Габриэль Лазаревич БиличАтлас анатомия и физиологиячеловека. Полное практическое пособие
 Скачать 1.49 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
| Клеточный цикл представляет собой совокупность процессов, происходящих в клетке при подготовке ее к делению и вовремя собственно деления. Клеточный цикл (рис. подразделяется на митоз и интерфазу, которая представляет собой промежуток времени между окончанием одного митоза и началом следующего. В интерфазе совершается главное событие репликация ДНК. Репликация от лат. replicatio – повторение) – это процесс передачи хранящейся в родительской ДНК генетической информации дочерней путем точного ее воспроизведения. При этом каждая родительская цепь ДНК является матрицей для синтеза дочерней. Перед началом удвоения две цепи ДНК начинают раскручиваться и расходиться. Вдоль каждой цепи комплементарно строится новая цепь, при этом напротив тимина родительской цепи к синтезируемой новой цепи добавляется аденин, напротив гуанина цитозин, и оба основания соединяются водородными связями. Процесс заканчивается образованием двух идентичных двухцепочечных молекул ДНК, обе они идентичны материнской. В результате полуконсервативной репликации каждая из двух дочерних молекул ДНК состоит из одной старой и одной новой цепи. В интерфазе наиболее интенсивно син- ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие 20тезируется также РНК и белки, связанные с ДНК, и удваиваются центриоли. К концу интер- фазы хроматин конденсирован, ядрышко хорошо видно, ядерная оболочка не повреждена, органеллы не изменены. Рис. 7. Строение и репликации ДНК, схема Митоз от греч. mitos – нить) животных клеток впервые был описан В. Флеммингом в 1882 г. ВНИМАНИЕ Митоз обеспечивает генетическую стабильность, образование новых клеток, увеличение их числа в организме и, следовательно, рост организма, а также процессы регенерации. Клетка вступает в митоз, имея удвоенное (в интерфазе) число хромосом (46 × 2), т. е. в ядре находятся 46 хромосом, каждая из которых состоит из двух хроматид (s-хромосом). Митоз подразделяется на профазу, метафазу, анафазу и телофазу (рис. В профазе хромосомы становятся различимыми под микроскопом. В конце профазы обе пары центриолей начинают расходиться к полюсам клетки. Одновременно возникает двухполюсное митотическое веретено, состоящее из микротрубочек. В метафазе разрушается ядерная оболочка, хромосомы выстраиваются вряд по экватору веретена, а их центро- меры прикрепляются к микротрубочкам веретена. Метафазная хромосома состоит из двух соединенных центромерой сестринских хроматид, каждая из которых содержит одну молекулу ДНК, уложенную в виде суперспирали. В анафазе сестринские хроматиды разделяются и становятся отдельными хромосомами, которые расходятся к полюсам с одинаковой скоростью (около 1 мкм/мин). ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие В телофазе разделившиеся группы хромосом подходят к полюсам, разрыхляются, деконденсируются, переходя в хроматин, становятся активными. Примерно в середине тело- фазы начинается образование ядрышка, к концу телофазы восстанавливается ядерная оболочка в каждой дочерней клетке. Еще в конце анафазы плазматическая мембрана как бы инвагинируется, образуя борозду деления, которая углубляется. Дочерние клетки расхо- дятся. Рис. 8. Стадии митоза. Показаны конденсация хроматина с образованием хромосом, образование веретена деления и равномерное распределение хромосом и центриолей по двум дочерним клеткам (по А. Хэму и Д. Кормаку, с изменениями. А – интерфаза; Б – профаза; В – метафаза; Г – анафаза Д – телофаза; Е – поздняя телофаза; 1 – ядрышко – центриоли 3 – веретено деления 4 – звезда 5 – ядерная оболочка 6 – кинетохор; 7 непрерывные микротрубочки 8, 9 – хромосомы 10 – хромосомные микротрубочки 11 формирование ядра 12 – борозда дробления 13 – пучок актиновых нитей 14 – остаточное (срединное) тельце Мейоз. В жизненном цикле человека и других организмов, размножающихся половым путем, имеются два поколения постоянно чередующихся клеток диплоидных (соматических) и гаплоидных (половых. Мейоз (от греч. meiosis – уменьшение, впервые открытый у животных В. Флеммингом в 1882 г, – это вид деления ядер (и клеток, приводящего кобра- зованию из одной материнской клетки четырех дочерних клеток с уменьшением в два раза количества хромосом (рис. 9). В результате мейоза образуются гаплоидные клетки, имеющие одиночный набор хромосом. При мейозе происходит одна репликация ДНК, за которой следуют два митотических деления ядер и клеток (мейоз I и Перед