Основные хронологические вехи в изучении клетки

Щелевые контакты очень важны для клеточной регуляции. Об этом свидетельствуют данные об отсутствии щелевых контактов между нормальными и возникшими из них опухолевыми клетками. Изоляция мутантной клетки не позволяет здоровым клеткам помешать ей размножаться и не дает возможности ее уничтожить. Разрыву щелевидных контактов между клетками способствует такой сильный представитель канцерогенов (веществ, вызывающих рак) как бенз(а)пирен. Точнее, это делает не сам бенз(а)пирен, а продукты его распада при взаимодействии с белком клеточной мембраны.

Рис. Схема строения коннексиновых каналов

В настоящее время известно, что подавляющее большинство случаев нейросенсерной глухоты в некоторых странах определяется одним локусом на 13-й хромосоме. В нем находятся два гена, которые кодируют белки коннексины. Известно около 20 белков входящих в семейство коннексинов. Это трансмембранные белки: строительные блоки для межклеточных каналов.

В кортиевом органе (внутреннее ухо) межклеточные каналы образуют два белка: коннексин 26(Сх 26) и коннексин 30 (Сх 30). Ген коннексина 26 хорошо изучен; он построен из 681 пары нуклеотидов. Его номенклатурное название GJB2. Сейчас известно более 90 различных мутаций этого гена, приводящих к нарушению функции белка. Мутации гена коннексина 30 встречаются реже. «Коннексиновая» глухота наследуется в большинстве случаев по рецессивному типу. Рецессивные формы «коннексиновой» глухоты, как правило, проявляются с момента рождения или в раннем возрасте. Известно также, что ген GJB2 экспрессируется и в клетках кожи, причем некоторые его доминантные мутации вызывают наряду с глухотой и кожную патологию.

Межклеточные сигнальные вещества

Все межклеточные сигнальные вещества можно разделить на три группы:

а) гормоны – регуляторы, образуемые эндокринными клетками и попадающие к клеткам-мишеням через кровь;

б) нейромедиаторы – соединения, передающие сигнал в синапсах от мембраны пресинаптического окончания к постсинаптической мембране;

в) гистогормоны (т.н. цитокины и факторы роста) – регуляторы, выделяемые неэндокринными клетками во внесосудистое пространство и обладающие местным действием.

Такое разделение в некоторых случаях носит чисто условный характер. Так, например, гистамин является гормоном некоторых одиночных эндокринных клеток, нейромедиатором и одновременно гистогормоном, когда выделяется тучными клетками при воспалении.

Осмос (греч.osmos – толчок, давление) это переход молекул растворителя из области с более высокой концентрацией через полупроницаемую мембрану. (Полупроницаемыми называют такие мембраны, которые пропускают только молекулы растворителя (воды), задерживая все молекулы или ионы растворенного вещества. Мембраны живых клеток пропускают определенные молекулы или ионы растворенных веществ, проявляя при этом избирательную проницаемость. Такие мембраны называют избирательно проницаемыми.

Поскольку в цитоплазме любой клетки имеются молекулы сахаров, белков, аминокислот и ионов, то по законам осмоса вода будет проникать в клетку (поскольку ее концентрация внутри клетки ниже) и оказывать давление через цитоплазму на клеточную стенку. Такое давление называется осмотическим. Таким образом, осмотическое давление возникает лишь в том случае, когда раствор и растворитель отделены полупроницаемой мембраной друг от друга. Осмос и осмотическое давление играют большую роль в поддержании концентрации веществ, растворенных в жидкостях организма, на определенном, физиологические необходимом уровне, и, следовательно, в распределении воды между тканями и клетками.

Для определения осмотического давления изолированные клетки помещают в раствор с разными концентрациями какого-нибудь вещества, по отношению к которому клеточная мембрана непроницаема. Растворы с осмотическим давлением более высоким, чем осмотическое давление клеток (гипертонические растворы), вызывают сморщивание клеток (плазмид), вследствие перехода воды из клетки в раствор. Растворы, у которых осмотическое давление ниже, чем в клетке (гипотонические растворы), вызывают набухание клеток, в результате перехода воды из раствора в клетку. Растворы, осмотическое давление которых равно осмотическому давлению содержимого клеток (изотонические или физиологические растворы), не вызывают изменения клеток. По концентрации вещества этого раствора вычисляют его осмотическое давление; такое же осмотическое давление будет и в клетках.

Общее осмотическое давление плазмы крови человека в норме равно 7,6 атмосферы. Осмотическое давление, обусловленное белками плазмы, называется онкотическим давлением; оно составляет 0,03 – 0.04 атмосферы.

Отклонение величины осмотического давления от оптимального уровня улавливается в организме человека осморецепторами. Центральные осморецепторы расположены в некоторых ядрах гипотоламуса.

Основные хронологические вехи в изучении клетки

• 1665г. – английский физик Роберт Гук усовершенствовал микроскоп (добавил конденсор для лучшего освещения объекта) и предложил использовать этот прибор для изучения различных объектов. Рассматривая под микроскопом тонкий срез пробки дерева, Гук впервые увидел ячейки, похожие на пчелиные соты. Единице, входящей в состав увиденной им структуры, он присвоил название «клетка» (англ. – cell, лат. – cellula, греч. – kytos). Изучая свежий срез стебля бузины и других растений, он также обнаружил, что клетки заполнены «питательным соком». Таким образом, Р. Гук, внедряя увеличительный прибор в научную деятельность, попутно открыл клетку и установил клеточное строение стебля растений.
• 1671г. – англичанин Неемия Грю, исследуя под микроскопом органы растений обнаружил отдаленную аналогию в строении мануфактурной ткани и строении органов растений. На основании такого сравнения он вводит понятие «ткань» в науку, изучающую морфологию растений. Позднее понятие «ткань» стало основополагающим понятием гистологии (науки о тканях).
• 1674г. – голландский натуралист Антони Ван Левенгук первым открыл простейших, бактерии, пластиды, сперматозоиды животных, дрожжевые грибки, эритроциты лягушки и мн. др. микроструктуры живых и неживых объектов.
• 1781 г. – итальянский естествоиспытатель Феликс Фонтана первый увидел и изобразил на рисунках клетки животных с ядрами.
• 1831г. – шотландский ученый Роберт Броун описал в клетках листьев орхидеи структуру, которой дал название «ядро» (лат. – nucleus, греч. – carion) и ввел одноименное понятие в науку.
• 1838г. – немецкий зоолог Теодор Шванн обосновал клеточную теорию строения растительных и животных организмов.
• 1840г. – Николай Железнов впервые описал амитоз. Амитоз (греч. отрицательная приставка а-, mitos – нить) прямое деление ядра – деление клеточного ядра на две или несколько частей без образования хромосом и ахроматинового веретена.
• 1856г. – немецкий патолог, анатом, Рудольф Вирхов дополнил клеточную теорию утверждением: «Omhis cellula е cellula» – Всякая клетка от клетки. Это утверждение (закон Вирхова) акцентирует внимание на то, что клетка не может возникнуть из неживого вещества, а рождается путем деления материнской клетки.
• 1874г. – французский гистолог Жан Батист Карнуа вводит понятие «биология клетки», которое определяет начало цитологии (греч. kytos – клетка, logos – учение) как науки о форме, организации, функции и эволюции клеток.
• 1875г. – Эдвард Адольф Страсбургер впервые подробно описал митоз и хромосомы.
• 1878г. – Петр Иванович Перемежко открыл и описал митоз в животных клетках.
• 1879-1882гг. – немецкий гистолог Вальтер Флеминг описал очередность фаз митоза в животных клетках. Ввел термины хроматин, митоз, амитоз, кариокинез.
• 1882г. - Вальтер Флеминг описал мейоз в клетках животных, а польский ботаник Адольф Страсбургер – в клетках растений. Позднее (1882) Страсбургер предложил термины профаза, метафаза, анафаза, гаплоидное и диплоидное число хромосом.
• 1890г. – Альтманобнаружил митохондрии с помощью специального окрашивания.
• 1898г. – итальянский гистолог Камилло Гольджи, окрашивая нервные клетки азотнокислым серебром, открыл в цитоплазме сетчатый аппарат, впоследствии названный его именем, – комплекс, или аппарат Гольджи.

Используемая литература

1. Н.Н. Мушкамбаров, С.Л. Кузнецов «Молекулярная биология», МИА, Москва., 2003г.
2. М. Сингер, П. Берг «Гены и геномы», Москва «Мир»., 1998г.
3. ГИСТОЛОГИЯ введение в патологию, под ред. проф. Э.Г. Углумбекова, проф. Ю.А. Челышева, Геотар Медицина, Москва., 1998г.
4. Б. Альбертс, Д. Брей и др. «Молекулярная биология клетки» в пяти томах, изд. Мир., 1986г.
5. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор «Биология» в 3-х томах под ред. Р. Сопера, Москва «Мир»., 1990г.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: