Цитология – наука о происхождении, развитии, строении, функциях и жизнедеятельности клетки.

Значение для медицины огромно: все болезни начинаются на клеточном уровне.

Клетка – наименьшая единица живого, наименьшая единица жизнедеятельности (первое положение клеточной теории).

Основные свойства живого:

1. Х ранение

2. Воспроизведение наследственной

3. Передача информации

4. Реализация

На основе этого свойства осуществляется весь метаболизм. Он состоит из 2-х процессов: анаболизма (созидание) и катаболизма (разрушение). Они сбалансированы.

Морфо-функциональные проявления метаболизма:

1. рост клетки,

2. генетическая детерминация,

3. дифференцировка клетки,

4. функционирование,

5. воспроизведение клетки, в т.ч. делением,

6. реактивность,

7. способность к адаптации, к передвижению,

8. смерть клетки – апоптоз.

Различные клетки имеют сходное строение (2 положение клеточной теории).

Эукариотическая клетка имеет три основных структуры:

1. Клеточная оболочка

2. Цитоплазма

   1. структурные компоненты

   2. бесструктурные компоненты

3. Ядро

   1. Структурные компоненты

   2. бесструктурные компоненты

Внутриклеточные компоненты находятся в кооперации, +/- взаимодействии: изменение одного влечёт перемены в другом.

Закон Гертвига: ядерно-цитоплазматическое соотношение клетки постоянно. Изменение этого соотношения:

1. стимул к делению (пролиферации)

2. начало эндомитоза и полиплоидии

3. усиление эндорепродукции

4. сигнал к началу апоптоза.

Формы интеграции клеток в многоклеточном организме:

1. несвязанная (кровь)

2. создание клеточных слоёв и пластов (эпителий)

3. синцитий (соклетие)

4. симпласты (многоядерные образования – скелетные нерв и волокна)

Биологические мембраны – тончайшие жидкокристаллические плёнки, находящиеся на границе раздела 2-х сред. Жидкостно-мозаичная модель мембран – по этой гипотезе мембрана состоит из билипидного слоя (фосфолипиды и гликолипиды), среди которых 60% белка, 40% жиров и 1% углеводов. Сюда же входят стерины (холестерин). Белки представлены гликопротеидами.

При мембранопатиях происходит расхождение клеток.

В клетке – мембранная система:

1. плазмолемма

2. мембранные органеллы

3. кариолемма

Общие функции мембран:

1. компартментализация клетки

2. барьерная

3. адсорбционная (адсорбция ферментов)

4. рецепторная (способность воспринимать раздражения)

Клеточная оболочка – плазмолемма. Состоит из 3-х частей. Мембрана расположена в среднем слое. Надмембранный слой – гликокаликс. Подмембранный слой.

Срединная зона – сцепление билипидного слоя. Все структуры выше начинаются с буквы Е (externo), ниже – с буквы P (протоплазма).

В билипидный слой погружены белковые молекулы:

1. поверхностные (примембранные)

   1. Е – поверхностные

   2. Р – поверхностные

2. полуинтегральные

   1. Е – полуинтегральные

   2. Р – полуинтегральные

3. интегральные (погруженные).

Функциональная характеристика:

1. поверхностные Е – белки:

   1. выделенные клеткой продукты секреции (ферменты)

   2. пришлые белки ( -глобулины)

2. поверхностные Р – белки:

   1. продукты секреции, готовые выйти

   2. опорные белки, соединяющиеся с прошивающими белками

3. Е – полуинтегральные белки:

   1. рецепторные (с углеводной цепью)

   2. белки сцепления с белками другой клетки

4. Р - полуинтегральные белки:

   1. связанные с сократительными нитями – миофибриллами – аппарат внутриклеточного передвижения (актин и миозин - белки)

   2. связанные с микротрубочками (белок тубулин)

5. интегральные елки:

   1. белки-переносчики

   2. опорные белки с телом и подошвой.

Гликокаликс – преимущественно углеводный элемент. Функции:

1. иммунная защита от лимфоцитов

2. участие в межклеточных контактах

3. рецепторная

Подмембранный слой – скопление микротрубочек и микрофиламентов – цитоскелет. Функция: локомоторная.

Функции цитолеммы:

1. отграничивающая

2. формообразующая

3. Участие в межклеточных контактах

4. защитная (в том числе иммунологическая)

5. Рецепторная

6. двигательная

7. транспортная

8. Барьерная

9. участие в делении

10. создание электрохимических потенциалов

Структурные производные цитолеммы:

1. Псевдоподии – непостоянные выросты

2. Микроворсинки – постоянные выросты цитоплазмы, увеличивающие поверхность всасывания.

3. Микрореснички – движение клетки либо чего-то по её поверхности. Состоят из базального тельца (9*3+0) и аксонемы (9*2+2).

4. Жгутики – длинные реснички.

5. Базальные инвагинации – усиливают обменные процессы. Очень часто между ними – митохондрии.

Межклеточные взаимодействия:

1. Временные контакты – адгезии – присущи клеткам, находящимся в свободном состоянии (клетки крови) – обмен срочной информацией, кратковременные взаимодействия клеток.

2. Постоянные контакты – характерны для клеток, находящихся в постоянном соединении друг с другом. Классификация:

   1. Простые контакты – сближение, но не слияние гликокаликса. Сцепляются углеводные цепи полуинтегральных белков. Между клетками расстояние до 15 нм.

      1. по типу замка

2. интердигитирующий контакт

2. Сложные контакты:

   1. сцепляющие контакты – буферные (слияние гликокаликсов, участие подошвенных белков, расстояние 10-15 нм). Сцепляющие белки: десмосомы (2 клетки), адгезионные пояски (3 и более клеток).

2. щелевидные контакты – нексус – белки коннексоны плотно сшиваются, а между ними – каналы транспорта.

3. запирающие контакты – исчезновение гликокаликса, слияние Е – зон мембран. Белки – окклюдины.

4. синоптические контакты – характерны для нервной ткани.

Клетки контактируют комплексом взаимодействий.

Рецепторная функция клеточной оболочки – узнавание клеткой молекул – лиганд по принципу комплементации (соответствия). Клеточный рецептор – мембранный гликопротеид (Е – полуинтегральный белок). Лиганды:

1. гормоны

2. медиаторы

3. ферменты

4. антитела

5. антигены

6. клеточные адгезионные факторы (КАФ) – факторы гистосовместимости

7. лекарства.

Фазы рецепции:

1. адсорбция лиганда в гликокаликсе

2. комплементарное соединение лиганда с рецепторами

3. активизация / угнетение клеточных ферментных механизмов

4. активизация / угнетение клеточной активности (кратковременное или пролонгированное – с участием хромосомного аппарата).

Транспортная функция: несколько типов трансмембранного транспорта:

1. пассивный – перенос без затраты энергии по градиенту концентрации газов, воды, электролитов, мономеров глюкозы и аминокислот

2. против градиента концентрации, с использованием энергии АТФ и белков – переносчиков

3. макромолекулярный и корпускулярный транспорт:

   1. Эндоцитоз

   2. Экзоцитоз

   3. Трансцитоз

Эндоцитоз – поглощение клеткой чего-либо:

1. Фагоцитоз – поглощение крупных частиц

2. Пиноцитоз – поглощение жидкости

3. Атроцитоз – поглощение коллоидных частиц

Фазы эндоцитоза:

1. адсорбция на гликокаликсе

2. инвагинация мембраны цитолеммы

3. отшнуровка инвагинации и образование Эндосомы

4. подход лизосом к фагосоме и впрыскивание ферментов – вакуоль

5. внутриклеточное пищеварение

Кооперация клеточных структур: