Гистология, эмбриология, цитология

1.

2.

Гистология (от греч. «histos» - ткань,
«logos» - учение) – наука о развитии,
строении
и
жизнедеятельности
тканей
многоклеточных животных и человека.
Собственно гистология подразделяется на
общую и частную.
Общая
гистология
частная – ткани органов.
изучает
ткани,

3.

Клеточная теория
(Теодор Шванн, Маттиас Шлейден, 1838г.,
Рудольф Вирхов, 1858г.)
-
это
обобщенное
представление
о
строении клеток как единиц живого, об их
воспроизведении и роли в формировании
многоклеточных организмов.

4.

Основоположники клеточной теории
Rudolf Ludwig Karl Virchow
Theodor Schwann
Matthias Jakob Schleiden

5.

Основные положения
клеточной теории:
1. Клетка - наименьшая единица живого.
2. Сходство клеток разных организмов по
строению.
3.
Размножение
клеток
путем
деления
исходной клетки.
4. Клетки как части целостного организма.

6.

Клетка
Была открыта английским физиологом Робертом Гуком в 1665г.
Robert Hooke

7.

Клетка
Клетка - это элементарная
единица
живого, состоящая из цитоплазмы и
ядра и являющаяся основой строения,
развития
и
жизнедеятельности
всех
животных и растительных организмов.

8.

Производные клеток
Кроме
клеток
многоклеточный
организм построен из так называемых
неклеточных
и
постклеточных
структур, которые всегда являются
вторичными относительно клеток, т.е.
их производными.

9.

Неклеточные структуры
Среди неклеточных структур различают
ядерные, содержащие ядра и возникают
путем
слияния
клеток
(симпласты)
или
вследствие незавершенного разделения их
(синцитий).
и
безъядерные
-
продукт
деятельности
определенных видов клеток (межклеточное
вещество).

10.

Неклеточные структуры
1) Симпласты (от греч. syn – вместе и plastos –
образованный) – структуры, образованные в
результате слияния клеток, с утратой их границ
и формированием единой цитоплазматической
массы, в которой находятся ядра.
Примеры: волокна скелетной мышечной ткани,
остеокласты, симпластотрофобласт плаценты.

11.

Примеры симпластов
Остеокласт
Мышечное волокно
ядра

12.

Неклеточные структуры
2) Межклеточное вещество представляет
собой продукт жизнедеятельности клеток
соединительной
основного
волокон
ткани
аморфного
(коллагеновые,
ретикулярные).
и
состоит
из
вещества
и
эластические,

13.

Межклеточное вещество
Эластический хрящ ушной раковины
Окраска орсеином
Основное аморфное
вещество
Эластические волокна
Хрящевые клетки (хондроциты)

14.

Неклеточные структуры
3) Синцитий (от греч. syn – вместе и cytos –
клетка) – сетевидная структура, возникающая
вследствие неполной цитотомии при делении
клеток с сохранением связи между ее
элементами посредством цитоплазматических
мостиков.
Пример: сперматогенные клетки в семенных
канальцах яичка.

15.

Синцитий
1
1. сперматогонии - первичные половые клетки, соединенные перемычками.

16.

Постклеточные структуры
Эритроциты
Тромбоциты
Роговые чешуйки

17.

Основные компоненты клетки
Плазмолемма
Цитоплазма
- Гиалоплазма
- Органеллы
- Включения
Ядро

18.

Клетка

19.

Основные компоненты клетки:
Плазмолемма
Химический состав:
Липиды – 40 %
Белки – 60 %
Углеводы – 5-10 %

20.

Строение клеточной оболочки
5
4
1 – молекула липида; 2 – липидный бислой; 3 – интегральные белки; 4
– периферические белки; 5 – полуинтегральные белки; 6 – гликокаликс;
7 – субмембранный слой; 8 – актиновые микрофиламенты; 9 –
микротрубочки; 10 – промежуточные филаменты; 11 – углеводные
молекулы гликопротеинов и гликолипидов

21.

Функции плазмолеммы
барьерная
рецепторная
транспорт веществ
экзоцитоз
эндоцитоз
фагоцитоз
пиноцитоз

22.

Фагоцитоз
Пиноцитоз

23.

Включения цитоплазмы
Это непостоянные компоненты цитоплазмы,
которые могут возникать или исчезать в различные
функциональные состояния клеток.
Трофические
- Белковые
- Углеводные
- Липидные
Секреторные
Гормоны,
ферменты
Экскреторные
Пигментные
Экзогенные:
Продукты
метаболизма
Эндогенные
- гемоглобин,
- миоглобин,
-
меланин,
- билирубин,
- липофусцин
каротин,
пылевые
частицы,
красители

24.

Включения гликогена
1 - ядро
2 - включения гликогена (красное окрашивание)

25.

Включения липидов
1 - жировые включения (черные капельки)
2 - ядра

26.

Пигментные включения

27.

Органеллы
это
морфологически
структуры
различимые
цитоплазмы,
которые
обязательно должны присутствовать в
данной
клетке,
выполняя
определённые функции.
в
ней

28.

Классификация органелл
I. По степени распространенности: 1) Общего значения –
имеются во всех клетках и необходимы для обеспечения их
жизнедеятельности. 2) Специального значения – имеются
только в некоторых клетках и обеспечивают выполнение их
специализированных функций.
II. По строению: 1) Мембранные органеллы – отграничены
собственной мембраной от окружающей гиалоплазмы, т.е.
являются замкнутыми компартментами (отсеками).
2) Немембранные органеллы – структуры, не окружённые
мембраной.

29.

Органеллы общего значения
Мембранные:
Немембранные:
1) Эндоплазматическая
1) Рибосомы
сеть
2) Клеточный центр
2) Комплекс Гольджи
3) Микротрубочки
3) Лизосомы
4) Микрофиламенты
4) Пероксисомы
5) Промежуточные
5) Митохондрии
филаменты

30.

Органеллы специального значения:
1) миофибриллы,
2) нейрофибриллы,
3) реснички,
4) жгутики,
5) микроворсинки.

31.

Функциональные системы
(аппараты) клетки
-
комплексы
органелл,
которые
под
контролем ядра обеспечивают выполнение
важнейших функций клетки.
1)
Синтетический аппарат
2)
Энергетический аппарат
3)
Аппарат внутриклеточного пищеварения
4)
Цитоскелет

32.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
открыта в 1945 г. американским биологом Портером
Porter Keith Roberts
(11.06.1912 — 02.05.1997)

33.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
ЭПС - представляет собой сеть из вакуолей, каналов,
цистерн,
густо оплетающих центральную часть
цитоплазмы и занимающих 50-70 % ее объема.
Различают два вида ЭПС:
1) Гранулярную
(зернистую,
шероховатую)
–
на
мембранах расположены рибосомы.
2) Агранулярную (гладкую) – на мембранах нет
рибосом.

34.

Эндоплазматическая сеть

35.

Функции грЭПС
1)
синтез
белков,
предназначенных
для
выведения из клетки ("на экспорт");
2) отделение (сегрегация) синтезированного
продукта от гиалоплазмы;
3)
конденсация
и
модификация
синтезированного белка;
4) транспорт синтезированных продуктов в
цистерны КГ или непосредственно из клетки.

36.

Функции аЭПС
1)
синтез
липидов
(главным
предшественников стероидов);
2) синтез углеводов (олигосахаридов);
3) образование пероксисом;
4) детоксикация вредных веществ;
5) депонирование ионов кальция;
6) транспортная.
образом,

37.

Электронная
микрофотография

38.

Пластинчатый комплекс
(аппарат, или комплекс Гольджи,
внутриклеточный сетчатый аппарат)
открыт в 1898 году итальянским ученым Камилло Гольджи
Camillo Golgi
(7.07.1843 – 21.01.1926)

39.

Строение комплекса Гольджи
представлен скоплением уплощенных цистерн
и
небольших
везикул,
ограниченных
мембраной.
Пластинчатый
комплекс подразделяется
субъединицы — диктиосомы.
на

40.

Каждая диктиосома представляет собой стопку
уплощенных цистерн, по периферии которых
локализуются мелкие пузырьки.
При этом, в каждой уплощенной цистерне
периферическая часть несколько расширена, а
центральная сужена.

41.

В зоне диктиосомы различают поверхности:
Проксимальную (cis) — обращена к ядру;
Дистальную (trans) — к поверхности клетки.
Установлено,
транспортные
что
к
цис-полюсу
вакуоли,
подходят
несущие
продукты, синтезированные в гр-ЭПС.
в
КГ

42.

От
транс-полюса
отшнуровываются
пузырьки, несущие секрет к плазмолемме
для его выведения из клетки.
Часть
мелких
пузырьков,
заполненных
белками-ферментами, остается в цитоплазме
и носит название лизосом.

43.

44.

Функции комплекса Гольджи
1) Сортировка,
созревание,
хранение,
упаковка
и
выведения веществ, синтезированных в клетке.
2) Образование секреторных гранул.
3) Участие
в
метаболических
полисахаридов)
и
процессах
химических
(синтез стероидов).
4) Образование лизосом.
(синтез
преобразованиях

45.

Электроннограмма КГ

46.

Синтетический аппарат клетки

47.