началом мейоза в интерфазе ДНК материнской клетки удваивается, но хромосомы остаются связанными своими центромерами, так что в ядре имеется по четыре набора каждой хромосомы кроме того, в интерфазе увеличивается масса клетки и количество ее органелл. В каждом делении мейоза выделяются те же фазы, что ив митозе ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие Рис. 9. Основные стадии мейоза (по Мамонтову). А – протофаза I; Б – метафаза I; В анафаза I; Г – телофаза I; Д – профаза II; Е – метафаза II, Ж – анафаза II, З – телофаза В мейозе I наиболее длительна профаза, вовремя которой происходит важнейшее событие кроссинговер от англ. crossing-over – перекрест) – перекрест гомологичных участков гомологичных хромосом сих последующим разрывом и присоединением участков хроматид к другой гомологичной хромосоме (см рис. Кроссинговер обеспечивает различные генетические комбинации. До кроссинговера каждая хромосома была либо материнской, либо отцовской, после него каждая хромосома содержит гены, происходящие как из отцовской, таки из материнской хромосомы, те. происходит генетическая рекомбинация. Метафаза I напоминает аналогичную стадию митоза, хромосомы устанавливаются в экваториальной плоскости. В анафазе I гомологичные хромосомы отделяются друг от друга и расходятся к полюсам. В телофазе I наборы гомологичных хромосом находятся у полюсов, хотя их число уменьшилось вдвое, но каждая из них состоит уже из двух генетически различных хроматид. Формируются ядерная оболочка и ядрышко, образуются борозда деления, которая углубляется, и две клетки, каждая из которых содержит гаплоидный набор удвоенных хромосом, полностью разделяются. Интерфаза II очень короткая, и, что самое главное, в ней не происходит удвоение ДНК. Фазы мейоза II не отличаются от описанных стадий митоза. Важным отличием является то, что в профазе II, которая происходит очень быстро, клетка содержит одиночный (гаплоидный) набор удвоенных хромосом, те. в каждой дочерней клетке по 46 хромосом. В результате мейоза II образуются четыре клетки, каждая из которых несет одиночный (гаплоидный) набор хромосом ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие При мейотическом делении из каждой предшественницы половых клеток у женщин образуются одна яйцеклетка и три полярных тельца, которые рассасываются у мужчин четыре сперматозоида. Вовремя образования половых клеток благодаря кроссинговеру создается множество различных сочетаний генов. При оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зависимости оттого, как распределился генетический материал вовремя образования яйцеклетки и сперматозоида, число возможных сочетаний генов в оплодотворенной яйцеклетке огромно. Вот почему каждый человек уникален. Оплодотворение приводит к тому, что каждый ген в зиготе представлен двумя экземплярами (аллелями) от отца и матери. Поэтому физические и психические особенности будущего ребенка будут зависеть от взаимодействия этих генов. Цитозоль. Рибосомы и синтез белка Цитозоль, представляющий собой часть цитоплазмы, окружающей органеллы, занимает общего объема клетки. В цитозоле содержится огромное количество ферментов, катализирующих различные реакции промежуточного обмена, а также белки цитоске- лета. На расположенных в цитозоле рибосомах синтезируются многие белки. Рибосомы, осуществляющие синтез белка, присутствуют во всех клетках человека, кроме зрелых эритроцитов. Рибосомы расположены поодиночке (монорибосомы) или группами в виде розеток, спиралей, завитков (полирибосомы, или полисомы). Рибосомы и полисомы могут свободно располагаться в цитоплазме, или, это называлось ранее, прикрепляться к мембранам гранулярного эндоплазматического ретикулума. Свободные рибосомы синтезируют белок, необходимый для жизнедеятельности самой клетки, прикрепленные белок, подлежащий выведению из клетки. Рис. 10. Общая схема белкового синтеза в клетке Синтез белка (трансляция) связан с процессом транскрипции переписывания информации, хранящейся в ДНК. Информация о структуре белка, заключенная в ДНК, «переписывается» на информационную, или мессенджер (от англ. messenger – «посредник») РНК (мРНК). Триплетный генетический код, расшифрованный в х годах М. Ниренбергом, С. Очоа, X. Кораной, основан на триплетах, или кодонах три нуклеотида, определяют при ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие соединение к полипептидной цепи одной аминокислоты. Небольшие транспортные РНК (тРНК) выполняют двойную функцию они присоединяют молекулу аминокислоты, транспортируют ее в рибосому и узнают триплет, соответствующий этой аминокислоте в молекуле мРНК. Антикодон тРНК узнает кодон мРНК и спаривается с ним. Реакции синтеза белка осуществляют рибосомы, которые считывают информацию, заложенную в мРНК, продвигаясь вдоль нее. Синтез белка начинается с того, что малая субъединица рибосомы связывается с инициаторной тРНК, несущей молекулу метионина. Этот комплекс присоединяется к инициаторному кодону мРНК, после этого к малой присоединяется большая субъединица рибосомы. К рибосоме подходит следующая тРНК и образуется первая пептидная связь. Перемещаясь по цепи мРНК, рибосома присоединяет следующие аминокислоты, которые связываются между собой, а молекулы тРНК отделяются, чтобы вскоре присоединить новую аминокислоту. При достижении рибосомой стоп-кодона синтез прекращается, и полипептидная цепь отделяется от рибосомы (рис. 10). ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие 25bТканиbТкань – это исторически сложившаяся общность клеток и межклеточного вещества, объединенных единством происхождения, строения и функций. В организме человека выделяют четыре типа тканей эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную. Эпителиальные ткани Эпителиальные ткани покрывают поверхность тела и выстилают слизистые оболочки, отделяя организм от внешней среды (покровный эпителий, а также образуют железы (железистый эпителий. Кроме того, выделяют сенсорный эпителий, клетки которого изменены для восприятия специфических раздражений в органах слуха, равновесия и вкуса. В зависимости от отношения к базальной мембране покровный эпителий подразделяют на однослойный, все клетки которого лежат на базальной мембране, однако необязательно все достигают поверхности и многослойный, вкотором лишь клетки нижнего слоя лежат на базальной мембране. Однослойный эпителий, в свою очередь, подразделяется на однорядный (плоский, кубический, цилиндрический) и многорядный. В однорядном эпителии ядра всех клеток эпителиального пласта расположены на одном уровне, в многорядном на различных уровнях. Клетки многорядного эпителия могут быть снабжены микровор- синками, стереоцилиями или ресничками. В зависимости от формы клеток и их ороговения различают многослойный плоский неороговевающий эпителий и аналогичный ороговеваю- щий эпителий, а также редко встречающийся у человека многослойный кубический и многослойный призматический столбчатый эпителий (рис. 11). 3 Базальная мембрана – слой межклеточного вещества (белков и полисахаридов, располагающийся на границах между различными тканями, например между эпителиальным пластом и подлежащей соединительной тканью ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие Рис. 11. Строение покровного эпителия. А – простой сквамозный (плоский) эпителий (мезотелий); Б – простой кубический эпителий В – простой столбчатый эпителий Г реснитчатый эпителий Д – переходный эпителий Е – неороговевающий многослойный (плоский) сквамозный эпителий Клетки эпителия, или эпителиоциты, отличаются большим разнообразием форм и размеров. В зависимости от формы клеток различают следующие виды эпителиоцитов: плоские (эндотелиоциты и мезотелиоциты), кубические, столбчатые (микроворсинчатые, реснитчатые). Кроме того, имеются пигментированные эпителиоциты. Железистый эпителий состоит из железистых эпителиоцитов (гладулоцитов). Строение клеток различных видов эпителия неодинаковы. Однако все они имеют и общие структурные особенности. Эпителиоциты полярны, их апикальные части отличаются от базальных за редким исключением они образуют пласт, который располагается на базальной мембране и лишен кровеносных сосудов. В клетках представлены все описанные выше органеллы общего назначения, их развитие зависит от выполняемой клеткой функции. Так, клетки, секретирующие белок, богаты элементами гранулярного эндоплазматического рети- кулума. Клетки, продуцирующие стероиды, – элементами гладкого эндоплазматического ретикулума, ив тех ив других хорошо развит комплекс Гольджи. Всасывающие клетки покрыты множеством микроворсинок, а эпителиоциты, покрывающие слизистую оболочку дыхательных путей, – ресничками. Железа представляет собой орган, паренхима которого сформирована из высокодиф- ференцированных железистых клеток (гландулоцитов). Железы подразделяются на экзокринные, имеющие выводные протоки эндокринные, не имеющие выводных протоков и выделяющие синтезируемые ими продукты непосредственно в межклеточные пространства, откуда они поступают в кровь и лимфу и смешанные, состоящие из экзо– и эндокринных отделов (например, поджелудочная железа) (рис. 12). В организме человека