биология. Правила работы с микроскопом
 Скачать 53.26 Kb.
|
1 2 1-Вопрос Микроскоп - это оптический прибор, позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза. В микроскопе выделяют две системы: оптическую и механическую. К оптической системе относят объективы, окуляры и осветительное устройство (конденсор с диафрагмой и светофильтром, зеркало или электроосветитель).  1 - окуляр, 2 - тубус, 3 - тубусодержатель, 4 - винт грубой наводки (макровинт), 5 - микрометренный винт, 6 - подставка, 8 - конденсор, ирисовая диафрагма и светофильтр, 9 - предметный столик, 10 - револьверное устройство, 11 - объектив, 12 - корпус коллекторной линзы, 13 - патрон с лампой, 14 - источник электропитания Механическая система микроскопа состоит из подставки, коробки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубуса, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта перемещения конденсора, револьвера, предметного столика. Правила работы с микроскопом При работе с микроскопом необходимо соблюдать операции в следующем порядке: 1. Работать с микроскопом следует сидя; 2. Микроскоп осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой объективы, окуляр, электроосветитель; 3. Микроскоп установить перед собой, немного слева на 2-3 см от края стола. Во время работы его не сдвигать; 4. Открыть полностью диафрагму, поднять конденсор в крайнее верхнее положение; 5. Работу с микроскопом всегда начинать с малого увеличения; 6. Опустить объектив 8 - в рабочее положение, т.е. на расстояние 1 см от предметного стекла; 7. Подсоединить микроскоп к источнику питания, включить лампу и установить необходимую яркость горения; 8. Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. Глядя сбоку, опускать объектив при помощи макровинта до тех пор, пока расстояние между нижней линзой объектива и микропрепаратом не станет 4-5 мм; 9. Смотреть одним глазом в окуляр и вращать винт грубой наводки на себя, плавно поднимая объектив до положения, при котором хорошо будет видно изображение объекта. Нельзя смотреть в окуляр и опускать объектив.Фронтальная линза может раздавить покровное стекло, и на ней появятся царапины; 10. Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа; 11. Если изображение не появилось, то надо повторить все операции пунктов 6, 7, 8, 9; 12. Для изучения объекта при большом увеличении, сначала нужно поставить выбранный участок в центр поля зрения микроскопа при малом увеличении. Затем поменять объектив на х40, поворачивая револьвер, так чтобы он занял рабочее положение. При помощи микрометренного винта добиться хорошего изображения объекта; 13. По окончании работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой все части микроскопа, накрыть его защитным чехлом. 2 вопрос Биология — наука о живой природе. Термин «биология» был предложен в 1802 г. Ж. Б. Ламарком и Г.Р. Тревиранусом независимо друг от друга. Задачи: · Они состоят в изучении закономерностей проявления жизни (строения и функции живых организмов и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой); · раскрытии сущности жизни; · систематизации многообразия живых организмов. Методы: · метод наблюдения и описания — заключается в сборе и описании фактов; · метод измерений — использует измерения характеристик объектов; · сравнительный метод — основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов; · исторический метод — изучает ход развития исследуемого объекта; · метод эксперимента — дает возможность изучать явления природы в заданных условиях; · метод моделирования — позволяет описывать сложные природные явления с помощью относительно простых моделей. Значение биологии для медицины: Важность изучения биологии для медика определяется тем, что биология- это теоретическая основа медицины. Успехи медицины связаны с биологическими исследованиями, поэтому врач постоянно должен быть осведомлен с новейших достижениях биологии. Теоретические достижения биологии широко применятся в медицине. Так данные генетики позволили разрабатывать методы ранней диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней человека. Селекция микроорганизмов позволяет получать ферменты, витамины, гормоны необходимые для лечения ряда заболеваний. Знание закономерностей размножения и распространения вирусов, болезнетворных бактерий, простейших, червей необходимо для борьбы с инфекц. и паразитар. заболеваниями Развитие генной инж открывает широкие перспективы для производства лекарств и биологических активных соединений и тд 3 вопрос Жизнь – это специфическое свойство систем, называемых живыми. На планете Земля жизнь представлена в двух формах – внеклеточной и клеточной Обмен веществ и энергии.