МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Калмыцкий государственный университет УТВЕРЖДАЮ
реклама
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Калмыцкий государственный университет Факультет педагогического образования и биологии «УТВЕРЖДАЮ» Декан факультета ____________________ (Ф.И.О., подпись) «___» _________ 20__ г. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА по ЦИТОЛОГИИ (название) ПО ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЕ ___________020400 Биология___________ (код по ОКСО и название) Квалификация (степень) выпускника __________бакалавр биологии__________ (Бакалавр, магистр) Форма обучения _______________очная_______________ (очная, очно-заочная и др.) Элиста 2011 г. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 020400 Биология, утвержденного Приказом МОиН РФ 04 февраля 2010 №_101 Программа составлена: Мачкаевой Н.Т., кандидатом биологических наук, старшим преподавателем Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры общей биологии и физиологии протокол от __________ № _____ Заведующий кафедрой ___________________Н.Ц.Лиджиева Программа одобрена на заседании УМК факультета педагогического образования и биологии протокол от __________ № _____ Председатель УМК факультета ПОиБ______________________________Я.Б. Аппаева Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры общей биологии и физиологии протокол от __________ № _____ Заведующий кафедрой ___________________Н.Ц.Лиджиева Программа одобрена на заседании УМК факультета педагогического образования и биологии протокол от __________ № _____ Председатель УМК факультета ПОиБ______________________________Я.Б. Аппаева Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры общей биологии и физиологии протокол от __________ № _____ Заведующий кафедрой ___________________Н.Ц.Лиджиева Программа одобрена на заседании УМК факультета педагогического образования и биологии протокол от __________ № _____ Председатель УМК факультета ПОиБ______________________________Я.Б. Аппаева Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры общей биологии и физиологии протокол от __________ № _____ Заведующий кафедрой ___________________Н.Ц.Лиджиева Программа одобрена на заседании УМК факультета педагогического образования и биологии протокол от __________ № _____ Председатель УМК факультета ПОиБ______________________________Я.Б. Аппаева 1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины цитология являются формирование системы знаний по основным разделам биологии клетки, об общих закономерностях клеточного уровня организации живой материи. 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Профессиональный цикл (Б3), базовая часть. Взаимосвязь с другими дисциплинами ООП и требования к «входным» знаниям, умениям и готовностям обучающегося, необходимым при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин (модулей). Право, правовые основы охраны природы и природопользования; Основы биоэтики; Экология и рациональное природопользование: ОК-1: следует этическим и правовым нормам в отношении других людей и в отношении природы (принципы биоэтики), имеет четкую ценностную ориентацию на сохранение природы и охрану прав и здоровья человека; Производственная практика: ОК-16: заботится о качестве выполняемой работы Математика и математические методы в биологии, химия, физика: ПК-4: демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности; ПК-5: применяет современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой В таблице приведены предшествующие и последующие дисциплины, направленные на формирование компетенций, заявленных в разделе «Цели освоения дисциплины»: № Наименование компетенции п/п Общекультурные компетенции 1. ОК-1 следует этическим и правовым нормам в отношении других людей и в отношении природы (принципы биоэтики), имеет четкую ценностную ориентацию на сохранение природы и охрану прав и здоровья человека 2. ОК-16: заботится о качестве выполняемой работы Профессиональные компетенции 1. ПК-4: демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности 2. ПК-5: применяет современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой Предшествующие дисциплины Последующие дисциплины Право, правовые основы охраны природы и природопользования; Основы биоэтики Экология и рациональное природопользование Производственная практика Физиология растений Математика и математические методы в биологии Генетика Математика и математические методы в биологии Генетика Биохимия 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) общекультурные ОК-1 следует этическим и правовым нормам в отношении других людей и в отношении природы (принципы биоэтики), имеет четкую ценностную ориентацию на сохранение природы и охрану прав и здоровья человека; ОК-16: заботится о качестве выполняемой работы профессиональные ПК-4: демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности; ПК-5: применяет современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: o клеточную теорию o общность и различие в строении клеток прокариот и эукариот o различия между животными и растительными клетками o теорию молекулярной организации мембран o строение и функции плазматической мембран o строение цитоплазмы, общий химический состав цитоплазмы o строение мембранных и немембранных органоидов o строение и функции ядра o деление клетки, клеточный цикл, митоз, мейоз, амитоз Уметь: o формулировать конкретные задачи в цитологии; o владеть методами цитологии. 4. Структура и содержание дисциплины (модуля) Цитология Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов. СРС Всего СРС с преподавателем Практ., семинары Лабораторные р. Лекции Неделя семестра Наименование модулей, разделов, (тем) Семестр № п/п Аудиторные занятия часы 1. Введение. 2 1 2 - 2 4 3 10/ 2. Методы цитологии. 2 2-4 2 - 2 4 6 14/ 3. Клеточная теория. 2 5-7 2 - 2 4 6 12/ 4. Мембраны клетки. 2 8-10 2 - 2 4 6 14/ 5. 2 - 4 8 6 20/ 2 - 2 4 6 14/ 2 - 2 4 6 12/ 8. Деление клетки. 2 1113 1415 1617 18 4 7. Цитоплазма и ее структурные компоненты. Опорно-двигательная система. Ядро. 2 - 2 4 6 12/ 18 45 6. Всего 2 2 18 108/3 Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) Структура преподавания дисциплины Общая трудоемкость с учетом зачета и экзамена (ч/кредит) 4.1. Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) Результат лаб. работ, опрос (устн. и тест) экзамен 4.2 Содержание дисциплины 4.2.1. Лекции № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Номер раздела дисциплины 1 2 3 3 3 3 3 4 Итого: Трудое мкость (часов) 2 2 2 2 4 2 2 2 Тема лекции Введение. Методы цитологии. Клеточная теория. Мембраны клетки. Цитоплазма и ее структурные компоненты. Опорно-двигательная система. Ядро. Деление клетки. 18 4.2.2. Практические занятия: не предусмотрены 4.2.3.Лабораторные работы № п/п Номер раздела дисциплины 1. 1 2. 2 3. 3 4. 3 5. 6. 3 3 7. 3 8. 4 9. 4 Наименование лабораторной работы Наименование лаборатории Трудоем кость (часов) Световой микроскоп. Микроскопическая № 125 техника и цитохимия. Возможности Цитологии 2 электронной микроскопии Морфологическое разнообразие животных клеток. Понятие о 2 дифференцировке клеток Плазматическая мембрана, клеточная 2 поверхность. Межклеточные контакты Вакуолярная система. Эндоплазматический ретикулум. 2 Аппарат Гольджи. Лизосомы. Пероксисомы. Сферосомы. Вакуоли Митохондрии и пластиды 2 Рибосомы. Биосинтез белка 2 Элементы опорно-двигательной системы эукариотических клеток. Микротрубочки, микрофиламенты, 2 промежуточные филаменты. Миофибриллы поперечно-полосатого мышечного волокна Ядро интерфазной клетки. Морфология на световом и электронномикроскопическом уровне: ядерная 2 оболочка, кариоплазма, хроматин, ядрышко Митоз. Клеточный цикл. Мейоз 2 Итого: 18 4.2.4. Самостоятельная работа студента Раздел дисциплины Клеточная теория. Мембраны клетки. № п/п 1 2 Цитоплазма и ее 3 структурные компоненты. Опорно-двигательная 4 система. Ядро. Деление клетки. 5 Вид СРС Подготовка к экзамену, работа с тестами Подготовка к лабораторным работам, работа с тестами Трудоемк ость (час) 9 9 9 Подготовка к экзамену, работа с тестами Подготовка к лабораторным работам, оформление отчета по лабораторной работе Подготовка к семинару, работа с тестами Итого: 9 9 45 5. Образовательные технологии Информационные технологии Работа в команде Проблемное обучение Контекстное обучение (см. приложение №2) 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины Контроль освоения дисциплины производится в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о рейтинговой системе оценивания знаний в вузе 6.2. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов 6.2.1. Домашние задания Изучение теории к лабораторным работам по темам № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Трудоемкость (час) 2 Световой микроскоп. Микроскопическая техника и цитохимия. Перечень тем лабораторных работ Возможности электронной микроскопии Морфологическое разнообразие животных клеток. Понятие о дифференцировке клеток Плазматическая мембрана, клеточная поверхность. Межклеточные контакты Вакуолярная система. Эндоплазматический ретикулум. Аппарат Гольджи. Лизосомы. Пероксисомы. Сферосомы. Вакуоли Митохондрии и пластиды Рибосомы. Биосинтез белка Элементы опорно-двигательной системы эукариотических клеток. Микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты. Миофибриллы поперечно-полосатого мышечного волокна Ядро интерфазной клетки. Морфология на световом и 2 2 2 2 2 2 2 9. электронно-микроскопическом уровне: кариоплазма, хроматин, ядрышко Митоз. Клеточный цикл. Мейоз Итого ядерная оболочка, 2 18 6.2.2. Контрольные вопросы Перечень контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы к лабораторным работам по всем разделам дисциплины 1.Итория развития цитологии 2. Клеточная теория, этапы развития и значение для биологии. 3. Светооптическая микроскопия. Световой микроскоп, его основные характеристики. Возможности световой микроскопии. Изучение фиксированных клеток. Микротехника. 4. Ультрафиолетовая микроскопия. Цитофотометрия. Авторадиография. Биохимические и биофизические методы. Молекулярно-биологические методы. 5.Электронная микроскопия. Многообразие его возможностей. 6. Клетка как элементарная целостная система живой материи, единица живого, единица строения, функционирования и развития организмов. Основные сведения о морфологии и химической организации клеток. Форма и размеры клеток, зависимость морфологических особенностей от функции. 7. Одноклеточные организмы. Автотрофные и гетеротрофные организмы основные особенности строения их клеток. Сравнение основных особенностей структуры прокариотических и эукариотических клеток. Прокариоты и эукариоты. 8. Плазматическая мембрана (плазмалемма), строение и функции. Обмен информацией между клеткой и окружающей средой. 9. Межклеточные контакты и типы их у многоклеточных организмов. 10. Клеточная стенка растений. Строение и функции – оболочки клеток растений, животных и прокариот, сравнение. 11. Гиалоплазма – основное вещество цитоплазмы, внутренняя среда клетки. Физикохимические свойства гиалоплазмы, ее структура и функции. 12. Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум) гранулярная и гладкая. Общая характеристика органоида, место локализации его в клетке. 13. Аппарат Гольджи. Размеры, форма и расположение органоида в клетках животных и растений. Ультраструктура диктиосом. Функции аппарата Гольджи в клетках и организме. 14. Лизосомы. Морфология лизосом в клетках животных и растений. Ферменты лизосом. Первичные, вторичные лизосомы, аутофагосомы, третичные лизосомы (остаточные тельца). Функции лизосом. 15. Вакуолярный аппарат клеток растений, компоненты и особенности организации. 16. Митохондрии. Морфологическая характеристика митохондрий. Функции митохондрий в клетке и организме. Гипотезы о происхождении митохондрий. 17. Хлоропласты, ультраструктура, функции, гипотезы о происхождении. 18. Многообразие пластид, возможные пути их взаимопревращения. 19. Химический состав, структура и функции рибосом, биосинтез белка. 20. Рибосомы и полирибосомы (полисомы), свободные и связанные с мембранами ЭПС. Особенности функционирования, роль в жизнедеятельности клеток. 21. Опорно-двигательная система клетки (цитоскелет). Строение, функции, особенности организации в связи с клеточным циклом. 22. Особенности организации цитоскелета в мышечных клетках. 23. Ядро в клетках растений и животных, строение, функции, взаимосвязь ядра и цитоплазмы. 24. Комплекс поверхностных структур ядра: наружная мембрана, внутренняя мембрана, перинуклеарное пространство (уплощенные цистерны), поровые комплексы, их ультраструктура, функции. 25. Химический состав ядра, нуклеиновые кислоты: ДНК, РНК, белки. 26. Уникальные и повторяющиеся последовательности ДНК, гистоны, негистоновые белки: их роль в хроматине и хромосомах. 27. Виды РНК, их функции и образование в связи с активностью хроматина. 28. Ядрышко. Размеры, форма, число ядрышек в кариоплазме, зависимость числа и размеров ядрышек от функциональной активности клетки. Ультраструктурная организация ядрышка, химический состав. 29. Уровни упаковки ДНК в составе хроматина. 30. Пространственная организация интерфазных хромосом внутри ядра, эухроматин, гетерохроматин. 31. Хромосомы. Химическая и морфологическая организация, функции. 32. Политенные хромосомы и хромосомы типа «ламповых щеток». Строение. 33. Клеточный цикл, общая характеристика и фазы. 34. Митоз: основной способ деления ядер и клеток эукариотических организмов. 35. Мейоз, значение, характеристика фаз. Отличия от митоза. 36. Типы мейоза, чередование гаплоидной и диплоидной фаз в жизнедеятельности организмов разных систематических групп. 37. Определение дифференцировки клеток. Взаимодействие ядра и цитоплазмы в процессе дифференцировки клеток 38. Контроль за дифференцировкой на уровне клеточных взаимодействий. 39. Реакция клеток на повреждающие факторы. 40. Старение и гибель клеток, их цитологические основы. 6.2.3. Рефераты 1. Строение клетки. 2. Клеточная теория. 3. Методы цитологии. 4. Характеристика интерфазного ядра. 5. Гетерохроматин и эухроматин. 6. Химический состав, функции, строение ядрышка. 7. Строение хромосом. 8. Общая характеристика гена. 9. Основные этапы биосинтеза белка. 10. Хромосомный цикл. 11. Компоненты ядерной оболочки. 12. Строение плазматической мембраны. 13. Эндоцитоз и экзоцитоз. 14. Строение клеточной оболочки. 15. Межклеточные соединения (контакты). 16. Синтез клеточных мембран. 17. Строение гранулярного ретикулума. 18. Общая морфология митохондрия. 6.2.4. Курсовые работы по дисциплине: не предусмотрены 6.2.5. Методические указания студентам приведены в приложении 3 к программе дисциплины 6.3. Оценочные средства Текущий контроль студентов производится на лабораторных занятиях в следующих формах: тесты (ПР-1); технические средства контроля (ТС-1) Промежуточный контроль в форме контрольных работ (ПР-2) и в форме рефератов (ПР-4) Итоговый контроль студентов производится по окончании изучения дисциплины в форме письменного экзамена (включает в себя ответ на теоретические вопросы и решение задач) либо компьютерное тестирование 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) 7.2. Методические рекомендации (материалы) преподавателю приведены в приложении 2 к программе дисциплины 7.3. Перечень справочных, иллюстративных и других раздаточных материалов к лабораторным занятиям На занятиях используют готовые цитологические препараты, а также препараты, изготовленные на кафедре. В качестве основного источника электронных микрофотографий используют «Атлас по гистологии и эмбриологии» Алмазова И.В. и Сутулова Л.С. (Москва, Медицина, 1978). Кроме атласа, используются электронные фотографии и диапозитивы из коллекции кафедры. Наглядные пособия для лекции: таблицы, слайды, видеоматериалы, диапроектор, кадаскоп, видеомагнитофон, телевизор. Оснащения для лабораторных занятий: для каждого студента световой микроскоп с осветителем, препаратоводителем и двумя объективами х8 и х40, окуляр 10 и 15. микроскоп преподавателя имеет дополнительный объектив х90. 7.4. Рекомендации по использованию информационных технологий, в том числе сайтов, где находится информация по содержанию модуля дисциплины и необходимая литература (виртуальная библиотека) http:// Razym.ru/ Электронная библиотека, книги, литература, аудиокниги, видеоуроки, журналы http:// medknigi.blogspor.comu/ - атлас по цитологии http://obiolog.ru/ - о строении, функциях и развитии живых организмов. О многообразии видов, организмов и распространении их на Земле http:// wikipedia.ru/ - Материал из Википедии http:// OZON.ru/ - Учебная литература, Студентам ВУЗов, Естественные науки. Математика, Биологические науки. http:// urss.ru/ - Самый большой выбор учебной и научной (включая букинистическую) литературы 7.5. № 1. 2. 1. 2. 3. 4. № 1. 2. 3. № 1. 2. № 1. № 1. 8. Рекомендуемая литература: Раздел Введение. Предмет цитологии Основная литература по всем разделам Автор Название Место Изд-во издания Ю.С. Ченцов Общая цитология Москва МГУ Ю.С. Ченцов Практикум по Москва МГУ цитологии Дополнительная литература К. Свенсон, П. Клетка Москва Мир Уэбстер Кристиан де Дюв Путешествие в мир Москва Мир живой клетки Л.А. Барильская Растительная клетка, ее Москва ВСХИЗО свойства и функции Л.А. Барильская Растительная клетка, ее Москва ВСХИЗО свойства и функции Раздел Строение и химия клеточного ядра Автор Название Место Изд-во издания Б. Альбертс, Д. Молекулярная биология Москва Мир Брей и др. клетки А.А. Заварзин, Основы общей Москва Ленингра А.Д. Харазова цитологии д А.И. Атабекова, Цитология растений Москва Агропро Е.А. Устинова миздат Раздел Ядерные транскрипты и их транспорт Автор Название Место Изд-во издания И.Ф. Жимулев Хромомерная Новосибирс Наука организация к политенных хромосом В.Г. Смирнов Цитогенетика Москва Высшая школа Раздел Цитоплазма. Вакуолярная система Автор Название Место Изд-во издания П. Рейвн, Р.Эверт, Современная ботаника Москва Мир С Айкхорн Раздел Механизмы клеточного деления Автор Название Место Изд-во издания О.И. Епифанова Лекции о клеточном Москва КМК цикле Год изд 1995 1988 1980 1987 1991 1991 Год изд 1994 1982 1987 Год изд 1994 1991 Год изд 1990 Год изд 1997 Материально-техническое обеспечение дисциплины Раздел дисциплины № п/п Вид материально-технического обеспечения 1 компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, таблицы, презентации Введение. Методы цитологии. 2 Клеточная теория. 3 Мембраны клетки. 4 Цитоплазма и ее структурные компоненты. Опорно-двигательная система. 5 6 Ядро. 7 Деление клетки. 8 компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, микроскопы световые с бинокулярными насадками, осветителями, готовые микропрепараты (комплект), таблицы, презентации компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, компьютерный класс, термостаты, сушильные шкафы, холодильник компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, таблицы, презентации компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, компьютерный класс, готовые микропрепараты (комплект), таблицы, презентации компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, таблицы, презентации компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, компьютерный класс, таблицы, презентации компьютер с процессором Pentium 3, подключенный к сети INTERNET, мультимедиапроектор, таблицы, презентации Приложения к рабочей программе дисциплины: 1. Аннотация рабочей программы. 2. Технологии и формы преподавания. 3. Технологии и формы обучения. 4. Оценочные средства и методики их применения. 5. Методика рейтингового контроля знаний студентов. 6. Календарный график всех видов контроля, включая самостоятельную работу студентов. 7. Конспект лекций (тезисы). 8. Учебники, учебно-методические пособия и указания, разработанные преподавателями кафедры. 9. Глоссарий (перечень определений, терминов и сокращений). 10. Карта обеспеченности учебно-методической литературой. 11. Результаты Интернет-экзамена по данной дисциплине (не проводился). 12. Электронная версия учебно-методического комплекса . Приложение 1 к рабочей программе дисциплины «Цитология» Аннотация рабочей программы Дисциплина «Цитология» является частью профессионального цикла (Б3) цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки 020400 Биология. Дисциплина реализуется на факультете Педагогического образования и биологии ФГБУ ВПО «Калмыцкий государственный университет» кафедрой общей биологии и физиологии. Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций ОК-1, ОК-16, профессиональных компетенций ПК-4, ПК-5 выпускника. Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, семинары, самостоятельную работу студента, консультации. Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме тестов и контрольных вопросов, рубежный контроль в форме экзамена. Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (18 часов), лабораторные (18 часов) занятия и самостоятельной (45 часов) работа студента. Приложение 2 к рабочей программе дисциплины «Цитология» ТЕХНОЛОГИИ И ФОРМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ Рекомендации по организации и технологиям обучения для преподавателя I. Образовательные технологии Преподавание дисциплины ведется с применением следующих видов образовательных технологий: Информационные технологии: используются электронных образовательных ресурсов при подготовке к лекциям, лабораторным занятиям, лекции сопровождаются мультимедийными презентациями, внедряется интерактивный образовательный комплекс «1С Образование», проводится текущий контроль знаний в тестовой оболочке «Testmаker». Работа в команде: совместная работа студентов в группе при выполнении лабораторных работ по разделу «Цитоплазма», работа «Ядро» Проблемное обучение: стимулирование студентов к самостоятельному приобретению знаний, необходимых для решения конкретной проблемы, его элементы используются в ходе лекций и лабораторных занятий. Контекстное обучение: мотивация студентов к усвоению знаний путем выявления связей между конкретным знанием и его применением используется в ходе анализа результатов опытов на лабораторной работе. II. Виды и содержание учебных занятий Раздел 1. Введение Теоретические занятия (лекции) - 2 часа. Лекция 1. Введение Тип: Информационная лекция Структура лекции. Предмет и задачи курса цитологии. Место цитологии в системе биологических наук. Использование результатов цитологических исследований в медицине, сельском хозяйстве, ветеринарии, в различных отраслях промышленности. Краткие сведения из истории развития цитологии: изобретение микроскопа и развитие микроскопических исследований строения растений и животных в ХVII и ХVIII вв. Развитие учения о клетке в ХIХ столетии. Клеточная теория (Шванн, 1838). Дальнейшее развитие клеточной теории (Вольф, Вихров, Бэр). Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум - не предусмотрен. Управление самостоятельной работой студента - 1 час. Консультация по изучению теоретического материала. Раздел 2. Методы цитологии Теоретические занятия (лекции) – 2 часа. Лекция 3. Методы цитологии Тип: Информационная лекция Структура лекции. Светооптическая и электронная микроскопия. Использование разных типов этих оптических приборов. Прижизненное изучение клеток: прижизненная окраска, культивирование, методы микрохирургии, флуоресцентная микроскопия. Экспериментальные методы. Изучение фиксированных клеток: фиксаторы, их химический состав и применение, изготовление временных и постоянных препаратов, методы гистохимии (цитохимии). Ультрафиолетовая микроскопия. Цитофотометрия. Авторадиография. Биохимические и биофизические методы. Молекулярно-биологические методы. Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум – 2 часа Управление самостоятельной работой студента - 1 час. Консультация по изучению теоретического материала. Раздел 3. Клеточная теория Теоретические занятия (лекции) – 2 часа. Лекция 4. Клеточная теория Тип: Информационная лекция Структура лекции Современное состояние клеточной теории, основные ее положения. Главные направления современной цитологии. Клетка как элементарная целостная система живой материи, единица живого, единица строения, функционирования и развития организмов. Основные сведения о морфологии и химической организации клеток. Форма и размеры клеток, зависимость морфологических особенностей от функции. Одноклеточные организмы. Автотрофные и гетеротрофные организмы основные особенности строения их клеток. Сравнение основных особенностей структуры прокариотических и эукариотических клеток. Прокариоты и эукариоты. Гомология в строении клеток организмов разных систематических групп. Образование новых клеток путем деления. Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум - не предусмотрен. Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Консультация по изучению теоретического материала. Раздел 4. Мембраны клетки Теоретические занятия (лекции) – 2 часа. Лекция 5. Мембраны клетки Тип: Информационная лекция Структура лекции Плазматическая мембрана (плазмалемма), надмембранные и субмембранные структуры. Организация плазмалеммы: основные химические компоненты – белки и липиды, жидкостно-мозаичная модель молекулярной организации плазмалеммы. Белки плазмалеммы: периферические и интегральные, их свойства. Липиды – фосфолипиды (основная группа липидов плазмалеммы), гидрофильные и гидрофобные связи липидов и белков. Надмембранный комплекс – гликокаликс, его химический состав (гликопротеиды, гликолипиды). Строение и функции надмембранных структур прокариотических и эукариотических клеток (растительные и животные клетки). Субмембранные структуры: микрофиламенты, микротрубочки, их функции. Обновление и рост плазматической мембраны. Роль поверхностного аппарата в выполнении основных функций жизнедеятельности клетки: транспорт веществ: диффузия, облегченная диффузия (пассивный транспорт), активный транспорт. Рецепторная функция. Эндоцитоз: фагоцитоз, пиноцитоз, (опосредованный рецепторами эндоцитоз с участием белка клатрина). Межклеточные контакты и типы их у многоклеточных организмов. Специализированные структуры свободной поверхности клетки: микроворсинки, реснички и жгутики. Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум – 2 часа. Управление самостоятельной работой студента - 4 часа. Консультация по изучению теоретического материала. Раздел 5. Цитоплазма и ее структурные компоненты Теоретические занятия (лекции) – 4 часа. Лекция 6. Цитоплазма и ее структурные компоненты Тип: Информационная лекция Структура лекции Гиалоплазма – основное вещество цитоплазмы, внутренняя среда клетки. Физико-химические свойства гиалоплазмы, ее структура и функции. Специализированная зона гиалоплазмы вокруг органоидов – цитозоль, его функции. Митохондрии. Морфологическая характеристика митохондрий: размеры, форма, количество, локализация в клетке. Ультраструктурная организация: наружная и внутренняя мембраны, кристы, строение крист. Генетический аппарат митохондрий: ДНК, РНК, белоксинтезирующий аппарат. Рибосомы митохондрий, их особенности. Функции митохондрий в клетке и организме. Гипотезы о происхождении митохондрий. Роль митохондрий в цитоплазматической наследственности. Пластиды. Типы пластид: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты, пропластиды. Хлоропласты: форма, размеры и количество в клетках разных растений. Ультраструктура хлоропластов: наружная и внутренняя мембраны, граны, межгранные пластины (мембраны). Генетический аппарат пластид, ДНК, РНК. Рибосомы. Синтез белка. Функции хлоропластов: основная функция – фотосинтез, основные его этапы. Ультраструктура хромопластов, лейкопластов, пропластид, их функции в клетках растений. Гипотезы о происхождении пластид. Роль пластид в цитоплазматической наследственности. Сопрягающие мембраны, осуществляющие окислительное фосфорилирование: внутренние мембраны митохондрий и хлоропластов, плазматическая мембрана прокариот (бактерий), внутриклеточные мембраны хроматофоров фотосинтезирующих бактерий. Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум). Общая характеристика органоида, место локализации его в клетке. Гранулярная эндоплазматическая сеть, ее строение и функции. Гладкая эндоплазматическая сеть, ее строение и функции. Вакуолярный аппарат клеток растений: центральная вакуоль, связь с эндоплазматической сетью, состав вакуолярного сока. Функции вакуолей в клетках растений. Структурная связь гранулярной и гладкой эндоплазматической сети, прямой переход их мембран друг в друга. Аппарат Гольджи. Размеры, форма и расположение органоида в клетках животных и растений. Ультраструктура диктиосом. Функции аппарата Гольджи в клетках и организме. Лизосомы. Морфология лизосом в клетках животных и растений. Ферменты лизосом. Первичные, вторичные лизосомы, аутофагосомы, третичные лизосомы (остаточные тельца). Функции лизосом, участие их общем клеточном метаболизме, во внутриклеточном переваривании пищи, непосредственная связь их с процессами фаго- и пиноцитоза, участие в процессах изоляции и удалении из клетки отмирающих структур, роль в гистолизе клеток, тканей и органов у животных. Образование лизосом в клетке, участие аппарата Гольджи в этом процессе. Пероксисомы, глиоксисомы, гликосомы, гидрогеносомы, их ультратонкое строение, функции в метаболической деятельности клетки. Строение рибосом, их химическая организация. Характеристика рибосом клеток прокариот и эукариот. Полирибосомы (полисомы) локализация их на мембранах эндоплазматической сети. Рибосомы, их расположение в гиалоплазме. Функции рибосом – биосинтез белков. Формирование субъединиц рибосом в ядрышке, выход их в цитоплазму. Процесс и условия сборки рибосом в цитоплазме. Сравнительная характеристика рибосом цитоплазмы, рибосом митохондрий и пластид. Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум - 6 часов, 3 работы. Управление самостоятельной работой студента - 8 часов. Консультация по изучению теоретического материала. Раздел 6. Опорно-двигательная система клетки (Цитоскелет) Теоретические занятия (лекции) – 2 часа. Лекция 7. Опорно-двигательная система клетки (Цитоскелет) Тип: Информационная лекция Структура лекции Микротрубочки и микрофиламенты. Строение микротрубочек, их химический состав, белки – тубулин и динеин. Микротрубочки цитоплазмы, их функции в клетке. Реснички и жгутики клеток эукариот: ультратонкая организация, белки микротрубочек, механизм и энергетика движения. Базальные тельца (кинетосомы) ресничек и жгутиков, их строение и функции. Жгутики прокариот. Их строение, механизм движения. Микрофибриллы и микрофиламенты цитоплазмы клеток растений и животных. Белки микрофиламентов. Участие микрофиламентов в движении цитоплазмы. Микрофиламенты мышечных клеток, строение миофибриллы поперечно-полосатого мышечного волокна: саркомеры. Тонкие и толстые миофибриллы, их белки. Химизм и энергетика сокращений поперечно-полосатых мышц. Строение, функциональная активность миофиламентов гладкомышечных клеток. Строение клеточного центра. Центриоли, их ультратонкая организация, локализация в клетке. Гомология центриолей и кинетосом ресничек и жгутиков. Репликация центриолей. Функции центриолей в клетке. Белковые включения, полисахариды, липиды, кристаллические включения клеток растений и простейших. Значение цитоплазматических включений в метаболизме клеток и организма. Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум – 2 часа. Управление самостоятельной работой студента - 2 часа. Консультация по изучению теоретического материала. Раздел 7. Ядро Теоретические занятия (лекции) – 2 часа. Лекция 8. Ядро Тип: Информационная лекция Структура лекции Число ядер в клетке, их размеры, форма, корреляция с размерами и формой клетки. Различия организмов по характеру строения ядерного аппарата: прокариоты, мезокариоты, эукариоты. Организация ядерного аппарата эукариотической клетки: поверхностные структуры (поверхностный аппарат), матрикс ядра, хроматин (ДНК), кариоплазма, ядрышко. Комплекс поверхностных структур ядра: наружная мембрана, внутренняя мембрана, перинуклеарное пространство (уплощенные цистерны), поровые комплексы, их ультраструктура, функции. Плотная пластинка – ламина, расположенная на внутренней поверхности ядерной оболочки, функции ламины. Ядерный матрикс – "скелет ядра". Кариоплазма (ядерный сок) – внутренняя среда ядра; химический состав, функции. Хроматин – интерфазные хромосомы; белок ДНП – гистон и ряд негистоновых белков (ферменты). Нуклеосомная модель организации хроматина, строение элементарной хромосомной фибриллы; упаковка интерфазных хромосом в ядре, контакт их с ламиной ядерной оболочки, пространственная ориентация, упорядоченность расположения. Активный и неактивный хроматин. РНК – структура молекулы, типы РНК: информационная, транспортная, рибосомальная (и-РНК, т-РНК, р-РНК). Синтез и созревание РНК. Процессы транскрипции. Ядрышковый организатор, приуроченный к вторичной перетяжке хромосом; синтез р-РНК. Ядрышко. Размеры, форма, число ядрышек в кариоплазме, зависимость числа и размеров ядрышек от функциональной активности клетки. Ультраструктурная организация ядрышка, химический состав, соотношение молекул белка и РНК в ядрышке. Формирование субъединиц рибосом в ядрышке, выход их в цитоплазму. Гены р-РНК, их полицистронность, амплификация. Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум – 2 часа. Управление самостоятельной работой студента - 4 часа. Консультация по изучению теоретического материала. Раздел 8. Деление клетки Теоретические занятия (лекции) – 2 часа. Лекция 9. Деление клетки Тип: Информационная лекция Структура лекции Периоды митотического цикла: пресинтетический, период синтеза ДНК, постсинтетический, митоз. Изменения структуры и метаболической активности клетки в каждый из периодов митотического цикла. Репликация ДНК в течение синтетического периода: мультирепликонный тип у эукариотических клеток (сравнить с унирепликонным типом у прокариот). Формирование хроматид (дочерних хромосом) в периоде синтеза ДНК и в пострепликационном (постсинтетическом периоде). Регуляция митотического цикла клетки; гены, регулирующие митотический цикл. Митоз: основной способ деления ядер и клеток эукариотических организмов. Фазы митоза, их характеристика, продолжительность. Изменения морфологических особенностей клетки во время митоза: преобразование ядерной оболочки, формирование митотического аппарата и роль центриолей в этом процессе, преобразования ядрышек. Химический состав и ультратонкая организация митотического аппарата: микротрубочки (полюсные, кинетохорные, астральные), микрофибриллы. Организация митотических хромосом в профазе, метафазе, анафазе. Метафазные хромосомы, их число у организмов разных видов. Кариотип и его характеристика. Кинетохоры хромосом и их роль в расхождении хромосом к полюсам в анафазе митоза. Цитокинез и его особенности в клетках животных и растений. Митоз у простейших, основные отличия его от митоза многоклеточных организмов. Эндомитоз. Соматическая полиплоидия. Биологическое значение митоза. Патология митоза, факторы, вызывающие патологические изменения в клетке во время митоза. Механизмы регуляции размножения клеток. Эволюция митоза эукариотических клеток (основные понятия и этапы). Мейоз. Его биологическое значение. Отличие мейоза от митоза. Особенности процесса. Первое и второе деление мейоза. Фазы мейоза, их характеристика. Конъюгация гомологичных хромосом, синаптонемный комплекс, Z- ДНК, кроссинговер и его роль в индивидуальной изменчивости организма. Хиазмы, их происхождение. Хромосомы типа ламповых щеток, строение, особенности функционирования. Редукция числа хромосом, формирование гаплоидных клеток. Типы мейоза: зиготный, гаметный и промежуточный. Чередование гаплоидной и диплоидной фаз в жизненном цикле представителей разных систематических групп. Развитие половых клеток у животных и человека: сперматогенез и овогенез. Развитие половых клеток у покрытосеменных растений: мега- и микроспорогенез, пыльцевое зерно, зародышевый мешок. Понятие о двойном оплодотворении у высших растений Практические и семинарские занятия – не предусмотрены. Лабораторный практикум – 2 часа. Управление самостоятельной работой студента - 4 часа. Консультация по изучению теоретического материала. Приложение 3 к рабочей программе дисциплины «Цитология» ТЕХНОЛОГИИ И ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ Рекомендации по освоению дисциплины для студента Трудоемкость освоения дисциплины составляет 108 часов, из них 36 часа аудиторных занятий и 45 часов, отведенных на самостоятельную работу студента. Рекомендации по распределению учебного времени по видам самостоятельной работы и разделам дисциплины приведены в таблице. Контроль освоения дисциплины осуществляется в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации студентов Калмыцкого государственного университета. Формы контроля и критерии оценивания приведены в Приложениях 4 и 5 к Рабочей программе. Вид работы Раздел 1 «Введение» Подготовка к лекции № 1 Содержание (перечень вопросов) Изучение вопросов истории развития цитологии, развитие учения о клетке в ХIХ столетии. Повторение клеточной теории (Шванн, 1838) Итого по разделу 1 Раздел 2 «Методы цитологии» Подготовка к лекции № Изучение Светооптической и электронной микроскопия, 2 методов микрохирургии, флуоресцентной микроскопии, экспериментальные методы. Изучение фиксированных клеток: фиксаторы, их химический состав и применение, изготовление временных и постоянных препаратов, методы гистохимии (цитохимии) Подготовка к Изучение теоретического материала лабораторной работе Оформление отчета по лабораторной работе Итого по разделу 2 Раздел 3 «Клеточная теория» Подготовка к лекции № Изучение Современного состояния клеточной теории, 3 основные ее положения. Подготовка к Изучение теоретического материала Трудоемкость, Рекомендации час. тезисы лекций 2 2 2 тезисы лекций 2 См. описание лабораторной работы 1 5 2 тезисы лекций 2 См. описание лабораторной работы лабораторной работе Оформление отчета по лабораторной работе Итого по разделу 3 Раздел 4 «Мембраны клетки» Подготовка к лекции № Изучение плазматической мембраны (плазмалемма), 4 надмембранные и субмембранные структуры. Организация плазмалеммы: основные химические компоненты – белки и липиды, жидкостно-мозаичная модель молекулярной организации плазмалеммы. Подготовка к Изучение теоретического материала лабораторной работе Оформление отчета по лабораторной работе Итого по разделу 4 Раздел 5 «Цитоплазма и ее структурные компоненты» Подготовка к лекции № Изучение основных компонентов гиалоплазмы 5 Подготовка к Изучение теоретического материала лабораторной работе Оформление отчета по лабораторной работе Итого по разделу 5 Раздел 6 «Опорно-двигательная система клетки (Цитоскелет)» Подготовка к лекции № Изучение Микротрубочек и микрофиламентов 6 Подготовка к Изучение теоретического материала лабораторной работе Оформление отчета по лабораторной работе Итого по разделу 6 Раздел 7 «Ядро» Подготовка к лекции № Изучение организации ядерного 7 эукариотической клетки 1 5 2 тезисы лекций 2 См. описание лабораторной работы 1 5 2 тезисы лекций 2 См. описание лабораторной работы 1 5 2 тезисы лекций 2 См. описание лабораторной работы 1 5 аппарата 2 тезисы лекций Подготовка к Изучение теоретического материала лабораторной работе Оформление отчета по лабораторной работе Итого по разделу 7 Раздел 8 «Деление клетки» Подготовка к лекции № Изучение периодов митотического 1 пресинтетический, период синтеза постсинтетический, митоз. Подготовка к Изучение теоретического материала лабораторной работе Оформление отчета по лабораторной работе Итого по разделу 8 2 См. описание лабораторной работы 1 5 цикла: ДНК, 2 тезисы лекций 2 См. описание лабораторной работы 1 5 Приложение 4 к рабочей программе дисциплины «Цитология» ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДИКИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ Оценивание уровня учебных достижений студента осуществляется в виде текущего, рубежного и промежуточного контроля в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации студентов Фонды оценочных средств Фонды оценочных средств, позволяющие оценить РО по данной дисциплине, включают в себя: - комплект тестовых заданий по теме «Введение» - 10 шт.; - комплект тестовых заданий по теме «Методы цитологии» - 10 шт.; - комплект тестовых заданий по теме «Клеточная теория» - 10 шт.; - комплект тестовых заданий по теме «Мембраны клетки» - 10 шт.; - комплект тестовых заданий по теме «Цитоплазма и ее структурные компоненты» - 10 шт.; - комплект тестовых заданий по теме «Опорно-двигательная система клетки (Цитоскелет)» - 10 шт.; - комплект тестовых заданий по теме «Ядро» - 10 шт.; - комплект тестовых заданий по теме «Деление клетки» - 10 шт.; Критерии оценивания Текущее электронное тестирование Критерии пересчета результатов теста в баллы Для всех тестов происходит пересчет рейтинга теста, полученного в ЦДО, в баллы по следующим критериям: рейтинг теста меньше 50% – 0 баллов, рейтинг теста 50% – min балл, рейтинг теста 100% – max балл, рейтинг теста от 50-100% – пересчет по формуле: ([рейтинг теста]-50)/50*([max балл]-[min балл])+[min балл]. Лабораторные работы Допуск к ЛР Допуск к выполнению ЛР происходит при условии наличия у студента печатной версии титульного листа отчета по лабораторной работе в форме тестирования (список из 10 тестовых вопросов выдается на занятии, время на ответ – 10 минут). Баллы начисляются в зависимости от количества правильных ответов: от 5 до 7 правильных ответов – min балл, более 7 правильных ответов – max балл. Отчет по ЛР Отчет по лабораторной работе представляется в печатном виде в формате, предусмотренном шаблоном отчета по лабораторной работе. Защита отчета проходит в форме доклада студента по выполненной работе и ответов на вопросы преподавателя. В случае если оформление отчета и поведение студента во время защиты соответствуют указанным требованиям, студент получает максимальное количество баллов. Основаниями для снижения количества баллов в диапазоне от max до min являются: небрежное выполнение, низкое качество графического материала (неверный выбор масштаба чертежей, отсутствие указания единиц измерения на графиках), Отчет не может быть принят и подлежит доработке в случае: отсутствия необходимых разделов, отсутствия необходимого графического материала, некорректной обработки результатов измерений, Подготовка и защита реферата Объем реферата – не менее 15 стр. Обязательно использование не менее 7 отечественных, опубликованных в последние 10 лет. Процедура защиты реферата (если требуется): указать форму, например: тестирование, ответы на вопросы преподавателя, выступление с устной презентацией результатов с последующим групповым обсуждением и т.п.; требования, предъявляемые к обучающимся в ходе защиты. Критерии оценивания соответствие содержания заявленной теме, отсутствие в тексте отступлений от темы 10 баллов; соответствие целям и задачам дисциплины 2 балла; логичность и последовательность в изложении материала 2 балла; способность к работе с литературными источниками, Интернет-ресурсами, справочной и энциклопедической литературой 2 балла; обоснованность выводов 2 балла; соблюдение объема, шрифтов, интервалов (соответствие оформления правилам компьютерного набора текста) 2 балла. Приложение 5 к рабочей программе дисциплины «Цитология» Методика рейтингового контроля знаний студентов МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИИ И НАУКИ РФ БЮДЖЕТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАЛМЫЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра общей биологии и физиологии СОГЛАСОВАНО Проректор по УР УТВЕРЖДАЮ зав.кафедрой общей биологии и физиологии _____________ В.А.Эвиев _________Н.Ц.Лиджиева “___”______________ 2011г. “___”_______________ 2011г. МЕТОДИКА рейтингового контроля знаний студентов по дисциплине “Цитологии” направления 020400.62. «Биология» Курс 1 Семестр 2 Разработчик Мачкаева Н.Т. Количество часов по учебному плану - 60 часов Из них Лекций 18 часа Лабораторных занятий 18 часов СРС 45 часов Итоговый контроль Экзамен Элиста, 2011 ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ст.преп. кафедры общей биологии физиологии Мачкаева Н.Т. Разделение баллов по дисциплине “Цитология” № Тема по дисциплине Виды учебных поручений и формы контроля 1 Введение. Предмет, место цитологии в Опрос. Тесты системе биологических дисциплин. Структура и задачи цитологии. 2 Краткая история развития цитологии. ЭкспрессМетоды цитологии. Световая и опрос. Тесты электронная микроскопия. Принцип работы трансмиссионного электронного микроскопа. 3 Клетка – элементарная единица живого. Коллоквиум Клеточная теория. Прокариоты и эукариоты, гипотезы об их происхождении. Понятие о дифференцировке клеток 4 Мембраны клетки. Плазматическая Экспрессмембрана (плазмалемма), свойства и опрос. Тесты функции плазмалеммы. Клеточная поверхность. 5 6 7 8 9 10 11 12 Клеточная оболочка растений. Специализированные структуры межклеточных контактов (десмосомы, щелевидные контакты животных клеток и плазмодесмы растительных, синаптические контакты). Гиалоплазма: физико-химические свойства, структура, функции, понятие о клеточном гомеостазе. Мембранные компоненты цитоплазмы (ШЕР, вакуоли, лизосомы, сферосомы). Немебранные компоненты цитоплазмы (рибосомы, клеточный центр) 1 контрольная точка 8 неделя Система энергообпеспечения клетки. Цикл АТФ. Митохондрии, общая морфология и ультраструктура. Морфология, ульраструктура и функции хлоропластов, хромопластов, лейкопластов, пропластидов. Элементы опорно-двигательной системы эукариотических клеток (микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты) Основные компоненты ядра: ядерная оболочка, ядерный сок, хроматин, ядрышко, ядерный белковый матрикс). Баллы Мин. Макс. 2 3 2 3 2 4 3 4 Опрос. Тесты 3 4 Экспрессопрос. Тесты 3 4 Опрос. Тесты 3 4 Экспрессопрос. Тесты 3 4 21 2 30 3 Экспрессопрос. Тесты 2 3 Коллоквиум 2 3 Опрос. Тесты 2 3 Опрос. Тесты 2 контрольная точка 12 неделя 13 Общая характеристика включений эукариотической клетки 14 Характеристика клеточного цикла. Периоды клеточного цикла в интерфазе: пресинтетическая, синтетическая и постсинтетическая 15 Митоз. Фазы митоза, их характеристика и продолжительность. 16 Цитокинез, его особенности в клетках растений и животных 17 Мейоз. Биологическое значение, отличие мейоза от митоза, особенности процесса. Фазы мейоза, их характеристика 3 контрольная точка 17 неделя Итоговая аттестация –экзамен ВСЕГО ЗА СЕМЕСТР 29 2 42 3 Экспрессопрос. Тесты 2 3 Опрос. Тесты 2 3 Экспрессопрос. Тесты Коллоквиум 2 3 3 6 40 60 61 100 Опрос. Тесты 21 40 ПРИМЕЧАНИЕ к рейтинговому контролю знаний студентов по дисциплине - Цитология специальность - Биология преподаватель - ст.преп. каф. общей биологии и физиологии Мачкаева Н.Т. Дисциплина «Цитология» изучается студентами 1 курса очной формы обучения направления 020400.62 «Биология». Курс состоит из лекционного материала и лабораторных занятий. Изучение данной дисциплины осуществляется во 2-м семестре. Текущий контроль начинается с учета посещаемости лекций и лабораторных занятий и регулярного проведения экспресс-опросов и коллоквиумов по теоретическому и лабораторному материалу по мере прочтения лекций и проведенных лабораторных занятий. В течение семестра студент за каждую лабораторную работу получает по одному баллу (полностью оформлена и защищена.). С целью оптимизации учебного процесса рекомендуется равномерное распределение сроков контрольных точек рейтинга: 1-я контрольная точка – 8 неделя семестра 2-я контрольная точка – 12 неделя семестра 3-я контрольная точка – 17 неделя семестра Курс заканчивается сдачей экзамена. При контроле знаний в семестре студент должен набрать минимально 40 баллов, если набирает менее 40 баллов, то в ведомости проставляется «не допущен». При получении на экзамене оценки ниже 21 балла выставляется «неудовлетворительно» и требуется повторная сдача. Если студент в течение семестра по контрольным точкам смог набрать 55-60 баллов он получает экзамен без его сдачи с применением коэффициента 1,6. Шкала перевода итоговой оценки: 100 – 90 – «отлично», 89-76 – «хорошо», 75-61 – «удовлетворительно». Приложение 6 к рабочей программе дисциплины «Цитология» Календарный график всех видов контроля, включая самостоятельную работу студентов № Название темы 1. 2. 3. 4. 5. Форма контроля Опрос. Клеточная тесты теория. Опрос. Мембраны тесты клетки. Цитоплазма и ее Опрос. тесты структурные компоненты. Опорнодвигательная система. Ядро. Деление клетки. Итого Опрос. тесты Опрос. тесты Число часов по неделям и формам контроля 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 2 2 3 11 12 4 2 13 14 15 16 2 2 2 2 17 18 4 2 2 2 4 2 4 2 45 Приложение 7 к рабочей программе дисциплины «Цитология» Конспект лекций (тезисы) Тема 1. Цитология (от греч. kytos – ячейка, клетка) – наука о клетке, в современном звучании биологии клетки – наука довольно молодая. Из среды других биологических наук она выделилась почти сто лет назад. Впервые обобщенные сведения о строении клеток были собраны в книге Ж-Б. Карнау «Биология клетки», вышедшей в 1884 г. Цитология – наука о клетке, о строении, функционировании, метаболизме, происхождении, размножение, взаимоотношениях с окружающей средой и развитие. История развития изучения клетки связана с микроскопической техникой и привела к формированию теоретического обобщения, имеющего общебиологическое значение – клеточной теории. Клеточная теория – это обобщенные представления о строении клетки, как единиц живого об их размножении и роли формирования многоклеточных организмов. История цитологии 1665- Р.Гук применил название” клетка” А.Ван Левенгук-открыл одноклеточные организмы 1825-Я.Пуркине ввел понятие протоплазмы 1831-Р.Браун обнаружил ядро 1838-1839-Шлейден и Шванн - “клеточная теория” 1858-Р.Вирхов-доказал,что новая клетка образуется путем деления материнской клетки К.Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все многоклеточные организмы развиваются из одной клетки Тема 2. 1 метод Световая микроскопия Для изготовления препарата объект необходимо подвергать длительной обработки состоящей их нескольких этапов: фиксация уплотнение обезвоживание заливка изготовление срезов окраска срезов заключение срезов. 2. фазово-контрастная микроскопия 3. интерференционная 4. поляризационная 5. флуоресцентная 6. электронная 7. высоковольтная 8. сканирующая электронная 9. цитофотометрии 10. авторадиографии 11. Электронная микроскопия 12. Ультрамикротомия 13. замораживания–скалывания Тема. 3. СОВРЕМЕННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ В КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ 1. Клетка – элементарная единица живого 2. Клетки разных организмов гомологичны по строению 3. Размножение клетки происходит путем деления исходной клетки 4. Многоклеточные организмы это сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные интегрированные системы ткани и органов соподчиненные и связанные между собой межклеточными, нервными и гуморальными формами регуляции. Системность в организации клетки. Как гласит первый постулат клеточной теории клетка – наименьшая единица живого, но клетка имеет сложное строение, содержит в себе множества типов внутриклеточных структур, выполняющих разнообразные функции. При этом каждый компонент специализирован на выполнение определенной функции, являющейся обязательной для существования клетки (это подобно многоклеточному организму). Рассматривая клетки, как целостную неделимую систему, можно выделить следующие структурные функциональные системы: 1. Система сохранения, воспроизведения и регуляции генетической информации – ЯДРО 2. система промежуточного обмена – ГИАЛОПЛАЗМА 3. рецепторно-барьерно-транспортная система – ПЛАЗМОЛЕММА 4. система синтеза, созревания и внутриклеточного транспорта биополимеров – ВАКУОЛЯРНАЯ СИСТЕМА (аппарат Гольджи, ШЕР, ГЕР, лизосомы, вакуоли) 5. каркасно-двигательная система цитоскелета – МИКРОФИЛАМЕНТЫ, МИКРОТРУБОЧКИ, ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ 6. система энергообеспечения – МИТОХОНДРИИ 7. система фотосинтеза у растительных клеток – ПЛАСТИДЫ Тема 4 Плазматическая мембрана, или плазмолемма - это поверхностная периферическая структура, ограничивающая клетку снаружи и выполняющая роль барьера между цитоплазмой и окружающей средой клетки. Кроме того, плазмолемма обеспечивает ограниченный поток низко- и высокомолекулярных веществ и выполняет рецептирующую (узнавание) роль. Эндоцитоз Экзоцитоз поглощение клеткой макромолекул (белков, - выведение веществ из клетки через нуклеиновых кислот, полисахаридов, плазмалемму путем слияния липопротеидов) путем образования плазматической мембраны с мембраной плазмалеммой выростов, обволакивающих вакуоли с внутриклеточными продуктами, молекулы затем путем впячивания, подошедшие к плазмалемме и выхода образования вакуолей – эндосомы. Делится продуктов наружу. на фагоцитоз и пиноцитоз Фагоцитоз - По типу экзоцитоза происходит выделение захват несвойственных клетке различных секретов, ферментов, элементов безразличных веществ гликокаликса и т.д. Пиноцитоз - поглощение веществ для которых на плазматической мембране есть специфические рецепторы. После образования эндосомы, к ней подходит лизосома образуется комплекс – эндолизосома, где происходит расщепление биополимеров Общие свойства биологических мембран Все клеточные мембраны построены одинаково. Они состоят из липопротеидных пленок, представляющих собой двойной слой липидных молекул с включенными в него молекулы белка. Липиды составляют 25-60% от общего веса мембран, белки 40-75%. В состав мембран входят углеводы 2-10%. Тема 5. Цитоплазма - компонент клетки, который остается, если исключить ядро. Структуру цитоплазмы подразделяют на три части: 1. органеллы, включения, гиалоплазма (основная плазма, цитозоль). ОРГАНОИДЫ Мембранные Немембранные Одномембранные Двумембранные рибосомы, клеточный органеллы вакуолярной системы - митохондрии и центр эндоплазматический ретикулум, пластиды, а также аппарат Гольджи, лизосомы, клеточное ядро. пероксисомы и другие специализированные вакуоли, а также плазматическая мембрана Тема 6. Само понятие о цитоскелете или скелетных компонентах цитоплазмы разных клеток было высказано Н.К.Кольцовым, выдающимся русским цитологом еще в начале ХХ века. К сожалению, они были забыты и только уже в конце 50-х годов с помощью электронного микроскопа эта скелетная система было переоткрыта. Цитоскелетные компоненты представлены нитевидными, неветвящимися белковыми комплексами или филаментами (тонкими нитями). Существуют три системы филаментов, различающихся как по химическому составу, так и по своей ультраструктуре, так и по функциональным свойствам. Самые тонкие нити – это микрофиламенты; их диаметр составляет около 8 нм и состоят они в основном из белка актина. Другую группу нитчатых структур составляют микротрубочки, которые имеют диаметр 25 нм и состоят в основном из белка тубулина, и, наконец, промежуточные филаменты с диметром около 10 нм (промежуточный по сравнению с 6 нм и 25 нм), образующиеся из разных, но родственных белков Одним из обязательных компонентов цитоскелета эукариот являются микротрубочки . Это нитчатые неветвящиеся структуры, толщиной 25 нм, состоящие из белков-тубулинов и ассоциированных с ними белков. Тубулины микротрубочек при полимеризации образуют полые трубки, откуда и их название. Длина их может достигать нескольких мкм; самые длинные микротрубочки встречаются в составе аксонемы хвостов спермиев. 2. 3. Промежуточные филаменты (ПФ) строятся из фибриллярных мономеров. Поэтому основная конструкция промежуточных филаментов напоминает канат, имеющий толщину около 8-10 нм. Тема. 7. Морфология ядерных структур Функции ядра 1) хранение генетической информации 2) обеспечение синтеза белка. Строение прокариотического ядра У прокариот нет обособленного ядра, но у них есть его аналог нуклеоид или нуклеоплазма. Его можно отнести к ядерным структурам т.к. он содержит ДНК. Зона нуклеоида достаточно четко выявляется и представляет более светлый участок по сравнению с окружающей цитоплазмой, заполненной рибосомами, гранулами и мембранами. Нуклеоиды состоят из ДНК (90%), различных белков и РНК (10%). Строение эукариотического ядра Сам термин «ядро» впервые был применен Брауном в 1833 г. Для обозначения шаровидных постоянных структур в клетках растений. Позднее такую же структуру описали во всех клетках высших организмов. Ядро эукариот состоит из ядерной оболочки, отделяющей его от цитоплазмы, хроматина, ядрышка и других продуктов синтетической активности, ядерного белкового матрикса и кариоплазмы (или ядерного сока). Хроматин интерфазных ядер представляет собой хромосомы (состоящие из ДНК), которые теряют в это время свою компактную форму, разрыхляются, деконденсируются. Тема 8 У клеток, вступивших в цикл деления, фаза собственно митоза, непрямого деления, занимает относительно короткое время, всего около 0,1 времени клеточного цикла. Так, у делящихся клеток меристемы корней интерфаза может составлять 16-30 ч, а митоз занимать всего 1-3 ч. Цикл эпителиальных клеток кишечника мыши длится около 20-22ч, на митоз же приходится всего 1 ч. При дроблении яйцеклеток весь клеточный период, включая митоз, может быть меньше часа. Процесс митотического деления клеток принято подразделять на несколько основных фаз: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза Границы между этими фазами установить точно очень трудно, потому что сам митоз представляет собой непрерывный процесс и смена фаз происходит очень постепенно: одна их них незаметно переходит в другую. Единственная фаза, которая имеет реальное начало, это анафаза - начало движения хромосом к полюсам. Длительность отдельных фаз митоза различна, наиболее короткая по времени анафаза. Мейоз (от греч. meiosis – уменьшение) – особый способ деления клеток, деление созревания, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом и переход клеток их диплоидного состояния в гаплоидное. Мейоз – это особый тип дифференцировки, специализации клеток, который приводит к образованию половых клеток. Этот процесс занимает два клеточных цикла при отсутствии синтеза ДНК во втором мейотическом делении. Необходимо отметить, что мейоз представляет собой универсальное явление, характерное для всех эукариотических организмов. При мейозе происходит не только редукция числа хромосом до гаплоидного их числа, но происходит чрезвычайно важный генетический процесс – обмен участками между гомологичными хромосомами, процесс, получивший название кроссинговера. Приложение 8 к рабочей программе дисциплины «Цитология» Глоссарий Автотрофы – это организмы, у которых хотя бы часть клеток способна ассимилировать (усваивать) углекислый газ. Агранулярный эндоплазматический ретикулум – см. Гладкая эндоплазматическая сеть. Аксонема – система параллельно ориентированных микротрубочек, образующая осевую часть главного стержня жгутика или реснички. Типичная аксонема представлена цилиндром, стенки которого образованы девятью дублетами микротрубочек; вдоль оси аксонемы тянутся две одиночные микротрубочки. Актин – один из основных белков цитоскелета (составляет до 10...15% от всех белков клетки). Обнаруживается в двух формах: глобулярной и фибриллярной. Глобулярный G–актин существует в виде отдельных молекул в форме коллоидного раствора (золь). Но в присутствии АТФ и некоторых белковых факторов образуется нитчатая структура из последовательностей глобул актина (фибриллярный F–актин) в студневидной форме (гель). Фибриллярный актин образует устойчивый комплекс с белком миозином. Актин-миозиновый комплекс – комплекс основных белков цитоскелета: актина и миозина. Способен к сокращению за счет скольжения актиновых и миозиновых микрофиламентов относительно друг друга (при этом затрачивается энергия за счет гидролиза АТФ на определенных участках молекул миозина). Амилопласты – это лейкопласты, запасающие крахмал. Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи, пластинчатый комплекс) – это одномембранный органоид, в основе которого лежит система диктиосом. Диктиосома – это стопка уплощенных одномембранных цистерн. Количество диктиосом в клетке может достигать 20. Если диктиосомы расположены независимо друг от друга, то такая структура аппарата Гольджи называется диффузной. Если диктиосомы связаны между собой каналами в единую трехмерную систему, то такая структура называется сетчатой. Функции аппарата Гольджи: накопление разнообразных веществ, их модификация и сортировка, упаковка конечных продуктов в одномембранные пузырьки, выведение секреторных вакуолей за пределы клетки и формирование первичных лизосом. Биологическая мембрана – это тонкая плёнка (перепонка), образованная фосфолипидным бислоем. Мембрана представляет собой непрерывную поверхность: у неё нет краев, она замыкается сама на себя или переходит в другую мембрану. Вакуоли – это заполненные жидкостью крупные одномембранные полости. Настоящие вакуоли имеются только у растений. Мембрана крупных вакуолей имеет собственное название – тонопласт. Содержимое вакуолей называется клеточным соком. Функции вакуолей: регуляция водно-солевого режима, накопление пигментов (например, антоциана), накопление алкалоидов, таннидов, латекса, минеральных солей, некоторых отходов жизнедеятельности. Вакуолярная система – см. Одномембранные органоиды. Включения – это цитоплазматические структуры, которые не являются обязательными компонентами цитоплазмы. Включения разнообразны по химическому составу, происхождению и функциям. Эргастические включения содержат энергию для жизнедеятельности клетки. Неэргастические включения не служат источниками энергии. Включения неэргастические – это включения, которые не служат источниками энергии. К ним относятся: некоторые пигменты (меланин, антоциан), эфирные масла, кристаллы оксалата кальция. Включения эргастические – это включения, которые содержат энергию для жизнедеятельности клетки. К ним относятся: жировые капли, гранулы гликогена и крахмальные зерна, гранулы белка и алейроновые зерна. Гель – см. Коллоидный раствор. Гетеротрофы – это организмы, все клетки которых нуждаются в готовых органических веществах. Гетеротрофы не способны ассимилировать углекислый газ. Гиалоплазма – см. Цитоплазматический матрикс. Гистоны – это специфические белки хроматина (хромосом), образующие устойчивые нуклеопротеиновые комплексы с ДНК. Гладкая эндоплазматическая сеть (ЭПС), или агранулярный эндоплазматический ретикулум (ЭПР) – это часть ЭПС, образованная системой разветвленных трубочек. В полости агранулярного ЭПР происходит биосинтез липидов и полисахаридов. В агранулярном ретикулуме сократимых клеток происходит накопление ионов кальция, а в агранулярном ретикулуме печени происходит детоксикация ядовитых веществ. Гликокаликс – это комплекс биополимеров на внешней поверхности плазмалеммы, характерный для животных. В состав гликокаликса входят гликопротеины и гликолипиды. Гликокаликс обеспечивает информационный обмен между клеткой и внеклеточной средой. В организме высших позвоночных гликокаликс приобретает антигенные свойства, то есть способен регулировать синтез антител. Гранулярный эндоплазматический ретикулум – см. Шероховатая эндоплазматическая сеть. Граны – стопки тилакоидов в хлоропластах. Двумембранные органоиды (органеллы) – это органоиды, образованные двумя мембранами: внешней и внутренней. Эти органоиды называются полуавтономными, поскольку они содержат собственные ДНК, все типы РНК, рибосомы и способны синтезировать некоторые белки. Двумембранные органоиды способны к самовоспроизведению и никогда не образуются из других компонентов клетки; вне клеток они существовать не могут. К двумембранным органоидам относятся митохондрии и пластиды. Диктиосома – см. Аппарат Гольджи. Диплосома – пара центриолей. Жгутики – См. Органоиды движения. Золь – см. Коллоидный раствор. Кариоплазма – см. Ядерный матрикс. Клеточные оболочки (клеточные стенки) – это надмембранные защитно-механические структуры, состоящие из полисахаридов (например, целлюлозы). Клеточные стенки – см. Клеточные оболочки. Клеточный сок – это содержимое крупных вакуолей растений. В состав клеточного сока входят неорганические соли, пигменты, растворимые углеводы, органические кислоты, некоторые белки. Клеточный центр (центросома) – это органоид, контролирующий образование микротрубочек цитоскелета, органоидов движения, веретена деления. Клеточный центр почти всегда обнаруживается в клетках многоклеточных животных. У прокариот клеточный центр всегда отсутствует. У низших эукариот (у водорослей, грибов, одноклеточных животных) клеточный центр обнаруживается не всегда, а в клетках высших растений практически всегда отсутствует (за редким исключением). При отсутствии клеточного центра его функции у эукариот выполняет центр образования микротрубочек. Основу клеточного центра составляют центриоли. Обычно центриоли располагаются парами: одна центриоль – материнская, а другая – дочерняя. Такая пара центриолей называется диплосома. Перед началом деления клетки происходит удвоение центриолей: материнская и дочерняя центриоли расходятся, и от каждой центриоли отпочковывается новая центриоль. В результате образуется две диплосомы на клетку. Клетчатка – см. Целлюлоза. Коллоидный раствор – это раствор макромолекул и молекулярных комплексов. Коллоидные растворы существуют в виде геля (вязкая жидкость) и золя (студневидное состояние). При определенных условиях гель переходит в золь, а золь переходит в гель. Комплекс Гольджи – см. Аппарат Гольджи. Кристы – это гребневидные впячивания внутренней мембраны митохондрий. Ламеллы (фреты) – это одиночные тилакоиды хлоропластов. Отдельные ламеллы связаны между собой и образуют трехмерную структуру. Лейкопласты – это бесцветные пластиды. Лейкопласты в своем развитии превращаются или в хлоропласты, или в запасающие пластиды: амилопласты содержат крахмал; липидопласты накапливают липиды; протеинопласты накапливают белки и становятся их хранилищем. Лизосомы – это одномембранные органоиды в виде пузырьков диаметром 0,1...0,5 мкм, содержащие гидролитические ферменты (расщепляющие сложные органические вещества). Первичные лизосомы образуются при отшнуровывании от периферической части аппарата Гольджи. Затем эти первичные лизосомы сливаются с фагосомами (фагоцитарными вакуолями), образуя вторичные лизосомы (пищеварительные вакуоли). Вторичные лизосомы могут сливаться между собой. Вещества, поглощенные клеткой, подвергаются гидролизу, продукты которого через мембрану вторичной лизосомы поступают в цитоплазматический матрикс. Лизосома, содержащая непереваренные вещества, превращается в остаточное тельце. Остаточные тельца выводятся из клетки путем экзоцитоза или остаются в ее составе вплоть до гибели клетки. Липидопласты – это лейкопласты, запасающие липиды. Матрикс – это основное вещество, заполняющее полость клетки или ее компонентов. Представляет собой коллоидный раствор. Матрикс межмембранный – это матрикс, заполняющий пространство между внутренней и наружной мембраной митохондрии. Матрикс митохондриальный – это внутренний матрикс митохондрий. Матрикс тилакоидов – это основное вещество, заполняющее полость тилакоидов хлоропластов. Матрикс хлоропластов – см. Строма. Хлоропласты. Матрикс цитоплазматический – см. Цитоплазматический матрикс. Микротрубочки – один из основных элементов цитоскелета. Представляют собой вытянутые полые цилиндры диаметром 25 нм. Микротрубочки сосредоточены в центре клетки и на ее периферии. Входят в состав центриолей, органоидов движения, веретена деления, образуют цитоскелет в выступающих частях клеток (например, в аксонах нервных клеток). Вдоль микротрубочек могут перемещаться различные структуры (митохондрии и др.). Стенки микротрубочек состоят из белка тубулина. Микротрубочки могут быть одиночными, парными (дублеты) и тройными (триплеты). Параллельно расположенные микротрубочки, дублеты и триплеты способны соединяться с помощью белка динеина. Микрофиламенты – это нитевидные структуры, образующие сократимые комплексы. Микрофиламенты пронизывают всю клетку и составляют основу цитоскелета. К ним прикрепляются все остальные органоиды клетки. В состав микрофиламентов входят разнообразные белки: актин, миозин и другие. Миозин – один из основных белков цитоскелета. Всегда обнаруживается в виде геля (толстых нитей). Образует устойчивый комплекс с белком актином. Митохондрии (хондриосомы) – это двумембранные органоиды, главная функция которых – синтез АТФ за счет аэробного дыхания (окончательного окисления органических веществ с помощью кислорода). Синтез АТФ происходит на внутренней мембране. Внутренняя мембрана митохондрий образует кристы – гребневидные впячивания, которые увеличивают поверхность внутренней мембраны. Содержимое митохондрии, отграниченное внутренней мембраной, заполнено основным веществом – внутренним матриксом (или просто матриксом). В матриксе содержатся: митохондриальные ДНК, РНК, рибосомы и включения. Пространство между внутренней и внешней мембранами заполнено межмембранным матриксом. Форма митохондрий и количество митохондрий в клетке изменяются в широких пределах. Дополнительные функции митохондрий: регуляция водно-солевого режима, хранение питательных веществ, хранение части генетической информации и биосинтез некоторых белков. Муреин – это вещество, входящее в состав клеточных оболочек (клеточных стенок) большинства прокариот. У эукариот отсутствует. Немембранные органоиды – это органоиды эукариотической клетки относятся органоиды, не имеющие собственной замкнутой мембраны, а именно: рибосомы и органоиды, построенные на основе микротрубочек – клеточный центр и органоиды движения (жгутики и реснички). Нуклеола – см. Ядрышко. Нуклеоплазма – см. Ядерный матрикс. Облегченная диффузия – см. Транспорт сопряженный. Одномембранные органоиды – это органоиды цитоплазмы, образованные одной непрерывной мембранной, замкнутой на себя или переходящей в другие мембраны. К одномембранным органоидам относятся: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, сферосомы, вакуоли и некоторые другие. Все одномембранные органоиды образуют единую вакуолярную систему, которая обеспечивает разделение цитоплазмы на компартменты – отсеки, в которых протекают различные реакции. Органеллы – см. Органоиды. Органеллы двумембранные – см. Двумембранные органоиды. Митохондрии. Пластиды. Органеллы немембранные – см. Немембранные органоиды. Органоиды (органеллы) – это обязательные компоненты цитоплазмы, которые характеризуются определенной структурой, функциями, химическим составом, топологией (положением), устойчивыми функциональными связями с другими органоидами. Различают три группы органоидов: немембранные, одномембранные и двумембранные. Органоиды движения – это жгутики и реснички. Эти органоиды устроены сходным образом, однако между ними имеются некоторые различия. Жгутики заметно длиннее ресничек, их длина достигает 150 мкм и более. Количество жгутиков на клетку обычно невелико (1..7, редко – несколько десятков или сотен), количество ресничек, как правило, значительно больше (до 10...15 тысяч, реже несколько сотен). У некоторых групп эукариот жгутики и реснички отсутствуют (покрытосеменные растения, нематоды, членистоногие, часть одноклеточных животных, водорослей и большинство голосеменных растений). Органоиды двумембранные – см. Двумембранные органоиды. Митохондрии. Пластиды. Органоиды немембранные – см. Немембранные органоиды. Перинуклеарное пространство – это область между двумя мембранами ядерной оболочки. Перинуклеарное пространство связывает ядро с полостями других органоидов, в первую очередь, с эндоплазматической сетью. Пероксисомы (микротельца) – это одномембранные органоиды в виде пузырьков диаметром 0,3...1,5 мкм, которые образуются путем отшнуровывания от цистерн гранулярной эндоплазматической сети. Пероксисомы заполнены гранулярным матриксом и содержат разнообразные ферменты, например, каталазу, разлагающую пероксид водорода. В ряде случаев пероксисомы содержат и другие системы ферментов. Пиноцитоз – поглощение клеткой капелек растворов. В результате пиноцитоза часть плазмалеммы образует замкнутые пузырьки – пиноцитозные вакуоли. Плазмалемма (плазматическая мембрана) – это биологическая мембрана, покрывающая всю клетку и отграничивающая её живое содержимое от внешней среды. Плазматическая мембрана – см. Плазмалемма. Пластиды – это двумембранные органоиды растений, выполняющие разнообразные функции. Основные формы пластид – лейкопласты, хлоропласты, хромопласты. Пластинчатый комплекс – см. Аппарат Гольджи. Полирибосомы – см. Полисомы. Полисомы (полирибосомы) – это комплексы из одной молекулы иРНК (мРНК) и связанных с ней десятков рибосом. Поры (ядерные) – отверстия в ядерной оболочке, через которые могут проходить крупные молекулы и молекулярные комплексы. Прокариоты – организмы, в клетках которых отсутствует оформленное ядро. Функции ядра выполняет нуклеоид – структура, «подобная ядру». Нуклеоид содержит ДНК, но не отграничен от цитоплазмы мембранами. Промежуточные филаменты – элемент цитоскелета. Образованы разнообразными белками: прекератин, виментин, десмин и другие. Их функции разнообразны. В частности, из прекератина образуется кератин – основа рогового вещества. Простая диффузия – См. Транспорт веществ через мембраны по градиенту концентрации. Транспорт пассивный. Протеинопласты – это лейкопласты, которые накапливают белки и становятся их хранилищем. Раствор коллоидный – см. Коллоидный раствор. Реснички – См. Органоиды движения. Рибосомы – это немембранные органоиды, обеспечивающие биосинтез белков с генетически обусловленной структурой. Рибосомы – это компактные частицы размером 20 × 17 × 17 нм (прокариотический тип) до 25 × 20 × 20 нм (эукариотический тип). Целостная рибосома состоит из двух субъединиц (большой и малой) с соотношением масс примерно 2:1. В состав рибосом входят рРНК и