Практикум по гистологии

Клетка. Цитоплазма	31

1.3. КЛЕТКА. ЦИТОПЛАЗМА. ГИАЛОПЛАЗМА. ОРГАНЕЛЛЫ. ВКЛЮЧЕНИЯ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: В цитоплазме осуществляется большая часть метаболических процессов: расщепление и использование органических веществ, образование энергии, синтез специфических для клетки белков, углеводов и липидов, их депонирование, секреция. Эти процессы обеспечивают специфические функции клеток, а вместе с тем и жизнедеятельность всего многоклеточного организма. Изменения коли- чественных и качественных характеристик структуры цитоплазмы могут являются морфологическим диагностическим критерием определенных патологических процессов.

ЦЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ (общая): Уметь различать цитоплазму и е¸ компоненты, интерпретировать их химический состав и морфофункциональное состояние для понимания структурных основ нарушения деятельности клетки в условиях патологии.

Для этого необходимо уметь (конкретные цели):

1.Определять в гистологических препаратах цитоплазму клеток и интерпретировать е¸ тинкториальные свойства.

2.Различать составные элементы цитоплазмы – гиалоплазму, органеллы, включе-

ния, трактовать принципы их визуализации и диагностики.

3. Различать на электронных микрофотографиях немембранные органеллы, интерпретировать их функциональное значение.

4. Дифференцировать на электронных микрофотографиях мембранные органеллы, трактовать их состояние, связь с другими структурами клетки.

5. Определять в гистологических препаратах и на электронных микрофотографиях включения, трактовать их связь с органеллами и функциональным состоянием клетки.

ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ Используя графы логической структуры (приложения 1.3.1; 1.3.2), определите

структурные компоненты цитоплазмы.

При анализе микроскопического строения клеток на световом уровне, окрашенных гематоксилином и эозином, обратите внимание на различия тинкториальных свойств (окраски) цитоплазмы. Эти различия связаны с особенностями ее химического состава. Базофильная окраска цитоплазмы характерна для клеток, в цитоплазме которых содержатся кислоты – чаще РНК, входящие в состав рибосом. Поэтому все клетки с развитой гранулярной эндоплазматической сетью и обилием свободных рибосом имеют базофильную цитоплазму (рис. 1.3.1 А). Оксифильная окраска характерна для цитоплазмы, которая богата основными белками (филаментами); органеллами, которые имеют в сво¸м составе железо-содержащие белки (например, митохондрии и эндоплазматическая сеть); или включениями (например, гемоглобин в эритроцитах или миоглобин в мышечных волокнах). В некоторых клетках цитоплазма не окрашивается гематоксилином и эозином, что является диагностическим признаком наличия в ней жиров (адипоциты – жировые клетки. Рис. 1.3.1 В) или слизи (мукоциты, бокаловидные клетки. Рис. 1.3.1 Б). Для идентификации в клетках некоторых химических соединений используют специальные гистохимические методы, позволяющие оценить наличие и количество: гликогена (метод Беста), слизи (ШИК-реакция), нейтральных жиров (судан, осмиевая кислота. Рис. 1.3.2).

Обратите внимание на субмикроскопическое строение гиалоплазмы, е¸ физикохимический состав и значение в жизнедеятельности клетки. Гиалоплазма – матрикс цитоплазмы, который при электронной микроскопии имеет вид тонкозернистой суб-

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"

ГЛАВЫ НАЧАЛУ К

"СОДЕРЖАНИЮ" К

ÂÈÄÛ

СУБМИКРОСКОПИ- ЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ

ФУНКЦИИ

Приложение 1.3.1

ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

ОРГАНЕЛЛЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Мембранные

Немембранные

Äâà

цилиндричес-

Центриоли

ких тельца, каждое

Эндоплазмати-

Комплекс Гольджи

Пероксисомы

из которых

имеет

ческая сеть

Рибосомы

стенку из 9-ти пар

Митохондрии

Лизосомы

микротрубочек

Микротрубочки

Гранулярная

Тельца, состоящие

Микрофиламенты

из 2-х субъединиц

Агранулярная

Первичные

Вторич-

(РНК и белок)

íûå

Пром. филаменты

Ñ ò î ï ê è

Оболочка из

Вакуоль, ог-

Тельца,

мембран-

äâóõ

ìåì-

раниченная

окруженные

Íèòè

Í è ò è

Полые ци-

íûõ

ìå-

áðàí,

êðèñ-

мембраной с

мембраной, с

толщи-

толщиной

линдры,

стенка

шочков или

ты, матрикс,

í à á î ð î ì

гранулярным

íîé äî

5-7 è 15-

которых

состоит

Замкнутые

ö è ñ ò å ð í ,

элементар-

гидролити-

матриксом и

10 íì

25 íì

èç

13-òè

субъе-

биологичес-

вакуоли

ные частицы

ческих фер-

плотной

диниц

êèå ìåìá-

ментов

сердцевиной

ðàíû è ðè-

Î ñ ò à ò î ÷ -

босомы

ные тельца

Первичная

Ç à ì ê í ó ò û å

лизосома,

Лизосома с

остатками

биологические

слившаяся

непере-

мембраны

ñ

вакуоля-

варенных

ìè èëè ðàç-

Синтез

рушенной

веществ

Цитоске-

белков,

Накопле-

органеллой

ëåò,

îáðà-

транс-

íèå,

ç î â à í è å

портная

выведение

Защища-

Îïîð-

Подвиж-

веретена

веществ,

åò ìåìá-

íî-

í î ñ ò ü

деления,

Детоксикация,

источник

ðàíû îò

каркас-

клетки

è

ресничек,

синтез липидов

образова-

Внутриклеточ-

ð à ç ð ó -

íàÿ

åå êîì-

центрио-

Ñèí-

Синтез

ное пищеваре-

è

углеводов,

íèÿ ìåìá-

шения

ñèñ-

понентов

ëåé,

æãó-

òåç

ÀÒÔ

ние, защитная

äåïî

Ñà2+

ðàí

òåìà

тиков

белка

32

эмбриология общая и Цитология

Клетка. Цитоплазма	33

станции с низкой электронной плотностью. Эта сложная коллоидная система имеет две фазы: полимерную – богатую белками, и жидкую. Полимерная фаза включает разнообразные высокомолекулярные органические вещества: нуклеиновые кислоты, белки, полисахариды и др. Гиалоплазма способна переходить из золеобразного (жидкого) состояния в гель и обратно. Обратите внимание, что глобулярные белки и ферменты гиалоплазмы составляют 20-25% от общего количества белков в эукариотической клетке. К важнейшим белкам гиалоплазмы относятся ферменты гликолиза, метаболизма азотистых оснований, аминокислот, липидов и др. Осмотические и буферные свойства клетки в значительной степени зависят от состава и структуры гиалоплазмы. Среда гиалоплазмы объединяет все цитоплазматические структуры и обеспечивает их взаимодействие (рис. 1.3.22). Через гиалоплазму осуществляется большая часть внутриклеточных транспортных процессов различных веществ. Кроме того, в состав гиалоплазмы входят белки теплового шока (БТШ), которые обеспечивают защиту и адаптацию клеток к действию стрессовых факторов.

Используя граф логической структуры темы (приложение 1.3.1), выучите классификацию органелл. Подробно проанализируйте строение и функции каждой органеллы общего назначения. Обратите внимание на различия состава органелл в разных клетках, что зависит от степени зрелости и тканевой принадлежности клеток. По функциональному значению все органеллы распределены на функциональные аппараты, вклю- чающие: синтетический (рибосомы, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи); энергетический (митохондрии); аппарат внутриклеточного пищеварения (эндосомы, лизосомы, пероксисомы); митотический (цетриоли, микротрубочки); цитоскелет (промежуточные филаменты, микрофиламенты).