Под обменом веществ или метаболизмом понимают совокупность химических процессов, протекающих в клетках и обеспечивающих существование организмов и их взаимосвязь с внешней средой. Метаболизм состоит из анаболизма (ассимиляция) и катаболизма (диссимиляция), между которыми существует диалектическое единство, выражающееся в их непрерывности и взаимосвязи. Анаболизм обеспечивает синтез веществ, катаболизм – расщепление с последующим выделением энергии. Все энергетические процессы в живых системах подчиняются первому закону термодинамики (закон Майера и Гельмгольца), согласно которому энергия при химических превращениях не исчезает и не образуется вновь, она переходит из одной формы в другую. Из живых систем энергия выделяется в виде тепла. Второй закон термодинамики – это закон энтропии. Энтропия – это мера неупорядоченности процессов. Согласно второму закону термодинамики в природе в целом и в каждой изолированной системе энтропия всегда увеличивается и, соответственно, уменьшается упорядоченность. Но в отличие от неживых систем живые структуры, расходуя энергию, не только поддерживают присущие им упорядоченность и организованность, но еще и увеличивают их. Поскольку организм представляет собой открытую систему, в результате его жизнедеятельности, в окружающей среде постоянно повышается энтропия. Причем прирост энтропии оказывается больше, чем ее уменьшение внутри организма. Обмен веществ и энергии обеспечивает восстановление клеточных структур, рост и развитие организма, постоянство внутренней среды, самообновление на всех уровнях организации живого. Структурированность - Структурированность • выделение однородных частей системы с определенными физическими свойствами и отделенными от других частей границей раздела (в клетке водная и липидная фазы, органеллы) непременное условие эффективной реализации в весьма малых объемах (клетка) большого количества метаболических реакций. Живой организм отличается высокой степенью структурированности и низкой энтропией, благодаря постоянному притоку извне энергии, используемой на поддержание внутренней структур, и способности противостоять нарастанию энтропии Энтропия это термодинамическая функция, характеризующая энергетическое состояние, связи между структурированностью, обменом веществ и открытостью живых систем Самообновление – воссоздание структур, взамен утрачиваемых, благодаря использованию живыми системами для построения своих структур и обеспечения всех сторон жизнедеятельности биологической (генетической) информации Размножение — Размножение - передача генетического материала от предков к потомкам.. рост - увеличение массы и линейных размеров особи за счёт увеличения числа и размеров клеток и неклеточных образований Раздражимость - свойство организмов отвечать на воздействия внешней среды изменениями своего состояния или деятельности Возбудимость - способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения реакцией возбуждения Движение – это способность организма передвигаться в пространстве Вопрос 4 Молекулярно-генетический уровень • Элементарная единица – ген (фрагмент молекулы нуклеиновой кислоты), в котором записан определенный объем биологической (генетической) информации. • Элементарное явление - редупликация или самовоспроизведения биологической информации, что обеспечивает преемственность и сохранность свойств организмов в ряду поколений. Редупликация является основой наследственности. Биологическая информация, заключенная в ДНК переходит в действующую форму, будучи перенесена в молекулы белков благодаря механизму матричного синтеза иРНК, контролирующей биосинтез белков. Матричный синтез информационных макромолекул это также элементарное явление. Клеточный уровень • Элементарная единица – клетка • Элементарное явление - реакции клеточного метаболизма. В клетке поступающие вещества превращаются в субстраты и энергию и используются в соответствие с генетической информацией в процессе белков и других веществ, необходимых организму. • На клеточном уровне сопрягаются механизмы передачи биологической информации и превращения веществ и энергии. Элементарное явление на этом уровне служит энергетической и вещественной основой жизни на всех других уровнях ее организации. Организменный уровень • Элементарной единицей - особь от зарождения до прекращения существования в качестве живой системы, что позволяет также назвать этот уровень онтогенетическим. • Элементарное явление – закономерные изменения организма в индивидуальном развитии. • Эти изменения обеспечивают рост организма, дифференциацию его частей и одновременно интеграцию развития в единое целое. В онтогенеза в условиях внешней среды происходит воплощение наследственной информации в биологические структуры и процессы, на основе генотипа формируется фенотип организмов данного вида. Популяционно-видовой уровень • элементарная единица – популяция (совокупность особей одного вида), представляющая открытую генетическую систему • элементарные явления – эволюционно значимые изменения генофонда популяции под действием элементарных эволюционных факторов (мутационный процесс, колебания численности особей, естественный отбор) Биогеоценотический (экосистемный) уровень • Элементарная единица – биогеоценозы (динамичные, устойчивые во времени сообщества организмов разных систематических групп) • Элементарное явление - потоки энергии и круговоротами веществ. • Биогеоценозы объединены на планете в единый комплекс — область распространения жизни – биосферу Единство органического мира 1. Все живые организмы состоят из клеток, сходных по строению. 2. Генетический код одинаков у всех живых организмов на Земле. 3. Транскрипция, трансляция, гликолиз и другие основные процессы жизнедеятельности клетки происходят одинаково у всех живых организмов. Гипотезы зарождения жизни • Гипотеза панспермии - жизнь занесена из космоса в виде спор микроорганизмов или путем намеренного «заселения» планеты разумными пришельцами из других миров. 39. Гипотезы зарождения жизни • Гипотеза абиогенного зарождения жизни - жизнь возникла на Земле в результате благоприятной совокупности физических и химических условий, сделавших возможным абиогенное образование органических веществ из неорганических. 40. А.И. Опарин и Дж. Холдейн • в условиях, имевших место на планете несколько миллиардов лет назад, образование живого вещества было возможно: – атмосфера восстановительного типа (наличие в атмосфере кислорода) – вода – источники энергии (ультрафиолетовое, космическое излучения, теплота остывающей земной коры, вулканическая деятельность, атмосферные электрические явления, радиоактивный распад) – приемлемая температура 5 вопрос Клеточная теория — основополагающая для общей биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения. Маттиас Шлейден, Теодор Шванн и Рудольф Вирхов сформулировали клеточную теорию, основываясь на множестве исследований о клетке (1838). Шлейден и Шванн доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, растений и бактерий имеют схожее строение. Позднее эти заключения стали основой для доказательства единства организмов. Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни. Современная клеточная теория включает основные положения:Клетка — элементарная единица живого, основная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов.Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов имеют общее происхождение и сходны по своему строению и химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ. Размножение клеток происходит путем их деления. Клетки прокариот и эукариот являются системами разного уровня сложности и не полностью гомологичны друг другу.В основе деления клетки и размножения организмов лежит копирование наследственной информации - молекул нуклеиновых кислот 6 вопрос Во всех эукариотических клетках выделяют цитоплазму, отграниченную от внешней среды мембраной. В цитоплазме есть отграниченные от нее уже своими мембранами ядро и различные органоиды клетки. В ядре находится ядрышко, хроматин, ядерный сок. В цитоплазме присутствуют многочисленные рибосомы (более крупные, чем у прокариот), различные включения. Органеллы постоянны и выполняют жизненно важные функции. Среди них есть органеллы общего значения (митохондрии, ЭПС, комплекс Гольджи, рибосомы, полисомы, лизосомы, пероксисомы, микрофибриллы и микротрубочки, центриоли клеточного центра, хлоропласты и другие пластиды) и специальные у специализировавшихся клеток (микроворсинки, реснички, синаптические пузырьки и др.). Эукариотические клетки способны к эндоцитозу (захвату питательных веществ цитоплазматической мембраной). Генетический материал эукариот содержится в ядре и упакован в хромосомы, которые представляют собой комплекс ДНК и белков (в основном гистонов). Прокариотические клетки не содержат настоящего ядра. Снаружи клетки прокариот так же, как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной (строение мембран у двух этих групп организмов одинаковое). Клеточная мембрана прокариот образует многочисленные впячивания внутрь клетки — мезосомы. В цитоплазме прокариотических клеток нет мембранных органоидов: митохондрий, пластид, ЭПС, комплекса Гольджи, лизосом. Их функции выполняют складки и впячивания наружной мембраны — мезосомы. Поверх плазматической мембраны клетки прокариот покрыты оболочкой, напоминающей клеточную стенку растительных клеток (эта стенка образована не клетчаткой, как у растений, а другими полисахаридами — пектином и муреином). Прокариоты часто имеют органоиды движения — жгутики и реснички. Бактериальные (прокариотические, прокариотные) клетки имеют следующие, характерные для них, структуры — плотную клеточную стенку, одну кольцевую молекулу ДНК (нуклеоид), рибосомы Прокариоты чаще размножаются бесполым путём (делением клетки надвое) Растительная PS.животная 1) В растительной клетке присутствует прочная и толстая клеточная стенка из целлюлозы 2) В растительной клетке развита сеть вакуолей, в животной клетке она развита слабо 3) Растительная клетка содержит особые органоиды — пластиды (а именно, хлоропласты, лейкопласты и хромопласты) , а животная клетка их не содержи 8 вопрос Доклеточные формы жизни — вирусы и фаги Вирусы принципиально отличаются от всех других организмов. Назовем их важнейшие особенности: 1. Они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых они паразитируют. 2. Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот — либо РНК, либо ДНК (все клеточные организмы содержат и ДНК, и РНК одновременно). 3. Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина. 4. Зрелые вироспоры («споры» вирусов) могут существовать вне клетки хозяина, в этот период они не обнаруживают никаких признаков жизни. Клеточные формы жизни.Клеточные формы жизни представлены прокариотами (царства Бактерии и Цианеи) и эукариотами (царства Протисты, Растения, Грибы и животные) (табл. 4). Прокариоты (доядерные организмы) –это одноклеточные живые организмы, в теле клеток которых нет ядра и других внутренних мембранных органоидов. К ним относятся бактерии и цианеи. Имеют размеры от 1 до 5 мкм, наиболее простой тип строения клетки: - нет оформленного ядра; - одна кольцевая молекула ДНК; - слабо развита система внутренних мембран, отсутствуют органоиды мембранного строения (эндоплазматическая сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, центриоли); - есть рибосомы; - функции мембранных органоидов выполняют мезосомы. - деление клеток осуществляется путем перетяжки, без образования веретена деления; - клеточная стенка состоит из гликопротеида – муреина Межклеточное вещество Оно образовывается из известных нам компонентов – плазмы крови, лимфы, коллагеновых белковых волокон, эластина, матрикса и так далее. Вопрос 9 С. Джонатан Сингер и Гарт Николсон сформулировали в 1972 г. теорию строения мембран, получившую название жидкостно-мозаичной модели (рис. 12-18). Согласно этой модели, основной непрерывной частью мембраны. т.е. ее матриксом, служит полярный липидный бислой. При обычной для клетки температуре матрикс находится в жидком состоянии, что обеспечивается определенным соотношением между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами в гидрофобных хвостах полярных липидов. Жидкостно-мозаичная модель предполагает также, что на поверхности расположенных в мембране интегральных белков имеются гидрофобные R-группы аминокислотных остатков, за счет которых белки как бы «растворяются» в центральной гидрофобной части бислоя. В то же время на поверхности периферических, или внешних, белков, имеются в основном гидрофильные R-группы, которые притягиваются к гидрофильным заряженным полярным головам липидов за счет электростатических сил. Интегральные белки, а к ним относятся ферменты и транспортные белки, обладают активностью только в том случае, если находятся внутри гидрофобной части бислоя, где они приобретают необходимую для проявления активности пространственную конфигурацию. Следует еще раз подчеркнуть, что ни между молекулами липидов в бислое, ни между белками и липидами бислоя не образуется ковалентных связей. Липиды мембран относятся к трем основным классам: глицерофосфатиды (фосфолипиды), сфинго- и гликолипиды, стероиды. Мембранные липиды имеют сравнительно небольшую полярную (заряженную) головку и длинные незаряженные (неполярные) углеводородные цепи. Цвиттерионные липиды - фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин и сфингомиелин. Их головки несут положительный и отрицательный заряд и при нейтральных pH электронейтральны. Фосфатидилсерин и фосфатидилинозит имеют по одному, а кардиолипин - два нескомпенсированных отрицательных заряда. Жирные кислоты, входящие в состав липидов биологических мембран, обычно имеют от 14 до 22 углеродных атомов. Углеводородные цепи могут быть полностью насыщенными либо содержать несколько двойных связей (обычно во втором положении глицеринового остатка). Двойные связи почти всех жирных кислот находятся в цис-конформации. Состав внутреннего наружного слоев может различаться. Белковыйсостав: большинство мембран содержит большое число различных белков, молекулярная масса которых колеблется от 10 000 до 240 000. Белки либо частично, либо целиком погружены в липидный слой мембран или пронизывают его насквозь. Это происходит в зависимости от степени гидрофобности, числа и локализации гидрофобных аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Наиболее слабо связаны с мембраной так называемые периферические белки, которые удерживаются в мембране за счет слабых, в основном неэлектростатических, взаимо-действий. Белки, сильно связанные с липидами и глубоко погруженные в липидный слой, так называемые интегральные белки, составляют основную массу мембранных белков. Обычно в полипептидных цепях этих белков много неполярных аминокислотных остатков. В функциональном отношении мембранные белки подразделяются на: ферментативные, транспортные и регуляторные. Выделяют также структурные белки, которые выполняют в основном «опорно-строительные» функции. Вопрос 10 Плазмалемма (плазматическая мембрана) образована белками (-60%) и липидами (-40%). В состав липидов входят гликолипиды, стеролы, но наиболее распространены фосфолипиды. Фосфолипиды состоят из гидрофильной головки (глицерин) и гидрофобного хвоста (жирные кислоты); данная полярность липидов и позволяет образовывать в водной среде билипидный слой. По расположению в плазмалемме выделяют три вида белков: интегрГальные (а), полуинтегральные (б), периферические (в). "Белки как айсберги плавают в липидном море" по¬одиночке, но чаще сцепленными группами. Надмембранный комплекс (2), выполнен гликолипидами и гликопептидами, в животной клетке представлен гликокаликсом, в растительной - клеточной стенкой. Субмембранный слой (3) образуется путем скопления микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета под плазмалеммой. Функции поверхностного аппарата клетки: барьерная (защитная, пограничная), обменно-транспортная, рецепторная, метаболическая, контактная (в многоклеточном организме). 1 2 |