Виды повреждений цитоплазматической мембраны: Ультраструктурная патология мембран клетки может проявляться в виде

Ультраструктурная патология клетки

Виды повреждений цитоплазматической мембраны: Ультраструктурная патология мембран клетки может проявляться в виде

  1. Органеллы Включения
  2. Цитоплазматическая мембрана (причины, результаты, виды повреждения)
  3. Ядро (сублетальные альтерации, изменения ядерной мембраны, летальные повреждения)
  4. Изменения ядрышек

Вклетке человека и животных выделяют следующие ультра­структуры: ядро(оболочка с ядерными порами, кариоплазма, ядрышки и перинуклеарное пространство) и цитоплазма: гиало-плазма с различными органеллами и включениями.

Цитоплазма.

Вэлектронном микроскопе определяются многочисленные структуры (органеллы), необходимые для метаболизма клетки. В части клеток в условиях патологии содержатся образования, не участвующие в метаболических процессах и не являющиеся струк­турно однородными с цитоплазмой — это включения (жир, гли­коген, пигменты и др.).

Митохондрии — это индикаторы функционального состояния клеток, наиболее чувствительные к агрессии. Деструкция (разру­шение) избыточного числа митохондрий осуществляется при помощи процессов аутофагии вакуолями, которые играют роль вторичных лизосом.

Виды повреждений митохондрий:

• увеличение числа и размеров. Такие клетки известны как онкоциты, они имеют обильную цитоплазму, ядро в них часто отодвинуто к периферии. В секретирующих клетках

онкоцитарная трансформация свидетельствует об измене­нии белкового синтеза;

•  образование мегамитохондрий. Мегамитохондрии встре­чаются, например, в гепатоцитах при алкоголизме и при циррозах печени, в эпителиальных клетках канальцев почек при нефротическом синдроме, при дефиците рибофлавина, при интоксикации бромидами, при некоторых мышечных заболеваниях;

•  изменение формы. Чаще всего обусловлено набуханием ми­тохондрий. Оно связано с проникновением в митохондрию воды. Набухание необходимо дифференцировать от истин­ного увеличения объема митохондрий, известного под на­званием мегамитохондрии;

•  изменения структуры крист митохондрий могут касаться их размеров, формы и числа: деформация крист и уменьшение их числа.

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) в цитоплазме образует мно­гочисленные сплетения из щелей и каналов. Он участвует в форми­ровании ядерной мембраны и аппарата Гольджи. В условиях патоло­гии можно наблюдать два вида морфологических изменений — гиперплазию и атрофию эндоплазматического ретикулума.

Гиперплазия ЭР (гладкого или шероховатого), т. е. увеличение его количества, может сопровождаться образованием концен­трических структур, которые в световом микроскопе часто видны как участки эозинофильной цитоплазмы.

Атрофия ЭР, т. е. уменьшение его размеров, сопровождается снижением белково-синтетической функции клетки (при голо­дании, болезнях печени, старении).

Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс).

Структуры Гольджи образованы сплющенными мешочками (вакуолями), содержащими секреторные гранулы, и анастомоза­ми, которыевзаимосвязаны с эндоплазматическим ретикулумом. В них протеины, предназначенные для секреции, конъюгируют-ся с углеводными группами.

Морфологические проявления нарушений секреторной функ­ции выражаются или в виде гиперплазии пластинчатого ком­плекса, т. е. увеличения площади его мембран и количества секреторных гранул, либр в виде атрофии пластинчатого ком­плекса, что сопровождается редукцией (уменьшением) вакуолей и потерей секреторных гранул.

Лизосомы.

Лизосомы участвуют в питании клетки, разрушении клеток или их стареющих частей, тем самым облегчая восстановление

клеток или способствуя их нормальному созреванию. Лизосомы обеспечивают сохранность биологического равновесия, нарушен­ного агрессивными агентами при многочисленных процессах — воспалении, иммунной защите, нарушении коагуляции крови и др.

Повреждение лизосомальных мембран.

Дестабилизация(ла-билизация) лизосомальных мембран в виде трещин и разрывов может наблюдаться при воздействии различных агрессивных фак­торов: ионизирующей радиации, аноксии, шоке, отравлении тетра-хлористьш углеродом, воздействии кремния, недостатке витаминов и гипервитаминозе А, воздействии бактериальных эндотоксинов и т. д. В этих случаях гидролазы диффундируют в клетку, что ведет к ее некрозу или прогрессивному разрушению путем само­переваривания.