Ê немембранным органеллам относятся рибосомы, элементы цитоскелета (промежуточные филаменты, микрофиламенты), центриоли и микротрубочки. Рибосома состоит из малой и большой субъединиц (рис. 1.3.3). Обе субъединицы содержат РНК и белки. рРНК имеет U-образную форму, образуя каркас, к которому прикрепляются белки, создавая плотно упакованный рибонуклеопротеид (РНП). Малая субъединица связывается с мРНК и тРНК. Большая субъединица с помощью пептидил-трансферазы катализирует образование пептидных связей и присоединение аминокислот в растущую полипептидную цепь. Терминальные кодоны контролируют отделение от рибосомы готового белка и мРНК. Таким образом, рибосома относится к белоксинтезирующей системе, ведь она обеспечивает процесс трансляции – считывание кода мРНК и образование полипептидов. Комплекс нескольких рибосом, сопряженный с одной молекулой мРНК, образует полирибосому. Свободные полирибосомы синтезируют ферменты гиалоплазмы, структурные белки, обеспечивающие рост и регенерацию клеток, белки микротрубочек и элементов цитоскелета, регуляторные молекулы и белки ядра.

Цитоскелет (опорно-сократительный аппарат) клетки включает промежуточные филаменты и микрофиламенты. (приложение 1.3.1; рис. 1.3.4, 1.3.5, 1.3.6).

Промежуточные филаменты имеют нитеподобную форму толщиной 10 нм, состоят из разнообразных белков. Эти белки являются специфическими для данной клетки или ткани: кератины – для многослойных эпителиев, где они формируют тонофибриллы; виментин – для фибробластов; десмин – для мышечных волокон; нейрофиламенты

– для нейронов. Этот факт лежит в основе гистохимической диагностики клеток разных тканей. Например, импрегнация нейрофиламентов солями серебра позволяет визуализировать нейроны. Характерными свойствами всех промежуточных филаментов, которые образуют фибриллы, является значительная прочность и устойчивость к механи- ческим воздействиям. Эти структуры образуют каркас клетки и сохраняют ее форму (рис. 1.3.5). Они, как правило, связаны с плазмолеммой в зоне десмосом. Микрофиламенты разделяются на тонкие (актиновые) филаменты, диаметр которых составляет около 5-7 нм; и толстые – например, миозиновые, диаметром около 15 нм. В состав микрофиламентов входят сократительные белки: актин, миозин, α -актинин, тропомиозин и др.,

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"

34 Цитология и общая эмбриология

которые образуют сети (рис. 1.3.4 Б). Сеть микрофиламентов отличается значительной динамичностью, способностью к распаду и самосборке. Микрофиламенты обеспечивают изменение консистенции цитозоля (переход золя в гель и наоборот), эндоцитоз и экзоцитоз, подвижность (миграцию) клетки, стабилизацию плазматической мембраны. Наиболее типичной является связь микрофиламентов с плазмолеммой в зоне адгезивных и плотных контактов; изменение взаимодействия клетки с соседними клетками и матриксом всегда сопровождается реаранжировкой цитоскелета.

Изучите также строение микротрубочек, которые имеют вид полых цилиндров, диаметром около 25 нм с внутренним просветом 15 нм. Стенка микротрубочки в поперечном разрезе образована 13-ю димерными глобулами белка (субъединицами), а каж-

дая глобула состоит из	α - и β -тубулинов. Последние	расположены в шахматном поряд-
êå (ðèñ. 1.3.4 À). Äî	80% белков микротрубочки –	тубулины. В состав микротрубочки

также входят высокомолекулярные МАР-белки è τ -фактор (20%). Микротрубочки – лабильные структуры, которые способны разбираться до тубулиновых димеров. МАР-

белки и τ -фактор необходимы для полимеризации тубулинов.	Микротрубочки не толь-
ко поддерживают форму клетки, но и принимают участие в	транспорте макромолекул

и органелл; обеспечивают подвижность жгутиков, ресничек; расхождение хромосом во время деления клеток.

Центриоль имеет цилиндрическую форму, е¸ диаметр – 150 нм, длина – до 500

нм. Стенка образована 9-ю триплетами микротрубочек (рис. 1.3.7). В S-периоде клеточ-
ного цикла центриоль удваивается, дочерняя центриоль располагается под прямым
углом к материнской. Во	время митоза пары центриолей	расходятся к полюсам	клетки
и принимают участие в	образовании веретена деления.	Обратите внимание, что	öåíò-

риоли присутствуют	не только в делящихся клетках, но и в высоко специализирован-
ных структурах. Они	всегда связаны с системой микротрубочек. Комплекс из двух цент-

риолей и окружающих их микротрубочек называют центросомой èëè центром организации микротрубочек (ÖÎÌ). ЦОМ отвечает за специфику распределения микротрубо- чек в клетке. При этом отрицательный полюс микротрубочек направлен к ЦОМ, а положительно заряженный растущий полюс органеллы – к плазмолемме. ЦОМ связан с ядром и непостредственно прикрепляется к ядерной оболочке с помощью специальных сократительных белков. Кроме того, ЦОМ структурно и функционально связан с комплексом Гольджи, регулируя транспортные процессы в клетке (рис. 1.3.8). Производными центриолей и микротрубочек являются такие специализированные структуры, как базальные тельца è реснички. Реснички – подвижные структуры, с помощью которых клетки могут перемещать пл¸нку слизи, покрывающую их поверхность. Ресничка – это вырост цитоплазмы на поверхности клетки. В основании реснички расположено базальное тельце, которое состоит из 9-ти триплетов микротрубочек и служит матрицей для образования аксонемы. Стержень реснички образован аксонемой, по периферии которой расположены 9 пар микротрубочек, а в центре – две одиночные микротрубочки. В каждой паре А-микротрубочка состоит из 13-ти тубулиновых протофиламентов, а В-микротрубочка – из 10-11-ти. Другим основным белком в аксонеме является динеин, который находится в “ручках”, сопряженных с А-микротрубочкой. Вся система стабилизируется фибриллярным белком нексином, который образует центральную капсулу вокруг пары центральных микротрубочек и радиальные спицы, соединяющие капсулу с периферическими дуплетами микротрубочек. Динеин имеет АТФ-азную активность. Во время расщепления АТФ головка динеиновой “ручки” скользит по В- микротрубочке соседней пары в направлении к ее концу, что проявляется движениями реснички.

Аналогичным образом организованы жгутики, которые обеспечивают движение клетки. Дефекты ресничек и жгутиков определяются отсутствием в аксонеме динеиновых “ручек”, периферических или центральных микротрубочек. Такие изменения имеют место в случае синдрома неподвижных ресничек (синдром Картагенера), который

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"

Клетка. Цитоплазма	35

обусловливает развитие рецидивирующего хронического бронхита и ринита, а также мужского бесплодия вследствие неподвижности жгутиков сперматозоидов.

Обратите внимание на структурную характеристику, молекулярную организацию и функциональное значение протеасом, которые принимают участие в деградации поврежденных цитоплазматических белков. Белковые комплексы протеасом включают белки теплового шока – БТШ – убиквитины, которые связываются с поврежд¸нными белка-

ìè; è	ферменты, обеспечивающие	их протеолиз.
Â	клетках также находятся	мембранные органеллы. Их основной морфологичес-

кой характеристикой является наличие биологической мембраны, отграничивающей матрикс органеллы от гиалоплазмы. Специфика состава мембран и матрикса органелл определяют ее участие в метаболизме. Клетки с высокой синтетической активностью (образующие высокомолекулярные вещества – гормоны, нейромедиаторы, компоненты межклеточного вещества) имеют развитую эндоплазматическую сеть – агранулярную или гранулярную (рис. 1.3.9, 1.3.10, 1.3.11).

Эндоплазматическая сеть представляет собою анастомозирующие канальцы, пузырьки и трубочки, стенки которых образованы мембраной. Эта мембрана может быть гладкой (в агранулярной сети) и связанной с рибосомами – в гранулярной эндоплазматической сети (рис. 1.3.9, 1.3.10). В гранулярной эндоплазматической сети осуществляется синтез белков, которые входят в состав различных мембранных органелл, плазмолеммы и ядерной оболочки, а также синтез белков, предназначенных для выведения из клетки. Синтез белков в цистернах эндоплазматической сети, исходя из сигнальной гипотезы, осуществляется по следующей схеме: на рибосоме синтезируется сигнальный полипептид → сигнальный полипептид соединяется с сигнальным участком → сигнальный участок связывается со своим рецептором на мембране гранулярной эндоплазматической сети → большая субъединица рибосомы соединяется с белками-рибофорина- ми (каналоформерами) в мембране сети, через которые синтезированный полипептид входит в цистерну → продолжается синтез полипептида рибосомой, расположенной на мембране → готовая молекула белка отделяется от сигнального пептида с помощью пептидазы в мембране эндоплазматической сети (рис. 1.3.11).

Агранулярная эндоплазматическая сеть принимает участие в синтезе липидов и липидных (стероидных) гормонов, метаболизме углеводов, детоксикации. Кроме того, ее цистерны во многих клетках специализированы на откачивании из цитоплазмы и накоплении Са2+, благодаря встроенным в мембрану Са2+ - насосам (Са2+-АТФ-аза), а в цистернах – Са2+- связующему белку – кальмодулину и Са2+- удерживающему белку

– кальсеквестрину.

Эндоплазматическая сеть всегда структурно и функционально связана с комплексом Гольджи. Эта органелла состоит из стопки уплощенных цистерн с расширенными концами – ампулами. В нем различают цис-поверхность (проксимальную, формирующуюся), обращенную к ядру, медиальные цистерны è транс-поверхность (дистальную, зрелую), которая обращена к плазмолемме клетки (рис. 1.3.13 А). Цис-поверхность взаимодействует с пузырьками, которые отшнуровываются от гранулярной эндоплазматической сети, встраиваются в цис-цистерны и объединяются с находящимися в них углеводами и липидами. Транспортные пузырьки, которые отшнуровываются от краев цистерн, переносят молекулы из одной цистерны в другую, где под влиянием ферментов происходит изменение углеводных цепей, сульфатирование. Готовый продукт конденсируется в вакуолях в виде секреторных гранул и пузырьков, которые содержат белки для плазмолеммы, гидролитические ферменты для лизосом. Эти вакуоли и пузырьки отделяются от комплекса Гольджи с транс-поверхности (рис. 1.3.14). Таким образом, данный органоид модифицирует секреторный продукт, обеспечивает его концентрирование и упаковку в гранулы, принимает участие в образовании лизосом.

Лизосомы – округлые пузырьки, окруженные мембраной, с электронно-плотным матриксом (рис. 1.3.16, 1.3.18). Они содержат около 50-ти гидролитических ферментов.

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"

36 Цитология и общая эмбриология

Эти органеллы принимают участие во внутриклеточном пищеварении веществ (рис. 1.3.17), которые поступают в клетку из внешней среды пут¸м эндоцитоза (гетерофагосома); или при деградации внутриклеточных компонентов (аутофагосомы). Болезни накопления сопряжены с неспособностью ферментов лизосом расщеплять метаболиты. Например, гликогеноз II типа характеризуется избыточным накоплением гликогена в сердце, скелетных мышцах, печени и мозге. Оценка количества лизосом в клетках при световой микроскопии возможна с помощью методов иммуноцито- и гистохимии. Цитохимическим маркером лизосом является кислая фосфатаза.

Пероксисомы – пузырьки с мелкозернистым матриксом и кристаллоидной сердцевиной, ограниченные мембраной (рис. 1.3.15). Их матрикс содержит специфические белки — каталазу, оксидазу D-аминокислот, уратоксидазу и другие окислительные ферменты. Пероксисомы принимают участие в метаболизме перекиси водорода, регулируя его концентрацию, могут выполнять другие метаболические функции.

Митохондрии состоят из двух мембран, между которыми имеется межмембранное пространство, и матрикса, ограниченного внутренней мембраной (рис. 1.3.19, 1.3.20). В межмембранном пространстве накапливаются ионы Н+, которые выкачиваются из матрикса, что обеспечивает градиент концентрации протонов по обе стороны внутренней мембраны митохондрии (рис. 1.3.21). Внутренняя мембрана этой органеллы формирует складки – кристы. В матриксе находятся ферменты цикла Кребса, β -окисления жирных кислот и т.д. Одним из маркерных ферментов, используемых для оценки аэробного метаболизма считается малат. Также в матриксе митохондрий содержится собственный геном (кольцевая ДНК), мРНК и рРНК, благодаря чему митохондрии способны к синтезу собственных белков, могут делиться и восстанавливать внутреннюю мембрану. Мутации генома являются частой причиной митохондриальных болезней. Ознакомьтесь со значением митохондрий в образовании АТФ и тепловой энергии. Обратите внимание на способность данных органелл депонировать Са2+. В митохондриях находятся регуляторы жизнеспособности клетки, способные индуцировать или предотвращать гибель клетки путем апоптоза (системы bcl-2 и bax). Изучая локализацию митохондрий, обратите внимание на их преимущественное размещение вблизи зон с высоким потреблением АТФ (вокруг интердигитаций плазмолеммы, богатых ионными насосами; миофибрилл мышечных волокон и т.д).

Уясните принципы взаимодействия между органеллами. Одним из вариантов их интеграции является система эндосом, представленная внутриклеточными пузырьками, связанными с эндоплазматической сетью, комплексом Гольджи, лизосомами и плазмолеммой клетки. Эндосомы принимают участие в образовании третичной и четвертич- ной структуры белков, их сортировке, созревании, распределении белков в различных компартментах клетки. Эндосомы могут формироваться также за счет эндоцитоза. При

этом выделяют ранние è поздние эндосомы. Примером работы	системы эндосом являет-
ся рецептор-опосредованный эндоцитоз. Поглощенный клеткой	материал ограничивает-

ся в ранней эндосоме, где происходит сортировка белков, их отсоединение от рецепторов. После диссоциации рецепторы в составе «пустых» пузырьков возвращаются к плазмолемме (рециркуляция рецепторов) с помощью белка клатрина (рис. 1.2.8, 1.2.9). Поздняя эндосома, содержащая только субстрат, сливается с лизосомой и поглощенный материал подвергается деградации (во вторичной лизосоме).

Другим примером функционирования эндосом является процесс образования меланосом, которые согласно современным данным, перенесены из разряда включений в класс специализированных органелл. Образование меланососм происходит при участии эндосом: после синтеза фрагментов (олигомеров) меланина и белков, связывающих их в эндоплазматической сети; и сортировки в комплексе Гольджи, полимеризация меланина происходит поэтапно в системе эндосом. Накопление и созревание меланина определяет формирование меланосом, которые могут транспортироваться внутри клетки (пигментный эпителий сетчатой оболочки глаза) и секретироваться за ее пределы (в

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"

ГЛАВЫ НАЧАЛУ К

"СОДЕРЖАНИЮ" К

Приложение 1.3.2

ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

ОРГАНЕЛЛЫ СПЕЦИАЛЬНОГО

НАЗНАЧЕНИЯ

ВКЛЮЧЕНИЯ

ÂÈÄÛ

Реснички

Нейрофибриллы

Субстанция

Экскреторные

Трофические

Пигментные

Ниссля

Миофибриллы

Синаптические

Секреторные

пузырьки

Тонофибриллы

Экзогенные

Эндогенные

СУБМИК-

Выросты клет-

Пузырек,

Система мик-

Жировые

Белковые

Углеводные

Липофусцин

РОСКОПИ-

ки, покрытые

ограниченный

рофибрилл в

ЧЕСКИЕ

мембраной и

мембраной,

эпителиаль-

Гемосидерин

Гемоглобин

КОМПОНЕН-

имеющие

содержит

ных клетках

ÒÛ

внутри систему

медиатор

Миоглобин

микротрубо-

чек, сопряжен-

Система

ную с базаль-

Пучки нейро-

замкну-

ными тельцами

филаментов в

òûõ

нервной клетке

мембран

Пучки

ñ ðèáî-

микрофила-

сомами

ментов Â

мышечном

волокне

ÔÓÍÊ-

ÖÈÈ

Депо трофи-

Синтез

ческих

âå-

Подвижность

белка

ществ

Газообмен

Сокраще-

Ò ð à í ñ -

Опорно-

Выделение

Участие

â

Утилизи-

Ý í å ð ã î -

Пигмент

ïîðò âå-

Передача

разнообразных

руется для

обеспече-

ñ ò à ð å í ÿ

íèå ìû-

из клетки

ù å ñ ò â ,

нервного

каркас-

процессах

ресинтеза

íèå

ïðè

клеток

ø å ÷ í î ã î

импульса

продуктов

опорный

íàÿ

волокна

обмена

âå-

жизнедеятель-

гемоглоби-

дефиците

аппарат

ности организма

íà

кислорода

ществ

Цитоплазма .Клетка

37

38	Цитология и общая эмбриология
меланоцитах	êîæè).
Уясните	классификацию включений, которые являются непостоянными компонен-

