Занятие 1 методы изучения клетки увеличительные приборы и их практическое применение



бет3/4
Дата06.09.2018
өлшемі0.55 Mb.
#84623
1   2   3   4

Лабораторные работы

Работа №1. «Движение цитоплазмы (циклоз)»

Лист элодеи поместите на предметное стекло в каплю дистиллированной воды, накройте покровным стеклом. При большом увеличении вы увидите, что хлоропласты перемещаются, увлекаемые движущейся цитоплазмой. Зарисуйте 2-3 клетки; обозначьте ядро, цитоплазму, хлоропласты; стрелками укажите направление циклоза.



Работа №2. «Плазмолиз в растительных клетках»

Используйте препарат, изготовленный в предыдущей работе. Нанесите 2-3 капли гипертонического раствора поваренной соли или одномолярного раствора сахарозы сбоку покровного стекла, с другой стороны покровного стекла фильтровальной бумагой отсосите дистиллированную воду. Вы увидите, что протопласт сократился в объёме, отойдя от клеточных стенок, т.к. часть воды диффундировала из клетки в направлении большей концентрации осмотически активного вещества (в данном опыте – поваренной соли или сахарозы). Таким образом, плазмолиз – это уменьшение объёма протоплазмы в результате потери воды клеткой, помещённой в гипертонический раствор. Деплазмолиз – обратное явление.



Работа №3. «Влияние гипотонического и гипертонического растворов на животную клетку»

Поместите на предметное стекло каплю крови в каплю физиологического раствора, накройте покровным стеклом. Рассмотрите при большом увеличении. Нанесите несколько капель дистиллированной воды сбоку покровного стекла, а с другой стороны покровного стекла фильтровальной бумагой отсосите физраствор. Пронаблюдайте за изменением формы эритроцитов. Вскоре содержимое в поле зрения окрасится в однородный красноватый цвет, т.к. эритроциты разрушатся вследствие проникновения в протоплазму дистиллированной воды, и гемоглобин выйдет из них. Этот процесс называется «гемолиз».

Поместите на предметное стекло каплю крови в 1,5%-й (гипертонический) раствор поваренной соли. Эритроциты уменьшатся в объёме, т.к. часть воды диффундирует из клетки в направлении большей концентрации осмотически активного вещества (в данном случае – поваренной соли).

Работа №4. «Избирательная проницаемость клеточной мембраны»

1) Возьмите два предметных стекла, нанесите на них по 1-2 капли суспензии дрожжей, один из препаратов нагрейте над пламенем спиртовки (высокая температура нарушает нормальную структуру клеточной мембраны, и она становится неспособной к выполнению своих основных функций, в частности, избирательной проницаемости), добавьте по капле красителя конго красного, накройте покровными стеклами. Микроскопируйте препараты при большом увеличении. Есть ли разница в окрашивании дрожжевых клеток в норме и после нагревания?

2) Возьмите два предметных стекла, нанесите на них по 1-2 капли суспензии дрожжей, один из препаратов нагрейте над пламенем спиртовки, добавьте по капле красителя метиленового синего (являющегося витальным красителем), накройте покровными стеклами. Микроскопируйте препараты при большом увеличении. Есть ли разница в окрашивании?

3) Стерильным стеклянным шпателем сделайте соскоб со слизистой оболочки внутренней поверхности щеки, нанесите полученную массу на два предметных стекла. Один из препаратов нагрейте над пламенем спиртовки, добавьте по капле красителя конго красного, накройте покровными стеклами. Микроскопируйте препараты при большом увеличении. Есть ли разница в окрашивании эпителиальных клеток в норме и после нагревания?

4) Стерильным стеклянным шпателем сделайте соскоб со слизистой оболочки внутренней поверхности щеки, нанесите полученную массу на два предметных стекла. Один из препаратов нагрейте над пламенем спиртовки, добавьте по капле красителя метиленового синего, накройте покровными стеклами. Микроскопируйте препараты при большом увеличении. Есть ли разница в окрашивании эпителиальных клеток?

Заполните таблицу в альбоме. Сделайте выводы.