Недостаток лизосомальных энзимов. В лизосомах могут от­сутствовать некоторые энзимы, необходимые для нормального метаболизма клеток. Энзимопатия, или дисметаболическая бо­лезнь, имеет врожденный характер и передается по наследству по аутосомно-рецессивному типу.

Цитозоль (цитоплазматический матрикс).

Цитозоль — это компонент цитоплазмы, структурно не отно­сящийся к органеллам и содержащий белки, из которых происхо­дит сборка органелл, растворимых ферментов, участвующих в промежуточном обмене клетки.

Увеличение плотности цитозоля — это неспецифический от­вет на различные типы повреждающих факторов: аноксию или гипоксию, интоксикацию, действие вируса, раковую интоксика­цию, ионизирующую радиации}, воздействие высокой температуры, электрический ток и т. д.    

Уменьшение плотности цитозоля может быть связано с умень­шением или прекращением белкового синтеза, а также с про­никновением в цитоплазму воды. При локальном уменьшении плотности говорят о хромулизе.

Рибосомы.

Рибосомы являются необходимыми органоидами для рас­познавания генетического кода клетки. Локализация рибосом связана с типом синтезируемых белков. Свободные рибосомы, находящиеся в базофильных эритробластах и в нейронах, обес­печивают синтез клеточных белков. Напротив, рибосомы, ас­социированные с мембранами ЭР, выявляются во всех секретирующих клетках.

В условиях патологии рибосомы могут строить хорошо очерчен­ные геометрические фигуры. Например, при воздействии афло-токсина и в опухолевых клетках лимфомы Беркитта они имеют

вид спирали. Аналогичные изменения наблюдаются в клетках при гипотермии, при кислородном голодании и дефиците белка в организме.

Нитоплазматические включения.

Секреторные гранулы. Они представлены в клетках тремя раз­новидностями — это гранулы экзо-, эндо- или нейросекретов.

Поскольку в большинстве случаев воздействие любого пато­генного (болезнетворного) фактора сопровождается изменением гомеостаза, то рецепция патогенной информации будет осущест­влена клеткой через ее клеточную мембрану.

штоплазматическая мембрана.

Нормальная проницаемость цитомембраны — главное усло­вие в гомеостазе клетки. Цитомембрана построена одновременно и как барьер, и как проход для всех субстанций, которые прони­кают в клетку или ее покидают. Она поддерживает внутренний химический состав клетки посредством избирательной прони­цаемости и транспортировки.

Нарушения структуры и функции мембраны клетки.

Причины повреждения цитоплазматической мембраны:

•  образование свободных радикалов;

•  активация системы комплемента;

• лизис ферментами;

• лизис вирусами;

• действие физических и химических факторов (высокая и низкая температура, химические вещества и др.).

Результаты повреждения цитоплазматической мембраны:

•  потеря структурной целостности, вплоть до некроза;

•  нарушение «барьерной» функции, что может привести к избыточному поступлению воды в клетку — вакуольной или гидропической дистрофии.

Виды повреждений цитоплазматической мембраны:

•  патология мембран клетки может сопровождаться измене­ниями проницаемости мембран, нарушениями мембранно­го транспорта, коммуникации клеток и их «узнавания», изменениями подвижности мембран и формы клеток, нару­шениями синтеза и обмена мембран;

повреждение формы мембран. Морфологически проявляет­ся в виде деформации или атрофии специализированных структур, появлением щелей или разрывов; изменения проницаемости мембран; изменения коммуникации клеток и их «узнавания»; избыточное увеличение нормальных структур; появление специальных патологических структур; альтерация клеточных соединений.

Ядро.

Сублетальные альтерации, обратимые. Конденсация и маргинация хроматина — накопление хроматина под мембраной ядра в виде регулярной ленты или маленьких комочков. При этом ядро несколько уменьшено в объеме.

Конгломерат хроматина появляется в результате снижения рН клеток при усиленном глико­лизе.

Этот процесс представляет собой непосредственный ответ на разнообразную агрессию и, несомненно, первое его проявление.

Изменение ядерной мембраны. Вакуоли и псевдовакуоли. Из­вестно, что ядерная мембрана состоит из двух липопротеидных листочков (пластинок), в которых имеются поры или округлые отверстия. Внутренняя пластинка гладкая, наружная покрыта рибосомами и находится в контакте с эндоплазматическим ретикулумом. В условиях патологии в ядрах могут появляться истин­ные вакуоли и псевдовакуоли.

Летальные повреждения, необратимые. Различают три типа необратимых морфологических изменений ядра: пикноз, карио-рексис и кариолизис.

Пикноз. Неблагоприятным исходом обратимой конденсации и маргинация хроматина под ядерной оболочкой может быть необратимая тотальная его конденсация по всей площади ядра. Тогда ядро становится гомогенным, интенсивно базофильно ок­рашенным и сморщенным — это и есть пикноз.

Кариорексис — это раскалывание конденсированного хрома­тина, обычно на небольшие по объему, неправильной формы фрагменты, которые могут находиться внутри ядерной мембра­ны, если она сохранена, или располагаться в цитоплазме при ее деструкции.

Кариолизис — это вид смерти ядра, при котором хроматин более или менее тотально дезинтегрирован и не окрашивается. Создается впечатление, что ядро лишено хроматина, исчезающе­го вследствие абсорбции окружающей цитоплазмой.

Считают, что кариопикноз, кариорексис и кариолизис существу­ют как последовательные стадии смерти ядра. В действительно­сти очень часто, но не постоянно кариорексис может наблюдать­ся без пикноза, и кариолизис может не наступить, если клетка умрет тотчас после пикноза или кариорексиса, а фрагменты хроматина при этом элиминируются наружу.

Изменения ядрышек.

Внормальных условиях размеры и структура ядрышек в боль­шинстве случаев адекватны интенсивности клеточного белко­вого синтеза.

В условиях патологии (например, в опухолевых клетках) высокая функциональная (секреторная) активность клет­ки часто сопровождается увеличением объема, а иногда и ко­личества ядрышек с их вакуолизацией.

В этих случаях говорят о ядрышковой гидропии (или гидропическом ядрышке).

Дезинтеграция (сепарация) ядрышковых структур на гранулы и фибриллы РНК отражает нарушение функционального состоя­ния как ядрышек, так и клетки, и встречается при действии различных агентов, таких как актиномицин, афлатоксин, иони­зирующая радиация, и сопровождается изменением синтеза РНК.

Источник: http://www.4medic.ru/page-id-565.html

Строение, функции и патология клеточной мембраны

Виды повреждений цитоплазматической мембраны: Ультраструктурная патология мембран клетки может проявляться в виде

Конспект составила Анастасия Ооржак

Строение клеточной мембраны

Плазматическая мембрана окружает каждую клетку, определяет ее размер и обеспечивает сохранение различий между содержимым клетки и внешней средой.

Мембрана служит высокоизбирательным фильтром и отвечает за активный транспорт веществ, то есть, поступление в клетку питательных веществ и вывод наружу вредных продуктов жизнедеятельности.

Наконец, мембрана ответственна за восприятие внешних сигналов, позволяет клетке реагировать на внешние изменения.

Все биологические мембраны представляют собой ансамбли липидных и белковых молекул, удерживаемых вместе с помощью нековалентных взаимодействий.

Основу любой молекулярной мембраны составляют молекулы фосфолипидов, образующих бислой (=двойной слой). Слои организованы так, что гидрофильные «головы» фосфолипидов ориентированы наружу, а взаимодействие между двумя слоями осуществляется гидрофобными «хвостами» фосфолипидов.

Важнейшие свойства бислоя:

— способность к самосборке;

— текучесть;

— ассиметричность.

Хотя основные свойства биологических мембран определяются свойствами липидного бислоя, но большинство специфических функций обеспечивается мембранными белками.

Белки выступают в качестве рецепторов и ферментов. С их помощью осуществляется транспорт через мембрану многих веществ. Большинство из них пронизывают бислой в виде одиночной альфа-спирали, но есть и такие, которые пересекают его несколько раз.

Некоторые белки связываются с мембраной, не пересекая бислой, а прикрепляясь к той или иной ее стороне. Их называют периферическими мембранными белками.

Многие из периферических белков связаны нековалентными взаимодействиями с трансмембранными белками, но есть и такие, которые имеют ковалентную связь с молекулами липидов.

На поверхности всех клеток имеются углеводы. Это полисахаридные и олигосахаридные цепи, ковалентно присоединенные к мембранным белкам и липидам. На внешних (плазматических) мембранах они присоединяются снаружи клетки.