тами цитоплазмы. Включения являются продуктом деятельности клетки, имеют разные характер и значение. Так, трофические включения (липиды и гликоген) являются источником субстратов для энергообразования или синтеза стероидов. Они, как правило, присутствуют в клетках с высокой скоростью метаболизма (мышечные клетки, гепатоциты), и в эндокриноцитах, образующих стероидные гормоны (глюкокортикоиды, андрогены, прогестерон). Наличие трофических включений, как правило, ассоциировано с развитием эндоплазматичекой сети и митохондрий. В стероид-продуцирующих клетках помимо агранулярной эндоплазматической сети и липидных капель, определяются также митохондрии с тубуло-везикулярными кристами (1.3.13, 1.3.24). Увеличе- ние количества липидных и углеводных включений может быть признаком нарушения метаболизма. Не менее важными для диагностики являются пигментные включения. К ним относятся железо-содержащие белки – гемоглобин в эритроцитах и миоглобин – в скелетных мышцах. Ведущей функцией ионов железа таких включений является связывание, транспорт и депонирование кислорода. Разновидностями пигментных включе- ний является лютеин (пигмент клеток желтого тела яичника) и липофусцин. Последний является важным признаком старения клеток. Липофусциновые включения накапливаются в высоко специализированных клетках – чаще в нейронах, пигментном эпителии глаза и являются результатом окислительного повреждения клеток, а также дисфункции лизосом, ограничения антиоксидантной защиты клеток.

Предлагается для самоконтроля выполнить задания:

Зарисуйте дома в альбом схемы ультрамикроскопического строения гранулярной эндоплазматической сети (рис. 1.3.2), комплекса Гольджи (рис. 1.3.5 А), митохондрии

(ðèñ. 1.3.11 À)			и заполните к ним	таблицу:
					Таблица 1.3.1
			Морфофункциональная характеристика органелл
			Критерии оценки их	К какому функциональ-	Возможные функциональные
	Органеллы		функциональной	ному аппарату относятся	связи с другими структурами
			активности	эти органеллы	клетки

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ НА ЗАНЯТИИ

Объекты изучения:

Микропрепараты:

1. Комплекс Гольджи в нервных клетках. Гистологический препарат. Импрегнация осмием по Калачеву - Насонову. Ув. Ч 400. Рис. 1.3.2 А.

2.Митохондрии в эпителиальных клетках кишечника аскариды. Окраска по методу Альтмана. Ув. Ч 400.

3.Вкючения гликогена в клетках печени. Окраска по методу Беста. Ув. Ч 400.

Ðèñ. 1.3.2 Á.

4. Включения липидов в клетках печени. Импрегнация осмиевой кислотой и сафранином. Ув. Ч 400. Рис. 1.3.3 В.

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"

