Общая характеристика и строение микроворсинок
Производные клеточной мембраны (плазмолеммы) представляют собой специфические выросты цитоплазмы. Они всегда снаружи окружены клеточной оболочкой. Наиболее значимыми и распространенными видами таких структур являются микроворсинки и реснички.
Микроворсинки — это цилиндрические, напоминающие пальцы выпячивания цитоплазмы. На электронных микрофотографиях четко видно, что они покрыты плазмолеммой. Их форма и строго вертикальное положение обеспечиваются надежным внутренним каркасом. Этот опорный аппарат состоит из плотного пучка актиновых микрофиламентов, которые тянутся вдоль всей продольной оси выроста.
Главная задача микроворсинок — резко и многократно увеличить площадь верхушечной (апикальной) поверхности эпителиоцита. Это имеет критическое значение для обеспечения эффективности процесса всасывания различных веществ. Типичный пример локализации таких структур — эпителиальные клетки тонкой кишки, поверхность которых обращена непосредственно в просвет пищеварительного тракта.
Визуализация и щеточная каемка
Из-за микроскопических габаритов (диаметр составляет всего около 100 нм) рассмотреть одиночную микроворсинку в обычный световой микроскоп невозможно. Огромное множество таких тесно расположенных выростов визуально сливаются в единую оптическую структуру — непрерывную узкую полоску на апикальном полюсе клетки.
Данная структура получила название щеточной (или всасывающей) каемки. При стандартной гистологической окраске гематоксилином и эозином она демонстрирует выраженные тинкториальные свойства, а именно — оксифилию (окрашивается кислыми красителями в розовый цвет). Эпителиоциты, обладающие подобным поверхностным аппаратом, классифицируются как каемчатые, или всасывающие, клетки.
При изучении гистологии крайне важно проводить дифференциальную диагностику между понятиями клеточного и тканевого уровней организации:
- Микроворсинки (microvilli) — это мельчайшие выпячивания цитоплазмы одной конкретной эпителиальной клетки.
- Ворсинки (villi) — это крупные выпячивания всей слизистой оболочки, которые снаружи лишь покрыты эпителиальным пластом.
Ультраструктура и функции ресничек
Реснички (cilia) — это более крупные специализированные цитоплазматические выросты, которые также покрыты плазмолеммой. Согласно данным электронной микроскопии, они состоят из трех основных компонентов:
- Аксонема — внутренний осевой стержень (жесткий каркас).
- Плазмолемма — мембрана, покрывающая структуру снаружи.
- Базальное тельце — образование в основании реснички, служащее для ее прочного прикрепления к цитоплазме клетки.
В отличие от микроворсинок, основу аксонемы составляют не микрофиламенты, а сложная система микротрубочек. Именно эта организация обеспечивает способность реснички к активному волнообразному движению. Основная функция такого аппарата — перемещение окружающей жидкости или слизи в строго определенном направлении (так называемый мукоцилиарный клиренс).
Ярким примером локализации служат реснитчатые клетки эпителия воздухоносных (дыхательных) путей. Если рассмотреть срез трахеи, окрашенный гематоксилином и эозином, под световым микроскопом при большом увеличении, реснички будут хорошо различимы. Они направлены непосредственно в просвет органа.
Морфологическая организация эпителия трахеи
Эпителиальный пласт, выстилающий просвет трахеи, отличается выраженной гетерогенностью. Клетки здесь различаются как по своей форме, так и по размеру. Из-за этих морфологических отличий ядра клеток располагаются на разных уровнях, образуя так называемую ядерную стратификацию. Всего выделяют три уровня расположения ядер.
Интересно, что наличие органелл строго связано с положением ядра в пласте. Ресничками обладают далеко не все клетки эпителия. Ресничный аппарат характерен исключительно для тех эпителиоцитов, чьи ядра образуют самый поверхностный (верхний) ряд клеток.
Ключевые отличия микроворсинок от ресничек
Для дифференцировки двух главных типов специальных структур клеточной поверхности используются три основных критерия, которые удобно представить в виде сравнительной таблицы.
| Критерий | Микроворсинки | Реснички |
|---|---|---|
| Размеры (диаметр) | Около 100 нм. Отдельные выросты неразличимы в световой микроскоп. | Около 200 нм (вдвое толще). Хорошо различимы при световой микроскопии. |
| Внутренний цитоскелет | Опорный каркас состоит из пучков актиновых микрофиламентов. | Каркас (аксонема) образован сложной системой микротрубочек. |
| Функциональная активность | Увеличивают площадь поверхности для обеспечения всасывания. | Совершают активные движения для перемещения жидкости и слизи. |
Чтобы не путать основу цитоскелета структур, запомните: Микроворсинки держатся на Микрофиламентах (слова похожи), а реснички опираются на микроТрубочки (жесткие «трубы» для мощного волнообразного движения).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем разница между ворсинками и микроворсинками?
Ворсинки — это выпячивания всей слизистой оболочки (тканевой уровень), а микроворсинки — это крошечные выросты цитоплазмы одной отдельной эпителиальной клетки (клеточный уровень).
Почему микроворсинки не видны в световой микроскоп по отдельности?
Их диаметр составляет всего около 100 нм. Из-за таких микроскопических размеров множество микроворсинок оптически сливаются в единую полосу, которую называют щеточной каемкой.
У всех ли клеток эпителия трахеи присутствуют реснички?
Нет, ресничным аппаратом обладают только те эпителиоциты, ядра которых формируют самый поверхностный (верхний) ряд эпителиального пласта.
В какой цвет окрашивается щеточная каемка при стандартной окраске?
При окраске гематоксилином и эозином щеточная каемка проявляет оксифильные свойства, то есть окрашивается кислыми красителями в розовый цвет.
Что ещё разобрать по теме
- Детальное строение аксонемы и пространственное расположение микротрубочек.
- Организация базального тельца и его связь с клеточным центром.
- Молекулярный механизм, обеспечивающий активное движение ресничек.
- Особенности строения и локализации стереоцилий (видоизмененных микроворсинок).
- Типы клеток в многорядном мерцательном эпителии дыхательных путей.
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Специальные структуры клеточной поверхности» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Клетка и неклеточные структуры. Клеточные мембраны»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.