Функция углеводов клеточной поверхности пока неизвестна, но представляется вероятным, что некоторые из них принимают участие в процессах межклеточного узнавания.

Также в состав мембран входит холестерин. Количество холестерина в мембране регулирует ее консистенцию, иными словами- подвижность и проницаемость.

По консистенции мембрана напоминает растительное масло.

Функции мембраны

Нормальная проницаемость цитомембраны — главное условие в гомеостазе клетки. Цитомембрана построена одновременно и как барьер, и как проход для всех субстанций, которые проникают в клетку или ее покидают.

Она поддерживает внутренний химический состав клетки посредством избирательной проницаемости и транспортировки. Процесс мембранного транспорта предполагает перенос ионов и других субстратов (против градиента концентрации).

Транспорт может быть активным, тогда он требует АТФ (аденозинтрифосфорную кислота, которая составляет основу энергетики любого живого существа) и «подвижности» транспортных белков в мембране, или пассивным, посредством различных диффузионных и обменных процессов.

Вода и ионы пересекают ее путем простой диффузии. Такие молекулы, как глюкоза, нуждаются в средствах транспортировки.

В цитомембране располагаются рецепторы гормонов, таких как инсулин или адреналин, и других биологически активных веществ, влияющих на функцию и реактивность клеток, локализуются различные протеины, молекулы мукополисахаридов и специфические белки, которые определяют ее способность к проницаемости и антигенные свойства.

Цитомембрана играет главную роль в межклеточных коммуникациях как путем образования специализированных межклеточных контактов, так и путем передачи сигналов.

Наконец, она играет критическую роль в росте и пролиферации клеток. Предполагают, что патологические модификации в цитомембране ответственны за опухолевую трансформацию клеток.

Патология клеточной мембраны

Патология мембран клетки может сопровождаться изменениями проницаемости мембран, нарушениями мембранного транспорта, коммуникации клеток и их «узнавания», изменениями подвижности мембран и формы клеток, нарушениями синтеза и обмена мембран.

Повреждение формы мембран. Морфологически проявляется в виде деформации или атрофии специализированных структур, появлением щелей или разрывов.

Изменения проницаемости могут быть тяжелыми (необратимыми) или поверхностными. Наиболее изученной моделью изменения мембранной проницаемости является повреждение тяжелыми металлами (ртуть, уран). Тяжелые металлы резко увеличивают проницаемость мембраны для натрия, калия, хлора, кальция и магния, что приводит к быстрому набуханию клеток, распаду их цитоскелета.

Увеличение объема клетки за счет поступления большого количества воды в связи с аномалией осмотического давления сопровождается появлением щелей и даже разрывов в мембране.

Изменения коммуникации клеток и их «узнавания». Коммуникабельность клеток и распознавание «своих» и «чужих» — необходимое свойство клеточного кооперирования. Клеточные «общение» и «узнавание» прежде всего базируются на различиях в структуре внешних поверхностей плазматических мембран.

Изменения клеточного «общения» и «узнавания» встречаются при различных патологических процессах (воспаление, регенерация, опухолевый рост).

Избыточное увеличение нормальных структур. Действие на мембрану клетки агрессивного фактора вызывает ответные (реактивные) морфологические изменения в виде увеличения количества, протяженности и площади мембранных структур. Захват клеткой различных чужеродных субстанций (жидких и плотных) может осуществляться при помощи двух механизмов: пиноцитоза и фагоцитоза.

Пиноцитоз (рinein — пить) — инвагинация (впячивание) наружной клеточной мембраны с захватом инородной жидкой субстанции, последующим смыканием мембраны, отшнуровкой ее и образованием пиноцитозного пузырька. Этот процесс наблюдается в большинстве клеток. Нередко пиноцитозные пузырьки играют роль транспортного средства для жидкостей, пересекающих таким образом иногда всю клетку (например, в эндотелии).

Фагоцитоз (phagein — поедать) представляет собой процесс захватывания клеткой извне и втягивания в себя какой-либо плотной частицы путем эвагинации (выпячивания) клеточной мембраны и формирования фагоцитозного пузырька.

Результаты повреждения цитоплазматической мембраны:

1. Потеря структурной целостности, вплоть до некроза.
2. Нарушение «барьерной» функции, что может привести к избыточному поступлению воды в клетку.

Источник: https://psyisland.wordpress.com/2012/01/08/%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D0%B8-%D0%BF%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F-%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD/

Medic-studio
Добавить комментарий