- •Брянский государственный университет
- •Содержание
- •Глава I
- •Глава II
- •Тема 1. Предмет биология клетки……………………………………………….…..11
- •Глава III
- •Содержание курса Лекционный курс
- •1. История учения о клетке
- •2. Современный этап в развитии цитологии
- •3. Генетический аппарат клетки
- •4. Воспроизведение клеток
- •5. Биологические мембраны
- •6. Обмен веществ в клетках
- •7. Биосинтез белков
- •Содержание лабораторно-практических занятий
- •Глава II занятие 1 введение в дисциплину
- •Иерархические уровни строения организма
- •Этапы изготовления гистопрепаратов и техника микроскопирования
- •Гистохимическое выявление разных веществ
- •Правила обращения с микроскопом
- •Правила работы с микроскопом
- •Практическая часть Задания
- •Контрольные вопросы.
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для внеаудиторной работы
- •Теоретическая часть
- •Одномембранные органоиды
- •Немембранные органоиды
- •Специальные органеллы
- •Включения
- •Препарат 1. Общая морфология клетки. «Печень аксолотля».
- •Препарат Сперматозоиды петуха.
- •Контрольные вопросы:
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для внеаудиторной работы
- •Теоретическая часть
- •Структурные компоненты клетки
- •Структурные компоненты клетки
- •Признаки прокариотов и эукариотов
- •Контрольные вопросы:
- •Заполните таблицу «Функции структурных компонентов ядра эукариотической клетки».
- •Практическая часть Задания Изучите препараты.Опишите общую морфологию ядра на разных препаратах. Найдите и назовите структурные компоненты ядра.
- •Препарат: Кровь лягушки.
- •Препарат: Кровь человека.
- •Контрольные вопросы:
- •Экзон–кодирующая последовательность нуклеотидов, определяющая последовательность аминокислот в белке.
- •Экспрессия гена – протекает по схеме :
- •Этапы считывания генетической информации
- •Рибонуклеиновая (р н к)
- •Транскрипция и процессинг
- •Хроматин
- •Тельце Барра
- •Хромосома
- •Состав хромосом
- •Ядерная оболочка
- •Ядрышко
- •2. Синтез белка
- •3. Образование субъединиц рибосом
- •Нуклеоплазма
- •Ядерные частицы:
- •Препарат: Яйцеклетка беззубки - анодонты ( яйцеклетка моллюска).
- •Препарат: Яйцеклетка лягушки.
- •Препарат: Яйцеклетка кошки.
- •Препарат : Политенные (гигантские) хромосомы в слюне двукрылых.
- •Контрольные вопросы:
- •Практическая часть препарат № 2 – Митоз в корешке лука.
- •Препарат № 3Митоз животной клетки, краевая зона печени аксолотля.
- •Задания
- •Сравнительная характеристика митоза и мейоза
- •Практическая часть
- •Практическая часть препарат № 5 Амитоз в клетках мочевого пузыря мыши.
- •Задания
- •Контрольные вопросы:
- •Занятие 3 Тема 3.Плазматическая мембрана (плазмалемма)
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для внеаудиторной работы
- •Теоретическая часть
- •Основные типы клеточных оболочек:
- •Межклеточные контакты и многоядерные структуры
- •Практическая часть
- •Пример синцития
- •Состав липидов клеточных мембран эукариот и прокариот
- •Поверхностный комплекс
- •Практическая часть Пример симпласта препарат 15 (гист.) Поперечно-полосатое (исчерченное) мышечное волокно
- •Препарат 4 (гист.) Язык кролика. Язык, листовидные сосочки.
- •Задание
- •Практическая часть
- •Виды промежуточных филаментов (по б. Албертсу и соавт.)
- •Организация и функции цитоскелета
- •Практическая часть
- •Задания
- •Препарат № 2 – митоз в корешке лука.
- •Препарат № 12 – Липидные (жировые) включения в клетках печени аксолотля.
- •Препарат № 13 – Включения гликогена в клетках печени аксолотля.
