1)Межклеточные соединения(взаимодействия) I . ХИМИЧЕСКИК (к. метаболические, 8. коммуникационные) 1)СИНАПСЫ. Структурно-функционально бывают: а) аксосоматические; 6)1 аксодендритические; в) ВКОО-акеональНые. Компоненты синапсаи пресинаптическая (принадлежащая одной клетке) и постсинаптическаЯ (часть плазмолеммы другой клетки) мембраны и синаптическая щель 1 [рослые синапсы характерны для электрических синапсов, с щелыЛ замкнутой плотными контактами В химических. Они специализированы на односторонней передаче возбуждения химическим веществомнейромедиатором. Например, между нейронами, нейроэцителиальные, нейромышечные. 2)ЩЕЛЕВИДНЫЕ Межклеточное пространство становится очень узкимвыявляется при специальной обработке ультратонких срезов. В составе] контактирующих мембран, в области нексуса симметрично расположены интегральные белки (коннектины), связанные между собой. При участие белковых глобул формируются межцитоплазматические каналы (коннексоны), по которым возможен транспорт низкомолекулярных веществ и ионов из одной клетки в другую. Например: кардиомиоциты, гладкие миоциты. II . ИЗОЛИРУЮЩИЕ (8. запирающего типа). 1) ПЛОТНЫЕ (а. зона слипания) Здесь плазмолеммы вплотную прилегают друг к другу (гликокаликса нет) - с помощью специальныхнадмембранных, интегральных и полу интегральных глобулярных белков мембран соседних клеток. Места такого плотного прилегания образуют на контактирующихповерхностях подобие ячеистой сети (щель -12 Нм). Они обеспечивают надёжное отграничениедвухсред, находящихся по разные стороны от пласта клеток. Например: желчные капилляры печени, кишечный эпителий и другие. III .МЕХАНИЧЕСКИЕ I ПРОСТЫЕ (, з адгезионные, з неспециализированные) 1). «СБЛИЖЕНИЕ». ЦитолеммЫ двух соседних клеток соприкасаются гликокаликсом на расстоянии 15-20 Нм, бе| образования специальных структур. При этом плазмолеммы взаимодействуют друг I другом с помощью специфических адгезивных гликопротеинов - кадгеринов, интсгринов и сшиваются ионами кальция. При этом осуществляется контактная регуляцияфункций:торможение размножения и др. 2) ИНТЕРДИГИТАЦНН (я. пальцевидные выросты, 8. боковые инвагинации). Плазмолеммы двух клеток, сопровождая друг друга, внедряются в цитоплазму вначале одной, а затем - соседней клетки. Т1 есть, они устроены по типу замка и обеспечивают механическую прочность регуляции функции обмена веществ. Например: гепатоциты, шванновские клетки. II . СЛОЖНЫЕ (л. заикорпвающие, я. сцепляющего типа) 1). ДЕСМОСОМЫ точечные. Это круговыеучастки((1=0,5мкм! плазмолеммы которых утолщены с внутренней (цито плазматической) стороны за счет белков десмоплакинов. Отсюда в) цитоплазму отходят в виде пучка тонкие нити(промежуточныефиламенты цитоскелета). В эпителии они образованы белком кератином. Пространство между плазмолеммами (30-50 Нм) заполнено утолщённым гликокаликсом, который пронизан сцепляющими белками -десмоглеинами,образующими фибриллоподобныеструктурыи дисковидное утолщение посередине. Например: клетки многослойного эпителия, во вставочных дисках кардиомиоцитов. 2). АДГЕЗИВНЫЙ ПОЯСОК (а. пояски облитерации, к. опоясывающие десмосомы). Структура напоминает десмосому, но имеет форму ленты, опоясывающей клетку. Утолщения со стороны цитоплазмы образованы белком винкулином, а тонкие нити (филаменты), отходящие в цитоплазму из белка актина. Иные по природе и сцепляющие белки. 3) ПОЛУДЕСМОСОМЫ. Это контакт эпителиальной клетки с базальной мембраной, который обеспечивает механическую прочность эпителия. |
2) Клетка - наимень шая единица живого. Клетка - структурно-функциональная единица живой материи, которая состоит из ядра (обеспечивающего сохранность и передачу генетического материала) и цитоплазмы, отграниченная клеточной оболочкой (цитолеммой) и обладающая всеми свойствами живого. Живые организмы представляют собой системы, которые - открытые (то есть находятся в постоянном обмене с окружающей средой веществами и энергией), самостоятельно регулируются и воспроизводятся, и осуществляют свои функции благодаря белкам и нуклеиновым кислотам, носителям генетической информации. Именно клетка как таковая является наименьшей единицей, обладающей всеми свойствами, отвечающими определению «живое» {способность к воспроизведению, использование и трансформация энергии, метаболизм, движение, раздражительность (таксисы), чувствительность, адаптация, изменчивость и другие). А) Имеется в виду, что отдельные компоненты клетки не могут полноценно существовать в изолированном состоянии: в них быстро развиваются процессы аутолиза и дегенерации; б) В отличие от этого, многие клетки удаётся длительно культивировать в подходящей питательной среде с сохранением их жизнедеятельности. 2. Клетки сходны по общему плачу строения Все клетки гомологичные (схожие) по основным признакам и различаются по признакам специальным и второстепенным, что обеспечивается их специфическими функциями и закрепляется определённым строением. Клетки могут иметь самую разнообразную внешнюю форму полиморфизм шаровидную (форменные элементы крови). звёздчатую и (нервные и многогранную (клетки железистого эпителия), рпчнотпленно-отростчатую костные клетки), веретспоиидную (гладкие мышечные клетки, фиброциты), призматическую (клетки эпителия кишечника и другие. уплощенную (мезотелий и эндотелий) Однако, практически все клетки имеют общий план их организации (три основных компонента), что указывает на общность происхождения всех эукариотических (, з. ядроеодержащих организмов): клеточная оболочка (цитолемма ) - отделяет содержимое клетки от внеклеточной среды, ядро - содержит наследственный материал (ДНК), связанный с ядерными белками, цитоплазма - это внеядерпая часть клетки, включающая гомогенную гиалоплазму и многочисленные цитоплазматические структуры (органеллы и включения) исключениесоставляют эритроциты и роговые чешуйки кожи (ороговевшие кератиноциты которые лишены ядра. Отношение между цитоплазмой и матриксом ядра в разных клетках различно и может варьировать. В связи с этим возникает понятие ядерно-цшпоплизматическое I некоторых клетках (сперматозоидах, роговых чешуйках) к минимуму сведена цитоплазма, но говорить о её полном отсутствии нельзя. В лимфоцитах ядро преобладает над цитоплазмой, а в псевдоугшполярных нейронах спинномозговых ганглиев, напротив, оно мелкое - в десятки раз меньше цитошшзмы. В жировых клетках (липонитах) - ядро плоское, располагается по периферии (эксцентрично), В центре большая капля жира (липидное включение), а вокруг узйЗОободок» цитоплазмы. . В организме клетки функционируют не изолированно, а в тесной связи друг с другом, образуя единое целое (ткани, органы, системы органов). Клетки не существуют в составе органа независимо, а они объединяются в сложные биологические ансамбли - ткани, в которых взаимодействуют друг с другом, влияют друг на друга и каждая выполняет свой набор функций. Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли специализированных клеток, объединённых в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчинённые и связанные межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Вот почему мы говорим об организме как о целом, а о клетках - как об Элементарных единицах его, специализированных на выполнении строго определённых функций, осуществляющих их в комплексе со всеми Элементами, входящими в состав сложно организованной живой системы многоклеточного единого организма. Поэтому клетки различны: одни Настроены на выполнение одного круга функций, другие - другого. ()тсюда - различия структуры клеток и образуемого ими межклеточного вещества. У"Го