Что относится к трофическим включениям

Включения цитоплазмы

специальные включения (гемоглобин)Среди трофических включений (запасных питательных веществ) важную роль играют жиры и углеводы. Белки как трофические включения используются лишь в редких случаях (в яйцеклетках в виде желточных зерен).

Пигментные включения придают клеткам и тканям определенную окраску.

Секреты накапливаются в железистых клетках, так как являются специфическими продуктами их функциональной активности.

Экскреты — конечные продукты жизнедеятельности клетки, подлежащие удалению из неё.

Связанные понятия

Не следует путать с гликанами.Глюкан представляет собой молекулу полисахарида из мономеров D-глюкозы (в отличие от гликанов, где мономером может являться не только D-глюкоза), связанных гликозидными связями.

Эстеразы — ферменты, катализирующие в клетках гидролитическое расщепление сложных эфиров (англ. esters) на спирты и кислоты при участии молекул воды (гидролиз).

Поликетидсинтазы (ПКС, англ. Polyketide synthase, КФ 6.4) — ферменты или мультиферментные комплексы, синтезирующие поликетиды (вторичные метаболиты, такие как антибиотики, токсины или статины). Поликетидсинтазы обнаружены у бактерий, грибов, животных и растений и имеют большое сходство с синтазами жирных кислот в организации и механизме биосинтеза. Как правило, гены синтазы определённого поликетида входят в один оперон (у бактерий) или в один кластер (у эукариот).

Статья посвящена Н+/К+-АТФазе слизистой оболочки желудка.Водоро́дно-ка́лиевая аденозинтрифосфата́за (другие названия: Н+/К+-АТФа́за, Н+/K+-аденозинтрифосфата́за, ка́лий-водоро́дная аденозинтрифосфата́за) — фермент класса гидролаз (КФ 3.6.3.10). В гастроэнтерологии и фармацевтике, ориентированной на органы пищеварения, вместо водородно-калиевая аденозинтрифосфатаза обычно используют синонимы: прото́нная по́мпа, прото́нный насо́с, прото́новый насо́с, или прото́новая по́мпа (особенно часто в словосочетаниях.

Принцип компартментализации клеток эукариот постулирует, что биохимические процессы в клетке локализованы в определённых отсеках, покрытых оболочкой из бислоя липидов. Большинство органоидов в эукариотической клетке являются компартментами — митохондрии, хлоропласты, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, ядро клетки и аппарат Гольджи. Внутри ряда компартментов (в том числе ядра) выделяются также субкомпартменты, различающиеся по форме и функциям.

Источник

Клеточные включения в цитоплазме: строение и функции

К необязательным компонентам органоидов, которые появляются и исчезают с учетом интенсивности обмена веществ, относятся клеточные включения. По структуре они напоминают зерна, глыбы, капли и гранулы. Для них характерна разная химическая природа. В зависимости от функций они объединяются в группы секретов, пигментов и экскретов.

Основные понятия

В цитоплазме присутствуют немембранные и мембранные органеллы, клеточные непостоянные включения. Им свойственно появляться и исчезать на протяжении жизненного цикла клетки.

К включениям относятся продукты метаболизма. Они легко накапливаются в виде разных структур. Процесс их формирования осуществляется в пластинчатом комплексе и эндоплазматическом ретикулуме. Включения секреторного типа выводятся через протоки, а липидные и углеводные расщепляются с помощью ферментов. Трофические или запасные питательные вещества важны для жиров и углеводов.

Белки использует яйцеклетка в редких случаях. Пигментные компоненты придают тканям и клеткам определенный цвет. Секретам свойственно накапливаться в железах, так как они относятся к продуктам их активности. Экскреты являются конечными веществами жизнедеятельности клетки. Они полностью удаляются из нее.

Принципы классификации

Клеточные включения делятся на 6 групп: трофические, экскреторные, секреторные, пигментные, случайные, минеральные. В первую группу входят углеводы, белки, жиры. У животных компоненты присутствуют в печени и мышцах. При нагрузке происходит быстрый их расход. В растительных клетках вещества представлены в виде крахмала.

В экскреторную группу входят продукты метаболизма, включая чужеродные агенты. Им свойственно поглощаться и перерабатываться лизосомами. Секреторная группа представлена в виде включений (например, гормоны), которые легко синтезируются и выводятся через лимфу, кровь и протоки. Пигментная группа представлена в виде:

Они присутствуют в меланоцитах и клетках с окраской, предотвращают действия солнечных лучей. У простых видов меланоциты расположены в некоторых органах, придавая животным разную окраску. У человека подобные структуры находятся в эпидермисе и органах зрения. Случайные включения встречаются в клетках-фагоцитах. В минеральную группу входят соли, которые накапливаются в результате низкой активной деятельности.

Включения у животных

В цитоплазме животных клеток присутствуют пигментные, трофические и секреторные включения. К трофическим типам относится гликоген. Он имеет форму гранул, в него входит запас глюкозы. За ее регулировку отвечают 2 гормона:

Они вырабатываются в поджелудочной железе. С помощью инсулина осуществляется преобразование гликогена из глюкозы, за синтез которого отвечает глюкагон. Максимальная концентрация компонентов наблюдается в печени, мышцах и миокарде. Они имеют разные формы.

Из трофических включений присутствуют липиды, состоящие из жиров. Чаще они находятся в липоцитах (клетках соединительной жировой ткани). У животных есть 2 вида подобных тканей:

Первые структуры считаются многочисленными и мелкими, а вторые встречаются в виде одной большой капли жира. Пигментные включения содержат меланин. Вещество присутствует в радужках глаз, кожном покрове. Чем его больше, тем темнее окрас животного. В клетках может находиться и другой пигмент — липофусцин. Для него характерен желто-коричневый цвет. Вещество накапливается в печени и сердечной мышце.

Растительные клетки

Различные включения находятся и в клетках разных растений. Основным трофическим компонентом является крахмал. С его помощью растения способны запасать глюкозу. Для включения подобного типа характерны следующие формы:

Их параметры колеблются с учетом вида растения и типа органа, где они присутствуют. Значение показателя находится в пределах 2—100 мкм. В растительных клетках находятся и липидные включения. Они считаются вторыми по распространенности и относятся к трофической группе.

Основные их характеристики:

В растениях присутствует простой белок протеин. Подобные включения бывают двух видов: алейроновые (в виде зерен) и белковые (напоминающие тельца). Первые компоненты содержат в себе кристаллы (сложное строение) либо аморфный белок (простая структура). В редких случаях встречаются простые зерна, в состав которых входит аморфный белок.

Из пигментных включений в растениях присутствуют пластоглобулы. Они накапливают в себе каротиноиды. Подобные компоненты находятся в пластидах. Большинство клеточных включений состоит из органических веществ, но в растениях встречаются и неорганические соединения — кристаллы оксалата кальция. Они содержатся в вакуолях. Для них характерны различные формы.

Организм человека

В человеческом организме присутствуют экзогенные, вирусные и эндогенные включения. В первую группу входят компоненты, которые поступают в клетки, но не покидают их. К ним относятся: пигменты, металлы, пылевые частички. В результате накопления свинца наблюдается его концентрация в ротовой полости. Это приводит к окрашиванию десен в синеватый оттенок.

На фоне чрезмерного употребления помидор и моркови происходит накапливание каротина. Он придает кожному покрову красно-желтый оттенок. В эндогенную группу входят:

В эпидермисе содержится меланин. В процессе старения в сердце и печени накапливается липофусцин — пигмент, придающий клеткам коричнево-желтый оттенок. Секреторные компоненты легко выводятся из человеческого организма. Они представлены в виде гормонов, слизи и пищевых ферментов.

Если человеческий организм заражается вирусами, появляются соответствующие включения. Они состоят из вирусов и личных органоидов, измененных в результате их воздействия. У каждого вирусного включения существует свое название. Например, оспа провоцирует образование телец Гварнери. Они состоят из патологических митохондрий и аппарата Гольджи.

На фоне избыточного количества включений развиваются разные патологии накопления. Их возникновение наблюдается и при низкой активности лизосомальных ферментов или избыточном поступлении жиров. Пример заболеваний накопления — наследственная патология Помпе. Она развивается при дефиците кислой мальтозы. При таком диагнозе наблюдается накопление гликогена, что приводит к дистрофии нейронов и мышечной ткани. Процесс старения всего организма сопровождается накоплением липофусцина. Он является маркером функциональной неполноценности клеток.

При любой патологии накопления проводится комплексное обследование организма. Кроме лабораторных анализов назначается инструментальная диагностика. На основе полученных результатов проводится адекватное лечение.

Источник

Включения цитоплазмы

Включения — это непостоянные (необязательные) структурные элементы цитоплазмы.

Они заметны при световой микроскопии при общих методах окрашивания, иногда при малом и среднем увеличении, а часть из них можно выявить лишь специальными (гистохимическими, иммунологическими) методами или при электронной микроскопии. В зависимости от активности клетки, гормональных и метаболических влияний, особенностей дифференцировки, возраста, действия разнообразных факторов внешней среды в клетках можно обнаружить большое разнообразие включений по составу и количеству.

Включения указывают на особенности метаболизма, дифференцировки, функциональной активности клеток. Много включений появляется при дистрофических нарушениях в клетке, что сопровождается изменениями в ее жизнедеятельности вплоть до гибели. Иногда содержимое включений не только показатель функции, но основание для названия клетки: пигментные клетки — меланоциты; эозинофильные, базофильные и нейтрофильные гранулоциты крови и др.

При всем многообразии включений их можно объединить по их функциональному назначению.

Секреторные включения. Представляют собой секреторные гранулы, которые выделяются из клетки путем экзоцитоза. По химическому составу их подразделяют на белковые (серозные), жировые (липидные, или липосомы), слизистые (содержат мукополисахариды) и др. Количество включений зависит от функциональной активности клетки, стадии секреторного цикла, степени зрелости клетки. Особенно много гранул в дифференцированных, функционально активных клетках в фазу накопления секреторного цикла.

Секреторные включения образуются в комплексе Гольджи. Перед этим они проходят стадию синтеза в гр. или глад. ЭПС, реже это происходит в других структурах.

Секреторные белковые включения разнообразны по своим размерам, распределению в цитоплазме, электронной плотности. Они окружены клеточной мембраной. Полипептидные цепочки содержимого секреторных включений синтезируются в гр. ЭПС, а созревают в комплексе Гольджи. В связи с этим у клеток, синтезирующих секреторные белки, хорошо развиты данные органеллы, крупное ядро и ядрышки. Однако если клетка прекращает синтез включений, их накопление сопровождается инволюцией гр. ЭПС и комплекса Гольджи.

В экзокринных железах секреторные включения преобладают в апикальной части клетки, предполагая выведение секрета во внешнюю среду. Секреторные включения эндокринных желез концентрируются вблизи кровеносных сосудов или равномерно распределены в цитоплазме.

Слизистые секреторные включения находятся в основном в клетках слизистых секреторных желез. Примером одноклеточных секреторных желез служат бокаловидные клетки тонкой кишки. При световой микроскопии с помощью ШИК-реакции слизь хорошо видна в крупных вакуолях.

Секреторные включения, содержащие жиры (липосомы), имеются в цитоплазме сальных желез и эндокринных клеток, синтезирующих стероидные гормоны (производные холестерина). Стероидные гормоны — это мужские и женские половые гормоны, гормоны стресса (глюкокортикоиды) и гормон, контролирующий содержание ионов натрия в организме (альдостерон). В этих клетках хорошо развита глад, и гр. ЭПС, комплекс Гольджи, много митохондрий. Митохондрии эндокриноцитов участвуют в синтезе стероидных гормонов и имеют специфические особенности строения. Это крупные митохондрии с мультивезикулярными (трубчатыми) кристами.

Также выделяют секреторные включения, содержащие производные аминокислот и других аминов: норадреналин и адреналин, серотонин (мелатонин) и др.

Разнообразен состав секреторных включений в тучной клетке (лаброците) и базофильном гранулоците (базофиле). Эти клетки содержат многочисленные крупные секреторные включения, окрашивающиеся основными красителями и нередко изменяющие их оттенок. Такая способность изменять цвет красителя называется метахромазией. При электронной микроскопии видно, что в лаброцитах и гранулоцитах много крупных гранул округлой формы, различной электронной плотности.

Количество включений зависит от стадии секреторного цикла. Максимально их количество на стадии накопления секрета, а на других стадиях они могут отсутствовать или их концентрация в клетке минимальна.

Трофические включения. Это структуры, в которых клетки и организм в целом запасают питательные вещества, необходимые в условиях энергетического дефицита, недостатка структурных молекул (при голодании). Примером трофических включений служат гранулы с гликогеном (печеночные клетки, мышечные клетки и симпласты), липидные включения в жировых и других клетках.

Трофические включения гликогена представляют собой мелкие, неправильной формы гранулы, которые можно обнаружить при электронной микроскопии, а также при световой микроскопии, используя специальные методы окрашивания. Гликоген при расщеплении превращается в глюкозу, которую используют клетка и организм в целом в условиях ее дефицита.

Липидные включения в норме накапливаются в жировой ткани (белом или буром жире). В липоците белого жира включения сливаются в гигантскую каплю, которая занимает всю центральную часть клетки. Такие клетки приобретают округлую форму, большие размеры. Ядра уплощены и смещены на периферию, органелл немного. В липоцитах бурого жира включения не сливаются в одну каплю, ядра лежат центрально, много митохондрий, развиты комплекс Гольджи и глад. ЭПС.

При переходе на жировой обмен разрушение липидов в жировых тканях поддерживает энергетические потребности организма. Липидные включения легче разрушаются в буром жире, чем в белом. Избыточное накопление липидов в жировой ткани называют ожирением.

Трофические липидные капли могут накапливаться вне жировых клеток: в гепатоцитах, скелетных и сердечных миоцитах, канальцевом аппарате почек и др. Большое накопление таких включений, которое носит обратимый характер и не нарушает функцию клетки, называется жировой инфильтрацией. В случае, когда такое накопление ведет к повреждению клетки, это явление называют жировой дистрофией. Жировая дистрофия стенки артерии — атеросклероз.

Пигментные включения. Этот тип включений придает окраску клеткам; обеспечивает защитную функцию, например, гранулы меланина в пигментных клетках кожи предохраняют от солнечных ожогов. Пигментные включения могут состоять из продуктов жизнедеятельности клетки: гранулы с липофусцином в нейронах, гемосидерин в макрофагах.

Пигментные клетки — меланоциты у низкоорганизованных позвоночных встречаются во многих органах, придавая животным разнообразную окраску. Форма клеток также различная, но в основном многоотростчатая.

У млекопитающих и человека меланоциты встречаются в основном в эпителии. В многослойном эпителии они лежат в базальном слое, а их отростки направляются к шиповатому слою. Пигмент включений меланоцитов — меланин является производным аминокислоты тирозина. Меланин накапливается в многочисленных включениях, располагающихся в теле и отростках клетки. Часть включений выделяется и захватывается соседними клетками. Если клетки не способны вырабатывать меланин, то это ведет к альбинизму.

Экскреторные включения. Это включения веществ, захватываемых клеткой из внутренней среды и выводимых из организма: токсические вещества, продукты метаболизма, инородные структуры. Нередко экскреторные включения встречаются в эпителии канальцев почки, в первую очередь в проксимальных. Проксимальные канальцы выводят ненужные организму вещества, которые не могут быть отфильтрованы через клубочковый аппарат.

Случайные включения. Характерны для фагоцитов, захватывающих чужеродные для организма структуры (частички пыли, бактерии и вирусы), плохо перевариваемые и неперевариваемые макромолекулярные органические и неорганические комплексы. Наиболее часто подобные включения обнаруживают в специализированных клетках, осуществляющих фагоцитоз, — нейтрофильных лейкоцитах и макрофагах.

Минеральные включения. Преимущественно это нерастворимые соли кальция (карбонаты, фосфаты). Они образуются при пониженной активности органа, гипотрофии и атрофии. Нередко минеральные включения (соли кальция) обнаруживают в матриксе митохондрий, это связано с высоким содержанием этого иона и изменением метаболизма в органелле.

Включения при патологии, могут накапливаться в избыточном количестве и вести к нарушению структуры и функции клетки (дистрофии). Дистрофия обусловлена болезнями накопления, связанными с недостаточной активностью лизосом и/или избыточным синтезом каких-либо веществ (жировая дистрофия печени, дистрофия нейронов, при накоплении большого количества гранул с липофусцином, гликогеноз печени и мышц и др.). Накапливаться могут как обычные для клетки вещества (гликоген в гепатоцитах), так и вещества, в норме в клетке не встречающиеся (амилоид).

Большинство включений отделено от матрикса цитоплазмы мембраной (секреторные включения, жировые трофические включения и др.). Однако есть и включения, которые соприкасаются с содержимым гиалоплазмы (гликоген, некоторые минеральные включения).

Происхождение включений разнообразно и зависит от их содержимого. Например, основная масса секреторных и трофических включений формируется в комплексе Гольджи или в ЭПС, а случайные включения, гранулы гемосидерина — продукты неполного переваривания и фагоцитоза.

Утилизация и удаление включений из клетки зависят от природы самого включения. Секреторные включения выводятся из клетки путем экзоцитоза; гликоген и липиды расщепляются ферментами клетки и во внеклеточную среду выводятся в виде продуктов метаболизма (глюкозы, глицерина, жирных кислот); меланин выделяет пигментная клетка, затем его захватывает и разрушает клетка Лангерганса.

Таким образом, включения представляют собой разные по происхождению, функциональному назначению и морфологии структуры. Их число, вид могут быть показателями особенностей дифференцировки и функционального состояния клеток.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Клеточные включения: строение и функции, медицинское и биологическое значение

Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла.

Что относится к клеточным включениям, какова их роль в клетке?

По сути включения — это продукты метаболизма, способные накапливаться в виде гранул, зерен или капель с разной химической структурой. Редко могут встречаться в ядре.

Формируются они в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме. Часть — результат неполного переваривания (гемосидерин).

Процесс расщепления и удаления зависит от происхождения. Секреторные включения выводятся через протоки, углеводные и липидные — расщепляются под действием ферментов, меланин разрушается клетками Лангерганса.

Классификация клеточных включений:

Строение и функции

Жировые включения часто накапливаются в цитоплазме, как небольшие капли. Они характерны для одноклеточных, к примеру, инфузорий. У высших животных липидные капли находятся в жировой ткани. Чрезмерное накопление жировых включений приводит к патологическим изменениям в органах, к примеру, вызывает жировую дистрофию печени.

Полисахаридные имеют гранулярное строение различной формы и размеров. Наибольшие их скопления располагаются в клетках поперечнополосатой мускулатуры и печеночной ткани.

Разновидности включений

Включения белка встречаются не часто, главным образом являются питательным веществом в яйцеклетках (при микроскопическом исследовании можно увидеть разного рода пластинки, палочки).

Пигмент липофусцин — это включения желтого или коричневого цвета, которые скапливаются в клетках в процессе жизнедеятельности. Пигмент гемоглобин входит в состав эритроцитов крови. Родопсин — делает палочки сетчатки глаза чувствительными к свету.

Биологическое и медицинское значение клеточных включений

Избыточное скопление включений может привести к развитию серьезных патологий, которые принято называть болезнями накопления. Формирование заболевания связано со снижением активности лизосомальных ферментов и чрезмерным поступлением каких-либо веществ (жировое перерождение печени, гликогенозмышечной ткани).

Например, развитие наследственной болезни Помпе обусловлено дефицитом фермента кислая мальтаза, как следствие в клетках накаливается гликоген, что ведет к дистрофии нервной и мышечной ткани.

Скапливаться в цитоплазме могут свойственные для клетки вещества, а также чужеродные, которые в норме не встречаются (амилоидоз почек). Во время старения организма во всех клетках накапливается липофусцин, который служит маркером функциональной неполноценности клеток.

Чем отличаются органоиды от клеточных включений?

Органоиды — это постоянные структурные элементы клетки, необходимые для стабильной работы и жизнедеятельности.

Включения — это компоненты клетки, которые могут появляться и исчезать на протяжении ее жизни.

Источник