ваппвпа. ПЗ и СРОП №2 2020-2021г. Клетка основа строения живого организма
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
НАО «Медицинский университет Астана» Практическое занятие №2 Тема: «Клетка – основа строения живого организма». СРОП№2 Тема: «Прокариотический тип клеточной организации. Структура и функции основных компонентов прокариотической клетки. Микроскопия основных компонентов клетки». Нур-Султан 2020 План проведение урока І Информационный блок •Вопросы занятия 1. Формы жизни живых организмов (Биота). 2. Основные положения современной клеточной теории. 3. Прокариотический тип клеточной организации. 4. Эукариотический тип клеточной организации. 5. Включения. • Глоссарий. ІІ Практическая часть Задание №1. Изучить и зарисовать строение прокариотических клеток. Задание №2. Изучить и зарисовать строение эукариотических клеток и отличить особенности эукариот. Задание №3. Расмотреть и зарисовать препарат №1. Кровь человека. Задание №4. Расмотреть и зарисовать препарат №2. Включения жира в клеткахпечени. Задание №5. Расмотреть препарат №3. Пигментные включения Задания №6. Расмотреть препарат №4. Клетки пленки лука. Задание №7. Тест по теме «Структура и функции внутриклеточных органелл». ІІІ Обратная связь •Устный и писменный опрос. •Альбом. Оформление работы. Информационный блок Формы жизни живых организмов (Биота) Клетка – это структурная единица организма. Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого структурного элемента живых организмов. Основные положения современной клеточной теории жения современной клеточной теории. 1. Клетка — это элементарная, функциональная единица строения всего живого. 2. Клетка — единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц — органоидов. 3. Клетки всех организмов гомологичны. 4. Клетка происходит только путём деления материнской клетки. Клетка составляет основу строения, жизнедеятельности и развития всех живых форм – одноклеточных, многоклеточных и даже неклеточных. Благодаря заложенным в ней механизмам клетка обеспечивает обмен веществ, использование биологической информации, размножение, свойства наследственности и изменчивости, обуславливая тем самым присущие органическому миру качества единства и разнообразия. Прокариотический тип клеточной организации Сформировавшиеся в процессе эволюции клетки подразделяются на два типа: проакриотические и эукариотические. • Современные прокариоты представлены бактериями и сине-зелеными водорослями. У прокариот можно обнаружить все оснавные метаболические пути и три главных способа получения энергии – гликолиз, дыхание и фотосинтез.Прокариоты имеют оболочку, состоящую из наружного слоя и плазматической мембраны, цитаплазму. В цитоплазме содержатся рибосомыи полисомы, которые образуют белоксинтезирующий аппарат клетки. • Отличительной особенностью прокариот является своеобразное строение генетического аппарата. 1. Бактерии и все прокариоты не имеют морфологически обособленного ядра. Эквивалентом ядра является нуклеотид. 2.Генетический аппарат представлен главной кольцевой хромосомой. Хромосома состоит из одной молекулы ДНК и не содержит типичных хромосомных белков –гистонов 3. Внехромосомная ДНК предоставлена плазмидами. Плазмиды-это кольцевые фрагменты ДНК,каждая из которых состоит из нескольких тысяч нуклеотидных пар. Размножается прямым делением. Эукариотический тип клеточной организации. Эукариотические клетки больше по размеру и имеют более сложную организацию. 1. Эукариотические клетки имеют морфологический обособленное ядро, вещество которого отделено от цитоплазмы ядерной оболчкой. 2. Основное вещество ядра представлено хроматином. 3. Ядро расположено в центре клетки, с хорошо выраженной ядерной оболочкой. 4. Жизненный цикл эукариотических клеток сопровождается сложной реорганизацией наследственного аппарата. Эукариотичекие клетки включают следующие основные компоненты: плазмалемму, цитоплазму, ядро. Эукариотические клетки имеют цитаплазму, сложную в химическом и структурном отношении. К основным компонентам цитоплазмы относятся: гиалоплазма, цитосклет, оргоноиды и включения. Плазмолемма Плазмолемма –окружает клетку.Основа плазмолеммы - биологическая мембрана, которая покрыта снаружи слоем гликокаликса толщиной 10 – 20 нм. Строение плазмолеммы: 1.Липидной бислой (гидрофильная «головка» и гидрофобные «хвосты»); 2.Белки: интегральные, периферические; 3.Гликокаликс- основными составляющими гликокаликса служат комплексы полисахаридов с белками (гликопротеины) и жирами (гликолипиды) Функции плазмолеммы: •ограничивающая (барьерная), регуляция и обеспечение избирательной проницаемости веществ, раздел между гидрофильной и гидрофобной фазами, наличие ферментных комплексов наличие рецепторов. Свойства плазмолеммы: замкнутость, латеральная подвижность, асимметрия. Ядро Компоненты ядра: ядерная оболочка;хроматин; ядрышко; ядерной сок. Ядерная оболочка: обособляет генетический материал, состоит из двух мембран и перинуклеарного пространства, пронизана порами диаметром 80-90 нм. С внутренней стороны ядерной мембраны прикреплена ядерная ламина. Генетическая информация заключена в нитях хроматина,которые находятся в ядерном матриксе. Ядрышко –плотное круглое тельце,размеры которого могут изменятся от 1 до 10 мкм и больше. Количество ядрышек может меняться в разные периоды жизнедеятельности клетки и организма. Ядерный сок –полужидкое вещество под ядерной оболочкой и представляет собой внутреннюю среду ядра. В состав ядерного входят различные белки, ферменты, рибосомальные белки, хромосомы, нуклеотиды, аминокислоты и другие вещества. Цитоплазма В цитоплазме различают: основное вещество (матрикс, гиалоплазма), цитоскелет, включения и органеллы.Основное вещество цитоплазмы заполняет пространство между плазмалеммой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. •Белковый состав гиалоплазмы разнообразен. Важнейшие из белков представлены ферментами гликолиза, обмена сахаров, азотистых оснований, аминокислот и липидов. •Ряд белков гиалоплазмы служат субъединицами из которых происходит сборка таких структур, как микротрубочки. Основное вещество цитоплазмы образует истинную внутреннею среду клетки, которая объединяет все внутриклеточные структуры и обеспечивает взаимодействие их с друг другом. Выполнение матриксом объединяющей, каркасной функции может быть связано с наличием микротрабикулярной сети образованной фибриллами 2–3 нм и пронизывающей всю цитоплазму. Включения -непостоянные компоненты цитоплазмы,которые служатзапасными питательными веществами (жир, гликоген) продуктами, подлежащим выведению из клетки (гранулы секрета) балластными веществами (некоторыми пигментами). Включения • Включения – непостоянные структурные компоненты цитоплазмы. Классификация включений: Трофические включения –лецитин в яйцеклетках,гликоген, липиды,имеются почти во всех клетках. Секреторные включения –секреторные гранулы в секретирующих клетках (зимогенные гранулы в ацинозных клетках поджелудочной железы, секреторные гранулы в эндокринных железах и другие). Экскреторные включения –вещества,подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев). Пигментные включения –меланин,гемоглобин,липофусцин,билирубин и другие. Эти включения имеют определенный цвет и придают окраску всей клетке (меланин – черный или коричневый, гемоглобин – желто-красный и так далее). Пигментные включения характерны только для определенных типов клеток (меланин содержится в меланоцитах, гемоглобин – в эритроцитах). Однако, липофусцин может накапливаться во многих типах клеток обычно при их старении. Его наличие в клетках свидетельствует о их старении и функциональной неполноценности. • Цитоскелет представляет собой сложную трехмерную сеть белковых нитей, которая обеспечивает способность эукариотических клеток сохранять определенную форму. • Цитоскелет состоит из микрофиламентов – длинные, тонкие образования, образующие пучки и обнаруживаются по всей цитоплазме. Актиновые микрофиламенты- диаметр7нм, обеспечивают мышечное сокращение и клеточное движение. Им приписывают каркасную роль и участие в организации внутриклеточных перемещений органелл и участков гиалоплазмы. Промежуточные филаменты- диаметр 10 нм, располагаются по периферии и в околоядерной зоне, выполняют механическую и каркасную функции. В эпителиальных, нервных, глиальных, мыщечных клетках, фибробластах они построены из разных белков. Микротрубочки - диаметр 25 нм, встречаются в цитоплазме клеток, структурных элементах (жгутиках и ресничках), митотическом веретене и центриолях. Органеллы •Органеллы - это постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке жизненно важные функции. •Выделяют органеллы общего значения, к ним относят элементы канальцевой и вакуолярной системы в виде шероховатой и гладкой цитоплазматической сети, пластинчатый комплекс, митохондрии, рибосомы и полисомы, лизосомы, пероксисомы, микрофибриллы и микротрубочки, центриоли клеточного центра. •К органеллам специального значения относят, например, микроворсинки всасывающей поверхности эпителиальной клетки кишечника, реснички эпителия трахеи и бронхов, синаптические пузырьки, транспортирующие вещества – переносчики нервного возбуждения с одной нервной клетки на другую или клетку рабочего органа, миофибриллы, от которых зависит сокращение мыщцы. •По строению оргоноиды общего значения подразделяются на две группы: мембранные и немембранные. •К главным мембранным органоидам относятся: эндопазматическая сеть, пластинчатый комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, секреторные пузырьки, микротельца. • К немембранным органоидам – свободные рибосомы и полисомы, микротрубочки, центриоли, микрофиламенты, микрофибриллы. Эндоплазматическая сеть Эндоплазматическая сеть - расположена вокруг ядра, образованна мембранами, разветвленная сеть полостей и каналов: гладкая ЭПС участвует в углеродном и жировом обмене; шероховатая ЭПС обеспечивает синтез белков с помощью рибосом. Особенность строения шероховатой сети состоит в прикреплении к ее мембранам полисом. В силу этого она выполняет функцию синтеза определенной категории белков, преимущественно удаляемых из клетки, например секретируемых клетками желез. Рибосомы -сферические частицы(диаметр 20-30 нм), располагаются в цитоплазме свободно или прикреплены к мембранам ЭПС; осуществляют синтез белка. •Рибосома состоит из малой и большой субъедениц, объединение которых происходит в присутствии матричной (информационной) РНК (мРНК). Одна молекула мРНК обычно объединяет несколько рибосом наподобие нитки бус. Такую структуру называют полисомай. На полисомах гиалоплазмы образуются белки для собственных нужд (для «домашнего» пользования), а на полисомах гранулярной сети сентезируются белки, выводимые из клетки и используемые на нужды организма (например, пищевые ферменты, белки грудного молока). Пластинчатый комплекс Гольджи Комплекс сложной структуры, состоящий из мембран, гранул и вакуолей. Здесь осуществляется биохимическая модификация белков и липидов, сборка протеингликанов, накапливание и выведение продуктов. В комплексе Гольджи осуществляется биохимическаямодификациявеществ: гликозилирование белков и липидов; гликозилирование и сборка протеогликанов; добавление маннозо-6-фосфата; сортировка веществ для дальнейшего транспорта. В комплексе Гольджи происходит упаковка, хранение и выведение веществ синтезированных в ЭПС. Лизосома Овальные тельца (диаметр 0,2-0,4 мкм), окружены мембраной, содержат множество ферментов, способных расщеплять органические вещества. Лизосомы образуются из структур комплекса Гольджи. Первичные лизосомы (100нм)-не активные органеллы; Вторичные (образованные из первичных)- органеллы в которых происходит процесс переваривания. Здесь содержатся ферменты (в каждой 36 ферментов): кислая фосфатаза, кислая рибонуклеаза, гликозидазы, коллагеназа. Из неферментных компонентов в них имеются фосфолипиды, гликопротеиды Митохондрии - двухмембранный органоид, внутренняя мембрана имеет выросты - кристы, внутри находится собственный генетический аппарат биосинтеза белков. Главная функция митохондрии - ферментативное извлечение из определенных химических веществ энергии (синтез АТФ), путем окисления. Энергия идет на разнообразную работу: механическую, химическую, осмотическую. Число митохондрий в животной клетке колеблется 150-1500. Митохондрии является энергетической базой клетки (или силовыми станциями клетки), в них вырабатывается аденозинтрифосфат (АТФ), являющийся источником энергии. Митохондрии способны к перемещению в клетке. Также способны к самоудвоению, т.е. размножаются делением. В клетках печени они живут 10-20 дней. Центросома или клеточный центр Встречается во всех клетках, способных к делению. Клеточный центр состоит из двух центриолей: дочернего и материнского, расположенных перпендикулярно друг к другу и создающими диплосому. Только одна из центриолей, а именно материнская, имеет множество дополнительных образований. Одни из них это сатиллиты, их численность непостоянна, и они располагаются по всей длине центриоля. Материнский участок диплосомы является источником создания микротрубочек. Центриоли имеют форму цилиндра длиной 0,3мкм и диаметром 0,1мкм. Стенки центриолей состоят из девяти групп протеиновых микротрубочек. Окружены центриоли областью, более светлой цитоплазмы, (Эту светлую область и называют клеточным центром) от которой отходят микротрубочки, и образовывают центросферу, состоящую из углеводов, белков, и липидов. Глоссарий 1. Клетка –это структурная единица организма. 2. Эукариоты (лат. Eukaryotaот др.-греч. -«хорошо»иκaρυον «ядро), или ядерные - домен живых организмов, клетки которых содержат ядро. 3. Прокариоты- (лат.pro—перед,вместо и греч.káryon—ядро) — организмы, клетки которых не имеют структурно оформленного ядра. Не имеют морфологически обособленного ядра. 4. Гликокаликс –это молекулы олигосахаридов и полисахаридов в составе гликопротеинов и гликолипидов прикрепленные к внешней стороне плазмолеммы. 5. Включения -непостоянные компоненты цитоплазмы,которые служат запасными питательными веществами (жир, гликоген) продуктами, подлежащим выведению из клетки (гранулы секрета) балластными веществами (некоторыми пигментами). Глоссарий 6. Органеллы –это постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке жизненно важные функции. 7. Цитоскелет - это сложная трехмерная сеть белковых нитей, которая обеспечивает способность эукариотических клеток сохранять определенную форму, а также осуществлять направленные и координированные движения как самих клеток, так и отдельных органелл. 8. Плазмиды – это кольцевые фрагменты каждая из которых состоит из несколько тысяч нуклеотидных пар. 9. Полисома - это одна молекула мРНК обычно объединяет несколько рибосом наподобие нитки бус. Такую структуру называют полисомай. 10. Ламина - это белковая платинка к внутреней ядерной мембране примыкает электронно-плотный слой. Выполняет функцию каркаса для ядра и служит для фиксации хромосом Практическая часть Задание №1. Изучить и зарисовать строение прокариотических клеток. Найти основные компоненты. Задание №2. Изучить и зарисовать строение эукариотических клеток и отличить особенности эукариот. 1 - ядерная оболочка , 2 - ядро, 3 – ядрышко, 4 - микроворсинки, 5 - аппарат Гольджи, 6 - везикулы (лизосомы - один из видов везикул), 7 - гладкая ЭПС, 8 - шероховатая ЭПС, 9 - центриоли, 10 - вакуоли, 11 – плазмолемма, 12 - митохондрии, 13 - пластиды 14 – рибосомы (расположены на шероховатой ЭПС) Задание № 3. Препарат №1. Кровь человека Расмотреть и зарисовать мазок крови человека при большом увелечении. Эритроциты покрыты тончайшей оболочкой и не содержат ядер. Среди эритроцитов встречаются ядросодержащие лейкоциты и кровяные пластинки – тромбоциты. Зарисовать и обозначить: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Задание № 4. Препарат № 2. Включения жира в клетках печени Включения нейтрального жира обнаруживаются в клетке специальными методами окрашевания в виде капель различной величины. Жировые включения откладываются в качестве запасного патительного вещества в жировых клетках подкожной клетчатки, в клетках печени и некоторых других органах и тканях. В нормальных клетках, не приспособленных к отложению жира, появление в жировых включений свидетельствует об из их патолоческом состоянии. Расмотреть и зарисовать клетку печени и обозначить: включения жира, ядро, оболочка клетки, цитоплазма. Задание № 5. Препарат №3. Пигментные включения Расмотреть препарат. Пигментная клетка имеет характерную отросчатую форму, с расположенным в центре крупным ядром и ядрышком. Включения пигмента меланина имеют вид гранул, равномерно распределенных в цитоплазме. Расмотреть пигментную клетку и обозначить: 1-цитоплазма пигментной клетки, 2-гранулы пигмента (меланина),3-ядро, 4-отростки. Задание № 6 Препарат №4. Клетки пленки лука Расмотреть препарат. При малом увелечении видны прямоугольный формы клетки, тесно прилегающие друг к другу, с крупными ядрами. При большом увелечении в клетках видны двухконтурная оболочка, зернистая цитоплазма, ядрос ядрышком, могут быть вокуоли. Расмотреть несколько клеток при большом увелечении и обозначить оболочку клетки, цитоплазму, ядро и ядрышко. Тест «Структура и функции внутриклеточных органелл» 1. Клеточная теория сформулирована учеными: А. Э. Чаргафф и К. Маклеод В. М. Шлейден и Т. Шванн С. Дж. Уотсон и Ф. Криг Д. О. Эвери и Дж. Уотсон У. В. Астбюри и Э. Чаргафф 2. Основные компоненты эукариотической клетки: А. ядро, цитоплазма, клеточная оболочка В. органоиды общего значения, ядро, цитоплазма С. клеточная оболочка, цитоплазма Д. ядро и клеточная оболочка Е. органоиды общего значения, ядро 3. К органоидам общего назначения клетки относятся: А. комплекс Гольджи В. реснички С. миофибриллы Д. синаптические пузырки Е. микроворсинки 4. К органоидам специального назначения относятся: А. пластиничный комплекс В. митохондрия С. рибосома Д. полисома Е. микроворсинки 5.Основные компоненты клеточного ядра: А. Ядерный сок и ядрышко В. Цитоплазма и кариоплазма С. Цитоплазма, оболочка и органеллы Д. Оболочка, ядерный сок, ядрышко и хроматин Е. Оболочка, ядерный сок и ядрышко 6.Структуры клетки, состоящие из фосфолипидов и белков: А. рибосомы В. плазматические мембраны С. клеточный центр Д. микротрубочки Е. жгутики 7.Гликокаликс: А. это наружный углеводный слой цитоплазматической мембраны В. состоит из двойного слоя липидов С. это жидкая часть цитоплазмы Д. это вакуолярная система клетки Е. состоит из микрофиламентов 8.В образовании лизосом участвуют мембраны: А. эндоплазматической сети В. комплекса Гольджи С. Митохондрий Д. везикул Е. пероксисом 9.Органоид, состоящий из малой и большой субъединиц, участвующий в биосинтезе белков: А. центриоли В. центросома С. рибосома Д. митохондрия Е. ядро 10.Структуры клетки, состоящие из фосфолипидов и белков: А. рибосомы В.плазматические мембраны С. клеточный центр Д. микротрубочки Литература 1. Мамбетпаева Б.С., Основы биомедицины. Астана 2017 2. Мамбетпаева Б.С. Молекулярная биология клетки. Астана, 2016. 3. Казымбет П.К., Мироедова Э.П. Медицинская биология Астана 2016г. 4. Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии. Алматы, 2008 г |