Основы цитологии (40 ч) 5 часов в неделю

Введение. Определение жизни. Основные признаки живых организмов. Уровни организации живой материи. Предмет, задачи и методы цитологии. Значение цитологии для медицины. Методы изучения клетки.

Химический состав клетки. Элементарный состав. Способность живых клеток и организмов избирательно накапливать отдельные химические элементы из среды обитания.

Содержание воды в клетке. Связь между химической структурой воды и ее ролью в клетке. Роль воды в регуляции интенсивности обмена веществ. Роль неорганических веществ (катионов и анионов) в клетке. Изотонический, гипотонический и гипертонический растворы. Тургор клетки. Гомеостаз клетки, его значение для нормального функционирования организма.

Органические вещества клетки (углеводы, белки, нуклеиновые кислоты). Биополимеры (периодические и непериодические). Липиды (жиры и липоиды), особенности их строения и функции.

Углеводы. Моно- , ди- и полисахариды (первого и второго порядков, гомо- и гетерополисахариды). Функции углеводов в клетке. Резервные и структурные полисахариды.

Клетка – структурная и функциональная единица живого. История открытия клетки. Основные положения клеточной теории.

Основные структурные компоненты эукариотической клетки: клеточная оболочка, цитоплазма и ядро. Ядро. Особенности строения ядерной оболочки. Ядрышко. Нуклеоплазма. Хроматин. Плазматическая мембрана, ее строение (жидкостно-мозаичная модель), свойства и функции. Гликокаликс. Транспорт веществ (активный и пассивный). Эндоцитоз (фагоцитоз и пиноцитоз) и экзоцитоз. Межклеточные контакты (простой щелевой контакт, соединение «замок», десмосомы, синапсы). Цитоплазма (гиалоплазма, органеллы и включения). Циклоз.

Органеллы и включения. Одномембранные органеллы (комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, лизосомы, вакуоли). Понятие компартмент (отсек). Их взаимосвязь (вакуолярная система) в клетке. Строение и функции.

Двумембранные органеллы (митохондрии и пластиды (хлоропласты, хромопласты и лейкопласты)). Строение и функции.

Немембранные органеллы (рибосомы (70S и 80S), клеточный центр, центриоли, жгутики, реснички, микротрубочки, микрофиламенты). Химический состав, строение и функции. Белок тубулин. Раздражимость и движение клеток. Цитоскелет.

Включения трофического, секреторного и специального назначений. Строение и функции.

Сходство и различия между растительными и животными клетками.

Прокариотическая и эукариотическая клетки. Сходства и отличия.

Неклеточные формы жизни. Вирусы и фаги – внутриклеточные паразиты. Их ультрамикроскопическая организация, значение и роль в природе. Вирусные болезни человека, животных и растений.

Строение и функции ядра. Хромосомы, их химический состав и строение. Понятие кариотип.

Нуклеиновые кислоты – непериодические биополимеры. ДНК и РНК. Функции. Нуклеозиды. Нуклеотиды (пуриновые и пиримидиновые), их строение и соединение при образовании полинуклеотидной цепи. Сахарно-фосфатный остов и фосфодиэфирная связь. Принцип комплементарности Э.Чаргоффа.

Образование двухцепочечной молекулы ДНК и ее спирализация. Характеристика спирали ДНК. Репликация ДНК. Основной фермент репликации. Репликон.

Транскрипция. Основной фермент транскрипции. Особенности его функционирования. Стадии транскрипции. Промотор. Отличие молекул РНК от ДНК. Виды РНК (и-РНК, т-РНК, р-РНК) и их значение в клетке.

Ген и его роль в биосинтезе белка. Структурные гены. Гены про- и эукариот. Экзоны и интроны. Сплайсинг. Код ДНК.

Белки - непериодические биополимеры клетки. Молекулярная масса белков. Аминокислоты, их строение и свойства. Первичная, вторичная третичная и четвертичная структуры белковой молекулы. Функции белков в клетке. Ферменты, их химический состав и структура. Роль ферментов в процессах жизнедеятельности. Многообразие ферментов. Многообразие и специфичность белков. Проблема тканевой совместимости. Денатурация и ренатурация белка.

Обмен веществ. Пластический и энергетический обмены. Пластический обмен. Биосинтез белка. Роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белка. Транскрипция. Трансляция. Процесс активации т-РНК. Роль ферментов в осуществлении биосинтеза белка.

Автотрофы и гетеротрофы. Фотосинтез. Биологический смысл фотосинтеза. Световая и темновая фазы фотосинтеза. Роль ферментов, пигментов и НАДФ+. Взаимосвязь световой и темновой фаз фотосинтеза. Пути повышения продуктивности процессов фотосинтеза у сельскохозяйственных растений. Хемосинтез.

Энергетический обмен. АТФ, ГТФ, ФАД. Макроэргические связи в АТФ. Значение АТФ в жизнедеятельности клетки. Основные этапы энергетического обмена. Подготовительный этап, роль лизосом в этом процессе.

Гликолиз, его энергетическая эффективность. Роль ферментов и НАД+ в гликолизе. Брожение. Виды брожения (молочно-кислое и спиртовое). Энергетическая эффективность процессов брожения.

Клеточное дыхание. Окислительное расщепление пирувата. Ацетил-КоА. Основные реакции и биологический смысл цикла Кребса. Окислительное фосфорилирование. Роль кислорода в дыхании. Энергетическая эффективность процессов дыхания.