Заняття №3

Тема. Морфологія клітини. Структурні компоненти цитоплазми.

Вид заняття:лабораторно-практичне.

Актуальність теми:вивчення життєдіяльності клітин у нормі є одним з необхідних ступенів у пізнанні патологічних процесів, що є предметом дослідження інших медико-біологічних дисциплін.

Мета заняття: вивчити будову і структурно-функціональний зв’язок органел евкаріотичної клітини, вміти розпізнавати клітини та їх органели.

Зміст теми:

1. Особливості будови прокаріотичної клітини.

2. Структурні компоненти евкаріотичної клітини:цитоплазматична

мембрана, цитоплазма, ядро.

3. Будова та функції окремих органел евкаріотичної клітини.

4. Відмінності в будові рослинної і тваринної клітини.

Обладнання для проведення заняття: мікроскопи, мікропрепарати, навчальні таблиці, методичні матеріали.

Інтегративні зв’язки теми:матеріал даної теми пов’язаний з вивченням окремих розділів цитології, патологічної анатомії та фізіології, внутрішніх і хірургічних хвороб, дисциплін гігієнічного профілю.

Хід заняття: 1. Контроль вихідного рівня знань студентів з даної теми ( на основі перелічених питань змісту теми )

2. Практична частина

2.1. Характеристика етапів роботи

2.1.1. Розглянути і вивчити електронограму евкаріотичної клітини. Диференціювати цитоплазматичну мембрану, ядро, органели.

Структурними компонентами евкаріотичної клітини є:

- клітинна оболонка (плазмалема), в основі будови якої - цитоплазматична мембрана - вибірково проникний бар’єр, що регулює обмін між клітиною і середовищем; ліпопротеїнова структура; вкрита ззовні шаром глікокалікса завдовшки10-20 нм.. Основними складовими глікокалікса служать комплекси полісахаридів з білками (глікопротеїни) і жирами (гліколіпіди).

- протоплазма, в якій розрізняють цитоплазму та ядро з каріоплазмою. У цитоплазмі розрізняють гіалоплазму (цитоплазматичний матрикс), органели і включення.

Цитоплазматичний матриксутворений переважно білками, забезпечує колоїдні властивості цитоплазми, її в’язкість, еластичність, скоротливість, внутрішній рух. Функціонально є внутрішнім середовищем клітини, місцем здійснення внутрішньоклітинного метаболізму.

Ендоплазматична сітка- утворена системою ущільнених мембранних мішечків (цистерн) у вигляді трубочок і пластинок. Зерниста (гранулярна) ендоплазматична сітка утворює комплекс із рибосомами і виконує функції синтезу білків, а також в ділянках гранулярної ендоплазматичної сітки відбувається синтез білків і ліпідів цитоплазматичних мембран і їх збирання. Гладенька (агранулярна) ендоплазматична сітка функціонально пов’язана з обміном вуглеводів, жирів та інших речовин небілкової природи, наприклад, стероїдних гормонів (у статевих залозах, кірковому шарі надниркових залоз). В гепатоцитах на гладенькій ендоплазматичній сітці руйнуються і знешкоджуються токсичні речовини. В пухирцях і канальцях гладенької ендоплазматичної сітки поперечно-смугастих м’язів депонуються іони кальцію і вона приймає участь в підтриманні гомеостазу кальцію.

Мітохондрії- органели двомембранної будови, внутрішня мембрана утворює кристи, простір, обмежений кристами, складає мітохондриальний матрикс. Під час аеробного дихання на кристах відбувається окисне фосфорилювання і перенесення електронів, а у матриксі працюють ферменти циклу Кребса. Основна функція мітохондрій - синтез АТФ. В матриксі є також кільцева молекула ДНК і власні білок-синтезуючі системи, що за основними властивостями подібні до апарату синтезу білка прокаріотів, і в цьому підтверджується симбіотична гіпотеза походження мітохондрій. Серед інших функцій мітохондрій можна назвати участь в синтезі стероїдних гормонів і деяких амінокислот (глутамінової).

Пластинчастий комплекс утворений сукупністю диктіосом.

Диктіосоми– система 3-12 плоских мембранних дископодібних цистерн, від країв яких відшнуровуються пухирці (везикули). Розташований переважно в навколоядерній зоні в диференціованних клітинах хребетних, бере участь в концентрації, зневодненні і ущільненні продуктів внутрішньоклітинної секреції та речовин, що надходять ззовні і призначені для виведення з клітини. З ним пов’язаний також синтез полісахаридів, ліпідів, формування лізосом.

Лізосоми - органели одномембранної будови, що містять набір ферментів кислих фосфатаз, які каталізують при низьких значеннях рН гідролітичне розщеплення нуклеїнових кислот, білків, жирів, полісахаридів (первинні лізосоми); в процесі ендоцитозу первинні лізосоми з’єднуються з фагоцитуючими вакуолями (прелізосоми) і утворюють вторинні лізосоми. Вони поділяються на гетерофагосоми (перетравлюють субстрат, що надійшов до клітини ззовні) і аутофагосоми (руйнують власні структури клітини, які завершили свою функцію). Продукти розпаду поглинаються і засвоюються цитоплазмою, а неперетравлені рештки залишаються в постлізосомі.

Клітинний центр (центросома) - утворений двома центріолями, що оточені ущільненою цитоплазмою - центросферою. Кожна центріоля утворена 9 триплетами мікротрубочок (побудовані із полімеризованого білка тубуліну). Функція - утворення ахроматинового веретена під час поділу клітини.