- •Препарат № 14 – Пигментные включения в хроматофорах кожи головастика
- •Препарат № 15 –Желточные включения в бластомерах
- •Контрольные вопросы
- •Типы рибосом
- •Клеточный центр
- •Органоиды движения
- •Практическая часть препарат № 4 Центросомы и ахроматиновое веретено митоза яйцеклетки лошадиной аскариды
- •Препарат № 16 Реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки
- •Задания
- •Немембранные органоиды эукариотической клетки
- •Контрольные вопросы
- •Занятие 6 Тема 6.Одномембранные органоиды
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для внеаудиторной работы
- •Теоретическая часть
- •Эндоплазматическая сеть
- •Аппарат Гольджи
- •Лизосомы
- •Секреторные вакуоли
- •Пероксисомы
- •Сферосомы
- •Вакуоли и их производные
- •Функции одномембранных органоидов клетки
- •Практическая часть препарат № 9Аппарат Гольджи в нервных клетках спинального ганглия котенка
- •Препарат № 10Гранула зимогена
- •Препарат № 11 Секреторные гранулы в клетках Лейдинга кожи аксолотля
- •Задания
- •Контрольные вопросы
- •Занятие 7
- •Пластиды
- •Задания
- •Практическая часть
- •Сравнительная характеристика митохондрий и хлоропластов
- •Препарат №6 Хондриососмы в клетках печени амфибии
- •Препарат №7 Хондриососмы (митохондрии) в эпителиальных клетках. Кишечник аскариды
- •Препарат №8 Хондриососмы в клетках канальцев почки
- •Контрольные вопросы
- •Глава III темы для самостоятельного изучения
- •Тема 8: основные реакции тканевого обмена
- •Теоретическая часть
- •Тема 9. Жизненный путь клеток теоретическая часть
- •Клеточный цикл
- •Тема 10.Определение пола и половые различия клеток теоретическая часть
- •Глава IV
- •Тесты к лабораторно-практическим занятиям по дисциплине
- •Тема 1. Структурные компоненты эукариотической клетки
- •Тестовые задания
- •Тема 2. Ядро Тестовые задания
- •Тема 3. Плазматическая мембрана (плазмалемма) Тестовые задания
- •Тема 4. Цитоплазма. Цитоплазматический матрикс. Цитоскелет Тестовые задания
- •Тема 5. Немембранные органоиды Тестовые задания
- •Тема 6. Одномембранные органоиды Тестовые задания
- •Тема 7. Двумембранные органоиды Тестовые задания
- •Ключ ответов:
- •Глава V
- •1. Клетка есть единица структуры. Все живое состоит из клеток и их производных. Клетки всех организмов гомологичны.
- •2. Клетка есть единица функции. Функции целостного организма распределены по его клеткам. Совокупная деятельность организма есть сумма жизнедеятельности отдельных клеток.
- •3. Клетка есть единица развития. «Имеется всеобщий принцип развития для всех организмов, и этот принцип развития есть образование клеток».
- •История развития клеточной теории
- •Школа Пуркинье
- •Школа Мюллера и работа Шванна
- •Развитие клеточной теории во второй половине XIX века
- •Современная клеточная теория
- •Заключение
- •2. Свойства и признаки жизни
- •1. Обмен веществ. Любая биологическая система является открытой системой. Это означает, что она не может существовать без обмена с внешней средой химическим веществом, энергией и информацией.
- •2. Самовоспроизведение с изменением. Любая биологическая система способна воспроизводить себе подобную.
- •Краткая характеристика уровней жизни
- •3. Современная цитология: объект, предмет, методы.
- •Список литературы
- •Лекция 2. Морфология клетки
- •1. Общие принципы организации клетки. Морфологические типы клеток
- •Метаболический аппарат клетки
- •2. Структурные компоненты эукариотической клетки.
- •Лекция 3. Генетический аппарат клетки
- •1. Генетический аппарат прокариот
- •Генетический аппарат кишечной палочки
- •Разнообразие типов генетического аппарата прокариот
- •2. Генетический аппарат эукариот
- •Структура метафазных хромосом
- •3. Генетический аппарат полуавтономных органоидов
- •4. Системы репарации генетического аппарата
- •Лекция 4. Поверхностный аппарат клеток
- •1. Общая характеристика поверхностного аппарата
- •2. Рецепторы мембран
- •3. Транспорт веществ через мембраны
- •4. Межклеточные контакты
- •Лекция 5. Обмен веществ
- •1. Общая характеристика обмена веществ
- •Значение атф в обмене веществ
- •Основные типы пластического обмена
- •2. Электрон-транспортные цепи
- •Формирование электрохимического градиента
- •3. Энергетический обмен (дыхание)
- •Гликолиз
- •Цикл Кребса
- •Терминальное окисление
- •4. Пластический обмен (фотосинтез)
- •Световые реакции
- •Темновые реакции
- •Лекция 6. Биосинтез белков
- •1. Основные этапы биосинтеза белков. Генетический код
- •Генетический код. Ген и его роль в биосинтезе белков
- •2. Регуляция экспрессии генов
- •Регуляция экспрессии генов у прокариот
- •Регуляция экспрессии генов у эукариот
- •Лекция 7. Вирусы
- •3. Сопоставление прокариотической и эукариотической клеток.
