Определение и задачи гистологии.

Вопросы к экзамену по гистологии

Определение и задачи гистологии.

 

Гистология (от греч. histos — ткань, logos — учение) — наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов.

Гистология вместе с другими фундаментальными медико-биологическими науками изучает закономерности структурной организации живой материи. В отличие от других биологических наук основным предметом гистологии являются именно ткани, представляющие собой систему следующей за клеточным уровнем организации живой материи в целостном организме. Тканям присущи общебиологические закономерности, свойственные живой материи, и вместе с тем собственные особенности строения, развития, жизнедеятельности, внутритканевые (внутри уровневые) и межтканевые (межуровневые) связи. Ткани служат элементами развития, строения и жизнедеятельности органов и их морфофункциональных единиц.

 

Курс гистологии включает в себя также цитологию — учение о 

клетке и эмбриологию — учение о зародыше. Эти самостоятельные в какой - то степени курсы предшествуют общей и частной гистологии.

 

Гистология с цитологией и эмбриологией, как и другие биологические

науки, решает главную задачу — выяснение структурной организации 

процессов жизнедеятельности и в связи с этим — возможности целенаправленного воздействия на них.

Современные гистология, цитология и эмбриология вносят существенный вклад в разработку теоретических и прикладных аспектов современной  медицины и биологии.

 

К фундаментальным теоретическим проблемам относятся:

— изучение закономерностей цито- и гистогенеза, строения и функции клеток и тканей;

— изучение закономерностей дифференцировки и регенерации тканей;

— выяснение роли нервной, эндокринной, иммунной систем организма в регуляции процессов морфогенеза клеток, тканей и органов и их функционирования;

— исследование возрастных изменений клеток, тканей, органов;

— исследование адаптации клеток, тканей и органов к действию различных биологических, физических, химических и других факторов;

— изучение процессов морфогенеза в системе мать — плод;

— исследование особенностей эмбриогенеза человека.

Актуальными прикладными проблемами являются исследование

клеточной и тканевой совместимости при переливании крови, 

трансплантации тканей, при действии стрессовых факторов, изучение регенерационных возможностей тканей в различных условиях, разработка морфологических тестов для оценки возрастных изменений, цитодиагностики и др.

 

 

Клеточная теория - теоретическая фундаментальная основа

Гистологии.

Клеточная теория — это обобщенное представление о строении клеток как единиц живого, об их воспроизведении и роли в формировании многоклеточных организмов.

Появлению и формулированию отдельных положений клеточной теории предшествовал довольно длительный (более 300 лет) период накопления знаний о строении различных одноклеточных и многоклеточных организмов, растений и животных. Этот период связан с применением и усовершенствованием различных оптических методов исследований.

 

Многочисленные данные, касающиеся строения животных и растений, позволили подойти к обобщениям, которые впервые были сделаны Т. Шванном (1838) и легли в основу сформулированной им клеточной теории. Его главным достижением является утверждение, что клетки, из которых состоят как растения, так и животные, сходны между собой и возникают единообразным

путем. Заслуга Т. Шванна заключалась не в том, что он открыл клетки как

таковые, а в том, что он оценил их значение как основного структурного компонента организма. Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах немецкого патолога Р. Вирхова (1858)

Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии,

одним из решающих доказательств единства происхождения всей живой

природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие 

биологии и медицины, послужила главным фундаментом для становления 

таких дисциплин, как эмбриология, гистология. Принятие принципа 

клеточного строения организма оказало огромное влияние на физиологию, 

переведя ее на изучение реально функционирующих единиц — клеток. Она дала

основы для научного понимания жизни, объяснения эволюционной 

взаимосвязи организмов, понимания индивидуального развития.

Основные положения клеточной теории сохранили свое значение и в настоящее время, хотя за более чем 150-летний период были получены новые сведения о структуре и жизнедеятельности клеток. В настоящее время клеточная теория гласит:

 1) клетка является наименьшей единицей 

живого,

 2) клетки разных организмов принципиально сходны по своему 

строению,

3) размножение клеток происходит путем деления исходной клетки,

4) многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли 

клеток и их производных, объединенные в целостные интегрированные 

системы тканей и органов, подчиненные и связанные между собой 

межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

 

Основные функции клетки.

 

Тело человека имеет клеточное строение. Клетки находятся в межклеточном веществе, которое обеспечивает им механическую прочность, питание и дыхание. Клетки разнообразны по размерам, форме, функциям. Изучением строения и функций клеток занимается цитология (греч. "цитос" - клетка).

 

Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоев молекул, обеспечивающей избирательную проницаемость веществ. Пространство между мембранами соседних клеток заполнено жидким межклеточным веществом. Главная функция мембраны: осуществляется обмен веществ между клеткой и межклеточным веществом.

 

Цитоплазма - вязкое полужидкое вещество. Цитоплазма содержит ряд мельчайших структур клетки - органоидов, которые выполняют различные функции: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр, ядро.

 

Эндоплазматическая сеть - система канальцев и полостей, пронизывающая всю цитоплазму. Основная функция - участие в синтезе, накопление и передвижение основных органических веществ, вырабатываемых клеткой, синтез белка.

 

Рибосомы - плотные тельца, содержащие белок и рибо-нуклеиновую - (РНК) кислоту. Они являются местом синтеза белка.

Комплекс Гольджи ограниченные мембранами полости с отходящими от них трубочками и расположенными на их концах пузырьками. Основная функция - накопление органических веществ, образование лизосом.

 

Клеточный центр образован двумя тельцами, которые участвуют в делении клетки. Эти тельца расположены возле ядра.

 

Ядро - важнейшая структура клетки. Полость ядра заполнена ядерным соком. В нем находятся ядрышко, нуклеиновые кислоты, белки, жиры, углеводы, хромосомы. В хромосомах заключена наследственная информация. Для клеток характерно постоянное количество хромосом. В клетках тела человека содержится по 46 хромосом, а в половых клетках - по 23.

 

Лизосомы - округлые тельца с комплексом ферментов внутри. Их основная функция - переваривание пищевых частиц и удаление отмерших органоидов.

 

В состав клеток входят неорганические и органические соединения.

Неорганические вещества - вода и соли. Вода составляет до 80% массы клетки. Она растворяет вещества, участвующие в химических реакциях: переносит питательные вещества, выводит из клетки отработанные и вредные соединения.

Минеральные соли - хлорид натрия, хлорид калия и др., играют важную роль в распределении воды между клетками и межклеточным веществом. Отдельные химические элементы: кислород, водород, азот, сера, железо, магний, цинк, йод, фосфор участвуют в создании жизненно важных органических соединений.

Органические соединения образуют до 20-30% массы каждой клетки. Среди них наибольшее значение имеют белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Белки - основные и самые сложные из встречающихся в природе органических веществ. Молекула белка имеет большие размеры, состоит из аминокислот. Белки служат строительным материалом клетки. Они участвуют в формировании мембран клетки, ядра, цитоплазмы, органоидов. Белки-ферменты являются ускорителями течения химических реакций. Только в одной клетке насчитывается до 1000 разных белков. Состоят из углерода, водорода, азота, кислорода, серы, фосфора.

 

Углеводы - состоят из углерода, водорода, кислорода. К углеводам относятся глюкоза, животный крахмал гликоген. При распаде 1 г освобождается 17,2 кДж энергии.

Жиры образованы теми же химическими элементами, что и углеводы. Жиры нерастворимы в воде. Входят они в состав клеточных мембран, служат запасным источником энергии в организме. При расщеплении 1 г жира освобождается 39,1 кДж энергии.

 

Нуклеиновые кислоты бывают двух типов - ДНК и РНК.

 

ДНК находится в ядре, входит в состав хромосом, определяет состав белков клетки и передачу наследственных признаков и свойств от родителей к потомству. Функции РНК связаны с образованием характерных для этой клетки белков.

Основное жизненное свойство клетки - обмен веществ. Из межклеточного вещества в клетки постоянно поступают питательные вещества и кислород и выделяются продукты распада.

 

Вещества, поступившие в клетку, участвуют в процессах биосинтеза.

Биосинтез - это образование белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ. Одновременно с биосинтезом в клетках происходит распад органических соединений. Большинство реакций распада идет с участием кислорода и освобождением энергии. В результате обмена веществ состав клеток постоянно обновляется: одни вещества образуются, а другие разрушаются.

 

Свойство живых клеток, тканей, целого организма реагировать на внешние или внутренние воздействия - раздражители называется раздражимостью. В ответ на химические и физические раздражения в клетках возникают специфические изменения их жизнедеятельности.

Клеткам свойственны рост и размножение. Каждая из образовавшихся дочерних клеток растет и достигает размеров материнской. Новые клетки выполняют функцию материнской клетки. Продолжительность жизни клеток различна: от нескольких часов до десятков лет.

Живая клетка обладает рядом жизненных свойств: обменом веществ, раздражимостью, ростом и размножением, подвижностью, на основе которых осуществляются функции целого организма.

Строение и функции ядра.

Ядро (nucleus) клетки — структура, обеспечивающая генетическую 

детерминацию и регуляцию белкового синтеза.

Ядро есть в любой эукариотической клетке. Ядро может быть одно, или в клетке могут быть несколько ядер (в зависимости от ее активности и функции).

 

Клеточное ядро состоит из оболочки (кариолеммы), ядерного сока (кариоплазмы), ядрышка и хроматина. Ядерная оболочка состоит из двух мембран, разделенных перинуклеарным (околоядерным) пространством, между которыми находится жидкость. Основные функции ядерной оболочки: обособление генетического материала (хромосом) от цитоплазмы, а также регуляция двусторонних взаимоотношений между ядром и цитоплазмой.

 Ядерная оболочка пронизана порами, которые имеют диаметр около 90 нм. Область поры (поровый комплекс) имеет сложное строение (это указывает на сложность механизма регуляции взаимоотношений между ядром и цитоплазмой). Количество пор зависит от функциональной активности клетки: чем она выше, тем больше пор (в незрелых клетках пор больше).

Основа ядерного сока (матрикса, нуклеоплазмы) — это белки. Сок образует внутреннюю среду ядра, играет важную роль в работе генетического материала клеток. Белки: нитчатые или фибриллярные (опорная функция), гетероядерные РНК (продукты первичной транскрипции генетической информации) и мРНК (результат процессинга).

Ядрышко — это структура, где происходят образование и созревание рибосомальных РНК (р-РНК). Гены р-РНК занимаю определенные участки нескольких хромосом (у человека это13—15 и 21—22 пары), где формируются ядрышковые организаторы, в области которых и образуются сами ядрышки. В метафазных хромосомах эти участки называются вторичными перетяжками и имеют вид сужений. Электронная микроскопия выявила нитчатый и зернистый компоненты ядрышек. Нитчатый (фибриллярный)— это комплекс белков и гигантских молекул-предшественниц р-РНК, которые дают в последующем более мелкие молекулы зрелых р-РНК. При созревании фибриллы превращаются в рибонуклеопротеиновые гранулы (зернистый компонент).

Хроматин получил свое название за способность хорошо прокрашиваться основными красителями; в виде глыбок он pacceян в нуклеоплазме ядра и является интерфазной формой существования хромосом.

 

Роль ядерных структур в жизнедеятельности клеток

Ядро обеспечивает две группы общих функций: одну, связанную 

собственно с хранением и передачей генетической информации, другую с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.

Хранение и поддержание наследственной информации в виде неизменной структуры ДНК связаны с наличием так называемых репарационных ферментов, ликвидирующих спонтанные повреждения 

молекул ДНК. В ядре происходит воспроизведение или редупликация молекул ДНК, что дает возможность при митозе двум дочерним клеткам получить совершенно одинаковые в качественном и количественном отношении объемы генетической информации.

Другой группой клеточных процессов, обеспечиваемых активностью

ядра, является создание собственно аппарата белкового синтеза). Это

не только синтез, транскрипция на молекулах ДНК разных информационных РНК (иРНК), но и транскрипция всех видов транспортных и рибосомных РНК (тРНК, рРНК). В ядре происходит также образование субъединиц рибосом путем комплексирования синтезированных в ядрышке рРНК с рибосомными белками, которые синтезируются в цитоплазме и 

переносятся в ядро.

Таким образом, ядро является не только вместилищем генетического

материала, но и местом, где этот материал функционирует и 

воспроизводится. Вот почему выпадание или нарушение любой из перечисленных выше функций гибельно для клетки в целом. Все это указывает на ведущее значение ядерных структур в процессах синтеза нуклеиновых кислот, определяющих синтез белков.

 

 

Вопросы к экзамену по гистологии

Определение и задачи гистологии.

 

Гистология (от греч. histos — ткань, logos — учение) — наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов.

Гистология вместе с другими фундаментальными медико-биологическими науками изучает закономерности структурной организации живой материи. В отличие от других биологических наук основным предметом гистологии являются именно ткани, представляющие собой систему следующей за клеточным уровнем организации живой материи в целостном организме. Тканям присущи общебиологические закономерности, свойственные живой материи, и вместе с тем собственные особенности строения, развития, жизнедеятельности, внутритканевые (внутри уровневые) и межтканевые (межуровневые) связи. Ткани служат элементами развития, строения и жизнедеятельности органов и их морфофункциональных единиц.

 

Курс гистологии включает в себя также цитологию — учение о 

клетке и эмбриологию — учение о зародыше. Эти самостоятельные в какой - то степени курсы предшествуют общей и частной гистологии.

 

Гистология с цитологией и эмбриологией, как и другие биологические

науки, решает главную задачу — выяснение структурной организации 

процессов жизнедеятельности и в связи с этим — возможности целенаправленного воздействия на них.

Современные гистология, цитология и эмбриология вносят существенный вклад в разработку теоретических и прикладных аспектов современной  медицины и биологии.

 

К фундаментальным теоретическим проблемам относятся:

— изучение закономерностей цито- и гистогенеза, строения и функции клеток и тканей;

— изучение закономерностей дифференцировки и регенерации тканей;

— выяснение роли нервной, эндокринной, иммунной систем организма в регуляции процессов морфогенеза клеток, тканей и органов и их функционирования;

— исследование возрастных изменений клеток, тканей, органов;

— исследование адаптации клеток, тканей и органов к действию различных биологических, физических, химических и других факторов;

— изучение процессов морфогенеза в системе мать — плод;

— исследование особенностей эмбриогенеза человека.

Актуальными прикладными проблемами являются исследование

клеточной и тканевой совместимости при переливании крови, 

трансплантации тканей, при действии стрессовых факторов, изучение регенерационных возможностей тканей в различных условиях, разработка морфологических тестов для оценки возрастных изменений, цитодиагностики и др.