имеется мно- ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие 27жество одноклеточных желез бокаловидных клеток, лежащих среди других эпителиальных клеток, покрывающих слизистые оболочки полых органов пищеварительной, дыхательной и половой систем. Они вырабатывают слизь. Рис. 12. Схема строения экзокринных и эндокринных желез. А – экзокринная железа, Б – эндокринная железа 1 – начальный отдел 2 – секреторные гранулы 3 – выводной проток экзокринной железы 4 – покровный эпителий 5 – соединительная ткань 6 кровеносный сосуд Экзокринная железа состоит из секреторного отдела, сформированного лежащими на базальной мембране железистыми клетками экзокриноцитами, которые вырабатывают различные секреты, и протоков. В зависимости от строения начального (секреторного) отдела различают трубчатые (напоминают трубку ацинозные (напоминают грушу или удлиненную виноградину) и альвеолярные (напоминают шарика также трубчато-ацинозные и трубчато-альвеолярные железы, секреторные отделы которых имеют и туи другую форму. В зависимости от строения протоков железы подразделяются на простые, имеющие один протоки сложные, в главные выводные протоки которых вливается множество протоков, в каждый из них, в свою очередь, открывается несколько секреторных отделов. Железы вырабатывают различные секреты белковый (серозные железы, слизь (слизистые) и смешанный. Соединительные и опорные ткани Соединительные ткани представляют обширную группу, включающую собственно соединительные ткани (рыхлая волокнистая и плотная волокнистая неоформленная и оформленная, ткани со специальными свойствами (ретикулярная, пигментная, жировая), твердые скелетные (костная, хрящевая) и жидкие (кровь и лимфа. Соединительные ткани выполняют опорную, механическую (плотная волокнистая соединительная ткань, хрящ, кость), трофическую (питательную, защитную (фагоцитоз и выработка антител) функции (рыхлая волокнистая и ретикулярная соединительная ткань, кровь и лимфа. В отличие от других тканей соединительные сформированы из многочисленных клеток и межклеточного вещества, состоящего из гликозаминогликанов, часть которых, связываясь с белками, образует протеогликаны, и различных волокон (коллагеновых, эластических, ретикулярных). Межклеточное вещество кости твердое, крови и лимфы – жидкое. Учитывая, что многие клетки крови являются одновременно и клетками соединительной ткани, а другие – их предшественниками, считаем целесообразным начать описание соединительных тканей с крови ЕЮ. Зигалова, ГЛ. Билич. Атлас анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие 28bКровьbКровь состоит из клеток, взвешенных в жидком межклеточном веществе сложного состава (плазма. Кровь выполняет следующие функции транспортную, трофическую (питательную), защитную, гемостатическую (кровоостанавливающую. Кроме того, кровь участвует в сохранении постоянного состава и свойств внутренней среды организма гомеостаза (от греч. homoios – одинаковый и stasis – состояние, неподвижность. Общее количество крови у взрослого человека 4–6 л, что составляет 6–8 % массы его тела (у мужчин в среднем около 5,4 л, у женщин – около 4,5 л). Плазма – это жидкая часть крови, в которой содержится доводы белков, около 2 % низкомолекулярных соединений, рН плазмы колеблется в пределах от 7,37 до, а удельный вес 1,025–1,029. Плазма богата как электролитами, таки неэлектролитами. Белки плазмы крови (6,5–8,0 гл, альбумины и глобулины) выполняют трофическую, транспортную, защитную, буферную функции они также участвуют в свертывании крови и создании коллоидно-осмотического давления. На долю плазмы приходится около 54 объема крови, на долю форменных элементов – около 44 %. В крови содержатся безъядерные клетки эритроциты (4,0–5,0) · 10 л, лейкоциты (4,0–6,0) · 10 л, среди которых выделяют зернистые, или гранулоциты (нейтрофильные, ацидофильные и базофильные), а также незернистые, или агранулоциты (моноциты. В крови имеются также кровяные пластинки (тромбоциты), число которых составляет (180,0–320,0) · 10 9 в литре и лимфоциты, являющиеся структурными элементами лимфоидной системы (рис. Рис. 13. Кровь. А – мазок периферической крови взрослого человека (общий вид 1 – эритроциты 2 – лимфоциты 3 – моноцит 4 – нейтрофильные гранулоциты 5 – эозинофильные гранулоциты 6 – базофильные гранулоциты 7 – тромбоциты Б – клетки крови I – базофильный гранулоцит II – ацидофильный гранулоцит III – сегментоядерный нейтро- фильный гранулоцит IV – эритроцит V – моноцит VI – тромбоциты VII – лимфоцит  перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |