Лабораторная работа № 7. Вакуолярный комплекс клетки

Ход работы

1. Изучите строение эндоплазматической сети, используя мик­рофотографии (рис. 33, 34, 35). Рассмотрите внимательно микрофотографии гранулярной и агранулярной эндоплазматической сети (рис. 34, 35). На микрофотографии 35А видны плоские, па­раллельно упакованные цистерны гранулярной эндоплазматической сети, местами видны расширения цистерн и мелкие пузырьки. На поверхности всех этих элементов четко видны гранулы рибосом. Кроме этого на снимке виден фрагмент митохондрии. На этой же микрофотографии можно рас­смотреть трубочки гладкой эндоплазматической сети (рис. 35А).

На следующей микрофотографии (рис. 35Б) виден фрагмент ЭПС в тангенциальном сечении. Наружная поверхность цистерн покрыта рибосомами, четко прослеживается их организация в спиральные полисомы.

2. Изучите схему накопления и транспорта белков в ЭПС (рис. 36).

Рис. 33. Компартменты системы внутренних мембран:

1 – оболочка ядра, 2 – поры в оболочке ядра, 3 – полисомы, 4 – шероховатая эндоплазматическая сеть, 5 – гладкая эндоплазматическая сеть, 6 – переходные пузырьки, 7 – вакуоль, 8 – диктиосома, 9 – плаз­матическая мембрана, 10 – цитоплазматический пузырек

Рис. 34. Система внутренних мембран.

Фолликулярная клетка из яичника крысы; х 34 000:

Оболочка ядра (1), лизосома (2), шероховатая (гранулярная) эндоплазматическая сеть (3), диктиосома (4) в поперечном и тангентальном сечениях, плаз­матическая мембрана (5), многочисленные полисомы (6), гладкая эндоплазматическая сеть (7). На наружной мембране оболочки ядра находятся несколько ри­босом

А

Б

Рис. 35. Эндоплазматическая сеть двух видов:

А – плоские цистерны шероховатой эндоплазматической сети. Поджелудочная железа лягушки; х 25 000. Б – трубочки гладкой эндоплазматической сети; х 25 000. В эндоплазматической сети этого типа происходит синтез и транспорт липопротеидов и стероидов

Рис. 36. Транспорт и накопление белков в эндоплазматической сети

Найдите основные компоненты эндоплазматической сети (цис­терны,рибосомы, полисомы).

3. Зарисуйте схемы ЭПС разных типов. Обо­значьте плоские цистерны и пузырьки, мембрану, рибосомы, полисомы, синтезированные вещества.

4. Рассмотрите препарат «Аппарат Гольджи в нервных клетках спинального ганглия котенка». Аппарат, или комплекс Гольджи, в клетках выполняет функции модификации белков (связывает их с углеводами, фосфатными и сульфатными группами), формирования клеточной мембраны, образования лизосом.

При малом увеличении микроскопа выберите нервную клетку, вокруг ядра которой хорошо заметна сетчатая структура аппарата Гольджи (рис. 37). При большом увеличении рассмотрите и зарисуйте несколько клеток. Обратите внимание на светлое круглое ядро нервной клетки. В центре ядра видно хорошо окрашенное ядрышко. Вокруг ядра в цитоплазме отметьте аппарат Гольджи в виде черных глыбок, петель и изогнутых палочек.

Рис. 37. Аппарат Гольджи в нервных клетках спинального ганглия:

1 – ядро с ядрышком; 2 – цитоплазма; 3 – аппарат Гольджи

5. Рассмотрите микрофотографии аппарата Гольджи различных орга­низмов (38, 39, 40). Обратите внимание на ха­рактерные черты строения этого органоида. На ультратонких срезах под электронным микроскопом видно, что общий план строения комплекса Гольджи одинаков. Морфология отличается только незначительными деталями.

Рис. 38. Срез диктиосом, различно ориентированных к плоскости сечения.

Яйцеклетка крысы х 31 000

Рис. 39. Две диктосомы. Корешок гороха; х 95 000:

А – вид сверху. Виден край цистерны с перфорациями и отпочковавшиеся по краям пузырьки. Б – на поверхности скола видна стопка вложенных одна в другую наподобие «чешуек» нескольких цистерн

Рис. 40. Развитие диктиосомы (А – микрофотография, Б – схема).

Сперматозоид плоского червя Anapterus; х 50 000.

Диктиосома имеет зону формирования и зону созревания продуктов секреции. Стрелка показывает направление мембран­ного потока. 1 – секреторная вакуоль, 2 – зона созревания, 3 – цистерны, 4 – переходные пузырьки, 5 – зо­на формирования, 6 – рибосомы, 7 – эндоплазматическая сеть

На электронной фотографии животной клетки видны параллельные уплощенные цистерны, слегка изогнутые, с отпочковывающимися пузырь­ками на периферии (рис. 38). В растительных клетках АГ представлен диктиосомами, у которых наблюдаются цистерны с сильно расширенными концевыми участками (рис. 39).

6. Изучите схемы объемной реконструкции и разреза аппарата Гольджи (рис. 41).

Рис. 41. Объемная реконструкция диктиосомы:

а – цистерны в виде дисков; б – перфорированные цистерны

7. Зарисуйте схемы диктиосом разных видов. Обозначьте цистерны в виде дисков и перфорированные, секреторную вакуоль, периферические пузырьки, цис- и трансзоны, эндоплазматическую сеть.

8. Рассмотрите микрофотографии фрагментов клеток (42, 43). На микрофотографиях представлены фрагменты клеток со скоплением лизосом. Причем видно разнообразие их морфологической организации. Первичные лизосомы представляют собой мелкие мембран­ные пузырьки размером 100 нм с гомогенным содержимым, локализован­ные рядом с аппаратом Гольджи.

Рис. 42. Литические системы клетки:

шероховатая эндоплазматическая сеть (1), ядро (2), диктиосомы (3), лизосома (4), жировая капля (5), плазматическая мембрана (6)

Вторичные лизосомы образовываются из первичных или в итоге авто­лиза, или в связи с процессом фагоцитоза.

Первичные лизосомы значительно меньших размеров, чем вторич­ные. Отличаются плотным гомогенным содержимым с узким светлым ободком по периферии. По мере дифференциации первичных ли-

Рис. 43. Лизосомы фагоцитирующих клеток. Археоцит губки; х 30 000:

Протоплазма заполнена многочисленными вторичными лизосомами (4), содержащими фрагменты клеток в процессе переваривания (остатки соседних дегенерирующих клеток того же организма). Видны также ядро (1), диктиосомы (2), митохондрия (3), жировая капля (5)

зосом в них появляются мелкие вакуоли – элементы различной величины, плотности и формы.

Во вторичных лизосомах автолитического типа (аутолизосомах) мож­но различить гранулы, множественные вакуоли разной степени плотности, мембранные образования (остатки крист митохондрий, элементы ЭПС). Найдите разные типа лизосом. Обратите внимание на их отличительные черты: размеры, гомогенность внутреннего содержимого, электронную плотность.

9. Зарисуйте схему образования и функционирования лизосом. Обоз­начьте ЭПС, аппарат Гольджи, первичную и вторичную лизосомы, фагосому, аутолизосому, остаточное тельце.