специфические белки. В одной клетке содержится несколько десятков тысяч рибосом. Однако в клетках, ведущих интенсивный биосинтез белков, число рибосом может увеличиваться до сотен тысяч. При биосинтезе белка обычно образуются полисомы – комплексы из одной молекулы иРНК (мРНК) и связанных с ней десятков рибосом. Секреторные вакуоли – это короткоживущие одномембранные пузырьки, которые образуются путем отшнуровывания от периферической части аппарата Гольджи. Секреторные вакуоли содержат растворы разнообразных веществ (неактивные ферменты, или проферменты, полисахариды, липиды), выводимых за пределы клетки путем экзоцитоза. Секреторные гранулы – это короткоживущие одномембранные пузырьки, которые образуются путем отшнуровывания от периферической части аппарата Гольджи. Секреторные гранулы содержат разнообразные вещества (неактивные ферменты, или проферменты, полисахариды, липиды) в виде твердых частиц, которые выводятся за пределы клетки путем экзоцитоза. Строма – основное вещество (матрикс) хлоропластов (за исключением матрикса тилакоидов. Строма содержит пластидные ДНК, РНК, рибосомы и включения. Сферосомы – это одномембранные органоиды в виде пузырьков диаметром около 1 мкм, которые образуются путем отшнуровывания от гладкой эндоплазматической сети. Сферосомы характерны для клеток растений. Первичная сферосома накапливает липиды. Кроме липидов в составе сферосом имеются ферменты липазы, контролирующие превращения липидов. Тилакоиды – впячивания внутренней мембраны хлоропластов. Мембраны тилакоидов содержат комплексы пигментов (фотосистемы). Одиночные тилакоиды, называются ламеллы (фреты), стопки тилакодов называются граны. Тонопласт – мембрана крупных вакуолей растений. Транспорт активный – транспорт веществ через мембраны против градиента концентрации с участием белков–переносчиков и с непосредственной затратой энергии (например, АТФ). Участки мембраны, содержащие переносчики, называются каналами (например, ионными каналами). Таким путем перемещаются ионы водорода, калия, натрия, кальция и некоторые органические вещества. Транспорт веществ через мембраны по градиенту концентрации – перемещение веществ через мембрану от большей концентрации к меньшей. Транспорт веществ через мембраны против градиента концентрации – перемещение веществ через мембрану от меньшей концентрации к большей. Транспорт пассивный (простая диффузия) – транспорт веществ через мембраны по градиенту концентрации без участия белков–переносчиков и без затраты энергии. Таким путем перемещаются вода, многие липиды, ионы магния, хлора и некоторые другие вещества. Транспорт сопряженный (облегченная диффузия) – транспорт веществ через мембраны по градиенту концентрации с участием белков–переносчиков и предварительной затратой энергии. Участки мембраны, содержащие переносчики, называются каналами (например, ионными каналами). Таким путем перемещаются углеводы, некоторые аминокислоты, некоторые липиды и некоторые ионы. Тубулин – белок, из которого построены микротрубочки. Может существовать и в виде золя (молекулы α–и β–тубулина, которые соединяются попарно в димеры), и в виде геля. Фагоцитоз – поглощение клеткой крупных частиц. В результате фагоцитоза часть плазмалеммы образует замкнутые пузырьки – фагосомы, или фагоцитозные вакуоли. Фреты – см. Ламеллы. Хлоропласты – это пластиды, в которых протекают все реакции фотосинтеза: образования органических веществ с затратой световой энергии. Внутреннее содержимое хлоропластов называется строма. Строма содержит пластидные ДНК, РНК, рибосомы и включения. Внутренняя мембрана образует впячивания, которые называются тилакоиды. Тилакоиды вскоре теряют связь с внутренней мембраной и превращаются в уплощенные цистерны. Внутреннее содержимое тилакоидов называется матриксом. Одиночные тилакоиды называются ламеллы (или фреты), комплексы (стопки) тилакоидов – граны. Мембраны тилакоидов содержат комплексы пигментов (фотосистемы). Форма и количество хлоропластов в клетках относительно постоянны. Обычно в клетке содержится несколько десятков хлоропластов. Дополнительные функции хлоропластов: регуляция водно-солевого режима, хранение питательных веществ, хранение части генетической информации и биосинтез некоторых белков. Хондриосомы – см. Митохондрии. Хроматин – совокупность интерфазных хромосом (интерфаза – это состояние клетки между делениями). Это главный компонент ядра. В состав хроматина входят: ДНК, РНК, белки (включая специфические белки-гистоны) и неорганические ионы. Хромопласты – это ярко окрашенные пластиды. Представляют собой последнюю стадию существования хлоропластов: в них происходит разрушение зеленых пигментов, но длительное время сохраняются желтые и красные пигменты. Целлюлоза (клетчатка) – полисахарид, входящий в состав клеточных оболочек (клеточных стенок) большинства растений. Центриоль – основной элемент клеточного центра. Одиночная центриоль представляет собой полый цилиндр диаметром около 0,15 мкм и длиной 0,3...0,5 мкм (реже – несколько мкм). Стенки центриолей состоят из 9 триплетов микротрубочек. Центросома – см. Клеточный центр. Цитозоль – см. Цитоплазматический матрикс. Цитоплазма – это часть живой клетки (протопласта) без плазматической мембраны и ядра. В состав цитоплазмы входят: цитоплазматический матрикс, цитоскелет, органоиды и включения (иногда включения и содержимое вакуолей к живому веществу цитоплазмы не относят). Цитоплазматическая мембрана – см. Биологическая мембрана. Плазмалемма. Цитоплазматический матрикс (гиалоплазма, цитозоль, основное вещество цитоплазмы) – это водорастворимая часть цитоплазмы. Содержит около 90 % воды, в которой растворены макромолекулы и молекулярные комплексы (образующие коллоидный раствор), а также малые молекулы и ионы (образующие истинный раствор). В целом матрикс представляет собой жидкий коллоидный раствор – золь. При определенных условиях матрикс переходит в студневидное состояние – гель. Цитоскелет – это часть цитоплазмы, представленная фибриллярными (волоконными) структурами, к которым относятся: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты. Шероховатая эндоплазматическая сеть (ЭПС), или гранулярный эндоплазматический ретикулум (ЭПР) – это часть ЭПС, представленная системой плоских цистерн, на поверхности которых расположены рибосомы. Главной функцией гранулярного ЭПР является биосинтез, транспортировка и начальная модификация белков. Дополнительной функцией является сборка компонентов биологических мембран. Экзоцитоз – выведение из клетки крупных частиц или капелек растворов. При экзоцитозе образуются экзоцитозные пузырьки из внутриклеточных мембран, которые, приближаясь к плазмалемме, изменяют ее поверхностное натяжение, сливают с ней и выбрасывает свое содержимое наружу. Экзоцитоз – процесс, обратный эндоцитозу. Эктоплазма – это специализированная периферическая часть цитоплазмы в животных клетках. Здесь практически отсутствуют органоиды. В эктоплазме сосредоточены ферментные системы трансмембранного транспорта, гликолиза; эта часть цитоплазмы обладает повышенной вязкостью. Эндоплазма – это глубокие слои животной клетки. Здесь находится ядро и большинство органоидов клетки; эта часть цитоплазмы обладает пониженной вязкостью. Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР) – это система цистерн и трубочек, связанных между собой в единое внутриклеточное пространство, отграниченное от остальной части цитоплазмы замкнутой внутриклеточной мембраной. Мембраны ЭПС тесно связаны с ядерной оболочкой, внутренние полости цистерн и трубочек эндоплазматического ретикулума связаны с перинуклеарным пространством. Основной функцией ЭПС является биосинтез и транспортировка различных веществ. От цистерн и трубочек ЭПС отшнуровываются одномембранные мелкие пузырьки, дальнейшая судьба и функции которых зависят от их содержимого. ЭПС существует в виде двух тесно связанных между собой типов: гранулярного (шероховатого) эндоплазматического ретикулума и агранулярного (гладкого) эндоплазматического ретикулума. Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) – см. Эндоплазматическая сеть. Эндоцитоз – поглощение клеткой крупных частиц и капелек растворов. В результате эндоцитоза часть плазмалеммы образует замкнутые пузырьки – эндоцитозные вакуоли. Эукариоты – организмы, клетки которых содержат ядро. Ядерная оболочка – оболочка ядра, которая состоит из двойной ядерной мембраны, связанной с другими внутриклеточными мембранами. Ядерная оболочка отграничивает содержимое ядра от цитоплазмы, обеспечивает его целостность и, в то же время, связывает ядро с другими частями клетки. Ядерный матрикс (ядерный сок, кариоплазма, нуклеоплазма) – это основное вещество ядра. Включает водорастворимую фазу, а также фибриллярные структуры и гранулы. Ядерный сок – см. Ядерный матрикс. Ядро – это место хранения, воспроизведения и начальной реализации наследственной информации в эукариотической клетке. В состав ядра входят: ядерная оболочка, ядерный матрикс, хроматин и ядрышко Приложение 10 к рабочей программе дисциплины «Общая биология» Карта обеспеченности учебно-методической литературой № Автор 3. Ю.С. Ченцов 4. Ю.С. Ченцов 5. К. Свенсон, П. Уэбстер 6. Кристиан де Дюв 7. 8. № 4. 5. 6. № 3. 4. № 2. № Раздел Введение. Предмет цитологии Основная литература по всем разделам Название Место Изд-во Год издания изд Общая цитология Москва МГУ 1995 Практикум по Москва МГУ 1988 цитологии Дополнительная литература Клетка Москва Мир 1980 Путешествие в Москва Мир 1987 мир живой клетки Л.А. Барильская Растительная Москва ВСХИЗ 1991 клетка, ее О свойства и функции Л.А. Барильская Растительная Москва ВСХИЗ 1991 клетка, ее О свойства и функции Раздел Строение и химия клеточного ядра Автор Название Место Изд-во Год издания изд Б. Альбертс, Д. Молекулярная Москва Мир 1994 Брей и др. биология клетки А.А. Заварзин, Основы общей Москва Ленинг 1982 А.Д. Харазова цитологии рад А.И. Атабекова, Цитология Москва Агроп 1987 Е.А. Устинова растений ромизд ат Раздел Ядерные транскрипты и их транспорт Автор Название Место Изд-во Год издания изд И.Ф. Жимулев Хромомерная Новосиби Наука 1994 организация рск политенных хромосом В.Г. Смирнов Цитогенетика Москва Высшая 1991 школа Раздел Цитоплазма. Вакуолярная система Автор Название Место Изд-во Год издания изд П. Рейвн, Р.Эверт, Современная Москва Мир 1990 С Айкхорн ботаника Раздел Механизмы клеточного деления Автор Название Место Изд-во Год издания изд абон ч/з 20 10 20 10 1 1 1 1 1 1 1 1 абон ч/з 1 1 1 1 1 1 абон ч/з 1 1 1 1 абон ч/з 1 1 абон ч/з 2. О.И. Епифанова Лекции о клеточном цикле Москва КМК 1997 1 1