Лекция I: Введение в курс гистологии. История науки. Методы исследования. Цитология.
Лекция I: Введение в курс гистологии. История науки. Методы исследования. Цитология.
Лекция 2: Основы сравнительной эмбриологии
Лекция 3: Особенности развития птиц и млекопитающих
Лекция N 4: Введение в общую гистологию. Развитие эволюционного учения о тканях. Система эпителиальных тканей.
Лекция №5: Ткани внутренней среды. Кровь.
Лекция № 6: Соединительные ткани.
Лекция N 7: Скелетные ткани.
Лекция 8: Мышечные ткани.
Лекция N 9: Нервные ткани.
Лекция N 10: Нервная система.
Лекция 11: Органы чувств.
Лекция 12: Эндокринная система.
Лекция 13: Органы кроветворения и иммунологической защиты.
Лекция 14: Сердечно-сосудистая система.
Лекция 15: Пищеварительная система: источники и эмбриональное развитие, общая морфо-функциональная характеристика, общий принцип строения.
Лекция 16. Дыхательная система
Лекция 17: Мочевыделительная система.
Лекция 18: Половая система.
Лекция I: Введение в курс гистологии. История науки. Методы исследования. Цитология.
План:
1. Предмет гистологии. Разделы.
2.История науки.
3. Методы исследования.
4. Основы цитологии.
1. Предмет гистологии. Разделы.
Гистология ("гистос" греч. -ткань) - в узком понимании это - наука или учение о тканях. В последнее 10-летие содержание гистологии переросло такого узкого понимания и включает в себя изучение закономерностей микроскопического развития, строения организма на разных уровнях его организации - на субклеточном, клеточном, тканевом, органном, с учетом их функций.
Курс гистологии условно разделен на следующие разделы:
1. Цитология - наука о клетке.
2. Эмбриология - наука о развитии, от зарождения до полного формирования организма.
3. Общая гистология - наука обобщих закономерностях, присущих тканям.
4. Частная гистология - изучает строение, развитие органов и систем.
Основным методом исследования в гистологии является микроскопирование (световая, специальные методы микроскопирования, электронная), поэтому формирование гистологии как самостоятельной науки тесно связано с историей изобретения микроскопа.
Первый микроскоп был сконструирован в 1609-10 гг Галилео Галилеем. Для научной работы этот микроскоп не употреблялся и был утерян, но тем не менее получил известность.
Первые исследования принадлежат секретарю Лондонского королевского научного общества Роберту Гуку (1635-1703).
Ксавье Биша (фр. анатом, 1771-1802) - еще в 1801 г дал классификацию тканей на макроскопическом уровне - выделял 21 тканей; органы образуются путем комбинации различных тканей.
Нем. ученые Лейдиг и Келликер в 1835-37 гг попытались создать первую микроскопическую классификацию тканей.
Матиас Шлейден (нем.) в 1838 г создал теорию цитогенеза.
Рудольф Вирхов (нем.) - оказал большое влияние на дальнейшее развитие клеточной теории и вообще на учение о клетке:
1. Всякая клетка - от клетки, и только от клетки.
2. Клетка - самый мелкий морфологический элемент живого и только из их совокупности слагаются все живые существа, вне клетки нет жизни.
3. Организм - государство клеток, совокупность отдельных самостоятельных единиц, поставленных в тесную взаимозависимость друг от друга.
4. Создал теорию "целюлярной патологии" - т.е. болезнь обьяснял как нарушение строения и функции клеток (а до него господствовала "гуморальная теория").
Началом развития русской гистологии надо считать 30-ые годы 19 века, когда гистология преподавалась на кафедрах анатомии и физиологии. В 60 гг 19 в гистология выделилась в отдельные кафедры. Первая кафедра гистологии создавалась в МГУ - зав.каф. А.И.Бабухин. Школа Бабухина занималась вопросами гистогенеза и гистофизиологии мышечной и нервной ткани.
