Știința celulei (citologie)

Un organism viu este un complex, în curs de dezvoltare continuă a unui sistem complet. Corpul este format din celule animale pluricelulare și substanțe intercelular.

Cage - un sistem de viață elementar. Este fundamentul structurii, dezvoltarea și funcționarea tuturor organismelor animale și vegetale. Acest lucru a fost demonstrat pentru prima dată în 1839 de către fondatorul teoriei celulei T. Schwann de savantul german. Teoria celulară este baza teoretică a științei țesutului - histologie. Până în prezent, teoria celulară este încă una dintre generalizările cele mai profunde ale biologiei, ajutând pentru a realiza unitatea lumii organice și a dezvoltării sale evolutive. Celulele sunt foarte diverse în formă, mărime, și funcția dispozitivului intern. Dimensiunile celulelor umane și de mamifere variază de la 7 (limfocite) la 200 (ou) micrometri (microni). Propaga prin divizarea celulelor. În cazul în care celula este în legătură cu un miez majore pierde (de exemplu, celulele roșii din sânge - globule roșii), acesta isi pierde capacitatea sa de a se reproduce. Proprietățile fizico-chimice ale celulelor sunt foarte complexe. În compoziția sa include proteine, carbohidrați, lipide (substante grase), săruri, enzime și apă.

Celulele secreta citoplasmă și nucleul. Citoplasmatic include hyaloplasm situate în aceasta legare componentele celulare - organite, precum și structuri nepermanente, incluziuni. Prin organite sunt mitocondriile aparate mesh intern, centru de celule (tsitotsentr) și nezernistaya reticulul endoplasmic granular, lizozomii și colab. (Fig. 1).

Fig. 1. Structura celulei (diagrama). 1 - tsitolemmy (celule de manta); 2 - citoplasmă; 3, 4 - membrana reticulului endoplasmatic; 5 - ribozomului; 6 - mitocondrii; 7 - unitatea mesh; 8 - tsitotsentr (celula) 9 g - tsentrosfera; 10, 11 - comutare intermitentă (vacuole, granule); 12 - filet intracelular; 13 - miez; 14 - plicul nuclear; 15 - pori în plicul nuclear; 16 - nucleol

Miezul (nucleu) este de obicei în centrul celulei și este separată de membrana citoplasmatică. Ea are formă sferică sau alungită de multe ori. core Sheath (karyotheca) impregnat de găuri foarte mici, se disting numai cu ajutorul unui microscop electronic. Prin aceste deschideri se face, se pare că schimbul de molecule mari și părțile lor între nucleu și citoplasmă. lichid de bază de conținut. Se compune din una sau mai multe celule dense - nucleoli fără scoici și karyoplasm uniformă. În preparate fixe relevat boabe și bulgări, având capacitatea de a fi colorat intens. Acestea sunt numite cromatinei. Subiect găsit în nuclee fixate și colorate sunt numite rețea nucleară. Microscopia electronică a arătat graininess în nucleol, constând din natură boabe ribonukleinoproteidnoy - ribozomi. Greutatea de bază a miezului formează o proteine nucleare complexe - nucleoproteine, nucleol conține RNPs și karyoplasm - în principal deoxyribonucleoproteins. Nucleul este implicat în sinteza proteinelor, procesele de secreție, reglarea proceselor morfogenetice și alte funcții celulare.

Citoplasmă perete (citoplasmă) delimitat de celule din mediul înconjurător și plicul nuclear - conținutul nucleului. Structura este alcătuită din citoplasmă și membrana celulelor organite.

Membrana celulară (cytolemma) constă din molecule de lipide și proteine, permițând trecerea în celulă și din ea în substanțele de mediu care sunt solubile în apă și grăsimi.

Organite - o parte permanentă a celulei speciale, prin care aceasta își îndeplinește funcțiile sale.

reticulul endoplasmic format membrane duble si este un alt tip de conducte și cavități, care sunt dispuse pe pereții celulelor mici - ribozom. Semnificația funcțională a acestei rețele constă în faptul că are loc sinteza de proteine; un rol special în aceste procese este jucat de ribozomului. Acestea sunt centre de sinteza de proteine și pot fi poziționate în mod liber în citoplasmă sau să fie asociat cu rețeaua de membrane citoplasmatice.

Mitocondriile au un înveliș bine definit, format din două membrane. Din interiorul partiției membranei se extind, partiție de sine off conținutul mitocondriilor în numărul de cavități care comunică între ele. Conținutul cavităților se numește matricea. Mitocondriile constau din lipoproteine și sunt bogate în enzime. Mitocondriile sunt considerate sistemul energetic al celulei. Ota foarte sensibile la influențe externe: un mediu de reacție, presiunea osmotică, temperatura și altele.

aparatul Golgi sau unitatea internă mesh, descrisă pentru prima dată în 1898 Golgi, in celulele nervoase ale ganglionilor spinali. Este prezentă în toate celulele corpului și tratate cu celule speciale are coșuri formă sau rețele de țesut de fire fine. mașină de plasă intracelulară, aparent implicat în funcția secretorie a celulei, dar semnificația funcțională a acesteia complet necunoscute.

Tsitotsentr sau centru de celule, constând din corp sferic dens - tsentrosfery în care se află două corpuri dense - cele centrioles, care sunt interconectate prin săritor. In unele celule din centrioles diverg fire subțiri ce formează sfera radianta. Cell Center este situat la o oarecare distanță de nucleu. El ia parte la diviziunea celulara.

Lizozomi - formarea ovală sau circulară, cu un electron cuprins dens fin granulat. Acestea sunt înconjurate de o membrană și au activitate hidrolitica. Ele sunt asociate cu activitatea celulelor (fagocitare) digestive.

Hyaloplasm - principala citoplasmă cu plasmă este adevărat mediu de celule din interior.

incluziuni intracelulară asociate cu hyaloplasm. Distinge includerea trofice - proteine, grăsimi, glicogen, vitamine, pigment și excretor (sub rezerva alocării) activată.

O celulă are proprietățile de bază ale vieții: metabolismul, sensibilitatea și capacitatea de a se reproduce. O celulă într-un organism multicelular trăiește într-un mediu, care se numește mediul intern al organismului. Acesta include sange, limfa si lichidul interstițial. Din acest mediu prin calota în celulă primește substanța din care este construit corpul celulei, săruri anorganice, apa, vitamine, hormoni și oxigenul necesar pentru unul dintre procesele energetice de bază în celula - oxidare. În al doilea rând proces de energie în celulă - glicolizei (scindare hidrolitică de carbohidrati) - are loc fără participarea oxigenului. Din celula prin membrana produselor derivate ale vieții sale. Permeabilitatea membranei celulare și modificările selective sub influența diferiților factori. funcțiile vitale ale celulelor normale se efectuează la o concentrație definită de săruri în mediul (osmolalitatea). Pentru celulele umane și de mamifere, această concentrație este de aproximativ 0,9% (concentrația soluției de clorură de sodiu izotonică). Prin creșterea concentrației de sare (mediu hipertonic) apa iese din celulă și celula este comprimată în scădere (mediu hipotonic) apa se repede in celula si umflarea acestuia se produce. Celula poate captura, de asemenea, particule mari (bacterii, fragmente de celule) prin fagocitoză și soluții macromoleculare și - prin pinocitoză. Fagocitoza sau digestie intracelular, a fost prima dată descrisă de I. I. Mechnikovym. El este de a capta particule excrescențe ale citoplasmei - pseudopode (picior fals). Primit în particule de celule expuse la enzime. Celulele specifice țesutului conjunctiv, care sunt capabile de fagocitoza, macrofage - de la capătul de ieșire a produșilor de descompunere țesuturi și substanțe prinse cu alimente sau prin piele.

Una dintre cele mai importante manifestări ale activității celulei este secreția. substanță mucoide secretat de celulele (mucină și mucoide) protejează țesuturile de daune și contribuie la formarea substanței intercelulare. secrete de proteine, care includ enzime digestive si a unor hormoni implicați în metabolismul în organism.

Proprietățile de celule îndeplinesc manifestările specifice ale vieții la impactul mediului extern se numește iritabilitate. țesuturi musculare, nervoase și glandulare au cel mai înalt grad de iritabilitate - excitabilitate. In nervos, muscular și țesuturile glandulare, ca raspuns la excitarea apare iritație.

Miscarea celulelor pot fi diferite. Cea mai comună este un fel de mișcare amoeboid: protuberanțe de formă - pseudopode vizează în direcția de mișcare. Acest tip de mobilitate este caracteristică celulelor albe din sange - celule albe din sânge și celulele țesutului conjunctiv ale frămîntare - macrofage (histiocite). Când regenerare (restaurare) a capacității țesături de a dobândi acest tip de mișcare aproape toate celulele de animale și umane. Al doilea tip de mișcare - slide - se realizează fără prolegs formare. Acest tip de mișcare observată în celulele țesutului conjunctiv - fibroblasti. Vitezele mai mari se realizează prin niște proeminențe ale corpului celulei - flagele sau cililor. Tipul om flagelară de mișcare este păstrată în celulele germinale masculine - spermatozoonov (sperma).

Toate celulele de animale multicelulare si oamenii au capacitatea de a crește. Pentru majoritatea celulelor corpului nostru se caracterizează prin stabilitate dimensională a lungul vieții. In diferite procese patologice pot crește dimensiunea celulei - hipertrofia.

Diviziunea celulară în corpul animal este de trei feluri: indirect (mitoza, mitoza), meioză (formarea celulelor germinale) și directe (amitosis). Indirect, mitotic, diviziunea celulară se realizează în mod similar, în celulele de plante și animale (Fig. 2). Acesta oferă o distribuție uniformă a materialului nuclear (cromatina) între cele două celule fiice. Acest lucru se realizează prin aceea că, în vârful împărțirea întregului cromatina nucleu se concentreaza in structuri specifice - cromozomi, care sunt apoi împărțite în două jumătăți. Jumătate cromozomi diverg în două celule fiice și se formează cromatinei lor nuclee.

Fig. 2. diviziunea celulară mitotică (schema). 1 - Cell (interfaza); 2 - prophase; 3, 4 - metafază; 5, 6 - anafaza; 7 - telofază; 8 - două celule formate prin divizarea

In mitoză este împărțit în patru faze: profaza, metafază, anafazice și telofaza. profaza Caracterizata cromozomi în formarea nucleului în formă de celule în formă de tijă sau rotunjite. Centrul de celule crește în dimensiune și este localizată în apropierea nucleului. centrioles sale sunt îndepărtate una de cealaltă și sunt dispuse pe tsentrosfery periferie. cromozomi rezultate profaza în formarea și dispariția nucleol. In cromozomi metafază sunt împărțite, dispariția plicului nucleare, cromozomi care rezultă sunt libere în citoplasmă. Centrul de celule este transformat într-o formă de ax (ax de divizare) celule sunt situate de-a lungul axei perpendiculare pe planul diviziunii sale viitoare. Cromozomii formeaza la ecuator axului așa-numita placă ecuatorial care ocupă un plan de lângă diviziunea celulară. Metafază se termină cu apariția pe fiecare cromozom al unui canal longitudinal. La cromozomilor fiice anafazice, cauzată de scindarea părintelui cromozomi diverg spre poli - axul centrioles, formând două complexe identice. La telofază nucleele fiice sunt formate și corpul celulei este diviziunea prin subțierea porțiunea centrală a celulei în plan, în care placa ecuatorial localizată.

diviziune indirectă include, în plus față de transformare nucleară, o serie de modificări în citoplasmă celulei, în special în organite sale. Durata mitozei este diferit pentru diferite tipuri de celule și poate dura de la 30 minute până la 3 ore.

Cromozomii sunt cele mai importante tipuri de semn. set Cromozomilor celulelor din corp se caracterizează printr-un anumit număr de cromozomi și forma lor. numărul de cromozomi, ca urmare a așa-numitei diviziunea meiotică înjumătățit în timpul maturării celulelor germinale. La fertilizarea fuziunea celulelor reproductive restaurate număr complet de cromozomi. Numărul redus de cromozomi numit haploid, plin - diploide. Diploidia de cromozomi la om este egal cu 46. Distorsiunea numărului și forma de cromozomi pot fi observate în creșterea țesutului malign.

diviziune mitotică este de mare importanță în transmiterea de trasaturi ereditare, ca celulele fiice dobândi aparat cromozomial complet părinte identice. In prezent, sa dovedit experimental (de preferință virusuri, fagi, bacterii) care sunt asociate cu procesele de ereditate de acid dezoxiribonucleic (ADN). Studiul histochimică celulelor mitotic divid a aratat ca tot ADN-ul din nucleul este concentrat in cromozomi profaza.

diviziunea celulară directă (amitosis) găsit în toate țesuturile unui organism viu. Diviziunea Amitotic începe cu împărțirea nucleoli prin legare. Mai întâi constricție este împărțit în două părți, kernel-ul, apoi citoplasmă. În unele cazuri, diviziunea citoplasmei are loc și a format multi-celulă.

Problema duratei de viață a celulelor nu a fost soluționat. Pentru unele celule din durata lor de viață este setat destul de precis. De exemplu, celulele pielii traiesc de la 3 până la 7 zile, celulele roșii din sânge - până la 4 luni. Se crede că viața celulelor musculare și nervoase coincide cu termenul de viață a întregului organism.

Există trei forme ale procesului morfologic de moarte: pycnosis - consolidarea și reducerea miezului cu pierderea de cereale sale, karyorhexis - dezintegrarea conținutului de bază privind semințele și karyolysis - dizolvarea a nucleului la starea de umbre palide dispar treptat.