Сперматогенез и овогенез

Билет 1

1. Половые клетки, их отличие от тканевых. Сперматогенез и овогенез, их регуляция.

1. Набор хромосому половых клеток гаплоидный, у соматических - диплоидный.

2. Для половых клеток характерно сложное, стадийное развитие; при этом имеет место особый способ деления - мейоз.

3. Половые клетки имеют специальные приспособления:

- сперматозоид имеет акрасому (для проникновения через оболочки я/к) и мощный двигательный аппарат - хвостик;

- яйцеклетка имеет желток (запас питательных веществ и строительных материалов) и оболочки (I, II, а у некоторых видов и III).

4. У половых клеток особое ядерно-цитоплазматическое отношение: у мужских пол. клеток очень высокое (преобладает ядро над цитоплазмой), в женских половых клетках очень низкое (преобладает цитоплазма над ядром).

5. Обмен веществ в зрелых половых клетках до оплодотворения находится на очень низком уровне (почти до анабиоза).

6. Биологическое назначение: если с соматической клетки может образоваться лишь такая же дочерняя клетка, то с половых клеток формируется целый новый организм.

 

Сперматогенез и овогенез.

Сперматозоиды у человека образуются в течение всего активного периода жизни мужчин. Продолжительность развития зрелых сперматозоидов из родоначальных клеток (сперматогониев) составляет около 70 – 75 сут. Вначале сперматогонии размножаются, делятся митотическим путем. При этом увеличивается количество сперматогоний. Начиная с периода полового созревания, часть сперматогониев прекращает делиться и вступает в стадию роста, а затем созревания. На стадии созревания мейотическое деление приводит к образованию четырех сперматид, каждая из которых имеет гаплоидный набор хромосом (23 хромосомы). Сперматиды постепенно превращаются в сперматозоиды. В этих половых клетках происходит перестройка структур: они удлиняются, у них формируются головка и хвост. У верхушки головки сперматозоида образуется уплотненное тельце – акросома. При недоразвитии или отсутствии акросомы сперматозоид не способен оплодотворить яйцеклетку.

Сформировавшиеся сперматозоиды попадают в просвет семенных канальцев яичка и вместе с жидкостью, образуемой стенками канальцев, постепенно продвигаются в сторону придатка яичка, который служит резервуаром для сперматозоидов. Количество образующихся сперматозоидов огромно. В 1 см3 спермы содержится до 100 млн. сперматозоидов, скорость продвижения которых составляет около 3,5 мм в 1 мин. В женских половых путях сперматозоиды сохраняют жизнеспособность в течение 1 – 2 сут.

клетки Лейдига. С возрастом в цитоплазме интерстициальных клеток начинает откладываться пигмент. Хорошо развитая гладкая эндоплазматическая сеть, многочисленные митохондрии с трубчатыми и везикулезными кристами указывают на способность интерстициальных клеток к выработке стероидных веществ, в данном случае мужского полового гормона – тестостерона. Высокая концентрация тестостерона в семенных канальцах обеспечивается АСБ(андроген-связывающий белок), синтезируемым клетками Сертоли.

Активность клеток Лейдига регулируется лютеинизирующим гормоном (ЛГ)аденогипофиза.

Обе функции гонад (генеративная и эндокринная) активируются аденогипофизарными гонадотропинами — фоллитропином (фолликулостимулируюший гормон, ФСГ) и лютропином (лютеинизируюший гормон, ЛГ). Фоллитропин влияет преимущественно на эпителио- сперматогенный слой, герминативную функцию семенника, а функции гландулоцитов регулируются лютропином. Однако в действительности взаимодействия гонадотропинов более сложны. Доказано, что регуляция герминативной функции семенника осуществляется совместным влиянием фоллитропина и лютропина.

Пептидные ингибиныугнетают фолликулостимулирующую функцию гипофиза (по механизму отрицательной обратной связи), что приводит к ослаблению влияния, оказываемого на семенники фоллитропином, но не препятствует действию на него лютропина. Тем са мым ингибин регулирует взаимодействие обоих гонадотропинов, проявляющееся в регуляции ими деятельности семенника.

Размножение будущих яйцеклеток (овогоний) в овогенезе происходит только в период внутриутробного развития организма. При этом образуются так называемые примордиальные фолликулы, располагающиеся в корковом веществе яичника. Каждый такой фолликул содержит незрелую женскую половую клетку – овогонию, окруженную одним слоем фолликулярных клеток. Овогонии многократно митотически делятся, превращаясь в ооциты первого порядка, которые сохраняются в яичнике девочки вплоть до ее полового созревания. К началу полового созревания в яичниках имеется около 300 тыс. ооцитов первого порядка. Ооциты вместе с окружающими их двумя слоями клеток фолликулярного эпителия образуют первичные фолликулы.