Почти параллельно открылась кафедра гистологии в Питербургской Медико-хирургической академии. К этой школе относятся К.Э.Бэр - эмбриолог, НМ Якубович - заслуги при изучении ЦНС, МД Лавдовский - автор первого учебника по гистологии.
Ковалевский АО - один из основоположников сравнительной эмбриологии, экспериментальной и эволюционной гистологии; установил единый план развития многоклеточных; обосновал теорию зародышевых листков, как образований лежащих в основе единства развития всех млекопитающих.
Родоначальник Казанской школы - ИА Арнштейн - занимались проблемой нейрогистологии.
Говоря о вкладе отечественных исследователей в гистологию в советский период нужно отметить:
1. Академик АА Заварзин - предложил теорию "параллельных рядов в тканевой эволюции" - эволюция тканей у разных типов и классов животных происходит сходно, параллельными рядами, поэтому у разных животных ткани с родственными функциями имеют сходное строение.
2. НГ Хлопин - создал теорию "дивергентной эволюции тканей" - ткани развиваются в эволюции и онтогенезе дивергентно, путем расхождения признаков. Поэтому в каждой из
Методы исследования в гистологии.
Как любая наука гистология располагает своим арсеналом методов исследований:
I. Основной метод - микроскопирование.
А. Световая микроскопия - исследования обычным световым мик-пом.
Б. Спец-ые методы микроскопирования:
- фазовоконтрастный микроскоп (для изуч. живых неокраш-х обьектов)
-темнопольный микроскоп (для изуч. живых неокраш-х обьектов)
-люминесцентный мик-п (для изуч. живых неокраш-х обьектов)
-ультрафиолетовый мик-п (повышает разрешающую способность м-па)
-поляризационный мик-п(для иссл. обьектов с упорядочонным распола-
жением молекул - скелет. муск-ра, коллагеновые волокна и т.д.)
-интерфекренционная микроскопия (для опред-я сухового остатка в
клетках, определение толщины обьектов)
В. Электронная микроскопия:
-трансмиционная (изучение обьектов на просвет)
-сканирующий (изучение поверхности обьектов)
II. Специальные (немикроскопические) методы:
1.Цито- или гистохимия - суть заключается использовании строгоспецифических химических реакций с светлым конечным продуктом в клетках и тканях для определения количества различных веществ(белков, ферментов, жиров, углеводов и т. д.). Можно применить на уровне светового или электронного микроскопа.
2. Цитофотометрия - метод применяется в комплексе с 1 и дает возможность количественно оценить выявленные цитогистохимическим методом белки, ферменты и т.д.
3. Авторадиография - вводят в организм вещества, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов. Эти вещества включаются в обменные процессы в клетках. Локализацию, дальнейшие перемещения этих веществ в органах определяются на гистопрепаратах по излучению, которое улавливается фотоэмульсией, нанесенной на препарат.
4. Рентгентоструктурный анализ - позволяет определить количество химических элементов в клетках, изучить молекулярную структуру биологических микрообьектов.
5. Морфометрия - измерение размеров биол. структур на клеточном и субклеточном уровне.
6. Микрохирургия - проведение очень тонких операций микроманипулятором под микроскопом (пересадка ядер, введение в клетки различных веществ, измерение биопотенциалов и т.д.)
6. Метод культивирования клеток и тканей - в питательных средах или в диффузионных камерах, имплантированных в различные ткани организма.
7. Ультрацентрофугирование - фракционирование клеток или субклеточных структур путем центрофугирования в растворах различной плотности.
8. Экспериментальный метод.
9. Метод трансплантации тканей и органов.
Цитология
Формы организации живой материи:
I. Доклеточная:
1) вирусы: а. ДНК-содержащие б. РНК-содержащие
Основу составляет ДНК или РНК, окруженная оболочкой. В окружающей среде могут сохраниться определенное время, но самостоятельно в окружающей среде размножаться не могут - размн. только в клетке-хозяине.
