Экзаменационные ситуационные задачи по цитологии

1. В клетке осуществляется синтез белка на экспорт. Какие органеллы обеспечивают этот процесс, какова взаимосвязь между органеллами? Оцените эту ситуацию в ходе ответов на следующие вопросы:

1. Общий план строения клетки

2. Общий план строения цитоплазмы

3. Органеллы, принимающие участие в синтезе белка

4. Какие органеллы, непосредственно принимают участие в синтезе белка на экспорт и хорошо развиты в секреторных клетках?

5. Какие органеллы обеспечивают выведение синтезированных белков?

1. 1. В понятие «клетка» входит плазмолемма, цитоплазма, ядро.

   2. В понятие цитоплазма входит гиалоплазма, органеллы, включения.

   3. Свободные рибосомы и гранулярная эндоплазматическая сеть.

   4. Гранулярная эндоплазматическая сеть участвует в синтезе белка «на экспорт» (для нужд организма).

   5. Аппарат Гольджи.

2. Обсудите в ходе занятия, какие органеллы наиболее развиты в клетках, выполняющих защитную функцию?

1. Общий план строения клетки.

2. Общий план строения цитоплазмы.

3. Мембранные органеллы.

4. Каким образом лизосомы обеспечивают защитную функцию клетки?

5. Какие еще органеллы обеспечивают защитную функцию клетки?

1. В понятие «клетка» входит плазмолемма, цитоплазма, ядро.

2. В понятие цитоплазма входит гиалоплазма, органеллы, включения.

3. Эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы.

4. Лизосомы – вакуоли, ограниченные одиночной мембраной. Они содержат гидролитические ферменты, с помощью которых расщепляют биополимеры при кислом рН. Различают три типа лизосом:

• Первичные лизосомы – пузырьки, заполненные гидролитическими ферментами.

• Вторичные лизосомы (фаголизосомы). Образуются в результате слияния лизосом с фагоцитированными структурами (микроорганизмами, участками погибших клеток и др.).

• Остаточное тельце – образуется тогда, когда переваривание макромолекул идет не до конца. В этом случае в лизосомах накапливаются не переваренные продукты.

5. Пероксисомы с помощью фермента каталазы разрушают вредную для клетки перекись

водорода.

3. Студент готовит сообщение о структурных компонентах клетки. Какие вопросы он должен осветить?

1. Общий план строения клетки.

2. Что входит в понятие «цитоплазма»?

3. Роль гиалоплазмы.

4. Органеллы и их классификация.

5. Виды и роль включений.

1. В понятие «клетка» входит плазмолемма, цитоплазма, ядра.

2. В понятие цитоплазма входит гиалоплазма, органеллы, включения.

3. 1) в гиалоплазме располагаются ферменты активации аминокислот при синтезе белков, тРНК.

2) гиалоплазма объединяет все клеточные структуры и обеспечивает химическое взаимодействие друг с другом.

3) через гиалоплазму осуществляется перенос аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов, сахаров.

4) в гиалоплазме находятся молекулы АТФ.

5) в гиалоплазме происходит отложение запасных продуктов -–гликогена, жира, пигмента.

4. Органеллы – это постоянные компоненты клетки, имеющие определенное строение и выполняющие жизненно важные функции. Различают мембранные (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы) и не мембранные органеллы (рибосомы, фибриллярные структуры и микротрубочки, клеточный центр, реснички и жгутики).

5. Включения – непостоянные компоненты клетки, присутствие или исчезновение которых зависит от метаболического состояния клетки. Различают:

а) Трофические включения (капли жира, гликоген, белки в яйцеклетках).

б) Секреторные включения – гранулы секрета в секреторных клетках.

в) Экскреторные включения – продукты жизнедеятельности клетки, которые должны быть

выведены из нее.

г) Пигментные включения (меланин, гемоглобин и другие).

4. В результате патологического процесса разрушен вставочный диск в миокарде. При обсуждении вопроса о том, какие структуры клетки пострадали, ответьте на вопросы:

1. Плазмолемма

2. Клеточные контакты

3. Строение десмосом

4. Щелевые контакты

5. Места вплетения миофибрилл в плазмолемму.

4.1. Кардиомиоциты покрыты сарколеммой, состоящей из плазмолеммы и базальной мембраны.

2. Различают простые и сложные клеточные соединения. Простое соединение – взаимодействие слоев гликокаликса соседних клеток. Сложные соединения – специализированные участки плазмолемм двух соседних клеток.

3. На протяжении вставочного диска его строение неодинаково. В его состав могут входить десмосомы, щелевые контакты, места вплетения миофибрилл в плазмолемму. Эти структуры и страдают при разрушении вставочного диска. Десмосома – небольшая площадка клеточной оболочки. Со стороны цитоплазмы к цитолемме прилежат специфические белки. В этом слое заякориваются пучки микрофиламентов. С внешней стороны плазмолеммы соседних клеток в области десмосом соединяются с помощью специальных белков – десмоглеинов. Роль десмосом – обеспечивать механическую связь между клетками.

4. Щелевой контакт – участки двух соседних клеток, которые разделены промежутком в 2-3 нм. В структуре плазмолемм соседних клеток в этой области располагаются специальные белковые комплексы, которые образуют как бы каналы из одной клетки в другую. Функция – перенос ионов и мелких молекул от клетки к клетке. Осуществляют электрическую связь кардиомиоцитов.

5. Места вплетения миофибрилл в плазмолемму обеспечивают механическую связь между клетками.

5. Какие изменения могут произойти в клетке, если на нее подействовать колхицином? Оцените ситуацию, ответив на следующие вопросы:

1. Классификация органелл.

2. Немембранные органеллы.

3. Строение микротрубочек.

4. Значение интерфазных микротрубочек в перемещении веществ и органелл.

5. Что нарушается при разрушении микротрубочек?

5.1. Органеллы – это постоянные компоненты клетки, имеющие определенное строение и выполняющие жизненно важные функции. Различают мембранные (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы) и не мембранные органеллы (рибосомы, фибриллярные структуры и микротрубочки, клеточный центр, реснички и жгутики).

5.2. К немембранным органеллам относятся такие органеллы, которые не имеют в своей основе мембран (рибосомы, клеточный центр и элементы цитоскелета: микротрубочки и микрофиламенты).

5.3. Микротрубочки – прямые полые цилиндры. Под электронном микроскопом видны 13 субъединиц в виде однослойного кольца. Микротрубочки содержат белки тубулины.

5.4. Создание внутриклеточного каркаса, необходимого для поддержания формы клеток. По ним могут перемещаться мелкие вакуоли (синаптические пузырьки), митохондрии.

5.5. При разрушении микротрубочек меняется форма клеток. Плоская или отросчатая форма фибробластов в культуре при обработке колхицином меняет форму и сжимается, прекращается рост клеток хрусталика, отростков нервных клеток и др. Разрушение микротрубочек нарушает транспорт веществ в аксонах нервных клеток, приводит к блокаде секреции и др.

6. При патологическом изменение печени обнаружено нарушение отложения гликогена в гепатоцитах. В ходе обсуждения выясните, функция какой органеллы пострадала.

1. Что включает в себя понятие «клетка»?

2. Что включает в себя понятие «цитоплазма»?

3. Классификация органелл.

4. Мембранные органеллы.

5. Значение агранулярной ЭПС.

1. В понятие «клетка» входит плазмолемма, цитоплазма, ядро.

2. В понятие цитоплазма входит гиалоплазма, органеллы, включения.

3. Органеллы – это постоянные компоненты клетки, имеющие определенное строение и выполняющие жизненно важные функции. Различают мембранные (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы) и немембранные органеллы (рибосомы, фибриллярные структуры и микротрубочки, клеточный центр, реснички и жгутики).

4. К мембранным органеллам относятся ЭПС, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы.

5. Среди других функций гладкой ЭПС отмечена ее тесная связь с отложениями гликогена в гиалоплазме различных клеток (гепатоциты, мышечные волокна). Следовательно, в данном случае пострадала гладкая ЭПС.

7. Студент делает сообщение о функциях хроматина в ядре. При обсуждении темы ответьте на вопросы:

1. Основные структуры ядра.

2. Состав хроматина.