В период полового созревания и у половозрелой женщины большинство ооцитов гибнет, созревают только 400 – 500 яйцеклеток. В процессе созревания ооцит проходит стадии мейоза, в результате чего образуется ооцит второго порядка. Происходящее на этой стадии второе деление мейоза приводит к образованию одной яйцеклетки с гаплоидным набором хромосом и трех направительных телец. Первичные фолликулы превращаются во вторичные фолликулы. Вокруг каждого вторичного ооцита образуется несколько оболочек, а внутри фолликула накапливается жидкость. Таким образом, вторичный фолликул превращается в пузырчатый (третичный) фолликул, заполненный фолликулярной жидкостью. Зрелый пузырчатый фолликул достигает в диаметре 1 см. У половозрелой женщины каждый месяц одновременно созревает 1, реже 2 фолликула, остальные фолликулы подвергаются обратному развитию – атрезии. На месте гибели таких недозревших и погибших фолликулов остаются структуры, получившие название атритических тел.

 

В то время как мужские половые железы на протяжении своей активной деятельности непрерывно вырабатывает половой гормон (тестостерон), для яичника характерна циклическая (поочередная) продукция эстрогенов и гормона желтого тела — прогестерона.

Эстрогены (эстрадиол, эстрон и эстриол) обнаруживаются в жидкости, накапливающейся в полости растущих и зрелых фолликулов.

Возрастное затухание деятельности яичников (период меномаузы) приводит к прекращению половых циклов.

Эстрогены

Эстрогены необходимы для процессов половой дифференцировки в эмбриогенезе, полового созревания и развития женских половых признаков, установления женского полового цикла, роста мышцы и железитого эпителия матки, развития молочных желез. В итоге, эстрогены неразрывно связаны с реализацией полового поведения, с овогенезом, процессами оплодотворения и имплантации яйцеклетки, развития и дифференцировки плода, нормального родового акта. Эстрогены подавляют резорбцию кости, задерживают в организме азот, воду и соли, оказывая общее анаболическое действие, хотя и более слабое, чем андрогены.

Прогестерон

Прогестерон является гормоном сохранения беременности (гестагеном), так как ослабляет готовность мускулатуры матки к сокра- щению. Необходим гормон в малых концентрациях и для овуляции.

Большие количества прогестерона, образующиеся желтым телом, подавляют секрецию гипофизарных гонадотропинов. Прогестерон обладает выраженным антиальдостероновым эффектом, поэтому стимулирует натриурез.

 

2. Хрящевые ткани: классификация, строение, функции. Типы роста хряща, его регенерация.

Источником развития хрящевых тканей является мезенхима. Стадии:

I. Образование хондрогенного зачатка, или хондрогенного островка.

клетки мезенхимы теряют свои отростки, усиленно размножаются и, плотно прилегая друг к другу, создают определенное напряжение — тургор. Находящиеся составе островка стволовые клетки дифференцируются в хондробласты.

II. Образования первичной хрящевой ткани.

Клетки центрального участка (первичные хондроциты) округляются, увеличиваются в размере, в их цитоплазме развивается гранулярная эндоплазматическая сеть, с участием которой происходят синтез и секреция фибриллярных белков (коллагена).

III. Стадии дифферен цировки хрящевой ткани.

Хондроциты приобретают способность синтезировать гликозаминогликаны, кроме упомянутых ранее фибриллярных белков, главным образом сульфатированные (хондроитинсульфаты), связанные с неколлагеновыми белками (протеогликаны).

 

Гиалиновый хрящ

Покрывает все суставные поверхности костей, содержится в грудинных концах ребер, в воздухоносных путях. Большая часть встречающейся в организме у человека гиалиновой хрящевой ткани покрыта надхрящницей и представляет собой вместе с пластинкой хрящевой ткани анатомические образования — хрящи.

1. межклеточное вещество гиалинового хряща в препаратах окрашенных гематоксилинэозином кажется не содержащим волокон. В действительности в межклеточном веществе имеется большое количество коллагеновых волокон, у которых коэффициент преломления одинаковый с коэффициентом преломления основного вещества, поэтому коллагеновые волокна под микроскопом не видимы.

2. вокруг (хондроцитов) изогенных групп имеется четко выраженная базофильная зона - так называемый территориальный матрикс. Это связано с тем, что хондроциты выделяют в большом количестве ГАГ с кислой реакцией, потому этот участок окрашивается основными красками, т.е. базофильно.

Структурной особенностью гиалинового хряща суставной поверхности является отсутствие надхрящницы на поверхности, обращенной в полость сустава.

Эластический хрящ

Имеется в ушной раковине, надгортаннике, рожковидных и клиновидных хрящах гортани.

Особенности:

· в межклеточном веществе кроме коллагеновых волокон имеется большое количество беспорядочно расположенных эластических волокон, что придает эластичность хрящу;

· меньше содержание липидов, хондроэтинсульфатов и гликогена;

· содержит много воды;

· не обызвествляется (не откладываются минеральные вещества).

Волокнистый хрящ

Расположен в местах прикрепления сухожилий к костям и хрящам, в симфизе и межпозвоночных дисках. По строению занимает промежуточное положение между плотной оформленной соединительной и хрящевой тканью.

Отличие от других хрящей: в межклеточном веществе гораздо больше коллагеновых волокон, причем волокна расположены ориентированно - образуют толстые пучки, хорошо видимые под микроскопом, постепенно разрыхляющиеся и переходящие в гиалиновый хрящ. Хондроциты чаще лежат по одиночке вдоль волокон, не образуя изогенные группы.

 

Существует два способа роста хряща - внутренний (интерстициальный) и путем наложения (аппозиционный).

Внутренний ростхряща происходит в результате размножения молодых хондроцитов и новообразования изогенных групп клеток.

Аппозиционный ростпроисходит за счет перихондрия - пролиферации хондробласты глубокого слоя, превращения хондробластов в хондроциты и продукции ими межклеточного вещества.

 

Физиологическая регенерацияхрящевой ткани происходит благодаря деятельности хондроцитов и хондробластов - выработке ими хондромукоидов, коллагена и эластина, что способствствует новообразованию хондринових волокон. С возрастом в хрящевой ткани уменьшается содержание клеточных элементов и увеличивается количество межклеточного матрикса. При этом по мере превращения хондроцитов первого и второго типов на хондроциты третьего типа в межклеточном веществе хряща снижается количество протеогликанов, хондромукоид замещается альбумоидом, увеличивается содержание коллагеновых волокон.

 

3. Желудок: источники развития и тканевой состав оболочек. Гистофизиология желез желудка.

Желудок. Главной функцией является секреторная. Она заключается в выработке железами желудочного сока. В его состав входят ферменты пепсин, химозин, липаза, а также соляная кислота и слизь.

Пепсин — основной фермент желудочного сока, с помощью которого в желудке начинается процесс переваривания белков. (для пепсина оптимум рН 1,5...2,5, для гастриксина рН 3,0).

Химозин у грудных детей превращает растворимый казеиноген молока в нерастворимый казеин (т.н. створаживание молока). У взрослых людей эту функцию выполняет пепсин.

Липаза содержится в желудочном соке в небольшом количестве, у взрослых малоактивна, у детей расщепляет жиры молока.

Слизь, покрывая поверхность слизистой оболочки желудка, предохраняет ее от действия хлористоводородной кислоты и от повреждения грубыми комками пищи.

Механическая функция желудка состоит в перемешивании пищи с желудочным соком и проталкивания частично переработанной пищи в двенадцатиперстную кишку.

Эндокринная функция желудка заключается в выработке ряда биологически активных веществ — гастрина, гистамина, серотонина, мотилина, энтероглюкагона и др.

Развитие. Желудок появляется на 4-й неделе внутриутробного развития, а в течение 2-го месяца формируются все основные его отделы. Однослойный призматический эпителий желудка развивается из энтодермы кишечной трубки. Желудочные ямочки образуются в течение 6—10-й недели развития плода, железы закладываются в виде почек на дне желудочных ямочек и, разрастаясь, в дальнейшем располагаются в собственной пластинке слизистой оболочки. Вначале в них появляются париетальные клетки, затем главные и слизистые клетки. В это же время (6—7-я неделя) формируются из мезенхимы сначала кольцевой слой мышечной оболочки, затем — мышечная пластинка слизистой оболочки. На 13—14-й неделе образуется наружный продольный и несколько позднее — внутренний косой слой мышечной оболочки.

Строение желудка. Стенка желудка состоит из слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и серозной оболочек. Для рельефа внутренней поверхности желудкахарактерно наличие трех видов образований — продольных желудочных складок, желудочных полей и желудочных ямочек.

Слизистая оболочка желудка состоит из трех слоев — эпителия, собственной пластинки и мышечной пластинки.

1) Эпителий однослойный призматический железистый. Все поверхностные эпителиоциты желудка постоянно выделяют мукоидный (слизеподобный) секрет. Каждая железистая клетка четко подразделяется на две части — базальную и апикальную. В базальной части лежит овальной формы ядро, над которым располагается аппарат Гольджи. Апикальная часть клетки заполнена зернами или каплями мукоидного секрета. Углеводный компонент играет определяющую роль в защитной реакции слизистой оболочки желудка на повреждающее действие желудочного сока. Роль поверхностных эпителиоцитов желудка заключается в выработке слизи, которая служит защитой как от механического воздействия грубых частиц пищи, так и от химического действия желудочного сока.

2) В собственной пластинке слизистой оболочки расположены железы желудка, между которыми лежат тонкие прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани. В ней в большем или меньшем количестве всегда имеются скопления лимфоидных элементов либо в виде диффузных инфильтратов, либо в виде солитарных (одиночных) лимфатических узелков, которые чаще всего располагаются в области перехода желудка в двенадцатиперстную кишку.

3) Мышечная пластинка слизистой оболочки состоит из трех слоев, образованных гладкой мышечной тканью: внутреннего и наружного циркулярных и среднего — продольного. От мышечной пластинки отдельные мышечные клетки отходят в соединительную ткань собственной пластинки слизистой оболочки. Сокращение мышечных элементов слизистой оболочки обеспечивает ее подвижность, а также

способствует выведению секрета из желез желудка.

Железы желудка. В желудочных железах различают шейку и главную часть, состоящую из тела и дна. Главная часть является секреторным отделом, а шейка — выводным протоком железы.

Кардиальные железы— простые трубчатые железы с сильно разветвленными концевыми отделами. Они располагаются в собственной пластинке слизистой оболочки кардиального отдела желудка. Эпителий кардиальных желез состоит из слизистых клеток (мукоцитов), а также единичных париетальных экзокриноцитов и эндокриноцитов.

Собственные железы желудка (фундальные)— это простые трубчатые неразветвленные железы, расположенные в области дна и тела желудка. Это наиболее многочисленные железы желудка. Шейка этих желез содержит камбиальные клетки и шеечные мукоциты. В эпителиальной стенке тела и дна фундальных желез различают главные и париетальные (обкладочные) экзокриноциты, мукоциты, эндокриноциты и малодифференцированные эпителиоциты.

Пилорические железыявляются трубчатыми железами с короткими и разветвленными концевыми отделами. Они располагаются в области привратника. Эпителий пилорических желез образован преимущественно мукоцитами и эндокриноцитами. Для пилорических желез характерно то, что они открываются в глубокие желудочные ямки.

 

Билет 2

1. Биологические мембраны клетки, их строение, состав, функции.

Структурной основой мембран является двойной слой липидов, в который включены молекулы белка. Липиды гидрофобны, но хорошо растворяются в органических растворителях (липофильность. Характерными представителями липидов, встречающихся в клеточных мембранах, являются фосфолипиды, сфингомиелины и холестерин (в растительных клетках не обнаружен). Характерной особенностью липидов мембран является разделение их молекулы на две функционально различные части: неполярные хвосты, состоящие из жирных кислот, и заряженные полярные головки.

В среднем белки составляют 50% массы мембраны (в мембранах митохондрий на долю белков приходится около 75%, а в плазматической мембране клеток миелиновой оболочки – около 25%).

Выявлено два типа мембранных белков. Белки первого типа, называемые периферическими белками, связаны с мембраной в основном ионными взаимодействиями. Мембранные белки второго типа называют интегральными белками. Эти протеины или погружены в толщу липидного бислоя, или пронизывают мембрану насквозь (трансмембранные белки). Интегральные белки перемещаются в плоскости мембраны. По биологической роли мембранные белки можно разделить на три группы: ферменты, рецепторные белки и структурные белки. Плазматической мембраной называется барьер, который окружает цитоплазму, определяя границы клетки. Она представляет собой самую толстую из клеточных мембран. Большая ее толщина обусловлена тем, что на ее внутренней стороне локализован слой периферических белков. На наружной стороне клеток животных располагается слой углеводных компонентов (гликокаликс), а у растений – клеточная стенка.

Функции мембран:

· Ограничение клетки от внешней среды, поддержание формы клетки;

· Обеспечение транспорта различных веществ как внутрь клетки, так и из нее. Различают активный и пассивный типы транспорта. К пассивным механизмам относят диффузию, облегченную диффузию и осмос, к активным – работу белковых ионных насосов, эндоцитоз и экзоцитоз;

· Восприятие сигналов и передача их внутрь клетки. На поверхности плазмалеммы располагаются различные рецепторные структуры (для гормонов, медиаторов и др.), специфически взаимодействующие с внеклеточными факторами и с соседними клетками;

· Отдельные участки плазматической мембраны в специализированных клетках животных принимают участие в построении специальных отростков клетки, таких, как микроворсинки, реснички, рецепторные выросты и др.;

· Плазматическая мембрана играет важную роль при делении клетки;

· Участие в биохимических процессах, поскольку большинство ферментов связано с мембранами;

· Формирование мембранных структур клетки;

· Плазматическая мембрана принимает участие в образовании межклеточных взаимодействий у многоклеточных организмов, что способствует формированию тканей.