Различия между клетками определяются набором синтезируемых в них белков.
№2 Основные периоды исторического развития гистологии. 1 период: Накопление первоначальных фактов (1595-1800г), изобретение Янсоном первого микроскопа. Микроскоп увеличивал не более чем в 20 раз, вследствие чего не использовался по назначению. Для исследований использовались одиночные линзы, увеличивающие до 200 раз. Антуан ванн Левенгук изобрел линзы, увеличивающие в 300 раз. Именно он стал основоположником научной микроскопии. Левенгук в капле воды обнаружил много живых существ. Гук, будучи физиком, изготовил более совершенный микроскоп и впервые ввел понятие «Клетка» в 1665 году. Грю, будучи ботаником, изучал части растений, кору, листья, цветы. Систему однородных элементов он назвал тканью в 1682 году. 2 период: В 1800г Франсуа Ксавье, не используя микроскоп, методом мацерации (настаивания), выделил 21 вид тканей и заложил основы гистологии под названием «Микроскопическая анатомия». Майер (1818) и Хойзингер (1821) переименовывают ее в гистологию. В 1838-1839 Шванн формирует клеточную теорию. 3 период: Период борьбы за господство клеточной теории. Под ее влиянием бурно развивается гистология, и на основе ее цитология, гематология, эндокринология, иммунология, патологическая анатомия. Клеточная теория оказала значительное воздействие на общественную жизнь людей того времени. 4 период: В 1945г. Портер и соавторы, исследуя под электронным микроскопом фибробласты, открывают ЭПС и хоронят идею о цитоплазме, как о бесструктурной системе. Новые знания о строении клеток были дополнены информацией об их функции. №3 Гистология как учебная дисциплина, ее содержание. Как учебная дисциплина гистология включает несколько разделов: 1) цитологию — учение о клетке; 2) эмбриологию — науку о развитии зародыша, закономерностях закладки и образования тканей и органов; 3) общую гистологию — учение о развитии, структуре и функциях тканей; 4) частную гистологию, изучающую микроскопическое строение органов и систем органов. Цитоло́гия (греч. κύτος — «вместилище», здесь: «клетка» и λόγος — «учение», «наука») — раздел биологии, изучающий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти. Эмбриология (от древнегреческого ἔμβρυον, зародыш, «эмбрион»; и -λογία, -логия) — это наука, изучающая развитие зародыша. Зародышем называют любой организм на ранних стадиях развития до рождения или вылупления, или, в случае растений, до момента прорастания. Многими учёными, в том числе отечественными, эмбриология определяется более широко, как синоним биологии развития. Гистология (от греч. histos — ткань, logos — учение) — наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов. Частная гистология служит основой для изучения микроскопического строения морфофункциональных единиц органов и органов в целом. №4 Клеточная теория – теоретическая фундаментальная основа гистологии. Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов. Клеточная теория — основополагающая для биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения. Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию, основываясь на множестве исследований о клетке (1838). Рудольф Вирхов позднее (1858) дополнил её важнейшим положением (всякая клетка происходит от другой клетки). Шлейден и Шванн, обобщив имеющиеся знания о клетке, доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, растений и бактерии имеют схожее строение. Позднее эти заключения стали основой для доказательства единства организмов. Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни. Клеточная теория дополнялась и редактировалась с каждым разом. Основные положения клеточной теории: 1) Клетка – единица строения, жизнедеятельности, роста и развития живых организмов, вне клетки жизни нет. 2) Ядро – главная составная часть клетки эукариот. 3) Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток. 4) Клетка – единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование. 5) Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, ткани образуют органы. Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих клеток.