есть, имея общий план строения (плазматическая мембрана, ядро, цитоплазма), клетки разных видов в большей или меньшей степени отличаются друг от друга. ^Особое значение и колоссальная роль принадлежит не только самим клеткам, но и их производным: межклеточное вещество (компонентами которого являются - продуценты клеток - аморфное вещество и волокна /коллагеновые, эластические/), симпласт и синцитий. Межклеточное вещество - форма структурной организации живых организмов. Оно вырабатывается клетками и состоит из основного (аморфного) вещества различной плотности и волокон. Оно является обязательным компонентом всех видов соединительных тканей Симпласт - форма структурной организации живых организмов, содержащая в своей цитоплазме многочисленные ядра. Он возникает за счёт слияния клеток или путём деления их ядер без последующего разделения цитоплазмы. Симпласт - многоядерное образование. Например - миосимпласт мышечного волокна. Синцитий - форма структурной организации живых организмов, представляющая собой соклетие, в котором участки цитоплазмы соседних клеток связаны между собой цитоплазматическими перемычками (мостиками). Например - сперматогонии В, кардиомиоциты. Гиалоплазма — аморфная часть клетки, в которую погружены органеллы, ядро, субклеточные структуры и структурированные элементы, составляющие цитоскелет. Гиалоплазма - начальное звено внутреннего обмена клетки. (рН -7-7,3). Цитозол ь - аморфная часть гиалоплазмы, из которой удалены субклеточные структуры и структурированные элементы. Представляет собой высокоорганизованный гель. Обладает способностью менять свою ВЯЗКОСТЬ - переходить в более жидкое состояние - золь. Функции: а) объединение всех субклеточных структур и обеспечение химической взаимосвязи между ними; б) обеспечение ферментативных реакций (биосинтезбелка,пострансляционноемодифицирование Внутриклеточных белков, полимеризация и деполимеризация белков, метаболизм жирных кислот, аминокислот, гликолиз) и другие. Эндоплазматический ретикулум (сеть /ЭПС/) - органелла общеклеточного значения, построенный по мембранному принципу. ЭПС иходит в состав метаболической системы клетки. Это замкнутая система мембранных трубочек внутри клетки, образующих сложную переплетающуюся сеть. Замкнутая мембрана занимает порядка 10% объема клетки. ЭПС была открыта американским учёным К.Р. Портером (Кекп К.. РоПег) на электронной микроскопиив 1945 г. в фибробластах. При световой микроскопии не визуализируются, но о её активности судят по базофилии цитоплазмы (за счёт биосинтеза белка с участием рибосом). Например, в плазматической клетке, которая активно синтезирует антитела (иммуноглобулины). При электронной микроскопии (ультраструктура) ЭПС представленасистемой тонких канальцев, цистерн и вакуолей, связанных друг сдругом, Канальцы ЭПС могут образовывать единую транспортнуюсистему цитоплазмы и перинуклеарного пространства ядерной оболочки. Функция. Эндоплазматический ретикулум участвует в транспортеразличных биомолекул и селективной передаче молекул из цитозоля в ЭПС.ЭПСпринадлежит центральная роль в липидном и белковом синтезе - на её мембране синтезируютсявсетрансмембранные белки и липиды для большинства органелл, включая саму ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы,эндосомы, секреторные везикулы и плазматическую мембрану. ЭПС продуцирует большую часть липидов митохондрий. Она участвует в экскреции продуктов из клетки. Вещества синтезируемые в ЭПС предназначены для клеточных компартментов, а не для цитозоля. В зависимости от того, связана ли обращенная к цитозолю поверхность ЭПС с рибосомами, принято выделять: гранулярную и агранулярную виды ЭПС. Гранулярная (шероховатая) ЭПС Морфология; а) длинные узкие канальца; б) на наружной поверхности содержат рибосомы; в) в виде локальных скоплений вблизи ядра (эргастоплазма). Скопления эндоплазматической сети являются принадлежностью секреторные белки. Так, в клетках клеток, активно синтезирующих Гранулярная ЭПС, рисунок ', <> 1 рибосома; 2 - плоский мешок или трубчатое образование; 3 - мембрана; 4 внутренняя полость; 5 - отщепляющийся мембранный пузырек (вакуоль).секреторные белки. Так, в клетках печени и некоторых нервных клетках гранулярная ЭПС собрана в отдельные зоны. В клетках поджелудочной железы гранулярная ЭПС в виде плотно упакованных друг около друга мембранных цистерн занимает базальную и околоядерную зоны клетки. Функции: а) синтез белков «па экспорт» (антитела, пептидныеибелковые гормоны) - предназначены для нужд организма; б) синтез белков - ферментов лизосом; в)' синтез белков и белков -ферментов для пластинчатого комплекса Гольджи, где г) синтез белков - ферментов «доработкасобой систему анастомозирующих происходит их дальнейшая цитозоля. Аграиулярная (гладкая) Представляет мембранных трубочек и мипицисторп. Гладкая -эндоплазматическая сеть возникает и развиваемся за очс1 гранулярной эндоплазматической сети (при освобождении се ОТ рибосом). Деятельность гладкой эндоплазматической сети связана с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в заключительных папах синтеза липидов. Она сильно развита в клетках, секретирующих такие категории липидов, как стероиды, например, в клетках коркового вещества надпочечников, в суетентоцитахсеменников. Тесная топографическая связь гладкой эндоплазматической сети <. отложениями гликогена (запасной внутриклеточный полисахарид л п потных) в гиалоплазме различных клеток (клетки печени, мышечные Юлокна) указывает на её возможное участие в метаболизме углеводов. Ипоперечнополосатыхмышечныхволокнахгладкая эндоплазматическая сеть способна депонировать ионы кальция, необходимые для функции мышечной ткани. Морфология: а) короткие широкие канальца; б) распространена шффузно; в) чаще локализуется по периферии цитоплазмы ( жецентрично); г) хорошо развита в стероидпродуцирующих клетках. Функции: а) синтез стероидных гормонов (на базе холестерола); б) РИНтез липопротеиновых частиц «на экспорт»; в) участие в биосинтезе глиникогена, триглицеридов и полисахаридов (гликозаминогликанов); г)синтез липидов мембран; д) совместно с митохондриями регулирует контроль и депонирование внутриклеточной концентрации ионов кальция (дня инициации мышечного сокращения в мышечном волокне); е) де гоксикация лекарственных веществ (в гепатоцитах), а также нейтрализация токсинов и выведение их из клетки. Так, при ряде травлений в клетках печени появляются ацидофильные зоны (не Содержащие РНК), сплошь занятые гладким эндоплазматическим рстикулумом. Промежуточная ЭПС также состоит из мембранных цистерн, однако на них отсутствуют рибосомы. В этот отдел из шероховатой ЭПС поступают транзитные белки. Здесь они окружаются участками мембранных цистерн и в образовавшихся мембранных пузырьках направляются к комплексу Гольджи. Таким образом, промежуточная Г )ПС также участвует в сегрегации белков - завершает формирование группы транзитных белков и выводит их из ЭПС. Классификация органелл 1)Биологические(общеклеточные и специализарованные)2)морфогенетически (мембранные и немембранные) 3)функционально(метаболические системы,и опорно-сократииельный аапарат).Функциональная классификация:1)Энергитическая(митохондрии)2)катоболическая(митохогдрии лизосомы,пероксисомы,агранулярная ЭПС)3)анаболическая(митохондрии агранулярная ЭПС,гранулярная ЭПС,комплекс Гольджи,рибосомы) 4)Опорно-сократительная(микрофиламенты,промежуточные филаменты,микротрубочки,центриол |