	Клетка. Цитоплазма								39
	КАРТА ЗАДАНИЙ И ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ
	Объект		Программа действия				Возможные		ориентиры
	1			2				3
	Препарат: комплекс	Найти при малом увеличении:				1 – расположены на перифе-
	Гольджи в нервных	1)	нервные клетки.
						рии, округлые, имеют свет-
	клетках спинномозгово-	Найти и зарисовать при боль-
						лое ядро с ядрышком;
	го ганглия. Импрегна-	шом увеличении нервную клет-
						2 – серовато-зеленого цвета;
	ция осмием по Калаче-	êó, à â íåé:
						3	– округлое,		пузыревидное,
	ву-Насонову. Ув. Ч 400.	2)	цитоплазму;
	Ðèñ. 1.3.2 À	3)	ÿäðî;			в нем определяется интенсив-
						íî	окрашенное		плотное
		4)	ядрышко;
						круглое		тельце	(4);
		5)	комплекс Гольджи.
						5 – темные нити, которые
						окружают ядро.
	Препарат: митохонд-	Найти при малом увеличении:				1 – лежат на базальной
	рии в эпителиальных	1)	пласт высоких призматичес-
						мембране (7);
	клетках кишечника	ких клеток.
						2 – часть клетки коричнево-
	аскариды. Окраска по	Найти и зарисовать при боль-
						красного цвета;
	методу Альтмана. Ув. Ч	шом увеличении 2 - 3 клетки и
	400.	обозначить:				3 – расположена в апикаль-
						ной части на поверхности
		2)	цитоплазму;
						клетки,		шире, чем базальная
		3)	исчерченную каемку;
						мембрана, менее интенсивно
		4)	ÿäðî;
						окрашена;
		5)	ядрышко;
						4 – находится в базальной
		6)	митохондрии;
						части клетки, небольшое,
		7)	базальную мембрану.
						круглое, в центре – темно-
						красное		ядрышко (5);
						6 – скопление черных зер-
						нышек над и под ядром.
	Препарат: включения	Найдите при малом увеличе-
	гликогена в клетках	íèè:				1 – многоугольные, с округ-
	печени. Окраска по	1)	клетки печени.
						лыми базофильными ядрами,
	методу Беста. Ув. Ч 400.	Найдите		и зарисуйте	ïðè
	Ðèñ. 1.3.2 Á	большом		увеличении	2-3 клетки	красной зернистостью в цитоп-
						лазме,		четкими	границами.
		è â íèõ:
						2	– красные,		неправильной
		2)	глыбки гликогена;
						формы		образования, располо-
		3)	цитоплазму;
						женные		в цитоплазме (3);
		4)	ÿäðî;
						4	– округлое,		фиолетовое,
		5)	ядрышко.
						ограниченное оболочкой, со-
						держит внутри ядрышко (5).
	Препарат: включения	Найдите при малом увеличе-
	липидов в клетках	íèè:				1 – многоугольные, с нечет-
	печени. Импрегнация	1)	клетки печени.
						кими границами;
	осмиевой кислотой и	Найдите		и зарисуйте	ïðè
						2 – черные, округлые, различ-
	сафранином. Ув. Ч 400.	большом		увеличении	клетку
	Ðèñ. 1.3.2 Â	печени (1) а в ней:				ных размеров, расположенные
						â	светлой цитоплазме (3);
		2)	капли жира;
						4 – округлое, розовое, огра-
		3)	цитоплазму;
						ниченное оболочкой, содержит
		4)	ÿäðî;
						внутри ядрышко (5)
		5)	ядрышко.

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"

40															Цитология и общая эмбриология
5										4		1					2
3																6
															3					3
3
2
2																2
1
À										Á							Â

Рис. 1.3.1. Различные тинкториальные свойства цитоплазмы клеток при окраске гематоксилином и эозином: А – псевдоуниполярный нейроцит спинномозгового ганглия – базофильная окраска; Б – эпителий тонкого кишечника: призматические клетки (4) – оксифильная окраска, бокаловидные (5) – светлые; В – адипоциты белой жировой ткани – светлые клетки после удаления жировых включений.

1 – клетка; 2 – ядро; 3 – цитоплазма; 6 – исчерченная каемка.

1

3

4

1

5

2

3

4

2

5

À				Á
1	2	5	3	1	3

4

4

2

 Ã

Рис. 1.3.2. Гистохимические методы исследования:

А – комплекс Гольджи в нервных клетках (импрегнация солями осмия по Калачеву-Насонову):

1 – нервные клетки; 2 – цитоплазма; 3 – ядро; 4 – ядрышко; 5 – комплекс Гольджи.

Б – включения гликогена в клетках печени (окраска по Бесту): 1 – клетки печени; 2 – глыбки гликогена; 3 – цитоплазма; 4 – ядро; 5 – ядрышко.

В – включения липидов в клетках печени (импрегнация осмиевой кислотой и сафранином):

1 – клетки печени; 2 – капли жира; 3 – цитоплазма; 4 – ядро; 5 – ядрышко.

Г – пигментные включения – липофусцин в нервных клетках: 1 – нервная клетка; 2 – включения липофусцина; 3 – ядро; 4 – ядрышко.

К НАЧАЛУ ГЛАВЫ К "СОДЕРЖАНИЮ"