Контрольная работа по «Общей гистологии»

Федеральное агентство  по рыболовству

Федеральное государственное бюджетное  образовательное

учреждение  высшего профессионального образования

Дальневосточный государственный  технический 

рыбохозяйственный университет

(ФГБОУ  ВПО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»)

 

Институт заочного обучения

 

 

Контрольная работа по дисциплине

«Общая гистология»

 

 

 

 

 

Выполнил студент  3 курса    Бельды В.И.

Шифр 101-ВБ-258

 

 

 

 

 

 

 

 

Владивосток 2013

Содержание.

 

 

 

1. Общая типовая характеристика мышечной ткани. Классификация. 3
2. Гаметогенез позвоночных животных. Характеристика основных периодов. Биологическое значение гаметогенеза. 4
3. Вакуолярная система клетки, обеспечивающая внутриклеточный синтез и транпорт биополимеров. Поток мембран вакуолярной системы. 6

Список использованной литературы. 13

 

 

 

Общая типовая характеристика мышечной ткани. Классификация.

 

Мышечными тканями называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.)

Основные морфологические  признаки элементов мышечных тканей – удлиненная форма, наличие продольно  расположенных миофибрилл и миофиламентов  – специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий  рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов  и миоглобина.

Специальные сократительные органеллы – миофиламенты или  миофибриллы обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков – актина и миозина при обязательном участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти  процессы энергией. Запас источников энергии образует гликоген и липиды. Миоглобин – белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды.

В основу классификации мышечных тканей положены два принципа –  морфофункциональный и гистогенетический.  В соответствии с морфофункциональным принципом, в зависимости от структуры органелл сокращения, мышечные ткани подразделяют на две подгруппы и пять типов.

 

Классификация мышечной ткани

 

 

Поперечнополосатые мышечные ткани. В цитоплазме их элементов миозиновые филаменты постоянно полимеризованы, образуют с актиновыми нитями постоянно существующие миофибриллы, организованные в характерные комплексы – саркомеры. В соседних миофибриллах структурные субъединицы саркомеров расположена на одинаковом уровне и создают поперечную исчерченость. Исчерченные мышцы сокращаются быстрее, чем гладкие.

Гладкие мышечные ткани характеризуются тем, что вне сокращения миозиновые филаменты деполимеризованы. В присутствии ионов кальция они полимеризуются и вступают во взаимодействие с филаментами актина. Образующиеся при этом миофибриллы не имеют поперечной исчерчености.

Нейральный тип мышечных тканей образует расширяющие и суживающие мышцы зрачка. Эпидермальный тип образует сократимые элементы потовых, млечных и слюнных желез. Мезенхимный тип мышечных тканей образует мускулатуру внутренних органов (пищеварительный тракт, кровеносные сосуды, урогенитальный тракт, воздухоносные пути, ресничные мышцы глаза). Сердечные мышцы образуют мускулатуру миокарда сердца, а скелетные мускулатуру тела, начального пищеварительного тракта, глазодвигательные мышцы.

Гаметогенез позвоночных животных. Характеристика основных периодов. Биологическое значение гаметогенеза.

 

Гаметогенез — это процесс  образования половых клеток. Протекает  он в половых железах — гонадах (в яичниках у самок и в семенниках у самцов). Гаметогенез в организме  женской особи сводится к образованию  женских половых клеток (яйцеклеток) и носит название овогенеза. У  особей мужского пола возникают мужские  половые клетки (сперматозоиды), процесс  образования которых называется сперматогенезом.

Развитие половых клеток включает следующие этапы (Рис.1):

1. Обособление первичных половых клеток (гоноцитов) от других (соматических) клеток организма.
2. Размножение половых клеток, называемых на этой стадии гониями (женские половые клетки – оогонии, мужские – сперматогонии). На этой стадии первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество существенно возрастает. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме. Размножение овогоний происходит главным образом в эмбриональном периоде.
3. Рост, в ходе которого клетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка (последние достигают особенно больших размеров в связи с накоплением питательных веществ в виде желтка и белковых гранул). Эта стадия соответствует интерфазе I мейоза. Женские половые клетки называются ооцитами I порядка, а мужские половые клетки – сперматоцитами I порядка.
4. Мейотичекие деления. Происходят два последовательных деления — редукционное (мейоз I) и эквационное (мейоз II), которые вместе составляют мейоз. После первого деления (мейоза I) образуются сперматоциты и овоциты II порядка , после второго деления (мейоза II) — сперматиды и зрелые яйцеклетки) с тремя редукционными тельцами, которые погибают и в процессе размножения не участвуют. Так сохраняется максимальное количество желтка в яйцеклетках. Таким образом, в результате стадии созревания один сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды, а один овоцит I порядка образует одну зрелую яйцеклетку и три редукционных тельца. Отмеченные выше различия в ходе овогенеза и сперматогенеза имеют определенный биологический смысл, связанный с разным функциональным назначением мужских и женских гамет (помимо переноса генетической информации). Накопление в цитоплазме яйцеклетки большого количества запасных питательных веществ необходимо, так как на этой «базе» осуществляется развитие дочернего организма из оплодотворенного яйца. Неравномерное клеточное деление при овогенезе и обеспечивает формирование крупной яйцеклетки. Функция же сперматозоидов заключается в отыскании яйцеклетки, проникновении в нее и доставке своего хромосомного набора. Их существование кратковременно, а поэтому нет необходимости в запасании большого количества веществ в цитоплазме. А поскольку сперматозоиды в массе гибнут в процессе поиска яйцеклетки, их образуется огромное количество. Центральное событие в процессе гаметогенеза — редукция диплоидного набора хромосом (в ходе мейоза) и формирование гаплоидных гамет.
5. Стадия формирования, или спермиогенеза (только при сперматогенезе). В результате этого процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид, приобретая все структуры, ему свойственные. Ядро сперматиды уплотняется, происходит сверхспирализация хромосом, которые становятся функционально инертными. Комплекс Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, формируя акросому. К другому полюсу ядра устремляются центриоли, причем одна из них принимает участие в формировании жгутика. Вокруг жгутика спирально закручивается одна митохондрия. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, поэтому головка сперматозоида ее почти не содержит.

 

Рис.1 Схема  гаметогенеза

Вакуолярная система клетки, обеспечивающая внутриклеточный синтез и транпорт биополимеров. Поток мембран вакуолярной системы.

 

Вакуолярная система клетки - совокупность одномембранных органелл цитоплазмы. По строению выделяют следующие компоненты вакуолярной системы, различающиеся и по своим функциям: гранулярный эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, гладкий эндоплазматический ретикулум (ЭР), пероксисомы. Одномембранные органеллы клетки, составляющие вакуолярную систему, обеспечивают синтез и транспорт внутриклеточных биополимеров и продуктов секреции, выводимых из клетки; поглощение путем фагоцитоза, в том числе в реакциях иммунного ответа; биосинтез липидов, в том числе компонентов мембран, стероидных гормонов и др.; дезактивацию ядов путем окисления до безвредных продуктов; разрушение активных форм кислорода и другое.

Эндоплазматическая сеть  была открыта К. Р. Портером в 1945 г. Этот компонент цитоплазмы представляет собой совокупность вакуолей, плоских  мембранных мешков или трубчатых  образований, создающих как бы мембранную сеть внутри цитоплазмы. Различают два типа — гранулярную и агранулярную, или гладкую, эндоплазматическую сеть.

Гранулярный ЭР на ультратонких срезах представлен замкнутыми мембранами, которые образуют на сечениях уплощенные мешки, цистерны, трубочки.

Ширина полостей цистерн  значительно варьирует в зависимости  от функциональной активности клетки. Наименьшая ширина их — около 20 нм, но они могут достигать диаметра в несколько микрометров. Отличительной  чертой этих мембран является то, что  они со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами.

Гранулярный ЭР бывает представлен редкими разрозненными цистернами или их локальными скоплениями. Первый тип гранулярного ЭР характерен для малоспециализированных клеток или для клеток с низкой метаболической активностью. Скопления гранулярных ЭР являются принадлежностью клеток, активно синтезирующих секреторные белки. Так, в клетках печени и некоторых нервных клетках гранулярная эндоплазматическая сеть собрана в отдельные зоны. В клетках поджелудочной железы гранулярный ЭР в виде плотно упакованных друг около друга мембранных цистерн занимает базальную и околоядерную зоны клетки. Рибосомы, связанные с мембранами эндоплазматической сети, участвуют в синтезе белков, выводимых из данной клетки («экспортируемые» белки). Кроме того, гранулярная эндоплазматическая сеть принимает участие в синтезе белков — ферментов, необходимых для организации внутриклеточного метаболизма, а также используемых для внутриклеточного пищеварения.

Белки, накапливающиеся в  полостях ЭР, могут, минуя гиалоплазму, транспортироваться в вакуоли комплекса Гольджи, где они модифицируются и входят в состав либо лизосом, либо секреторных гранул, содержимое которых остается изолированным от гиалоплазмы мембраной. Внутри канальцев или вакуолей гранулярной эндоплазматической сети происходит модификация белков, например связывание их с сахарами (первичное глюкозилирование), и конденсация синтезированных белков с образованием крупных агрегатов — секреторных гранул.

В гранулярном ЭР на его рибосомах происходит синтез мембранных интегральных белков, которые встраиваются в толщу мембраны. Здесь же со стороны гиалоплазмы идет синтез липидов и их встраивание в мембрану. В результате этих двух процессов наращиваются сами мембраны эндоплазматической сети и другие компоненты вакуолярной системы.

Роль гранулярной эндоплазматической сети заключается в синтезе на ее рибосомах экспортируемых белков, в их изоляции от содержимого гиалоплазмы внутри мембранных полостей, в транспорте этих белков в другие участки клетки, в химической модификации таких белков и в их локальной конденсации, а также в синтезе структурных компонентов клеточных мембран.

Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть также представлена мембранами, образующими мелкие вакуоли, трубки, канальцы, которые могут ветвиться, сливаться друг с другом. В отличие от гранулярной эндоплазматической сети на мембранах гладкой эндоплазматической сети нет рибосом. Диаметр вакуолей и канальцев гладкой эндоплазматической сети обычно около 50—100 нм.

Гладкий ЭР возникает и развивается на основе гранулярной эндоплазматической сети. В отдельных участках гранулярной эндоплазматической сети образуются новые липопротеидные мембранные участки, лишенные рибосом. Эти участки могут разрастаться, отщепляться от гранулярных мембран и функционировать как самостоятельная вакуолярная система.

Деятельность гладкой  эндоплазматической сети связана с  метаболизмом липидов и некоторых  внутриклеточных полисахаридов. Гладкая  эндоплазматическая сеть участвует  в заключительных этапах синтеза  липидов. Она сильно развита в  клетках, секретирующих такие категории  липидов, как стероиды, например, в  клетках коркового вещества надпочечников, в сустентоцитах семенников.

Тесная топографическая  связь гладкой эндоплазматической сети с отложениями гликогена  в гиалоплазме различных клеток (клетки печени, мышечные волокна) указывает на ее возможное участие в метаболизме углеводов.

В поперечнополосатых мышечных волокнах гладкая эндоплазматическая сеть способна депонировать ионы кальция, необходимые для функции мышечной ткани.

Очень важна роль гладкой  эндоплазматической сети в дезактивации различных вредных для организма  веществ за счет их окисления с  помощью ряда специальных ферментов. Особенно четко она проявляется  в клетках печени. Так, при некоторых  отравлениях в клетках печени появляются ацидофильные зоны (не содержащие РНК), сплошь заполненные гладким  эндоплазматическим ретикулумом.

Аппарат Гольджи при рассмотрении в электронном микроскопе представлен  мембранными структурами, собранными вместе в небольших зонах. Отдельная  зона скопления этих мембран называется диктиосомой. Таких зон в клетке может быть несколько. В диктиосоме плотно друг к другу (на расстоянии 20—25 нм) расположены 5—10 плоских цистерн, между которыми находятся тонкие прослойки гиалоплазмы. Каждая цистерна имеет переменную толщину: в центре ее мембраны могут быть сближены (до 25 нм), а на периферии иметь расширения — ампулы, ширина которых непостоянна. Кроме плотно расположенных плоских цистерн, в зоне комплекса Гольджи наблюдается множество мелких пузырьков (везикул), которые встречаются главным образом в его периферических участках. Иногда они отшнуровываются от ампулярных расширений на краях плоских цистерн. Принято различать в зоне диктиосомы проксимальный (cis) и дистальный (trans) участки. В секретирующих клетках обычно аппарат Гольджи поляризован: его проксимальная часть обращена к ядру, в то время как дистальная — к поверхности клетки.

В клетках отдельные диктиосомы могут быть связаны друг с другом системой везикул и цистерн, примыкающих к дистальному концу скопления плоских мешков, так что образуется рыхлая трехмерная сеть, выявляемая в световом и электронном микроскопах («транс-сеть» аппарата Гольджи).

Аппарат Гольджи участвует  в сегрегации и накоплении продуктов, синтезированных в цитоплазматической сети, в их химических перестройках, созревании; в его цистернах происходят синтез полисахаридов, их комплексирование с белками, что приводит к образованию  сложных комплексов пептидогликанов, и, главное, с помощью элементов аппарата Гольджи осуществляется процесс выведения готовых секретов за пределы секреторной клетки. Кроме того, пластинчатый комплекс обеспечивает формирование клеточных лизосом. Мембраны комплекса образуются путем отщепления мелких вакуолей от гранулярного эндоплазматического ретикулума. Эти вакуоли поступают в проксимальный отдел аппарата Гольджи, где и сливаются с его мембранами. Следовательно, в аппарат Гольджи поступают новые порции мембран и продуктов, синтезированных в гранулярном эндоплазматическом ретикулуме. В мембранных цистернах аппарата Гольджи происходят вторичные изменения в структуре белков, синтезированных в гранулярном эндоплазматическом ретикулуме. Эти изменения, модификации, связаны с перестройкой олигосахаридных цепочек синтезированных гликопротеидов. Внутри полостей аппарата Гольджи с помощью различных ферментов (трансглюкозидаз) по-разному модифицируются лизосомные белки и белки секретов: происходят последовательная замена и наращивание олигосахаридных цепочек. Это отмечается в разных «этажах» аппарата Гольджи. Модифицирующиеся белки переходят от цистерны проксимальной цис-части в цистерны дистальной части путем эстафетного переноса мелких вакуолей, содержащих транспортируемый белок. В дистальной (trans) части происходит сортировка белков: на внутренних поверхностях мембран цистерн располагаются белковые рецепторы, узнающие или секреторные белки или белки, входящие в состав лизосом (гидролазы). В результате от дистальных транс-участков диктиосом отщепляются два типа мелких вакуолей: вакуоли, содержащие гидролазы — первичные лизосомы, и вакуоли, содержащие белки, предназначенные для выноса из клетки, — секреторные белки.