Рибосоми- дрібні органели немембранної будови (рибонуклеопротеїн), утворені малою і великою субчастками, об’єднання яких відбувається в присутності мРНК. Це є рибонуклеопротеїнові структури, що виконують функцію активного синтезу білка. Здебільшого одна молекула мРНК об’єднує кілька рибосом і утворює полісому. Полісоми вільно розташовані в цитоплазмі або прикріплені до мембран гранулярної ендоплазматичної сітки. Доведено, що на полісомах цитоплазматичного матриксу утворюються білки для власних потреб клітини, а на полісомах гранулярної ендоплазматичної сітки синтезуються білки, які виводяться з клітини і використовуються для потреб організму (наприклад, травні ферменти, білки грудного молока).

Мікротільця- група одномембранних органел з дрібнозернистим матриксом. До цієї групи належать пероксисоми, що містять оксидази, які каталізують утворення пероксиду водню. В подальшому пероксид водню розкладається під дією фермента пероксидази. Ці реакції включені до різних метаболічних циклів, зокрема в обмін сечової кислоти в клітинах печінки і нирок. В гепатоциті кількість пероксисом досягає 70 - 100.

Включення- відносно непостійні компоненти цитоплазми, що виконують функцію запасання поживних речовин (жир, глікоген), продуктів, що підлягають виведенню з клітини (гранули секрету), баластних речовин (деякі пігменти).

2.1.2. Розглянути як приклад тваринної клітини препарат ‘’Кров жаби’’, звернути увагу на овальну форму еритроцитів та наявність ядра та препарат ‘’Епітелій слизової оболонки ротової порожнини людини’’, диференціювати клітинну оболонку, ядро, цитоплазму.

2.2. Оформлення результатів практичної роботи

Студенти зарисовують електронограму еукаріотичної клітини, позначають структурні компоненти та органели; еритроцити крові жаби та клітини слизової оболонки порожнини рота людини, позначають клітинну оболонку, ядро, цитоплазму.

3. Вироблення практичних навиків

На основі знань структури і функцій клітини в цілому та окремих структурних компонентів розпізнавати фізіологічні та патологічні стани клітин.

4. Питання для контролю засвоєння теми

1. Будова прокаріотичної клітини.

2. Цитоплазматична мембрана, структура та функції.

3. Органели одномембранної будови, характеристика.

4. Органели двомембранної будови, функції.

5. Органели немембранної будови, функціональне призначення.

5. Тестовий контроль до практичного заняття №3

1. Внаслідок дії іонізуючої радіації в клітинах зруйновано окремі органели. Які органели будуть брати участь в утилізації залишків?

A. Лізосоми

B. Мітохондрії

C. Рибосоми

D. Мітохондрії

E. Ендоплазматична сітка

2. На клітину подіяли препаратом, що змінив структуру рибосом. Які процеси в першу чергу будуть порушені у клітині?

A. Біосинтез жирів

B. Біосинтез вуглеводів

C. Біосинтез білка

D. Синтез АТФ

E. Синтез кисню

3. Вивчаючи електронограми клітин печінки щура, студенти на одній з них побачили структури овальної форми, двомембранні, внутрішня мембрана утворює кристи. Назвіть ці органели.

A. Мітохондрії

B. Ядро

C. Лізосоми

D. ЕПС

E. Пероксисоми

4. Речовини виводяться з клітини в результаті з’єднання мембранної структури апарату Гольджі з плазматичною мембраною. Вміст такої структури викидається за межі клітини. Цей процес має назву:

A. Осмос

B. Ендоцитоз

C. Дифузія

D. Екзоцитоз

E. Транспорт

5. Для вивчення локалізації біосинтезу білка в клітинах мишам ввели мічені амінокислоти аланін і триптофан. Біля яких органел спостерігається накопичення мічених амінокислот:

A. Лізосоми

B. Мітохондрії

C. Рибосоми

D. Комплекс Гольджі

E. Центросома

6. У клітинах печінки активно синтезуються глікоген і білки. Які органели розвинені найкраще у клітині?

A. Лізосоми

B. Мітохондрії

C. Центросома

D. Мітохондрії

E. Ендоплазматична сітка

7. У клітину надійшли поживні речовини. Який з видів лізосом беруть участь у їх засвоєнні:

A. Первинні лізосоми

B. Вторинні лізосоми

C. Прелізосоми

D. Автофагосоми

E. Постлізосоми

8. На рибосомах в процесі біосинтезу утворюються:

A. Амінокислоти

B. Білки первинної структури

C. т-РНК

D. Ліпіди

E. Гормони

9. У 50-річної жінки видалений зуб. На місці видаленого зуба регенерувала нова тканина. Виходячи із виконуваних функцій, вкажіть, які із органел найбільш активні при відновленні:

A. Рибосоми

B. Центросоми

C. Постлізосоми

D. Лізосоми

E. Комплекс Гольджі

10. Мукополісахаридоз належить до хвороб накопичення. Через відсутність ферментів порушується розщеплення полісахаридів. У хворих спостерігається підвищення виділення їх із сечею і нагромадження. У яких органелах відбувається накопичення мукополісахаридів?

A. У лізосомах

B. У комплексі Гольджі

C. У ендоплазматичній сітці

D. У мітохондріях

E. У клітинному центрі