Немембранные компоненты клетки

Цель занятия.

После самостоятельного изучения теоретического материала и работы на практическом занятии студент должен знать:

1. ультраструктуру и функции рибосом,

2. роль цитоскелета в жизнедеятельности клетки, его структуру.

3. Классификацию включений по типу попадания в клетку.

Приборы и материалы. Демонстрационный микроскоп Nikon Eclipse 50i, микроскоп Биолан, постоянные препараты

План изучения темы

1. Рибосомы

1.2. Виды рибосом

свободные и мембрансвязанные

1.3.Структура рибосом

молекулярная организация субъединиц рибосом

ультраструктура рибосом. Субъединицы рибосом про- и эукариот, митохондрий и пластид.

рибосомная РНК, :

рибосомные белки,

функциональные центры рибосом.

2. Цитоскелет и его производные

2.1. Микрофиламенты и их производные

2.1.1. Микрофиламенты

2.1.2. Микроворсинки

2.2. Промежуточные филаменты

2.2.1. Специфичность для различных типов клеток

2.3. Микротрубочки и их производные

2.3.1. Микротрубочки

2.3.2. Центриоли

2.3.3. Реснички и жгутики

3. Включения

типы включений

Вопросы для контроля.

1. Какие структуры клетки обеспечивают поступление веществ в клетку?

2. Опишите структуру рибосомы и назовите функции.

3. Опишите строение центриолей.

4. Что такое включения и каково их значение?

5. Приведите классификацию включений.

6. Опишите структуры цитоскелета.

7. Укажите функциональную роль цитоскелета.

Практическая часть занятия

Рассмотреть и зарисовать

Препарат№12 Жировые включения в клетках печени аксолотля. Фиксация осмиевой кислотой, окраска сафранином.

Препарат №13 Включения гликогена в клетках печени аксолотля. Кармин-Беста-гематоксилин.

Препарат №14 Пигментные включения. Меланофоры в коже головастика. Неокрашенный препарат.

Препарат №15. Желточные включения в бластомерах амфибии. Гематоксилин-пикрофуксин.

Препарат №16 Реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки. Железный гематоксилин.

Препарат №12. Жировые включения в клетках печени аксолотля. Фиксация осмиевой кислотой, окраска сафранином.

При фиксации осмиевой кислотой жировые капли, будучи осмиофильными, поглощают фиксатор. При доокраске сафранином прочие структуры приобретают красноватый оттенок, а жировые капли, содержащие соединения осмия, сохраняют чёрный цвет. При большом увеличении видно, что большую часть в клетке занимают жировые включения (1) Они могут быть различной величины. Жир отлагается в виде мелких капель, по мере накопления капли сливаются.

Жировые включения в клетках печени аксолотля. Фиксация осмиевой кислотой, окраска сафранином.х900. 1 — клетки печени: а — липоидные гранулы в цитоплазме клетки; б — ядро окрашено сафранином в розовый цвет; 2 — капилляр

Препарат №13.Включения гликогена в клетках печени аксолотля. Кармин-Беста-гематоксилин.

Гликоген в клетках печени. Окраска кармином по методу Беста. х 900. 1 —клетки печени многоугольной формы; 2 — цитоплазма с зернами и глыбками гликогена; 3 — ядро с ядрышком;

При малом увеличении найдите, плотно расположенные многоугольные или округлые клетки гепатоцитов, окрашенные в ярко-розовый цвет. Ядро достаточно крупное, круглое и смещено к периферии, окрашено в фиолетовый цвет. При большом увеличении видно, что содержимое каждой клетки представлено большим количеством глыбок гликогена. Глыбки имеют различную величину и в основном лежат ближе к одной из сторон клетки. Также среди глыбок гликогена и в той части цитоплазмы, где его нет, видны пустые неокрашенные вакуоли. В них находился жир и при приготовлении препарата (ксилол и спирт) он растворился.

Препарат №14. Пигментные включения. Меланофоры в коже головастика. Неокрашенный препарат.

К пигментам относятся те включения, которые в нормальном состоянии окрашены в тот или иной цвет. Под малым увеличением найдите крупные отросчатые клетки На большом увеличении обратите внимание, что на бесцветном фоне видны темные гранулы различной формы, черного или темно-коричневого цвета. Клетки имеют хорошо разветвленные отростки. Ядро обычно располагается в центре клетки и неокрашено. Оно обнаруживается не во всех клетках, так как может быть закрыто глыбками меланина.

Пигментные включения в пигментных клетках (меланоцитах). Тотальный неокрашенный препарат, х 400. 1 — ядро пигментной клетки; 2 — цитоплазма с пигментными зернами (меланин).

Препарат №15. Желточные включения в бластомерах амфибии. Гематоксилин-пикрофуксин.
На препарате видна крупная яйцеклетка, на различных этапах дробления, окрашенная в желтый цвет. При большом увеличении заметно, что цитоплазму заполняют желточные гранулы овальной формы, их границы окрашены в более темный (коричневый) цвет. Они являются питательным материалом для развивающегося зародыша.	Желточные включения в яйцеклетке лягушки. Окраска гематоксилин-пикрофуксином. х280. 1 — оболочка яйцеклетки; 2 — цитоплазма с желточными включениями.

Препарат №16. Реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки. Железный гематоксилин.

При малом увеличении рассмотрите край препарата. На тонкой базальной мембране расположены эпителиальные клетки, окрашенные в темно-серый цвет и имеющие продолговатые ядра черного цвета. Ядра располагаются в базальной части клеток на разных уровнях. На большом увеличении видно, что апикальная поверхность клеток, которая смотрит в полость, покрыта сплошным слоем ресничек, окрашенных в светло-серый цвет. Реснички постоянно изгибаются, создавая ток.

Ресничким многоряндого мерцательного) эпитлеия. Оокраска железным гематоксилином. х 400; 1 — клеточные реснички; 2 — бокаловидные железистые клетки; 3 — реснитчатые (мерцательные) клетки; 4 — длинные вставочные клетки; 5 — короткие вставочные клетки; 6 — базальная мембрана;

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА.

1. Составьте схему классификации пигментных включений по химической природе, приведите примеры каждого вида.

2. На практическом занятии изучите демонстрационные микропрепараты.

Ситуационные задачи

1.Предложены электронные микрофотографии двух клеток. Поверхность одной
из них образует многочисленные микровыросты цитоплазмы. Поверхность другой -
гладкая. У которой из этих клеток активнее эндоцитоз?

2.Предложена электронная микрофотография клетки, поверхность которой образует многочисленные микровыросты цитоплазмы, а а цитоплазме присутствуют
многочисленные лизосомы. Какова функция этой клетки?

3.В клетках печени происходит активный синтез гликогена и белков. Какие органеллы должны быть хорошо развиты в этих клетках?

4.На клетки подействовали препаратом, изменяющим структуру рибосом. Какие
процессы в первую очередь будут нарушены?

5. На свободной поверхности клеток выявляются структуры, в которых под элек­тронным микроскопом видны 9 пар периферических и одна пара центральных мик­ротрубочек. Как называются эти структуры и какова их роль?

Демонстрационные препараты.

1.Инородные включения (накопление краски трипановой сини) в клетках печени

Электроннограммы: 4.5-4.7 и 6.1-6.11.

Термины:субъединицы рибосом, ассоциация и диссоциация субъединиц, рибосомные белки, рибосомные РНК, матричные РНК, трансферные РНК, пре-м-РНК, процессинг, сплайсинг, первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура рибосом, самосборка рибосом (матричный принцип) и их разборка, ее обратимость, номенклатура р-белков и р-РНК, функциональные центры рибосом активация вторичная и третичная структура р-РНК (структура клеверного листа и форма) аминокислот, транскрипция, трансляция, белковые трансферные факторы, инициация, элонгация и терминация трансляции, аминоацил-р-РНК, аминоацил-тРНК-синтетазы, транслокация пептидил-тРНК (в рибосоме), посттрансляционная модификация полипептидов. Центросома, центросфера (астросфера), центриоли, микротрубочки, их дуплексы и триплексы; тубулины, динеин, самосборка (принцип инициаторной самосборки), полярность самосборки, реснички, жгутики, их базальные гранулы, кинезин, микрофиламенты, актин, амебоидное движение, немышечное сокращение, элементарные филаменты миофибрилл, промежуточные филаменты, (нейрофибриллы), МАР-белки, цитоскелет, микротрабекулы, тубулин-динеиновый, и тубулин-кинезиновый механизмы движения, актомиозиновый механизм движения.

Рекомендуемая дополнительная литература.

1.Заварзин А.А., Харазова А.Д., Молитвин М.Н. Биология клетки.-Изд-во. СПб-университета,1992.

2.Каппуччинелли П. Подвижность живых клеток.-М.:Мир,1982.

3.Поликар А. Элементы физиологии клетки.-М.:Наука,1977.

Лабораторная работа №6

Клеточное ядро.

Цель занятия.

После самостоятельного изучения теоретического материала и работы на практическом занятии студент должен знать:

1.Значение ядра и компонентов ядра в жизнедеятельности клетки.

2. Морфология ядер различных типов клеток.

4. Структуру ядра

Приборы и материалы. Демонстрационный микроскоп Nikon Eclipse 50i, микроскоп Биолан, постоянные препараты

План изучения темы.

1.Клеточное ядро

1.1.Общие представления

1.1.1Функции ядра

1.1.2. Ядерная ДНК

1.1.3. Структура ядра

2.Хроматин

2.1.Эу- и гетерохроматин

2.2.1.Половой хроматин

2.2.2.Молекулярная организация хроматина

2.2.3.ДНК

2.2.4.Белки гистоны, регуляторные белки

2.3.Нуклеосомная организация хроматина

3. Ядрышко

3.1.Строение

4. Ядерная оболочка и матрикс

Ядерная оболочка

Ядерный матрикс

Вопросы для контроля.

1.Перечислите составные части ядра.

2.Охарактеризуйте “гетерохроматин” и “эухроматин”.

3.Опишите строение и функции ядрышка.

4.Перечислите составные части кариолеммы.

Практическая часть работы

Рассмотреть и зарисовать

препарат№13. Клетки крови человека. Гематоксилин-эозин

Препарат № 13. Клетки крови человека. Гематоксилин-эозин
На препарате крови среди большого количества эритроцитов (безъядерных клеток) найдите крупные круглые клетки с сегментированными ядрами фиолетового цвета. Если цитоплазма этих клеток практически не окрашена, то это нейтрофилы. Если же цитоплазма заполнена гранулами, окрашенными в оранжево-розовый цвет, то это эозинофилы. Рассмотрите и зарисуйте безъядерные эритроциты и сегментоядерный лейкоцит.	Клетки крови. А- эритроцит безядерная клетка, Б – нейтрофил клетка с 3-хдольчатым ядром, В– эозинофил с сегментированным ядром и яркорозовыми гранулами в цитоплазме

Препарат №13. Клетки крови человека. Гематоксилин-эозин Гематоксилин-эозин.
Также среди большого количества эритроцитов (безъядерных клеток) найдите крупные круглые клетки с ядрами округлой (лимфоциты) или бобовидной формы (моноциты), окрашенные в фиолетовый цвет. Цитоплазма окрашена в бледноголубой цвет. Рассмотрите и зарисуйте безъядерные эритроциты лимфоцит	Клетки крови. - эритроцит безядерная клетка, А– большой лимфоцит, Б – малый лимфоцит

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА.

1.Зарисуйте в альбоме строение ядерной поры.

2. Зарисуйте схему строения нуклеосомы.

Демонстрационные препараты

1. РНК в цитоплазме и ядрышке клеток (срез поджелудочной железы). Окр.галлоцианином по Эйнарсону.

2. ДНК в ядрах клеток (срез лимфатического узла). Метод Фельгена.

Ситуационные задачи

1. В препарате видны две клетки. Ядро одной из них содержит много интенсивно
окрашенных глыбок хроматина. В другой клетке ядро светлое, хроматин распределен диффузно. Какой тип хроматина преобладает в той и другой клетках и чем они
отличаются по функции?

2. В профазе митоза исчезает ядрышко. Каков механизм этого явления и какую
роль при этом играет состояние участка хромосомы, носящего название ядрышко-
вого организатора?

3.Количественным методом определили, что в ядре интерфазной клетки,
имеющем нормальные размеры, содержится удвоенное количество ДНК. В каком
периоде клеточного цикла находится клетка?

4.При окраске пиронином цитоплазма клетки и ядрышко окрасились одинаково
в малиновый цвет. Чем это можно объяснить?

5. Экспериментальным вмешательством клетку искусственно разделили на две части - с ядром и без ядра. Какова жизнеспособность этих частей клетки?

Термины: ядро, прокариоты, эукариоты, кариотэка, ядерная пора, кариолимфа, ядерный матрикс, ядрышко, ядрышковый организатор, нуклеонема, матрикс ядрышка, фибриллярный компонент, гранулярный компонент, спейсеры, гены умеренных повторов р-РНК и т-РНК, хроматин, гетерохроматин, эухроматин, спирализация и деспирализация хромонем, хромонемы, хроматиды, теломеры, центромеры, первичные и вторичные перетяжки хромосом, мета-, субмета-, тело- и акроцентрические хромосомы, нуклеосомы, нуклеомеры, гетерохроматин конститутивный, гетерохроматин факультативный, ДНК, гистоны, негистоновые белки хромосом, 1, 2, 3, 4 и 5 уровень компактизации ДНК в хромосоме, кариотип, политенные хромосомы, хромосомы типа "ламповых щеток".

Подготовьте рефераты на следующие темы:

1. Интерфазное ядро

2. Наследственный материал различных организмов

3. Пересадка ядер

4. Функциональное состояние клетки

5. Поведение ядра в клеточном делении

6. Почему появляются многоядерные клетки

7. Взаимодействие ядра и мембраны

8. Хромосомы у различных групп животных. Особенности.

Рекомендуемая дополнительная литература.

1.Заварзин А.А., Харазова А.Д., Молитвин М.Н. Биология клетки.-Изд-во. СПб-университета,1992.

2.Ченцов Ю.С. Общая цитология: Учебник.-3-е изд.,перераб. и доп. -М.: Изд-во. МГУ,1995.

Лабораторная работа №7