Включения – непостоянные и необязательные компоненты клеток. Могут содержать разнообразные химические вещества.
Включения делятся на:
Трофические (запас питательных веществ),Трофические включения . Это структуры, в которых клетки и организм в целом запасают питательные вещества, необходимые в условиях энергетического дефицита, недостатка структурных молекул (при голодании). Примером трофических включений служат гранулы с гликогеном (печеночные клетки, мышечные клетки и симпласты), липидные включения в жировых и других клетках.
Секреторные (вещества, предназначенные для секреции),Секреторные включения . Представляют собой секреторные гранулы, которые выделяются из клетки путем экзоцитоза. По химическому составу их подразделяют на белковые (серозные), жировые (липидные, или липосомы), слизистые (содержат мукополисахариды) и др. Количество включений зависит от функциональной активности клетки, стадии секреторного цикла, степени зрелости клетки. Особенно много гранул в дифференцированных, функционально активных клетках в фазу накопления секреторного цикла.
Экскреторные (продукты метаболизма, предназначенные для выведения из клетки),Экскреторные включения . Это включения веществ, захватываемых клеткой из внутренней среды и выводимых из организма: токсические вещества, продукты метаболизма, инородные структуры. Нередко экскреторные включения встречаются в эпителии канальцев почки, в первую очередь в проксимальных. Проксимальные канальцы выводят ненужные организму вещества, которые не могут быть отфильтрованы через клубочковый аппарат.
Пигментные (пигменты).Пигментные включения . Этот тип включений придает окраску клеткам; обеспечивает защитную функцию, например, гранулы меланина в пигментных клетках кожи предохраняют от солнечных ожогов. Пигментные включения могут состоять из продуктов жизнедеятельности клетки: гранулы с липофусцином в нейронах, гемосидерин в макрофагах.
Понятие о жизненном цикле клетки: стадии и их морфофункциональная характеристика. Особенности жизненного цикла у различных видов клеток. Регуляция жизненного цикла: понятие, классификация факторов, регулирующих пролиферативную активность.
В жизненном цикле любой клетки различают 5 периодов: фаза роста и размножения в недифференцированном состоянии, фаза дифференцировки, фаза нормальной активности, фаза старения и терминальная фаза дезинтеграции и смерти.
Рост и размножение . Сразу же после своего «появления на свет» в момент деления материнской клетки дочерняя клетка начинает вырабатывать белки в соответствии с типом, предписанным ей генетическим кодом. Клетка растет, сохраняя при этом недифференцированный характер эмбриональной клетки - это период роста.
Дифференцировка . Возможен и другой тип развития. После начального роста и размножения клетка начинает дифференцироваться, т.е. морфологически и функционально специализироваться. Процесс дифференцировки, обусловленный одновременно действием генов и влиянием внешней среды, вначале в течение некоторого времени обратим. Его можно приостановить, воздействуя различными факторами.
Процесс дифференцировки - это развитие из однородного клеточного материала резко отличающихся друг от друга клеток и тканей различных органов. Дифференцированные клетки характеризуются своими морфологическими и особыми функциональными свойствами. Эти свойства обусловлены структурными и энзиматическими особенностями их специфических белков. Некоторые эмбриональные дифференцировки клеток и даже органов зависят от свойства клеточных мембран; свойства эти связаны со структурными и функциональными характеристиками белка. Таким образом, в основе всякой дифференцировки лежат структурные изменения белка, дифферен-цировка представляет собой процесс направленного изменения.
Гибель клетки - постепенный процесс: вначале в клетке возникают обратимые повреждения, совместимые с жизнью; затем повреждения приобретают необратимый характер, но некоторые функции клетки сохраняются, и, наконец, наступает полное прекращение всех функций.
Уровни и формы организации живого. Определение ткани. Эволюция тканей. Морфофункциональная классификация тканей по Келликеру и Лейдигу. Структурные элементы тканей. Понятие о стволовых клетках, популяциях клеток и дифферонах. Классификация тканей согласно теории дифферонного строения.
Системно-структурные уровни организации многообразных форм живого достаточно многочисленны: молекулярный , субклеточный, клеточный, органотканевый, организменный, популяционный, видовой, биоценотический, биогеоценотический, биосферный. Могут быть определены и другие уровни. Но во всем многообразии уровней выделяются некоторые основные. Критерием выделения основных уровней выступают специфические дискретные структуры и фундаментальные биологические взаимодействия. На основании этих критериев достаточно четко выделяются следующие уровни организации живого: молекулярно-генетический, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический.
Ткань
- это возникшая в эволюции частная система организма, которая состоит из одного или нескольких дифферонов клеток и их производных и обладает специфическими функциями благодаря кооперативной деятельности всех её элементов.
Все ткани делятся на 4 морфофункциональные группы: I. эпителиальные ткани (куда относятся и железы); II.ткани внутренней среды организма - кровь и кроветворные ткани, соединительные ткани; III. мышечные ткани, IV. нервная ткань. Внутри этих групп (кроме нервной ткани) различают те или иные виды тканей. Например, мышечные ткани подразделяются, в основном, на 3 вида: скелетную, сердечную и гладкую мышечные ткани. Ещё более сложными являются группы эпителиальных и соединительных тканей. Ткани, принадлежащие к одной группе, могут иметь разное происхождение. Например, эпителиальные ткани происходят из всех трёх зародышевых листков. Таким образом, тканевая группа - это совокупность тканей, имеющих сходные морфофункциональные свойства независимо от источника их развития. В образовании ткани могут принимать участие следующие элементы: клетки, производные клеток (симпласты, синцитии), постклеточные структуры (такие, как эритроциты и тромбоциты), межклеточное вещество (волокна и матрикс). Каждая ткань отличается определённым составом таких элементов. Например, скелетная мышечная ткань - это лишь симпласты (мышечные волокна. Этот состав обуславливает специфические функции каждой ткани. Причём, выполняя эти функции, элементы тканей обычно тесно взаимодействуют между собой, образуя единое целое.
морфофункциональная классификация Келликера и Лейдига,
созданная ими в середине пршлого столетия. Согласно этой классификации
различают следующие 4 группы тканей:
1.Эпителиальные или покровные ткани,объединяющиеся на основании морфологических признаков.
2.Ткани внутренней среды , включающие в себя кровь, лимфу, костную, хрящевую и собственно соединительную ткани. Все эти ткани объединяются в одну группу по двум признакам. по общности строения (все они состоят из клеток и межклеточного вещества) и происхождения (все они развиваются из мезенхимы).
3.Мышечные ткани (гладкая, поперечно-полосатая, сердечная, миоэпителиальные клетки и мионевральные элементы). Ткани этой группы обладают одной функцией – сократимостью, но происхождение и строение их разное.
4.Нервная ткань. Эта ткань представлена различными гистологическими элементами клетками и глией. Единственным общим признаком для нервных клеток и глиальных элементов является их постоянное совместное расположение, т.е. топографический признак. Нервная ткань обеспечивает интегративную функцию, т.е. обеспечивает единство организма.
Живучесть этой классификации объясняется тем, что она отражает различные связи организма с внешней средой, а также внутри самого организма.
СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТКАНЕЙ:
Ткани состоят из клеток и межклеточного вещества. Клетки находятся во взаимодействии друг с другом и межклеточным веществом. Это обеспечивает функционирование ткани как единой системы. В состав органов входят различные ткани (одни образуют строму, другие – паренхиму). Каждая ткань имеет или имела в эмбриогенезе стволовые клетки.
СИМПЛАСТ – неклеточная многоядерная структура. Два способа образования: путем объединения клеток, между которыми исчезают клеточные границы; в результате деления ядер без цитотомии (образования перетяжки). Например скелетная мышечная ткань.
МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО – продукт жизнедеятельности клеток. Состоит из двух частей: аморфное (основное) вещество (гелеозоль, протеогликаны, ГАГ, гликопротеиды) и волокна (коллагеновые определяют прочность на разрыв, эластические – прочность на растяжение, ретикулярные – коллаген 3 типа)
Теории дифференного строения тканей . Согласно этой теории все ткани нашего организма состоят из одного или нескольких дифферонов. Клеточный дифферон – это совокупность клеточных форм, составляющих линию дифференцировки. Клеточный дифферон образуют клетки возрастающей степени зрелости одного гистогенетического ряда. Исходной формой линии клеточной дифференцировки (клеточного дифферона) служат стволовые клетки. Все ткани нашего организма имеют или имели в эмбриональном периоде стволовые клетки. Стволовые клетки являются малодифференцированными, т.е. они не прошли путь дифференцировки до конца.
При делении стволовой клетки она стоит перед выбором остаться стволовой клеткой, какой была родительская, или встать на путь, ведущий к полной дифференцировке. Установлено, что стволовая клетка может делиться симметрично и ассимметрично. При симметричном делении образуются из 1 стволовой клетки две новых стволовых клеток Следующие стадии гистогенетического ряда образуют субстволовые (коммитированные) клетки-предшественники, которые могут дифференцироваться только в одном направлении. Дифферон заканчивается стадией зрелых функционирующих клеток. Различают основные (полные) и неполные диффероны в составе ткани Условно в составе клеточного дифферона можно выделить начальную камбиальную часть, среднюю дифференцирующуюся часть и конечную – высоко дифференцирующуюся часть, в которых степень пролиферативной активности клеток различна.
В результате жизнедеятельности любой клетки, в её цитоплазме могут накапливаться разнообразные соединения(органические и неорганические) Данные вещества отражающие естественный метаболизм клетки получили название включения. Включения являются мобильными структурами цитоплазмы, способные как появляться так и исчезать, чаще всего, рано или поздно включения расходуются для нужд клетки.
Классификация включений
- 1. Трофические включения
- 2. Секреторные включения
- 3. Экскреторные включения
- 4. Пигментные включения
- 5. Витамины
Трофические включения - в цитоплазме могут быть представлены белками, жирами и углеводами. Белковые включения встречаются наиболее редко из всех трофических включений, имеют вид гранул, реже кристаллов. Могут быть обнаружены в несколько большем количестве, в таких клетках как «Женские половые клетки, клетки печени, эмбриональные клетки и опухолевые клетки, чаще всего они несут пластическую функцию, то есть строительным материалом или вакуолей
Жировые встречаются чаще, имеют вид капель или вакуолей и представляет собой высококалорийные масла, которые используются в качестве питательного материала, для клетки. Наибольшее кол-во жировых включений определяется белой и бурой жировой тканью. В клетках печени, в женских половых клетках и в клетках коры надпочечников, в виде стероидных соединений (холистерола) которые в надпочечниковых железах используются в качестве предшественника, при синтезе жирорастворимых гормонов Углеводы - являются весьма распространенными. Основным углеводным включением является гликоген, животный полисахарид, который при своём разложении (например, под действием глюкогона даёт основной энергетический субстрат-глюкозу, которая необходима для всех внутриклеточных процессов, поддерживающих жизнедеятельность клетки, больше всего включений гликогена наблюдается в скелетных мышечных волокнах, в сердечной мышечной ткани, в нервных клетках, а так же клетках печени (гепатоцитах), так же включения гликогена встречаются в женский половых клетках.
Секреторные включения в клетках представляют собой продукт, секреторной активности железистых клеток, который как правило экспортируется клеткой, то есть используется на нужды всего организма. Секреторные включения могут иметь вид гранул вакуолей, реже кристаллов. При электронной микроскопии удаётся обнаружить, что большая часть секреторных включений окружена биомембраной, что необходимо, для процессов выведения секрета и их последующей сохранности, очень много секреторных включений обнурживается в клетках поджелудочной железы в клетках паннета содержащихся в тонкой кишке, а так же в секреторных клетках гипоталамуса, чаще всего секреторные включения хранятся в цитоплазме в неактивном состоянии. Такие неактивные ферменты получают название зимогена. А гранулы с этим секретом получают название зимогенных гранул.
Экскреторные включения. В процессе жизнедеятельности любой клетки в ней накапливаются продукты обмена(шлаки) именно этими шлаками и представлены экскреторные включения. Несмотря на то,что данные включения встречаются во всех клетках, больше всего их в клетках почек. цитоплазма органоид трофический
Пигментные включения представляют собой вещества, накапливаемые в цитоплазме и имеющие свою собственную природную окраску. Пигментные включения делятся на 2 категории: Которые могут храниться в цитоплазме (меланин и липофусцин) и включения которые должны в обязательном порядке выводится из клетки, поскольку являются для неё токсичными. Самым распространённым является меланин. Включения меланина имею вид слоистых телец или гранул, которые диффузно располагаются по всей цитоплазме, больше всего данного пигмента находится в клетках кожи около сосковой области, анагенитальной области, в клетках волос, в клетках сосудистой оболочки глазного яблока, а так же в радужке. Основная функция меланина: поглощение ультрафиолетовой части солнечного спектра, обладающего мутагенной активностью. Данный пигмент так же способствует остроте света, так как поглощает избыточную часть солнечных лучей и препятствует её отражению от задней стенки глаза, тем самым делая изображение более резким и контрастным. Липофусцин представляет собой продукт обмена жировых молекул, входящих в состав остаточных телец - лизосом. С течением времени количество липофусцина в клетках увеличивается, поэтому этот пигмент получил название пигмента старения. Липофусцин может накапливаться в любых клетках, но больше его накапливается в клетках печени и нервных клетках.
Витамины. Включения витаминов, представляют собой гранулы, различного характера, которых в клетках накапливается очень мало, витамины никогда не будут вести пластическую функцию, трофической функции, энергетической функции. Витамины являются кофакторами (помощниками) для различных ферментных систем, контролирующих обмен веществ. Все витамины делят на жирорастворимые и водорастворимые. К жирорастворимым относят витамины А, Д, Е, К. К водорастворимым Ц и витамины группы Б. При недостаточном поступлении того или иного витамина развивается гиповитаминоз, крайним проявлением которого является авитаминоз, и гипо и авитоминоз -это заболевания которые влекут за собой очень серьёзные последствия, которое рано или поздно проявит себя.
Помимо органоидов, в клетках присутствуют клеточные включения. Они могут содержаться не только в цитоплазме, но и в некоторых органоидах, таких как митохондрии и пластиды.
Что такое клеточные включения?
Это образования, которые не носят постоянный характер. В отличии от органоидов, они не такие стабильные. Кроме того, они имеют намного более простую структуру и выполняют пассивные функции, такие как, например, резервная.
Как они построены?
Большинство из них обладает каплеобразной формой, однако некоторые могут быть и другими, например, похожими на кляксу. Что касается размеров, то он может варьироваться. Клеточные включения могут быть как меньше органоидов, так и такими же по размеру или даже больше.
Состоят они в основном из одного конкретного вещества, в большинстве случаев органического. Это может быть как жир, так и углевод или белок.
Классификация
В зависимости от того, откуда берется вещество, из которого они состоят, существуют следующие типы клеточных включений:
- экзогенные;
- эндогенные;
- вирусные.
Экзогенные клеточные включения построены из химических соединений, которые поступили в клетку извне. Те же, которые сформированы из веществ, вырабатываемых самой клеткой, называются эндогенными. Вирусные включения хоть и синтезируются самой клеткой, однако это происходит в результате попадания в нее ДНК вируса. Клетка просто принимает ее за свою ДНК и синтезирует из нее белок вируса.
В зависимости от функций, которые выполняют клеточные включения, они делятся на пигментные, секреторные и трофические.
Клеточные включения: функции
Главными трофическими включениями в этих организмах являются зерна крахмала . В их виде растения запасают глюкозу. Обычно включения крахмала обладают линзовидной, сферической или яйцевидной формой. Их размер может колебаться в зависимости от вида растения и от органа, в клетках которого они содержатся. Он может составлять от 2 до 100 мкм.
Липидные включения также характерны для растительных клеток. Они являются вторыми по распространенности трофическими включениями. Они обладают сферической формой и тонкой мембраной. Их иногда называют сферосомами.
Белковые включения присутствуют только в растительных клетках, для животных они не характерны. Они состоят из простых белков — протеинов. Белковые включения бывают двух видов: алейроновые зерна и белковые тельца. Алейроновые зерна могут содержать либо кристаллы, либо просто аморфный белок. Так, первые называют сложными, а вторые — простыми. Простые алейроновые зерна, которые состоят из аморфного белка, встречаются реже.
Что касается пигметных включений, то для растений характерны пластоглобулы . В них накапливаются каротиноиды. Такие включения характерны для пластид.
Клеточные включения, строение и функции которых мы рассматриваем, в большинстве своем состоят из органических химических соединений, однако в растительных клетках есть и такие, которые сформированы из неорганических веществ. Это кристаллы оксалата кальция.
Они присутствуют только в вакуолях клетки. Эти кристаллы могут быть самой разнообразной формы, и зачастую она индивидуальна для определенных видов растений.
>> Клеточные включения
Клеточные включения
Клеточный центр расположен в цитоплазме
всех клеток вблизи от ядра. Он играет важнейшую роль в формировании внутреннего скелета клетки - цитоскелета. Из области клеточного центра расходятся многочисленные микротрубочки, поддерживающие форму клетки и играющие роль своеобразных рельсов для движения органоидов по цитоплазме. У животных и низших растений клеточный центр образован двумя центриолями. Каждая центриоль - это цилиндрик длиной около 0,3 мкм и диаметром 0,1 мкм, образованный тончайшими микротрубочками. Микротрубочки расположены по окружности центриолей по три (триплетами), а еще две микротрубочки лежат по оси каждой из двух центриолей. Центриоли расположены в цитоплазме под прямым углом друг к другу. Очень велика роль клеточного центра при делении клеток, когда центриоли расходятся к полюсам делящейся клетки
и образуют веретено деления. У высших растений клеточный центр устроен по-другому и центриолей не имеет.
Органоиды движения.
Многие клетки способны к движению, например инфузория туфелька, эвглена зеленая, амебы. Некоторые из этих организмов двигаются при помощи особых органоидов движения - ресничек и жгутиков.
Жгутики имеют относительно большую длину, например у сперматозоидов млекопитающих она достигает 100 мкм. Реснички гораздо короче - около 10-15 мкм. Однако внутреннее строение ресничек и жгутиков одинаково: они образованы такими же микротрубочками, как цептриоли клеточного центра. Движение жгутиков и ресничек вызвано скольжением микротрубочек друг относительно друга, в результате чего эти органоиды изгибаются. В основании каждой реснички или жгутика лежит базальное тельце, которое укрепляет их в цитоплазме клетки. На работу
жгутиков и ресничек расходуется энергия АТФ
.
Органоиды движения часто встречаются и у клеток многоклеточных организмов. Например, эпителий бронхов человека покрыт множеством (около 10э на 1 см2) ресничек. Все реснички каждой эпителиальной клетки двигаются строго согласованно, образуя своеобразные волны, хорошо заметные под микроскопом. Такие «мерцательные» движения ресничек помогают очистке бронхов от инородных частиц, пыли. Жгутики есть у таких специализированных клеток, как сперматозоиды.
Клеточные включения.
Помимо обязательно имеющихся органоидов, в клетке есть образования то появляющиеся, то исчезающие в зависимости от ее состояния. Эти образования получили название клеточных включений. Чаще всего клеточные включения находятся в цитоплазме и представляют собой питательные вещества или гранулы веществ, синтезируемых этой клеткой. Это могут быть мелкие капли жира, гранулы крахмала или гликогена, реже - гранулы белки
, кристаллы солей.
Клеточный центр. Цитоскелет,. Микротрубочки. Центриоли. Веретено деления. Реснички. Жгутики. Базалъное тельце. Клеточные включения.
1. Каковы функции клеточного центра?
2. Где расположены центриоли?
3. Каковы функции центриолей в клетке?
4. В чем сходство и различие между ресничками и жгутиками?
5. Назовите примеры клеточных включений.
Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта
Пероксисомы (или микротельца) - это вакуоли (0,3-1,5 мкм в диаметре), окруженные мембраной. Внутреннее содержимое пероксисомы - матрикс - представлен мелкогранулярным содержимым с нуклеоидом (сердцевиной) в центре. В нуклеоиде часто видны кристаллоподобные структуры, которые состоят из упоряд оченно упакованных фибрилл и трубочек. Пероксисомы обычно локализуются вблизи мембран гранулярной эндоплазматической сети. Последние являются местом их образования, хотя часть ферментов пероксисом синтезируется в гиалоплазме.
В пероксисомах обнаружены ферменты, связанные с метаболизмом перекиси водорода. Это ферменты, ведущие окислительное дезаминирование аминокислот (оксидазы, уратоксидазы) с образованием вредной для клетки перекиси водорода, и фермент каталаза, разрушающая перекись.
Таким образом, эти органеллы , разрушающие органические соединения с образованием своеобразного клеточного яда в виде перекиси водорода, одновременно снабжены собственной защитой в виде нейтрализующих перекись ферментов.
Клеточные включения
Включения - это непостоянные структуры клетки, которые появляются в ней и исчезают в процессе метаболизма. Различают трофические, секреторные, экскреторные и пигментные включения.
Группа трофических включений объединяет углеводные, липидные и белковые включения. Наиболее распространенным представителем углеводных включений является гликоген - полимер глюкозы. На светооптическом уровне наблюдать включения гликогена можно при использовании гистохимической ШИК-реакции. В электронном микроскопе гликоген выявляется как осмиофильные гранулы, которые в клетках, где гликогена много (гепатоцитах), сливаются в крупные конгломераты - глыбки.
Липидными включениями наиболее богаты клетки жировой ткани - липоциты, резервирующие запасы жира для нужд всего организма, а также стероидпродуцирующие эндокринные клетки, использующие липид холестерин для синтеза своих гормонов. На ультрамикроскопическом уровне липидные включения имеют правильную округлую форму и в зависимости от химического состава характеризуются высокой, средней или низкой электронной плотностью.
Белковые включения , например, вителлин в яйцеклетках, накапливается в цитоплазме в виде гранул.
Секреторные включения представляют собой разнообразную группу. Секреторные включения синтезируются в клетках и выделяются (секретируются) в просветы протоков (клетки экзокринных желез), в межклеточную среду (гормоны, нейромедиаторы, факторы роста и др.), кровь, лимфу, межклеточные пространства (гормоны). На ультрамикроскопическом уровне секреторные включения имеют вид мембранных пузырьков, содержащих вещества разной плотности и интенсивности окраски, что зависит от их химического состава.
Экскреторные включения - это, как правило, продукты метаболизма клетки, от которых она должна освободиться. К экскреторным включениям относятся также инородные включения - случайно, либо преднамеренно (при фагоцитозе бактерий, например,) попавшие в клетку субстраты. Такие включения клетка лизирует с помощью своей лизосомальной системы, а оставшиеся частицы выводит (экскретирует) во внешнюю среду. В более редких случаях попавшие в клетку агенты остаются неизменными и могут не подвергнуться экскреции - такие включения более правильно именовать чужеродными (хотя чужеродными для клетки являются и включения, которые она лизирует).
Пигментные включения хорошо выявляются как на светооптическом, так и на ультрамикроскопическом уровнях. Очень характерный вид они имеют на электронных микрофотографиях - в виде осмиофильных структур разных размеров и формы. Данная группа включений характерна для пигментоцитов. Пигментоциты, присутствуя в дерме кожи, защищают организм от глубокого проникновения опасного для него ультрафиолетового излучения, в радужке, сосудистой оболочке и сетчатке глаза пигментоциты регулируют поток света на фоторецепторные элементы глаза и предохраняют их от перераздражения светом. В процессе старения очень многие соматические клетки накапливают пигмент липофусцин, по присутствию которого можно судить о возрасте клетки. В эритроцитах и симпластах скелетных мышечных волокон присутствуют соответственно гемоглобин или миоглобин - пигменты-переносчики кислорода и углекислоты.