Самостоятельная внеаудиторная работа

Задание 1.На этой веселой картинке (Рис. 3) обозначены функции органоидов клетки. Определите эти органоиды и запишите функции, которые они выполняют. Какие органоиды эукариотической клетки не обозначены на рисунке? Придумайте символические рисунки, обозначающие функции этих органоидов.

Рис. 3. Обобщенная схема строения клетки

 Вопросы для самоконтроля:

 1. Какие свойства характеризуют клетку как биологически открытую  систему?

 2. Какие существуют гипотезы происхождения эукариотических клеток?

 3. Какими свойствами мембраны можно объяснить ее участие в эндоцитозе и

экзоцитозе?

 4. Что такое осморегуляция живой клетки?

 5.  Какие органоиды эукариотической клетки являются полуавтономными? Ка-

кой биологический смысл имеет это явление?

 6. При различных интоксикациях организма (например, алкогольной) в клет-

ках печени обнаруживаются увеличенные  в  размерах митохондрии.  Как

можно объяснить эти изменения органоидов клетки?

 7. В норме рН гиалоплазмы  клетки  слабощелочная.  Какие  причины могут

изменить рН в кислую сторону? Какие при этом возникнут последствия?

8. В медицине известен синдром «неподвижных ресничек». Какие нарушения

могут возникнуть в организме больных при этом синдроме? К каким послед-

ствиям они приведут?

Темы учебно-исследовательской работы студентов:

1. Современные методы изучения клеток.

2. История возникновения и современное состояние клеточной теории.

3. Клеточные включения: норма и патология.

4. Патология органоидов эукариотической клетки.

* * * * *

Словарь терминов

Активный транспорт – перенос через мембрану клетки веществ против градиента их концентраций; осуществляется с помощью белков-переносчиков и требует затрат энергии (АТФ).

Аутофагия –процесс разрушения лизосомами структурных компонентов собственной клетки, выработавших свой ресурс.

Включения –временные и необязательные компоненты клетки, которые могут образовываться как при нормальном функционировании, так и при различных патологических состояниях.           

Гетерофагия - процесс разрушения лизосомами внеклеточных веществ, поступивших в клетку путем эндоцитоза.

Гетерохроматин – конденсированные (cпирализованные) участки хроматиновых нитей, для которых характерна низкая транскрипционная активность.

Гиалоплазма(цитоплазматический матрикс, цитозоль)– часть цитоплазмы, занимающая пространство между органоидами клетки; представляет собой коллоидную систему, которая может изменяться по типу гель-золь.

Гистоны –эволюционно консервативные белки эукариот, связывающие ДНК; участвуют в формировании структурных единиц хроматина – нуклеосом.

Гликокаликс– надмембранный комплекс плазмолеммы, представлен гликопротеинами и гликолипидами; выполняет рецепторную функцию, участвует в адгезии (слипании) клеток и пристеночном пищеварении.

Диктиосома– структурно-функциональная единица комплекса Гольджи; состоит из стопки одномембранных мешочков, внутренние полости которых не сообщаются друг с другом.

Кариолемма–  ядерная оболочка, состоящая из двух мембран разделенных перинуклеарным пространством; содержит ядерные поры, обеспечивающие транспорт высокомолекулярных веществ: из ядра в цитоплазму – РНК и субъединицы рибосом, из цитоплазмы в ядро – синтезируемые клеткой белки и другие органические вещества. 

Кариоплазма(нуклеоплазма) – жидкий компонент ядра, заполняющий пространство между ядерными структурами; коллоидный раствор, содержащий различные белки, ферменты, нуклеотиды, минеральные соли.

Компартметация клетки –разделение объема клетки на отдельные части, отличающиеся химическим составом и локализованными в них органоидами.

Микротрубочки– немембранный органоид клетки в виде полого цилиндра, стенки которого образованы белком тубулином; входят в состав цитоскелета, центриолей, веретена деления, ресничек и жгутиков.

Опосредованный рецепторами эндоцитоз –способ поступления веществ внутрь клетки, в котором участвуют специфические рецепторы, расположенные в области эндоцитозных ямок. Таким способом в клетки поступают иммуноглобулины, факторы роста клеток, липопротеины низкой плотности, вирусы.

Органоиды– постоянные структуры клетки, выполняющие специфические функции. Различают органоиды общего значения (имеются во всех клетках растений и животных)  и специализированные органоиды, обеспечивающие особые функции клеток, например, движение или сокращение.

Пассивный транспорт –перенос через мембрану клетки веществ по градиенту концентрации без затрат энергии. Путем простой диффузии переносятся малые неполярные молекулы (О₂ , СО ₂, N ₂, Н₂); гидрофильные молекулы и ионы переносятся с помощью белков-переносчиков (облегченная диффузия).

Пиноцитоз – процесс поглощения клеткой жидкости и растворенных в ней веществ с формированием внутри клетки эндоцитозных пузырьков.

Полисома –несколько рибосом, присоединенных к одной информационной РНК; формируется для ускорения образования в клетке определенного белка.

Рецептор –а)белковый компонент цитоплазматической мембраны клетки, способный взаимодействовать с определенным биологически активным веществом (гормоны, цитокины, факторы роста клеток, нейромедиаторы, антигены и др.); б) нервное окончание или специализированная клетка.

Фагоцитоз - процесс захватывания и поглощения клеткой крупных частиц (более 1 мкм): вирусов, бактерий, остатков разрушенных клеток или экзогенных инородных частиц с последующим их слиянием с лизосомами и формированием фаголизосом.

Филаменты –нитевидные структуры клетки, которые содержат сократительные белки (актин, миозин, тропомиозин и др.); входят в состав цитоскелета, а также участвуют в формировании сократительного кольца при делении клетки.

Хроматин– интерфазная форма существования хромосом, по строению представляет собой нуклеопротеидный комплекс – ядерная ДНК, связанная с гистоновыми и негистоновыми белками.

Циклоз– внутриклеточное циклическое движение цитоплазмы.

Цитоплазма– структурный компонент клетки, заполняющий пространство между ядром и плазмолеммой. Состоит из гиалоплазмы, органоидов и клеточных включений.

Цитоскелет –объемная (трехмерная) цитоплазматическая сеть, состоящая из микротрубочек, филаментов и микротрабекул; участвует в поддержании формы клетки и компартментации ее объема, обеспечивает внутриклеточный транспорт органоидов и движение гиалоплазмы клетки.

Экзоцитоз – процесс, при котором внутриклеточные секреторные гранулы сливаются с плазмолеммой, затем их содержимое выводится из клетки.

Эндоцитоз –транспорт веществ внутрь клетки. Основные механизмы эндоцитоза: пиноцитоз, фагоцитоз, опосредованный рецепторами эндоцитоз.

Эухроматин – деспирализованные участки хроматиновой нити, которые содержат большое количество структурных генов и характеризуются активными процессами транскрипции.

Ядрышко - плотное образование сферической формы, обнаруживается в ядре неделящейся клетки и исчезает в профазу митоза; образуются на хромосомах, имеющих вторичную перетяжку. Ядрышковый организатор содержит гены, кодирующие рибосомную РНК.

* * * * *

Тема следующего занятия:

 «Обмен веществ и энергии в живых организмах. Поток информации в клетке. Нуклеиновые кислоты. Хранение и реализация наследственной информации»

Вопросы для устного собеседования:

1.  Клетка как открытая высокоупорядоченная система.  Поток  информации в

  эукариотической клетке. Принцип обратной связи.

2.  Обмен веществ в живых организмах. Ассимиляция и диссимиляция.

Классификация организмов по способу питания и пути получения энергии.

3. Химическая организация наследственного материала.  Строение  и   функции

нуклеиновых кислот. Генетический код.

4. Ген – функциональная единица наследственности. Структурная  организация

гена.  Свойства и функции генов.

5. Репликация ДНК: принципы, ферменты. Репликон. Биологическое значение

репликации ДНК.

6. Реализация наследственной информации.  Этапы  биосинтеза белка  (транс-

крипция,  посттранскрипционные  процессы,  трансляция, посттрансляцион-

ные процессы).

7. Регуляция  активности  генов у прокариот. Понятие об опероне. Основные

принципы регуляции активности генов у эукариот.

Рекомендуемая литература:

1. Лекционный материал.

2. Биология. Под ред. В.Н.Ярыгина. В 2-х книгах. М., Высшая школа,

2006. – Книга 1, с. 51-54, 65-115.

3. Биология. Под ред. В.Н.Ярыгина. М., Медицина, 1984. – с. 26-32, 35-39,

93-94, 111-116, 132-134.

4. Н.Грин, У.Стаут, Д.Тэйлор. Биология. В 3-х т. М., Мир, 1992. – Том 1 с.

170-188, 284-311, том 2 с. 43-58, том 3. с. 214-223, 204-206.

5. Р.Марри, Д.Греннер, П.Мейес, В.Родуэлл. Биохимия человека. В 2-х т.т.

М., Мир, 1993. – Том 2 с. 5-14, 53-126.

Занятие № 3