Основы цитологии и гистологии. Строение клетки. Виды и строение тканей.

Схема строения организма: элементарные частицы – молекулы –клеточные элементы – клетка – ткань- орган - система органов –организм в целом.

Клетка – это ограниченная активной мембраной, упорядоченная система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности обменных процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

Клетка имеет:

1.Плазмолемму (цитолемму) –плазматическую мембрану.
2. Ядро (содержит хроматин,ядрышки и имеет ядерную оболочку и нуклеоплазму или кариоплазму).
3. Цитоплазма содержит гиалоплазму (основную плазму) и органеллы и необязательные включения.

Ядро клетки - система генетической детерминации и регуляции белкового обмена.
Ядро обеспечивает 2 группы функций: одну, связанную с хранением и передачей генетической информации, другую – с её реализацией и обеспечиванием синтеза белка.
Информация наследственности хранится в ДНК.

Ядро содержит ядерный хроматин (зоны плотного вещества), состоящий из ДНК в комплексе с белком. В неделящихся клетках хроматин представляет собой хромосомы, находящиеся в состоянии покоя, иногда – деления.

В хроматине выделяют хромосомные фибриллы (хромонемы), состоящие из ДНК, РНК и специальных хромосомных белков. Белки хроматина составляют 6О-7О% его сухой массы и представлены гистонами (щелочными белками) и негистонами.
Ядрышко – самая плотная структура ядра, производная хромосом. Содержит РНК, является местом образования рибосомных РНК и рибосом, на которых происходит синтез белковых цепей.

Рибосомы – элементарные аппараты синтеза белковых, полипептидных молекул. Являются сложными рибонуклеопротеидами, состоящими из белков и молекул РНК. Содержат большие и малые субъединицы, в которых РНК взаимодействует с белками и образует тело рибосомы.

Ядерная оболочка (кариолемма) состоит из 2 мембран, разделенных перинуклеарным пространством. Оболочка имеет поры для обмена веществ между ядром и цитоплазмой.
Внутренняя мембрана связана с хромосомным материалом ядра, внешняя относится к мембранной системе эндоплазматической сети.

Цитоплазма включает гиалоплазму (основную плазму, основу цитоплазмы), органеллы и включения (непостоянные включения).

Гиалоплазма содержит белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и др. В ней происходит синтез белков, обмен веществ, накапливание АТФ, гликогена и жировых капель.

Клеточная оболочка – цитолемма (плазмолемма, плазматическая мембрана) ограничивает клетку снаружи, обеспечивает её связьс внеклеточной средой. Состоит из липидов (около 4О%), белков (около 6О%) и углеводов (около 1%). Клеточная оболочка осуществляет транспорт воды, ионов, низкомолекулярных веществ (пассивный
транспорт) и активный транспорт против градиента концентрации с затратой энергии за счет расщепления АТФ. Крупные молекулы биополимеров попадают в клетку за счет эндоцитоза (состоит из фагоцитоза -захвата и поглощения крупных частиц, и пиноцитоза - захвата макромолекулярных соединений). Дальнейшее их усвоение происходит за счет
гидролитических ферментов – гидролаз). Так осуществляется внутриклеточное пищеварение.

Органеллы клетки имеют мембранное строение(эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы, митохондрии) и немембранное (центрисомы, рибосомы, микротрубочки и микрофиламенты).

Эндоплазматическая сеть состоит из вакуолей, трубочек и мешочков.
Гранулярная сеть состоит из замкнутых мембран, покрытых рибосомами. Участвует в синтезе белков - ферментов и образовании мембранных белков.
Гладкая сеть состоит из мембран, непокрытых рибосомами. Осуществляет обмен жиров и углеводов.

Комплекс Гольджи - мембранная структура, состоит из цистерн и вакуолей. Участвует в обмене мукопротеидов, выведении секретов за пределы клетки, является источником клеточных лизосом.
Лизосомы - вакуоли с одиночной мембраной, содержат ферменты, участвующие во внутриклеточном пищеварении.

Пероксисомы – небольшие оваальные тельца, заполненные гранулярным содержимым и кристаллоподобными структурами. Выделяют каталазу, обеспечивающую обезвреживание перекисных соединений.

Митохондрии – включения, синтезирующие АТФ, осуществляющие клеточный обмен (цикл Кребса) с выделением энергии. Составляют 2О% объёма цитоплазмы, стенка 2-мембранная. От внутренней мембраны отходят кристы, на которых расположены ферменты.

В цитоплазме возможны фибриллы, микротрубочки, филаменты, центриоли, реснички и жгутики, обеспечивающие специфические функции клеток: передвижение, передачу информации, нервных импульсов и т.д.

Клеточная теория – обобщенное представление о строении клеток, как единиц живого, об их воспроизведении и роли в формировании многоклеточных организмов. В 1833 году Р. Броун открыл ядро, в 183О году Т. Шванн обобщил данные о строении клетки и оценил её как структурный компонент живых организмов и растений. Клеточная теория дала основу
для материалистического понимания жизни, пояснения эволюции и индивидуального развития организма. Клетки разных организмов сходны по строению, их размножение
происходит путем деления исходной клетки, многоклеточные организмы представлены комплексами клеток и их производных.

У животных кроме отдельных клеток встречаются симпласты и синцитии.
Симпласты – крупные образования с множественными ядрами, не разделенные на отдельные клеточные территории (мионы и т.д.). – поперечно-полосатые мышечные волокна.
Синцитии характеризуются тем, что после деления материнской клетки дочерние остаются связанными перемычками цитоплазмы.(мезенхима – зародышевая соединительная ткань, формирование предшественников половых клеток).

Ткани - исторически сложившаяся система клеток и неклеточных структур, обладающих общностью строения и специализированая на выполнении определенных функций.
Тканевая система складывается из клеток, межклеточного вещества, состоящих из субклеточных и молекулярных структур. В гистологии ткани подразделяют на: эпителиальные, кровь и лимфу, соединительные, скелетные, мышечные и нервную.
Эпителиальные ткани характеризуются объединением клеток в пласты. Выполняют защитную, секреторную, экскреторную и всасывательную функции.

В состав каждого органа входит несколько видов тканей. В течение жизни организма происходит изнашивание и отмирание клеточных и неклеточных элементов (физиологи­ческая дегенерация) и их восстановление (физиологическая регенерация).

В течение жизни в тканях происходят медленно текущие возрастные изменения. Ткани восстанавливаются при повреждении неодинаково. Эпителий восстанавливается быстро, поперечно-полосатая только при определенных условиях, в нервной ткани восстанавли­ваются только нервные волокна. Восстановление тканей при их повреждении - репара­тивная регенерация.

Ткани могут восстанавливаться (регенерировать), изменяться с возрастом, подвергаться метаплазии (переходить из одной в другую в пределах одного зародышевого
листка), дисплазии (дискоординация между пролиферацией и созреванием) и озлокачествляться. Ткани входят в состав органов.
Орган - орудие, часть человеческого тела, являющаяся орудием приспособления организма к окружающей среде. Вне организма органы существовать не могут. Органы имеют определенную форму, строение, полости, функции, развитие и положение в организме.

Органы составляют системы – совокупности органов, сходных по развитию, строению и функциям.

Эпителиальные ткани

По происхождению эпителий образуется из 3 зародышевых листков:

1. из эктодермы - многослойный - кожный

2. из энтодермы - однослойный - кишечный

3. из мезодермы - эпителий почечных канальцев, серозных оболочек, половых почек.

Эпителий покрывает поверхность тела, выстилает слизистые оболочки внутренних по­лых органов, серозные оболочки, образует железы. Делится на покровный (кожный) и же­лезистый (секреторный).

Покровный - пограничная ткань, выполняет функции защиты, обмена веществ (газо­обмен, всасывание и выделение), создает условия для подвижности органов (сердце, лег­кие). Секреторный образует и выделяет вещества (секреты) во внешнюю среду или в кровь и лимфу (гормоны). Секреция - способность клеток образовывать и выделять веще­ства, необходимые для жизнедеятельности клеток. Эпителий всегда занимает пограничное положение между внешней и внутренней средой. Это пласты клеток - эпителиоцитов - неодинаковых по форме. Эпителиоциты располагаются на базальной мембране, которая состоит из аморфного вещества и фибриллярных структур. Являются полярными, т.е. по- разному располагаются их базальные и верхушечные отделы. Они способны к быстрой регенерации. Между клетками нет межклеточного вещества. Клетки соединяются с помо­щью контактов - десмосом. Кровеносные сосуды отсутствуют. Тип питания ткани диф­фузный через базальную мембрану из подлежащих слоев. Ткань прочная из-за наличия тонофибрилл.

В основе классификации эпителия лежит отношение клеток к базальной мембране и форма эпителиоцитов.

Выстилают поверхность тела, слизистые и серозные оболочки внутренних органов и образуют большинство желёз. Выделяют эпителий однослойный и многослойный, одно-и многорядный и переходный.
По форме клеток эпителий может быть плоским, кубическим и призматическим.

В о днослойном эпителии все клетки расположены на базальной мембране, ядра клеток расположены в один ряд (однорядный эпителий) или в несколько рядов (многорядный эпителий).
Многослойный эпителий включает многослойный плоский ороговевающий, многослойный плоский неороговевающий и переходный эпителии.

Многослойный плоский неороговевающий эпителий выстилает роговицу, полость рта и пищевод. В нём различают базальный, шиповатый и плоский слои.
Многослойный плоский ороговевающий эпителий образует кожный покров. В эпителии выделяют слои базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой.

В воздухоносных путях и маточных трубах слизистая оболочка образована однослойным многорядным мерцательным эпителием (клетки мерцательные, короткие и длинные вставочные и бокаловидные)
Слизистые оболочки мочевыводящих путей образованы переходным эпителием, состоящим из темных и светлых базальных и покровных клеток.

Однослойный цилиндрический каёмчатый эпителий выстилает просвет среднего отдела кишечника и желчевыводящие пути. Состоит из призматических и бокаловидных клеток. Каёмка клеток представлена микроворсинками. Слизистая оболочка желудка образована однослойным цилиндрическим слизистым эпителием.

Мезотелий – однослойный плоский эпителий. Клетки с утолщениями в местах расположения ядер, иногда многоядерные с микроворсинками. Выделяет и всасывает жидкость. Выстилает серозные оболочки и полости.

Кроме покровного эпителия выделяют железистый, образующий железистые структуры.

Экзокринные железы выделяют свой секрет в полости внутренних органов или на поверх­ность тела. Обязательно имеют выводные протоки. Эндокринные железы выделяют секрет (гормоны) в кровь или лимфу. Они не имеют протоков. Одноклеточные экзокринные выде­ляют слизь, располагаются в дыхательных путях, в слизистой оболочке кишечника (бокало­видные клетки). Простые железы имеют неветвящийся выводной проток, сложные - ветвя­щийся.

 

Виды экзокринных желез:

1. белковые (серозные)

2. слизистые

3. сальные

4. смешанные

Эндокринные железы состоят только из железистых клеток, не имеют протоков и выде­ляют во внутреннюю среду органбизма гормоны (гипофиз, эпифиз, нейросекреторные ядра гипоталамуса, щитовидная, околощитовидные железы, тимус, надпочечники)

Соединительные ткани: Она очень разнообразна по своему строению, но имеет общий морфологический признак - в ней мало клеток, но много межклеточного вещества, включающего в себя основное аморфное вещество и специальные волокна. Это ткань внутренней среды организма, имеет мезодермальное происхождение. Она участвует в построении внутренних органов. Ее клетки отделены прослойками межклеточного вещества. Трофическая функция лучше обеспечивается полужидким межклеточным веществом (рыхлая соединительная ткань, окружающая крове­носные сосуды).

Функции соединительной ткани:

1. Трофическая (регуляция питания, обмена веществ и подержание гомеостаза)

2. Пластическая (участие в приспособительных реакциях к изменяющимся усло­виям среды - заживление ран)

3. Опорная.

Выделяютсобственно соединительные и соединительные со специальными свойствами. Соединительные ткани образуют строму органов, капсулы суставов, сухожилия, фасции, связки. Собственно соединительная ткань представлена рыхлой и плотной волокнистой соединительной тканью, плотная волокнистая соединительная ткань существует в виде неоформленной и оформленной.

Рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань (РВНСТ) состоит из клеток, основного вещества и волокон. Клетки: фибробласты (5 разновидностей: юные, зрелые, фиброциты, миофибробласты, фиброкласты; образуются из малодифференцированных клеток мезенхимы; отростчатые клетки с небольшим количеством цитоплазмы; функции - образование коллагеновых и эластических волокон, аморфного вещества соединительной ткани, образование ферментов, разрушающих волокна и аморфное вещество - коллагеназы, эластазы, гиалуронидазы, синтез биологически-активных веществ), фиброциты, макрофаги (образуются из моноцитов крови, крупные клетки с округлым или бобовидным ядром и большим количеством цитоплазмы, много лизосом, фагосом, неровный контур цитомембраны; функции - эндоцитоз, представление антигена, выработка большого количества биологически-активных веществ), плазмоциты ( участвуют в гуморальном иммуни­тете и синтезируют антитела - гамма-иммуноглобулины.), лаброциты, липоциты (жировые клетки (ре­зерв), формируют жировую ткань ), пигментные клетки, тучные клетки (образуются из специального костномозгового предшественника; крупные клетки, цитоплазма заполнена базофильными гранулами; гранулы содержат гистамин, гепарин, серотонин, вырабатывают гепа­рин, препятствующий свертыванию крови)
Основное вещество имеет вид геля, обеспечивает транспорт веществ, механическую, опорную и защитную функции.

Коллагеновые волокна (kola - клей) - толстые, прочные, нерастяжимые. Состоят из фиб­рилла и белка коллагена. Эластические волокна содержат белок эластин, тонкие хорошо рас­тяжимые, увеличиваются в 2-3 раза. Ретикулярные - незрелые коллагеновые волокна.

Образует строму многих органов, адвентициальная оболочка сосудов, располагается под эпителиями - образует собственную пластинку слизистых оболочек, подслизистую основу, располагается между мышечными клетками и волокнами

Плотная оформленная соединительная ткань имеет упорядоченно расположенные волокна. Ткань образует сухожилия, которые состоят из плотно расположенных пучков коллагеновых волокон, ограниченных слоями клеток и аморфным веществом. Фасции, апоневрозы, твердая мозговая оболочка относятся к фиброзным мембранам и состоят из
слоев коллагеновых волокон и клеток.