3. Виды хроматина.

4. Значение хроматина в неделящейся клетке.

5. Значение хроматина в клетке, которая готовится к делению.

1. Ядро неделящейся клетки состоит из хроматина, ядрышка, ядерной оболочки и ядерного белкового матрикса, кариоплазмы.

2. В состав хроматина входит ДНК в комплексе с белками (гистоновые и негистоновые).

3. При различных состояниях клетки, хроматин в ядре может выглядеть разрыхленным и более или менее равномерно заполнят объем ядра. Такой хроматин называется эухроматином. При неполном разрыхлении хроматина видны плотные глыбки хроматина. Такой хроматин называется гетерохроматином. Максимально конденсированный хроматин во время митотического деления имеет вид плотных телец – хромосом.

4. В неделящейся клетке в рабочем состоянии хроматин почти полностью разрыхлен (деконденсирован). При этом происходит считывание генетической информации о структуре специфических белков с ДНК и строительство и-РНК, которая после выхода из ядра принимает участие в синтезе белка на рибосомах.

5. В клетке, которая готовится к делению, происходит удвоение ДНК. Это необходимо для того, чтобы после деления материнской клетки, каждая дочерняя клетка получила полный набор хромосом (столько, сколько их было в материнской клетке). У человека это 46 хромосом.

8. Студент готовит к занятию на тему «Митоз и причины нарушения его хода». На какие вопросы он должен обратить внимание:

1. Периоды клеточного цикла.

2. Строение хромосом.

3. Стадии митоза.

4. Что является причиной многополюсных митозов.

5. Что является причиной нарушения митоза на стадии метафазы.

1. Клеточный цикл – это время существования клетки от деления до деления или от деления до смерти. Клеточный цикл включает 4 периода: 1) собственно митоз, 2)G1-период (рост клетки), 3)S-период, когда происходит удвоение ДНК, увеличение синтеза РНК, 4)G2-период – синтез и-Рнк, необходимой для прохождения митоза, удвоение центриолей, накопление АТФ, синтез белков тубулинов для построения митотического веретена.

2. Хромосомы лучше всего видны в метафазе и в начале анафазы митоза. Хромосомы – палочковидные структуры разной длины. У хромосом имеется зона первичной перетяжки (центромеры), которая делит хромосому на два плеча. Хромосомы с равными плечами называются метацентрическими, с плечами неодинаковой длины – субметацентрическими. Если одно плечо почти незаметное, очень короткое, то хромосомы называются акроцентрическими. В области первичной перетяжки располагается кинетохор – белковая структура, связанная с ДНК центромерного района хромосомы. Во время митоза к этой зоне подходят микротрубочки клеточного веретена, связанные с перемещением хромосом при делении клетки. Некоторые хромосомы имеют вторичные перетяжки вблизи одного из концов хромосомы. Они отделяют маленький участок хромосомы, который называют ядрышковым организатором. На этом участке в интерфазе происходит образование ядрышка. Здесь находится ДНК, которая отвечает за синтез рРНК. Совокупность числа, размеров и особенностей строения хромосом называется кариотипом данного вида.

3. Митоз включает 4 стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

4. Причиной многополюсных митозов может быть нарушение функций центриолей. Диплосома распадается на 2 активные моноцентриоли. Такие изменения возникают спонтанно (у опухолевых клеток) или под воздействием веществ, угнетающих митоз. Возникают трех- четырехполюсные митотические фигуры. Они могут вступать в анафазу, вслед за чем может произойти цитотомия с образованием 3 или 4 клеток. В этих случаях не происходит равномерного распределения хромосом. Такие клетки называются анэуплоидными. Обычно они быстро погибают.

5. Колхицин и другие вещества, останавливающие митоз, препятствуют полимеризации тубулинов. В результате нарушается образование микротрубочек веретена деления. На стадии метафазы хромосомы собираются в центре клетки, но не образуют метафазную пластинку, а располагаются без всякого порядка. При умеренных воздействиях вредных веществ, клетки могут не погибнуть, а без митоза вступить в следующий клеточный цикл. В этом случае образуется новое тетраплоидное ядро, которое переходит в G1-период. Так возникают полиплоидные клетки.