АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Вопрос. Клетки человеческого организма – их количественные и качественные изменения в процессе онтогенеза. Основные компоненты клеток: цитолемма, цитоплазма и ядро, их функции

Клетка – это элементарная структурная, функциональная и генетическая единица всего живого.

Рост – это необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа или всего организма, связанное с новообразованием элементов их структур. Это понятие отражает количественные изменения, происходящие в процессе развития организма или его частей.

А развитие – это качественные изменения в структуре и функциональной активности растений и его частей в процессе онтогенеза.

Онтогенез – это процесс индивидуального развития организма от зиготы (или вегетативного зачатка) до естественной смерти.

Рост и развитие отражают наследственные особенности и всю совокупность процессов взаимодействия растительного организма с факторами внешней среды. Рост и развитие всегда связаны между собой, обусловливают друг друга.

В процессе индивидуального развития, т.е. онтогенеза, реализуется наследственная информация, называемая генотипом. Естественно, что на этот процесс влияют конкретные условия окружающей среды, в результате чего формируется фенотип – результат реализации генотипа в определенных условиях среды.

Выделяют 4 фазы: эмбриональную, растяжения, дифференцировки, старение и смерть дифференцированных клеток.

1. Эмбриональная фаза проходит в меристемах (образовательных тканях). Делится на 2 периода: период между делениями клетки и собственно деление клетки. Структура клетки в период между делениями (другими словами, интерфаза) имеет ряд особенностей: густая цитоплазма с хорошо развитой ЭПС, мелкие вакуоли, много рибосом, митохондрий тоже много, но они еще не совсем развиты (мало крист, матрикс густой). Ядро небольшого размера с крупным ядрышком. В интерфазе очень активно идет процесс синтеза белков, что в свою очередь требует затраты энергии, соответственно, высока интенсивность дыхания. В интерфазе же происходит и редупликация ДНК.

Перед делением клетки происходят заметные изменения в энергетическом состоянии, наступает как бы энергетическая разрядка. Интенсивность обменных процессов падает, синтез белка практически прекращается.

Деление начинается с деления ядра, проходит все стадии, формируются плазмолемма, срединная пластинка, клеточная стенка. Все обменные процессы активируются. Дочерняя клетка растет до размеров материнской и вновь делится. Так не более 3-5 раз.

Эмбриональная фаза онтогенеза клетки контролируется гормонами. Для пред- и постсинтетических фаз необходим ауксин, активизирующий транскрипцию и трансляцию, а также высокую интенсивность дыхания. Цитокинин требуется для митоза и цитокинеза.

Затем эмбриональные клетки переходят в следующую фазу роста – растяжения.

2. Фаза растяжения. В этой фазе происходит следующее: цитоплазма становится менее вязкой, более обводненной. Каналы ЭПС расширяются, местами переходят в цистерны. Развиваются кристы у митохондрий. Ядра принимают неправильную форму с тем, чтобы увеличить поверхность соприкосновения с цитоплазмой. Мелкие вакуоли сливаются и образуется центральная вакуоль. Скорость синтеза белка увеличивается. Возрастает, причем очень существенно, объем клетки. Основная причина – усиленное поступление воды.

Переход к фазе роста растяжением вызывается изменением соотношения концентраций ауксина и цитокинина в пользу ауксина.

Ауксин активизирует Н-помпу, направленную из цитоплазмы в клеточную стенку. Происходит закисление клеточных стенок, активизируются кислые гидролазы, разрываются связи между компонентами клеточной стенки, клеточная стенка перестает оказывать прежнее сопротивление и это приводит к увеличению сосущей силы клетки.

S = P – T

T – тургорное давление, создаваемое противодавлением клеточной стенки.

Если Т становится меньше, то S >. В клетки поступает вода. Ауксин активизирует транскрипцию, трансляцию, активизируется деятельность аппарата Гольджи, поступают углеводы, целлюлозо-синтетаза.

Выбор направления роста (изодиаметрический или удлинение) зависит от расположения микрофибрилл целлюлозы, за ориентацию которых ответственны микротрубочки.

