Вопрос 7. Структура и функция специализированных органелл.

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…

Вопрос 13. Половые клетки человека…

Половые клетки человека. Морфологические и функциональные особенности. Роль в передаче наследственной информации.

Сперматозоиды.

Головка:

Плотное ядро с гаплоидным набором хромосом, нуклеопротеины, нуклеогистоны. Передняя половина ядра покрыта чехликом, в нем акросома – капсула с ферментами(гилуронидаза, протеазы), способными растворять оболочки яйцеклетки.

Хвост:

-Шейка(связующая часть):Центриоли: прилежащая к ядру – проксимальная и дистальная, от которой начинается осевая нить(аксонема).

-Промежуточная часть:2 центральных и 9 пар периферических микротрубочек, окруженные митохондриальным влагалищем (митохондрией). Здесь происходит превращение химической энергии в механическую, за счет которой осуществляется движение сперматозоида.

-Главная часть:Похожа на ресничку, содержит (9*2)+2 микротрубочки, придающие упругость фибриллы и плазмолемму.

-Конечная часть:Единичные сократительные филаменты.

Основная функция сперматозоида – доставить генетический материал отца к яйцеклетке и произвести оплодотворение.

Яйцеклетки.

В диаметре около 130 мкм. К цитолемме прилежи прозрачная зона (zona pellucida) и далее слой фолликулярных клеток.

Ядро гаплоидное, Х хромосома, хорошо выражено ядрышко. В период роста в овоците происходит активный синтез иРНК и тРНК.

В цитоплазме хорошо развиты ЭПС, рибосомы и аппарат Гольджи(пластинчатый комплекс), количество митохондрий умеренно, они расположены вокруг желтого ядра, где идет интенсивный синтез желтка, клеточный центр отсутсвует.В процессе созревания яйцеклетки аппарат Гольджи смещается на периферию, окруженный кортикальными гранулами. В них содержатся гликозаминогликаны, они участвуют в кортикальной реакции, предохраняя клетку от полиспермии.Следует обратить внимание на желточные гранулы, которые содержат липовителлин и фосфовитин, использующиеся для питания. Zona pellucida состоит из гликозаминогликанов и гликопротеинов трех фракций, является рецептором для сперматозоидов, препятствует полиспермии после кортикальной реакции.

Вопрос 14. Строение яйцевых клеток позвоночных и человека…

Яйцеклетка (ovum, ovum, egg cell) – женская половая клетка, крупная, округлой формы, созревание и «хранение» которой происходит в яичнике. Её ядро имеет гаплоидный набор хромосом. Человеческая яйцеклетка имеет диаметр примерно 150 мкм, ее цитоплазма (ооплазма) богата митохондриями, элементами эндоплазматичсского ретикулума, свободными рибосомами, РНК, желточными включениями. По периферии расположены кортикальные гранулы. Яйцеклетки образуются в результате овогенеза.
Типы яйцевых клеток: безжелтковые (алецитальные), маложелтковые (олигоцитальные), среднежелтковые (мезолецитальные), многожелтковые (полилецитальные). Маложелтковые (изолецитальные) вторичные – у человека и млекопитающих.

Вопрос 15. Основные периоды эмбриогенеза позвоночных и человека…

1)Оплодотворение и образование зиготы. Оплодотворение – слияние мужской и женской половых клеток, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом, характерный для данного вида животных, и возникает качественно новая клетка – зигота.
2)Дробление и образование бластулы. Дробление – последовательное митотическое деление зиготы на клетки (бластомеры) без роста дочерних клеток до размеров материнской.
3)Имплантация – внедрение зародыша в слизистую оболочку матки.
4)Гаструляция – сложный процесс хим. И морфогенетических изменений, сопровождающийся размножением, ростом, направленным перемещением и дифференцировкой клеток, в результате чего образуются зародышевые листки: наружный(эктодерма), средний(мезодерма) и внутренний (энтодерма) – источник зачатков тканей и органов, комплексы осевых органов.
Палингенетические признаки (т. е. признаки древние, признаки древнего происхождения) — те черты строения животных, которые унаследованы ими от прародителей данных форм, в противоположность ценогенетическим (новым), которые являются результатом позднейших изменений. Вопрос о П. признаках и ценогенетических особенно важен при изучении истории развития животных: признаки П. позволяют нам судить от каких предков произошли данные формы, признаки же ценогенетические являются результатом позднейших изменений, в связи с условиями жизни личинок или с условиями эмбрионального развития. См. Основной биогенетический закон.

Вопрос 16. Сущность периода зиготы…
Оотипический этап(первый этап) дифференцировки - когда материал будующих зачатков представлен презумптивными участками цитиплазмы яйцеклетки или зиготы.
Сущность периода зиготы (содержащая полный двойной набор хромосом) клетка, образующаяся в результате оплодотворения (слияния яйцеклетки и сперматозоида). Зигота является тотипотентной (то есть, способной породить любую другую) клеткой.
У человека первое митотическое деление зиготы происходит спустя примерно 30 часов после оплодотворения, что обусловлено сложными процессами подготовки к первому акту дробления. Клетки, образовавшиеся в результате дробления зиготы называют бластомерами. Первые деления зиготы называют "дроблениями" потому, что клетка именно дробится: дочерние клетки после каждого деления становятся всё мельче, а между делениями отсутствует стадия клеточного роста.
Развитие зиготы. Зигота либо непосредственно после оплодотворения приступает к развитию, либо одевается плотной оболочкой и на некоторое время превращается в покоящуюся спору (часто называется зигоспорой)

Вопрос 17. Сущность периода дробления…

Дробление - последовательное митотическое деление зиготы на клетки (бластомеры) без роста дочерних клеток до размеров материнской. В зиготе образовалось митотической веретено между отдаляющимися к полюсам центриолям. Пронуклеусы вступают в стадию профазы с формированием диплоидного набора хромосом яйцеклетки и сперматозоида. Зигота делится на две дочерние клетки – бластомеры. G1отсутствует. Клетки меньше материнской.
Типы дробления:

1.по степени полноты деления:
полное (голобластическое) – вовлекается вся цитоплазма. подразделяется на равномерное(целобластула,пример:ланцетник) и неравномерное (амфибластула,пример:лягушка).
неполное (меробластическое) – вовлекается не вся цитоплазма. Подразделяется на дискоидальное – образуется бластодиск (дискобластула,пример: птица) и поверхностное (перибластула,пример:членистоногие)
2. по типу симметрии: радиальное(ланцетник,амфибия,иглокожие,круглоротые), спиральное (моллюски, кольчатые и ресничные черви), билатеральное(аскариды), анархическое(кишечнополостные)
Дифференцировка – изменение в структуре клеток, связанные с их функциональной специализацией, обусловленные активностью определенных клеток.
1.оотипическая диф – материал представлен презумптивными участками цитоплазмы яйцеклетки или зиготы
2.бластомерная диф – различие уже в первых бластомерах
3.зачатковая диф – появление зародышевых листков
4.гистогенетическая диф – в пределах одного зародышевого листка появляются зачатки различных тканей.
Период дробления у человека: (полное неравномерное асинхронное) первое дробление через 30 часов →2 бластомера покрытых оболочкой оплодотворения→3 бластомера. Образуется два вида бластомеров: «светлые» - мелкие, дробятся быстро, располагаются одним слоем вокруг «темных» - крупные. Из «светлых» образуется трофобласт (связывает зародыш с материнским организмом). Из «темных» образуется эмбриобласт (образуется тело зародыша и амнион, желточный мешок и аллантоис). На 4-е сутки →7-12 бластомеров. Через 50-60 часов образуется морула (плотное скопление клеток). На 3-е-4-е сутки образуется бластоциста (пузырь с жидкостью). В течение 3 суток бластоциста перемещается по яйцеводу к матке. Через суток попадает в матку. Далее 2 дня в матке (5-6-е сутки)-свободная бластоциста увеличивается в размере.

Вопрос 18. Сущность периода гаструляции…

Гаструляция – сложный процесс химических и морфологических изменений, сопровождающийся размножением, ростом, направленным перемещением и дифференцировкой клеток, в результате чего образуются зародышевые листки: наружный(эктодерма), средний(мезодерма), внутренний(энтодерма) – источники зачатков тканей и органов, комплексы осевых органов.
Способы гаструляции:

1.расщепление(деламинация) – клетки находящиеся снаружи преобразуются в эпителиальный пласт эктодермы, из оставшихся клеток формируется энтодерма
2.иммиграция – миграция отдельных клеток стенки бластулы внутрь бластоцели
3.инвагинация – впячивание стенки бластулы в бластоцель
4. эпиболия – обоастание одних клеток другими быстроделящимися
5.инволюция – выворачивание внутрь зародыша увеличивающегося в размерах наружного пласта клеток
Гаструляция у человека: 1 стадия - деламинация (7-е сутки)
2 стадия – иммиграция (14-14-е сутки)
1 стадия – образуется два листка: наружный – эпибласт(первичная эктодерма) обращет к трофобласту, включает материал первичной эктодермы, мезодермы и хорды. Внутренний – гипобласт – обращен в полость бластоцисты, включает материал зародышевой и внезародышевой энтодермы. Из эпибласта →нижняя стенка амниотического пузырька (формируется на 8-е сутки). Из гипобласта →верхняя стенка желточного пузырька →выселение клеток из наружного и внутреннего листков в полость бластоцисты (формирование внезародышевой мезодермы – мезенхимы) → мезенхима прорастает к трофобласту и внедряется в него →формируется хорион – ворсинчатая оболочка зародыша с первичными хориальными ворсинками.
2 стадия – перемещение клеток в начале 3-ей недели развития в области дна амниотического пузырька →образуется первичная полоска – источник формирования мезодермы → в головном конце первичная полоска утолщается → образуется головной узелок ( из него берет свое начало хорда – основа для формирования осевого скелета) →хорда подвергается инволюции (исчезает) → клеточный материал располагается в виде мезодермальных крыльев парахордально →образуется трехслойный зародыш