2) бактериофаги.
II. Клеточная форма:
1) Прокариоты ("доядерные"):
а) бактерии - одноклеточные организмы. Имеют хорошо выраженную
оболочку, небольшое разнообразие органоидов, деление - прямое.
Наследственный материал не обособлен, диффузно разбросан по
всей цитоплазме - т.е. ядра еще нет = доядерные.
б) сине-зеленые водоросли - сходны с бактериями.
2) Эукариоты ("хорошое ядро") - клетки имеют хорошо выраженное,
обособленное ядро; большое разнообразие органоидов; размножение
путем митоза. Эукариоты - клетки растений и животных организмов.
III. Неклеточная форма:
1) межклеточное вещество соед-х тканей (волокна, основное вещество).
2) синцитий - клетки соединены цитоплазматическими мостиками, по
которым из цитоплазмы одной клетки можно перейти в другую клет-
ку. Пример в челов. орг-ме - сперматогонии на стадии размножения.
3) симпласт - это огромная единая масса цитоплазмы, где разбросаны
сотни тысяч ядер и органоидов. Пример - скелетная мускулатура и
симпластический трофобласт в хорионе и ворсинках хориона в пла-
центе.
Основные положения современной клеточной теории:
I. Клетка - наименьшая элементарная единица живого, вне которой нет жизни.
II. Клетки гомологичны - т.е. при всем богатом разнообразии все клетки растений и животных построены по единому общему принципу.
III. Клетка от клетки и только от клетки, т.е. новая клетка образуется путем деления исходной клетки.
IV. Клетка - часть целостного организма. Клетки обьединены в системы тканей и органов, из системы органов - целый организм. При этом совокупность всех свойств каждого вышестоящего уровня больше, чем простая сумма свойств его составляющих, т.е. свойства целого больше, чем простая сумма свойств составляющих частей этого целого.
Клетка - это элементарная живая система, состоящая из цитоплазмы, ядра, оболочки и являющаяся основой развития, строения и жизнедеятельности животных и растительных организмов.
Клетка состоит из ядра, цитоплазмы и оболочки (цитолемма).
Ядро - часть клетки, являющееся хранилищем наследственной информации.
Окружено кариолеммой (два листка элементарной биомембраны), имеющей поры. В ядре содержится кариоплазма, основу которой составляет ядерный белковый матрикс (структурная сеть из негистоновых белков). В в ядерном белковом матриксе располагается хроматин - ДНК в комплексе с гистоновыми и негистоновыми белками. Хроматин может быть деконденцированным (разрыхленным, светлым) - эухроматин ("эу"- хороший) и наоборот, конденсированным (плотно упакованным, темным) - гетерохроматин. Чем больше эухроматина, тем интенсивнее синтетические процессы в ядре и цитоплазме, и наоборот, преобладание гетерохроматина показывает на снижение синтетических процессов, на состояние метаболического покоя.
Ядрышко - самая плотная, интенсивно окрашивающаяся структура ядра с диаметром 1-5 мкм - является производным хроматина, одним из его локусов. Функция: образование рРНК и рибосом.
Цитолемма - это элементарная биологическая мембрана покрытая снаружи более или менее выраженным гликокаликсом. Основу элементарной биологической мембраны составляет бимолекулярный слой липидов, обращенных друг к другу гидрофобными полюсами; в этот бимолекулярный слой липидов вмонтированы интегральные (пронизывают всю толщу липидов), полуинтегральные (между молекулами липидов наружного или внутреннего слоя) и периферические (на внутренней и наружной поверхности бимолекулярного слоя липидов) белковые молекулы.
Гликокаликс - это гликолипидный и гликопротеиновый комплекс на наружной поверхности цитолеммы, содержит сиаловую кислоту; снижает скорость диффузии веществ через цитолемму, тамже локализуются ферменты участвующие во внеклеточном расшиплении веществ.