3. Фаза дифференциации.Дифференциация – это возникновение структурных и функциональных различий между клетками, приводящее к многообразию клеток. Природа клетки и соответственно выполняемые ею функции будут зависеть от того, какой комплекс генов в ней будет активен, причем большинство эмбриональных клеток усложняют свою структуру, другие – упрощают. Примером последних является образование члеников ситовидной трубки: исчезают клеточные ядра, тонопласт. В клетках-спутницах флоэмы формируется большое количество митохондрий, а в эпидермальных клетках листа – минимальное.

Приобретение клеткой, тканью, органом, организмом способности реализовать определенные наследственные признаки называется детерминацией (от лат. determinare – определять).

Дифференциация начинается уже во время фазы роста растяжением: слабое растяжение – паренхимная клетка, сильное – вытянутые, палочковидные клетки колленхимы.

Выбор пути развития клетки, т.е. детерминация может быть запрограммирован или может возникнуть под влиянием внешних факторов: соседние клетки, гормоны.

Запрограммированным является неэквационное деление зиготы. Она делится на одну меньшую по размерам клетку, которая дольше сохраняет способность к делению и после серии делений превращается в собственно зародыш. Вторая, большая по размерам клетка, делится менее активно, из нее формируется первичный корешок и подвесок.

Влияние соседних клеток проявляется двояким образом: или навязывается собственный путь развития, или же, наоборот, соседние клетки оказывают блокирующий эффект, не допуская в ближайшем окружении образования аналогичных клеток. Так, например, инициальная клетка устьица делится на 2 замыкающие клетки, которые не допускают в ближайшем окружении образования подобных, формируя поле торможения благодаря, видимо, передаче каких-то неидентифицированных сигнальных веществ по плазмодесмам. Поэтому устьица (как вы видели) располагаются на определенном расстоянии друг от друга.

Дифференцированные клетки, могут снова вернуться к эмбриональной активности в результате дедифференцировки – переход специализированных неделящихся клеток снова к делению. В основе дедифференцировки лежит изменение активности генов, индуцированное каким-либо воздействием, например, при механических повреждениях ближайшие к поверхности разреза паренхимные клетки сначала увеличиваются в размерах, а затем у них начинаются митозы. Образуется масса недифференцированных клеток (раневой каллус), которые закрывают рану, а затем в них происходит новая дифференциация, называемая редифференциацией. Срастание прививок с подвоем происходит также. Во время редифференциации раневого каллуса соседние клетки навязывают собственный путь развития, поэтому происходит объединение проводящих пучков привоя и подвоя.

При вегетативном размножении стеблевыми черенками клетки нижней части стебля дедифференцируются, делятся, затем редифференцируются, образуя клетки придаточного корня.

4. Старение и смерть клетки - это завершающие этапы онтогенеза дифференцированных клеток.

Этот этап связан с ослаблением биосинтетических процессов и активацией гидролитических процессов.

Причины: 1) накопление повреждений в генетическом аппарате или 2) включение генетической программы старения как последнего этапа онтогенеза. Как результат этих изменений – соотношение фитогормонов, возрастание гормонов ингибиторов.

Видимые признаки старения клеток:

1. закисление цитоплазмы, происходящее в результате ингибирования Н-помпы абсцизовой кислотой (изменения конформации белков);

2. снижение полупроницаемости мембран из-за окисления липидов мембран активно образующимися пероксидами (из-за сдвига рН в кислую сторону).

Программированная смерть клетки называется апоптоз. Апоптоз индуцируется рядом неблагоприятных факторов внешней среды – стрессоров, например, инфекции. Зараженные клетки быстро накапливают фенольные соединения, при окислении которых образуются значительные количества перекиси водорода с которой не справляются каталазы. Клетки отмирают, это проявляется в образовании на тканях растений пятен мертвых клеток, которые называются некрозами. Роль некротических пятен – препятствие для распространения инфекции. Возникновение некрозов является формой запрограммированной смерти клеток.