Объект

Краситель

Дрожжевые клетки

Эпителиальные клетки

Норма

После
нагревания


Норма

После
нагревания


Конго
красный














Метиленовый
синий














занятие 9

Канальцево-вакуолярная система. внутриклеточная сортировка макромолекул



Вопросы по теме занятия

  1. Компартментализация.

  2. Эндоплазматическая (цитоплазматическая) сеть: структурная характеристика.

  3. Особенности биосинтеза белков на ЭПС.

  4. Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс) как система сортировки и модификации белков.

  5. Молекулярная организация лизосом.

  6. Строение и функции пероксисом.

  7. Поток вещества в клетке.

Ключевые слова и понятия

Лизосома, пероксисома, аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс), диктиосома, эндоплазматическая (цитоплазматическая) сеть гранулярная и агранулярная, канальцево-вакуолярная система, поток вещества.



Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные компартменты эукариотической клетки. Сколько их в растительных и животных клетках?

2. Как происходит распознавание экспортных белков?

3. Что означает понятие «полярность аппарата Гольджи»? Какие области выделяют в пластинчатом комплексе?

4. Что означает термин «эндосома»?

5. В каком компартменте клетки происходит синтез ферментов лизосом? Пероксисом?

6. Как происходит обновление пероксисом?

7. Какие компартменты относятся к канальцево-вакуолярной системе клетки?

8. Какие структуры и части клетки обеспечивают поток вещества?

Лабораторные работы

Работа №1. Изучите электроннограммы различных клеток по альбому-атласу. Сопоставьте со схемой электроннограммы клетки, зарисованной в Вашем альбоме.

Работа №2. Рассмотрите на малом, затем на большом увеличении постоянный микропрепарат «Аппарат Гольджи в нервных клетках спинального ганглия» (импрегнация осмием). Зарисуйте 2-3 нейрона в альбоме, соблюдая цветовую гамму. В нейронах обозначьте ядро, аппарат Гольджи. Также изобразите в альбоме схему электронно-микроскопического строения пластинчатого комплекса.

Работа №3. Рассмотрите на малом, затем на большом увеличении постоянные микропрепараты:

1) «Включения гликогена в клетках печени аксолотля» (окраска кармином-гематоксилином). Зарисуйте 2-3 гепатоцита (клетки печени) в альбоме, соблюдая цветовую гамму. Обозначьте ядро (фиолетовое), цитоплазму, гранулы гликогена (розовые);

2) «Жировые включения в клетках печени аксолотля» (окраска осмиевой кислотой и сафранином). Зарисуйте 2-3 гепатоцита в альбоме. Обозначьте ядро (красное), цитоплазму, капли жира (черные).

Работа № 4. Рассмотрите на малом, затем на большом увеличении постоянный микропрепарат «Секреторные включения в клетках кожи аксолотля» (окраска гематоксилином-эозином). Зарисуйте одну из клеток, содержащих включения. Сделайте вывод о функциональном значении этого типа клеток в коже амфибий.

Занятие 10

цитоскелет. молекулярные механизмы клеточной подвижности. Межклеточные контакты

Вопросы по теме занятия


  1. Микротрубочки: молекулярная организация и функции в клетке.

  2. Промежуточные филаменты: молекулярная организация и функции в клетке.

  3. Микрофиламенты: молекулярная организация и функции в клетке.

  4. Формы клеточной подвижности. Моторные белки: примеры и функции.

  5. Межклеточные контакты: классификация, устройство, функции.

  6. Молекулы клеточной адгезии.

  7. Молекулы межклеточного материкса (коллаген, эластин, ламинин, фибронектин).

Ключевые слова и понятия

Цитоскелет, микротрубочки, промежуточные филаменты, микрофиламенты, клеточный центр, жгутики, реснички, моторные белки, десмосомы, адгезивные, запирающие, щелевидные контакты, синапсы, кадгерины, интегрины, иммуноглобулины, селектины.



Вопросы для самоконтроля

1. Что такое «центр организации микротрубочек»? Каково его значение?

2. Способы клеточной подвижности. Роль элементов цитоскелета в движении клетки.

3. Какие факторы влияют на самосборку и распад микротрубочек?

4. В чём сходство и различие микротрубочек, промежуточных филаментов и микрофиламентов?

5. Почему разным типам тканей присущи различные виды межклеточных контактов? Приведите примеры.

6. Как элементы цитоскелета связаны с межклеточными контактами? Какое значение имеет эта связь?

7. Выясните, к каким заболеваниям могут привести дефекты белков, формирующих межклеточные контакты.



8. Какие молекулы входят в состав внеклеточного матрикса?

Лабораторные работы

Работа №1. Рассмотрите на малом, затем на большом увеличении постоянный микропрепарат «Центросомы и ахроматиновое веретено митоза яйцеклетки лошадиной аскариды» (окраска железным гематоксилином). Среди множества дробящихся яйцеклеток найдите клетку на стадии метафазы. Зарисуйте её в альбоме, соблюдая цветовую гамму. Обозначьте хромосомы, центриоли, нити веретена деления.

Работа №2. Изучите схемы и электроннограммы элементов цитоскелета; зарисуйте в альбоме схему клеточного центра.

Работа №3. Заполните в альбоме таблицу «Элементы цитоскелета» по предлагаемой схеме:




Диаметр

Белки, формирующие структуру

Функции в клетке

Микротрубочки










Промежуточные
филаменты










Микрофиламенты










Работа №4. Рассмотрите на малом, затем на большом увеличении постоянный микропрепарат «Мерцательный эпителий кишечника беззубки» (окраска железным гематоксилином). При малом увеличении найдите срез кишки, выстланной эпителиоцитами. При большом увеличении видно, что ядра клеток располагаются в несколько рядов и находятся ближе к базальной мембране. Реснички, покрывающие апикальную поверхность клеток, образуют тонкую непрерывную полоску, окрашенную светлее цитоплазмы. Зарисуйте несколько клеток в альбоме, соблюдая цветовую гамму. Какова функция этих клеток?

Работа №5. Заполните в альбоме таблицу «Межклеточные контакты» по предлагаемой схеме:

Группа контактов

Вид контакта

Строение (схема)

Функции

Адгезионные



















Коммуникационные



















занятие 11

Энергетический аппарат клетки



Вопросы по теме занятия

  1. Клетка как открытая система.

  2. Этапы преобразования энергии в клетке.

  3. Характеристика бескислородного этапа.

  4. Структуры, участвующие в энергетическом обмене клетки.

  5. АТФ, АДФ, АМФ. Макроэргическая связь.

  6. Строение и свойства митохондрий.

  7. Функции митохондрий.

  8. Геном митохондрий.

  9. Митохондриальные болезни.

Ключевые слова и понятия

Митохондрия, хондриосома, хондриом, кристы, митохондриальный матрикс, макроэргические соединения, гликолиз, гидролиз, окислительное фосфорилирование.



Вопросы для самоконтроля

  1. Возможно ли существование жизни в виде закрытой или изолированной системы? Докажите.

  2. Верно ли, что энергия, выделяемая на подготовительном этапе, совершенно бесполезна для клетки?

  3. Объясните значение бескислородного этапа энергетического обмена. Имеет ли он самостоятельное значение как источник энергии? Проиллюстрируйте примерами.

  4. Что такое хондриом?

  5. Какие компоненты можно обнаружить в митохондриальном матриксе?

  6. Что такое «макроэргические связи», «макроэргические соединения»?

Лабораторные работы

Работа №1. «Этапы энергетического обмена». Охарактеризуйте этапы энергетического обмена, заполнив таблицу:

Название этапа

Основные процессы и химические реакции

Локализация в клетке

Энергетический эффект
(моль АТФ/моль глюкозы)


Подготовительный










Анаэробный










Аэробный










Работа №2. Рассмотрите на малом, затем на большом увеличении постоянный микропрепарат «Митохондрии в клетках кишечного эпителия» или «Митохондрии в клетках почечных канальцев» (окраска по Альтману). Зарисуйте 2-3 эпителиальные клетки в альбоме, соблюдая цветовую гамму. Обозначьте ядро, митохондрии (хондриосомы).