На наружной поверхности цитолеммы могут иметься рецепторы:
- "узнавание" клетками друг друга;
- рецепция воздействия химических и физических факторов;
- рецепция гормонов, медиаторов, А-гена и т.д.
Функции цитолеммы:
- разграничительная;
- активный и пассивный транспорт веществ в обе стороны;
- рецепторные функции;
- механический контакт с соседними клетками.
Гиалоплазма - это гомогенная, под микроскопом бесструктурная масса; по химической природе представляет собой коллоидную систему и состоит из дисперсной среды (вода и растворенные в ней соли) и дисперсной фазы (взвешанные в дисп. среде мицеллы белков, жиров, углеводов и некоторых других органических веществ); эта система может переходит из состояния золь в гель.
Компартменты - это структуры, находящиеся в гиалоплазме, имеющие определенное строение (форму и размеры), т.е. видимые под микроскопом.
К компартментам относятся органоиды и включения.
Органоиды - постоянные структуры цитоплазмы, имеющие определенное строение и функции. Органоиды классифицируются по строению и по функцию. По строению различают:
1. Органоиды общего назначения (имеются в большем или меньшем количестве во всех клетках, обеспечивают функции необходимые всем клеткам):
митохондрия, эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс, лизосомы, клеточный центр, пероксисомы.
2. Органоиды специального назначения - (имеются только в клетках высокоспециализированных тканей и обеспечивают выполнение строгоспецифических функций этих тканей): в эпителиальных клетках - реснички, микроворсинки, тонофибриллы; в нейральных тканях - нейрофибриллы и базофильное вещество; в мышечных тканях - миофибриллы.
По строению органиоды подразделяются:
1. Мембранные - эндоплазматическая сеть, митохондрии, пластинчатый комплекс, лизосомы, пероксисомы.
2. Немембранные - рибосомы, микротрубочки, центриоли, реснички.
Строение и функции органоидов:
1. Митохондрии - структуры округлой, овальной и сильновытянутой эллепсоидной формы. Окружены двойной элементарной мембраной: наружная элементарная мембрана имеет ровную поверхность, внутренняя мембрана образует складки - кристы; полость внутри внутренней мембраны заполнена матриксом - гомогенная бесструктурная масса. Функция: митохондрии называют"энергетическими станциями" клетки, т.е. там происходит аккумулирование энергии в виде АТФ, выделяемое при "сжигании" белков, жиров, углеводов и др. веществ. Короче, митохондрии - поставщики энергии.
2. Эндоплазматическая сеть(ЭПС) - это система (сеть) внутриклеточных канальцев, стенки которых состоит из элементантарных биологических мембран. Различают ЭПС гранулярного типа (в стенки ЭПС вмонтированы гранулы = рибосомы) - с фукнцией синтеза белков, и агранулярного типа (канальцы без рибосом) - с функцией синтеза жиров, липидов и углеводов.
3. Пластинчатый комплекс (Гольджи) - система наслоенных друг на друга уплощенных цистерн, стенка которых состоит из элементарной биологической мембраны, и расположенных рядом пузырьков (везикул). Располагается обычно над ядром, и выполняет функцию - завершение процессов синтеза веществ в клетке, расфасовка продуктов синтеза по порциям в везикулы, ограниченных элементарной биологической мембраной. Везикулы в дальнейшем транспортируются в пределах данной клетки или выводятся экзоцитолизом за пределы клетки.
4.Лизосомы - структуры округлой или овальной формы, окружены элементарной биологической мембраной, содержащие внутри полный комплект протеолитических и других литических ферментов. Функция - обеспечивают внутриклеточное переваривание, т.е. последнюю фазу фаго(пино)цитоза.
5.Пироксисомы - мелкие структуры округлой или овальной формы, окруженные элементарной базальной мембраной, содержащие внутри пероксидазу, обеспечивающая обезвреживание перекисных радикалов - продуктов обмена веществ, подлежащих удалению из организма.
6.Клеточный центр - органоид обеспечивающий двигательную функцию (растаскивание хромосом) при делении клетки. Состоит из 2-х центриолей; каждая центриоля представляет собой цилиндрическое тело, стенка которого образована 9-ю парами микротрубочек расположенных по периферии цилиндра вдоль и 1-й парой микротрубочек в центре. Центриоли располагаются по отношению друг к другу перпендикулярно. При делении клетки центриоли располагаются на двух противоположных полюсах и обеспечивают растаскивание хромосом к полюсам.
7.Реснички - органоиды, аналогичные по строению и функцию с центриолями, т.е. имеют сходное строение и обеспечивают двигательную функцию. Ресничка представляет собой вырост цитоплазмы на поверхности клетки, покрытый цитолеммой. Вдоль этого выроста внутри располагаются 9 пар микротрубочек, расположенных параллельно друг к другу, образуя цилиндр; в центре этого цилиндра вдоль, а следовательно и в центре реснички, располагается еще 1 пара центральных микротрубочек. У основания этого выроста-реснички, перпендикулярно к ней, располагается еще одна аналогичная структура.
8.Микроворсинки - это выросты цитоплазмы на поверхности клеток, покрыты снаружи цитолеммой, увеличивают площадь поверхности клетки. Встречаются в эпителиальных клетках, обеспечивающих функцию всасывания (кишечник, почечные канальцы).
9,Миофибриллы - состоят из сократительных белков актина и миозина, имеются в мышечных клетках и обеспечивают процесс сокращения.
10.Нейрофибриллы - встречаются в нейроцитах и представляют собой совокупность нейрофибрилл и нейротрубочек. В теле клетки располагаются беспорядочно, а в отростках - параллельно друг к другу. Выполняют функцию скелета нейроцитов (т.е. функция цитоскелета), а в отростках участвуют в транспортировке веществ от тела нейроцитов по отросткам на периферию.
11.Базофильное вещество - имеется в нейроцитах, под электронном микроскопом соответствует ЭПС гранулярного типа, т.е. органоида, ответственного за синтез белков. Обеспечивает внутриклеточную регенерацию в нейроцитах (обновление изношенных органоидов, при отсутствии способности нейроцитов к митозу).
12. Пероксисомы - овальные тельца (0,5-1,5 мкм) окруженные элементарной мембраной, заполненные гранулярным матриксом с кристаллоподобными структурами; содержат каталазы для разрушения перекисных радикалов. Функция: обезвреживание перекисных радикалов, образующихся при метаболизме в клетках.
Включения - непостоянные структуры цитоплазмы, могущие появляться или исчезать, в зависимости от функционального состояния клетки. Классификация включений:
I. Трофические включения - отложенные в запас гранулы питательных веществ (белки, жиры, углеводы). В качестве примеров можно привести: гликоген в нейтрофильных гранулоцитах, в гепатоцитах, в мышечных волокнах; жировые капельки в гепатоцитах и липоцитах; белковые гранулы в составе желтка яйцеклеток и т. д.
II. Пигментные включения - гранулы эндогенных или экзогенных пигментов. Примеры: меланин в меланоцитах кожи (для защиты от УФЛ), гемаглобин в эритроцитах (для транпортировки кислорода и углекислого газа), родопсин и йодопсин в палочках и колбочках сетчатки глаза (обеспечивают черно-белое и цветное зрение) и т.д.
III. Секреторные включения - капельки (гранулы) секрета веществ, подготовленные для выделения из любых секреторных клеток (в клетках всех экзокринных и эндокринных желез). Пример: капельки молока в лактоцитах, зимогенные гранулы в панкреатоцитах и т.д.
IV. Экскреторные включения - конечные (вредные) продукты обмена веществ, подлежащие удалению из организма. Пример: включения мочевины, мочевой кислоты, креатинина в эпителиоцитах почечных канальцев.
Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 622 | Нарушение авторских прав
|