«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема)



страница1/7
Дата08.02.2013
Размер0.94 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6   7
Раздел: «Основы цитологии» (42 часа)


Двойная структура ДНК (объемная схема).

I. Клеточная теория – основа науки цитологии.


  1. Цитология – наука о клетке.

  2. История развития цитологии и клеточной теории.

  3. Основные положения клеточной теории.

  4. Методы изучения клеток.

  5. Уровни организации жизни.

  6. Царства живой природы.

  7. Формы жизни.

  8. Типы клеток.

  9. Свойства жизни.




  1. Цитология – наука о клетке.

Цитология – наука о клетке. Предмет цитологии – клетки многоклеточных животных и растений, а так­же одноклеточных организмов, к числу которых относятся бакте­рии, простейшие и одноклеточные водоросли. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к усло­виям окружающей среды. Современная цитология имеет тесные связи с другими биоло­гическими науками: ботаникой, зоологией, физиоло­гией, учением об эволюции органического мира, а также с моле­кулярной биологией, химией, физикой, математикой.

  1. История развития цитологии и клеточной теории.

Цитология – одна из относительно молодых биологических наук, ее возраст около 100 лет. Возраст же термина «клетка» насчитывает свыше 300 лет. Впервые название «клетка» в середи­не XVIIв. применил Роберт Гук. Рассматривая тонкий срез пробки с помощью сконструированного им микроскопа, Гук увидел, что пробка состоит из ячеек – клеток.

После работ Роберта Гука микроскоп стал широко приме­няться для научных исследований в биологии. Были открыты одноклеточные организмы (Антон Левенгук, 1680); клетки были обнаружены в составе тканей многих животных и растений.

В середине XIX столетия на основе уже многочисленных знаний о клетке Т.Шванн сформулировал кле­точную теорию (1838). Он обобщил имевшиеся знания о клетке и показал, что клетка представляет основную единицу строения всех живых организмов, что клетки животных и растений сходны по своему строению. Эти положения явились важнейшими дока­зательствами единства происхождения всех живых организмов, единства всего органического мира. Т. Шванн внес в науку правильное понимание клетки как самостоятельной единицы жиз­ни, наименьшей единицы живого: вне клетки нет жизни.

Было открыто деле­ние клеток и сформулировано положение о том, что каждая но­вая клетка происходит от такой же исходной клетки путем ее деления (Рудольф Вихров, 1858). Карл Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и устано­вил, что все многоклеточные организмы начинают свое развитие из одной клетки и этой клеткой является зигота. Открытие К.
Бэра показало, что клетка – не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов.

Изучение химической организации клетки привело к выводу, что именно химические процессы лежат в основе ее жизни, что клетки всех организмов сходны по химическому составу, у них однотипно протекают основные процессы обмена веществ. Дан­ные о сходстве химического состава клеток еще раз подтвердили единство всего органического мира.

Клеточная теория сохранила свое значение и в настоящее время. Она была неоднократно проверена и дополнена много­численными материалами о строении, функциях, химическом составе, размножении и развитии клеток разнообразных орга­низмов.

  1. Основные положения клеточной теории.

Современная клеточная теория включает следующие поло­жения:

1. Клетка – структурная и функциональная единица всего живого;

2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

3. Клетка – элементарная единица развития живого. Размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (мате­ринской) клетки;

4. В сложных многоклеточных организмах клетки специализиро­ваны по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

  1. Методы изучения клеток.

Исследования клетки имеют большое значение для разгадки заболеваний. Именно в клетках начинают развиваться патологи­ческие изменения, приводящие к возникновению заболеваний. Одно из серьезных заболеваний человека – сахарный диабет. Причина этого заболевания – недостаточная деятельность группы клеток поджелудочной железы, вырабаты­вающих гормон инсулин, который участвует в регуляции сахар­ного обмена организма. Злокачественные изменения, приводящие к развитию раковых опухолей, возникают также на уровне кле­ток. Возбудители кокцидиоза – опасного заболевания кроликов, кур, гусей и уток – паразитические простейшие – кокцидии про­никают в клетки кишечного эпителия и печени, растут и размно­жаются в них, полностью нарушают обмен веществ, а затем разрушают эти клетки. У больных кокцидиозом животных сильно нарушается деятельность пищеварительной системы и при отсут­ствии лечения животные погибают. Вот почему изучение строения, химического состава, обмена веществ и всех проявлений жизнедеятельности клеток необходимо не только в биологии, но также в медицине и ветеринарии.

    1. метод световой и электронной микроскопии;

    2. цитохимические методы;

    3. метод авторадиографии;

    4. биохимические методы;

    5. развиваются: микрохирургия, культура клеток in vitro, клеточная инженерия и др.

  1. Уровни организации жизни.

Для всех живых организмов характерны разные уровни организации её структуры. Уровни организации:

  1. молекулярный – уровень функционирования макромолекул (нуклеиновые кислоты, белки, полисахариды);

  2. клеточный, структурной единицей является клетка – структурная и функциональная единица размножения и развития всех живых организмов;

  3. тканевой, структурной единицей является ткань – совокупность клеток, сходных по строению и выполняемым функциям.

  4. органный, структурной единицей является орган – структурно–функциональное объединение нескольких видов тканей;

  5. организменный, структурной единицей является многоклеточный организм – целостная система органов, сп6ециализированных для выполнения различных функций;

  6. популяционно–видовой, структурной единицей является популяция – совокупность особей одного вида, длительно населяющих определённое пространство, размножающихся путём свободного скрещивания и в той или иной степени изолированных друг от друга;

  7. биогеоценотический, структурной единицей является биогеоценоз – совокупность живых организмов на определённом участке суши или водоёма;

  8. биосферный, структурной единицей является биосфера – геологическая оболочка Земли, населённая живыми организмами.

  1. Царства живой природы.

  1. царство животные,

  2. царство растения,

  3. царство грибы,

  4. царство простейшие,

  5. царство вирусы,

  6. царство бактерии.

  1. Формы жизни.

  1. Клеточные:

а) прокариоты – доядерные

б) эукариоты – ядерные:

– одноклеточные организмы (простейшие);

– многоклеточные организмы;

  1. Неклеточные формы жизни.

  1. Типы клеток.

Изучение клеток разнообразных одноклеточных и многокле­точных организмов с помощью светооптического и электронного микроскопов показало, что по своему строению они разде­ляются на две группы. Одну группу составляют бактерии и сине–зеленые водоросли. Эти организмы имеют наиболее простое строение клеток. Их называют доядерными (прокариотическими), так как у них нет оформленного ядра и нет многих структур, которые называют орга­ноидами. Другую группу составляют все остальные организмы: от одноклеточных зеленых водорослей и простейших до высших цветковых растений, млекопитающих, в том числе и человека. Они имеют сложно устроенные клетки, которые называют ядер­ными (эукариотическими). Эти клетки имеют ядро и органоиды, выполняющие специфические функции. Особую, неклеточную форму жизни составляют вирусы, изу­чением которых занимается вирусология.



Современные световой (слева) и Различные формы клеток одноклеточных

электронный (справа) микроскопы. и многоклеточных организмов


  1. Свойства жизни.

  1. Отграниченность от окружающей среды;

  2. Обмен веществ между организмом и окружающей средой;

  3. Изменение и развитие во времени отдельных организмов и видов, т.е. живое эволюционирует;

  4. Самовоспроизведение себе подобных, т.е. способны к размножению;

  5. Свойственна раздражимость;

  6. Саморегуляция, т.е. поддержание гомеостаза;

  7. Сложная многоуровневая организация.


Фронтальный опрос:

  1. Что изучает цитология? Охарактеризуйте взаимосвязь с другими науками.

  2. Когда и кем была создана клеточная теория?

  3. Раскройте основные положения клеточной теории.

  4. Методы изучения клеток.

  5. Перечислите и охарактеризуйте уровни организации жизни.

  6. Перечислите и охарактеризуйте формы жизни.

  7. Перечислите и охарактеризуйте типы клеток.

  8. Каковы особенности строения клеток прокариот?

  9. Каковы особенности строения клеток эукариот?

  10. Каково значение прокариот в природе и хозяйственной деятельности человека?

  11. Почему вирусы считают неклеточной формой жизни?

  12. Назовите важнейшие свойства жизни.


II. Неклеточные формы жизни – вирусы.


    1. Бактерии.

    2. Сине–зелёные водоросли.

    3. Вирусы.

    4. Бактериофаги.




    1. Бактерии.

Прокариотические клетки – бактерии и сине–зеленые водоросли. В клетках прокариот нет ряда органоидов: митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи. У бактерий и сине–зеленых водорослей отсутствует ядро, хромосомы не отделены от цитоплазмы ядерной оболочкой, а свободно располагаются в цитоплазме. Бактерии имеют очень мелкие размеры и различные формы. Снаружи бактериальная клетка окружена плотной оболочкой, а у некото­рых видов еще и слизистой капсулой. Под оболочкой, состоящей из углеводов, находится плазматическая мембрана, которая тес­но прилегает к цитоплазме. ДНК сосредоточена в одной хромосоме, которая имеет форму кольца и расположена в центре клетки. Размножаются бактерии делением клетки на две части; при благоприятных условиях некоторые бактерии делятся каждые 20 мин.

Бактерии имеют огромное значение для человека. Многие от­расли промышленности и сельского хозяйства полностью или частично зависят от деятельности бактерий. Этиловый и бутиловый спирты, уксус­ная кислота, ацетон, образуются за счет деятельности бактерий. Человек использует бактерии в производстве масла, сыра, раз­личных видов кислого молока, кислой капусты и других продук­тов. Развивается микробиологическая промышленность. Технология произ­водства многих ферментов, кормовых белков, лекарственных пре­паратов основана на жизнедеятельности бактерий.

Бактериальная клетка содержит богатый набор ферментов и биологически активных веществ, например антибиотиков. На этом и основано использование бактерий в микробиологической промышленности для получения ценных продуктов из дешевого и доступного сырья. Огромную роль играют бактерии в процес­сах биологической очистки воды, загрязненной промышленными и бытовыми отходами. Однако очень многие бактерии приносят человеку, животным и растениям большой вред, являясь возбу­дителями различных заболеваний, например дизентерии, брюшного тифа и др.

    1. Сине–зелёные водоросли.

Подобно бактериям, сине–зеленые водоросли не имеют оформ­ленного ядра, и ДНК их располагается непосредственно в цито­плазме, в самом центре клетки. Они не имеют также хлоропластов, и мембраны с заключенным в них хлорофиллом находятся прямо в цитоплазме. Оболочки клеток этих организмов обладают значительной прочностью и состоят из углеводов. Раз­множаются сине–зеленые водоросли делением клетки пополам.

Сине–зеленые водоросли широко рас­пространены в самых разнообразных пресных водоемах, в морях и океанах, в почве. Это наиболее древние из организмов, со­держащих хлорофилл. Сине–зеленые водоросли обильно размножаются в водоемах, за­грязненных органическими веществами, поэтому они служат индикаторами степени загрязненности воды.



Схема строения бактерии (слева) и сине–зелёной водоросли (справа).

    1. Вирусы.

Существует большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти существа носят название вирусов и представ­ляют неклеточные формы жизни. Вирусы нельзя отнести ни к растениям, ни к животным. Они исключительно малы, поэто­му могут быть изучены лишь с помощью электронного микро­скопа.

Вирусы способны жить и размножаться только в клетках других организмов. Вне клеток живых организмов вирусы жить не могут. Поселяясь внутри клеток животных, растений и бактерий, вирусы вызывают много опасных заболеваний. К чис­лу вирусных заболеваний человека относятся, например, корь, грипп, полиомиелит, оспа. Среди вирусных болезней растений известна мозаичная болезнь табака, гороха и других культур; у больных растений вирусы разрушают хлоропласты и пораженные участки листьев становятся бесцветными

Вирусы открыл русский ученый Д. И. Ивановский в 1892г. Каждая вирусная частица состоит из небольшого количества ДНК или РНК, т.е. генетического материала, заключенного в белковую оболочку. Эта оболочка играет защитную роль.



Вирус табачной мозаики и схема его строения.

Вирус табачной мозаики существует в форме отдельных частиц, каждая из которых имеет палочко­видную форму и представляет собой цилиндр с полостью внутри. Стенка цилиндра образована молекулами белка, а внутри, под этой белковой оболочкой, располагается тяж РНК, свернутый в форме спирали. В листьях табака частицы вируса, соеди­няясь вместе, образуют скопление в виде кристаллов шестигранной формы, которые видны в световой микроскоп.

    1. Бактериофаги.

Известны также вирусы, которые поселяются в клетках бак­терий. Их называют бактериофагами или фагами. Бактериофаги полностью разрушают бактериаль­ные клетки и потому могут быть использованы для лечения бактериальных заболеваний, например дизентерии, брюшного тифа, хо­леры.

Бактериофаг по форме напоминает головастика. Тело бактериофага состоит из головки, хвостика и нескольких хвостовых отростков. Снаружи головка и хвостик покрыты белковой оболочкой. Внутри головки находится ДНК, а внутри хвостика проходит канал. Бактериофаг проникает в клетку кишечной палочки. Сначала он прикрепляется к ее по­верхности и растворяет в этом месте оболочку бактерии. Затем ДНК бактериофага впрыскивается в клетку бактерии. Дальше у кишечной палочки, зараженной бактериофагом, начинает синте­зироваться ДНК бактериофага, а не собственная ДНК бактерии, и в конечном итоге бактерия погибает.



Схема строения бактериофага.
Фронтальный опрос:

    1. Бактерии – характеристика, примеры, роль.

    2. Сине–зелёные водоросли – характеристика, примеры, роль.

    3. Вирусы – характеристика, примеры, роль.

    4. Бактериофаги – характеристика, примеры, роль.

  1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconВопросы к зачету по курсу «Основы молекулярных вычислений»
Операции над днк: сшивка ДНК с «липкими» концами, сшивка ДНК с «прямыми» концами
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconСтруктура воды
Именно такая структура и определяет полярность молекулы воды. Если соединить прямыми линиями эпицентры положительных и отрицательных...
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconКонспект Классификация Империя Империя доклеточные клеточные
Иногда вирусная ДНК встраивается в ДНК кл-хозяина, заставляя клеточную ДНК продуцировать вирусные ДНК
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconЦентр инактивации х-хромосомы обыкновенных полевок: характеристика последовательностей ДНК и анализ экспрессии генов генетика 03. 02. 07
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте цитологии и генетики со ран, в лаборатории эпигенетики развития,...
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconУченые расшифровали строение ДНК с помощью туннельного микроскопа
Структура молекулы ДНК может быть определена с помощью сканирующего туннельного микроскопа одного из основных инструментов нанотехнологов,...
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconДнк наномеханические роботы и вычислительные устройства
Днк для создания нанобионических устройств. В частности, исследователи ищут пути использования преимуществ наномеханических свойств...
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconДжеймс Д. Уотсон Двойная спираль
Фрэнсиса Крика и Мориса Уилкинса. Эти трое ученых, получившие в 1962 году Нобелевскую премию, сделали одно из самых значительных...
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconПрограмма по гистологии, эмбриологии, цитологии для студентов II курса лечебного факультета
Врача. Возникновение и развитие гистологии, цитологии и эмбриологии как самостоятельных наук. Роль отечественных ученых в создании...
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconСистема FlashGel Самый быстрый, чувствительный и удобный способ выделения ДНК. Система FlashGel
Днк и единственный способ наблюдать, как происходит миграция ДНК. Новая революционная разработка позволяет выделять ДНК за 2-7 минут....
«Основы цитологии» (42 часа) Двойная структура ДНК (объемная схема) iconРепарация ДНК (Часть 1)
Днк и вызывают гибель клеток. Между тем ДНК постоянно подвергается химическим изменениям в результате воздействия как спонтанных,...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org