8 вопрос. Ткани. Определение. Виды, характеристика: расположение, строение, выполняемые функции.

Ткани (биологические), системы клеток, сходных по происхождению, строению и функциям.

Эпителиальные ткани - состоят из тесно прилегающих друг к другу клеток, расположенных в один или несколько слоев. Основная роль этих тканей заключается в обеспечении покрова, защите, выделительных функциях и восприятии внешних и внутренних раздражений. В состав эпителиальных тканей входят:

1. Эпидермис - эпителий, который образует наружный покров тела – это многослойный плоский эпителий;

2. Эпителий, который выстилает изнутри трубчатые образования организма – это однослойный цилиндрический эпителий большей части желудочно-кишечного тракта, однослойный или многослойный железистый эпителий и однослойный мерцательный эпителий дыхательных путей;

3. Мезотелий дает начало покрову серозных оболочек, таких как брюшина, плевра и перикард и состоит из одного слоя плоских клеток;

4. Эндотелий выстилает внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов и состоит из одного слоя плоских клеток;

5. Эпителий эпендимального типа, который выстилает мозговые оболочки в виде одного слоя плоских клеток.

Эпителиальные клетки удерживаются вместе цементирующим веществом, содержащим гиалуроновую кислоту. Так как к эпителию не подходят кровеносные сосуды, снабжение кислородом и питательными веществами происходит путем диффузии через лимфатическую систему. В эпителий могут проникать нервные окончания.

Соединительные ткани характеризуются наличием большого количества межклеточного вещества, которое в зависимости от роли ткани бывает жидким, студенистым, волокнистым и пропитанным солями кальция.

Общей особенностью соединительных тканей являются:

клетки достаточно удалены друг от друга;

сильно развиты межклеточные пространства, заполненные межклеточным веществом, которое вырабатывается самими клетками. Межклеточное вещество может иметь различную консистенцию (жидкое и твердое), различные волокна (коллагеновые, эластические). Характер межклеточного вещества - его химический состав, строение и физические свойства определяют те функции, которые выполняет конкретный вид соединительной ткани.

К соединительным тканям относят кровь, лимфу, хрящевую ткань, костную, жировую, рыхлую соединительную.

Костная ткань входит в состав костей. Она обладает особенными механическими свойствами: твердость, прочность благодаря особому составу межклеточного вещества. Межклеточное вещество состоит из минеральных солей, в основном солей кальция и фоcфора (70%) и органического вещества - белков оссеина и коллагена (30%). Клетки костной ткани - остеоциты, остеобласты, остеокласты. Остеоциты - это зрелые костные клетки. Остеобласты - молодые костные клетки, за счет которых кости нарастают в толщину и в длину. Остеокласты - это костные клетки-разрушители, участвующие в перестройке костей. Межклеточное вещество образует костные пластинки толщиной от 4 до 15 мкм. Структурной и функциональной единицей костной ткани является остеон. Остеон – это система концентрических цилиндрических костных пластинок, вставленных друг в друга. Между пластинками остеона находятся костные клетки. Внутри вдоль остеона лежит канал (гаверсов канал), в котором проходят мелкие кровеносные сосуды. В костях остеоны ориентированы по направлению действия наибольших нагрузок, поэтому остеонное строение придает костям дополнительную прочность. Между остеонами располагаются вставочные костные пластинки.

Хрящевая ткань состоит из зрелых хрящевых клеток - хондроцитов и молодых хрящевых клеток - хондробластов. Межклеточное вещество содержит большое количество эластических и коллагеновых волокон и другие органические вещества. Выделяют три вида хрящевой ткани: гиалиновый, эластический и волокнистый хрящ.

Собственно соединительная ткань имеет особое строение межклеточного вещества. Оно представлено гелеобразной массой, в которой лежат в разных направлениях в виде сети тонкие волокна. Рыхлая волокнистая соединительная ткань покрывает сверху кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, входит в состав кожи. Плотная волокнистая соединительная ткань характеризуется сильным развитием волокон, лежащих более упорядоченно, чем в рыхлой ткани. Образует надкостницу, сухожилия, связки.

