ТЕМА 2. КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА .

Цитология- наука о клетке, об общих закономерностях, присущих клеточному уровню организации живой материи.

Клетка- наименьшая структурная единица живого, которая является основой развития, строения и жизнедеятельности всех животных и растительных организмов.

Основные физиологические свойства клеток:

· раздражимость- способность реагировать на внешние и внутренние воздействия различной природы (физической, химической или биологической);

· проводимость- это физиологическое свойство клеток проявляется в виде волны возбуждения, зародившегося в месте приложения раздражителя и распространяющегося по клетке, чтобы дойти до отдельных ее частей;

сократимость- реакция на раздражение, проявляющаяся в изменении объема клетки в каком-либо направлении;

· поглощение и усвоение- способность клетки поглощать химические соединения со своей поверхности и использовать их;

· секреция- способность синтезировать новые соединения, аккумулировать и выделять их в окружающую среду;

· экскреция- способность выделять продукты обмена через поверхностную мембрану;

дыхание- способность поглощать кислород, который используется в процессе клеточного дыхания и освобождения энергии;

· рост и размножение- поддержание стабильности популяции клеток в зависимости от потребностей организма.

Основные термины, определяющие функциональное состояние клеток:

· гипертрофия- увеличение объема клетки;

· гиперплазия- увеличения количества клеток;

· апоптоз- генетически запрограммированная смерть клеток (проявляется в уменьшении объема клеток с формированием “апоптозных телец”);

· некроз- нарушение структуры и функции клеток под воздействием внешних или внутренних факторов (проявляется в виде набухания и лизиса клеток);

· репарация- способность восстановления генетически определенной морфологической структуры.

Генетические особенности клеток:

· одноклеточный организм- многофункциональная биологическая структура, обладающая способностью к размножению, перемещению, трансформации энергии и поддержанию внутреннего гомеостаза автономно;

· функционально специализированная клеткамногоклеточного организма - биологическая структура, имеющая генетически определенные механизмы функционирования в биологических комплексах (тканях) и выполняющая ограниченное число функций (функциональная специализация).

Общие принципы структурной организации клетки:

Для клетки характерно наличие цитоплазмы и ядра.

Цитоплазма включает в себя:

· гиалоплазму- матрикс цитоплазмы;

· органеллы- постоянные образования, имеющие характерную структуру и специфическую функцию в клетке;

· включения- временные образования, являющиеся продуктом жизнедеятельности клетки.

Плазмолемма- внешняя клеточная мембрана, отделяющая цитоплазму клеток от внешней среды.

Ядроклетки имеет: ядерную оболочку, хроматин, ядрышко и нуклеоплазму.

Неклеточные структуры- являются производными клеток (симпласты, синцитии, межклеточное вещество).

Морфология клеток:

Клетки различных органов и систем организма разнообразны по форме, строению, химическому составу и характеру обмена веществ.

Форма клетокнаходится в непрерывной связи с особенностями их функционирования.

Плазмолемма(наружная мембрана):

· отделяет клетку от окружающей среды, регулирует активный и пассивный транспорт веществ (эндоцитоз, разновидностями которого является фагоцитоз и пиноцитоз), обеспечивает связь между клетками организма благодаря наличию мембранных рецепторов (белковые молекулы, воспринимающие воздействие молекул-регуляторов по принципу “ключ-замок”):

она состоит из двойного липидного слоя, неполярные (ненесущие заряды) части молекулы обращены друг к другу, а полярные (заряженные) головки - к внешнему слою и цитоплазме;

· в структуру мембран включены белки и углеводы, которые образуют сложные соединения - гликолипиды, гликопротеиды. Холестерин, присутствующий в мембранах, изменяет ее физико-химические свойства (текучесть).

Интегративным показателем физико-химических свойств мембран клеток является способность к “деформабильности” (изменению формы клеток)под воздействием механических факторов.

В плазмолемме присутствуют поры,через которые открываются каналы для транспорта химических соединений и воды.

Межклеточные соединения (выросты цитоплазмы)являются специфическими структурами плазмолеммы.

Виды соединений:

· простые- (в т.ч. зубчатые, пальцевидные), пятна сцепления (десмосомы), плотные соединения и пояски сцепления;

· сложные соединения- щелевидные соединения (нексусы).

Неклеточные соединения:

симпласты- многоядерные структуры, состоящие из большого объема цитоплазмы c многочисленными ядрами. Они образуются в результате слияния клеток или деления ядер без разделения цитоплазмы (пример, поперечно-полосатые мышечные волокна);

· синцитии (соклетия)– структуры, сформированные в результате незавершенного цитокенеза (разделение клеток);

· межклеточное вещество- производное преимущественно клеток мезенхимального происхождения (соединительная ткань, хрящи, кости).

Органеллы клеток:

· мембранные- эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы;

· немембранные- рибосомы, центриоли, микротрубочки, микрофибриллы, микрофиламенты.

Рибосома- гранула рибонуклеопротеина, состоящая из двух субъединиц большой и малой.

Функция - принимает участие в синтезе белка в свободном виде или же при фиксации на мембранах эндоплазматической сети.

Эндоплазматическая сеть- система трубочек и уплощенных цистерн. Функция - принимает участие в транспорте веществ.

Митохондрии– палочковидные образования, содержащие крипты (выступы, ориентированные внутрь).

Функция - обеспечение клетки энергией.

Комплекс Гольджи- состоит из уплощенных цистерн, транспортных пузырьков, секреторных гранул и секрета.

Функция - упаковка, конденсация и выведение белковых секретов, участие в синтезе углеводов, гликопротеидов, формирование лизосом.

Лизосомы- органеллы внутриклеточного расщепления эндогенных и экзогенных молекул. Различают четыре основные формы лизосом: первичную, вторичную (фаголизосома), аутофагосомы и остаточные тельца.

Пероксисомы- морфологически напоминают лизосомы, но не содержат гидролитических ферментов.

Функция - содержат комплекс ферментов, нейтрализующих пероксид-радикалы (свободные радикалы).

Цитоскелетклеток формируется за счет микрофибрилл и микротрубочек.

Микротрубочкипостроены из белка тубулина.

Белки миофибриллразличны для отдельных тканей: в эпителии - кератин, в фибробластах - виментин, в мышцах - десмин и скелетин.

Микрофиламетысостоят из сократительных белков, главным образом актина.