- •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
Метаболический аппарат клетки
Все множество обменных процессов в клетках называется клеточным метаболизмом. Структуры, контролирующие метаболизм, называются метаболическим аппаратом.
Метаболический аппарат клетки включает следующие системы:
1. Система транспорта веществ, в состав которой входят следующие подсистемы:
а) подсистема транспорта веществ в клетку;
б) подсистема перемещения веществ внутри клетки;
в) подсистема транспорта веществ из клетки.
2. Система расщепления поступивших сложных веществ; ее основой является гидролиз макромолекул: углеводов, белков, липидов и других. К этой системе близка система самоочищения клетки: разрушения отработанных компонентов, утилизации и нейтрализации отходов жизнедеятельности клетки.
3. Система первичного синтеза углеводов (системы хемосинтеза и фотосинтеза).
4. Система вторичного синтеза универсальных органических веществ из других органических веществ: углеводов, моносахаридов, аминокислот, азотистых оснований, жирных кислот, фосфолипидов и других. К данной системе относится подсистема синтеза структурных компонентов клетки.
5. Система синтеза нуклеиновых кислот и белков. Эти вещества могут носить универсальный характер (например, коллаген и другие структурные белки), но их характерной чертой является специфичность. Специфичные вещества (они иначе называются семантиды) характеризуют отдельную клетку, отдельный организм или определенную группу организмов. Данная система включает подсистему синтеза ферментного аппарата.
6. Системы хранения разнообразных веществ.
7. Системы энергообеспечения и энерготрансформаци. Включают подсистемы аэробного и анаэробного окисления органических и неорганических веществ, синтеза АТФ и других носителей энергии, а также подсистемы преобразования энергии.
8. Локомоторная система, включающая подсистему внутриклеточного движения и подсистему передвижения клеток.
9. Информационно-регуляторные системы, обеспечивающие информационный обмен внутри клетки и ее информационный обмен с внешней средой, а также взаимосвязь, упорядоченность и интенсивность обменных процессов. Информационно-регуляторные системы участвуют в поддержании клеточного гомеостаза (то есть постоянства внутриклеточной среды), обеспечивают устойчивое развитие клетки.
10. Защитные системы клетки.
Классификация клеток по способу питания
Само выражение «обмен веществ» подразумевает необходимость поступления в клетку исходных веществ. Этот процесс часто называют питанием клетки. По способу питания различают два основных типа клеток: гетеротрофнуюиавтотрофную. Гетеротрофные клетки нуждаются в готовых органических веществах, а автотрофные – способны сами синтезировать органические вещества из неорганических.
В частности, к гетеротрофным эукариотическим клеткам относятся животные клетки, а к автотрофным эукариотическим клеткам – растительные клетки.
2. Структурные компоненты эукариотической клетки.
Особенности организации прокариотических клеток
Эукариотическая клетка состоит из трех основных структурных компонентов:ядра,плазмалеммыицитоплазмы.
Ядро. Эукариотическая клетка отличается от остальных типов клеток, в первую очередь, наличиемядра.Ядро– это место хранения, воспроизведения и начальной реализации наследственной информации. Ядро состоит изядерной оболочки,хроматина,ядрышкаиядерного матрикса. В типичной эукариотической клетке имеется одно ядро, однако широко распространены и многоядерные структуры (клетки многих одноклеточных организмов, мышечные волокна и т.д.). В этом случае множество всех ядер в клетке называетсякариома.
Плазмалемма. Плазмалемма(плазматическая мембрана) – этобиологическая мембрана, покрывающая всю клетку и отграничивающая её живое содержимое от внешней среды. Множество всех биологических мембран клетки называетсямембранома.
Поверх плазмалеммы часто располагаются разнообразные клеточные оболочки(клеточные стенки). В животных клетках клеточные оболочки, как правило, отсутствуют.
Цитоплазма. Цитоплазма– это часть живой клетки (протопласта) без плазматической мембраны и ядра. Цитоплазма пространственно разделена на структурно-функциональные зоны (компартменты), в которых протекают различные процессы. В состав цитоплазмы входят:цитоплазматический матрикс,цитоскелет,органоидыивключения (иногда включения и содержимое вакуолей к живому веществу цитоплазмы не относят). Все органоиды клетки делятся на немембранные, одномембранные и двумембранные.
К немембранным органоидамэукариотической клетки относятся органоиды, не имеющие собственной замкнутой мембраны, а именно:рибосомыи органоиды, построенные на основе тубулиновых микротрубочек –клеточный центр(центриоли) иорганоиды движения (жгутикииреснички). В клетках большинства одноклеточных организмов и подавляющего большинства высших (наземных) растений центриоли отсутствуют. Специальные органоиды движения характерны для подвижных одноклеточных организмов и специализированных клеток. Множество структур, обеспечивающих передвижение клетки, называетсякинетома.
К одномембранным органоидамотносятся:эндоплазматическая сеть,аппарат Гольджи,лизосомы,пероксисомы,сферосомы,вакуолии некоторые другие. Все одномембранные органоиды связаны между собой в единуювакуолярную систему клетки. Эндоплазматическая сеть образует основу синтетического аппарата клетки, который называетсясинтетома.
В растительных клетках настоящие лизосомы не обнаружены. В то же время в животных клетках отсутствуют настоящие вакуоли.
К двумембранным органоидамотносятсямитохондрииипластиды. Эти органоиды являются полуавтономными, поскольку обладают собственной ДНК и собственным белоксинтезирующим аппаратом. Митохондрии имеются практически во всех эукариотических клетках. Пластиды имеются только в растительных клетках. Множество всех митохондрий в клетке называетсяхондриома, а множество всех пластид –пластома.
Прокариотическая клеткане имеет оформленного ядра – его функции выполняетнуклеоид, в состав которого входиткольцевая хромосома. В прокариотической клеткеотсутствуют центриоли, а такжеодномембранные и двумембранные органоиды– их функции выполняютмезосомы(впячивания плазмалеммы). Рибосомы, органоиды движения и оболочки прокариотических клеток имеют специфическое строение.