Цитология – наука о происхождении, развитии, строении, функциях и жизнедеятельности клетки.
Значение для медицины огромно: все болезни начинаются на клеточном уровне.
Клетка – наименьшая единица живого, наименьшая единица жизнедеятельности (первое положение клеточной теории).
Основные свойства живого:
Х ранение
Воспроизведение наследственной
Передача информации
Реализация
На основе этого свойства осуществляется весь метаболизм. Он состоит из 2-х процессов: анаболизма (созидание) и катаболизма (разрушение). Они сбалансированы.
Морфо-функциональные проявления метаболизма:
рост клетки,
генетическая детерминация,
дифференцировка клетки,
функционирование,
воспроизведение клетки, в т.ч. делением,
реактивность,
способность к адаптации, к передвижению,
смерть клетки – апоптоз.
Различные клетки имеют сходное строение (2 положение клеточной теории).
Эукариотическая клетка имеет три основных структуры:
Клеточная оболочка
Цитоплазма
структурные компоненты
бесструктурные компоненты
Ядро
Структурные компоненты
бесструктурные компоненты
Внутриклеточные компоненты находятся в кооперации, +/- взаимодействии: изменение одного влечёт перемены в другом.
Закон Гертвига: ядерно-цитоплазматическое соотношение клетки постоянно. Изменение этого соотношения:
стимул к делению (пролиферации)
начало эндомитоза и полиплоидии
усиление эндорепродукции
сигнал к началу апоптоза.
Формы интеграции клеток в многоклеточном организме:
несвязанная (кровь)
создание клеточных слоёв и пластов (эпителий)
синцитий (соклетие)
симпласты (многоядерные образования – скелетные нерв и волокна)
Биологические мембраны – тончайшие жидкокристаллические плёнки, находящиеся на границе раздела 2-х сред. Жидкостно-мозаичная модель мембран – по этой гипотезе мембрана состоит из билипидного слоя (фосфолипиды и гликолипиды), среди которых 60% белка, 40% жиров и 1% углеводов. Сюда же входят стерины (холестерин). Белки представлены гликопротеидами.
При мембранопатиях происходит расхождение клеток.
В клетке – мембранная система:
плазмолемма
мембранные органеллы
кариолемма
Общие функции мембран:
компартментализация клетки
барьерная
адсорбционная (адсорбция ферментов)
рецепторная (способность воспринимать раздражения)
Клеточная оболочка – плазмолемма. Состоит из 3-х частей. Мембрана расположена в среднем слое. Надмембранный слой – гликокаликс. Подмембранный слой.
Срединная зона – сцепление билипидного слоя. Все структуры выше начинаются с буквы Е (externo), ниже – с буквы P (протоплазма).
В билипидный слой погружены белковые молекулы:
поверхностные (примембранные)
Е – поверхностные
Р – поверхностные
полуинтегральные
Е – полуинтегральные
Р – полуинтегральные
интегральные (погруженные).
Функциональная характеристика:
поверхностные Е – белки:
выделенные клеткой продукты секреции (ферменты)
пришлые белки ( -глобулины)
поверхностные Р – белки:
продукты секреции, готовые выйти
опорные белки, соединяющиеся с прошивающими белками
Е – полуинтегральные белки:
рецепторные (с углеводной цепью)
белки сцепления с белками другой клетки
Р - полуинтегральные белки:
связанные с сократительными нитями – миофибриллами – аппарат внутриклеточного передвижения (актин и миозин - белки)
связанные с микротрубочками (белок тубулин)
интегральные елки:
белки-переносчики
опорные белки с телом и подошвой.
Гликокаликс – преимущественно углеводный элемент. Функции:
иммунная защита от лимфоцитов
участие в межклеточных контактах
рецепторная
Подмембранный слой – скопление микротрубочек и микрофиламентов – цитоскелет. Функция: локомоторная.
Функции цитолеммы:
отграничивающая
формообразующая
Участие в межклеточных контактах
защитная (в том числе иммунологическая)
Рецепторная
двигательная
транспортная
Барьерная
участие в делении
создание электрохимических потенциалов
Структурные производные цитолеммы:
Псевдоподии – непостоянные выросты
Микроворсинки – постоянные выросты цитоплазмы, увеличивающие поверхность всасывания.
Микрореснички – движение клетки либо чего-то по её поверхности. Состоят из базального тельца (9*3+0) и аксонемы (9*2+2).
Жгутики – длинные реснички.
Базальные инвагинации – усиливают обменные процессы. Очень часто между ними – митохондрии.
Межклеточные взаимодействия:
Временные контакты – адгезии – присущи клеткам, находящимся в свободном состоянии (клетки крови) – обмен срочной информацией, кратковременные взаимодействия клеток.
Постоянные контакты – характерны для клеток, находящихся в постоянном соединении друг с другом. Классификация:
Простые контакты – сближение, но не слияние гликокаликса. Сцепляются углеводные цепи полуинтегральных белков. Между клетками расстояние до 15 нм.
по типу замка
интердигитирующий контакт
Сложные контакты:
сцепляющие контакты – буферные (слияние гликокаликсов, участие подошвенных белков, расстояние 10-15 нм). Сцепляющие белки: десмосомы (2 клетки), адгезионные пояски (3 и более клеток).
щелевидные контакты – нексус – белки коннексоны плотно сшиваются, а между ними – каналы транспорта.
запирающие контакты – исчезновение гликокаликса, слияние Е – зон мембран. Белки – окклюдины.
синоптические контакты – характерны для нервной ткани.
Клетки контактируют комплексом взаимодействий.
Рецепторная функция клеточной оболочки – узнавание клеткой молекул – лиганд по принципу комплементации (соответствия). Клеточный рецептор – мембранный гликопротеид (Е – полуинтегральный белок). Лиганды:
гормоны
медиаторы
ферменты
антитела
антигены
клеточные адгезионные факторы (КАФ) – факторы гистосовместимости
лекарства.
Фазы рецепции:
адсорбция лиганда в гликокаликсе
комплементарное соединение лиганда с рецепторами
активизация / угнетение клеточных ферментных механизмов
активизация / угнетение клеточной активности (кратковременное или пролонгированное – с участием хромосомного аппарата).
Транспортная функция: несколько типов трансмембранного транспорта:
пассивный – перенос без затраты энергии по градиенту концентрации газов, воды, электролитов, мономеров глюкозы и аминокислот
против градиента концентрации, с использованием энергии АТФ и белков – переносчиков
макромолекулярный и корпускулярный транспорт:
Эндоцитоз
Экзоцитоз
Трансцитоз
Эндоцитоз – поглощение клеткой чего-либо:
Фагоцитоз – поглощение крупных частиц
Пиноцитоз – поглощение жидкости
Атроцитоз – поглощение коллоидных частиц
Фазы эндоцитоза:
адсорбция на гликокаликсе
инвагинация мембраны цитолеммы
отшнуровка инвагинации и образование Эндосомы
подход лизосом к фагосоме и впрыскивание ферментов – вакуоль
внутриклеточное пищеварение
Кооперация клеточных структур: