Введення у курс гістології
3 - інтерференційна мікроскопія (для визначення сухого залишку в клітинах, визначення товщини об'єктів) В. Електронна мікроскопія: - трансмісійна (вивчення об'єктів на просвіт) - скануюча (вивчення поверхні об'єктів) II. Спеціальні (немікроскопічні) методи: 1. Цито-або гістохімія - суть полягає у використанні суворо специфічних хімічних реакцій зі світлим кінцевим продуктом в клітинах і тканинах для визначення кількості різних речовин (білків, ферментів, жирів, вуглеводів і т. д.). Можна застосувати на рівні світлового або електронного мікроскопа. 2. Цитофотометрія - метод застосовується в комплексі з 1 і дає можливість кількісно оцінити виявлені цитогистохімічним методом білки, ферменти і т.д. Авторадіографія - вводять в організм речовини, що містять радіоактивні ізотопи хімічних елементів. Ці речовини включаються до обмінних процесів у клітинах. Локалізацію, подальші переміщення цих речовин в органах визначаються на гістопрепаратах по випромінюванню, яке уловлюється фотоемульсією, нанесеною на препарат. Рентгеноструктурний аналіз — дозволяє визначити кількість хімічних елементів у клітинах, вивчити молекулярну структуру біологічних мікрооб'єктів. Морфометрія - Вимір розмірів біол. структур на клітинному та субклітинному рівні. 6. Мікроургія - проведення дуже тонких операцій мікроманіпулятором під мікроскопом (пересадка ядер, введення в клітини різних речовин, вимірювання біопотенціалів і т.д.) 6. Метод культивування клітин і тканин - в живильних середовищах або в дифузійних камерах, імплантованих в різні тканини організму. Ультрацентрифугування - фракціонування клітин або субклітинних структур шляхом центрифугування в розчинахрізної густини. 8. Експериментальний метод. 9. Метод трансплантації тканин та органів.
4. Основи цитології Форми організації живої матерії: I. Доклітинна: 1) віруси: а. ДНК, що містять б. РНК-содержащіе. Основу становить ДНК абоРНК, оточена оболонкою. У навколишньому середовищі можуть зберегтися певний час, але самостійно в навколишньому середовищі розмножуватися не можуть - розмножуються тільки в клітині-хазяїні. 2) бактеріофаги. II. Клітинна форма: 1) Прокаріоти («доядерні»): а) бактерії - одноклітинні організми. Мають добре виражену оболонку, невелику різноманітність органоїдів, розподіл - пряме. Спадковий матеріал не відокремлений, дифузно розкиданий по всій цитоплазмі - тобто. ядра ще немає = доядерні. б) синьо-зелені водорості - подібні до бактерій. 2) Еукаріоти («хороше ядро») - клітини мають добре виражене, відокремлене ядро; велика різноманітність органоїдів; розмноження шляхом мітозу. Еукаріоти - клітини рослин і тварин. III. Неклітинна форма: 1) міжклітинна речовина сполучних тканин (волокна, основна речовина).
4 2) синцитій - клітини з'єднані цитоплазматичними містками, за якими з цитоплазми однієї клітини можна перейти в іншу клітину. Приклад у людському організмі - сперматогонії на стадії розмноження. 3) симпласт - це величезна єдина маса цитоплазми, де розкидані сотні тисяч ядер і органоїдів. Приклад — скелетна мускулатура та симпластичний трофобласт у хоріоні і ворсинках хоріону в плаценті. Основні положення сучасної клітинної теорії: I. Клітина — найменша елементарна одиниця живого, поза якою немає життя. II. Клітини гомологічні - тобто. при всій багатій різноманітності всі клітини рослин і тварин побудовані за єдиним загальним.принципу. III. Клітина від клітини і від клітини, тобто. нова клітина утворюється шляхом поділу вихідної клітини. IV. Клітина – частина цілісного організму. Клітини об'єднані в системи тканин і органів, із системи органів - цілий організм. У цьому сукупність всіх властивостей кожного вищестоящого рівня більше, ніж проста сума властивостей його складових, тобто. властивості цілого більше, ніж проста проста сума властивостей складових частин цього цілого. Клітка - це елементарна жива система, що складається з цитоплазми, ядра, оболонки і є основою розвитку, будови і життєдіяльності тварин і рослинних рослин. організмів. Клітка складається з ядра, цитоплазми та оболонки (цитолема). Ядро - частина клітини, що є сховищем спадкової інформації. Оточено каріолемою (два листки елементарної біомембрани), що має пори. У ядрі міститься каріоплазма, основу якої становить ядерний білковий матрикс (структурна мережа з негістонових білків). У ядерному білковому матриксі розташовується хроматин - ДНК в комплексі з гістоновими і негістоновими білками. Хроматин може бути деконденсованим (розпушеним, світлим) - еухроматин («еу» - хороший) і навпаки, конденсованим (щільно упакованим, темним) - гетерохроматин. Чим більше еухроматину, тим інтенсивніше синтетичні процеси в ядрі і цитоплазмі, і навпаки, переважання гетерохроматину вказує на зниження синтетичних процесів, на стан метаболічного спокою. -5 мкм - є похідним хроматину, одним з його локусів. Функція: утворення рРНК і рибосом. Цитолемма - це елементарна біологічна мембрана покрита зовні більш-менш вираженим глікокаліксом. Основу елементарної біологічноїмембрани становить бімолекулярний шар ліпідів, звернених один до одного гідрофобними полюсами; в цей бімолекулярний шар ліпідів вмонтовані інтегральні (пронизують всю товщу ліпідів), напівінтегральні (між молекулами ліпідів зовнішнього або внутрішнього шару) і периферичні (на внутрішній і зовнішній поверхні бімолекулярного шару ліпідів) . Глікокалікс - це гліколіпідний і глікопротеїновий комплекс на зовнішній поверхні цитолеми, містить сіалову кислоту; знижує швидкість дифузії речовин через цитолемму, там же локалізуються ферменти, що беруть участь у позаклітинному розщепленні речовин. На зовнішній поверхні цитолеми можуть бути рецептори: - впізнавання клітинами один одного; і фізичних факторів; - рецепція гормонів, медіаторів, А-гену і т.д.
5 — активний і пасивний транспорт речовин в обидві сторони; — рецепторні функції; — механічний контакт із сусідніми клітинами. Гіалоплазма — це гомогенна, під мікроскопом безструктурна маса; по хімічній природі являє собою колоїдну систему і складається з дисперсного середовища (вода і розчинені в ній солі) і дисперсної фази (зважені в дисперсному середовищі міцели білків, жирів, вуглеводів та деяких інших органічних речовин); ця система може переходити з стану золь в гель. Компартменти - це структури, що знаходяться в гіалоплазмі, що мають певну будову (форму і розміри), тобто. видимі під мікроскопом. До компартментів відносяться органоїди та включення. Органоїди - постійні структури цитоплазми, що мають певну будову та функції. Органоїди класифікуються за будовою та за функцією. За будовою розрізняють: 1. Органоїди загального призначення(є у більшій або меншій кількості у всіх клітинах, забезпечують функції необхідні всім клітинам): мітохондрії, ендоплазматична мережа, пластинчастий комплекс, лізосоми, клітинний центр, пероксисоми. Органоїди спеціального призначення - (є тільки в клітинах високоспеціалізованих тканин і забезпечують виконання суворо специфічних функцій цих тканин): в епітеліальних клітинах - вії, мікроворсинки, тонофібрили; у нейральних тканинах — нейрофібрили та базофільна речовина; у м'язових тканинах — міофібрили. За будовою органоїди поділяються: 1. Мембранні — ендоплазматична мережа, мітохондрії, пластинчастий комплекс, лізосоми, пероксисоми. Немембранні — рибосоми, мікротрубочки, центріолі, вії. Будова та функції органоїдів: 1. Мітохондрії — структури округлої, овальної та сильно витягнутої еліпсоїдної форми. Оточені подвійною елементарною мембраною: зовнішня елементарна мембрана має рівну поверхню, внутрішня мембрана утворює складки — кристи; порожнина всередині внутрішньої мембрани заповнена матриксом - гомогенна безструктурна маса. Функція: мітохондрії називають «енергетичними станціями» клітини, тобто. там відбувається акумулювання енергії у вигляді АТФ, що виділяється при «спалюванні» білків, жирів, вуглеводів та ін речовин. Коротше, мітохондрії - постачальники енергії. 2. Ендоплазматична мережа (ЕПС) - це система (мережа) внутрішньоклітинних канальців, стінки яких складається з елементарних біологічних мембран. Розрізняють ЕПС гранулярного типу (в стінки ЕПС вмонтовані гранули = рибосоми) - з функцією синтезу білків, і агранулярного типу (канальці без рибосом) - з функцією синтезу жирів, ліпідів та вуглеводів. 3. Пластинчастий комплекс (Гольджі) - система нашарованих один на одного сплощених цистерн,стінка яких складається з елементарної біологічної мембрани, і розташованих рядом бульбашок (везикул). Розташовується зазвичай над ядром, і виконує функцію — завершення процесів синтезу речовин у клітині, розфасовка продуктів синтезу по порціях у везикули, обмежених елементарною біологічною мембраною. Везикули в подальшому транспортуються в межах даної клітини або виводяться екзоцитолізом за межі клітини. ферментів. Функція - забезпечують внутрішньоклітинне перетравлення, тобто. останню фазу фаго(піно)цитозу.
6 5.Пероксисоми - дрібні структури округлої або овальної форми, оточені елементарною базальною мембраною, що містять всередині пероксидазу, що забезпечує знешкодження перекисних радикалів - продуктів обміну речовин, що підлягають видаленню з організму. 6.Клітинний центр - органоїд, що забезпечує рухову функцію (розтягування хромосом) при розподілі клітини. Складається із 2-х центріолей; кожна центріоль являє собою циліндричне тіло, стінка якого утворена 9-ма парами мікротрубочок розташованих по периферії циліндра вздовж і 1 парою мікротрубочок в центрі. Центріолі розташовуються по відношенню один до одного перпендикулярно. При розподілі клітини центріолі розташовуються на двох протилежних полюсах і забезпечують розтягування хромосом до полюсів. мають подібну будову і забезпечують рухову функцію. Вія являє собою виріст цитоплазми на поверхні клітини, покритий цитолемою. Уздовж цього виросту всередині розташовуються 9 пармікротрубочок, розташованих паралельно один до одного, утворюючи циліндр; в центрі цього циліндра вздовж, а отже, і в центрі вії, розташовується ще 1 пара центральних мікротрубочок. У підстави цього виросту-війки, перпендикулярно до неї, розташовується ще одна аналогічна структура. Зустрічаються в епітеліальних клітинах, що забезпечують функцію всмоктування (кишечник, ниркові канальці). Нейрофібрили - зустрічаються в нейроцитах і являють собою сукупність нейрофібрил і нейротрубочок. У тілі клітини розташовуються безладно, а в відростках — паралельно одна до одної. Виконують функцію скелета нейроцитів (тобто функція цитоскелета), а у відростках беруть участь у транспортуванні речовин від тіла нейроцитів по відросткам на периферію. 3> відповідає ЕПС гранулярного типу, тобто. органоїду, відповідального за синтез білків. Забезпечує внутрішньоклітинну регенерацію в нейроцитах (оновлення зношених органоїдів, за відсутності здатності нейроцитів до мітозу). 12. Пероксисоми - овальні тільця (0,5-1,5 мкм) оточені елементарною мембраною, заповнені гранулярним матриксом з кристалоподібними структурами; містять каталази для руйнування перекисних радикалів. Функція: знешкодження перекисних радикалів, що утворюються при метаболізмі в клітинах. Класифікаціявключень: I. Трофічні включення - відкладені в запас гранули поживних речовин (білки, жири, вуглеводи). Як приклади можна навести: глікоген у нейтрофільних гранулоцитах, у гепатоцитах, у м'язових волокнах; жирові крапельки в гепатоцитах та ліпоцитах; білкові гранули у складі жовтка яйцеклітин і т. д. II. Пігментні включення – гранули ендогенних чи екзогенних пігментів. Приклади: меланін у меланоцитах шкіри (для захисту від УФО), гемоглобін в еритроцитах (для транспортування кисню та вуглекислого газу), родопсин та йодопсин у паличках та колбочках сітківки ока (забезпечують чорно-біле та кольорове) зір) і т.д. III. Секреторні включення - крапельки (гранули) секрету речовин, підготовлені для виділення з будь-яких секреторних клітин (у клітинах всіх екзокринних і ендокринних залоз). Приклад: крапельки молока в лактоцитах, зимогенні гранули в панкреатоцитах і т.д.
7 IV. Екскреторні включення - кінцеві (шкідливі) продукти обміну речовин, що підлягають видаленню з організму. Приклад: включення сечовини, сечової кислоти, креатиніну в епітеліоцитах ниркових канальців.