Определение клетки, её строение. Мейоз, определение фазы
« Вологодская государственная молочнохозяйственная
Выполнил
Студент, №1033033
Консультант,
Должность
1).Определение клетки, её строение. Мейоз, определение фазы.
Клетка– элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме
вирусов),обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существо-
ванию, самовоспроизведению и размножению. Клетка (греч. CYTOS, лат.CELLULA ) элемент или
участок протоплазмы (от греч.PROTOS – первый, первичный и PLASMA – нечто оформленное),
ограниченный оболочкой плазмолеммой, основная форма организации живой материи,
является целой системой. Изучением развития, строения, размножения и функционирования
клетки занимается наука Цитология. Клетка – высокоорганизованная структура, жизненный
цикл которой определяется многими факторами. В процессе развития большинство клеток
специализируется, дифференцируется и выполняют строго определённые функции;
выработка секретов, всасывание питательных веществ, перенос кислорода и другие
функции. В организме клетки объединены в ткани и органы.
Клетка состоит из сложноорганизованного живого вещества – протоплазмы, разделённого с
помощью мембран на цитоплазму и ядро. От внешней среды клетка отделена клеточной обо-
лочкой – плазматической мембраной (цитолеммой ) (рис 1). Ядро, цитоплазма и клеточная
оболочка имеют сложное строение, выполняют разнообразные функции. Нормальная
жизнедеятельность клетки возможна только при их сохранности и взаимодействии.
Клеточная оболочка (мембрана) – поверхностный аппарат клетки, в состав которого входят
три части (рис 2);
1-надмембранный комплекс
2-плазматическая мембрана (цитолемма )
3-субмембранный комплекс
Надмембранный комплекс (гликолиз) в основном углеводной природы , образующий
Гликопротеиды и гликолипиды. Он проводит в действие иммунные механизмы, регулирует
проницаемость плазмолеммы, переводит внеклеточные сигналы во внутриклеточные.
Плазматическая мембрана – плазмолемма или цитолемма. Она имеет толщину 10 нм.
Представляет собой белково-липидный комплекс.
Субмембранный комплекс – прилегает к плазмолемме и тесно с ней связан. Представляет
Специализированную периферическую часть опорносократительной системы клетки. Состоит
Из белков, собранных в нитевидные структуры разной величины; микрофиламенты 5-7нм,
Микрофибриллы 10нм и микротрубочки 20-22нм. Субмембранный комплекс является
цитоскелетом.
Цитоплазма – сложная динамическая, многокомпанентная система клетки, в которой происхо-
дят основные метоболестические процессы. В цитоплазме различаю; гиалоплазму, органеллы,
включения .
Гиалоплазма (греч.hyaline- прозрачный ) – жидкая внутренняя среда клетки, состоящая из воды,
низкомолекулярных и высокомолекулярных веществ рассредоточенных в виде мицелл и нитей
Комплекс Гольджи – стопка из 5-10-ти плоских мешковидных цистерн узких в центре и расши-
ряющихся по краям 7-10нм. В клетке от одного до нескольких десятков комплексов, расположе-
ны вокруг ядра или над ним. Предназначен для выведения веществ, синтезированных в эндоплаз-
матической сети (ретикуле )(рис 2).
Лизосомы – разнообразные вакуоли (0,1 – 0,4мкм в диаметре ). Ферменты лизосом способны
разрушить практически все природные органические полимеры (белки, углеводы и нуклеиновые
кислоты ), но не разрушают клетку, так как отгорожен стенками лизосом. Лизосомы переваривают
продукты пиноцетозных, фагоцитозных вакуолей и разрушенные органеллы клеток ( фрагменты
митохондрий, эндоплазматической сити и других мембран). Большое количество лизосом бывают
в клетках выполняющих секретную, экскреторную, всасывательную и фагоцитарную функции.
Пероксисомы по строению сходны с лизосомами. Разрушают перекиси, защищают клетку от
повреждений и способствуют превращению жиров в углеводы.
Митохондрии – нитчатые, палочковидные, гантелевидные или зернистые образования диаме-
тром 0,2-2мкм и длиной 1- 10мкм.Количество в клетке от единиц до тысяч. Независимо от форм и
размеров , общее строение у митохондрии одинаково в любых клетках. Функция
митохондрий – синтез АТФ, могут участвовать в транспорте воды , в накоплении Са, Мg,Р и в син-
тезе стероидных веществ. Жизнь митохондрии около 20 дней, после чего она утилизируется лизо-
сомами. Новые клетки образуются путём деления и почкования.
Немембранные органеллы – это рибосомы, центросома, микротрубочки, микрофибриллы.
Риббосомы – круглые образования 10-30нм. Они синтезируются в ядрышке, но
функционируют в основном в цитоплазме. Состоят из двух субъединиц, образованных РНК и
белками. Субъединици не равны по величине, к малой присоединяется молекула иРНК , а
большой – тРНК.
Центросома (клеточный центр) – органелла присущая животным клеткам, состоит из
ценриолейи центросферы. Главный центр организации микротрубочек и регулятор клеточного
цикла. Играет важную роль в клеточном делении.
Микротрубочки существуют во всех клетках (кроме бактерий и некоторых водорослей). Это
длинные, тонкие, неветвящиеся полые цилиндры диаметром 22-26нм. Микротрубочки – основ-
ные составные части органелл, осуществляющих движение клетки и её частей.
Специальные органеллы – постоянные структуры, присущие лишь клеткам определённых
тканей. К ним относят; реснички, жгутики, тонофибриллы, миофибриллы, нейрофибриллы,
микроворсинки.
Реснички и жгутики – органеллы движения.
Тонофибриллы развиты в эпителиальных тканях, где образуется скелет клеток .
Миофибриллы развиты в мышечных тканях, определяют сократимость мышечных клеток и
волокон.
Нейрофибриллы – находятся в нервных клетках, участвуют в проведении нервного импульса.
Микроворсинки - выросты цитоплазмы, одетые цитолеммой и содержат пучок микрофила-
ментов. Они увеличивают всасывательную поверхность клетки.
Включения – это необязательные компоненты клетки, появляющиеся и исчезающие в зависи-
мости от интенсивности, характера обмена веществ в клетке и от условий существования
организма.
Пигментные включения придают клеткам и тканям определённую окраску.
Экскреты – конечные продукты жизнедеятельности клетки, которые необходимо удалить.
Трофические включения (питательные). В вакуолях находятся жиры, углеводы, гликоген
(животный крахмал), белки.
Ядро – это необходимая составная часть клетки. Клетки с оформленным ядром называют эука-
риотами. Функции ядра определяются наличием в нём ДНК, в котором содержится вся генети-
ческая информация. В ядре синтезируются все три вида РНК; рРНК, иРНК, тРНК и происходит
образование субъединиц рибосом. Следовательно ядро создаёт весь аппарат синтеза белка и
регулирует этот синтез как с качественной, так и с количественной стороны.
Ядро состоит из ядерной оболочки (кариолеммы), хроматина, ядрышка и кариоплазмы(рис 3)
Кариолемма(ядерная оболочка) состоит из двух элементарных биологических мембран толщи-
ной по 7нм, разделённых перинуклеарным пространством (10-30нм). К наружной мембране при-
соеденяются рибосомы. Внутри мембрана гладкая без выпячиваний. Особенность кареолеммы,
образующие поровые комплексы, через них осуществляется транспорт веществ между ядром и
цитоплазмой. Они обладают избирательной проницаемостью.
Хроматин не виден в живом ядре, в фиксированной клетке в виде глыбок, нитей, скоплений.
По химическому анализу хроматин это комплекс соединений ДНК и белков – дезоксирибонук-
леопротеиды (ДНП). Хроматины это хромосомы в деконденсированном состоянии.
Ядрышко – наиболее плотный участок ядра округлой формы, диаметром 1-5мкм. Обычно в
ядре 1-2 ядрышка, но может быть и несколько десятков (в ядре ооцитов рыб). Расположение
компонентов ядрышка может быть различным, как и его размеры. В период деления клетки,
ядрышко исчезает, его содержание рассеивается в содержимом ядра между хромосомами. По
окончании митоза организуются новые ядрышки.
Кариоплазма
– жидкая фаза ядра, в которой
располагаются все его
большое количество белков и мелкие молекулы органической и периферической природы.
Рис. 1.Схема утрамикроскопического строения клетки: I-цитолемма; 1-линоцитозная вакуоль
2-1-4-5-6-контакты,3-
микротрубочки,11-12-
14-митохондрии,15-лизосома,16-
чения гликогена,20-жировые
включения.III-ядро;21-
матин,25-ядрышко,26-
МЕЙОЗ – процесс, состоящий из двух делений, быстро следующих друг за другом, в результа -
те которых образуются половые клетки с вдвое уменьшенным, по сравнению с соматическим,
числом хромосом – гаметы (1п). Мейоз встречается у всех живых организмов (растений, живот-
ных) размножающихся половым путём.
Мейоз включает два деления; редукционное (уменьшительное) и эвационное (уравнительное)
каждое деление состоит из четырёх фаз; профазы, метафазы, анафазы и телофазы (рис 4).
Профаза 1: Рекомбинация генетического материала, обмен участками между гомологичными
хромосомами, синтез рибосомной и информационной РНК, активация ядрышек. Профаза 1
делится на пять стадий; лептонема, зигонема, пахинема, диплонема, диакинез.
Лептонема – ( стадия тонких нитей), начало спирализации ДНК. Хромосомы в виде, тонких
нитей с утолщениями – хромомерами. Каждая хромосома состоит из двух хроматид.
Зигонема – (стадия соединения парных нитей) конъюгация гомологичных хромосом с образо-
ванием структур, состоящих из двух соединённых хромосом ( бивалентов).
Пахинема – (стадия толстых нитей) кроссинговер (перекрест), обмен участками между гомо-
логичными хромосомами , они остаются соединёнными между собой.
Диплонема – ( стадия двойных нитей) проходит частичная деконденсация хромосом, при
этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование ДНК),
трансляция (синтез белка). Гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой
Диакинез – хромосомы резко сокращаются в размерах. ДНК полностью конденсируются,
исчезают ядрышки , прекращается синтез РНК , центриоли расходятся к полюсам.
Переход к метафазе 1; идёт разрушение ядерной оболочки и образование веретена
деления.
Метафаза 1 – бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки. Количество
бивалентов - 1n.
Анафаза 1 – биваленты делятся, хромосомы расходятся к полюсам. Расхождение хромосом
из гомологичной пары случайно, что является ещё одним источником рекомбинации отцовского
и материнского геномов.
Телофаза 1 – происходит формирование ядра, цитотомия (разделение клетки) и начинается
деконденсация хромосом (раскручивание).
Короткая интерфаза –
ческого цикла не происходит синтез ДНК и белков - гистонов, но накапливается энергия и
синтезируются белки тубулины, необходимые для веретена деления.
Профаза 2; формируется ахроматиновый аппарат , разрушается ядерная оболочка конден-
сируется хромосомы.
Метафаза 2; нити веретена прикрепляются к хромосомам , число которых гаплоидно (1n).
Анафаза 2; хроматиды каждой хромосомы расходятся к полюсам , у полюсов оказывается
гаплоидное число хроматид , называемых теперь хромосомами.
Телофаза 2; образуется оболочка ядра, и происходит цитотомия.
В результат из каждой половой клетки, образуется четыре клетки, содержащих по гаплоид-
ному набору хромосом. Благодаря кросенговеру каждая из четырёх клеток отличаются по
своим генетическим свойствам.
Рис. 4.Схема мейоза:
1-профаза – I (а-лептонема, б-зигонема, в-пахинема, г-диплонема, д-диакинез)
2-метофаза-I, 3-анафаза-I, 4-телофаз-I; 5-профаза-II, 6-метофаза-II, 7-анафазаII-, 8-телофаза-II.
Рис.2. Пластинчатый комплекс Гольджи и эндоплазматическая сеть.
1-цистерны
пластинчатого комплекса,2-
эндоплазматической
сети,5-гладкая
тарная вакуоль,8-пиноцитозный(
1-кариолемма,2-пора
с поровым комплексом,3-
хроматин,6-ядрышко,7-рибосомы,
пространство.
2). Определение эмбриологии, филогенеза и онтогенеза. Особенности дробления и ранних
стадий развития млекопитающих. Роль трофобласта в питании зародыша.
Эмбриология – процесс зародышевого развития от момента образования зиготы до
рождения или выхода из яйца.
Филогенез – историческое развитие мира живых организмов; преемственность ряда онтоге-
незов последовательных поколений во времени.
Онтогенез – индивидуальное развитие организма от зиготы и до смерти.
Процесс дробления начинается сразу после образования зиготы, происходит деление мито-
зом. Клетки, получаемые в результате этих делений называются бластомерами. Дочерние клетки
не дорастают до размеров материнских, поэтому общий объём зародыша не меняется. По окон-
нии дробления бластомеры удаляются в радиальном направлении от центра яйца и располагают-
ся в виде сферического слоя клеток, окружающих центральную полость. Эта полость наполнена
жидкостью, называется сегментационной полостью дробления (бластоцёлем). Стенка состоит из
одного слоя плотно прилегающих друг к другу, почти одинаковых по величине клеток, представ-
ляющих из себя слой эпителия – бластодерма. Бластодерма при дальнейшем развитии даёт на-
чало зародышевым пластам.
У
млекопитающих дробление яйца
и образование пластов
дия бластулы в виде пузыря, стенка которого состоит из одного слоя полигональных клеток, за
исключением одной маленькой области, где она утолщена, как в бластуле амфибий и рептилий, в
виде бугорка клеток, вдающихся в сегментационную полость. При дальнейшем развитии бластула
сильно увеличивается в объёме, клетки её стенки сильно утолщаются и наполняются белковой
жидкостью. Выдающийся бугорок сплющивается, принимая форму дисковидной (в виде кружка)
пластинки. Дробление зиготы плацентарных млекопитающих протекает во время движения её
по яйцеводу(3-4 дня) и продолжается в матке(5-7 дней). Дробление зародыша происходит под
оболочкой оплодотворения (у лошади ещё и под белковой оболочкой). Дробление полное нерав-
номерное. Бластомеры разной величины, деление происходит не синхронно. Выделяются мелкие
светлые и крупные тёмные бластомеры, тёмные в центре светлые на периферии. Между ними
возникает, полость заполненная белковой жидкостью. Стенка из мелких светлых бластомеров
образует трофобласт - провизорный орган, который выполняет трофическую функцию
на ранних стадиях развития зародыша (в дальнейшем в состав зародыша не входит). Из клеток
наружного слоя трофобласта образуются ворсинки трофобласта, которые врастают в эпителий
матки. Этот слой с ворсинками образует самую наружную оболочку зародыша – хорион. Он
играет важную роль в питании развивающегося зародыша и удалении его конечных продуктов
обмена. На более поздней стадии эту функцию выполняет плацента. Во внутреннем слое
клеток трофобласта образуется две полости; стенки этих полостей дают начало ещё двум
зародышевым оболочкам - амниону и желточному мешку . Амнион представляет собой тонкую
оболочку, которая покрывает зародыш и выполняет защитные функции; его клетки выделяют
амниотическую жидкость. Амниотическая жидкость поддерживает зародыш и защищает его
от механических повреждений.
3)Определение ткани, типы тканей. Строение и иннервация гладкой мышечной ткани,
место локализации.
Наука о тканях называется гистология (loqos – слово, qenesis – развитие). Ткань – исторически
сложившаяся структура строения организма, имеющая особенную морфологическую функцию и
происхождение: система клеток и неклеточных образований, имеющих общее происхождение,
строение и выполняющих в организме сходные функции.
Ткани обладают множеством
чают четыре типа тканей: эпителиальные (покровные), соединительные (опорнотрофические ),
мышечные, нервные ткани. Каждый тип тканей делится на виды.
однорядные многорядные переходные плоские
/
плоские
кубические
призматические
секреторные (железистые)
1).Костная ; волокнистая и пластинчатая.
2).Хрящевая; волокнистая, эластическая, гиалиновая.
3).Плотная соединительная; оформленная, неоформленная.
4).Рыхлая соединительная.
5).Жировая.
6).Ретикулярная.
7).Кровь, лимфа. 8).Пигментная.
гладкая
поперечнополосатая(скелетная)
Рис.5.Гладкая мышечная ткань (А) и схема строения пучка гладких миоцитов (Б).
1-гладкий миоцит и 2-его ядро; 3-эндомизий; 4-перимизий; 5-кровеносный капилляр;
6-нервное
волокно; 7-протофибриллы.
Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок трубкообразных органов пищеварения,
Дыхания , выделения, размножения и в состав стенок кровеносных сосудов (располагаясь в два
слоя; внутренний кольцевой и наружный продольный). Имеется в составе кожи (формирует мыш-
цы подниматели
волос), в селезёнке, в крупных протоках
желёз и в других органах.
Структурной единицей является клетка – гладкий миоцит (рис.5). Он удлинённой веретеновид-
ной формы, в
центральной расширенной части
которой располагается
Поверх плазмолеммы клетка покрыта базальной мембраной. Волокна мембран могут переходить
в базальные мембраны соседних миоцитов, связывая клетки между собой.
Функциональная единица – группа миоцит, окружённых соединительной тканью, иннервиру-
ется нервным волокном, где нервный импульс передаётся с одной клетки на другую по межкле-
точным контактам. Но в некоторых гладких мышцах (например, сфинктер зрачка) иннервируется
каждая клетка. В миоците имеются тонкие актиновые ( 7нм), тонкие миозиновые (17нм) и
промежуточные(10- 12) филаменты. Важной особенностью строения миоцита является наличием
плотных телец прикрепляющихся к плазматической мембране и находящихся в большом коли-
честве в цитоплазме. Считается, что сокращение обусловлено скольжением актиновых и миози-
новых филаментов.
Гладкие мышцы совершают длительные тонические сокращения (сфинктеры половых орга-
нов, гладкие мышцы кровеносных сосудов) и относительно медленные движения, которые рит-
мичны (движение кишечника). Гладкие мышцы отличаются высокой пластичностью – после рас-
тяжения долго сохраняют длину, которую получили в связи расширением.
4).Общая характеристика и значение скелета. Периферический скелет.
Строение тазового пояса, в том числе птиц.
Скелет (sceleton) – совокупность твёрдых тканей в организме животных, дающий телу опору и
защищающий его от механических повреждений (греч.skeletos – высохший). Образован костями
и хрящами, закономерно расположенных в теле и соединёнными между собой соединительной,
хрящевой или костной тканями.
Скелет млекопитающих внутренний, он расположен под кожей и покрыт мышцами. Является
твёрдой основой тела, служит футляром для головного, спинного и костного мозга, а также для
других внутренних органов. Упругость и рессорные свойства скелета обеспечивают плавность,
предохраняют мягкие органы от толчков и сотрясений. Скелет принимает активное участие в
минеральном обмене. В нём содержатся большие запасы неорганических солей, кальция, фосфо-
ра и других веществ, которые постоянно обмениваются в ходе перестройки костной ткани.
Скелет наиболее точный показатель степени развития и возраста животного. Многие
прощупываемые кости являются ориентирами при проведении зоотехнических измерений
животного и при выявлении их заболеваний.
Скелет делится на два отдела;
1- Осевой
2-Периферический
Рис.6. Скелет коровы (А), свиньи (В).
Осевой скелет: 1-кости мозгового отдела(черепа);2-кости лицевого отдела;3-шейные позвонки;
4-грудные
позвонки;5-рёбра;6-грудина(4-6 – грудная
клетка);7-поясничные позвонки;
кость;9-хвостовые позвонки(3,4,7,8,9 – позвоночник)
Скелет конечностей: 10-лопатка;11-плечевая кость;12-кости предплечья(лучевая и локтевая);
13-кости запястья;14-кости
пясти;15-кости пальцев(13-15 – кости
кисти);16-тазовая кость;17-
ренная кость;18-коленная чашка;19-кости голени (большая и малая берцовые);20-кости заплюсны;
21-кости плюсны;22-кости пальцев(20-22 – кости стопы).
Таблица 1: Количество костей животных.
Отделы скелета
Скелет головы
Позвоночный столб
Рёбра (пары)
Грудная кость (сегменты)
Грудные конечности
Тазовые конечности
