Строение и функции общих органелл - Лекция, раздел Образование, ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ В КУРС ГИСТОЛОГИИ 1. Определение гистологии как науки Митохондрии Наиболее Обособленные Структурные Элементы Цитоплазмы Клет...
Митохондрии наиболее обособленные структурные элементы цитоплазмы клетки, обладающие в значительной степени самостоятельной жизнедеятельностью. Существует даже точка зрения, что митохондрии в историческом развитии вначале представляли собой самостоятельные организмы, а затем внедрились в цитоплазму клеток, где и ведут сапрофитное существование. Об этом свидетельствует, в частности, тот факт, что в митохондриях имеется самостоятельный генетический аппарат (митохондральная ДНК) и синтетический аппарат (митохондриальные рибосомы). Однако сейчас уже достоверно установлено, что часть митохондриальных белков синтезируется в клетке.
Строение митохондрий
Форма митохондрий может быть овальной, округлой, вытянутой и даже разветвленной, но преобладает овально-вытянутая. Стенка митохондрий образована двумя билипидными мембранами, разделенные пространством в 10—20 нм. При этом внешняя мембрана охватывает по периферии в виде мешка всю митохондрию и отграничивает ее от гиалоплазмы. Внутренняя мембрана отграничивает внутреннюю среду митохондрии, при этом она образует внутрь митохондрии складкикристы. В некоторых клетках (клетки коркового вещества надпочечника) внутренняя мембрана образует не складки, а везикулы или трубочки — трубчато-везикулярные кристы. Внутренняя среда митохондрии (митохондральный матрикс) имеет тонкозернистое строение и содержит гранулы (митохондриальные ДНК и рибосомы).
Функции митохондрий образование энергии в виде АТФ. Источником образования энергии в митохондрии (ее "топливом") является пировиноградная кислота (пируват), которая образуется из углеводов, белков и липидов в гиалоплазме. Окисление пирувата происходит в митохондриальном матриксе в цикле трикарбоновых кислот, а на кристах митохондрий осуществляется перенос электронов, фосфорелирование АДФ и образование АТФ. Образующаяся в митохондриях и, частично, в гиалоплазме АТФ является единственной формой энергии, используемой клеткой для выполнения различных процессов.
Эндоплазматическая сеть в разных клетках может быть представлена в форме уплощенных цистерн, канальцев или отдельных везикул. Стенка этих образований состоит из билипидной мембраны и включенных в нее некоторых белков и отграничивает внутреннюю среду эндоплазматической сети от гиалоплазмы. Различают две разновидности эндоплазматической сети:
· зернистая (гранулярная или шероховатая);
· незернистая или гладкая.
На наружной поверхности мембран зернистой эндоплазматической сети содержатся прикрепленные рибосомы. В цитоплазме могут быть обе разновидности эндоплазматической сети, но обычно преобладает одна форма, что и обуславливает функциональную специфичность клетки. Следует помнить, что названные две разновидности являются не самостоятельными формами эндоплазматической сети, так как можно проследить переход зернистой эндоплазматической сети в гладкую и наоборот.
Функции зернистой эндоплазматической сети:
· синтез белков, предназначенных для выведения из клетки ("на экспорт");
· отделение (сегрегация) синтезированного продукта от гиалоплазмы;
· конденсация и модификация синтезированного белка;
· транспорт синтезированных продуктов в цистерны пластинчатого комплекса или непосредственно из клетки;
· синтез билипидных мембран.
Гладкая эндоплазматическая сеть представлена цистернами, более широкими каналами и отдельными везикулами, на внешней поверхности которых отсутствуют рибосомы.
Функции гладкой эндоплазматической сети:
· участие в синтезе гликогена;
· синтез липидов;
· дезинтоксикационная функциянейтрализация токсических веществ, посредством соединения их с другими веществами.
Пластинчатый комплекс Гольджи (сетчатый аппарат) представлен скоплением уплощенных цистерн и небольших везикул, ограниченных билипидной мембраной. Пластинчатый комплекс подразделяется на субъединицы — диктиосомы. Каждая диктиосома представляет собой стопку уплощенных цистерн, по периферии которых локализуются мелкие пузырьки. При этом, в каждой уплощенной цистерне периферическая часть несколько расширена, а центральная сужена. В диктиосоме различают два полюса:
· цис-полюс — направлен основанием к ядру;
· транс-полюс — направлен в сторону цитолеммы.
Установлено, что к цис-полюсу подходят транспортные вакуоли, несущие в пластинчатый комплекс продукты, синтезированные в зернистой эндоплазматической сети. От транс-полюса отшнуровываются пузырьки, несущие секрет к плазмолемме для его выведения из клетки. Однако часть мелких пузырьков, заполненных белками-ферментами, остается в цитоплазме и носит название лизосом.
Функции пластинчатого комплекса:
· транспортная — выводит из клетки синтезированные в ней продукты;
· конденсация и модификация веществ, синтезированных в зернистой эндоплазматической сети;
· образование лизосом (совместно с зернистой эндоплазматической сетью);
· участие в обмене углеводов;
· синтез молекул, образующих гликокаликс цитолеммы;
· синтез, накопление и выведение муцина (слизи);
· модификация мембран, синтезированных в эндоплазматической сети и превращение их в мембраны плазмолеммы.
Среди многочисленных функций пластинчатого комплекса на первое место ставят транспортную функцию. Именно поэтому его нередко называют транспортным аппаратом клетки.
Лизосомы наиболее мелкие органеллы цитоплазмы (0,2—0,4 мкм) и поэтому открытые (де Дюв, 1949 г.) только с использованием электронного микроскопа. Представляют собой тельца, ограниченные липидной мембраной и содержащие электронноплотный матрикс, состоящий из набора гидролитических белков-ферментов (50 гидролаз), способных расщеплять любые полимерные соединения (белки, липиды, углеводы и их комплексы) на мономерные фрагменты. Маркерным ферментом лизосом является кислая фосфатаза.
Функция лизосом обеспечение внутриклеточного пищеварения, то есть расщепления как экзогенных, так и эндогенных веществ.
Классификация лизосом:
· первичные лизосомыэлектронноплотные тельца;
· вторичные лизосомыфаголизосомы, в том числе аутофаголизосомы;
· третичные лизосомы или остаточные тельца.
Истинными лизосомами являются мелкие электронноплотные тельца, образующиеся в пластинчатом комплексе.
Пищеварительная функция лизосом начинается только после слияния лизосомы с фагосомой, то есть фагоцитированным веществом, окруженным билипидной мембраной. При этом образуется единый пузырекфаголизосома, в которой смешивается фагоцитированный материал и ферменты лизосомы. После этого начинается расщепление (гидролиз) биополимерных соединений фагоцитированного материала на мономерные молекулы (аминокислоты, моносахара и так далее). Эти молекулы свободно проникают через мембрану фаголизосомы в гиалоплазму и затем утилизируются клеткой, то есть используются или для образования энергии или на построение биополимерных структур. Но не всегда фагоцитированные вещества расщепляются полностью.
Дальнейшая судьба оставшихся веществ может быть различной. Некоторые из них могут быть выведены из клетки посредством экзоцитоза, по механизму обратному фагоцитозу. Некоторые вещества (прежде всего липидной природы) не расщепляются лизосомальными гидролазами, а накапливаются и уплотняются в фаголизосоме. Такие образования называются третичными лизосомами или остаточными тельцами. В процессе фагоцитоза и экзоцитоза осуществляется регуляция мембран в клетке: в процессе фагоцитоза часть плазмолеммы отшнуровывается и образует оболочку фагосомы, в процессе экзоцитоза эта оболочка снова встраивается в плазмолемму. Установлено, что некоторые клетки в течение часа полностью обновляют плазмолемму.
Кроме рассмотренного механизма внутриклеточного расщепления фагоцитированных экзогенных веществ, таким же способом разрушаются эндогенные биополимеры — поврежденные или устаревшие собственные структурные элементы цитоплазмы. Вначале такие органеллы или целые участки цитоплазмы окружаются билипидной мембраной и образуется вакуоль аутофаголизосома, в которой осуществляется гидролитическое расщепление биополимерных веществ, как и в фаголизосоме.
Следует отметить, что все клетки содержат в цитоплазме лизосомы, но в различном количестве. Имеются специализированные клетки (макрофаги), в цитоплазме которых содержится очень много первичных и вторичных лизосом. Такие клетки выполняют защитные функции в тканях и называются клетками-чистильщиками, так как они специализированы на поглощение большого числа экзогенных частиц (бактерий, вирусов), а также распавшихся собственных тканей.
Пероксисомы -- микротельца цитоплазмы (0,1—1,5 мкм), сходные по строению с лизосомами, однако отличаются от них тем, что в их матриксе содержатся кристаллоподобные структуры, а среди белков-ферментов содержится каталаза, разрушающая перекись водорода, образующуюся при окислении аминокислот.
Все темы данного раздела:
Строение и функции плазмолеммы (цитолеммы)
Плазмолемма оболочка животной клетки, ограничивающая ее внутреннюю среду и обеспечивающая взаимодействие клетки с внеклеточной средой.
