Литература:

Основная:

1. Биология. В 2 кн.: Учеб. для медиц. спец. вузов /под ред. В. Ярыгина. М., Высшая школа, 2007, 2001; Кн.1, разд.- 2.1-2.3, 3.4.1.2.

2. Биология. В 2 кн. Кн.1: Учеб. для медиц. спец. вузов /под ред. В. Ярыгина. М., Высшая школа, 1997.

3. Руководство к практическим занятиям по биологии под ред. Ю.К. Богоявленского, М., Медицина, 1988.

4. Лекции по биологии.

Дополнительная:

1. А.А. Слюсарев "Биология с общей генетикой", 1987.

2. Биология / Под ред. В.Н. Ярыгина. –М.: Медицина, 1984.

Тема 3: Структурно-функциональная организация клетки.

Цель: Изучить строение эукариотических клеток на световом и ультрамикроскопическом уровнях, органоиды клеток, их функциональное значение; организацию потоков информации, вещества и энергии в клетке.

В результате изучения материала студенты должны:

Знать:

1. Основные структурные компоненты клетки.

2. Организацию интерфазного ядра и его генетическую роль.

3. Современные представления о строении и роли мембран.

4. Строение и функции основных органоидов.

5. Классификацию включений и их роль.

6. Генетический код и его свойства.

7. Особенности организации потоков вещества, энергии и информации у многоклеточных эукариотических организмов.

Уметь:

1. Определять на микропрепаратах основные структурные компоненты клетки.

Вопросы для обсуждения:

1. Типы клеточной организации, их единство и различие.

2. Строение и функции поверхностного аппарата клетки.

3. Строение и функции ядра.

4. Микроскопическое и субмикроскопическое строение и функции основных органоидов эукариотической клетки.

5. Роль нуклеиновых кислот в организации потоков энергии, вещества и информации в клетке.

6. Клеточная теория и ее биологическое значение.

Самостоятельная работа

Работа 1. Строение животной клетки (постоянные микропрепараты):

1.1. Аппарат Гольджи в нервных клетках спинального ганглия.

На микропрепарате под большим увеличением микроскопа найдите нервные клетки (крупные клетки с ядром). В цитоплазме клетки видны темные пластинчатые образования комплекса Гольджи. Зарисуйте препарат. Обозначьте ядро, комплекс Гольджи.

1.2. Митохондрии в извитых канальцах почки млекопитающего.

На микропрепарате под большим увеличением рассмотрите почечный каналец. В клетках канальцевого эпителия видны серые или коричневые гранулы, расположенные больше в апикальной области клетки. Зарисуйте участок почечного канальца (2-3 клетки). Обозначьте митохондрии.

1.3. Включения гликогена в клетках печени аксолотля.

На микропрепарате при большом увеличении видны крупные печеночные клетки. В центре клетки лежит крупное, окрашенное в синий цвет ядро. Цитоплазма клетки почти полностью занята ярко-красными гранулами гликогена. Зарисуйте клетку печени. Обозначьте ядро и включения гликогена.

1.4. Жировые включения в клетках печени аксолотля.

На большом увеличении микроскопа видны многочисленные клетки неправильной формы с тонкой цитоплазматической мембраной, ядром розового цвета. В цитоплазме имеются многочисленные различного размера черные капли жира. Зарисуйте одну клетку. Обозначьте ядро, капли жира.

1.5. Пигментные включения в хроматофорах кожи головастика.

На большом увеличении микроскопа в препарате видны многочисленные пигментные клетки звездчатой формы. В клетках видны темно-коричневые гранулы пигмента меланина. Рассмотрите микропрепарат, зарисуйте одну клетку.

1.6. Секреторные гранулы (белковые включения) в клетках кожи аксолотля. Большое увеличение. На микропрепарате среза эпидермиса кожи с многочисленными одноклеточными железами овальной формы, имеющими хорошо различимые ядра лилового цвета и белковые включения в виде зернистости розового цвета. Между железами видны ядра эпителиальных клеток. Рассмотрите железу, найдите ядро, гранулы белковых включений.

1.7. Реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки. Большое увеличение.

На микропрепарате найдите внутренний эпителиальный слой кишечника, клетки которого окрашены в синий цвет. Клетки имеют столбчатый вид, тесно прилегают друг к другу. В базальной части клеток располагаются темно-синие ядра. На апикальном полюсе клетки рассмотрите мелкие реснички, покрывающие клетку в виде бахромки.

Работа 2. Изучение электронограммы животной клетки (схема).

На схеме электронограммы найдите основные структурные компоненты клетки, изучите их субмикроскопическое строение, выделив мембранные и немембранные структуры, органоиды общего и специального значения, включения.

К мембранным органоидам относятся: эндоплазматическая сеть; митохондрии; лизосомы; пластинчатый комплекс Гольджи.

К немембранным: рибосомы; центриоли; микротрубочки и микрофиламенты.

При изучении ядра отметьте двухконтурную ядерную мембрану с порами в ней, гетерохроматин, располагающийся обычно по периферии ядра и имеющий более плотную структуру, и светлый эухроматин. Найдите ядрышки.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС). Представляет собой сеть почти параллельных канальцев, пронизывающих всю цитоплазму клетки. Если на мембранах ЭПС располагаются рибосомы, то она называется шероховатой (гранулярной), если же мембраны свободны от рибосом, то ЭПС называется гладкой.

Митохондрии - это округлые или продолговатые тельца, ограниченные двухконтурной мембраной, причем внутренняя мембрана образует перегородки (кристы). Пространство между кристами называется матриксом.

Научитесь отличать от митохондрий лизосомы - это округлые тельца, окруженные одноконтурной мембраной.

Пластинчатый комплекс Гольджи располагается обычно возле ядра и представляет собой стопку цистерн с микропузырьками и вакуолями.

Работа 3. Решение задач по цитологии:

3.1. Определить структуру ДНК по строению белка (задачи № 60-63, Руководство к лабораторным занятиям с. 70-71);

3.2. Определить строение молекулы белка по структуре молекулы ДНК (задачи № 64-67, Руководство к лабораторным занятиям с. 71-72);

3.3. Определить строение иРНК по структуре ДНК (задачи № 68-75, Руководство к лабораторным занятиям с. 75-76);

3.4. Определить строение молекулы белка по структуре молекулы иРНК (задачи № 76-84, Руководство к лабораторным занятиям с. 78-79).

Задание для внеаудиторной работы студентов по теме «Структурно-функциональная организация клетки»:

1. Заполнить таблицу: Структурно-функциональная организация клеток

Органоиды и структурные компоненты клеток	Функция	Прокариоты	Эукариоты
1. Клеточная стенка
2.Цитоплазматическая мембрана
3. Гликокаликс
4.Ядро
а) ядерно-плазматическое отношение
б) расположение
5. Цитоплазма
а) гиалоплазма (матрикс)
б) цитоскелет
микротрубочки - микрофиламенты
в) органоиды общего значения: митохондрии ЭПС гранулярная ЭПС гладкая комплекс Гольджи - лизосомы пероксисомы рибосомы - клеточный центр
г) органоиды специального значения: псевдоподии жгутики органоиды движения реснички микроворсинки - пищеварительные вакуоли
д) включения
е) вакуоли с клеточным соком
ж) пластиды

Вопросы для самоподготовки:

1. Основные положения и биологическое значение клеточной теории.

2. Различия в строении прокариотических и эукариотических клеток.

3. Органоиды общего и специального значения (примеры).

4. Мембранные и немембранные органоиды и их функциональное значение.

5. Что такое включения цитоплазмы и их значение.

6. Как осуществляются потоки информации, энергии и вещества в клетке:

а) какие органоиды принимают участие:

б) механизмы осуществления;

в) генетический код и его свойства;

г) репликация ДНК;

д) биосинтез белка;

е) образование АТФ.