Вопросы к экзамену по гистологии

Вопросы к экзамену по гистологии

1. Определение и задачи гистологии.

· Гистология — это наука, изучающая закономерности развития, строения и функции тканей, а также межтканевые взаимодействия, в историческом и индивидуальном развитии человека и многоклеточных организмов. Объект гистологии — ткани — представляют собой филогенетически сложившиеся, топографически и функционально связанные клеточные системы и их производные, из которых образованы органы.

· Задачи гистологии:

§ изучение структур на системном, органом, клеточном и молекулярном уровнях;

§ изучение физиологии структур всех уровней;

§ изучение закономерностей дифференцировки и регенерации;

§ изучение возрастных особенностей тканей и клеточных структур, включая закономерности эмбриогенеза;

§ изучение закономерностей адаптации структур всех уровней, в первую очередь связанных с проблемами экологии;

§ изучение закономерности нервной, эндокринной, иммунной регуляции.

2. Основные периоды исторического развития гистологии.

В истории развития гистологии условно выделяют три периода:

• Домикроскопический период (с IV в. до н. э. по 1665 г.) связан с именами Аристотеля, Галена, Авиценны, Везалия, и характеризуется попытками выделения в организме животных и человека неоднородных тканей (твердых, мягких, жидких и так далее) и использованием методов анатомической препаровки;

· Микроскопический период (с 1665 г. по 1950 г.). Начало периода связывают с именем английского физика Роберта Гука, который, во-первых, усовершенствовал микроскоп, во-вторых, использовал его для систематического исследования различных, в-третьих, впервые ввел термин "клетка" ("целлюля"). В дальнейшем осуществлялось непрерывное усовершенствование микроскопов и все более широкое использование их для изучения биологических тканей и органов. Особое внимание уделялось изучению строения клетки. Ян Пуркинье описал наличие в животных клетках "протоплазмы" (цитоплазмы) и ядра, а несколько позже Р. Броун подтвердил наличие ядра и в большинстве животных клеток. Ботаник М. Шлейден заинтересовался происхождением клеток цитогенезисом. Результаты этих исследований позволили Т. Швану, на основании их сообщений, сформулировать клеточную теорию (1838-1839 гг.) в виде.

Однако вскоре Р. Вирхов (1858 г.) уточнил, что развитие клеток осуществляется путем деления исходной клетки (любая клетка из клетки). Разработанные Т. Шваном положения клеточной теории актуальны до настоящего времени, хотя формулируются по-иному.

Дальнейшее совершенствование микроскопов, особенно создание ахроматических объективов, позволило выявить в клетках более мелкие структуры:

· клеточный центр Гертвиг, 1875 г.;

· сетчатый аппарат или пластинчатый комплекс Гольджи, 1898 г.;

· митохондрии Бенда, 1898 г.

· Современный этап развития гистологии начинается с 1950 г. с момента начала использования электронного микроскопа для изучения биологических объектов, хотя электронный микроскоп был изобретен раньше (Е. Руска, М. Кноль, 1931 г.). Однако для современного этапа развития гистологии характерно внедрение не только электронного микроскопа, но и других методов:

· цито- и гистохимии;

· гисторадиографии;

· других вышеперечисленных современных методов.

3. Гистология как учебная дисциплина, ее содержание.

· Как учебная дисциплина гистология включает несколько разделов:

· 1) цитологию — учение о клетке;

· 2) эмбриологию — науку о развитии зародыша, закономерностях закладки и образования тканей и органов;

· 3) общую гистологию — учение о развитии, структуре и функциях тканей;

· 4) частную гистологию, изучающую микроскопическое строение органов и систем органов.

4. Клеточная теория - теоретическая фундаментальная основа

гистологии.

· Основные положения современной клеточной теории:

· клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению;

· клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

· размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

· в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов.

5. Симпласт и синцитий как формы организации протоплазмы.

· Для выполнения некоторых специальных жизненно необходимых функций клетки объединяются в надклеточные образования, которые рассматривают как адаптивные формы протоплазмы - симпласт, синцитий, межклеточное вещество.

· Симпласт представляет собой нерасчлененную на клетки протоплазму с большим количеством ядер. Типичным примером симпласта является скелетная и мимическая поперечно-полосатая мышечная ткань, составляющая от массы организма 50-60%, которая образуется в результате слияния множества клеток-миобластов, или путем абортивного деления.

· Синцитий, или соклетие - первичная надклеточная форма организации жизни, представленная протоплазматической решеткой, в узлах которой лежат ядра. У человека синцитиально связанные между собой клетки сохранились в семеннике, где эти связи синхронизируют процессы сперматогенеза

6. Характеристика межклеточного вещества.