Работа №3. Изучите схемы и электроннограммы митохондрий. Зарисуйте в альбоме схему строения митохондрии по данным электронной микроскопии.

занятие 12


Молекулярные механизмы клеточной пролиферации. Гибель клеток


Вопросы по теме занятия

  1. Регуляция клеточного цикла. Циклинзависимые киназы. Митогены.

  2. Контрольные точки клеточного цикла.

  3. Дифференцировка клеток.

  4. Старение клетки: молекулярные и морфологические признаки.

  5. Гибель клетки: апоптоз, некроз.

  6. Патология митоза.

  7. Патология мейоза.

Ключевые слова и понятия

Пролиферация, клеточный цикл (жизненный цикл клетки), митотический (пролиферативный) цикл клетки, митоз, интерфаза, циклины, контрольные точки клеточного цикла, апоптоз, некроз, старение клетки.



Вопросы для самоконтроля

  1. Как меняется концентрация циклинов и циклинзависимых киназ на разных этапах жизненного цикла клетки?

  2. Каково значение контрольных точек в клеточном цикле?

  3. Участвуют ли онкогены в регуляции клеточного цикла? Приведите примеры.

  4. Нарушение дифференцировки клеток может стать причиной различных заболеваний. Почему? Приведете примеры.

  5. По каким признакам можно отличить апоптоз от некроза?

  6. Что такое атипические митозы?

  7. Что такое теломеры? Какова их роль в жизни клетки?

  8. Какие последствия могут иметь нарушения нормального течения мейоза?

Лабораторные работы

Работа №1. «Гибель клетки: апоптоз и некроз». Изучите по схемам, микрофотографиям и электроннограммам процессы апоптоза и некроза. Зарисуйте в альбоме обобщённую схему.

Работа №2. Составьте в альбоме «Схему регуляции митотического цикла». Обозначьте участие циклинов и соответствующих киназ. Выделите контрольные точки клеточного цикла.

Работа №3. Изучите под микроскопом препарат «Митоз в клетках краевой зоны печени аксолотля». Найдите и зарисуйте несколько делящихся клеток.

Занятие 13

Молекулярные основы изменчивости

Вопросы по теме занятия

1. Классификация изменчивости.

2. Механизмы комбинативной изменчивости.

3. Генные мутации и их классификация.

4. Классификация и примеры мутагенов.

5. Биологические антимутационные механизмы.

6. Репарация ДНК.

Ключевые слова и понятия

Генотипическая изменчивость, фенотипическая изменчивость, мутация, летальная мутация, точковые мутации, нонсенс-мутация, миссенс-мутация, фреймшифт-мутация, транзиции, трансверсии, мутаген, мутагенез, антимутагены, биологические антимутационные механизмы, репарация, тератоген, канцероген.



Вопросы для самоконтроля

1. Каковы механизмы комбинативной изменчивости?

2.Что такое точковые мутации?

3. Приведите примеры физических, химических и биологических мутагенов.

4. Какие вы знаете антимутагены?

5. Чем отличаются тератогены, мутагены, канцерогены?

6. Почему фреймшифт-мутации чаще, чем миссенс-мутации, приводят к утрате белком своей функции?

7. Какие типы повреждений вызывает радиация? Ультрафиолетовый свет?

8. Механизмы повреждений при действии биологических мутагенов.

9. Назовите виды репарации ДНК. Какой из них наиболее древний?

10. Для какого вида репарации не требуется солнечный свет?

Лабораторные работы

Работа №1. «Репарация» Зарисуйте схемы световой, темновой (эксцизионной) и пострепликативной репарации.

Работа №2 Проверка знаний и умений при решении задач:

1. Идентифицируйте приведённые ниже примеры точковых мутаций в ДНК и РНК как транзиции, трансверсии, сдвиг рамки считывания. Учтите, что в 6-м варианте произошло только 2 мутации. 1) А→Г 2) Ц→Т 3) Ц→Г 4) Т→А 5) УАУ АЦЦ УАУ → УАУ ААЦ ЦУА 6) УУГ ЦУА УАА → УУА ЦУГ АУА

2. Ниже представлен маленький участок мРНК и кодируемого ей белка:

АГУ АЦГ ГЦУ



Ser Thr Ala

Две точковые мутации в кодирующей цепи ДНК привели к тому, что в результате трансляции этой мРНК синтез белка останавливался после первого кодона, а первая аминокислота оставалась Ser. Определите характер мутаций.