Лизосомы
открыты в 1949г. бельгийским биохимиком Кристианом де
Дювом.
Christian René de Duve
(2.10.1917 – 4.05.2013)

48.

Лизосомы
Мелкие
мембранные
гидролитические
пузырьки,
ферменты
содержащие
(протеиназы,
нуклеазы, фосфатазы, липазы и др.).
Различают:
первичные,
вторичные (фаголизосомы, аутофаголизосомы),
телолизосомы (остаточные тельца).

49.

Виды лизосом
Первичные
лизосомы
Фагосома
Вакуоль содержащая частицы,
подлежащие расщеплению
Пузырьки, содержащие
кислую фосфатазу
Гетеролизосомы
Вторичные
лизосомы
Аутолизосома
Расщепляет
компоненты клетки
Расщепляет чужеродные
вещества, поступившие
эндоцитозом
Телолизосома (остаточное тельце)
Накапливаются непереваренные
продукты

50.

Функции лизосом
1) Ферменты
лизосом
расщепляют
различные
биополимеры при кислом значении рН.
2) Участвуют
в
процессах
пищеварения.
3) Предотвращение гибели клетки.
внутриклеточного

51.

Лизосомы

52.

Пероксисома
открыты бельгийским цитологом Кристианом де
Дювом в 1965г.
Овальные тельца, ограниченные мембраной, в
центре кристаллоподобные структуры из фибрилл
и трубочек (сердцевина).
Содержат каталазу.

53.

Пероксисома
Функция – нейтрализация перекиси, которая
является токсичным веществом для клетки.

54.

Митохондрии
Термин «Митохондрия» введен немецким
патологоанатомом и гистологом Бенда в
1897г.
Впервые митохондрии в виде гранул в
мышечных клетках наблюдал в 1850 г.
швейцарский
эмбриолог
и
гистолог
Кёлликер (Kolliker, Rudolf Albert von).

55.

Митохондрии
• Наружная мембрана – ровная и замкнута.
• Внутренняя мембрана – образует выпячивания –
кристы.
• Матрикс (мДНК, м-рибосомы).
• Функции: синтез АТФ, клеточное дыхание: аэробное
и анаэробное окисление.

56.

Митохондрии

57.

Немембранные органеллы:
Рибосомы
были описаны в 1955 г. американским биологом
Паладе.
George Emil Palade
(19.11.1912 – 8.10.2008)

58.

Рибосомы
состоят и большой и малой субъединиц.
Рибосомы различают:
Свободные
(одиночные,
полирибосомы)
–
располагаются в гиалоплазме.
Функция: синтез белков для самой клетки.
Связанные рибосомы - на мембране гранулярной ЭПС.
Функция:
синтез
организма).
белков
«на
экспорт»
(для
всего

59.

Рибосомы
Место образования: образование субъединиц рибосом происходит в
ядрышках ядра.
1 – малая субъединица
рибосомы;
2 - большая субъединица
рибосомы;
Функция: синтез белка в клетке – это «фабрики по производству белка».

60.

Клеточный центр (центросома)
Впервые обнаружена в 1883 году Теодором
Бовери. Термин «центриоли» предложен в 1895г.
Theodor Heinrich Boveri
(1862—1915)

61.

Клеточный центр (центросома)
состоит из центриолей и связанных с ними
микротрубочек – центросферы.
Функции – образование веретена деления.

62.

Центриоли
(9х3)+0
1 – микротрубочки; 2 - сателлиты

63.

Ядро
В 1825 году чешский учёный Ян Пуркинье открыл
ядро яйцеклетки птиц.
В 1831 году английский ботаник Роберт Броун
впервые описал ядро растительной клетки.
Jan Evangelista Purkyně
Robert Brown

64.

Строение ядра
Кариолемма
(ядерная оболочка)
Кариоплазма
Хроматин
Ядрышко
(ядерный матрикс)

65.

Строение ядра
1 – ядерная оболочка; 2 – пора; 3 – конденсированный хроматин; 4 –
диффузный хроматин; 5 – ядрышко; 6 – наружная мембрана ядерной
оболочки; 7 – внутренняя мембрана ядерной оболочки; 8 – перинуклеарное
пространство; 9 – рибосомы; 10 – плотная пластинка; 11 - грЭПС

66.

Строение ядра
Кариолемма:
Наружная
мембрана
покрыта
рибосомами и тесно связана с гр-ЭПС.
Внутренняя
мембрана
–
имеет
ламину,
которая
обеспечивает опорную функцию (форма ядра) и упаковку
хроматина.
Кариоплазма, или ядерный сок, состоит из воды,
белков
и
белковых
комплексов,
аминокислот,
нуклеотидов, сахара.
Хроматин - состоит из ДНК, гистоновых белков
(обеспечивают упаковку хроматина) и небольшого
количества РНК

67.

Хроматин
1) Эухроматин - это те участки хромосом или целые
хромосомы,
которые
деконденсированном
находятся
(диффузном)
в
состоянии,
открытый для транскрипции.
2)
Гетерохроматин
-
это
конденсированные
фрагменты хромосом, закрытый для транскрипции.

68.

Ядро
Видны наружная и внутренняя мембраны, темный гетерохроматин и
зернистый светлый эухроматин.

69.

Поровый комплекс ядерной оболочки
два кольца по периметру по 8 белковых гранул, в
центре крупная белковая гранула, соединенная
микрофиламентами с периферическими.

70.

Ядрышко
-
состоит
(центральной
из
фибриллярного
части)
и
компонента
гранулярного
(по
периферии).
Функции: участвует в синтезе р-РНК и образовании
субъединиц рибосом.

71.

Ядрышко

72.

Жизненный цикл клетки
Жизненный цикл клетки - промежуток времени от
деления клетки до другого деления или до ее гибели.
Митоз – 4 фазы: профаза, метафаза,
телофаза.
Интерфаза – 3 периода:
1) Пресинтетический (постмитотический, G1),
2) Синтетический (S),
3) Постсинтетический (премитотический, G2).
анафаза,

73.

Жизненный цикл клетки

74.

Формы деления клеток
Митоз
непрямое
-
деление
и
образование
равноценных по генетическому материалу клеток.
Мейоз - деление созревающих половых клеток.
Амитоз
-
прямое
деление
перетяжки ядра и цитоплазмы.
с
образованием

75.

Биологическое значение митоза
состоит
в
том,
что
митоз
обеспечивает
наследственную передачу признаков и свойств в
ряду
поколений
клеток
при
развитии
многоклеточного организма. Благодаря точному и
равномерному
распределению
хромосом
при
митозе все клетки единого организма генетически
одинаковы.

76.

Митоз
В профазе происходит
Конденсация хромосом, в результате чего
они становятся видимыми.
Ядрышки
уменьшаются в размере и исчезают.
Центриоли
расходятся к полюсам
Начинает
формироваться веретено деления.
Оболочка
ядра распадается.

77.

Метафаза
начинается
формирования
веретена
с
полного
деления
и
расположения хромосом в экваториальной
плоскости клетки.
Часть
микротрубочек
идет
от
полюса
к
полюсу (от центриоли к центриоли). Другие
тянутся от полюса к центромеру одной из
хромосом.

78.

В анафазе происходит
расщепление центромеров и расхождение
хроматид при участии веретена деления к
полюсам клетки.
В телофазе происходит
разделение цитоплазмы,
деспирализация хромосом,
реконструкция оболочки ядра,
появление ядрышек,
разделение клеточного тела на две части –
цитотомия.

79.

Фазы митоза
профаза
метафаза
анафаза
телофаза

80.

Интерфаза
1) Пресинтетический период - G1: Формирование
синтетического аппарата - увеличение рибосом, РНК. Рост
клетки - синтез структурных белков. Подготовка к
синтетическому периоду - синтез ферментов для
образования ДНК. В данный период клетка принимает
“решение” о вступлении в очередной митотический цикл
или о прекращении делений.
2) Синтетический период – S. Синтез ДНК. Удвоение
(редупликация) ДНК. Синтез ядерных белков. Ядра
становятся диплоидные.
3) Постсинтетический период – G2. Синтез информационной
РНК. Синтез белков тубулинов. Подготовка к делению,
накопление энергии.

81.

Амитоз
сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана.

82.

Формы гибели клеток
Некроз
– это гибель клетки, в результате
«несчастного
случая»
(гипотермии,
гипертермии,
механического
повреждения,
воздействие
химическими
веществами,
радиация),
связано
проницаемости
набуханием
с
нарушением
клеточных
органелл
и
пикнозом ядра и его лизисом.
самой
мембран,
клетки,

83.

Изменения при некрозе
Хроматин конденсируется, затем исчезает в
ходе кариолизиса.
Разрушение
клетки
–
плазмолемма
разрывается, и продукты самопереваривания
высвобождаются в окружающую среду.
Они могут повреждать соседние клетки, а также
инициировать
процесса.
начало
воспалительного

84.

Изменение ядер при некрозе (схема)
1 - ядро нормальной клетки; 2 - пикноз ядра; 3 - кариорексис
(расщепление ядра на глыбки); 4 - кариолизис (растворение ядра)

85.

Формы гибели клеток
Апоптоз – это запрограммированная гибель клетки, при
воздействии повреждающих факторов (облучение,
вирусные инфекции – СПИД и др.)

86.

87.

Спасибо за внимание