· Межклеточное вещество - «цемент», или параплазма. Это продукт синтетической деятельности клеток. В межклеточном веществе различают два главных компонента: основное вещество (гликозаминопротеогликаны и гликопротеины) и погруженные в него волокна (коллагеновые, эластические, ретикулярные). Межклеточное вещество ярко выражено в тканях, выполняющих опорно-механические функции (костная, хрящевая, плотные соединительные ткани).

7. Клетка как главная форма организации протоплазмы.

· Клетка — это ограниченная активной мембраной, упорядоченная струк­турированная система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, уча­ствующих в единой совокупности метаболических и энергетических процес­сов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в це­лом.

· Клетка - главная элементарная форма организации живой материи, предел делимости, в которой жизнь проявляется во всей своей полноте.

В организме человека количество клеток варьирует от 10% до 40% в зависимости от возраста. Клетки различаются по величине, форме и продолжительности жизни.

Основными структурными компонентами клетки являются: 1) клеточная поверхность (надмембранный комплекс, плазматическая мембрана, подмембранный комплекс); 2) цитоплазма (гиалоплазма, органеллы и включения); 3) ядро (кариолемма, ядрышко, хроматин, кариолимфа).

8. Величина и форма клеток, факторы их обуславливающие.

· Величина клетки определяется ядерно-цитоплазматическими отношениями и отношением площади поверхности к объему цитоплазмы, которые должны быть постоянными. Смещение константы ведет либо к делению клетки, либо к ее гибели.

· Форма клетки (призматическая, веретеновидная, шаровидная, звездчатая) тесно связана с ее функцией. Между формой и содержанием, структурой и функцией имеется диалектическое взаимодействие.

Основными структурными компонентами клетки являются: 1) клеточная поверхность (надмембранный комплекс, плазматическая мембрана, подмембранный комплекс); 2) цитоплазма (гиалоплазма, органеллы и включения); 3) ядро (кариолемма, ядрышко, хроматин, кариолимфа).

9. Классификация цитоплазматических органелл.

· Органеллы — в цитологии постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов.

· Часть органелл имеет мембранное строение: эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы и митохондрии. Немембран­ные органеллы цитоплазмы представлены рибосомами, клеточным центром, ресничками, жгутиками и цитоскелетом. Кроме того, в гиалоплазме могут встретиться и иные структуры или включения (жировые капли, пигментные гранулы и др.). Такое разделение клетки на отдельные компоненты не озна­чает их структурной и функциональной обособленности. Все эти компонен­ты выполняют отдельные внутриклеточные функции, необходимые для су­ществования клетки как целого, как элементарной живой единицы.

10. Клеточная поверхность и ее функции.

· Клеточная поверхность-основной структурный компонент клетки (надмембранный комплекс, плазматическая мембрана, подмембранный комплекс), выполняет следующие функции: разграничительная, барьерно-защитная, рецепторная, транспортная, контактная, опорно-механическая, двигательная. Ее основными химическими компонентами являются: липиды (40%), белки (50%) и углеводы (10%). Соотношение этих веществ может варьировать в зависимости от функциональной активности клетки. Основой клеточной поверхности является плазматическая мембрана (цитолемма), которая представлена билипидным слоем со встроенными в него интегральными, полуинтегральными и периферическими белками. Над цитолеммой располагается гликокаликс, образованный гликолипидами и гликопротеидами; под мембраной находится субмембранный комплекс, состоящий из микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета.

11. Основные функции клетки.

· Рост, размножение, передача наследственной информации, эмбриональное развитие, физиологические функции – все эти явления обусловлены процессами, происходящими внутри клетки. Основная функция-раздражимость.

12. Синтетический аппарат клетки.

· Синтетический аппарат клетки включает органеллы, участвую­щие в синтезе различных веществ, которые могут в дальнейшем исполь­зоваться самой клеткой или выделяться ею во внеклеточное пространст­во. Деятельность синтетического аппарата клетки, располагающегося в ее цитоплазме, контролируется ядром благодаря активности находя­щихся в нем генов. В синтетический аппарат входят рибосомы, эндо-плазматическая сеть (ЭПС) и комплекс Гольджи.

13. ГЭРЛ - система и поток мембран в клетке.