3. Нормальный полипептид образован аминокислотами: пролин-треонин-аланин-тирозин-лизин-аланин. В результате мутации последовательность аминокислот изменилась: пролин-лейцин-лейцин-изолейцин-лизин-лейцин. Какие изменения в структуре и-РНК могли привести к таким замещениям аминокислот в полипептиде?

4. Как изменится структура полипептида, если в ДНК:


-ГТТТТГГТААТАЦГА- произойдёт выпадение пятого нуклеотида? Выпадение 1-го нуклеотида? Транзиция в 1-м триплете?

5. В последовательности нуклеотидов ААCТGGCАТААCGC произошло выпадение 9-го нуклеотида, а 13-й нуклеотид был заменён на тимин. Запишите мутации согласно общепринятой номенклатуре. К какому типу их можно отнести?

6. Расшифруйте следующую запись: [23-24insAT; 59G→А]. В каком случае проявится патология, если ген отвечает: а) за аутосомно-доминантное заболевание; б) за аутосомно-рецессивное заболевание?

7. Запишите последовательность нуклеотидов (18-21) в цепочке молекулы ДНК, постройте иРНК, определите последовательность аминокислот в белке. Вычеркните какой-либо нуклеотид в цепочке ДНК, снова постройте иРНК и определите последовательность аминокислот. В каком случае белок будет изменяться больше всего: если вычеркнуть один нуклеотид, 3 нуклеотида рядом или 3 нуклеотида, расположенные в разных местах? Как называется такой вид мутации?

занятие 14

Молекулярные болезни



Вопросы по теме занятия

1. Клеточная медицина и клеточные технологии.

2. Причины и механизмы возникновения генных болезней.

3. Классификация генных болезней.

4. Диагностика молекулярной патологии.

5. Профилактика генной патологии.

6. Принципы терапии наследственной патологии.

Ключевые слова и понятия

Клеточная медицина, клеточные технологии, болезни накопления, болезни обмена веществ, ферментопатии, ДНК-диагностика, лизосомальные болезни, пероксисомные болезни, гемоглобинопатии.



Вопросы для самоконтроля

1. Каковы основные особенности генных болезней?

2. Что такое клинический полиморфизм? Генетическая гетерогенность?

3. Какие основные наследственные болезни обмена веществ, согласно классификации, выделяют?

4. Почему генные болезни носят название «болезни обмена веществ» и «ферментопатии»?

5. Чем объясняется название «болезни накопления»?

6. Какова популяционная частота наиболее распространённых генных болезней?

7. Приведите примеры заболеваний согласно классификации генных болезней.

8. Какие болезни относят к группе гемоглобинопатий и каков механизм их возникновения?

Лабораторные работы

Работа №1. Работа с обучающей компьютерной программой по разделам «Фармакогенетика» и «Позиционное картирование генов» с обсуждением.

Работа №2. Интерактивная игра «Пациент-врач». Студенты разбиваются на микрогруппы по 5 человек – врачебный консилиум. Для работы консилиума предлагается задача (подготовленная заранее кем-либо из группы или из набора преподавателя, что оговаривается заранее). В ходе обсуждения ставится диагноз, предлагаются генетические или параклинические методы обследования, прогноз. Итоговое решение предлагается на обсуждение группе или преподавателю.

занятие 15

Актуальные проблемы
МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ КЛЕТКИ


Цель занятия:

Ознакомиться с наиболее важными проблемами молекулярной биологии клетки.

Занятие проводится в формате интерактивной деловой игры «Конференция».

Направления конференции и проблематика докладов:

1. Проблемы биотехнологии.

2. Проблемы диагностики в биомедицине.

3. Клеточная медицина.

4. Нанотехнологии в медицине.





Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4




©stom.tilimen.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет