1. Тема занятия №4: Ядро. Жизненный цикл клетки.

Деление клеток.

2. Мотивация

Ядро – важнейшая составная часть клетки, ее генетический и метаболический центр. Ядро обеспечивает две группы функций: одну, связанную с регуляцией синтеза белка, другую – с хранением и передачей наследственной информации. Передача наследственной информации осуществляется в процессе деления клеток, главными разновидностями которого являются митоз и мейоз. На данном занятии подробно изучаются жизненный цикл клетки и процессы, происходящие в ней во время митоза.

Изучение изменений в строении, химическом составе ядер, нарушения клеточного размножения широко используются исследователями разного профиля для оценки состояния тканей и органов, особенностей онтогенеза, физиологической и репаративной регенерации, патологических процессов, например, опухолевого роста и др.

1. Цели занятия

3.1. Общая цель.

Изучить строение ядра на светооптическом и субмикроскопическом уровнях исследования, рассмотреть понятие жизненного цикла клетки, изучить процессы, происходящие в разные периоды жизненного цикла, в том числе в разные периоды митоза.

3.2. Конкретные цели.

Знать Уметь

Строение ядра на светооптическом и субмикроскопическом уровнях Химический состав структур ядра Понятие жизненного цикла клетки Понятие гетеросинтетической интерфазы Понятие аутосинтетической интерфазы и ее периоды Разновидности обновляющихся и необновляющихся клеточных популяций Значение стволовых клеток Понятие физиологической и репаративной регенерации Фазы митоза и суть процессов, происходящих в каждую из фаз Понятие внутриклеточного конвейера синтеза белка и других веществ Уровни и механизмы регуляции клеточных делений

Различать интерфазное ядро Различать части ядра: ядрышко, ядерную оболочку, кариоплазму, эухроматин, гетерохроматин Различать клетки, находящиеся в разных фазах митоза: профазе, метафазе, анафазе, телофазе.

4. Необходимый уровень знаний

   1. Из биологии – генетический механизм регуляции синтеза белка, характеристика фаз митоза. – Учебник биологии.

   2. Из предыдущих занятий по гистологии – органеллы, микротрубочки, центриоли. – Учебник гистологии. Конспекты лекций по гистологии.

5. Новый материал

5.1. Строение ядра на светооптическом и субмикроскопическом уровнях.

5.2. Жизненный цикл клетки, митотический цикл, интерфаза.

5.3. Виды репродукции клеток.

5.4. Регуляция клеточного деления.

5.5. Виды гибели клеток. Понятие о регенерации.

Конспекты лекций

Учебник гистологии/Ю.И.Афанасьев, Н.А.Юрина, Е.Ф.Котовский и др., глава IV «Учение о клетке» разделы:

«Ядро»

«Воспроизведение клеток»

«Реакция клеток на внешние воздействия»

«Гибель клеток»

Конспекты лекций

Учебник гистологии/Ю.И.Афанасьев, Н.А.Юрина, Е.Ф.Котовский и др., глава IV «Учение о клетке» разделы:

«Ядро»

«Воспроизведение клеток»

«Реакция клеток на внешние воздействия»

«Гибель клеток»

6.1.1. Ядро клетки (овоцит в яичнике новорожденной девочки). Окраска гематоксилином и эозином.

Овоциты располагаются диффузно по всему яичнику. Они имеют округлую форму и оружены одним слоем мелких фолликулярных клеток. При большом увеличении рассмотреть наиболее крупные овоциты, в ядрах которых можно найти ядерную оболочку (1), ядрышко (2), прозрачную кариоплазму (3) со слабо заметными нитями эухроматина (4), хроматин в виде глыбок – гетерохроматин (5).

Зарисовать один овоцит, окруженный слоем фолликулярных клеток, и обозначить в его ядре характерные структуры.

6.1.2. Митоз в растительной клетке (корешок лука). Окраска железным гематоксилином.

При малом увеличении найти на срезе корешка (в области кончика) зону роста, для которой характерны темноокрашенные клетки кубической формы. При большом увеличении здесь видны клетки с обычными ядрами – интерфаза (1) и клетки, где в ядрах видны хромосомы (2), а иногда удается рассмотреть веретено деления (3). Передвигая препарат, найти и зарисовать все стадии митоза: профазу (4), метафазу (5), анафазу (6), телофазу (7). Отметить особенности деления растительных клеток: отсутствие центриолей, сохранение формы клетки и образование перегородки (8) в телофазе.

Зарисовать и сделать обозначения.

6.1.3. Редупликация ДНК в ядрах эпителиальных клеток (язык). Окраска: включение меченого ³H-тимидина и гематоксилин.

Метод включения меченого тимидина в ядра делящихся клеток.

Синтетический период митотического цикла (S-период) характеризуется редупликацией ДНК. В синтезе ДНК клеткой используются азотистые основания, в том числе тимин. Если животному ввести меченое радиоактивным изотопом производное тимина - ³H-тимидин, – то он будет включаться в ядра клеток, в которых происходит удвоение ДНК, т.е. находящихся в S- периоде митотического цикла. Для выявления таких клеток готовятся срезы исследуемых органов, а затем их покрывают слоем фотоэмульсии. В результате распада трития, входящего в состав меченого тимидина, над ядрами клеток, находящихся в S-периоде, будет происходить восстановление серебра, которое, после соответствующей обработки, будет иметь вид черных гранул. Клетки, находящиеся в других фазах жизненного цикла не будут иметь меченых ядер. Докраска препарата гистологическими красителями не изменяет информативность метода. На таких препаратах можно определить, какие из клеток органа или ткани способны к репродукции ДНК и количественно оценить интенсивность этих процессов.

На малом увеличении препарата найти многослойный плоский неороговевающий эпителий (1), расположенный на поверхности среза языка. С большим увеличением микроскопа рассмотреть глубокие слои эпителия, составляющие его ростковую зону (2). В ростковой зоне рассмотреть и зарисовать интерфазные ядра (3), ядра с фигурами митоза (4) и ядра, меченые ³H-тимидином (5). В ядрах, меченых ³H-тимидином, отметить гранулы восстановленного серебра (6), черного цвета. Обратите внимание, что метка имеется только в части клеток эпителия, в тех, которые находятся в S-периоде митотического цикла.

Зарисовать препарат и сделать обозначения.