2 курс / Гистология / Учебный_практикум_по_цитологии_и_гистологии_сельскохозяйственных

11

Задание 5. Рассмотрите при малом и большом увеличении микроскопа икропрепарат «мозжечок собаки». Поверхность среза мозжечка образует извилины, разделенные бороздами. Снаружи лежит серое вещество, под ним – белое вещество, представленное миелиновыми волокнами. Нейроны коры мозжечка располагаются слоями, отличающимися толщиной и окраской. Между темно- и светлоокрашенными слоями лежит ганглиозный слой, образованный нейронами грушевидной формы – клетками Пуркинье. Зарисуйте нервные клетки из мозжечка собаки.

Рис.5. Клетки мозжечка:

1 – клетка Пуркинье; 2- ядро; 3 – нейрофибриллы; 4 –дендриты; 5 – молекулярный слой; 6 – нейрит; 7 – зернистый слой; 8 – отрезки нейритов

Задание 6. Рассмотрите микропрепараты и зарисуйте эритроциты лягушки и человека. Обратите внимание на размеры эритроцитов в мазках крови лягушки и человека, их форму и наличие ядра.

Контрольные вопросы

1.С чем связана различная форма клеток животных?

2.Перечислите основные органоиды животной клетки.

3.Как можно отличить эпителиальную клетку от нервной клетки?

4.Чем отличается мерцательный эпителий от железистого эпителия?

5.В связи с чем в эритроцитах крови человека отсутствует ядро?

Лабораторная работа № 3 Строение и функции мембранных органоидов

Цель: научиться идентифицировать мембранные органеллы, локализацию и строение в связи с выполняемыми функциями.

Задание 1. Изучить строение мембраны и выполняемые ею функции. Зарисовать схему строения мембраны, используя рис. 1.

12

Рис.1. Схема строения мембраны: 1 — периферические и погруженные белки, 2—слои молекул липидов; 3—гликопротеины; 4— гликолипиды; 5—интегральный белок

Основу мембраны составляет двойной слой липидов, образованный фосфолипидами (обеспечивают непроницаемость мембраны). В мембране различают следующие белки: периферические − белки, располагающиеся на наружной или внутренней поверхности липидного бислоя, полуинтегральные − белки, погруженные в липидный бислой на различную глубину, интегральные, или трансмембранные − пронизывающие мембрану, контактируя при этом и с наружной, и с внутренней средой клетки. Углеводы располагаются на наружной поверхности мембраны. Молекулы белков и липидов подвижны, способны перемещаться, главным образом в плоскости мембраны. Толщина плазматической мембраны в среднем 7,5 нм.

Задание 2. Рассмотреть схему строения и электронную фотографию участка цитоплазмы клетки с эндоплазматической сетью (рис.2). Зарисовать схему его строения и обозначить на рисунке гладкий и гранулярный эндоплазматический ретикулум.

13

Рис. 2. Эндоплазматический ретикулум ЭПС - это органоид, представляющий собой систему мембран,

формирующих цистерны и каналы, соединенных друг с другом и ограничивающих единое внутреннее пространство. Мембраны с одной стороны связаны с наружной цитоплазматической мембраной, с другой — с наружной оболочкой ядерной мембраны.

Задание 3. Рассмотреть схему строения и микрофотографию аппарата Гольджи (рис. 3), полученную с помощью электронного микроскопа. Зарисуйте аппарат Гольджи и обозначьте на рисунке цистерны и пузырьки.

Рис. 3. Схема строения и микрофотография аппарата Гольджи 1 - пузырьки; 2 – цистерны

Аппарат Гольджи представляет собой стопку уплощенных цистерн с расширенными краями (диктиосома), с которой связана система мелких одномембранных пузырьков (так называемых первичных ли-

14

зосом). Обычно аппарат Гольджи расположен рядом с эндоплазматическим ретикулумом ближе к клеточной поверхности.

Задание 4. Рассмотреть схему строения и микрофотографии и зарисовать внутреннее строение митохондрии (рис. 4). Обозначить наружную мембрану, матрикс, внутреннюю мембрану, кристы .

А

Б

Рис. 4. Схема строения и микрофотография митохондрии. А - вид продольного среза через митохондрию, Б - трехмерная схема: 1 − наружная мембрана; 2 − внутренняя мембрана; 3 − кристы; 4 – матрикс

Митохондрии окружены двойной мембраной. Наружная мембрана отделяет митохондрию от цитоплазмы, в ней большое количество каналообразующего белка – порина, в результате чего она оказывается свободно проницаема для достаточно крупных молекул. Внутренняя мембрана окружает жидкий матрикс, ей характерно наличие крист, увеличивающих внутреннюю поверхность.

Контрольные вопросы

1.Каково строение элементарной мембраны эукариот?

2.Какие функции выполняет мембрана в клетке?

3.Перечислите органоиды, имеющие одномембранное и двумембранное строение.

4.Какие функции выполняет ЭПС?

5.Каково строение и функции аппарата Гольджи?

6.Каково строение и функции митоходрий?

7.Как образуются и каковы функции лизосом?

15

Лабораторная работа № 4.

Строение и функции ядра и немембранных органоидов

Цель: научиться идентифицировать ядро, немембранные органеллы клетки, знать их классификацию, локализацию, строение и функциональную значимость.

Материалы и оборудование: микроскоп, микропрепараты: «эпителий кишечника беззубки», «кровь лягушки», «гликоген в клетках печени крыс», «жировая ткань», «жировые включения в клетках печени аксолотля» и «пигментные включения в хроматофорах кожи головастика».

Задание 1. Рассмотрите рис.1, обратите внимание на многообразие форм ядер в клетках различных тканей и корреляцию формы клетки и формы ядра. Зарисуйте, используя микропрепараты «эпителий кишечника беззубки», «кровь лягушки» несколько клеток с различными формами ядра.

Рис. 1. Различные формы клеточного ядра:1 – цилиндрические клетки кишечного эпителия; 2 – клетки печени; 3 – клетки гладкой

мышцы; 4 – эритроциты лягушки

Ядра имеются во всех эукариотических клетках животных, за исключением зрелых эритроцитов млекопитающих. Обычно в клетке бывает одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки эпителия. Форма ядер эукариотов разнообразная соответствует форме клетки, например, овальные ядра в овальных клетках эритроцитов лягушки, круглые ядра в клетках печени, очень вытянутые палочковидные ядра в длинных веретеновидных гладкомышечных клетках (рис.1).

16

Задание 2. Рассмотрите микрофотографию интерфазного ядра клетки (рис. 2). Найдите наружную и внутреннюю мембраны, ядерные поры, темный гетерохроматин и зернистый светлый эухроматин. Обратите внимание, что наружная мембрана ядерной оболочки постепенно переходит в эндоплазматический ретикулум клетки.

Зарисуйте схему строения клеточного ядра (рис.3) и сделайте соответствующие обозначения.

Рис. 2. Микрофотография клеточного ядра: 1 − наружная мембрана; 2 − внутренняя мембрана; 3 − ядерная пора; 4 − гранулярная эндоплазматическая сеть; 5 − гетерохроматин; 6 − эухроматин; 7 − ядрышко

Рис. 3. Схема строения клеточного ядра:

1 – ядерная оболочка;

2 – ядерная пора; 3 – конденсированный хроматин;

4 – диффузный хроматин;

5 – ядрышко; 6 – интерхроматиновые гранулы;

7 – перихроматиновые гранулы; 8 – перихроматино-

вые фибриллы; 9 – кариоплазма

17

Задание 3. Изучите и зарисуйте схему строения рибосомы (рис. 4). Отметьте особенности строения и функциональную значимость малой и большой субъединиц рибосомы в синтезе полипептидной цепи.

Рис. 4. Схема строения рибосомы, сидящей на мембране эндо-

плазматической сети: 1 − малая субъединииа; 2 − иРНК; 3 − аминоацил-тРНК;

4 − аминокислота;

5 – большая субъединица;

6 − мембрана эндоплазматической сети;

7 – синтезируемая полипептидная цепь.

Рибосомы − это очень мелкие органеллы (диаметром около 20 нм). Число рибосом в цитоплазме живых клеток весьма велико. В эукариотических клетках число их во много раз больше, чем в прокариотических и они синтезирует все разнообразие клеточных белков. Рибосомы могут располагаться на мембранах эндоплазматической сети, свободно в цитоплазме либо в матриксе некоторых органоидов, или объединяться информационной РНК (иРНК) (от 3 до 20−30 в группе) образуя стабильный комплекс – полисому.

Каждая рибосома состоит из двух субъединиц, которые удерживаются благодаря катионам магния. Большую субъединицу рибосом образуют три разные молекулы РНК. Большая субъединица крупнее малой и имеет форму полушара, ее плоская поверхность имеет три выступа, которые взаимодействуют с шипиками малой субъединицы. Малая субъединица имеет в своем составе лишь одну молекулу РНК, выглядит в виде маленькой шапочки. Между субъединицами работающей рибосомы имеет место строгое «разделение» труда. Малая субъединица отвечает за связывание иРНК, большая – ведет образование полипептидной цепи.

Задание 4. Рассмотрите рисунок 5, на микрофотографии найдите материнскую и дочернюю центриоли, обратите внимание на локализацию центриолей по отношению друг к другу. Зарисуйте схему попе-

18

речного сечения центриолей, используя таблицу. Обозначьте микротрубочки и центриоли.

Рис. 5. Две пары центриолей в фибробласте: 1 – Центриоли: а) каждая центриоль содержит 9 периферических триплетов, расположенных по окружности; б) центриоли образуют пары – диплосомы, ориентированные перпендикулярно друг другу. 2 — Центросфера

Цитоскелет представляет собой сложную сеть фибрилл, среди них можно различить микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты.

Микротрубочки присутствуют во всех животных клетках за исключением эритроцитов. Это нитчатые неветвящиеся структуры толщиной 25 нм, состоящие из белков − тубулинов и ассоциированных с ними белков. В животных клетках источником образования и роста микротрубочек является клеточный центр. В клеточном центре расположена пара центриолей. Центриоли − это мелкие полые цилиндры (длиной 0,3−0,5 мкм и около 0,2 мкм в диаметре). Каждая центриоль построена из девяти триплетов микротрубочек (рис. 5).

Задание 5. Изучите общее строение ресничек (рис. 6), отметьте, что базальные тельца идентичны по строению центриолям.

Зарисуйте продольный и поперечные срезы тела реснички.

У многих клеток животных центриоли, вышедшие из клеточного цикла, принимают участие в образовании аппарата движения − ресничек. Реснички наружи покрыты мембраной, являющейся продолжением плазмолеммы – цитоплазматической мембраны. В центре проходит две полные (состоящие из 13 протофиламентов) микротрубочки, на периферии − девять пар микротрубочек, из которых в каждой паре одна полная, а вторая неполная (состоит из 11 протофиламентов). У основания находится базальное тело (кинетосома), имеющее в поперечном разрезе ту же структуру, что и половинка центриоли.

20

1

2

Рис. 9. Пигментные включения в хроматофорах кожи головастика Включения – это непостоянные структуры клетки, которые появляются в ней и исчезают в процессе метаболизма. Различают трофиче-

ские, секреторные, экскреторные и пигментные включения.

Контрольные вопросы

1.Какую функциональную значимость несут ядерные поры клеточной мембраны?

2.В каких клетках организма эухроматина меньше чем гетерохроматина и чем это можно объяснить?

3.В чем необычность клеточного центра как органоида и о чем свидетельствует его сходство в строении с базальным тельцем?

4.Какие компоненты клетки принимают участие в ее движении?

5.Какие клетки наиболее подвижны, чем по строению они отличаются от других клеток?

6.В клетках каких тканей встречается наибольшее количество клеточных включений? Как это связано с выполнением функций этими клетками?

Лабораторная работа № 5. Виды деления клеток

Цель: изучить основные типы деления эукариотических клеток, их этапы, фазы и биологическое значение.

Материалы и оборудование: микроскоп, микропрепараты: «митоз яйцеклеток лошадиной аскариды», «амитоз в клетках мочевого пузыря мыши» и «центросомы и ахроматиновое веретено митоза яйцевой клетки лошадиной аскариды».

Наиболее универсальным способом деления соматических клеток является митоз, который состоит из собственно деления ядра — кариокинеза и деления цитоплазмы — цитокинеза. В период между делениями клетка находится в стадии интерфазы. Интерфаза и митоз