Цитология презентация

химический состав, развитие и функции клеток, процессы их воспроизводства, восстановления, адаптации к постоянно меняющимся условиям внешней среды.
Или ЦИТОЛОГИЯ (от греч. Kytos – ячейка, клетка) – наука о закономерностях строения, развития и жизнедеятельности клетки.
КЛЕТКА – ограниченная активной мембраной, упорядоченная система биополимеров, образующая ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.
Организм взрослого человека состоит примерно из 1013 клеток, которые подразделяют более чем на 200 типов, существенно различающихся своими структурными и функциональными особенностями. Вместе с тем, клетки всех типов характеризуются сходством общей организации и строения важнейших компонентов.
Различают:

результате процесса транскрипции постоянно избирательно считывается и направляется в цитоплазму, где она контролирует ход многообразных процессов жизнедеятельности клетки, в частности, сбалансированные процессы синтеза, анаболизма (от греч. anabole - повышение), и разрушения, катаболизма (от греч.kataballо – разрушаю).
Цитоплазма клетки отделена от внешней (для данной клетки) среды внешней клеточной мембраной (плазмолеммой) и содержит органеллы и включения, погруженные в гиалоплазму (клеточный матрикс).
Органеллы - постоянно присутствующие в цитоплазме структуры, специализированные на выполнении определенных функций в клетке. Они подразделяются на органеллы общего назначения и специальные органеллы.
Органеллы общего назначения имеются во всех клетках и необходимы для обеспечения их жизнедеятельности. К ним относятся митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть (ЭПС), комплекс Гольджи (КГ), лизосомы, пероксисомы, клеточный центр, компоненты цитоскелела.
Специальные органеллы имеются лишь в некоторых клетках и обеспечивают выполнение их специализированных функций. К ним относят реснички, жгутики, микроворсинки, миофибриллы, акросому (спермиев). Специальные органеллы образуются в ходе развития клетки как производные органелл общего назначения.

пероксисомы.
Немембранные: рибосомы, клеточный центр, реснички, микроворсинки, жгутики, компоненты цитоскелета.
Помимо структур цитоплазмы, которые можно четко отнести к органеллам или включениям, в ней имеется огромное количество разнообразных транспортных пузырьков, обеспечивающих не только перенос веществ между различными компонентами клетки, но и их частичное преобразование (процессинг) благодаря наличию ферментов в мембране, которая образует их стенку.
Гиалоплазма (клеточный сок, цитозоль, клеточный матрикс) – внутренняя средя клетки, на которую приходится до 55% ее общего объема. Она представляет собой сложную прозрачную коллоидную систему, в которой взвешены органеллы и включения, и содержит различные биополимеры: белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, а также ионы. Претерпевает превращение по типу гельзоль. В гиалоплазме происходит большая часть реакций межуточного обмена.
Включения цитоплазмы – временные ее компоненты, обусловленные накоплением продуктов метаболизма клеток. Традиционно подразделяются на трофические, секреторные, экскреторные и пигментные.

а также начальные посттрансляционные изменения белков. Она имеет мембранное строение и состоит из системы уплощенных, удлиненных, трубчатых и везикулярных образований. Открытие этой органеллы произошло в 1945 году К.Портером с сотрудниками. Название органеллы обусловлено характером связи ее элементов друг с другом, образующих в цитоплазме непрерывную трехмерную сеть, элементы которой лишь на отдельных срезах могут иметь вид изолированных структур.
Мембрана ЭПС тоньше, чем плазмолемма и содержит более высокую концентрацию белка, что связано с наличием в ней многочисленных ферментных систем. Степень развития ЭПС и особенности ее строения варьируют в различных клетках и зависят от их функции.
Выделяют две разновидности ЭПС: гранулярную (грЭПС), или шероховатую и гладкую, или агранулярную (грЭПС), которые связаны друг с другом в области перехода, называемого переходной (транзиторной) ЭПС.
грЭПС обеспечивает:
Биосинтез всех мембранных белков и белков, предназначенных для экспорта из клетки.
Начальное гликозилирование и посттрансляционные изменения белковых молекул.
ГрЭПС образована уплощенными мембранными цистернами и трубочками, на наружной поверхности которых располагаются рибосомы и полисомы, придающие мембранам зернистый (гранулярный) вид. Мембраны грЭПС содержат особые белки, которые обеспечивают: 1) связывание рибосом; 2) уплощение цистерн. Полость грЭПС содержит рыхлый материал умеренной плотности (продукты синтеза) и сообщается с перинуклеарным пространством. Благодаря грЭПС происходит отделение (сегрегация) вновь синтезированных белковых молекул от гиалоплазмы.

и пузырьков диаметром 20 – 100 нм, на поверхности которых нет рибосом. Соответственно, на мембранах аЭПС отсутствуют рецепторы, связывающие субъединицы рибосом (рибофорины). Предполагают, что аЭПС образуется в результате формирования выростов грЭПС, мембрана которых утрачивает рибосомы.
Функции аЭПС:
1. Синтез липидов, в том числе мембранных (ферменты липидного синтеза располагаются на наружной – обращенной в сторону гиалоплазмы – поверхности мембраны аЭПС).
2. Синтез гликогена.
3. Синтез холестерина.
4. Детоксикацию эндогенных и экзогенных веществ.
5. Накопление ионов Са2+.
6. Восстановление кариолеммы в телофазе митоза (эта функция оспаривается авторами, считающими, что кариолемма восстанавливается за счет мембранных пузырьков, на которые она ранее распалась).
Помимо указанных основных функций, в некоторых типах аЭПС выполняет ряд дополнительных – например, в мегакариоцитах (гигантских клетках костного мозга) ее элементы образуют демаркационные каналы, разделяющие формирующиеся тромбоциты.

за что в 1906 году был удостоен Нобелевской премии)
КГ – сложно организованная мембранная органелла, образованная тремя основными элементами: 1- стопкой уплощенных мешочков (цистерн); 2 – пузырьками и 3 – вакуолями, или секреторными пузырьками. Комплекс этих элементов называется диктиосомой (от греч. diktyon – сеть); в некоторых клетках имеются множественные диктиосомы (до нескольких сотен). В специализированных секреторных клетках КГ располагается надъядерно под апикальной частью клетки, через которую происходит выделение секрета механизмом экзоцитоза. Нередко он лежит у ядра вблизи центриолей, в некоторых клетках его компоненты рассеяны по всей цитоплазме.
1.Цистерны имеют вид изогнутых дисков («блюдец») диаметром 0,5 – 5 мкм и образуют стопку из 3 – 30 элементов, разделенных пространством 15 – 30 нм; выпуклой стороной стопка обычно обращена к ядру, вогнутой – к плазмолемме. Каждая группа цистерн внутри стопки отличается особым составом ферментов, определяющим характер реакций процессинга белков. Периферические отделы цистерн несколько расширены, от них отщепляются пузырьки и вакуоли. Механизм, удерживающий стопку в виде единого образования, неизвестен. При наличии в клетке множественных диктиосом их цистерны связаны друг с другом системой анастомозирующих и ветвящихся трубочек.

нм с содержимым умеренной плотности, образуются путем отщепления от цистерн.
3. Вакуоли – крупные (диаметр 0,1 – 1,0 мкм), окруженные мембраной сферические образования, отделяющиеся от цистерны на зрелой поверхности КГ в некоторых железистых клетках. Они содержат секреторный продукт умеренной плотности, находящийся в процессе конденсации (конденсирующие вакуоли).
Полярность КГ. КГ представляет собой поляризованную структуру, в которой выделяют 2 поверхности, обладающие структурными и функциональными различиями:
- цис- (от лат. cis –по эту сторону), незрелую формирующуюся – выпуклой формы, обращенную к ЭПС и связанную с системой мелких (транспортных) пузырьков, отщепляющихся от ЭПС;
транс- (от лат. trans – по ту сторону), зрелую – вогнутой формы, обращенную к плазмолемме и связанную с отделяющимися от цистерн вакуолями. Между цистернами цис- и транс- поверхностей располагаются цистерны медиальной части КГ.

в гликопротеины, транспортируемые из грЭПС (терминальное гликозилирование), добавление фосфатных групп (фосфорилирование); жирных кислот (ацилирование), сульфатных остатков (сульфатирование); частичное расщепление белковых молекул (протеолитическая доработка). Каждый из указанных этапов осуществляется в топографически определенном его компоненте (цис-, медиальных или транс- цистернах, а также сети транс- Гольджи).
Конденсация секреторного продукта (в конденсирующих вакуолях) и образование секреторных гранул.
Обеспечение новообразованных гранул мембраной (синтезированной в ЭПС) и упаковка в нее секреторных продуктов; в процессе секреции эта мембрана встраивается в плазмолемму, увеличивая площадь ее поверхности.
Сортировка белков на транс- поверхности (в сети транс-Гольджи) перед их окончательным транспортом. Направление последующего транспорта различных белков из КГ зависит от особенностей их гликозилирования, фосфорилирования и сульфатирования. Сортировка производится посредством специфических мембранных рецепторных белков, которые распознают сигнальные участки на макромолекулах и направляют их в соответствующие пузырьки.

гидролазные пузырьки (ранее называемые первичными лизосомами);
в плазмолемму ( в составе окаймленных пузырьков);
в секреторные гранулы (в виде окаймленных пузырьков, утрачивающих в дальнейшем оболочку.

1.Ченцов, Ю.С. Общая цитология /Ю.С.Ченцов. – М.:Изд-во Моск.уни-та, 1984. – 352 с. ( стр. 8) .
ИЛИ 2.Ченцов, Ю.С. Общая цитология /Ю.С.Ченцов. – М.:Изд-во Моск.уни-та, . -1995. - 384 с. (стр.13).
2. Комбинированная схема строения эукариотической клетки:
1.Ченцов, Ю.С. Общая цитология /Ю.С.Ченцов. – М.:Изд-во Моск.уни-та, 1984. – 352 с. ( стр. 10) .
ИЛИ 2.Ченцов, Ю.С. Общая цитология /Ю.С.Ченцов. – М.:Изд-во Моск.уни-та, . -1995. - 384 с. (стр.14).
3. Гранулярная эндоплазматическая сеть:
Кузнецов, С.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии /С.Л.Кузнецов, Н.Н.Мушкамбаров, В.Л.Горячкина – М.:Медицинское информационное агентство, 2002. – 374 с. (С. 19. Рис.26).
4. Гладкая эндоплазматическая сеть:
Кузнецов, С.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии /С.Л.Кузнецов, Н.Н.Мушкамбаров, В.Л.Горячкина – М.:Медицинское информационное агентство, 2002. – 374 с. (С. 21. Рис.29.).
Контрольные вопросы :

клетки и его значение в переносе информации от ДНК к белку.
2. Клеточная теория М.Шлейдена и Т.Шванна, ее развитие в работах Р. Вирхова.
3. Клетки прокариот и эукариот. Особенности и различия в их строении.
4. Эндоплазматическая сеть. Понятие и общая характеристика. Гранулярная эндоплазматическая сеть, ее строение и основная роль как структуры, участвующей в синтезе экспортируемых из клетки белков.
5. Гладкая эндоплазматическая сеть, структурная характеристика и химия. Связь гладкой эндоплазматической сети с синтезом полисахаридов, жиров, стероидов и других молекул.
6. Аппарат Гольджи: общая характеристика, локализация в клетке, микроскопическое строение, ультраструктура и химия.
7. Лизосомы, история их открытия, структура, их химическая характеристика, типы лизосом.
8. Митохондрии. Структура митохондрий. Их роль в синтезе АТФ.
9. Строение ядра: оболочка, хроматин, ядерный сок, ядрышки. Число, форма, размеры и положение ядер в клетках.
10. Хроматин, его химическая характеристика. Диффузный и конденсированный хроматин, эухроматин и гетерохроматин, их функциональное значение.
11. Строение и ультраструктура ядрышка. Гранулярный, фибриллярный компоненты. Амплификация ядрышек.
12. Цитоплазма. Общий химический состав цитоплазмы. Органоиды цитоплазмы.
13. Плазматическая мембрана, ее структура. Роль плазматической мембраны в клеточной проницаемости.
14. Включения в цитоплазму клеток животных и растений, их локализация и функциональное значение.
15. Центриоль: ультраструктура, репликация, участие в делении клетки.
16. Значение цитологии для медицины и сельского хозяйства, ее место среди других биологических наук.
17. Жизненный цикл клетки: пресинтетическая, синтетическая постсинтетическая фаза и митоз. Значение этих фаз в жизни клеток.

строения прокариотической и
эукариотической клеток

1

цитологии и эмбриологии /С.Л.Кузнецов, Н.Н.Мушкамбаров, В.Л.Горячкина – М.:Медицинское информационное агентство, 2002. – 374 с. (С.20 Рис.27 а ).
2. Электроннофотограмма проксимального эпителиоцита. Комплекс Гольджи.
3.Аппарат внутриклеточного переваривания: эндосомы и лизосомы:
(распечатка).
4. Электроннофотограмма проксимального эпителиоцита нефрона крысы. Лизосомы.

Контрольные вопросы

комплекс Гольджи; ГП – гидролазные пузырьки; ОЯ – окаймленная ямка; ОП – окаймленный пузырек; РЭ – ранняя эндосома; ПР – пузырек рециклирования; ПЭ – поздняя эндосома; Л – лизосома; ГФ – гетерофагосома; АФ – аутофагосома; ОТ – остаточное тельцк; МВТ – мультивезикулярное тельце.

Электроннофотограмма.

Кузнецов, С.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии /С.Л.Кузнецов, Н.Н.Мушкамбаров, В.Л.Горячкина – М.: Медицинское информационное агентство, 2002. – 374 с. (С.25. Рис. 36 – I)

– М.:Изд-во Моск.уни-та, 1984. – 352 с. ( стр. 265, рис. 129) .
ИЛИ 2.Ченцов, Ю.С. Общая цитология /Ю.С.Ченцов. – М.: Изд-во Моск.уни-та, . -1995. - 384 с. (рис. 237, стр.349).
2. Ядро клетки: общий вид (распечатка)
3. Комплекс ядерной поры (КЯП). (распечатка)

оболочки (2). ГХ – гетерохроматин, ЭХ – эухроматин, Я – ядрышко, ПНХ – перинуклеарный хроматин, НМ – наружная мембрана ядерной оболочки, ВМ – внутренняя мембрана, ПНП – перинуклеарное пространство, ВПФ – виментиновые промежуточные филаменты, Л – ламина. Черными стрелками показаны ядерные поры, белой – участок соединения ядерной оболочки с грЭПС.

центральные гранулы, КЛ – кариолемма: НМ – наружная мембрана (рибосомы на ее поверхности не показаны), ВМ – внутренняя мембрана кариолеммы, Л – ламина, ПНП – перинуклеарное пространство.