Занятие 2

Тема: Свойства эукариотической клетки.

Цель: Уметь распознавать эукариотические клетки на основе знания общего определения клетки; идентифицировать в клетках ядро, цитоплазму, оболочку; познакомиться с функциями клетки.

Задание для самоподготовки

1. Назвать основные части микроскопа, объяснить их назначение и устройство.

2. Перечислить правила работы с микроскопом.

3. Фундаментальные свойства живого и атрибуты жизни.

4. Уровни организации жизни: молекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

5. Строение и функции цитоплазматической мембраны.

6. Поступление веществ в клетки (проницаемость, осмос, осмотическое давление, активный и пассивный транспорт веществ, фагоцитоз, пиноцитоз).

7. Заполнить таблицу 1 (см. Приложение 2).

Фундаментальными свойствами живого являются:

• самообновление, связанное с постоянным потоком вещества и энергии;

• самовоспроизведение, обеспечивающее преемственность между поколениями биологических систем, связанное с потоком информации;

• саморегуляция, базирующаяся на потоке вещества, энергии и информации.

Фундаментальные свойства живого обусловливают основные атрибуты жизни:обмен веществ и энергии, раздражимость, гомеостаз, репродукция, наследственность, изменчивость, индивидуальное и филогенетическое развитие, дискретность и целостность.

Изучение основных закономерностей жизненных явлений происходит на разных уровнях организации жизни. Под уровнем организации жизнипонимают конкретное выражение упорядоченности живых систем. На каждом уровне существуетструктурно-функциональная единица, для которой характерны все атрибуты живого.

В живой клетке различают оболочку, плазмолемму, цитоплазму и кариоплазму (ядро).Цитоплазматическая мембрана (плазмолемма)– сложная система, ответственная за основные процессы жизнедеятельности, состоит из трех слоев, включающих в себя молекулы белков и липидов, а также гликолипидов и гликопротеинов с разветвленными углеводными цепями. Большинство заболеваний человека и животных связаны с нарушением в строении и функциях мембраны. В растительных клетках цитоплазматическая мембрана снаружи покрытаклеточной оболочкой.

Процесс, связанный с проникновением в клетку и удалением из нее веществ, называется проницаемостью. Концентрация ионов и молекул в клетке иная, чем в окружающей среде. Одни проникают в нее, другие нет. Концентрация веществ, находящихся в клеточном соке, обычно выше концентрации веществ во внешней среде. Различие концентраций обуславливает возможность поступления в клетку воды и минеральных веществ. Это связано с явлениемосмоса.

Осмос– одностороннее проникновение воды и минеральных веществ через полупроницаемую оболочку (цитоплазматическую мембрану клетки): вода из раствора с меньшей концентрацией веществ (гипотонический раствор) будет диффундировать в раствор с большей концентрацией веществ (гипертонический раствор).Возникающее давление на мембрану называют осмотическим. Изучение проницаемости имеет большое значение для практической медицины, т.к. это связано с поступлением в клетки лекарств, ядов, наркотиков.

Различают активный и пассивный транспортвеществ в клетку и из клетки.Пассивный транспорт идет без затрат энергии. Транспорт малых молекул обеспечивается обычной диффузией через клеточную мембрану по градиенту концентрации. Этим путем проникают через поры в клеточной мембране вода, двуокись углерода и органические молекулы, растворимые в жирах. Для транспорта более крупных молекул используются специальные трансмембранные белки-переносчики. Приактивном транспортевещество поступает против градиента концентрации. Реакции, обеспечивающие активный транспорт, протекают с затратой энергии. В результате активной функции мембраны в клетку могут проникать частицы веществ, состоящие из многих молекул.

Захват макромолекул и микрочастиц с изменением конфигурации мембраны называется эндоцитоз. Он может быть двух модификаций:фагоцитоз и пиноцитоз.Фагоцитоз– процесс поглощения твердых частиц (чаще одноклеточными организмами и специализированными клетками многоклеточных организмов).Пиноцитоз– процесс поглощения клеткой жидкости и высокомолекулярных веществ за счет втягивания плазматической мембраны.

РАБОТА 1

Движение цитоплазмы в клетках листа валлиснерии

Нанесите каплю воды на предметное стекло. Отрежьте бритвой кусочек листа валлиснерии и поместите его в каплю воды и накройте покровным стеклом. Препарат рассмотрите сначала при малом, а затем при большом увеличении.

Рассмотрим клетки вблизи центральной жилки листа. Хорошо видны клетки прямоугольной формы, они имеют толстую бесцветную двухконтурную оболочку. В цитоплазме клеток видно множество округло-овальных телец зеленого цвета. Это пластиды – хлоропласты. Ядра в неокрашенных клетках не видны. В клетках можно обнаружитьдвижение цитоплазмы и пластидвдоль стенок. Движение цитоплазмы в клетках называетсяциклоз. Он обеспечиваетсямикрофибриллами.

Зарисуйте в альбом несколько клеток и обозначьте:оболочку, цитоплазму, хлоропласты и стрелкой покажите движение цитоплазмы.

РАБОТА 2

Плазмолиз в клетках листа валлиснерии

В препарате, приготовленном к работе 1, необходимо заменить воду гипертоническим раствором хлорида натрия или калия. Чтобы замена прошла постепенно, положите на один край покровного стекла полоску фильтровальной бумаги, которая впитает часть воды, а с противоположной стороны нанесите пипеткой 1-2 капли 10% раствора соли. Наблюдайте за состоянием цитоплазмы в клетках при большом увеличении микроскопа.

Вода из цитоплазмы клеток будет переходить в окружающую гипертоническую среду. При этом объем цитоплазмы уменьшится, и она начнет отходить от клеточных стенок. Постепенно цитоплазма полностью отойдет от стенок клетки и приобретет форму шара. Это явление называется плазмолизом. Если после этого под покровное стекло добавить обычную воду, то гипертонический раствор превратится в гипотонический. Вода начнет поступать в цитоплазму, которая в результате займет прежний объем. Это явление называетсядеплазмолизом. После деплазмолиза клетка придет в состояние нормальноготургора.

Зарисуйте в альбом несколько клеток и обозначьте:клетки, в которых прошел плазмолиз.