· ГЭРЛ (Г — Гольджи, Р- эндоплазм.ретикулом, Л -лизосомы) — — система и поток мембран в клетке: синтетический и транспортный компармент клетки, связанный с потоком мембран клеток. Чем активней клетка, тем активней поток. Мембранный транспорт, или мембранный поток («membrane flow»), является необходимым для обмена веществ между различными клеточными органеллами. В настоящее время для описания этого процесса принята следующая модель:

1) Внутриклеточный транспорт является направленным; транспорт от эндоплазматического ретикулума через аппарат Гольджи к лизосомам, эндосомам или клеточной поверхности называется антероградным; транспорт в обратном направлении — ретроградным.

2) Транспортный путь проходит через ряд отдельных компартментов, перенос вещества между которыми осуществляется преимущественно с помощью окаймленных мембранных пузырьков. В клетке существует несколько типов окаймляющих белков и, соответственно, несколько типов окаймленных пузырьков, курсирующих между определенными компартментами.

3) Не все органеллы способны к прямому обмену пузырьками, например, транспорт между эндоплазматическим ретикулумом и эндосомами, лизосомами и плазматической мембраной может быть осуществлен только через аппарат Гольджи.

4) Процесс, в результате которого нужные вещества направляются в соответствующие компартменты, называют сортингом

14. Митохондрии, их энергетические функции.

· Митохондрии (от гр. mitos — «нить», chondrion — «зернышко, крупинка») — это постоянные мембранные органеллы округлой или палочковидной (нередко ветвящейся) формы. Митохондрия имеет две мембраны: наружную (гладкую) и внутреннюю (образующую выросты — листовидные (кристы) и трубчатые (тубулы)).

· Основные функции митохондрий:
1)играют роль энергетических станций клеткок. В иих протекают процессы окислительного фосфорилирования (ферментативного окисления различных веществ с последующим накоплением энергии в виде молекул аденозинтрифосфата —АТФ);
2)хранят наследственный материал в виде митохондриальной ДНК. Митохондрии для своей работы нуждаются в белкаx, закодированных в генах ядерной ДНК, так как собственная митохондриальная ДНК может обеспечить митохондрии
лишь несколькими белками.
Побочные функции — участие в синтезе стероидных гормонов, некоторых аминокислот (например, глютаминовой).

15. Пищеварительный аппарат клетки - лизосомы.

· Лизосомы – это мелкие мембранные пузырьки, распределенные по всей цитоплазме клетки и содержащие комплекс гидролитических ферментов.

· Функция лизосом – обеспечение внутриклеточного пищеварения, т. е. расщепление как экзогенных, так и эндогенных биополимерных веществ.

Классификация лизосом:

1) первичные лизосомы – электронно-плотные тельца;

2) вторичные лизосомы – фаголизосомы, в том числе аутофаголизосомы;

3) третичные лизосомы или остаточные тельца.

· Пищеварительная функция лизосом начинается только после слияния с фагосомой (фагоцитируемое вещество, окруженное билипидной мембраной) и образования фаголизосомы, в которой смешиваются фагоцитируемый материал и лизосомальные ферменты. После этого начинается расщепление биополимерных соединений фагоцитированного материала на мономеры – аминокислоты, сахара. Эти молекулы свободно проникают через мембрану фаголизосомы в гиалоплазму и затем утилизируются клеткой – идут на образование энергии или построение новых внутриклеточных макромолекулярных соединений.

16. Регуляция синтеза белка в клетке.

У прокариот, если какой-нибудь участок транскрибируется, то он автоматически транслируется, т.е. регуляция синтеза белка у прокариот осуществляется на уровне транскрипции.

У эукариот транскрипция и трансляция пространственно разделены (транскрипция в ядре, трансляция в цитоплазме), и регуляция синтеза белка происходит в три этапа

· Транскрипция

· экспорт из ядра

· трансляция

Регуляция синтеза белка у эукариот осуществляется в основном на уровне трансляции, когда регуляторные вещества присоединяются к управляющим участкам 3’-НТО и 5’-НТО.

· 5'-НТО(нетранслируемая область) отвечает за частоту трансляции

· 3'-НТО отвечает за время жизни иРНК в цитоплазме.

Транскрипция у эукариот регулируется почти так же, как у прокариот. Разница:

· у эукариот транскрипция может не только подавляться репрессорами, присоединенными к операторам, но и стимулироваться активаторами, присоединенными к энхансерам.

• опероны у эукариот пространственные, т.е. участок, к которому присоединен репрессор, может находиться не в том же участке хромосомы, где лежат промотор и структурные гены, и приближаться к ним за счет укладки ДНК в интерфазном ядре.

17. Строение и функции ядра.

Ядра различаются по форме, расположению и величине. Форма ядра чаще всего соответствует форме клетки: сферическое ядро чаще всего в клетках округлой или кубической формы, элипсоидное - в высоких призматических клетках, уплощенное - в плоских. В высокоспециализированных клетках крови (эозинофилы, нейтрофилы) встречаются сегментированные ядра. Ядро состоит из кариолеммы, кариоплазмы, ядрышка и хроматина. Кариолемма - двумембранная ядерная оболочка, представленная наружной и внутренней мембранами, между которыми располагается перинуклеарное пространство. Ядерные норы занимают 3-35% поверхности ядра. Пора содержит два параллельных кольца, в каждом из которых по периферии располагаются 8 белковых гранул; от них к центру сходятся фибриллы, формирующие перегородку - диафрагму; в центре лежит центральная гранула. Кариоплазма - ядерный сок, в котором располагаются хроматин и ядрышко. Это коллоидный раствор сложных белков (гистонов, ферментов, структурных белков), углеводов, нуклеотидов, а также различных ионов и метаболитов. Хроматин состоит из комплекса Л11К и белка. В зависимости от степени спирализации отдельных участков хромосом выделяют два вида хроматина: 1) эухроматин - слабо окрашен, (Соответствует деспирализованным участкам хромосом, которые открыты для транскрипции; 2) гетерохроматин - соответствует конденсированным участкам хромосом, интенсивно окрашивается основными красителями, имеет вид глыбок и располагается в основном под кариолеммой и вокруг ядрышка. Ядрышко - плотный структурный компонент ядра, образованный специализированными участками хромосом, которые называются ядрышковыми организаторами. На ультраструктурном уровне в ядрышке выделяют три компонента: фибриллярный, гранулярный и аморфный.

Функции ядра клетки:

• регуляция процессов обмена веществ в клетке;
• хранение наследственной информации и ее воспроизводство;
• синтез РНК;
• сборка рибосом.
• Но все-таки главная функция ядра - хранение и передача наследственной информации (связана с хромосомами).

18. Способы репродукции протоплазмы

Митоз (непрямое деление) - наиболее универсальный способ репродукции соматической клетки, длится в среднем 1-3 часа и обеспечивает равномерное распределение генетического материала в дочерних клетках. Митоз включает 4 основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телафазу.
Эндомитоз - обновление протоплазмы в рамках старой формы; это незаконченный митоз, в результате которого образуется полиплоидная, или многоядерная, клетка. Такой способ репродукции характерен дни нейронов, гепатоцитов, мегакариоцитов и некоторых других клеток.

19. Жизненный цикл клетки.

Жизненный цикл — это время существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или естественной гибели.
У клеток сложного организма (например, человека) жизненный цикл клетки может быть различным. Высокоспециализированные клетки (эритроциты, нервные клетки, клетки поперечно-полосатой мускулатуры) не размножаются. Их жизненный цикл состоит из рождения, выполнения предназначенных функций, гибели (гетерокаталитической интерфазы).

20. Клеточный цикл и его фазы.

Клеточный цикл — это период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления.

Клеточный цикл эукариот состоит из двух периодов:

· Период клеточного роста, называемый «интерфаза», во время которого идет синтез ДНК и белков и осуществляется подготовка к делению клетки.

· Периода клеточного деления, называемый «фаза М» (от слова mitosis — митоз).

Интерфаза состоит из нескольких периодов:

· G₁-фазы, или фазы начального роста, во время которой идет синтез мРНК, белков, других клеточных компонентов;

· S-фазы, во время которой идет репликация ДНК клеточного ядра, также происходит удвоение центриолей (если они, конечно, есть).

· G₂-фазы, во время которой идет подготовка к митозу.

Митоз (непрямое деление) - наиболее универсальный способ репродукции соматической клетки, обеспечивает равномерное распределение генетического материала в дочерних клетках. Митоз включает 4 основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телафазу. В профазе происходит спирализация и конденсация хроматина, в результате хромосомы становятся видимыми и состоят из двух лежащих рядом сестринских хроматид; исчезает ядрышко; растворяется ядерная оболочка; начинает формироваться веретено деления. В метафазе окончательно образуется ахроматиновое веретено; хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости в виде материнской звезды; хроматиды расходятся, оставаясь связанными в области центромеры. В анафазе сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки и формируют две дочерние звезды. И, наконец, протекают процессы, обратные профазе - деспирализация хроматина; восстановление ядерной оболочки «округ групп дочерних хроматид; появление ядрышка и цитотомия. В итоге, из одной материнской клетки формируются две дочерние, каждый из которых содержит диплоидный набор хромосом.

Дата добавления: 2015-08-29