Плазмолемма имеет толщину около 10 нм, и состо
Строение и функции межклеточных контактов
В тех тканях, в которых клетки или их отростки плотно прилежат друг к другу (эпителиальная, гладкомышечная и другие) между плазмолеммами контактирующих клеток формируются связи — межклеточные конта
Гиалоплазма
Гиалоплазма или матрикс цитоплазмы составляет внутреннюю среду клетки. Она состоит из воды (90 %) и различных биополимеров (7 %) белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов, из которых основ
Строение и функции немембранных органелл
Рибосомы аппараты синтеза белка и полипептидных молекул. По локализации подразделяются на:
· свободныенаходятся гиалоплазме;
· несвободные или прикрепленныесвязаны с мембра
Реакция клеток на внешнюю среду
В организме человека содержатся только эукариотические (ядерные) типы клеток. Безъядерные структуры (эритроциты, тромбоциты, роговые чешуйки) являются вторичными (постклеточными) обра
Способы размножения (репродукции) клеток
Различают два основных способа размножения клеток:
· митоз (кариокенез) — непрямое деление клеток, которое присуще в основном соматическим клеткам;
· мейоз или редукционное делени
Реакция клеток на внешние воздействия
Описанная морфология клеток не является стабильной (постоянной). При воздействии на организм различных неблагоприятных факторов в строении различных структур проявляются различные изменения. В зави
Прогенез
Зрелые половые клетки, в отличие от соматических содержат одиночный (гаплоидный) набор хромосом. Все хромосомы гаметы, за исключением одной половой, называются аутосомами. В мужских п
Оплодотворение
Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской гамет, приводящее к образованию зиготы. При оплодотворении взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы, при этом сливаются и
Формирования эмбриона и плодных оболочек
На 4-е сутки после оплодотворения, в полость матки выпадает морула. Морула — группа клеток, возникших в ходе нескольких делений дробления и заключенных внутри прозрачной оболочки. Около 2-х
Гистогенез и органогенез
Каждая клетка развивающегося зародыша содержит определенный набор геновгеном, совокупность генов организма — генотип.
В основе гистогенеза лежат следующие процессы:
Виды эпителиальных тканей
1. Ткань— исторически (филогенетически) сложившаяся система клеток и неклеточных структур, обладающая общностью строения, а иногда и происхождения, и специализированная на выполнен
Развитие тканей в онтогенезе (филогенезе)
В онтогенезе различают следующие этапы развития тканей:
· I этап топической дифференцировки — презумптивные (предположительные) зачатки тканей оказываются в определенных зонах цитоп
Регенерация тканей
Регенерация — восстановление клеток, направленное на поддержание функциональной активности данной системы. В регенерации различают такие понятия, как форма регенерации, уровень регенерации,
Интеграция тканей
Ткани, являясь одним из уровней организации живой материи, входят в состав структур более высокого уровня организации живой материи — структурно-функциональных единиц органов и в состав о
Функции и состав лимфы
1. Кровь и лимфа — это ткани внутренней среды организма, они является разновидностью соединительной ткани.
У данных видов тканей имеются следующие особенности: мезенхималь
Возрастные особенности крови
У новорожденных:
· эритроцитов 6—7 млн в 1 л (эритроцитоз);
· лейкоцитов 10—30 тыс. в 1 л (лейкоцитоз);
· тромбоцитов 200—300 тыс. в 1 л, то есть как у взрослых.
В-лимфоцитопоэз
1. Кроветворение(гемоцитопоэз)процесс образования форменных элементов крови.
Различают два вида кроветворения:
миелоидное кроветворение:
· эритроп
Соединительные ткани со специальными свойствами
1. В понятие соединительные ткани (ткани внутренней среды, опорно-трофические ткани) объединяются неодинаковые по морфологии и выполняемым функциям ткани, но обладающие некоторыми
Структурная и функциональная характеристика клеточных типов
I. Фибробласты — преобладающая популяция клеток рыхлой волокнистой соединительной ткани. Они неоднородны по степени зрелости и функциональной специфичности и потому подразделяются на след
Межклеточное вещество соединительной ткани
Оно состоит из двух структурных компонентов:
· основного или аморфного вещества;
· волокон.
Основное или аморфное вещество состоит из белков и углеводов. Бе
Соединительные ткани со специальными свойствами
К ним относятся ретикулярная, жировая, слизистая и пигментная ткани.
Ретикулярная ткань состоит из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон. Эта ткань образует строму всех кроветв
Остеогистогенез
1.К скелетным соединительным тканям относятся хрящевые и костные ткани, выполняющие опорную, защитную и механическую функции, а также принимающие участие в обмене минеральны
Развитие костной ткани и костей (остеогистогенез)
Все разновидности костной ткани развиваются из одного источника — из мезенхимы, но развитие разных костей осуществляется неодинаково. Различают два способа остеогистогенеза:
· разви
Специальные гладкомышечные ткани
1.Свойством сократимости обладают практически все виды клеток, благодаря наличию в их цитоплазме сократительного аппарата, представленного сетью тонких микрофиламентов (5—7
Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань
Структурно-функциональной единицей поперечно полосатой мышечной ткани является мышечное волокно. Оно представляет собой вытянутое цилиндрическое образование с заостренными концами длиной от
Гистогенез и регенерация мышечной ткани
Из миотомов мезодермы в определенные участки мезенхимы выселяются малодифференцированные клетки — миобласты, часть из которых выстраивается в виде цепочки в стык друг к другу. В области конт
Иннервация и кровоснабжение скелетных мышц
Скелетные мышцы получают двигательную, чувствительную и трофическую (вегетативную) иннервацию. Двигательную (эфферентную) иннервацию скелетные мышцы туловища и конечностей получают от мотоне
Сердечная поперечно-полосатая мышечная ткань
Структурно-функциональной единицей является клетка —кардиомиоцит. По строению и функциям кардиомиоциты подразделяются на две основные группы:
· типичные или сократительные ка
Гладкие мышечные ткани
Подавляющая часть гладкой мышечной ткани организма (внутренних органов и сосудов) имеет мезенхимальное происхождение.
Структурно-функциональной единицей гладкой мышечной ткани внутренних о
Специальные гладкомышечные ткани
Нейрального происхождения развиваются из нейроэктодермы, из краев стенки глазного бокала, являющегося выпячиванием промежуточного мозга. Из этого источника развиваются миоциты, которые образ
Рецепторные нервные окончания
1.Значение нервной ткани в организме определяется основными свойствами нервных клеток (нейронов, нейроцитов) воспринимать раздражение, приходить в состояние возбуж
Нейроглия
Классификация нейроглии:
· макроглия (глиоциты):
· эпендимоциты;
· астроциты;
· олигодендроциты;
· микроглия.
Эпендимоциты образу
Нервные волокна
Отростки нервных клеток, обычно покрытые оболочками, называются нервными волокнами. В различных отделах нервной системы оболочки нервных волокон значительно отличаются друг от друга по своему строе
Регенерация нейронов и нервных волокон
Нейроны являются несменяемой клеточной популяцией. Им свойственна только внутриклеточная физиологическая регенерация, заключающаяся в непрерывной смене структурных белков цитоплазмы.
Отрос
Рецепторные нервные окончания
Главная функция афферентных нервных окончаний является восприятие сигналов поступающих из внешней и внутренней среды. Рецептор — это терминальное ветвление дендрита чувствительной (рецепторн
Мозговые оболочки
1. Нервная система осуществляет объединение частей организма в единое целое (интеграцию), обеспечивает регуляцию разнообразных процессов, координацию функции различных орган
Ствол головного мозга
Головной мозг состоит из ствола мозга, который является продолжением спинного мозга (включает продолговатый, задний, средний и промежуточный мозг) и плащевой части, образованной полушариями
Миелоархитектоника и организация коры
Нервные волокна коры полушарий большого мозга включают три группы:
· афферентные;
· ассоциативные и комиссуральные;
· эфферентные волокна.
Афферентные
Мозговые оболочки
Головной мозг защищен костями черепа, а спинной — позвонками и межпозвонковыми дисками; они окружены тремя мозговыми оболочками (снаружи внутрь): твердой, паутинной и мягкой, которые фиксируют эти
Производные кожи
1. Кожа покрывает поверхность тела и является одним из наиболее крупных органовее масса составляет около 16 % массы тела, а площадь поверхности 1,2 2,3 кв. м. К производным кожи у
Железы кожи
Потовые железы участвуют в терморегуляции, а также в экскреции продуктов обмена, солей, лекарственных веществ, тяжелых металлов (усиливается при почечной недостаточности). Потовые железы под
Производные кожи
Волосы — ороговевшие нитевидные придатки кожи толщиной 0,005—0,6 мм и длинной от нескольких миллиметров до 1,5 м, их цвет, размеры и распределение связаны с возрастом, полом, расовой принадл
Аккомодационный аппарат глаза
1. Сенсорная система обеспечивает восприятие организмом информации о состоянии внешней и внутренней среды, а также ее обработку и трансформацию в ощущения. Все эти функции о
Гистофизиология слуха
Звуки определенной частоты воспринимаются наружным ухом и передаются через слуховые косточки и овальное окно перилимфе в барабанной и вестибулярной лестницах. При этом приходят в колебательн
Диоптрический аппарат глаза
Роговица — прозрачная часть наружной фиброзной оболочки глаза склеры. Она состоит из пяти слоев:
· наружный эпителий является многослойным плоским неороговевающим эпителием,
Аккомодационный аппарат глаза
Сосудистая оболочка состоит из трех частей: собственно сосудистой оболочки, цилиарного тела и радужки. Главная функция собственно сосудистой оболочки — питание сетчатки. Она также участвует
Лимфатические сосуды
1. Сердечно-сосудистая система образована сердцем, кровеносными и лимфатическими сосудами.
Функции сердечно-сосудистой системы:
· транспортная — обеспечени
Кровоснабжение легких
1. Дыхательная система состоит из двух частей: воздухоносных путей и респираторного отдела. К воздухоносным путям относят полость носа, носоглотку, трахею, бронхиа
Полость носа
Полость носа состоит из преддверия и дыхательной части. Преддверие носа выстлано слизистой оболочкой, в составе которой находится многослойный плоский неороговевающий эпителий и собственная
Строение паращитовидной железы
1. Эндокринная система относится к числу регуляторно-интегрирующих систем организма наряду с сердечно-сосудистой, нервной и иммунной, выступая с ними в теснейшем единстве. В ее вед
Гипофиз
Аденогипофиз развивается из эпителия крыши ротовой полости, имеющей эктодермальное происхождение. На 4-й неделе эмбриогенеза образуется эпителиальное выпячивание этой крыши в виде кармана Ра
Паращитовидные железы
Основная функция паращитовидных желез — секреция гормонов:
· гормон паратирин, который является антагонистом тирокальцитонина, он повышает уровень кальция в крови двумя способами
Строение поджелудочной железы
1. Пищеварительная система обеспечивает поступление в организм питательных веществ и расщепление их до мономеров, способных всасываться в кровь и лимфу, а также выведение нерасщепл
Развитие зуба
Основными источниками развития зубов являются эпителий слизистой оболочки ротовой полости (эктодерма) и мезенхима. У человека различают две генерации зубов: молочные и постоянные. Их развити
Железы языка
Язык содержит большое количество слюнных желез. Их концевые отделы лежат в прослойках рыхлой волокнистой соединительной ткани между мышечными волокнами и в подслизистой оболочке нижней поверхности.
Желудок
К среднему отделу пищеварительного тракта относятся желудок и кишечник за исключением анального отдела прямой кишки. В состав этих органов входит слизистая оболочка кишечного типа, выстланная однос
Функции аппендикса
1. Все органы кроветворения и иммуногенеза делятся на:
· центральные — красный костный мозг, тимусдля Т-лимфопоэза;
· периферические — лимфоузлы,
Миндалины
В отличии от лимфоузлов и селезенки, относящихся к так называемым лимфоретикулярным органам иммунной системы, миндалины называют лимфоэпителиальными органами. Так как в них осуществля
Мочевыводящие пути
Мочевыделительная система состоит из почек — мочеобразующего органа и мочевыводящих путей: почечных лоханок и чашечек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.
Гистофизиология нефрона
Структурно-функциональной единицей почки является нефрон. Он состоит из капсулы и переходящих друг в друга канальцевпроксимальных извитого и прямого, дистальных извитого и прямого. В каждой
Кровоснабжение почки
Сосуды почки имеют характерную архитектонику в связи с наличием двух основных видов нефронов: корковых и юкстамедуллярных.
Кровь поступает в почку через почечную артерию, которая де
Добавочные железы
1. Мужская половая система выполняет важные функции: обеспечивает полноценное развитие половых клеток, их кондиционирование (окончательное структурное и функциональное созревание)
Функции семявыносящих путей
Семявыносящие пути выполняют следующие функции:
· депонирование, трофика, кондиционирование спермы;
· обеспечение массированного выброса спермы во время коитуса;
·
Добавочные органы и железы
К этим органам относятся семенные пузырьки, предстательная железа, бульбоуретральные железы, половой член. Функциями этих образований являются участие в кондиционировании спермы, трофике сперматозо
Менструальный цикл
1.В отличие от мужской женская половая система обеспечивает не только образование половых клеток и синтез гормонов, но и вынашивание и вскармливание потомства. В с
Строение яйцеводов и матки
Анатомически яйцеводы состоят из воронковой, ампулярной, истмической и маточной частей. Они являются органами слоистого типа, стенка образована тремя оболочками: слизистой, мышечной и серозн
Новости и инфо для студентов