- •4. Что такое вирусы?
- •1.Особенности строения клеток прокариот и эукариот
- •2. Клетки эукариот. Строение и функции
- •3. Сопоставление прокариотической и эукариотической клеток
- •Сравнение строения клеток бактерий, растений и животных
- •Автотрофные (аутотрофные) и гетеротрофные организмы
- •4. Что такое вирусы?
- •Эволюционное происхождение вирусов
- •Общий химический состав вирусов
- •Вирусная днк
- •Вирусная рнк
- •Углеводы
- •Другие компоненты вирионов
- •Строение и свойства вирусов
- •Размножение вирусов
- •Список используемой литературы
- •Лекция 8. Химический состав клеток
- •Химический состав клетки Атомный состав клетки
- •Молекулярный состав клетки
- •2. Вода
- •Органические вещества
- •Углеводы
- •Неорганические вещества клетки
- •Глава VI Аттестационно-педагогические измерительные материалы по дисциплине «Цитология»
- •Эталоны ответов
- •Глава VII цитологические и цитогенетические термины
- •Глава VIII
- •К экзамену по дисциплине «цитология»
- •Вопросы к гак по дисциплине «Цитология»
- •Список литературы
- •Основная литератуцра
- •Дополнительная литература
Препарат № 10Гранула зимогена
Препарат представляет собой гистологический срез окрашенный железным гематоксилином (Микрофото 10).(рис. 48)
Гранулы зимогена в секреторных клетках. Поджелудочная железа крысы.
Рис. 48 Гранулы зимогена в секреторных клетках. Поджелудочная железа крысы. 1 – конические железистые клетки, 2 – апикальный отдел, 3 – гранулы зимогена, 4 – базальная зона, 5 – крупное ядро, 6 – ядрышко, 7 – хроматин..
При малом увеличении надо найти концевые секреторные отделы железы округлой или овальной формы, образованные одним слоем железистых клеток. В клетках и в просвете этих образований видны окрашенные в черный цвет гранулы зимогена.
При большом увеличении, надо изучить конические железичтые клетки, в апикальных отделах которых находятся гранулы зимогена. Базальная зона выглядит гомогенной. На границе базальной и апикальной зон находится относительно крупное ядро с ядрышком и глыбками хроматина.
Обозначения: 1 – ядро. 2 – апикальная зона. 3 – базальная зона. 4 – гранулы зимогена. 5 – ядрышко.
Препарат № 11 Секреторные гранулы в клетках Лейдинга кожи аксолотля
Препарат представляет собой гистологический срез окрашенный гематоксилинэозином (Микрофото 11).
При малом увеличении надо найти край среза, образованный клетками, расположенными в несколько слоев, среди которых нетрудно заметить относительно крупные, овальной формы клетки, окрашенные в розово-красный цвет.
При большом увеличении видно, что цитоплазма этих так называемых лейдинговских клеток заполнена гранулами, представляющими собой секреторные включения. Круглое базальное ядро темно-синее ядрышко и такого же цвета глыбки хроматина. В некоторых клетках ядра не видны, так как они не попали в плоскость сечения.
Обозначения: 1 – ядро. 2- цитоплазма. 3 – базальное ядро.
4 – глыбки хроматина. 5 – ядрышко.
Задания
Изучите функции одномембранных органоидов клетки.
2. Заполните таблицу «Функции одномембранных органоидов клетки».
Контрольные вопросы
Какими особенностями строения характеризуется гранулярный эндоплазматический ретикулум?
Какова судьба белков, синтезированных на рибосомах гранулярного эндоплазматического ретикулума?
Какими особенностями строения характеризуется агранулярный эндоплазматический ретикулум?
С какими внутриклеточными структурами связана эндоплазматическая сеть?
Какими структурами представлен аппарат Гольджи?
Какие производные аппарата Гольджи Вы знаете?
Какие типы лизосом существует в клетках?
Какие вещества содержат секреторные вакуоли?
Какие вещества содержат пероксисомы?
Какие вещества содержат сферосомы?
Какие вещества содержат вакуоли в клетках высших растений?
Каково происхождение вакуолей у дрожжей и одноклеточных животных?
Занятие 7
Тема 7.ДВУМЕМБРАННЫЕ ОРГАНОИДЫ
Содержание. Митохондрии. Общая характеристика. Строение митохондрий в связи с выполняемыми функциями. Пластиды. Общая характеристика. Основные типы пластид. Строение хлоропластов в связи с выполняемыми ими функциями. Особенности строения хроматофоров у водорослей.
Средства наглядности. Таблицы с изображением митохондрий и пластид. Таблицы с изображением электрон-транспортных цепей в митохондриях и пластидах
Задания для аудиторной работы
1. Законспектируйте теоретическую часть занятия. Обратите внимание на термины, выделенные курсивом.
2. Ответьте на контрольные вопросы.
3. Заполните таблицу «Сравнительная характеристика митохондрий и хлоропластов». Сделайте вывод о причинах сходства и причинах различий митохондрий и хлоропластов.
Задания для внеаудиторной работы
Подготовка к контрольной работе.
Теоретическая часть
Двумембранные органоиды имеются только у эукариот. К ним относятся митохондрии и пластиды. Эти органоиды называются полуавтономными, поскольку они содержат собственные ДНК, все типы РНК, рибосомы и способны синтезировать некоторые белки.
Митохондрии
Митохондрии – полуавтономные двумембранные органоиды, главная функция которых – терминальное окисление (аэробное дыхание, или окислительное фосфорилирование).(рис. 49)
Рис. 49 Разнообразие формы митохондрнй в растительных и животных клетках (световой микроскоп): а — клетка водоросли спирогиры с палочковидными и нитевидными читохондрияыи; б — диатомовая водоросль; в — гифы гриба; г — сперматоцит нарцисса; д — плазмодий миксомицета; е -— инфузория-туфелька; ж — клетка медузы; з — клетки мальпигиевых трубочек паука; и—клетка эпителия кишечника насекомых; к—клетки эпителия глотки лягушки; л — клетки сосудистого сплетения акулы; м—клетки почки мыши; н — клетки мозга мыши; о—клетка спинального ганглия человека.
Митохондрии открыл Р. Альтман (1890–1894 гг.). Сам термин «митохондрия» предложил К. Бенда (1897-1898 гг.); однако долгое время использовался термин «хондриосома». В 1920-ых гг. О. Варбург доказал, что с митохондриями связаны процессы клеточного дыхания. Строение и функции митохондрий были изучены лишь во второй половине ХХ в. с помощью биохимических и электронно-микроскопических методов. (рис. 50, 51)
Рис. 50. Митохондрия
1 - общая схема строения, И - схема строения кристы; 1 - наружная мембрана,
2 - внутренняя мембрана, 3 - кристы. 4 - матрикс, 5 - складка внутренней мембраны, 6-грибовидные тельца (по Б. Албертсу и соавт. и по К. де Дюву, с изменениями).
Внутренняя мембрана митохондрий образует гребневидные впячивания – кристы – разнообразной формы, на поверхности которых есть грибовидные тела – комплексы фермента АТФ-аза. Пространство между внутренней и внешней мембранами заполнено межмембранным матриксом. Кристы могут терять связь с внутренней мембраной и превращаться в замкнутые полости. В этом случае содержимое таких полостей все равно называется межмембранным матриксом. Наличие крист увеличивает поверхность внутренней (активной) мембраны.
Внутреннее содержимое митохондрии называется внутренний матрикс, или просто матрикс. В матриксе содержатся: митохондриальные ДНК, РНК, рибосомы и включения. Таким образом, митохондрии обладают собственным белоксинтезирующим аппаратом.
Дополнительные функции митохондрий: регуляция водного режима, хранение питательных веществ, хранение части генетической информации и биосинтез некоторых белков.
Форма митохондрий зависит от таксономической принадлежности организмов, от тканевой принадлежности клеток и от физиологического состояния клеток. Крупные разветвленные митохондрии могут дробиться на множество мелких, а затем вновь сливаться. За счет этих преобразований число митохондрий в клетке может изменяться от 1 до десятков тысяч. В соматических клетках млекопитающих обычно содержится 500-1000 митохондрий.
У аэробных прокариот и мезокариот митохондрий нет. Их функции выполняют мезосомы. Роль межмембранного матрикса играет пространство между плазмалеммой и клеточной стенкой. Митохондрии также отсутствуют у некоторых анаэробных паразитических Одноклеточных. У анаэробных паразитических червей (например, у аскариды) митохондрии выполняют запасающие функции.