Рабочая тетрадь освоения лабораторно-практических навыков по биологии. Часть I. Цитология с основами молекулярной биологии
..pdfПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
Тема: Биологическая мембрана. Прижизненные методы изучения нормальных и поврежденных клеток. Транспорт веществ в клетку.
Цель занятия:
1.Изучить мембранный принцип организации клеток, строение и функции мембран.
2.Изучить прижизненные методы окрашивания нормальных и поврежденных клеток.
3. Изучить различные типы транспорта веществ в клетку.
Материально-техническое обеспечение:
1.Микроскоп.
2.Учебные таблицы.
3.Оборудование для приготовления временных микропрепаратов: чашки Петри, скальпели, ножницы, пинцеты, препаровальные иглы, салфетки, предметные и покровные стёкла, дистил.вода, набор красителей (0,25% раствор нейтрального красного), раствор хлорида натрия (10%).
4.Материал для временных микропрепаратов: элодея, семена подсолнечника (замоченные в воде за 1 сутки)
5.Цветные карандаши, простой карандаш, ручка, тетрадь.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1.Мембранный принцип организации клеток. Строение и функции плазматической мембраны.
2.Механизмы пассивного (диффузия, осмос) и активного транспорта (мембранные насосы, экзо- и эндоцитоз).
3.Типы растворов: гипо-, гипер и изотонические.
4.Понятия плазмолиза и деплазмолиза.
5.Коллоидные системы. Цитоплазма как коллоидная система.
6.Понятия некроза и апоптоза. Отличительные признаки процессов.
7.Сущность и значение методов прижизненного окрашивания клеток.
8.Понятие витальных красители (кислые и нейтральные). Двойное витальное окрашивание.
Задание 1. Мозаичная модель строения биологической мембраны
Рассмотрите рис.1., обозначьте в табл.1 структурные компоненты плазматической мембраны клетки, указанные на рис.1. и опишите их функции.
1
Рис. 1. Строение мембраны
Таблица 1
Структурные компоненты мембраны
№ на |
Структурные компоненты |
Функции |
рисунке 1 |
мембраны |
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
Задание 2. Функции мембраны клетки.
Напишите функции мембран и приведите примеры используя рис.2.
Рис.2. Функции мембраны
Задание 3. Активный и пассивный транспорт веществ в клетке
Изучите виды транспорта веществ через мембрану и запишите отличия между активным и пассивным транспортом, используя схемы представленные на рис.3,4.
2
Рис.3. Виды пассивного транспорта
Подпишите на рис.4. «Виды активного транспорта» недостающие элементы под номером 1 и 2.
1 |
2 |
Рис.4. Виды активного транспорта
Активный транспорт -это
Пассивный транспорт - это
3
Задание 4. Везикулярный транспорт веществ в клетке
Напишите типы везикулярного транспорта веществ в клетке используя рис.5.
Рис.5. Типы везикулярного транспорта
1 |
|
, 2 |
Задание 5. Виды мембранного транспорта веществ в клетке. Унипорт. Контранспорт – перенос одного вещества сопряженного с транспортом другого: симпорт и антипорт
Изучите и напишите виды мембранного транспорта используя рис.6.
1 |
2 |
3 |
Рис. 6. Виды мембранного транспорта
1 |
|
, 2 |
|
, 3 |
Приведите примеры процессов: унипорт, симпорт, антипорт
Унипорт
Симпорт
Антипорт
4
Задание 6. Механизм работы натрий-калиевого насоса
Изучите схему «Фазы работы Na+/К+-насоса» на рис.7.
Рис.7. Фазы работы Na+/К+-насоса
Задание 7. Тоничность. Гипертонический, изотонический, гипотонический растворы
Заполните табл. 2, указав процессы и явления, характерные для клеток растений и животных в растворах с разным осмотическим давлением.
|
|
|
Таблица 2 |
|
Характеристика растворов |
|
|
|
|
|
|
|
Гипертонический |
Изотонический |
Гипотонический |
|
раствор |
раствор |
раствор |
|
|
|
|
Характеристика раствора |
|
|
|
(концентрация солей, |
|
|
|
осмотическое давление) |
|
|
|
|
|
|
|
Направление |
|
|
|
движения воды |
|
|
|
|
|
|
|
Наблюдаемое |
|
|
|
явление |
|
|
|
|
|
|
|
Особенности у |
|
|
|
растительных и |
|
|
|
животных клеток |
|
|
|
|
|
|
|
Применение в |
|
|
|
медицине |
|
|
|
|
|
|
|
5
Задание 8. Гипертонический, изотонический (физиологический), гипотонический растворы и их действие на протопласт клетки
Изучите схему на рис.8. и зарисуйте ее в тетрадь. Опишите кратко явления плазмолиза и деплазмолиза.
Рис.8. Плазмолиз и деплазмолиз
Задание 9. Транспорт лекарственных средств через биологические клеточные мембраны
Изучите особенности всасывания лекарственных средств (ЛС) через биологические клеточные мембраны на рис.9.