№5 Симпласт и синцитий как формы организации протоплазмы. Симпласт – крупное образование, состоящее из цитоплазмы с множеством ядер. Примерами симпластов могут быть мышечные волокна позвоночных, наружный слой трофобласта плаценты. Симпласты возникают вторично за счет слияния отдельных клеток, или же в результате деления одних ядер без разделения цитоплазмы, без цитотомии. Синцитий (соклетия) – первичная надклеточная форма организации жизни, представляющая собой протоплазматическую решетку, в узлах которой лежат ядра. У человека синцитиально связанные между собой клетки сохранились в семеннике, где эти связи синхронизируют развитие сперматоцитов. №6 Характеристика межклеточного вещества. Межклеточное вещество – продукт жизнедеятельности определенных групп клеток. Составная часть соединительной ткани позвоночных и многих беспозвоночных животных, включающая соединительнотканные волокна и аморфное основное вещество, выполняющая механическую, опорную, защитную и трофическую функции. Межклеточное вещество образуется у зародыша из белков, углеводов, липидов, продуцируемых клетками эмбриональной соединительной ткани, начиная со стадии гаструлы. Гистогенез межклеточного вещества продолжается и в постэмбриональном периоде. Наибольшая роль в образовании межклеточного вещества принадлежит фибробластам, хондробластам, остеобластам. Полагают, что в образовании межклеточного вещества волокнистой соединительной ткани могут участвовать гистиоциты, лаброциты (тучные клетки) и другие. Соединительнотканные волокна межклеточного вещества могут быть представлены коллагеновыми, эластическими, ретикулярными, или ретикулиновыми (аргирофильными), и другими волокнами, от чего зависит прочность, эластичность и в определенной степени архитектоника соединительной ткани органов (дерма различных участков кожи, сухожилия, строма кроветворных органов и так далее). Аморфное основное вещество, окружающее соединительнотканные волокна и клетки соединительной ткани, состоит из высокополимерных соединений, от концентрации и состава которых в различных видах соединительной ткани зависят физические, химические и биологические свойства межклеточного вещества (вязкость, гидрофильность, интенсивность метаболических процессов, тургор и другие). Состав волокон и аморфного вещества неодинаков в различных видах соединительной ткани, в различных ее топографических участках межклеточное вещество может быть минерализованным. При этом кристаллы минералов (фосфорнокислый кальций, углекислый кальций и другие) импрегнируют органическую основу межклеточного вещества твердых скелетных тканей (дентин, кость). С возрастом межклеточное вещество претерпевает инволюционные изменения: меняется соотношение основного вещества и волокон — масса волокнистых структур коллагена и плотность его «упаковки» возрастают, а масса основного вещества уменьшается, происходят конденсация эластических волокон, глубокие физико-химические изменения межклеточного вещества. В эксперименте на животных выявлено, что недостаточное питание задерживает развитие возрастных изменений коллагена, а «атерогенная» диета вызывает его постарение. Характером строения межклеточного вещества в значительной мере определяются функциональными особенности тех или иных видов соединительной ткани. Чем плотнее межклеточное вещество, тем сильнее выражена механическая, опорная функция, которая достигает наибольшего развития в костной ткани. Трофическая функция, напротив, лучше обеспечивается полужидким по консистенции межклеточным веществом (интерстициальная соединительная ткань, окружающая кровеносные сосуды). Коллагеновые и эластические волокна, входящие в состав межклеточного вещества, построены из склеропротеинов — коллагена и эластина. Из коллагена состоят и ретикулиновые волокна отличающиеся повышенным содержанием углеводов и наличием липидов. В эластических волокнах имеется микрофибриллярный компонент, отличный от эластина по аминокислотному составу. Этот же компонент образует особую разновидность немногочисленных, сходных с эластическими волокнами межклеточного веществ (окситалановых), волокон резистентных к действию эластазы. Свойства основного вещества определяются преимущественно углеводно-белковыми биополимерами — гликозаминогликанами и гликопротеидами. Наличие гликозаминогликанов придает основному веществу межклеточного вещества выраженную базофильность. Качественные и количественные соотношения этих биополимеров, отличающихся интенсивным метаболизмом, различны в разных видах соединительной ткани.
№7 Клетка – главная форма организации протоплазмы. Клетка – ограниченная активной мембраной, упорядоченная система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом. В своем историческом развитии протоплазма приобретает разнообразные формы, среди которых различают первичные и вторичные. Первичной формой протоплазмы является эукариотическая клетка многоклеточных. Это главная, исторически сложившаяся форма организации живой материи, обладающая всеми основными свойствами жизни, имеющая ядро, цитоплазму и цитоплазматические органеллы. Вторичные формы – весь многоклеточный мир. № 8 Величина и форма клеток. Факторы их обуславливающие. Величина клетки определяется ядерно-цитоплазматическими отношениями и отношением площади поверхности к объему цитоплазмы, которые должны быть постоянными. Контактное торможение, которое определяет положение и пространство, занимаемое клеткой. Смещение константы ведет либо к делению клетки, либо к ее гибели. Между формой и содержанием, структурой и функцией имеется диалектическое взаимодействие. 1) клеточная поверхность (надмембранный комплекс, плазматическая мембрана, подмембранный комплекс); 2) цитоплазма (гиалоплазма, органеллы и включения); 3) ядро (кариолемма, ядрышко, хроматин, кариолимфа).
№9 Классификация цитоплазматических органелл.
№10 Клеточная поверхность и ее функции Клеточная поверхность выполняет следующие функции: разграничительная, барьерно-защитная, рецепторная, транспортная, контактная, опорно-механическая, двигательная. Ее основными химическими компонентами являются: липиды (40%), белки (50%) и углеводы (10%). Соотношение этих веществ может варьировать в зависимости от функциональной активности клетки. Надмембранный комплекс – это гликокаликс клетки, образован молекулами олигосахаридов, связанных с интегральными и покровными белками плазмолеммы. В состав гликокаликса входят: мальтоза, глюкоза, галактоза. Они образуют над плазмолеммой гетерополиморфные ветвящиеся цепочки. Гликокаликс осуществляет сортировку макромолекул из межклеточной среды, их удержание. Плазматическая мембрана – образована слоем гидрофильных и гидрофобных липидов. Между липидами вставлены молекулы интегральных и полуинтегральных белков. Снаружи липидного комплекса лежат покровные белки. Плазматическая мембрана имеет каналы для натрия, калия, кальция, хлора и рецепторы к медиаторам, гормонам и цитокинам. Подмембранный комплекс – слой глобулярных белков цитозоля и фиксированных к плазмолемме концов микротрубочек и филаментов клеточного скелета. Производные клеточной поверхности: микроворсинки, реснички и жгутики. Транспорт: 1)Простая диффузия – перемещение веществ по градиенту концентрации. 2)Облегченная диффузия - пассивный транспорт воды из клетки в клетку через специальные каналы. 3)Активный транспорт – перенос веществ с затратой энергии. 4)Экзо- и эндоцитоз.
№11 Основные функции клетки. 1)Деление клетки – вид размножения клеток. Наиболее распространенным способом деления соматической клетки является митоз. Во время митоза клетка проходит ряд последовательных стадий, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как и у материнской клетки. 2)Обмен веществ. Основная функция клетки. Из межклеточного вещества в клетку постоянно поступают питательные вещества и кислород, и выделяются продукты распада. Обмен веществ выполняет 2 функции: обеспечение клетки строительным материалом. Из веществ, поступающих в клетку, непрерывно происходит биосинтез белков, углеводов, липидов, из которых впоследствии формируются органеллы. Вторая функция – это обеспечение клетки энергией. (Энергетический и пластический обмен). 3)Раздражимость – реакция на физические и химические воздействия окружающей среды. В возбужденном состоянии разные клетки выполняют свойственные им функции.
№12 Синтетический аппарат клетки. Синтетический аппарат клетки обеспечивает синтезы различных веществ и включает ЭПС, кГ и рибосомы. Рибосомы – округлые мелкие, немембранные органеллы, состоящие из двух округлых субъединиц – малой и большой. Каждая субъединица образованы рибосомальной РНК и сложным набором белков. Синтез рРНК и сборка субъединиц происходит в ядрышке, а их объединение – уже в цитоплазме. Рибосомы обеспечивают процесс трансляции белка. Малая субъединица связывается с иРНК, а большая катализирует образование пептидных связей между аминокислотами. Одиночные рибосомы неактивны и для белкового синтеза они объединяются в цепочки, нанизываясь на молекулу иРНК. Так образуются полисомы. Свободные полисомы синтезируют белки, которые диффузно распределяются в гиалоплазме. Синтез мембранных белков, лизосомальных белков и секреторных белков, которые будут выведены за пределы клетки, осуществляют полисомы, прикрепленные к ЭПС. При синтезе секреторных и лизосомальныз белков используется особый механизм, который позволяет полипептидной цепи проникать внутрь полости ЭПС. После завершения синтеза молекула приобретает вторичную и третичную структуру и выйти наружу уже не может. Синтез таких белков начинается с особого участка – сигнального пептида. Благодаря ему рибосома соединяется с рибофорином – белком, который встроен в мембрану ЭПС. В присоединении участвует еще и специальный мембранный рецептор ЭПС. После присоединения рибосомы рибофорин приобретает форму канала, через который проходит синтезируемая полипептидная цепь. Когда белковая молекула готова, сигнальный участок отсоединяется. Если синтезируется мембранный белок, то в полипептидной цепи оказывается еще один участок, который заякоривает белковую цепь в мембране.
ЭПС представляет собой сложную систему мембранных полостей. Обычно в форме плоских цистерн, распределенных по всей клетке. Есть два типа ЭПС – гранулярная и агранулярная. К поверхности грЭПС прикрепляются полисомы. Итак, главные функции грЭПС: синтез, химическая модификация, накопление и транспортировка белков. Агранулярная ЭПС является продолжением грЭПС, но лишена я ЭПС является продолжением грЭПС, но лишена рибосом и имеет иной набор белков-ферментов. аЭПС – трубчатыми каналами. У нее множество функций: 1. Синтез липидов и холестерина, поэтому ее много в клетках, синтезирующих стероидные гормоны и жиры. 2. Синтез гликогена (клетки печени) 3. Детоксикация вредных веществ (лекарственные препараты, алкоголь, токсины) 4. Накопление Са2+, необходимого для сокращения мышечных клеток. От ЭПС отшнуровываются транспортные пузырьки, содержащие синтезированные вещества, перемещаются в сторону комплекса Гольджи и сливаются с ним. Комплекс Гольджи – мембранная органелла, представленная диктиосомами (стопка из 3-10 плоских цистерн). Диктиосома имеет незрелую поверхность, обращенную к ЭПС (цис-) и зрелую, обращенную к плазмолемме (транс-). С цис-поверхностью сливаются транспортные мембранные пузырьки, содержащие продукты синтеза, которые отшнуровываются от ЭПС. Вещества, попавшие в полости кГ, направляются в различные части диктиосомы, где подвергаются процессингу. Это химические превращения молекул – к ним могут присоединяются сахара, сульфатные и фосфатные группы, белковые молекулы могут частично расщепляться и т.д. От боковых участков кГ отшнуровываются гидролазные пузырьки, заполненные гидролитическими ферментами. Из них формируются лизосомы. Функции кГ: 1. Синтез полисахаридов и гликопротеинов (слизь, гликокаликс). 2. Процессинг молекул 3. Накопление продуктов синтеза, их упаковка и транспортировка. 4. Формирование лизосом. , №13 ГЭРЛ-система и поток мембран в клетке. ГЭРЛ (Г — Гольджи, Р- эндоплазм.ретикулом, Л -лизосомы) — — система и поток мембран в клетке: синтетический и транспортный компармент клетки, связанный с потоком мембран клеток. Чем активней клетка, тем активней поток. Мембранный транспорт, или мембранный поток («membrane flow»), является необходимым для обмена веществ между различными клеточными органеллами. В настоящее время для описания этого процесса принята следующая модель: 1) Внутриклеточный транспорт является направленным; транспорт от эндоплазматического ретикулума через аппарат Гольджи к лизосомам, эндосомам или клеточной поверхности называется антероградным; транспорт в обратном направлении — ретроградным. 2) Транспортный путь проходит через ряд отдельных компартментов, перенос вещества между которыми осуществляется преимущественно с помощью окаймленных мембранных пузырьков. В клетке существует несколько типов окаймляющих белков и, соответственно, несколько типов окаймленных пузырьков, курсирующих между определенными компартментами. 3) Не все органеллы способны к прямому обмену пузырьками, например, транспорт между эндоплазматическим ретикулумом и эндосомами, лизосомами и плазматической мембраной может быть осуществлен только через аппарат Гольджи. 4) Процесс, в результате которого нужные вещества направляются в соответствующие компартменты, называют сортингом («sorting»).
№14 Митохондрии и их энергетические функции. Митохондрии – органеллы синтеза АТФ. Их основная функция связана с окислением органических соединений и использованием освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза молекул АТФ. Форма и размеры митохондрий митохондрий животных клеток разнообразны и их количество в клетках варьирует от единиц до сотен. Основная функция митохондрий – синтез АТФ, происходящий в результате процессов окисления органических субстратов и формирование АДФ. Начальные этапы этих сложных процессов совершаются в гиалоплазме. Здесь происходит первичное окисление субстратов (например сахаров до ПВК с одновременным синтезом небольшого количества АТФ. Эти процессы совершаются при отсутствии кислорода. Все последующие выработки энергии (дыхание) – анаэробное окисление и синтез основной массы АТФ осуществляется с потребление кислорода и локализ. внутри митохондрий. При этом происходит дальнейшее окисление пирувата и других субстратов энергетического обмена с выделение углекислого газа и переносом протонов на их акцепторы. Эти реакции осуществляются с помощтю ряда ферментов ЦТК, которые локализированы в матриксе митохондрий. В мембранах крист митохондрий располагаются системы дальнейшего переноса электронов и сопряженного с ним фосфорилирования АДФ. При этом происходит перенос электронов с одного белка-акцептора электронов к другому и,наконец, связывание их с кислородом, вследствие чего образуется вода. Одновременно с этим часть энергии, выделяемой при таком окислении в цепи переноса электронов запасается в виде макроэргической связи при фосфорилировании АДФ, что приводит к образованию большого количества молекул АТФ. Именно на мембранах крист митохондрий происходит процесс окислительного фосыорилирования с помощью здесь расположенных белков цепи окисления и ферментов фосфорилирования АДФ, АТФ-синтетазы.
№15 Пищеварительный аппарат клетки – лизосомы. Класс шаровидных структур, ограниченных одиночной мембраной. Характерным признаком является наличие в них гидролитических ферментов – гидролаз (протеинкиназы, липазы), расщепляющих различные биополимеры. Можно выделить 3 типа лизосом: первичные, вторичные и остаточные тельца. Первичные лизосомы – мелкие мембранные пузырьки, заполненные бесструктурным веществом, содержащим гидролазы, в т.ч. и фосфатазу, которая является маркерным лизосомным ферментом. Местом синтеза фосфатазы является гранулярная ЭПС, затем этот фермент появляется в проксимальных участках диктиосом, а затем в мелких везикулах по периферии диктиосом и, наконец, в первичных лизосомах. Вторичные лизосомы – вторичные пищеварительные вакуоли, формируются при слиянии первичных лизосом с фагосомами (фагоцитарными вакуолями) или пиноцитозными вакуолями, образуя гетерофагосомы. Вещества, попавшие в состав вторичной лизосомы, расщепляются гидролазами до мономеров, которые транспортируются через мембрану лизосом в гиалоплазму где они включаются в обменные процссы. Расщепление, переваривание биогенных молекул внутри лизосом может идти в ряде клеток не до конца. В этом случае в полостях накапливаются непереваренные продукты. Такая лизосома называется остаточным тельцем.
№16 Регуляция синтеза белка в клетке Биосинтез белка – многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из а/к остатков, происходящий на рибосомах клеток живых организмов с участием молекул мРНК и тРНК. Биосинтез можно разделить на 3 стадии: транскрипция, процессинг и трансляция. Во время транскрипции происходит считывание генетической информации, зашифрованной в молекулах ДНК, и запись этой информации в молекулы и РНК. В ходе ряда последовательных стадий процессинга из мРНК удаляются некоторые фрагменты, ненужные в последующих стадиях, и происходит редактирование нуклеотидных последовательностей. После транспортировки когда из ядра к рибосомам происходит собственно синтез белковых молекул путем присоединения отдельных а/к остатков к растущей полипептидной цепи. Процессинг РНК:Между транскрипцией и трансляцией молекула мРНК претерпевает ряд изменений, которые обеспечивают созревание функционирование матрицы для синтеза полипептидной цепочки. К 5’ концу присоединяется кэп (модифицированный гуаниновый нуклеотид, который добавляется на 5’ (передний) конец незрелой матричной рибонуклеиновой кислоты), а к 3’ концу поли – А- хвост, который увеличивает длительность жизни иРНК. С появлением процессинга в эукариотической клетке стало возможно комбинирование экзонов гена для получения большего разнообразия белков, кодируемых единой последовательностью нуклеотидов ДНК. Трансляция:заключается в синтезе полипептидной цепи в соответствии с информацией, закодированной в мРНК. А/к последовательность выстраивается при помощи тРНК, которые образуют комплексы с а/к. Каждой а/к соответствует своя тРНК, имеющая соответствующий антикодон, «подходящий» к кодону мРНК. Во время трансляции рибосома движется вдоль мРНК, по мере этого наращивается полипептидная цепь. Энергией биосинтез белка обеспечивается за счет АТФ. Готовая белковая молекула затем отщепляется от рибосомы и транспортируется в нужное место клетки. Для достижения своего активного состояния некоторые белки требуют дополнительной посттрансляционной модификации.
№17 Строение и функции ядра Ядро – система генетической детерминации и регуляции белкового синтеза. Функции ядра: Хранение и поддержание наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК. В ядре происходит воспроизведение и редупликация молекул ДНК, что дает возможность при митозе двум дочерним клеткам получить совершенно одинаковые в качественном и количественном отношении объемы генетической информации. Вторая функция – создание аппарата белкового синтеза. Это не только синтез, транскрипция на молекулах ДНК разных иРНК, но и транскрипция всех видов тРНК и рРНК. В ядре происходит образование субъединиц рибосом. Структура ядра: Ядрышко – имеет величину от 1-5 мкм, очень богаты РНК, базофильны, не является самостоятельной структурой или орагнеллой. Ядрышко является местом образования рРНК и рибосом, на которых происходит синтез полипептидных цепей в цитоплазме. Образование ядрышек и их число связаны с активностью и числом определенных участков хромосом – ядрышковых организаторов, которые расположены большей частью в зонах вторичных перетяжек. Вокруг ядрышек есть зона конденсированного хроматина. Схема участия ядрышек в синтезе цитоплазматических белков: на ДНК ядрышкового организатора образуется предшественник рРНК, который в зоне ядрышка одевается белком, здесь происходит сборка рибонуклеопротеидных частиц – субъединиц рибосом; субъединицы, выходя из ядрышка, участвуют в синтезе белка. Ядерная оболочка – состоит из внешней ядерной мембраны и внутренней мембраны оболочки, разделенных перинуклеарным пространством или цистерной ядерной оболочки. Ядерная оболочка содержит ядерные поры. Внешняя мембрана ядерной оболочки непосредственно контактирующая с цитоплазмой клетки, имеет ряд структурных особенностей, позволяющих отнести ее к собственно мембранной системе ЭПС: на ней со стороны гиалоплазмы расположены многочисленные полирибосомы, а сама внешняя ядерная мембрана может прямо переходить в мембраны ЭПС. Внутренняя мембрана связана с хромосомным материалом ядра. Кариоплазма (от карио... и плазма), кариолимфа, ядерный сок, содержимое клеточного ядра, в к-рое погружены хроматин, ядрышки, а также различные внутриядерные гранулы. После экстракции хроматина химич. агентами в К. сохраняется т. н. внутриядерный матрикс, состоящий из белковых фибрилл толщиной 2-3 нм, к-рые образуют в ядре каркас, соединяющий ядрышки, хроматин, поровые комплексы ядерной оболочки и др. структуры.
№18 Способы репродукции протоплазмы Можно выделить несколько источников и способов обновления живой материи. Главным является клеточный камбий, а в его составе стволовые клетки. Большинство стволовых клеток находится в клеточном цикле. Каждая стволовая клетка способна совершить от 50 до 65 циклов. Всякий раз из нее образуются 2 клетки. Одна из них вступает в фазу G0, получает программу развития, дифференцируется и функционирует в составе органа, другая сохраняя свойства стволовой клетки, превращается в GI. Другим источником репродукции являются дифференцированные клетки органов, не имеющие стволовых. Здесь каждая делящаяся клетка дает 2, получающие обе программы развития. Образующиеся клетки называют дочерними. Например, все дифференцированные гепатоциты сохраняют способность к пролиферации, благодаря чему печень обладает хорошими регенеративными способностями. Клетки, утратившие способность к делению, обновляют живую материю с помощью эндорепродукции, т.е их новая протоплазма образуется в прежней форме. Это двуядерные клетки, которые могут возникать с помощью абортивного митоза, так и митоза. Соматическая протоплазма возникает наиболее часто при атипичных формах митоза – полицентрическом и моноцентрическом. П. митозы характерны для мегакариоцитов красного костного мозга. Единственным полноценным способом воспроизводства клеток является митоз.
№19 Жизненный цикл клетки Делящиеся и неделящиеся клетки. Митоз. Дифференцировка и специализация клеток. Этапы жизненного цикла специализированной клетки. Некроз и апоптоз. Регуляция численности клеток в организме. До сих пор много тайн клетки остаются неразгаданными. Загадочным во многом остается и запрограммированный генетически алгоритм ее жизни, названный жизненным циклом клетки (клеточным циклом). Жизненный цикл клетки (рисунок 1) начинается с момента ее образования после деления родительской клетки и заканчивается либо новым делением, либо превращением в специализированную клетку.
Большинство клеток продолжает делиться. Им свойственен клеточный цикл, состоящий из периодически повторяющихся стадий: так называемой интерфазы (1) – этапа подготовки к делению и непосредственно процесса деления – митоза (2). К этапам дифференцировки (3) и функционирования специализированной клетки (4) мы вернемся чуть позже. На стадии подготовки к делению происходит удвоение генетического материала (редупликация ДНК). Масса клетки во время интерфазы увеличивается до тех пор, пока она примерно вдвое не превысит начальную. Отметим, что сам процесс деления намного короче этапа подготовки к нему: митоз занимает примерно 1/10 часть клеточного цикла. Цикличность (периодическое повторение) стадий интерфазы и митоза можно проиллюстрировать на примере фибробластов – одного из видов клеток соединительной ткани (рисунок 2). Так, нормальные фибробласты эмбриона человека размножаются приблизительно 50 раз. Каков генетически запрограммированный предел возможных делений клетки – это одна из неразгаданных тайн биологии.
|