Жировая ткань состоит из жировых клеток, в которых накапливаются капельки жира. Выполняет запасающую, депонирующую, теплоизоляционную, амортизационную функции. В основном развита в глубоком слое кожи, откладывается на поверхности внутренних органов. Подразделяется на два вида: белую жировую ткань и бурую жировую ткань. У человека преобладает белая жировая ткань. Бурая жировая ткань хорошо развита у новорожденных, она выполняет в основном функцию теплопродукции для согревания тела.

Кровь и лимфа - это жидкие соединительные ткани, основой их межклеточного вещества является вода. Клетки крови и лимфы называются форменными элементами. В крови представлены три группы клеток, имеющих определенное строение и функции: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. В лимфе основными клетками являются особый вид лейкоцитов - лимфоциты. Эти ткани входят в состав внутренней среды организма человека и выполняют основную функцию - транспортную.

Функции соединительных тканей:

- опорно-механическая

- трофическая (питательная) по отношению к другим тканям

- защитная (механическая защита, фагоцитоз, иммунитет)

- структурообразующая (пластическая; участвует в заживлении ран, сращивании костных переломов и других процессах, связанных с перестройками структуры органов)

- транспортная (по соединительным тканям осуществляется перенос питательных вешеств, метаболитов, газов, конечных продуктов обмена, регуляторных веществ)

Мышечные ткани характеризуются выраженной способностью сокращаться в ответ на раздражение. К ним относят поперечно-полосатую скелетную, поперечно-полосатую сердечную и гладкую мышечные ткани. Клетки мышечной ткани представляют собой одно- или многоядерные образования, имеющие удлиненную форму и называемые симпластами или мышечными волокнами.

Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность становится главной функцией.

Основные морфологические признаки элементов мышечных тканей: удлиненная форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.

Специальные сократительные органеллы — миофиламенты или миофибриллы обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина — при обязательном участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Миоглобин — белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).

Нервные ткани способны воспринимать раздражения, трансформировать их в возбуждение и передавать его в различные органы или другие отделы нервной ткани. Они состоят из разнообразных по форме и величине нервных клеток (нейронов) с характерными отростками и специальной межуточной ткани (нейроглии), которая обеспечивает опорную и трофическую функции по отношению к нейронам.

Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейронов) и неироглии, которая осуществляет опорную, защитную и разграничительную функции. Нервные клетки и нейроглия образуют морфологически и функционально единую нервную систему. Нервная система устанавливает взаимосвязь организма с внешней средой и участвует в координации функций внутри организма, обеспечивая его целостность. Структурно-функциональной единицей нервной ткани является нервная клетка (нейрон, нейроцит). Нейрон состоит из тела и отростков различной длины. Один отросток длинный, не ветвящийся называется аксоном. По аксону нервный импульс движется от тела нервной клетки к рабочим органам или к другой нервной клетке. Другие отростки (один или несколько) — короткие, ветвистые — называются дендритами. Их окончания воспринимают раздражения и проводят нервные импульсы к телу нейрона. В зависимости от выполняемой функции различают: чувствительные (афферентные), вставочные (ассоциативные) и двигательные (эфферентные) нервные клетки.

Нервные отростки, покрытые оболочкой, образуют нервные волокна, которые формируются в пучки, образующие нервы. Нервные волокна по функции делятся на чувствительные и двигательные. Ней­роны соединяются друг с другом при помощи синапсов (контактов). Синапсы пропускают или задерживают нервные импульсы, они име­ются и в местах соприкосновения рецепторных окончаний отрост­ков нейронов с органами. Клетки нейроглии (астроциты и олегодендроциты) образуют опорный аппарат центральной нервной системы, окружают тела нейронов и их отростки, выстилают полости головного и спинного мозга.

Функции нервной ткани:

- восприятие раздражения

- генерация нервного импульса

- проведение возбуждения

- анализ сигналов

- формирование ответной реакции

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 1528272 | Нарушение авторских прав