Эссе на тему: "Анатомия и гистология сельскохозяйственных животных"

Введение
Способность животного организма адаптироваться к изменениям окружающей среды основана на изменении рефлекторных реакций, в которых двигательные процессы играют важную роль. Их жизненная активность невозможна без мышечной работы. Мышцы участвуют как в активных процессах деятельности: получение пищи, размножение, защита; итак, при вегетативных процессах: переваривании пищи, дыхании и т. д. движение осуществляется через систему тканей и органов, которые в совокупности называют двигательным аппаратом.
Без костно-мышечной системы движения и обменные процессы невозможны. Он также определяет положение тела в пространстве и формирует внешнюю форму тела. На его долю приходится 60% массы тела животного.
Костно-мышечная система может быть разделена на активную и пассивную части. Пассивная часть (15%) состоит из костей и их суставов, от которых зависит степень подвижности костных рычагов и конечностей тела животного. Активная часть включает в себя скелетные мышцы и их инструменты. Из-за их сокращения кости скелета приводятся в движение. Активная и пассивная части тесно связаны и имеют общее происхождение (мезодерма).
1.Клеточный цикл. Деление клеток: митоз, амитоз, эндомитоз, мейоз
Все клетки многоклеточного организма образуются путем последовательного деления оплодотворенной яйцеклетки. В процессе онтогенеза клетки, размножаясь и дифференцируясь, сохраняя одну и ту же генетическую информацию, приобретают характерные морфологические признаки, характерные для различных тканей и органов этого типа организма. Существует два типа деления клеток: митоз (греческий mitos - нить) и амитоз. Период, предшествующий делению митотических клеток, называется интерфазным.
Интерфаза характеризуется интенсивным ростом клеток и их функциональной и морфологической специфичностью. По характеру метаболизма он состоит из трех периодов. В первом, пресинтетическом периоде (период G1) клетка резко увеличивается в объеме. В его цитоплазме активизируются процессы синтеза РНК, ферментов и других веществ, характерных для этого типа клеток. Второй период - синтетический (период S) - время удвоения молекул ДНК и синтеза белка гистона. В этот период парная хроматида добавляется к каждой хромосоме, содержащей после предыдущего деления одну хроматиду. Процесс синтеза ДНК и включения гистонового белка в отдельные хромосомы клетки протекает последовательно в течение 5-6 и более часов в полученной хроматиде [1]. Половые хромосомы являются последними, которые будут включены в процесс синтеза ДНК.
Постсинтетическая фаза (третий период G2) намного короче двух предыдущих. В течение этого периода синтезируются РНК и белки, которые участвуют в процессах деления клеток. В частности, синтезируются белки, являющиеся частью цитоплазмы клетки, обеспечивающие процесс последующего митотического деления (тубулины веретена деления ахроматина и т. д.). Во время премитотической фазы центриоли клеточного центра удваиваются. Около каждого центриоля дочерний центриоль образуется при прямой хрупкости, соответственно, клеточный центр в этот межфазный период состоит из двух групп центриолей.
Митоз. Митоз протекает в четырех фазах: профазе, метафазе, анафазе и телофазе (рис. 1).
Во время профазы клетка отключается от своей специфической функции и, соответственно, теряет характерные специальные структуры (десмосомы, тонофибриллы, реснички и т. д.). В цитоплазме активируется клеточный центр, что проявляется в последовательном расхождении центриольных пар, образующихся во время профазы. Вокруг каждой пары - дочерних центросом - образуются радиально ориентированные микротрубочки, образующие лучистую зону. Система микротрубочек между расходящимися дочерними клеточными центрами формируется в «митотический веретено». В результате вышеуказанных процессов в цитоплазме делящихся клеток в течение профазного периода характерная «ахроматиновая фигура» образуется из двух двойных групп центриолей, окружающих их звезд - радиально расходящихся микротрубочек - и «митотического ахроматозного веретена» - а пучок микротрубочек между формирующимися дочерними клеточными центрами (рис. 2, а, б, в).
Параллельно с динамикой структурной организации цитоплазмы клетки в течение профазного периода наблюдаются регулярные изменения ее ядра. В частности, когда клетки вступают в процесс митотического деления, хромосомы инактивируются и соответственно спиральны. В результате количество и размеры кусочков хроматина в ядре увеличиваются, которые при объединении образуют плотный клубок нитей. В связи с прекращением активности ядрышковых организаторов хромосом сами ядрышки исчезают. Профазовый период заканчивается распадом ядерной мембраны на сегменты, смешивающиеся с мембранами эндоплазматического ретикулума. Хромосомы рассеяны в цитоплазме (г).
В хромосомах, содержащих две хроматиды, в области первичного сужения обнаруживается центромера (кинетохора), которая связывает хромосому по мере ее движения к экваториальной плоскости с микротрубочками веретена ахроматина в клетке [1].
В течение метафазного периода митотический аппарат клетки завершает свое развитие.

Рис. 1. Митотический цикл. Схема (по Хему).
Рис. 2. Схема митоза (по Манзия):
а, б - интерфаза; в, г - профаза; д - метафаза; е - анафаза; ж, з - телофаза.Он состоит из центральных микротрубочек, расположенных между центриолями двух полюсов, митотических веретенообразные и периферические связаны с центромерами отдельных хромосом. Хромосомы локализованы в этот период в экваториальной плоскости клетки и вместе образуют форму «материнской звезды» или «экваториальной пластинки» (d). Во время метафазы сестринские хроматиды каждой хромосомы постепенно отделяются, поддерживая связь только в области центромеры.
Во время анафазы клетки вытянуты вдоль длинной оси ахроматинового веретена и хроматид хромосомы, теряя контакт друг с другом в области центромеры, расходятся и становятся независимыми хромосомами образующихся дочерних клеток (е, ж).
Телофаза является последней стадией митотического деления. Во время телофазы токи цитоплазмы, характерные для этого периода митоза, определяют изоляцию двух дочерних клеток. Микротрубочки митотического аппарата материнской клетки разрушаются и исчезают. Хромосомы дочерних клеток участвуют в синтезе рибонуклеиновых кислот, диспергированных и микроскопически выявленных лишь частично в виде комков хроматина. Ядерная оболочка формируется снова. При активации «ядрышкового организатора» соответствующих хромосом образуются ядрышки (з). По завершении процесса деления дочерние клетки переходят в период интерфазы.
Метафаза является наиболее благоприятным периодом клеточного цикла для изучения структурной организации хромосом. Было установлено, что каждая хромосома представлена ​​гигантской молекулой дезоксинуклеопротеина (НДП), диспергированной в веществе ядра во время интерфазы и трудно складываемой и максимально уплотненной во время митотического деления. Каждый тип животного характеризуется строго определенным количеством хромосом. В частности, клетки крупного рогатого скота содержат 60 хромосом, лошадей - 66, свиней - 40, овец - 54, собак - 78.
Митотические хромосомы разных размеров и форм представляют собой палочковидные образования из двух хроматид, плотно упакованных относительно друг друга. Каждая хромосома делится первичным сжатием (центромер, кинетохора) на два плеча. Центромера во время митоза связана с микротрубочками веретена. В зависимости от расположения первичного сужения выделяют метацентрические хромосомы с одинаковыми плечами, субметацентрические хромосомы с различной длиной плеч и акроцентрические хромосомы, содержащие центромеру на конце хромосомы (рис. 3).

Рис. 3. Схема общей морфологии хромосом:
метацентрических (1), субметацентрических (2). акроцентрических (телоцентрических, 3), спутничных (ядрышковых, 4); T - теломеры; Ц - центромеры (первичные перетяжки). ЯО - ядрышковый организатор (вторичная перетяжка).

Рис. 4. Хромосомы разных видов животных:
А - щука (2n - 18); Б - курица; В - кошка (2n - 38); Г - лошадь (2n - 66); Д - бык (2n - 60); E - саламандра (2n - 34); Ж - овца (2n - 54) (по Мюнцингу, 1963).Отдельные хромосомы имеют вторичное сужение - область хромосомы, синтезирующая рибосомную РНК. С вторичным сужением связана локализация ядрышка. Вторичное сужение отделяет небольшую часть хромосомы, называемую спутником. Совокупность количества, размера и специфичности строения хромосом объединяется понятием клеточного кариотипа. Все хромосомы являются парными (аутосомами), за исключением пола, которые различаются в зависимости от пола, а именно, у самок млекопитающих есть две Х-хромосомы, а у самцов X и Y. У птиц самки имеют W и Z, а самцы имеют две хромосомы Z ( Рис. 4).
Эндомитоз. При нарушении естественного хода митоза образуются полиплоидные клетки, то есть клетки с повышенным количеством ДНК. Полиплоидия может быть результатом блокады митоза в конце интерфазы или в начале митоза из-за нарушения развития шпинделя деления, например, под воздействием колхицина, деполяризующей нити шпинделя. В этих условиях в ядре неделимой клетки остается удвоенное количество хромосом, то есть образуется одноядерная полиплоидная клетка (одноядерная клетка с увеличенным количеством хромосом).
При нарушении митотического деления после образования дочерних ядер образуются полиплоидные клетки.
Эндомитоз - повторное увеличение количества хромосом без нарушения ядерной мембраны - наблюдается в некоторых органах в естественных условиях. В частности, полиплоидные (тетраплоидные - 4n, октонлоидные - 8 п) клетки характерны для некоторых органов (печень, эпителий мочевого пузыря, слюнные железы и др.).
Все формы эндомитоза объясняются блокированием митотического цикла на одной из его стадий. В частности, митоз может полностью выпасть из митотического цикла, и из периода G2 без деления клетки переходят в период G1 следующего цикла.
В другом варианте осуществления эндопродукция клетки происходит в S периоде. Хромосомы деспирализуются и удваиваются, но мембрана ядра не разрушается, и весь процесс происходит с полученной мембраной ядра. Формируется одноядерная тетраплоидная клетка.
Эндомитоз может возникнуть при разрушении ядерной мембраны, но митотический аппарат в клетке не развивается и хромосомы не расходятся. Полиплоидная клетка сформирована. Полиплоидия вызвана митозом, при котором хромосомы расходятся, образуются два ядра, но отсутствует плазмотомия.
Амитоз или прямое деление клеток без морфологической перестройки ядра клетки и цитоплазмы.

Рис. 5. Амитоз в клетках десциметовой оболочки глаза лошади. соответствии с конечными этапами дифференцировки тканей, органа или системы органов в норме или в условиях патологии.
Это в основном наблюдается в тканях органов, которые завершают свою жизнь. Морфологически амитоз характеризуется изменением формы и количества ядрышек с последующим перевязыванием ядра. Образующиеся двуядерные и многоядерные клетки, которые возникают во время последующей цитотомии, могут образовывать мононуклеарные клетки (рис. 5). В зависимости от физиологического значения различают три типа амитотического деления: генеративное, дегенеративное и реактивное. Генеративный амитоз - это полное деление клеток, чьи дочерние клетки могут затем митотически делиться и нормально функционировать. Реактивный митоз вызван неадекватным воздействием на организм. Дегенеративный амитоз - это деление, связанное с процессами дегенерации и гибели клеток.
2.Строение кости как органа, особенности гистологического строения. Структура остеона
Кость состоит из нескольких тканей, но основной является:
1)Костная ткань. Он чрезвычайно нестабилен (постоянно и быстро изменяется), это единственная ткань в организме, за исключением крови, которая может полностью восстановиться после повреждения. Постоянно происходят два диаметрально противоположных процесса - разрушение (поглощение) и восстановление (регенерация). Эти процессы происходят под воздействием механических сил, возникающих во время статики и динамики животного и обеспечивающих обновление скелета. Согласно экспериментальным исследованиям, скелет человека полностью обновляется в течение 6 месяцев.
Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Есть три типа костных клеток:
а) Остеобласты - это молодые клетки остеобластов, которые синтезируют межклеточное вещество - матрикс. Когда межклеточное вещество накапливается, остеобласты замурованы и становятся остеоцитами. Вспомогательной функцией остеобластов является участие в осаждении солей кальция в межклеточном веществе (кальцификация матрикса).
б) Остеоциты являются зрелыми костными клетками. Они обеспечивают структурную и метаболическую интеграцию кости. Считается, что эти клетки участвуют в образовании оссеина (белкового компонента кости) и лизисе (растворении) межклеточного неминерализованного матрикса.
в) Остеокласты - это огромные многоядерные клетки, которые появляются в местах резорбции кости. Их функция заключается в удалении продуктов распада костей и лизиса минерализованных структур.
г) Межклеточное вещество (костный матрикс) состоит в основном из коллагеновых волокон и аморфного компонента, который заполняет промежутки между волокнами и клетками. На основе коллагеновых волокон минеральная часть костной ткани откладывается в виде двухфазной системы минералов: кристаллический гидроксиапатит и аморфный фосфат кальция (более лабильный). Из-за присутствия кристаллической фазы минералов в костях пьезоэлектричество происходит с упругими деформациями. Это создает энергию, необходимую для превращений, происходящих в костях. Кость поляризована: вогнутые части кости заряжены отрицательно (обычно заполнены костной тканью), положительно выпуклые (в них происходит резорбция - разрушение костной ткани).
Существует два типа костной ткани:
- грубое волокно, для которого характерно случайное расположение коллагеновых волокон в межклеточном веществе; скелет плода и новорожденного строится из этой ткани и находится во взрослом теле в местах, где сухожилия прилипают к костям и суставам черепах после чрезмерного роста (синостоз).
- ламели, особенность которых состоит в том, что волокна коллагена (волокна оссеина) расположены упорядоченно и образуют цилиндрические пластины, которые вставляются друг в друга вокруг сосудов и нервов. Эти образования называются остеоном. Таким образом, структурными единицами пластинчатой ​​костной ткани являются остеоны.
Остеон (Osteonum) представляет собой систему костных пластинок, которые расположены концентрически вокруг канала и через которые проходят сосуды и нервы (канал Хаверса) [2]. Каждый остеон состоит из 5-20 цилиндрических пластин и имеет диаметр 3-4 мм. Они склеены аморфным веществом, насыщенным минеральными солями. Остеоны локализуются не случайно, а в соответствии с функциональной нагрузкой на кость. Кости из кости или лучи образуются из остеонов, которые в свою очередь образуют кости в виде компактного вещества (если стержни плотные) или губчатого вещества (если стержни свободны). Скелет тела взрослого человека в основном состоит из пластинчатой ​​костной ткани.
Помимо костной ткани, существуют:
2) Хрящевая ткань - покрывает суставные поверхности костей (гиалиновый хрящ) и образует участки роста костей (метафизический хрящ). Хрящевая ткань состоит из клеток (хондобластов, хондроцитов, хондокластов) и межклеточного вещества. Последний характеризуется сложным химическим составом. В межклеточном веществе хряща органическими компонентами являются мукополисахариды (хондроитинсульфокислота, кератинсульфат). Структурной единицей хряща является хондрон, изогенная группа клеток, которые объединены межклеточным веществом и окружены капсулой.
Есть три типа хряща:
- гиалиновый хрящ (скелет эмбриона построен преимущественно из него, у взрослых - суставной хрящ, хрящ гортани трахеи, бронх);
- фиброзный хрящ (образует межпозвонковые диски, мениски);
- эластичный хрящ (образует ушную раковину, наружный слуховой проход).
3) Соединительная ткань состоит из небольшого количества клеток (фибробласты, фиброциты), волокон (коллагеновые, эластичные, ретикулярные) и аморфных веществ. Аморфный компонент основан на гелеобразных мукополисахаридах (нейтральные и кислые гликозаминогликаны).
Существуют разные виды соединительной ткани:
- свободная соединительная ткань всегда сопровождает кровеносные сосуды (кровеносные и лимфатические сосуды) и нервы. Его характерной особенностью является преобладание клеток и аморфного компонента над волокнами. Рыхлая соединительная ткань образует внутренний слой надкостницы, окружает полость костного мозга изнутри и образует трабекулы, по которым нервы, кровь и лимфатические сосуды проникают в кость;
- плотная соединительная ткань покрывает наружную часть кости и образует волокнистый слой надкостницы. Его характерной особенностью является преобладание волокнистых структур в межклеточном веществе.
5) Миелоидная ткань образует паренхиму красного костного мозга, в которой происходит развитие клеток крови (эритроцитов, лейкоцитов ...).
6) Кровь, лимфатическая жидкость и ткани внутренней среды, которые участвуют в транспорте питательных веществ, кислорода, углекислого газа и конечных продуктов метаболизма. Они выполняют трофические, транспортные и защитные функции. Кости содержат до 50% всей венозной крови.
7) Эндотелий - это особый тип эпителиальной ткани, которая образует внутреннюю стенку кровеносных сосудов.
8) Нервная ткань - в виде нервов и нервных окончаний.
Заключение
Итак можно сделать следующие выводы:
1. Существуют разные методы деления клеток: митоз, амитоз, мейоз.
Амитоз - это простое прямое деление ядра клетки на две или более частей. Аппарат деления не сформирован, что способствует строго равномерному распределению генетического материала между дочерними ядрами. Дочерние ядра могут содержать различное количество генетического материала. Следовательно, амитоз нельзя рассматривать как полное разделение. Часто нет цитоплазматического деления, и тогда образуются двухядерные (многоядерные) клетки. Такие клетки теряют способность впоследствии подвергаться полному митотическому делению. Существует три типа амитоза: реактивный, дегенеративный и генеративный.
Митоз является универсальным методом клеточного деления. Это косвенный комплексный характер, который характерен для клеток организма. Биологический смысл митоза заключается в увеличении количества генетически идентичных клеток.
Мейоз представляет собой сложное подразделение, в котором образуются гамет. Состоит из двух последовательных блоков. Первое деление мейоза (первая фаза) особенно сложный. При мейозе происходит рекомбинация генетического материала (кроссовер, независимая дивергенция целых хромосом в анафазе I и независимая дивергенция хроматид в анафазе II). В результате мейоза образуются гаплоидные клетки («nc»), и возникает комбинационная вариация. Биологическое значение мейоза заключается в поддержании постоянства кариотипа и появления генетически неидентичных гамет, что определяет образование организмов с индивидуальными характеристиками. Мейоз возникает во время гаметогенеза (образования половых клеток) в гонаде.
Эндорепродукция - это явление, которое связано не с увеличением количества клеток, а с увеличением (размножением) генетического материала в клетке.
Эндомитоз возникает, когда нарушается нормальное течение митоза (поддержание мембраны ядра в профазе, разрушение митотического аппарата в начале анафазы) и приводит к увеличению клеточной плоидности, кратной «n». Когда в клетку, содержащую 2n, вошел эндомитоз, образуется клетка - 4n и т. д. Таким образом, результатом эндомитоза является полиплоидия.
2. Костная ткань, как и другие виды соединительной ткани, происходит из мезенхимы, состоит из клеток и межклеточного вещества, выполняет функцию поддержки, защиты и активно участвует в обмене веществ организма. Кости скелета, черепа, грудной клетки и позвоночника обеспечивают механическую защиту органов центральной нервной системы и грудной полости. Красный костный мозг локализуется в губчатом веществе костей скелета; Здесь проводят гемопоэз и дифференцировку клеток иммунной системы организма. Костные отложения от кальция, фосфора и других солей. В общем, минералы составляют 65-70% сухой массы ткани, в основном в форме ее соединений фосфора и углекислоты (солей). Кость активно участвует в обмене веществ организма, что определяет ее способность к естественному восстановлению и реагирует на изменение условий жизни, динамику обмена веществ в зависимости от возраста, питания, активности функции желез внутренней секреции и т. д.
Список литературы
1.Антипова, Л. В. Анатомия и гистология сельскохозяйственных животных [Текст] : учебник / Л. В. Антипова, В. С. Слободяник, С. М. Сулейманов. - М. : КолосС. 2005. – 384 с.
2.Вракин , В. Ф. Морфология сельскохозяйственных животных [Текст] / В. Ф. Вракин, М. В. Сидорова. - М. : Агропромиздат, 2001.- 528 с.
3.Климов, А. Анатомия домашних животных [Текст] / А. Климов, А. Акаевский. – М. : Лань , 2009. – 1040 с.