15,3)Поверхностный аппарат клетки. ' Основу поверхностного аппарата (,з. цитолемма , 5. клеточная оболочка), как структурно-функциональной системы клетки, составляет клеточная мембрана (, 8. плазмолемма ). Она образована бимолекулярным слоем липидов. С ним связаны молекулы углеводов и белков (поверхностные, полуинтегральные, интегральные). Благодаря упорядоченному расположению углеводов и белков, по отношению к клеточной мембране, в поверхностном аппарате клетки выделяют следующие слои: • наружный - надмембранный (гликокаликс ); • средний - плазмолемма - клеточная мембрана (бимолекулярный! слой липидов с белками) и • внутренний - подмембранный опорно-сократительный аппарат! (субплазмолеммальный кортекс), представленный элементами цитоскелета. Цитолемма отграничивает содержимое клетки от окружающей её среды (барьерная функция) и осуществляет внешний обмен (рецепторная, транспортная функции). Цитолемма является первым звеном метаболической системы клетки. Она участвует в образовании межклеточных соединений. Цитолемма принимает участие в поддержание формы клетки и в её движении. биологические мембуаны . Имеют общий план строения и выполняют определенные функции. Молекулы липидов формируют бимолекулярный слой (впервые это установили методом замораживания эритроцитов). Основными химическими соединениями в этом слое являются: 1. фосфолипиды (ФЛ): 1.1. цефалин, 1.2. кефалин; • 2. холестерин (холестерол); 3. гликолипиды (ГЛ). Фосфолипидные молекулы построены из гидрофильных головок и гидрофобных хвостиков. Головки наружного слоя направлены в межклеточное пространство, а внутреннего слоя обращены в сторону цнтозоля. Хвостики «спрятаны» вглубь мембраны. Подобное расположение фосфолипидов обеспечивает барьерную функцию. Важно постоянное шачение ионов и воды в клетке. Водорастворимые соединения не проникают через фосфолипидный бислой, что характеризует строгую избирательную проницаемость. Молекулы фосфолипидов способны передвигаться, но в плоскости своего слоя, что выражается в текучести биологических мембран; перемещения в другие слои крайне редки. Текучесть имеет колоссальное значение для осуществления других функций (смотрите ниже). Уникальная функция - способность к самосборки. Если молекулы разрушить и поместить в изотонический раствор №С1, то они сольются в мицеллу. Значение молекул холестерина: 1. ингибирование фазового перехода фосфолипидов. В случае его отсутствия, при действии низких температур (7 - 10°С), фосфолипиды переходят в кристаллоидное состояние; 2. участие в регуляции текучести биологических мембран; 3. придают определенную степень жёсткости. В сосредоточении молекул холестерина процессы эндоцитоза или жзоцитоза не возможны, так как мембрана не податлива к инвагинациям. Основная функция гликолипидов - рецепторная. Следующий компонент биологической мембраны - белки. Их количество, заметно варьирует в мембранах различных органоидов. Так, например: в мембране митохондрий на них приходится около 70%, а в п.назмолемме- 50%. Б Нелковые молекулы выполняют следующие функции: • рецепторная; • избирательного транспорта химических соединений. Они встроены мозаично: интегрально в полуинтегрально. Белки являются глобулярными, за исключением ферментных. 1. интегральные - трансмембранные, связывают среду цитозоля со средой межклеточного вещества; 2. полуинтегральные - внешние и внутренние; 3. периферические - связаны с интегральными, внутренними полуинтегральными и элементами цитоскслета. Белки способны транслоцироваться по плоскости слоя и совершать вращательные движения. Белковые молекулы несут в себе такжо генетические свойства, благодаря молекуле гистосовместимости 1-го класса (НЬ-1). Она индивидуальна (сходна она только у монозиготных близнецов) и сложна, образует эпиток - последовательность девяти аминокислот. Если на него оказано мутагенное действие, то он «пожирается» макрофагами. 5. Транспорт веществ. Избирательный транспорт через белковые молекулы может осуществляться по одному из путей: пассивно или активно. Пассивный! транспорт всегда идёт по градиенту концентрации и может проявляться] либо как простая, либо как облегчённая диффузия. При простой диффузии1 помощь белков-переносчиков не требуется и проходит она в участках1 белковых каналов. Таким образом, в клетку поступают: вода, низкомолекулярные водорастворимые соединения, ионы. А также через бимолекулярный слой фосфолипидов проходят малополяризованные низкомолекулярные молекулы (эфиры, жирные кислоты). Облегчённая диффузия также проходит по градиенту концентрации, но с| участием белков-переносчиков. Активный транспорт может быть -сопряжённым или несопряжённым. В первом случае транспортируются два разных вещества! в противоположных направлениях и для его реализации необходима энергия АТФ. При втором виде - идёт одно вещество в одном направлении, и участвуют белки-переносчики. Модели белков-переносчиков и варианты транспорта: 1. подвижные. Белки-псрспосчики вступают во временную ковалентную связь с этой молекулой, копформируются (меняют форму), а так как сопряжённая молекула способна перемещаться, то они оказываются на другой стороне мембраны. 2. вращающиеся. Молекулы захватываются одним белком-переносчиком, который, вращаясь, передаёт к другому белку-переносчику, то есть принцип «эстафеты». 3. «белковые каналы». Примером белков-транспортёров являются -1-белки. Это универсальные интегральные белки передачи сигнала раздражения с молекулы рецепторного белка на ферменты клеток, обеспечивающих общую биологическую и специальную функции клеток (Например, в плазмолемме - аденилилциклаза, которая связана с целым рядом других ферментов). Транспорт макромолекулярных соединений осуществляется следующими путями: Эндоцитоз и экзоцитоз Органеллы специального назначения (специализированные ] структуры) ~ обязательные компоненты узкоспециализированных] клеток, обеспечивающие адекватное выполнение этими клетками специфических функций. В этих, независимо от функций, клетках, имеются органеллы общего значения. Например, эпителиоциты воздухоносных путей, мышечные клетки, нервные клетки. Реснички Они построены по типу микротрубочек. Совершают однонаправленное биение, в основе чего лежит сокращение белка денеина. Толщина одной реснички составляет 100 - 150 НмЯ Плазмолемма у них называется - аксолемма, а их внутреннее содержимое — аксонемма. Проксимальная часть реснички (базальное тело) погружена в цитоплазму. Базальное тельце по своей структуре очень сходно с ! центриолью. Оно также состоит из 9 триплетов микротрубочек, имеет диыеиновые «ручки». Часто в основании реснички лежит пара базальных телец, располагающихся под прямым углом друг к другу подобно диплосоме. Аксонема в своем составе имеет в отличие от базального тельца или центриоли 9 дублетов микротрубочек с динеиновыми «ручками», образующих стенку цилиндра аксонемы. Кроме периферических дублетов микротрубочек, в центре аксонемы располагается пара центральных микротрубочек. В целом систему микротрубочек реснички описывают как (9 х 2) + 2 в отличие от (9x3) + и системы центриолей и базальных телец. Базальное тельце и аксонема Структурно связаны друг с другом и составляют единое целое: две мпкротрубочки триплетов базального тельца являются микротрубочками нублетов аксонемы. Свободные клетки, имеющие реснички и жгутики, обладают способностью двигаться, а неподвижные клетки движением ресничек могут перемещать жидкость и частицы. Траектория движения ресничек очень разнообразна. В различных клетках это движение может быть маятникообразным, крючкообразным,воронкообразным или ■однообразным. Основной белок ресничек - тубулин
- не способен к сокращению, укорочению.
Разделы сайта |
Поиск по сайту