методичка № 1 медична біологія. Навчальнометодичний посібник до практичних занять з медичної біології для студентів і викладачів вищих навчальних медичних закладів
 Скачать 1.56 Mb.
|
Заняття№3Тема: Клітинні мембрани. Транспорт речовин через плазмалемуI. Актуальність теми. Клітина є відкритою біологічною системою. Між клітиною та навколишнім середовищем постійно відбувається обмін речовинами, енергією й інформацією. Знання про скоординовані у часі та просторі процеси асиміляції й дисиміляції необхідні для розуміння причин порушень цих процесів на молекулярному рівні, наслідки яких з часом можуть проектуватись на тканинному, органному та організмовому рівнях і привести до виникнення патологічних станів у людини. Знання про будову та функції клітинної мембрани дає розуміння виникнення патологічних станів, що відбуваються при порушенні цілісності мембран органоїдів клітин, які призводять до виникнення патологічних процесів, що з часом проявляються на організмовому рівні та є першопричиною появи соматичних хвороб людини. Знання про заходи захисту цілісності біомембран є передумовою профілактики багатьох видів хвороб людини на молекулярному рівні.II. Цілі навчання Загальна ціль – уміти:
Конкретні цілі - уміти: 1. Інтерпретувати значення процесів, що відбуваються на молекулярно-генетичному та клітинному рівні організації життя для розуміння патогенезу спадкових, соматичних, онкологічних, інфекційно-запальних й інших хвороб людини. 2. Трактувати значення процесів, що відбуваються на молекулярно-генетичному рівні організації життя для пояснення виникнення патологічних станів та розробки заходів щодо профілактики молекулярних хвороб людини. 3. Інтерпретувати значення процесів, що відбуваються на субклітинному рівні організації життя для розуміння патогенезу спадкових, соматичних, інфекційно-запальних й інших хвороб людини. 4. Засвоїти мембранну організацію органоїдів клітини. 5. Трактувати значення порушень цілісності мембран та їх функціонування, їх роль у виникненні патологічних процесів у людини на молекулярному та клітинному рівнях. III. Забезпечення вихідного рівня знань-умінь А. Література: Основна: 1. Медична біологія / За ред.. проф.. В.П.Пішака, проф.. Ю.І. Бажори. Підручник. - Вінниця: Нова книга, 2004, С. 40 - 41, С 54 - 72. 2. Биология. В 2-х кн. Кн. 1: Учеб. для медиц. спец. вузов / В. Н. Ярыгин, В. И. Васильева, И.Н. Волков, В.В. Синельщикова; Под. ред. В.Н. Ярыгина. - 6-е изд., стер. -М.: Высш. шк., 2004.- С. 41 - 42, 51 - 54. 3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія: Підручник / Пер. з рос. В.О.Мотузний.- К.: Вища шк., 1992, С. 23 - 25. 4. Методичні вказівки для студентів до практичних занять з медичної біології, генетики і паразитології / Під заг. ред. Р.П.Піскун, Вінниця, 1994. С.7 - 9. 5. Збірник завдань для підготовки до ліцензійного тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В.Ф.Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є.Булах, проф. О.П.Яворського, проф. О.В.Романенка, доц. Л.І.Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 с.; С.-9-41. Додаткова: 1. Конспекти лекцій 2. Жегунов Г.Ф., Боянович Ю.В., Жегунова Г.П. Цитогенетичні основи життєдіяльності. Харків: Харківська зооветеринарна академія, Харківський національний університет,Харківська національна фармацевтична академія,2002 р. 3. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології, паразитології та генетики. Практикум. – Чернівці: Медакадемія, 2004. – 579с.:іл. 4. Н.Н. Мушкамбаров, С.Л. Кузнецов Молекулярная биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2003. - 544с.: ил. 5. Руководство к лабораторным занятиям по биологии / Под. ред.Ю.К. Богоявленского. - М.: Медицина, 1979. 6. Медична біологія. Посібник з практичних занять. За ред.. О.В.Романенко. Київ «Здоров’я», 2005. – 372с. з іл. Б. Тести для перевірки вихідного рівня знань Завдання1. Процеси окислення відбуваються в клітинних органелах- а) в рибосомах б) в мітохондріях в) в ендоплазматичної сітці г) в хлоропластах Завдання 2. Мембрани клітини складають з: а) фосфоліпідів, білків та вуглеводів б) ліпідів, білків та нуклеїнових кислот в) клітковини, пектину та білків г) нуклеїнових кислот, білків Завдання 3. Енергетичним ефектом гліколізу є утворення 2 молекул: а) молочної кислоти б) піровиноградної кислоти в) АТФ г) АТФ та молочної кислоти Завдання 4. Гліколіз - це процес розщеплення : а) білків на амінокислоти б) ліпідів на карбонові кислоти та гліцерин в) глюкози до молочної кислоти г) окислення глюкози в мітохондріях Завдання 5. Активний транспорт речовин крізь біологічну мембрану - це: а) транспорт речовин по градієнту концентрації з затратою енергії АТФ б) транспорт речовин проти градієнту концентрації із затратою енергії АТФ в) транспорт речовин по градієнту концентрації без затрати енергії АТФ г) дифузія та полегшена дифузія Завдання 6. Внаслідок процесів асиміляції відбувається: а) розщеплення вуглеводів та жирів б) розщеплення білків в) синтез білків г) синтез жирів та вуглеводів д) вірно в) та г) Завдання 7. Двохмембранну будову мають такі органоїди: а) ядро, пластиди, мітохондрії б) митохондрії, лизосоми, рибосоми в) комплекс Гольджі, ендоплазматична сітка г) клітинний центр, джгутики, війки д) вірна відповідь - а) та б) Завдання 8. Постачання речовин в клітину та виведення їх з клітини забезпечується: а) лізосомами б) клітинною стінкою в) клітинною мембраною г) ядром Завдання 9. Транспорт малих заряджених молекул та іонів крізь мембрану відбувається за допомогою: а) активного та пасивного транспорту б) дифузії в) активного транспорту г) фагоцитозом Завдання 10. Дисиміляція відбувається в таких органоїдах клітини: а) хлоропластах б) ендоплазматичної сітці в) мітохондріях г) ядрі IV. Зміст навчання
Структурно-логічна схема Транспорт речовин через мембрану клітини Пасивний транспорт (без використання енергії Активний транспопрт (з використанням енергії) Мембранне перенесення Стан мембран клітин в розчинах Проста дифузія за грдієнтом концентрації Обмінна дифузія за градієнтом концентрації Обмінна дифузія– не залежить від градієнта концентрації Діаліз Осмос Перенесення молекул за допомогою переносників Перенесення молекул з участю ферментів Переміщення речовин проти електро-хімічного градієнта концентрації Накачування іонів К+ в клітину Відкачування іонів Nа з клітини Піноцит Фагоцит Екзоцит Розчинені речовини Тверді речови-ни Ізотоніч-ному Гіперто-нічному Гіпото-нічному Виведення речовин з клітини Зморще-ння Фізіологі-чний                  Набряк - плазмоліз     V. Орієнтовна основа дії Для досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичні питання по даній темі і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу. а) Теоретичні питання для позаурочного самостійного вивчення та обговорення на занятті.
На занятті необхідно виконати самостійну частину роботи згідно алгоритму практичної роботи та методики її проведення. б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:
в) Інструкції до практичної роботи: 1. Приготувати, розглянути при малому та великому збільшені світлового мікроскопа і замалювати тимчасовий препарат клітин плівки цибулі. Позначити оболонку, цитоплазму, ядро. 2. Приготувати, розглянути при малому та великому збільшенні світлового мікроскопа тимчасовий препарат «Клітини плівки цибулі», до яких додали гіпертонічний розчин хлориду натрію, спостерігати явище плазмолізу та замалювати декілька клітин в цьому стані. Позначити оболонку, цитоплазму, ядро. 3. Приготувати, розглянути при малому та великому збільшенні світлового мікроскопа тимчасовий препарат з клітин плівки цибулі в гіпотонічному розчині хлориду натрію і замалювати декілька клітин в стані деплазмолізу. Позначити оболонку, цитоплазму, ядро. 4. Вивчити вплив ізотонічного, гіпертонічного та гіпотонічного розчину (пасивний вид транспорту) у тваринних клітинах на прикладі еритроцитів ссавців: а) приготувати, розглянути при малому та великому збільшенні світлового мікроскопа і замалювати тимчасовий препарат еритроцитів барана в ізотонічному розчині (0,9% NaCl). Замалювати форму еритроцитів б) приготувати, розглянути при малому та великому збільшенні світлового мікроскопа і замалювати тимчасовий препарат еритроцитів барана в гіпертонічному розчині (5% NaCl). Замалювати форму еритроцитів та порівняти з формою еритроцитів в ізотонічному розчині в) приготувати, розглянути при малому та великому збільшенні світлового мікроскопа і замалювати тимчасовий препарат еритроцитів барана в гіпотонічному розчині (0,1% NaCl). Замалювати форму еритроцитів та порівняти з формою еритроцитів в ізотонічному розчині. 5. Порівняти особливості пасивного виду транспорту (у вигляді осмосу - плазмолізу та деплазмолізу) в клітинах рослинного та тваринного походження (в клітинах плівки цибулі й еритроцитах барана). 6. Замалювати схеми: а)потоку речовин б) потоку енергії VI. Система навчаючих завдань А. Тести Завдання 1(I рівень складності) 1. Двомембранну будову мають такі органели: а) лізосоми б) пластиди в) клітинний центр г) мітохондрії Еталон відповіді: 1 - б, в Завдання 2 (II рівень складності) 2. Виберіть функції, що не притаманні біомембранам: а) транспортна б) обмежувальна в) рецепторна г) участь в синтезі АТФ д) синтез ліпідів Еталон відповіді: 2 – д Завдання 3 3. Речовини виводяться з клітини через комплекс Гольджі шляхом з’єднання з зовнішньою мембраною. Як називається такий процес: а) осмос б) активний транспорт в) ендоцитоз г) фагоцитоз д) екзоцитоз е) секреція Еталон відповіді: 3 - е Завдання 4 (III рівень складності) 4. Виберіть вірну відповідь, що характеризує аеробний етап енергетичного обміну: а) відбувається в цитоплазмі, без участі кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 2АТФ; б) відбувається в мітохондріях без участі кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 38АТФ; в) відбувається в мітохондріях за участю кисню, кінцеві продукти - СО2, Н2О і 38АТФ; г) відбувається в цитоплазмі, за участю кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 38АТФ; д) відбувається в мітохондріях за участю кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 2АТФ; Еталон відповіді: 4 – в Б. Задачі Задача 1. В клітину поступили білки і вуглеводи, з яких в клітині синтезувались власні протеоглікоти і виділились у вигляді краплин секрету. Які органели були задіяні на кінцевому етапі транспорту вказаних сполук? Еталон відповіді: пластинчастий комплекс Гольджі Задача 2. Утворення і запасання енергії проходить в мітохондріях в результаті окислювально-відновних реакцій циклу Кребса. Як називається цей хімічний процес? Еталон відповіді: окислювальне фосфорилювання Задача 3. Клітину помістили в різко охолоджений фізіологічний розчин. Під дією низької темеператури метаболізм клітини практично зупинився. Скоро виявилось, що клітина швидко збільшується в об’ємі (набухає). Поступове підвищення температури до фізіологічного рівня супроводжується нормалізацією клітинного метаболізму. 1) Як відобразиться пониження температури на процесі утворення макроергічних з’єднань, частково на АТФ? 2) Як відобразиться зміна змісу макроергів на роботі калій-натрієвого насоса клітини? 3) Чому при низькій температурі клітина «набухає»? Еталон відповіді: При зниженні температури понижується синтез АТФ, що затормозить роботу калій-натрієвого насосу. При низькій температурі клітина набухає із-за дифузії води в ній, так як вміст натрію в клітині підвищений. VII. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному занятті а)Методика проведення заняття Заняття починається з перевірки вихідного рівня знань. Далі розглядаються теоретичні питання даної теми, в обговоренні яких беруть участь всі студенти під керівництвом викладача, після чого необхідно виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу. Після проведення практичної навчально-дослідницької роботи необхідно оформити протокол. В кінці заняття проводиться контроль кінцевого рівня знань студентів, аналіз результатів роботи з виставленням відповідної оцінки і балів. б) Організаційна структура заняття (технологічна карта)
в) Зразки тестових завдань для перевірки кінцевого рівня знань 1. Більшість захворювань людини пов’язана з порушенням будови та функцій клітинних мембран Яка властивість мембрани є головною при визначенні метаболічного статусу клітини? а) вибіркова проникливість б) здатність до плазмолізу в) здатність до фагоцитозу г) утворення мікроворсинок д) забезпечення міжклітинних контактів 2. При електронно-мікроскопічному вивченні клітини виявлені органели овальної та круглої форми, оболонка яких утворена двома мембранами: зовнішня – гладка, а внутрішня утворює кристи і містить фермент АТФ-синтетазу. Така будова властива для: а) мітохондрії б) центросоми в) ендоплазматичного ретикулума г) рибосоми д) лізосоми 3. При вивченні макрофагів у хворого на черевний тиф в цитоплазмі цих клітин була виявлена велика кількість бактерій. Яким чином бактерії потрапили в клітини? а) шляхом піноцитозу б) шляхом фагоцитозу в) шляхом пасивного транспорту д) шляхом дифузії г) шляхом К-Na насосу 4.Під час дослідження електронограми в клітині виявлено деструкцію крист мітохондрій. Які процеси окислення органічних речовин в клітині можуть бути порушені внаслідок цього в першу чергу? а) синтез білка б) синтез білка в) фагоцитоз г) поділ ядра д) піноцитоз 5. При електронно-мікроскопічному дослідженні клітин було виявлено трьохшарову ультраструктуру, яка обмежує цитоплазму. Зовнішня поверхня ії представлена глікокаліксом, а внутрішня - лабільними білками. Яка назва цієї ультраструктури? а) плазмалема б) цитоскелет в) гладенька ЕПС г) шорстка ЕПС д) целюлозна оболонка 6. Речовини виводяться з клітини шляхом сполучення мембранної структури апарату Гольджі з цитолемою. Вміст такої структури виділяється за межі клітини. Яка назва цього процесу? а) ендоцитоз б) осмос в) екзоцитоз г) пасивний транспорт д) полегшена дифузія 7. Двомембранну будову мають такі органели: а) лізосоми б) пластиди в) клітинний центр г) мітохондрії 8. Виберіть функції, що не притаманні біомембранам: а) транспортна б) обмежувальна в) рецепторна г) участь в синтезі АТФ д) синтез ліпідів 9. Виберіть вірну відповідь, що характеризує аеробний етап енергетичного обміну: а) відбувається в цитоплазмі, без участі кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 2АТФ; б) відбувається в мітохондріях без участі кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 38АТФ; в) відбувається в мітохондріях за участю кисню, кінцеві продукти - СО2, Н2О і 38АТФ; г) відбувається в цитоплазмі, за участю кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 38АТФ; д) відбувається в мітохондріях за участю кисню, кінцеві продукти - молочна кислота і 2АТФ; 10. Назвіть органоїд клітини, де відбувається анаеробний етап енергетичного обміну? а) мітохондрії б) комплекс Гольджі в) гранулярна ендоплазматична сітка г) цитоплазма д) ядро 11. Скільки молекул АТФ синтезується при повному окисленні однієї молекули глюкози? а) 2 молекули АТФ б) 18 молекул АТФ в) 36 молекул АТФ г) 38 молекул АТФ д) 12 молекул АТФ 12. Виберіть функцію, яка не притаманна біологічним мембранам: а) обмежувальна б) рецепторна в) транспортна г) компартментація клітини д) зберігання спадкової інформації 13. Двохмембранну будову мають такі органоїди: а) ядро, пластиди, мітохондрії б) митохондрії, лизосоми, рибосоми в) комплекс Гольджі, ендоплазматична сітка г) клітинний центр, джгутики, війки д) вірна відповідь - а) та б) 14. Транспорт малих заряджених молекул та іонів крізь мембрану відбувається за допомогою: а) активного та пасивного транспорту б) дифузії в) активного транспорту г) фагоцитозом 15. Мембрани клітини складають з: а) фосфоліпідів, білків та вуглеводів б) ліпідів, білків та нуклеїнових кислот в) клітковини, пектину та білків г) нуклеїнових кислот, білків 16. Гліколіз - це процес розщеплення : а) білків на амінокислоти б) ліпідів на карбонові кислоти та гліцерин в) глюкози до молочної кислоти г) окислення глюкози в мітохондріях 17. Енергетичним ефектом гліколізу є утворення 2 молекул: а) молочної кислоти б) піровиноградної кислоти в) АТФ г) АТФ та молочної кислоти 18. Постачання речовин в клітину та виведення їх з клітини забезпечується: а) лізосомами б) клітинною стінкою в) клітинною мембраною г) ядром 19. Виділення речовини з клітини відбувається за допомогою комплексу Гольджі в результаті злиття пухиря комплексу Гольджі з цитоплазматичною мембраною. Вміст пухиря виливається назовні. Назва такому процесу є: а) екзоцитоз б) ендоцитоз в) активний транспорт г) полегшена дифузія 20. Процеси окислення відбуваються в клітинних органелах: а) в рибосомах б) в мітохондріях в) в ендоплазматичної сітці г) в хлоропластах 21. Внаслідок процесів асиміляції відбувається: а) розщеплення вуглеводів та жирів б) розщеплення білків в) синтез білків г) синтез жирів та вуглеводів д) вірно в) та г) 22. Дисиміляція відбувається в таких органоїдах клітини: а) хлоропластах б) ендоплазматичної сітці в) мітохондріях г) ядрі 23. Активний транспорт речовин крізь біологічну мембрану - це: а) транспорт речовин по градієнту концентрації з затратою енергії АТФ б) транспорт речовин проти градієнту концентрації із затратою енергії АТФ в) транспорт речовин по градієнту концентрації без затрати енергії АТФ г) дифузія та полегшена дифузія 24. До пасивного транспорту речовин відноситься: а) осмос та дифузія б) піноцитоз в) фагоцитоз г) К -Na насос д) полегшена дифузія е) вірно - а) та д) Заняття №4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||