Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Понятие о клетке, тканях, органах и организме

Организм животного состоит из микроскопических элементов — клеток и неклеточных образований.

Клетка. Это наименьшая единица, основной структурный и функциональный элемент живого организма. Как одной из форм живого вещества ей свойственны обмен веществ и превращение энергии, питание, выделение, рост, размножение. Клетки обладают способностью реагировать на раздражения изменением своего состояния или сокращением. Форма и размер их разнообразны, определяются той функцией, которую они выполняют. Так, например, нервные клетки — звездчатые, с длинными отростками, что позволяет им проводить импульсы на большие расстояния. Клетки гладкой мышечной ткани вытянутые, веретеновидные, обеспечивают движение. Размер клеток 5—30 мкм, а яйцевые клетки у млекопитающих достигают 150—200 мкм. Несмотря на различный внешний вид, клетки имеют сходные черты внутреннего строения и представляют собой живую систему, состоящую из двух важнейших, неразрывно связанных между собой частей — ядра и цитоплазмы.

Ядро. Является обязательным компонентом полноценной клетки, за исключением эритроцитов млекопитающих. Именно оно определяет специфику жизненных свойств клетки, передающихся по наследству в восходящем ряду поколений клеток. В ядре различают ядерную оболочку, ядрышко, хроматин и кариоплазму (ядерный сок).

Ядерная оболочка состоит из двух слоев тонких мембран толщиной по 8 нм. Они разделены перинуклеарным пространством шириной около 25 нм. В ядерной оболочке через определенный промежуток расположены отверстия, или ядерные поры, сложного строения. Они могут открываться и закрываться. В первом случае некоторая часть содержимого ядра выходит в цитоплазму. Через ядерную оболочку идет непрерывный обмен химической информацией.

Форма ядер весьма разнообразна, величина их зависит от функционального состояния клетки. Обычно в клетке бывает одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки. Почти во всех живых клетках эукариотических организмов в ядре различают одно, а иногда два-три ядрышка. Содержимое ядрышка — РНК, ДНК и белок. Под электронным микроскопом в нем различимы ядрышковые рибосомы, фибриллярный компонент и аморфное вещество. Оболочки в ядрышке нет, поэтому его очертания нерезкие.

На фиксированных и окрашенных препаратах в ядре выделяется хроматин в виде зернышек и глыбок. Хроматин — это участки хромосом в определенном состоянии спирализации. По химическому составу хроматин состоит из ДНК, РНК и белков (протаминов, глобулинов, гистонов). Количество хроматина зависит от вида клеток и их функционального состояния. У самок млекопитающих хроматин в виде хро- матинового тельца расположен у ядрышка или прилегает к ядерной мембране. У птиц половой хроматин присутствует преимущественно в клетках самцов.

Ядерный сок (кариоплазма) — коллоидный раствор белка, макроскопически бесструктурный, в котором происходят быстрая диффузия метаболитов и перемещение рибосомного рибонуклеопротеида, иРНК и тРНК к ядерным порам.

Цитоплазма. Представляет собой коллоидную систему закономерно взаимосвязанных органических и неорганических веществ. В состав цитоплазмы входят белки, жиры, углеводы, аминокислоты, минеральные соли, ферменты и др. Все структуры цитоплазмы клеток подразделяют на органеллы, постоянные структурные образования в любой клетке, выполняющие различные функции, необходимые для ее жизнедеятельности; включения, временно возникающие в клетке в зависимости от ее функционального состояния; специализированные структуры, связанные с выполнением определенных функций.

Органеллы выполняют функции внутриклеточного обмена веществ и секреторные. К ним относят плазмолемму, цитоплазматическую (эндоплазматическую) сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, пластинчатый комплекс (комплекс Гольджи), клеточный центр (центросома), микротрубочки, пероксисомы (рис. 5).

Плазмолемма, или внешняя клеточная мембрана, состоит из трех слоев: наружного, внутреннего (белковых) и среднего бимолекулярного липидного слоя. Толщина плазмолеммы 9—10 нм. Такое строение обеспечивает возможность входа в клетку и выхода из нее водо- и жирорастворимых веществ. Плазмолемма не только изолирует и защищает клетку от разных раздражающих и вредных факторов среды, но и является носителем потенциальных ресурсов для формирования разнообразных структурных элементов клетки, например служит исходным материалом для формирования и развития таких органелл клетки, как цитоплазматическая сеть, лизосомы, митохондрии, микроворсинки и др. Плазмолемма физиологически активна. Ее сторона, обращенная к наружной среде, покрыта слизеобразными веществами, удерживающими ферменты на поверхности клетки. Эти ферменты действуют на некоторые вещества, соприкасающиеся с клеткой, и способствуют проникновению их внутрь.

Ультрамикроскопическое строение клетки животных

Рис. 5. Ультрамикроскопическое строение клетки животных:

  • 1 — ядро; 2— плазмолемма; 3 — микроворсинки; 4 — агранулярная эндоплазматическая сеть; 5 — гранулярная эндоплазматическая сеть;
  • 6 — комплекс Гольджи; 7 — центриоль и микротрубочки клеточного центра;
  • 8 — митохондрии; 9 — цитоплазматические пузырьки; 10 — лизосомы;
  • 11 — микрофиламенты; 12 — рибосомы; 13 — выделение гранул секрета

Эндоплазматическая (цитоплазматическая) сеть представлена скоплением двухслойных липопротеиновых мембран, формирующих цистерны, вакуоли, пузырьки. По строению различают гранулярную и агранулярную (гладкую) эндоплазматическую сеть. Для первого вида характерно наличие рибосом на мембранах наружной поверхности. На поверхности гладких мембран рибосомных гранул не бывает. В совокупности разнонаправленные пластины мембран цитоплазматической сети составляют огромную рабочую площадь внутри клетки, где происходят синтез белковых веществ и иные процессы метаболизма.

Рибосомы — это небольшие субмикроскопические гранулы в диаметре до 35 нм. В пределах рибосом осуществляется сложный процесс синтеза белков по заданной программе, пришедшей с молекулой иРНК из ядра клетки. Создается иРНК только с помощью и на основе ДНК, расположенной в хромосомах ядра.

Пластинчатый комплекс, или внутриклеточный сетчатый аппарат Гольджи, располагается поблизости от ядра в виде густой сети или клубка нитей; под электронным микроскопом видны системы параллельно расположенных двойных гладких мембран, образующих замкнутые щелевидные канальца, полости и пузырьки. Пластинчатый комплекс играет ключевую роль в синтезе клеточных секретов, содержащих гликопротеиды и гликозоаминогликаны. Гликопротеиды — углеводы, связанные с молекулами белков. Гликозоаминогликаны (мукополисаха- риды) — высокомолекулярные соединения углеводной природы в виде длинных цепей, состоящих из моносахаридов и их производных (входят в структуру сухожилий, хрящевой, костной тканей, роговицы глаза). Структура комплекса изменчива и зависит от разных функциональных состояний клетки.

Митохондрии — своеобразные и многочисленные органеллы клетки в форме овалов или нитей диаметром 0,4—1 мкм. Они имеют выраженную оболочку, состоящую из наружной и внутренней мембран и светлой прослойки между ними. От внутренней мембраны внутрь митохондрий отходят поперечные или реже продольные перегородки (кристы), за счет которых увеличивается рабочая поверхность митохондрий. В мембранах содержатся дыхательные ферменты, обеспечивающие перенос электронов. Полость митохондрий заполнена жидким матриксом. В систему матрикса входят ферменты, участвующие в других внутриклеточных процессах. Благодаря наличию ферментов митохондрии являются как бы силовыми станциями, где происходит преобразование энергии питательных веществ в энергию, доступную для клетки.

Центросома (клеточный центр) расположена поблизости от ядра клетки. Она состоит из двух центриолей, окруженных светлым периферийным ободком цитоплазмы, называемым центросферой. В поле зрения оптического микроскопа центриоли обнаруживают в форме небольших гранул диаметром до 0,8 мкм, в электронном микроскопе — в виде открытых с двух сторон трубочек, которые в неделящейся клетке лежат Т-образно. Основой строения центриолей служат расположенные по окружности девять триплетов микротрубочек, образующих полый цилиндр. Функция центриолей — двигательная: движения хвостика спермиев, передвижение хромосом к разным полюсам делящейся клетки, ультравибрационные колебания ресничек в зрительных клетках сетчатки глаза и т. д.

Лизосомы — органеллы, выполняющие как бы пищеварительные функции в самой клетке. Это небольшие округлые пузырьки диаметром около 0,5 мкм, покрыты оболочкой, являющейся частью оболочки самой клетки. Внутри лизосом имеются различные ферменты, переваривающие захваченные частички. Случайное разрушение оболочек лизосом может привести к самоперевариванию всей клетки и ее гибели.

Включения — часто встречаемые, но не обязательно присутствующие органические и неорганические вещества клетки. Они появляются в клетке и исчезают в зависимости от условий ее обмена и интенсивности выполняемой функции. К ним относятся белковые гранулы, углеводы (энергетический источник клетки), пигментные включения (естественно окрашенные органические вещества), витамины А, В, С, а также разные формы кристалликов неодинаковой природы и другие элементы в виде зерен или капелек.

Органеллы специального назначения (метаплазматические образования) характерны для определенного вида клеток. Они представляют собой разного рода нити белкового характера — миофибриллы мышечных клеток, участвующие в сокращении, тонофибриллы в эпителиальных клетках, выполняющие опорную функцию, и др.

У животных кроме отдельных клеток встречаются синцитии и неклеточные формы, симпласты и межклеточное вещество.

Межклеточное вещество — продукт деятельности клеток. Каждая клеточная система выделяет специфические вещества. На основе перекристаллизации веществ постепенно создаются системы сложнейших волокон, мембран, отделяется студневидное аморфное вещество. В разных органах и тканях образуется своеобразное межклеточное вещество — жидкое, волокнистое, мягкое, эластичное, твердое.

Симпласты состоят из общей массы цитоплазмы и множества ядер, свободно плавающих в ней. Клеточных границ и отдельных клеточных оболочек симпласты не имеют, например мышечные волокна позвоночных.

Синцитии (соклетия) — структуры, в которых ядросодержащий участок цитоплазмы одной клетки в виде отростка соприкасается с отростком другой клетки.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>