Единство и биоразнообразие клеточных типов

I Аннотация
Единство и биоразнообразие клеточных типов – это предмет о
структуре, функционировании и адаптивном разнообразии основных единиц
живого – клеток. Она является интегральной наукой, включающей в качестве
составных частей описательную, экспериментальную и сравнительную
цитологию, молекулярную биологию и сравнительную анатомию.
1. Цели и задачи дисциплины
Целью освоения дисциплины является: изучение морфологии,
химизма, функций, воспроизведения, специализаций и разнообразия клеток.
Задачами освоения дисциплины являются:
изучение строения животной и растительной клетки;
изучение основных методов цитологических исследований;
изучение разнообразия клеток.
2. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина входит в базовую вариативную часть обязательных
дисциплин ООП «Биология» Б.1.В.ОД.2.7 в модуль «Дисциплины,
формирующие
общепрофессиональные
компетенции».
Дисциплина
изучается во 2 семестре.
Для освоения данной дисциплины необходимы знания, полученные в
результате изучения курсов – зоология, ботаника. Знания, полученные в
рамках данного курса, используются при изучении эмбриологии, цитологии
и гистологии, микробиологии, физиологии растений, физиологии человека,
биохимии.
3.Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы,
108 часов.
4. Планируемые результаты обучения по дисциплине:
Формируемые
компетенции
ОПК-4
способность
применять
принципы
структурной и
функциональной
организации
биологических
объектов и
владением знанием
механизмов
гомеостатической
регуляции;
владением
основными
Требования к результатам обучения
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: принципы современных методов
исследования клеток; принципы клеточной
организации биологических объектов, механизмы
гомеостатическое регуляции.
Уметь: использовать актуальные методы
исследования клеток; использовать основные
технические средства в профессиональной
деятельности.
Владеть: навыками работы с цитологической
Формируемые
компетенции
физиологическими
методами анализа
и оценки
состояния живых
систем
ОПК-5
способность
применять знание
принципов
клеточной
организации
биологических
объектов,
биофизических и
биохимических
основ,
мембранных
процессов и
молекулярных
механизмов
жизнедеятельности
Требования к результатам обучения
В результате изучения дисциплины студент должен:
аппаратурой.
Знать: принципы клеточной организации
биологических объектов.
Уметь: применять знание принципов клеточной
организации биологических объектов.
Владеть: навыками использования знаний принципов
клеточной организации биологических объектов при
проведении научных исследований
5. Образовательные технологии
Лекции-визуализации, практические и лабораторные занятия, презентации,
написание рефератов. Оригинальный метод окраски цитологических
препаратов.
6. Форма промежуточного контроля
Промежуточными формами контроля являются коллоквиумы, проводимые
в устной и письменной форме или в виде тестирования.
Итоговой формой отчета является зачет.
7. Язык преподавания русский.
Структура дисциплины.
Контактная работа (час.)
Учебная программа –
Всего
Практические Самостоятельная
наименование разделов и
(час.) Лекции (лабораторные)
работа (час.)
тем
работы
I.
Клетка – элементарная
единица живого. Клетки
прокариот и эукариот.
Гомологичность в
строении клеток. Клетка
как единица строения,
функционирования,
развития и
патологических
изменений организмов
История формирования и
основные положения
клеточной теории.
История изучение
основных клеточных
типов. Дальнейшее
развитие изучения
клеточных типов в связи
с развитием
современных методов
исследования
Клетки прокариот и
эукариот. Особенности и
различия в их строении.
Единство строения и
функции
клетки,
ее
органоидов и других
структурных элементов.
Общая характеристика
клетки.
Центральная
догма
молекулярной
биологии. Роль ядра в
жизни клетки и его
значение в переносе
информации от ДНК к
белку
9
1
2
6
8
2
-
6
10
2
2
6
Общее строение, типы и
формы митотических
хромосом.
Дифференцировка
хромосом.
Представления о тонкой
организации хромосом.
Функциональное и
видоспецифическое
разнообразие хромосом
Ядрышко и его роль в
клетке. Разнообразие
состояний ядрышек в
клетках, отличающихся
по функциям. Связь
строения ядерной
оболочки с секреторной
активностью клетки
Цитоплазма. Ее строение
и химический состав в
связи с многообразием
строения и
функционирования
клеток.
Плазматическая
мембрана, ее строение и
функциональное
разнообразие у основных
клеточных типов.
Рибосомы, их строение и
функционирование у
про- и эукариот.
Эволюционная судьба
рибосом
9
1
2
6
8
-
2
6
11
1
2
8
12
2
2
8
Краткая характеристика
строения и
функционирования
аппарата Гольджи,
эндоплазматического
ретикулума,
митохондрий,
центриолей и скелетных
образований
цитоплазмы. Связь их
наличия и строения с
разнообразием
клеточных типов
Клеточные включения в
цитоплазме как
индикаторы
пластичности и
адаптивных
модификаций клеток.
Опорная и двигательная
системы клеток в их
развитии и адаптивном
разнообразии.
Краткая характеристика
жизненного цикла
клетки (про- и
эукариотической)
Дифференциация клеток
Биоразнообразие клеток
Итого:
12
2
2
8
9
2
1
6
6
-
-
6
6
-
-
6
8
2
-
6
108
15
15
78
ВВЕДЕНИЕ
Клетка – элементарная единица живого. Гомологичность в строении
клеток. Клетка как единица строения, функционирования, развития и
патологических изменений организмов. История формирования и основные
положения клеточной теории. История изучение основных клеточных типов.
Дальнейшее развитие изучения клеточных типов в связи с развитием
современных методов исследования.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАЗНООБРАЗИЕ КЛЕТОК
Клетки прокариот и эукариот. Особенности и различия в их строении.
Единство строения и функции клетки, ее органоидов и других структурных
элементов. Общая характеристика клетки.
Центральная догма молекулярной биологии. Роль ядра в жизни клетки и
его значение в переносе информации от ДНК к белку.
Общее строение, типы и формы митотических хромосом.
Дифференцировка хромосом по длине: центромера, вторичная перетяжка,
теломера. Дифференциальная окраска хромосом. Понятие о кариотипе.
Представления о тонкой организации хромосом. Функциональное и
видоспецифическое разнообразие хромосом.
Ядрышко и его роль в клетке. Разнообразие состояний ядрышек в клетках,
отличающихся по функциям. Связь строения ядерной оболочки с
секреторной активностью клетки.
Цитоплазма. Ее строение и химический состав в связи с многообразием
строения и функционирования клеток.
Плазматическая мембрана, ее строение и функциональное разнообразие у
основных клеточных типов.
Рибосомы, их строение и функционирование у про- и эукариот.
Эволюционная судьба рибосом.
Краткая характеристика строения и функционирования аппарата
Гольджи, эндоплазматического ретикулума, митохондрий, центриолей и
скелетных образований цитоплазмы. Связь их наличия и строения с
разнообразием клеточных типов.
Клеточные включения в цитоплазме как индикаторы пластичности и
адаптивных модификаций клеток.
Опорная и двигательная системы клеток в их развитии и адаптивном
разнообразии.
ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК
Краткая характеристика жизненного цикла клетки (про- и
эукариотической). Связь жизненного цикла с разнообразием клеточных
модификаций.
Зависимость
протекания
митоза
и
мейоза
от
видоспецифичности клеток.
ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ КЛЕТОК
Дифференциация клеток – возникновение гетерогенного клеточного
состава организма, обеспечивающего разнообразие его функций. Роль ядра и
цитоплазмы в дифференциации клеток. Факторы дифференциации и
регуляции этого процесса. Эмбриональная детерминация. Индукционные
влияния. Гуморальные и нервные факторы дифференцировки. Опухолевая
трансформация.
БИОРАЗНООБРАЗИЕ КЛЕТОК
Теории эволюции про- и эукариотической клетки. Первичная адаптивная
радиация клеточных структур. Появление основных адаптивных групп
клеток. Современные представления об адаптациогенезе клеток и их
агрегаций.
II.
Фонды оценочных средств
1. Текущий контроль успеваемости
ТИПОВЫЕ ТЕСТЫ
1. Какие из перечисленных органелл наиболее важны для обеспечения клетки
энергией: а) митохондрии; б) центросомы; в) ядро; г) пероксисомы?
2. Каково другое название запрограммированной смерти клетки: а) некроз; б)
кислородный взрыв; в) диапедез; г) апоптоз?
3. Где в эукариотической клетке образуются рибосомы: а) в
эндоплазматическом ретикулуме; б) в вакуолях; в) в центросомах; г) в
ядрышках?
4. Вакуоли характерны для клеток: а) растений; б) животных?
5. Эндоплазматический ретикулум является продолжением какой из
перечисленных ниже мембран: а) клеточной; б) наружной ядерной; в)
внутренней ядерной?
6. Кто самый маленький из перечисленных объектов: а) бактерия; б)
эритроцит; в) вирус; г) лимфоцит?
7. Какой порядок стадий митоза правилен: а) профаза – метафаза – телофаза
– анафаза – цитокинез; б) профаза – цитокинез – метафаза – телофаза –
анафаза; в) анафаза – профаза – метафаза – телофаза – цитокинез; г)
профаза - метафаза – анафаза – телофаза – цитокинез?
8. На какой стадии митоза все хромосомы собираются в одной плоскости : а)
анафаза; б) телофаза; в) профаза; г) метафаза?
9. Какую функцию цитоскелет выполняет в живой клетке: а) поддержание
формы клетки; б) движение; в) сокращение; г) все из перечисленных?
10. Какие органеллы служат в качестве места первичного накопления
молекул, которые затем буду распределены в клетке: а) митохондрии; б)
вакуоли; в) цитоскелет; г) комплекс Гольджи?
11. Какие органеллы высших растений содержат хлорофилл: а) хлоропласты;
б) цитозоль; в) секреторный пузырьки; г) ядро?
12. Клетку в интрефазу иногда ошибочно называют покоящейся. Почему это
неверно: а) клетка в интерфазе активно делится; б) клетка в интрефазе
синтезирует РНК и растет?
13. Из скольких микротрубочек состоит центриоль в животной клетке: а) 9;
б) 12; в) 36?
14. Какие из перечисленных органелл отсутствуют в растительных клетках:
а) вакуоли; б) центриоли; в) митохондрии; г) ядро?
2. Промежуточная аттестация.
Вопросы для итогового контроля (зачет):
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Строение про- и эукариотической клетки – элементы сходства и отличия.
Клеточная теория: история развития, основные положения.
Центральная догма молекулярной биологии.
Общее строение, типы и форма митотических хромосом.
Ядрышко: строение, его роль в клетке.
Разнообразие состояний ядрышек в клетках, отличающихся по функциям.
7. Связь строения ядерной оболочки с секреторной активностью клетки.
8. Цитоплазма. Ее строение и химический состав в связи с многообразием
строения и функционирования клеток.
9. Рибосомы, их строение и функционирование у про- и эукариот.
10. Эволюционная судьба рибосом.
11. Краткая характеристика строения и функционирования аппарата
Гольджи.
12. Краткая
характеристика
строения
и
функционирования
эндоплазматического ретикулума.
13. Краткая характеристика строения и функционирования митохондрий.
14. Краткая характеристика строения и функционирования центриолей.
15. Скелетные образования клетки.
16. Опорная и двигательная системы клеток в их развитии и адаптивном
разнообразии.
17. Краткая характеристика жизненного цикла клетки (про- и
эукариотической).
18. Связь жизненного цикла с разнообразием клеточных модификаций.
19. Зависимость протекания митоза и мейоза от видоспецифичности клеток.
20. Возникновение
гетерогенного
клеточного
состава
организма,
обеспечивающего разнообразие его функций.
21. Роль ядра и цитоплазмы в дифференциации клеток.
22. Гуморальные и нервные факторы дифференцировки. Опухолевая
трансформация.
23. Теории эволюции про- и эукариотической клетки.
24. Появление основных адаптивных групп клеток. Современные
представления об адаптациогенезе клеток и их агрегаций.
25. Появление основных адаптивных групп клеток.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ НА ПРОВЕРКУ СФОРМИРОВАННОСТИ
КОМПЕТЕНЦИЙ
Компетенция
Знать:
Тип контроля
и примеры
заданий
Уметь:
Способность применять принципы структурной и
функциональной организации биологических объектов и
владением знанием механизмов гомеостатической
регуляции; владением основными физиологическими
методами анализа и оценки состояния живых систем
(ОПК-4)
принципы современных методов исследования клеток;
принципы клеточной организации биологических
объектов, механизмы гомеостатической регуляции
Ответы на вопросы
1. Назовите современные методы исследования клеток.
2. Как регулируется клеточный гомеостаз?
использовать актуальные методы исследования клеток;
использовать основные технические средства в
профессиональной деятельности
Тип контроля
и примеры
заданий
Владеть:
Тип контроля
и примеры
заданий
Компетенция
Знать:
Тип контроля
и примеры
заданий
Уметь:
Тип контроля
и примеры
заданий
Владеть:
Тип контроля
и примеры
заданий
III.
Лабораторные работы
1. Вам предложена луковица. Изготовьте препарат
кожицы чешуи с покрашенными цитоплазмой и ядром.
2. Обезводьте образец для приготовления постоянного
цитологического препарата.
навыками работы с цитологической аппаратурой
Лабораторные работы (эвристический анализ)
1. Изготовьте временный препарат хромосом слюнных
желез комара звонца, выбрав подходящее оборудование и
реактивы из предложенных.
2. Изготовьте постоянных препарат животных клеток из
предложенной пленки кожи лягушки, выбрав подходящее
оборудование из предложенного.
Способность применять знание принципов клеточной
организации биологических объектов, биофизических и
биохимических основ, мембранных процессов и
молекулярных механизмов жизнедеятельности (ОПК-5)
принципы клеточной организации биологических
объектов
Ответы на вопросы
1. Назовите положения клеточной теории.
2. История развития клеточной биологии.
применять знание принципов клеточной организации
биологических объектов
Лабораторные работы
1. Проанализируйте по составу клеток предложенный Вам
препарат ткани.
2. Какие типы клеток Вы видите на препарате. Свяжите их
форму с функцией.
навыками использования знаний принципов клеточной
организации биологических объектов при проведении
научных исследований
Эвристический анализ (рассуждение)
1. Вам предложен объект. Какими методами Вы
воспользовались для выявления его клеточной структуры?
Выберите необходимые реактивы для проведения
предложенного исследования.
2. Подберите необходимую литературу, необходимую для
подготовки исследования предложенного Вам объекта.
Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины
а) основная литература:
1. Никитин А. Ф., Жоголев Д. Т., Гибадулин Т. В., Мокроусов В. Н.,
Соловьев А. И. Биология. Современный курс / Никитин А. Ф., Жоголев Д.
Т., Гибадулин Т. В., Мокроусов В. Н., Соловьев А. И. - Санкт-Петербург :
СпецЛит,
2008.
495.
ISBN
978-5-299-003741
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=105047
2. Ченцов Ю.С. 2005. Введение в клеточную биологию. М.: ИКЦ
Академкнига. 496 с.
3. Студеникина Т. М., Вылегжанина Т.А. и др. 2013. Гистология, цитология и
эмбриология. М.: НИЦ ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание. ИНФРА-М
(ZNANIUM.COM).
б) дополнительная литература:
1. Гистология, цитология и эмбриология. 2006. Под ред. Ю.И.Афанасьева,
Кузнецова С.Л., Юриной Н.А. 7-е изд. М.: Медицина.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. http://www.cellsalive.com – обширный, великолепно иллюстрированный
англоязычный ресурс по морфологии и биологии клетки.
2. http://medslovarm.e2e.ru/ - медицинский словарь с цитологическими
терминами.
IV.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
СПИСОК МИКРОПРЕПАРАТОВ
1. Общая морфология клетки. Гематоксилин-эозин.
2. Митоз растительной клетки. Железистый гематоксилин.
3. Митоз животной клетки. Железистый гематоксилин.
4. Центросомы и ахроматиновое веретено. Железистый гематоксилин.
5. Амитоз. Гематоксилин-эозин.
6. Хондриосомы в клетках печени. По Альтману.
7. Хондриосомы в эпителии кишечника. По Альтману.
8. Хондриосомы в клетках канальцев почки. По Альтману.
9. Аппарат Гольджи. Осмиевая кислота.
10.Гранулы зимогена. Железистый гематоксилин.
11.Секреторные гранулы. Гематоксилин-эозин.
12.Жировые включения. Осмиевая кислота-сафранин.
13.Включения гликогена. Кармин-Беста-гематоксилин.
14.Пигментные включения. Неокрашенный препарат.
15.Желточные включения. Гематоксилин-пикрофуксин.
16.Реснички. Железистый гематоксилин.
17.Яйцеклетка беззубки
18.Яйцеклетка лягушки
19.Яйцеклетка кошки
20.Сперматозоиды петуха
21.Сперматозоиды морской свинки
22.Деление созревания яйцеклетки лошадиной аскариды
23.Оплодотворение у лошадиной аскариды
24.Синкарион у лошадиной аскариды
25.Дробление яйцеклетки лошадиной аскариды
26.Дробление яйцеклетки лягушки
27.Бластула лягушки
28.Гаструла лягушки
29.Нейрула лягушки
30.Первичная полоска зародыша курицы
31.Сомиты, хорда и нервная трубка зародыша курицы
32.Туловищная складка зародыша курицы
33.Зародыш курицы (15 часов инкубации) тотальный препарат
34.Зародыш курицы (38 часов инкубации) тотальный препарат
35.Зародыш форели
36.Поперечный срез зародыша курицы (96 часов инкубации)
37.Саггитальный разрез зародыша крысы
38.Аллантоис курицы (тотальный препарат)
39.Амнион человека (тотальный препарат)
40.Ворсинка хориона (тотальный препарат)
41.Пуповина свиньи.
СПИСОК ТАБЛИЦ
1. Цитоплазматическая сеть. Рибосомы.
2. Схема синтеза белка в клетке.
3. Пластинчатый комплекс.
4. Схема ультрамикроскопического строения пластинчатого комплекса.
5. Митохондрии.
6. Схема ультрамикроскопического строения митохондрии.
7. Лизосомы.
8. Цитолемма.
9. Реснички и жгутики.
10.Производные структуры цитолеммы.
11.Ультрамикроскопическое строение и классификация синапсов.
12.Классификация синапсов.
13.Пиноцитоз и фагоцитоз.
14.Типы ядер (рисов).
15.Схема ультрамикроскопического строения ядра.
16.Строение хромосомы.
17.Половой хроматин.
18.Нуклеиновые кислоты в клетке.
19.Центросома (клеточный центр) в делящейся клетке.
20.Центросомы в делящейся клетке.
21.Амитоз. Эндомитоз.
22.Мейоз. Сперматогенез.
23.Мейоз. Оогенез.
24.Митоз.
25.Клеточный цикл.
26.Паранекроз. Смерть клетки.
27.Участие органелл в жизнедеятельности клетки.
28.Два типа клеток.
29.Дифференцировка мезенхимы и стволовых клеток.
30.Схема ультрамикроскопического строения клетки.
31.Строение клетки (рисован.).
32.Строение клетки (произв.).
33.Гаметогенез.
34.Типы яйцеклеток.
35.Строение яйца птицы.
36.Строение жгутика сперматозоида.
37.Типы дробления. Частичное дробление.
38.Типы дробления. Полное дробление.
39.Способы гаструляции.
40.Гаструляция ланцетника.
41.Гаструляция лягушки.
42.Нейруляция. Формирование нервной пластинки.
43.Дифференцировка кишечника. Образование печени и поджелудочной
железы.
44.Формирование органов дыхания.
45.Формирование лица человека.
46.Развитие конечности.
47.Формирование сустава.
V.
№п.п.
1.
2.
Перечень обновлений рабочей программы дисциплины
Обновленный
раздел рабочей
программы
дисциплины
III. Фонды
оценочных
средств
Описание внесенных
изменений
Дата и протокол
заседания кафедры,
утвердившего
изменения
Добавлена таблица
«ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ 26.11.2015, протокол
НА ПРОВЕРКУ
заседания кафедры
СФОРМИРОВАННОСТИ биологии № 25.
КОМПЕТЕНЦИИ»