(используйте ссылку https://med-books.info/farmakologiya_826/osobennosti-vsasyivaniya-lekarstvennyih-71359.html).
Рис.9. Виды транспорта лекарственных средств через биологические клеточные мембраны
6
Заполните табл. 3, указав примеры ЛС, проникающих через мембрану.
Таблица 3
Виды транспорта лекарственных средств через мембрану клеток
Вид транспорта |
Примеры веществ |
|
|
Пассивная диффузия |
Жирорастворимые ЛС |
(основной механизм) |
|
Водорастворимые ЛС |
|
|
|
Облегченная диффузия |
|
|
|
Активный транспорт |
|
|
|
Пиноцитоз |
|
|
|
Задание 10. Витальное окрашивание клеток
Изучите метод витального окрашивания клеток плёнки семени подсолнечника и определите повреждённые и неповрежденные клетки по сделанным микрофотографиям (А, Б). Опишите изменения характерные для неповреждённых и поврежденных клеток.
Прижизненное окрашивание (витальное) — метод окрашивания организмов или живых препаратов их тканей для повышения контраста при наблюдении под микроскопом. Оно позволяет наблюдать одновременно как особенности строения, так и особенности функционирования организмов, клеток и тканей.
Зарисуйте несколько клеток и обозначьте: 1-гранулы красителя в цитоплазме клетки; 2 - ядро.
А) |
Б) |
7 х 40 |
7 х 40 |
7
Задание 11. Сравнительная характеристика процессов гибели клетки: некроза и апоптоза
Изучите характерные признаки некроза и апоптоза используя табл. 4.
Таблица 4
Сравнительная характеристика некроза и апоптоза
Используя табл. 4 опишите явления, происходящие с клетками на рис.10. в процессе апоптоза и некроза.
8
Рис.10. Схема стадий некроза и апоптоза
Список литературы для подготовки к занятию:
1.Биология: учебник в 2-х т.: для студентов вузов / В.Н. Ярыгин, В.В. Глинкина, И.Н. Волков [и др.]; под редакцией В.Н. Ярыгина. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - Т. 1.-725 с.
2.Биология: учебник в 2-х томах: для студентов вузов / под редакцией В.Н. Ярыгина. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2015. - Т1.- 725 с.
3.Пехов А.П. Биология. Медицинская биология, генетика и паpазитология: учебник для медицинских вузов : учебник / А.П. Пехов. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 656 c.
4.Гигани О.Б. Биология: руководство к лабораторным занятиям : учебное пособие / под ред. О.Б. Гигани - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 272
с. – Доступ из ОЭБС «Консультант студента»
5.Маркина В.В. Биология: руководство к практическим занятиям / В.В.Маркина, Ю.Д. Оборотистов, Н.Г. Лисатова [и др.] / под редакцией В.В. Маркиной - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 448 с.
6.Чебышев Н.В. Биология: учебное пособие для студентов медицинских вузов и постдипломного образования врачей / Н.В. Чебышев, Г.Г. Гринева. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 416 с.
9
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3 Тема: Организация наследственного материала у про- и эуакариот.
Воспроизведение на клеточном уровне.
Цель занятия - изучить особенности организации наследственного материала про- и эукариот, а также закономерные изменения структурно-функциональных характеристик клетки во времени.
В результате изучения темы студент должен:
знать молекулярную структуру и свойства нуклеиновых кислот;
знать цитогенетические механизмы периодов клеточного цикла.
Материально-техническое обеспечение:
учебная литература, ситуационные задачи, тестовые задания.
Макромолекулой, с которой связано сохранение в клетках биологической (наследственной, генетической) информации является ДНК.
Ею обеспечиваются передача качественно и количественно полноценной биоинформации в ряду клеточных поколений (митотический цикл) и использование этой информации для организации клеточных функций .
Первая из названных задач решается путем воспроизведения идентичных двойных спиралей ДНК, вторая — путем биосинтеза белка. На заре биогенеза роль носителя генетической информации принадлежала, видимо, РНК. Выбор эволюции в пользу ДНК обусловлен ее большей химической инертностью и, следовательно, стабильностью. Стабильности вещества наследственности в мире жизни принадлежит особое место. Минимизация искажения биоинформации за счет химической стабильности молекул-носителей была в эволюции усилена путем возникновения механизмов «макромолекулярной редакции» ДНК-текстов, коррекции в них ошибок и молекулярной репарации повреждений молекул ДНК.
В ядре сосредоточена большая часть ДНК эукариотической клетки (90%). Она распределена между ядерными структурами - хромосомами (греч. chroma - цвет, soma - тело). Морфология хромосом меняется по стадиям клеточного цикла. При вхождении клетки в митоз материал хромосом приобретает плотную упаковку (митотическая форма), а вне митоза - рыхлую (интерфазная форма). При просмотре в микроскоп гистологических препаратов митотические хромосомы видны как хорошо окрашиваемые основными красителями (гематоксилин, краситель Гимза) тельца. Материал хромосом на гистологических срезах в интерфазных ядрах виден как совокупность интенсивно окрашенных основными красителями глыбок, зерен и