.
Цитоплазматические включения - это непостоянные образования в виде
гранул, капель и вакуолей, содержащих белки, жиры, углеводы, пигмент.
Клеточная оболочка - цитолемма, или плазмолемма, покрывает клетку с поверхности и отделяет ее от окружающей среды. Является полупроницаемой и регулирует поступление веществ в клетку и выход их из нее.
Межклеточное вещество находится между клетками. В одних тканях оно жидкое (например, в крови), а в других состоит из аморфного (бесструктурного) вещества.
Любая живая клетка обладает следующими основными свойствами:
1) обменом веществ, или метаболизмом (главное жизненное свойство),
2) чувствительностью (раздражимостью);
3) способностью к размножению (самовоспроизведению);
4) способностью к росту, т.е. увеличению размеров и объема клеточных структур и самой клетки;
5) способностью к развитию, т.е. приобретению клеткой специфических функций;
6) секрецией, т.е. выделением различных веществ;
7) передвижением (лейкоциты, гистиоциты, сперматозоиды)
8) фагоцитозом (лейкоциты, макрофаги и др.).
2. Ткань - это система клеток, сходная по происхождений), строению и функциям. В состав тканей входят также тканевая жидкость и продукты жизнедеятельности клеток. Учение о тканях называется гистологией (греч. histos - ткань, logos - учение, наука).В соответствии с особенностями строения, функции и развития различают следующие виды тканей:
1) эпителиальную, или покровную;
2) соединительную (ткани внутренней среды);
3) мышечную;
4) нервную.
Особое место в организме человека занимает кровь и лимфа - жидкая ткань, выполняющая дыхательную, трофическую и защитную функции.
В организме все ткани тесно связаны между собой морфологически
и функционально. Морфологическая связь обусловлена тем, что различ-
ные ткани входят в состав одних и тех же органов. Функциональная связь
проявляется в том, что деятельность разных тканей, входящих в состав
органов, согласована.
Клеточные и неклеточные элементы тканей в процессе жизне-
деятельности изнашиваются и отмирают (физиологическая дегенерация)
и восстанавливаются (физиологическая регенерация). При повреждении
тканей происходит также их восстановление (репаративная регенерация).
Однако не у всех тканей этот процесс протекает одинаково. Эпителиаль-
ная, соединительная, гладкая мышечная ткань и клетки крови регенери-
руют хорошо. Поперечнополосатая мышечная ткань восстанавливается
лишь при определенных условиях. В нервной ткани восстанавливаются
только нервные волокна. Деление нервных клеток в организме взрослого
человека не установлено.
3. Эпителиальная ткань (эпителий) - это ткань, покрывающая поверхность кожи, роговицу глаза, а также выстилающая все полости организма, внутреннюю поверхность полых органов пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем, входит в состав большинства желез организма. В связи с этим различают покровный и железистый эпителий.
Покровный эпителий, являясь пограничной тканью, осуществляет:
1) защитную функцию, предохраняя подлежащие ткани от различных внешних воздействий: химических, механических, инфекционных.
2) обмен веществ организма с окружающей средой, выполняя функции газообмена в легких, всасывания в тонком кишечнике, выделения продуктов обмена (метаболитов);
3) создание условий для подвижности внутренних органов в серозных полостях: сердца, легких, кишечника и т.д.
Железистый эпителий осуществляет секреторную функцию, т.е.образует и выделяет специфические продукты - секреты, которые используются в процессах, протекающих в организме.
Морфологически эпителиальная ткань отличается от других тканей организма следующими признаками:
1) она всегда занимает пограничное положение, поскольку располагается на границе внешней и внутренней сред организма;
2) она представляет собой пласты клеток - эпителиоцитов, которые имеют неодинаковую форму и строение в различных видах эпителия;
3) между клетками эпителия нет межклеточного вещества, и клетки
связаны друг с другом с помощью различных контактов.
4) клетки эпителия расположены на базальной мембране (пластинке толщиной около 1 мкм, которой он отделен от подлежащей соединительной ткани. Базальная мембрана состоит из аморфного вещества и фибриллярных структур;
5) клетки эпителия обладают полярностью, т.е. базальные и верхушечные отделы клеток имеют разное строение;"
6) эпителий не содержит кровеносных сосудов, поэтому питание клеток
осуществляется путем диффузии питательных веществ через базальную мембрану из подлежащих тканей;"
7) наличие тонофибрилл - нитчатых структур, придающих прочность эпителиальным клеткам.
4. Существует несколько классификаций эпителия, в основу которых положены различные признаки: происхождение, строение, функции.Из них наибольшее распространение получила морфологическая классификация, учитывающая отношение клеток к базальной мембране и их форму на свободной апикальной (лат. apex - вершина) части эпителиального пласта. В этой классификации отражено строение эпителия, зависящее от его функции.
Однослойный плоский эпителий представлен в организме эндотелием и мезотелием. Эндотелий выстилает кровеносные, лимфатические сосуды, камеры сердца. Мезотелий покрывает серозные оболочки полости брюшины, плевры и перикарда. Однослойный кубический эпителий выстилает часть почечных канальцев, протоки многих желез и мелкие бронхи. Однослойный призматический эпителий имеет слизистая оболочка желудка, тонкого и толстого кишечника, матки, маточных труб, желчного пузыря, ряда протоков печени, поджелудочной железы, части
канальцев почки. В органах, где происходят процессы всасывания, эпителиальные клетки имеют всасывающую каемку, состоящую из большого числа микроворсинок. Однослойный многорядный мерцательный эпителий выстилает воздухоносные пути: полость носа, носоглотку, гортань, трахею, бронхи и др.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает снаружи роговицу глаза и слизистую оболочку полости рта и пищевода.Многослойный плоский ороговевающий эпителий образует поверхностный слой кржи и называется эпидермисом. Переходный эпителий типичен для мочеотводящих органов: лоханок почек, мочеточников, мочевого пузыря, стенки которых подвержены значительному растяжению при наполнении мочой.
Экзокринные железы выделяют свой секрет в полости внутренних органов или на поверхность тела. Они, как правило, имеют выводные протоки. Эндокринные железы не имеют протоков и выделяют секрет (гормоны) в кровь или лимфу.
Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, объединенные общим строением, функцией и происхождением. В теле человека различают четыре основных типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.
Цель : изучить строение различных типов ткани и определить их функции.
Оборудование : микроскопические препараты эпителиальной, мышечной, соединительной, нервной ткани, микроскопы; учебник .
Техника безопасности : аккуратно работать с микроскопом; ответственно относиться к правилам работы с ним; при переводе объектива на большое увеличение аккуратно работать с винтом, чтобы не раздавить микропрепарат.
Ход работы:
Рассмотрите под микроскопом микропрепараты тканей человека.
Используя учебник , заполните таблицу 1 «Типы тканей и их функции».
Таблица 1 – Типы тканей и их функции
|
Виды тканей |
Рисунок (схема) |
Особенности строения | |
|
Эпителиальная ткань |
|||
|
Однослойный эпителий | |||
|
Многослойный эпителий | |||
|
Железистый эпителий | |||
|
Соединительная ткань |
|||
|
Хрящевая | |||
|
Волокнистая | |||
|
Мышечная ткань |
|||
|
Поперечно-полосатая скелетная | |||
|
Поперечно-полосатая сердечная | |||
|
Нервная ткань |
|||
Вопросы к занятию № 1:
Где находится эпителиальная ткань?
К какой ткани относятся железы?
3. В стенках каких органов располагается гладкая мышечная ткань?
4. В чем состоит особенность строения соединительной ткани?
5. Межклеточное вещество крови – жидкость; костной ткани – плотные костные пластины. Чем объяснить различие в свойствах межклеточного вещества у этих видов соединительной ткани?
6. Благодаря сокращениям каких мышц осуществляются произвольные движения?
7. Для каких тканей характерны электрические сигналы?
8. Какие ткани участвуют в заживлении ран?
9. Какие ткани лишены кровеносных сосудов? Почему?
10. Каковы особенности строения нервной ткани? Что такое нейроглия?
Занятие № 2. Практическая работа «Строение и функции опорно-двигательного аппарата: Скелет»
Опорно-двигательный аппарат – комплекс образований, придающий форму и опору телу человека, обеспечивающий защиту внутренних органов и передвижение организма в пространстве. Данный аппарат состоит из пассивной части – скелета и активной части – мышечной системы.
Цель : изучить строение и функции скелета.
Оборудование : модель скелета, черепа, позвонков, костей конечностей, таблицы, атласы , учебник .
Задание 1. Рассмотрите модель скелета и рисунок 1 «Скелет человека» и сделайте соответствующие подписи к рисунку. Раскрасьте красным цветом осевой скелет и синим цветом – периферический.
Рисунок 1 – Скелет человека
Задание 2. Рассмотрите модель позвоночника и рисунок 2 «Позвоночный столб» и сделайте соответствующие подписи к нему, на рисунке «а» укажите число позвонков в каждом отделе позвоночника, на рисунке «в» подпишите название физиологических изгибов позвоночника, укажите в каком возрасте и в связи с каким видом деятельности они формируются.
Рисунок 2 – Позвоночный столб
Задание 3. Рассмотрите рисунок 3 «Скелет верхней конечности» и сделайте соответствующие подписи к нему.
Рисунок 3 – Скелет верхней конечности
Задание 4. Рассмотрите рисунок 4 «Скелет нижней конечности» и сделайте соответствующие подписи к нему.
Рисунок 4 – Скелет нижней конечности
Задание 5. Рассмотрите рисунок 5 «Вид черепа спереди и сбоку», подпишите соответствующие цифры. Выделите красным цветом кости лицевого отдела черепа, зеленым цветом – кости мозгового отдела черепа.
Рисунок 5 – Вид черепа спереди (а) и сбоку (б)
Задание 6. Рассмотрите рис.16 «Череп новорожденного», подпишите название родничков и некоторых частей черепа. Ответьте на вопросы: 1) Что такое родничок? 2) В каком возрасте происходит зарастание родничков? 3) В чем функциональное значение родничков?
Рисунок 6 – Череп новорожденного
Определение клетки. Плазмолемма: строение, химический состав, функции. Структурно-функциональная характеристика различных видов межклеточных соединений.
Клетка - это живая система, состоящая из цитоплазмы и ядра и являющаяся основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных организмов.
Основные компоненты клетки:
2) цитоплазма.
По соотношению ядра и цитоплазмы (ядерноцитоплазматическому отношению) клетки подразделяются на:
1) клетки ядерного типа (объем ядра преобладает над объемом цитоплазмы);
2) клетки цитоплазматического типа (цитоплазма преобладает над ядром).
Плазмолемма (цитолемма)
Плазмолемма - оболочка животной клетки, отграничивающая ее внутреннюю среду и обеспечивающая взаимодействие клетки с внеклеточной средой.
Функции плазмолеммы:
1) разграничительная (барьерная);
2) рецепторная;
3) антигенная;
4) транспортная;
5) образование межклеточных контактов.
Химический состав веществ плазмолеммы: белки, липиды,углеводы.
Строение плазмолеммы:
1) двойной слой липидных молекул, составляющий основу
плазмолеммы, в которую местами включены молекулы белков;
2) надмембранный слой;
3) подмембранный слой, имеющийся в некоторых клетках.
В каждой липидной молекуле различают две части:
1) гидрофильную головку;
2) гидрофобные хвосты.
Гидрофобные хвосты липидных молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки соприкасаются с внешней и внутренней средой.
Белковые молекулы встроены в билипидный слой мембраны локально и не образуют сплошного слоя.
По выполняемой функции белки плазмолеммы подразделяются на:
1) структурные;
2) транспортные;
3) белкирецепторы;
4) белкиферменты;
В тех тканях, в которых клетки или их отростки плотно прилежат друг к другу (эпителиальная, гладкомышечная и др.), междуплазмолеммами контактирующих клеток формируются связи -
Межклеточные контакты.
Типы межклеточных контактов:
1) простой контакт - 15-20 нм (связь осуществляется за счет соприкосновения макромолекул гликокаликсов). Простые контакты занимают наиболее обширные участки соприкасающихся клеток. При помощи простых контактов осуществляется слабая связь - адгезия, не препятствующая транспортированию веществ в межклеточные пространства. Разновидностью простого контакта является контакт типа замка, когда плазмолеммы соседних клеток вместе с участками цитоплазмы как бы впячиваются друг в друга, чем достигается увеличение площади
соприкасающихся поверхностей и более прочная механическая связь;
2) десмосомный контакт - 0,5 мкм. Десмосомные контакты(или пятна сцепления) представляют собой небольшие участки взаимодействия между клетками. Каждый такой участок имеет
трехслойное строение и состоит из двух полудесмосом - электронноплотных участков, расположенных в цитоплазме в местахконтакта клеток, и скопления электронноплотного материалав межмембранном пространстве - 15-20 нм. Количество десмосомных контактов у одной клетки может достигать 2000. Функциональная роль десмосом - обеспечение механического контакта между клетками;
3) плотный контакт. Данный контакт называют также замыкательными пластинками. Они локализуются в органах (желудке,кишечнике), в которых эпителий отграничивает агрессивное содержимое данных органов, например желудочный сок, содержащий соляную кислоту. Плотные контакты находятся только между апикальными частями клеток, охватывая по всему периметру
каждую клетку. В этих участках межмембранные пространства отсутствуют, а билипидные мембраны соседних клеток сливаютсяв единую билипидную мембрану. В прилежащих участках цитоплазмы соприкасающихся клеток отмечают скопление электронноплотного материала. Функциональная роль плотных контактов - прочная механическая связь клеток, препятствие транспорту веществ по межклеточным пространствам;
4) щелевидный контакт (или нексусы) - 0,5-3 мкм (обе мембраны пронизаны в поперечном направлении белковыми молекулами (или коннексонами), содержащими гидрофильные каналы,
через которые осуществляется обмен ионами и микромолекуламисоседних клеток, чем и обеспечивается их функциональная связь). Данные контакты представляют собой ограниченные
участки контактов соседних клеток. Примером щелевидных контактов (нексусов) служат контакты кардиомиоцитов, при этом через них происходит распространение биопотенциалов и содружественное сокращение сердечной мускулатуры;
5) синаптический контакт (или синапс) - специфическиеконтакты между нервными клетками (межнейронные синапсы) или между нервными и мышечными клетками (мионевральные синапсы). Функциональная роль синапсов - передача нервногоимпульса или волны возбуждения (торможения) с одной клеткина другую или с нервной клетки на мышечную
Морфофункциональная характеристика нервной системы. Спинной мозг: развитие, функции, строение серого и белого вещества, их функциональное значение.
Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, отграниченных друг от друга спереди глубокой серединной щелью, а сзади – соединительнотканной перегородкой. Внутренняя часть органа темнее - это его серое вещество. На периферии спинного мозга располагается более светлое белое вещество.
Серое вещество спинного мозга состоит из тел нейронов, безмиелиновых и тонких миелиновых волокон и нейроглии. Основной составной частью серого вещества, отличающей его от белого, являются мультиполярные нейроны.Выступы серого вещества принято называть рогами. Различают передние, или вентральные, задние, или дорсальные, и боковые, или латеральные, рога. В процессе развития спинного мозга из нервной трубки образуются нейроны, группирующиеся в 10 слоях, или в пластинах. Для человека характерна следующая архитектоникауказанных пластин: I-V пластины соответствуют задним рогам, VI-VII пластины - промежуточной зоне, VIII-IX пластины - передним рогам, X пластина - зона околоцентрального канала. Серое вещество мозга состоит из мультиполярных нейронов трех типов. Первый тип нейронов является филогенетически более древним и характеризуется немногочисленными длинными, прямыми и слабо ветвящимися дендритами (изодендритический тип). Второй тип нейронов имеет большое число сильно ветвящихся дендритов, которые переплетаются, образуя «клубки» (идиодендритический тип). Третий тип нейронов по степени развития дендритов занимает промежуточное положение между первым и вторым типами.
Белое вещество спинного мозга представляет собой совокупность продольно ориентированных преимущественно миелиновых волокон. Пучки нервных волокон, осуществляющие связь между различными отделами нервной системы, называются проводящими путями спинного мозга.
3. В респираторном отделе лёгкого в состав межальвеолярных перегородок входят макрофаги, подвижность которых блокирована в условном эксперименте. Животное, подверженное этому воздействию, находится в условиях запыления.
2. Каков путь миграции макрофагов?
3. Какие клеточные структуры обеспечивают процесс миграции макрофагов?
4. Что является источником развития макрофагов?
При нарушении функции легочных макрофагов пылевые частички, осевшие на слизи, бактерии и отмершие клетки заполняют альвеолы и затрудняют газообмен.
Из межальвеолярных перегородок через межальвеолярные поры в альвеолы, а далее в бронхиолы.
Цитоплазматические отростки.
Моноциты.
Определение клетки. Органеллы цитоплазмы: понятие и классификация. Структурная, химическая и функциональная характеристика органелл, составляющих цитоскелет клеток. Строение и значение центриолей, ресничек и жгутиков.
Клетка - это живая система, состоящая из цитоплазмыи ядра и являющаяся основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных организмов.
Органеллы
Органеллы - постоянные структурные элементы цитоплазмы клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие определенные функции.
Классификация органелл:
1) общие органеллы, присущие всем клеткам и обеспечивающие различные стороны жизнедеятельности клетки;
2) специальные органеллы, имеющиеся в цитоплазме только определенных клеток и выполняющие специфические функции этих клеток.
В свою очередь, общие органеллы подразделяются на мембранные и немембранные.
Специальные органеллы подразделяются на:
1) цитоплазматические (миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы);
2) органеллы клеточной поверхности (реснички, жгутики).
К мембранным органеллам относятся:
1) митохондрии;
2) эндоплазматическая сеть;
3) пластинчатый комплекс;
4) лизосомы;
5) пероксисомы.
К немембранным органеллам относятся:
1) рибосомы;
2) клеточный центр;
3) микротрубочки;
4) микрофибриллы;
5) микрофиламенты.
Микротрубочки образуют такие органы движения клеток,как реснички и жгутики. Кроме того, микротрубочки составляют основу центриолей и базальных телец ресничек и жгутиков
З. На V месяце эмбриогенеза из бронхолёгочных почек развивается бронхиальное дерево плода. В условном эксперименте у зародыша введением цитостатиков блокирована митотическая активность мезенхимных клеток.
1. К каким последствиям это приведет?
2. Какие ткани стенки бронхов не сформируются?
3. Образование каких оболочек стенки бронхов нарушится?
К нарушению развития легкого. Нарушается образование производных мезенхимы (соединительной, мышечной, хрящевой тканей)
Периферического нерва.
Периферическая часть нервной системы представляет собой совокупность спинномозговых и черепных нервов. К ней относятся образуемые нервами ганглии и сплетения, а также чувствительные и двигательные окончания нервов. Таким образом, периферическая часть нервной системы объединяет все нервные образования, лежащие вне спинного и головного мозга. Такое объединение в известной мере условно, так как эфферентные волокна, входящие в состав периферических нервов, являются отростками нейронов, тела которых находятся в ядрах спинного и головного мозга. С функциональной точки зрения периферическая часть нервной системы состоит из проводников, соединяющих нервные центры с рецепторами и рабочими органами.
Строение нервов
Периферические нервы состоят из волокон, имеющих различное строение и неодинаковых в функциональном отношении. В зависимости от наличия или отсутствия миелиновой оболочки волокна бывают миелиновые (мякотные) или безмиелиновые (безмякотные). По диаметру миелиновые нервные волокна подразделяются на тонкие (1-4 мкм), средние (4-8 мкм) и толстые (более 8 мкм). Существует прямая зависимость между толщиной волокна и скоростью проведения нервных импульсов. В толстых миелиновых волокнах скорость проведения нервного импульса составляет примерно 80-120 м/с, в средних - 30-80 м/с, в тонких - 10-30 м/с. Толстые миелиновые волокна являются преимущественно двигательными и проводниками проприоцептивной чувствительности, средние по диаметру волокна проводят импульсы тактильной и температурной чувствительности, а тонкие - болевой. Безмиелиновые волокна имеют небольшой диаметр - 1-4 мкм и проводят импульсы со скоростью 1-2 м/с. Они являются эфферентными волокнами вегетативной нервной системы.
Билет№5
Рецепторный аппарат
Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.
Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-цветовоспринимающим, он обращен к сосудистой оболочке (вовнутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток - палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета, следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами. У человека толщина сетчатки очень мала, на разных участках она составляет от 0,05 до 0,5 мм.
Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней (и задней) камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток - палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение.
Областью наиболее высокого (чувствительного) зрения, центрального, в сетчатке является так называемое жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08-0,05 мм) - ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). То есть вся световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передается в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек называется слепым пятном; оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.
В сетчатке человека насчитывают около 130 млн палочек и 7 млн колбочек. Расположены они неравномерно: в центре сетчатки находятся преимущественно колбочки, дальше от центра - колбочки и палочки, а на периферии преобладают палочки.
Колбочки обеспечивают восприятие формы и цвета предмета. Они малочувствительны к свету, возбуждаются только при ярком освещении. Больше колбочек вокруг центральной ямки. Это место скопления колбочек называют жёлтым пятном. Жёлтое пятно, особенно его центральную ямку, считают местом наилучшего видения. В норме изображение всегда фокусируется оптической системой глаза на жёлтом пятне. При этом предметы, которые воспринимаются периферическим зрением, различаются хуже.
Палочки имеют удлинённую форму, цвет не различают, но очень чувствительны к свету и поэтому возбуждаются даже при малом, так называемом сумеречном, освещении. Поэтому мы можем видеть даже в плохо освещённой комнате или в сумерках, когда очертания предметов едва отличаются. Благодаря тому, что палочки преобладают на периферии сетчатки, мы способны видеть «уголком глаза», что происходит вокруг нас.
Итак фоторецепторы воспринимают свет и превращают его в энергию в нервный импульс, который продолжает свой путь в сетчатке и проходит через третий слой клеток, образованный соединением фоторецепторов с нервными клетками, имеющими по два отростка (их называют биполярными). Далее информация по зрительным нервам через средний и промежуточный мозг передается в зрительные зоны коры головного мозга. На нижней поверхности мозга зрительные нервы частично пересекаются, поэтому часть информации от правого глаза поступает в левое полушарие и наоборот.
Место, где зрительный нерв выходит из сетчатки, называется слепым пятном. Оно лишено фоторецепторов. Предметы, изображение которых попадает на этот участок, не видны. Площадь слепого пятна сетчатки глаза человека (в норме) составляет от 2,5 до 6 мм².
Развитие органа зрения
Зачаток глаза появляется у 22дневного эмбриона в виде парных неглубоких инвагинаций - глазных бороздок в переднем мозге. После закрытия нейропор инвагинации увеличиваются
и формируются глазные пузыри. Из нервного гребня выселяются клетки, которые участвуют в образовании склеры и цилиарной мышцы, а также дифференцируются в эндотелиальные клетки
и фибробласты роговицы.
З. Представлены препараты семенника от нескольких человек. В первом препарате – канальцы не имеют просвета; во втором – канальцы, в которых появляется просвет и среди клеток стенки обособляются гоноциты; в третьем – канальцы выстланы слоем поддерживающих клеток и клетками сперматогенного эпителия, находящихся на разных стадиях сперматогенеза.
1.Каков возраст человека, семенник которого представлен в первом препарате?
2.Каков возраст человека, семенник которого представлен во втором препарате?
3.Каков возраст человека, семенник которого представлен в третьем препарате?
1. Новорожденный.
2. Ребенок в возрасте 7-8 лет.
3. Половозрелый мужчина.
Аккомодационный аппарат
Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре - зрачком - и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика. Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. Так же в фокусировке изображения принимает участие и сам глаз в целом. Если фокус находится за пределами сетчатки - глаз (за счёт глазодвигательных мышц) немного вытягивается (чтобы видеть вблизи). И наоборот округляется, при рассматривании далёких предметов.
Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот сокращаются радиальные мышцы, и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.
Билет№9
1. Неклеточные структуры организма, их морфофункциональная характеристика. Взаимоотношение клеток и неклеточных структур.
Неклеточные структуры. Кроме клеток многоклеточный организм построен из так называемых неклеточных структур, которые всегда являются вторичными относительно клеток, т.е. их производными. Среди неклеточных структур различают 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. Симпластичну строение имеют скелетные мышечные волокна, а также внешний слой зародышевой части плаценты. Синцитий, или суклиття (клеточная сетка, сетчатый симпластам) - 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 мышцы, которые имеют строение симпластов. Костяк в основном построен из таких неклеточных образований, как коллагеновые волокна, являются самыми прочными структурами организма.
Билет№10
З. В ходе биопсии матки девочки было установлено, что форма органа напоминает гриб (большая ножка – шейка, маленькая шляпка – тело), а слизистая оболочка характеризуется складчатостью и отсутствием железистого аппарата (крипт).
1.Девочке какого возраста принадлежит матка, описанная в задаче?
2.Строение слизистой оболочки матки.
3.Маточные железы, их строение и функции.
1.Описанное строение матки характерно для новорожденной.
2.Слизистая оболочка матки (эндометрий) состоит из однослойного призматического эпителия и собственной пластики слизистой оболочки, содержащей маточные железы.
3.Маточные железы – это простые трубчатые железы, их дно достигает миометрия. Клеточный состав желез: реснитчатые эпителиоциты, экзокриноциты, эндокриноциты. Железы эндометрия вырабатывают белково-гликозаминогликановый комплекс.
Билет№11
Морфофункциональная характеристика мужской половой системы. Яичко: функции, эмбриональное и постэмбриональное развитие. Сперматогенез. Строение и роль гематотестикулярного барьера. Эндокринная функция яичка. Гормональная регуляция деятельности яичка
Органы, образующие мужскую половую систему, условно можно поделить на 3 группы: Яички и семявыносящие пути - придатки яичек, семявыносящие протоки; добавочные железы - семенные пузырьки, предстательная железа, бульбоуретральные, или куперовы, железы; мужской половой член. Гонады представлены яичками. Мужская половая система функционирует непрерывно с момента достижения половой зрелости до старческого увядания.
Развитие половой системы: Закладка гонад становится заметна у 4- недельного зародыша в виде половых валиков - утолщений целомического эпителия на поверхностях первичных почек. Однако первичные половые клетки у зародышей обоего пола - гоноциты появляются раньше. Из эпителия половых валиков образуются фолликулярные клетки в яичниках или поддерживающие эпителиоциты (сустентоциты) в семенниках, которые обеспечивают питание созревающих половых клеток. Эпителиоциты при участии интерстициальных (мезенхимных) клеток, или эндокриноцитов, осуществляют выработку половых гормонов. От половых валиков в строму первичной почки, основа которой образована мезенхимой, врастают половые шнуры - тяжи эпителия, в которых располагаются гоноциты. Одновременно из мезонефрального протока первичной почки, тянущегося от ее тела к клоаке, отщепляется параллельно идущий парамезонефральный проток. Дифференциация индифферентной половой железы по полу у зародыша человека начинается на 6-й неделе эмбриогенеза
Яи́чки - парные мужские гонады, в которых образуются мужские половые клетки - (сперматозоиды) и стероидные гормоны, в основном тестостерон.
Строение яичек
Яичко является паренхиматозным дольчатым органом, сочетающим в себе признаки строения сложной трубчатой экзокринной и эндокринной желез. При этом секретом экзокринной части яичка является семенная жидкость - сперма, а мужские половые гормоны и ряд других гормонов и биологически активных веществпродукт эндокринной части.Строма яичка представлена белочной оболочкой, которая с поверхности покрыта серозной оболочкой и отходящими от нее трабекулами, а также интерстициальной рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью, заполняющей пространства между белочной оболочкой и трабекулами. От средостения яичка радиально отходят соединительнотканные трабекулы, которые делят яичко на дольки.Паренхима яичка образована совокупностью извитых, прямых семенных канальцев и канальцев сети. Число долек в одном яичке примерно равно 200. В каждой дольке находится 1-4 извитых семенных канальца длинной до 80 см. В вершине дольки, обращенной к средостению, извитые семенные канальцы переходят в прямые, которые сливаясь, образуют сеть яичка.
Структурно-функциональной единицей яичка является извитой семенной каналец. Снаружи он покрыт собственной оболочкой, состоящий из трех слоев: базального или внутреннего волокнистого, миодного и наружного волокнистого.К внутреннему слою изнутри прилежит базальная мембрана эпителиоспермального слоя. В состав которого входят сустентоциты или клетки Сертоли, лежащие непосредственно на базальной мембране, и развивающиеся половые клетки, из которых с базальной мембраной соприкасаются только сперматогонии. Сустентоциты имеют треугольную форму, они лежат на базальной мембране. Острые вершины клеток Сертоли с отходящими отростками выступают в просвет извитого канальца. Отростки соседних клеток Сертоли соединяются друг с другом десмосомами. В результате просвет канальца делится на два этажа. В нижнем этаже находятся сперматогонии, остальные развивающиеся мужские половые клетки лежат во втором этаже.
Функции клеток Сертоли:
трофика развивающихся половых клеток;
опорная функция;
фагоцитоз частей сперматид при формировании сперматозоидов, а также погибших, аномально измененных клеток;
гормональная и секреторная;
участие в образовании гематотестикулярного барьера;
транспортная функция.
Функции гематотестикулярного барьера:
предотвращение аутоиммунных реакций, так как клетки половой системы на ранних стадиях эмбриогенеза отделяются от крови и иммунной системы барьером, и в результате их антигены недоступны для собственных иммунокомпетентных клеток организма, то есть являются антигенами;
предотвращение или уменьшение поступления к развивающимся половым клеткам повреждающих химических и биологических агентов;
обеспечение транспорта питательных и регуляторных веществ;
создание различного микроокружения для половых клеток разной степени зрелости.
В состав гематотестикулярного барьера входят следующие структуры:
эндотелий капилляров (непрерывный тип);
непрерывная базальная мембрана эндотелия;
находящиеся в расслоении базальной мембраны перициты, обладающие выраженной фагоцитарной активностью;
прослойки интерстициальной рыхлой волокнистой соединительной ткани с макрофагами, способными разрушать ксенобиотики и токсические вещества;
оболочка извитого семенного канальца;
базальная мембрана эпителиоспермального слоя;
плотные контакты между клетками Сертоли и сами клетки Сертоли, способные к фагоцитозу.
Функции яичек
В извитых канальцах яичек вырабатываются мужские половые клетки - сперматозоиды. Выработка клеток происходит из специализированного эпителия, причем одна клетка этого эпителия дает от четырёх до восьми сперматозоидов.
эндокринная - выработка мужских и женских половых гормонов, а также ряда других гормонов и биологически активных веществ.
Сперматогенез . Процесс развития мужских половых клеток, заканчивающийся формированием сперматозоидов. Протекает внутри извитых семенных канальцев, составляющих более 90% объёма яичка взрослого половозрелого мужчины.
На внутренней стенке канальцев располагаются клетки 2 типов - сперматогонии самые ранние, первые клетки сперматогенеза, из которых в результате последовательных клеточных делений через ряд стадий постепенно образуются зрелые сперматозоиды и питающие клетки Сертоли. Сперматогенез начинается одновременно с деятельностью яичка под влиянием половых гормонов в период полового созревания подростка и далее протекает непрерывно у большинства мужчин практически до конца жизни, имеет чёткий ритм и равномерную интенсивность.
Время, необходимое для превращения сперматогония в спермий, занимает у человека около 74 - 75 суток. При этом сперматогонии, которые встречаются в яичках мальчиков ещё до наступления периода полового созревания, бывают двух типов: А и В, или тёмные и светлые; часть из них сохраняется в качестве запасных, а другие начинают расти и делиться. Сперматогонии, содержащие удвоенный набор хромосом, делятся путём митоза, приводя к возникновению последующих клеток - сперматоцитов 1-го порядка. Далее в результате двух последовательных делений мейотические деления образуются сперматоциты 2-го порядка, а затем сперматиды клетки сперматогенеза, непосредственно предшествующие сперматозоиду. При этих делениях происходит уменьшение редукция числа хромосом вдвое.
Сперматиды не делятся, вступают в заключительный период сперматогенеза период формирования спермиев и после длительной фазы дифференцировки превращаются в сперматозоиды. Происходит это путём постепенного вытяжения клетки, изменения, удлинения её формы, в результате чего клеточное ядро сперматида образует головку сперматозоида, а оболочка и цитоплазма - шейку и хвост. В последней фазе развития головки сперматозоидов тесно примыкают к клеткам Сертоли, получая от них питание до полного созревания. После этого сперматозоиды, уже зрелые, попадают в просвет канальца яичка и далее в придаток, где происходит их накопление.
Билет№12
Уровни организации живого. Определение ткани. Вклад А.А. Заварзина и Н.Г. Хлопина в учение о тканях. Классификация тканей. Структурные элементы тканей. Характеристика симпластов и межклеточного вещества. Регенерация и изменчивость тканей.
" Уровни организации жизни"- иерархически соподчинённые уровни организации биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют семь основных структурных уровней жизни: молекулярный, клеточный,органно-тканевой, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный.
Ткань - система клеток и межклеточного вещества, объединённых общим происхождением, строением и выполняемыми функциями. Строение тканей живых организмов изучает наука гистология. Совокупность различных и взаимодействующих тканей образуют органы.
Каждая ткань состоит из составных частей, или элементов, которые называются тканевыми элементами. По современным представлениям, существуют три основных вида тканевых элементов: клетки, межклеточное (промежуточное) вещество и симпласты
Межклеточное вещество - это тканевой элемент, который синтезируется и секретируется особыми синтезирующими клетками и находится между клетками в составе ткани, составляя микросреду клеток. Межклеточное вещество состоит из основного (аморфного) вещества и волокон. Основное вещество - это матрикс ткани, выполняющий метаболическую, гомеостатическую, трофическую, регуляторную роль. Состоит из воды, белков, углеводов, липидов, минеральных веществ. Может быть в состоянии золя (более жидкое) и геля (студнеобразное), а в костной ткани-в минерализованном, твердом состоянии. Волокна выполняют опорную, формообразующую функции, функцию эластичности, регулируют функции клеток. Они делятся на коллагеновые, эластические, ретикулярные. Межклеточное вещество является тканевым элементом соединительных тканей, и его строение более подробно будет изучено в соответствующем разделе.
Симпласт - это участок протоплазмы, ограниченный плазмолеммой и содержащий большое количество ядер. Симпласты образуются путем слияния клеток в отличие от многоядерных клеток, которые возникают в ходе многократных делений клеток без цитотомии.
Советский гистолог А.А. Заварзин положил в основу классификации тканей эволюционный принцип, основанный на фундаментальных функциях многоклеточных организмов, возникающих в процессе их развития (см. выше). Он разделил все ткани на следующие типы:
1. Ткани общего назначения:
1.1. Пограничные ткани.
1.2. Ткани внутренней среды.
2. Специализированные ткани:
2.1. Ткани мышечной системы.
2.2. Ткани нервной системы.
Другим советским гистологом, Н.Г. Хлопиным, была предложена генетическая классификация тканей, т. е. классификация, в основу которой положены источники развития тканей. Классификация Н.Г. Хлопина вскрывает гистогенетические связи между функционально и структурно различающимися тканями. Наибольшее распространение получили гистогенетические классификации эпителиальных и мышечных тканей.
Регенерация - биологический процесс, обеспечивающий восстановление погибших или утраченных частей (элементов) . Существует регенерация: 1) Физиологическая - восстановление тканей после естественного изнашивания в процессе жизнедеятельности; 2) репаративная- восстановление после повреждения или утраты. Однако не во всех тканях они в равной степени представлены, а в некоторых тканях могут отсутствовать (нервная ткань, сердечная мышечная ткань) . В связи с этим все ткани подразделяют на 3 группы: 1) ткани с обновляющимися клетками; 2) ткани с лабильными клетками; 3) ткани со стационарными клетками. Степень физиологической и репаративной регенерации у них разная. Изменчивость тканей - это их способность изменять свои свойства в зависимости от возраста и условий окружающей среды. Возрастные изменения связаны с уменьшением численности клеток, снижением в них обменных процессов, что приводит к дистрофическим изменениям клеточных и неклеточных структур тканей. Изменения под воздействием средовых факторов отражают адаптацию тканей к сложившимся условиям существования, что чаще всего проявляется в компенсаторном усилении митотической активности и метаболических процессов, приводящих к гипертрофии и гиперплазии клеточных элементов. Метаплазия. При длительных неблагоприятных воздействиях может происходить превращение одной ткани в другую - принадлежащую тому же тканевому типу. Пределы изменчивости запрограммированы генетически, поэтому они возможны только в пределах типа ткани, возникшего из одного зародышевого листка. Например, многорядный мерцательный эпителий может превратиться в многослойный; в соединительной ткани может происходить образование хрящевой и костной тканей, однако не наблюдается превращений в другой тканевой тип.
2. Морфофункциональная характеристика центральных органов кроветворения и иммуногенеза. Участие тимуса в формировании системы органов иммунитета. Характеристика клеток «микроокружения» для тимоцитов коркового и мозгового вещества. Эндокринная функция. Возрастная и акцидентальная инволюция.СМОТРЕТЬ В ТЕТРАДКЕ!!!
Билет№13
Морфофункциональная характеристика покровного эпителия. Классификации. Многослойные эпителии: различные виды, источники их развития, строение, диффероны кожного эпителия. Физиологическая регенерация, локализация камбиальных клеток.
Поверхностные эпителии - это пограничные ткани, располагающиеся на поверхности тела (покровные), слизистых оболочках внутренних органов (желудка, кишечника, мочевого пузыря и др.) и вторичных полостей тела (выстилающие). Они отделяют организм и его органы от окружающей их среды и участвуют в обмене веществ между ними, осуществляя функции поглощения веществ (всасывание) и выделения продуктов обмена (экскреция). Кроме этих функций, покровный эпителий выполняет важную защитную функцию, предохраняя подлежащие ткани организма от различных внешних воздействий - химических,механических, инфекционных и др. Наконец, эпителий, покрывающий внутренние органы, создает условия для их подвижности, например для сокращения сердца, экскурсии легких и т. д.
Многослойный эпителий бывает ороговевающим, неороговевающим и переходным. Эпителий, в котором протекают процессы ороговения, связанные с дифференцировкой клеток верхних слоев в плоские роговые чешуйки, называют многослойным плоским ороговевающим. При отсутствии ороговения эпителий является многослойным плоским неороговевающим.
Переходный эпителий выстилает органы, подверженные сильному растяжению, - мочевой пузырь, мочеточники и др. При изменении объема органа толщина и строение эпителия также изменяются.Наряду с морфологической классификацией используется онтофилогенетическая классификация. В основе ее лежат особенности развития эпителиев из тканевых зачатков. Она включает эпидермальный (кожный), энтеродермальный (кишечный), целонефродермальный, эпендимоглиальный и ангиодермальный типы эпителиев.