Курс лекций по дисциплине "Биология клеток и тканей"
Курс лекций, 25 Сентября 2014, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Работа содержит курс лекций по дисциплине "Биология клеток и тканей".
Прикрепленные файлы: 1 файл
Лекции.pdf
— 2.08 Мб (Скачать документ)| Page 1 |
Краткий курс лекций
| Page 2 |
Лекция 1. Тема: Содержание наук цитология и гистология. История
Методы исследования в гистологии и цитологии.
Цель: Дать представление о месте гистологии и цитологии в комплексе биологических наук
Цитология - наука о клетке
Гистология
- наука
о
строении,
развитии
и
жизнедеятельности тканей
животных организмов.
Ключевые слова: клетка, ткань, онтогенез, микроскоп
| Page 3 |
1665
1665 – Роберт Гук наблюдал и описал клетки пробкового
Роберт Гук наблюдал и описал клетки пробкового
дерева
дерева
1670-е годы — М.Мальпиги
1670-е годы — М.Мальпиги и Н.Грю описали в разных органах
и Н.Грю описали в разных органах
растений «мешочки, или пузырьки» и показали широкое
растений «мешочки, или пузырьки» и показали широкое
распространение у растений клеточного строение
распространение у растений клеточного строение
1675
1675 – Антони ван Левенгук наблюдал сперматозоиды,
Антони ван Левенгук наблюдал сперматозоиды,
микроорганизмы и простейших
микроорганизмы и простейших
В 1831 году Роберт Браун описывает ядро и высказывает
В 1831 году Роберт Браун описывает ядро и высказывает
предположение, что оно является составной частью
предположение, что оно является составной частью
растительной клетки
растительной клетки
История
История
| Page 4 |
Микроскоп Гука и рисунки нарисованные Робертом Гуком
| Page 5 |
Антони ван Левенгук
Van Leeuwenhoek
Van Leeuwenhoek
| Page 6 |
| Page 7 |
| Page 8 |
Основными характеристиками любого микроскопа являются
Основными характеристиками любого микроскопа являются
разрешающая способность и контраст.
разрешающая способность и контраст.
Разрешающая способность - это минимальное расстояние, на
Разрешающая способность - это минимальное расстояние, на
котором находятся две точки, демонстрируемые микроскопом
котором находятся две точки, демонстрируемые микроскопом
раздельно. Разрешение человеческого глаза в режиме
раздельно. Разрешение человеческого глаза в режиме
наилучшего видения равно 0.2 мм.
наилучшего видения равно 0.2 мм.
Контраст изображения - это различие яркостей изображения и
Контраст изображения - это различие яркостей изображения и
фона. Если это различие составляет менее 3 -4 %, то его
фона. Если это различие составляет менее 3 -4 %, то его
невозможно уловить ни глазом, ни фотопластинкой; тогда
невозможно уловить ни глазом, ни фотопластинкой; тогда
изображение останется невидимым, даже если микроскоп
изображение останется невидимым, даже если микроскоп
разрешает его детали.
разрешает его детали.
Световая микроскопия
Световая микроскопия
| Page 9 |
Ограничения световой
Ограничения световой
микроскопии
микроскопии
Длина световой волны
Длина световой волны
400-750
400-750
нм
нм
Если длина структуры меньше чем
Если длина структуры меньше чем
половина длины волны
половина длины волны,
такой
такой
объект будет не виден
объект будет не виден
Предел разрешения световой
Предел разрешения световой
микроскопии
микроскопии
200
200
нм
нм
| Page 10 |
Метод светлого поля
Метод темного поля
Поляризационная микроскопия
Метод фазового контраста
Метод интерференционного контраста
Метод исследования в свете люминесценции
Метод наблюдения в ультрафиолетовых
лучах
Метод наблюдения в инфракрасных лучах
Микрофотографирование и микрокиносъёмка
Методы световой микроскопии
| Page 11 |
Электронная микроскопия
Электронная микроскопия
Использование потоков электронов
Использование потоков электронов
взамен света
взамен света
Электроны фокусируются
Электроны фокусируются
магнитами, а не стеклянными
магнитами, а не стеклянными
линзами
линзами
Разрешающая способность до 0.5 нм
Разрешающая способность до 0.5 нм
| Page 12 |
Лекция 2. Тема:
Лекция 2. Тема: Учение о клетке. Организация биомембран,
Учение о клетке. Организация биомембран,
химический состав гиалоплазмы
химический состав гиалоплазмы
Цель:
Цель: сформировать представление о клеточной теории и едином
сформировать представление о клеточной теории и едином
структурном и химическом строении клетки
структурном и химическом строении клетки
Ключевые слова
Ключевые слова: клеточная теория, цитоплазма, органелла,
: клеточная теория, цитоплазма, органелла,
мембрана
мембрана
Развитие клеточной теории
Развитие клеточной теории
Матиас Шлейден
Матиас Шлейден
Теодор Шванн
Теодор Шванн
Рудольф Вирхов
Рудольф Вирхов
| Page 13 |
| Page 14 |
Клеточная теория
Клеточная теория
В 1838-1839 гг. Теодор Шванн и немецкий ботаник
Маттиас Шлейден сформулировали основные положения
клеточной теории:
1. Клетка есть единица структуры. Все живое
состоит из клеток и их производных. Клетки всех
организмов гомологичны.
2. Клетка есть единица функции. Функции
целостного организма распределены по его
клеткам. Совокупная деятельность организма есть
сумма жизнедеятельности отдельных клеток.
3. Клетка есть единица роста и развития. В основе
роста и развития всех организмов лежит
образование клеток.
| Page 15 |
Строение плазматической мембраны
Строение плазматической мембраны
Protein
pump across
bilayer
Protein
channel
across bilayer
Protein pump
Recognition
protein
Receptor
protein
extracellular
environment
cytoplasm
lipid bilayer
| Page 16 |
| Page 17 |
Клеточные контакты
Клеточные контакты
Растения
Растения
–
Плазмодесмы
Плазмодесмы
Животные
Животные
–
Запирающие
Запирающие
–
Сцепляющие
Сцепляющие
–
Коммуникационные
Коммуникационные
Плазмодесмы
| Page 18 |
Клеточные контакты животных
Клеточные контакты животных
клеток
клеток
Запирающие
Сцепляющие
Коммуни-
кационые
| Page 19 |
Лекция 3.
Мембранные органеллы клетки:
цитоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс,
лизосомы, пероксисомы, митохондрии.
Немембранные органеллы клетки: рибосомы,
цитоскелет, клеточный центр, реснички и жгутики,
включения.
Цель : сформировать представление строение и
функциях клеточных органелл
Ключевые слова: вакуоль, эндоплазматическая сеть,
Аппарат Гольджи, лизосомы, цитоскелет, митохондрия
| Page 20 |
Мембранные органеллы клетки
Мембранные органеллы клетки
цитоплазматическая сеть
цитоплазматическая сеть
Аппарат Гольджи
Аппарат Гольджи
лизосомы,
лизосомы,
пероксисомы,
пероксисомы,
митохондрии и пластиды
митохондрии и пластиды
| Page 21 |
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ
| Page 22 |
ГРАНУЛЯРНЫЙ ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ
| Page 23 |
| Page 24 |
| Page 25 |
СИНТЕЗ БЕЛКОВ НА СВОБОДНЫХ И СВЯЗАННЫХ С ГЭР РИБОСОМАХ
| Page 26 |
| Page 27 |
| Page 28 |
| Page 29 |
АППАРАТ ГОЛЬДЖИ
| Page 30 |
| Page 31 |
| Page 32 |
СОРТИРОВКА ВЕЩЕСТВ В АППАРАТЕ ГОЛЬДЖИ
| Page 33 |
ЛИЗОСОМЫ
| Page 34 |
ПЕРОКСИСОМЫ
| Page 35 |
| Page 36 |
ГЛАДКИЙ ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ
| Page 37 |
МИТОХОНДРИЯ
| Page 38 |
| Page 39 |
Митохондрии в кардиомиоцитах
Митохондрии в гепатоците и сперматозоиде
Митохондрии в клетках дистального
канальца почек
Митохондрии в клетках надпочечника
| Page 40 |
| Page 41 |
| Page 42 |
ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
| Page 43 |
| Page 44 |
| Page 45 |
| Page 46 |
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИЯ
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИЯ
ПЛАСТИД
ПЛАСТИД
| Page 47 |
| Page 48 |
ПРОПЛАСТИДЫ
| Page 49 |
ХЛОРОПЛАСТЫ
| Page 50 |
ЭТИОПЛАСТЫ-переходные структуры от протопласта к хлоропласту
со сложными решетчатыми структурами (проламеллярные тела).
| Page 51 |
ХРОМОПЛАСТЫ
| Page 52 |
АМИЛОПЛАСТ
| Page 53 |
| Page 54 |
| Page 55 |
| Page 56 |
| Page 57 |
Теория эндосимбиоза
Теория эндосимбиоза
| Page 58 |
Немембранные органеллы
Немембранные органеллы
клетки
клетки
Рибосомы
Рибосомы
Цитоскелет
Цитоскелет
Клеточный центр
Клеточный центр
Реснички и жгутики
Реснички и жгутики
Включения
Включения
| Page 59 |
РИБОСОМА
| Page 60 |
Присутствует во всех
Присутствует во всех
эукариотических клетках
эукариотических клетках
Основа клеточной формы и
Основа клеточной формы и
внутренней организации
внутренней организации
Позволяет органеллам
Позволяет органеллам
двигаться внутри клеток и
двигаться внутри клеток и
обеспечивает подвижность
обеспечивает подвижность
самой клетки
самой клетки
Цитоскелет
Цитоскелет
Actin
Microtubules
Intermediate
filaments
| Page 61 |
Элементы цитоскелета
Элементы цитоскелета
микротрубочки
микрофиламенты
Промежуточные
филаменты
| Page 62 |
Микротрубочки
Микротрубочки
Самый большой элемент
Самый большой элемент
Состоит из тубулина
Состоит из тубулина
Возникает из центра
Возникает из центра
организации
организации
микротрубочек (ЦОМТ
микротрубочек (ЦОМТ )
Вовлечены в
Вовлечены в
формировании формы.
формировании формы.
Движения и клеточного
Движения и клеточного
деления
деления
Субъединица
тубулина
| Page 63 |
Микрофиламенты
Микрофиламенты
Тончайшие элементы
Тончайшие элементы
Состоят из актина
Состоят из актина
Принимают участие в
Принимают участие в
движении,
движении,
формировании и др.
формировании и др.
Субъединицы
актина
| Page 64 |
Промежуточные филаменты
Промежуточные филаменты
Только в
Только в
определенных
определенных
животных
животных
клетках
клетках
Наиболее
Наиболее
стабильные
стабильные
элементы
элементы
Известно 6 групп
Известно 6 групп
one
polypeptide
chain
| Page 65 |
Строение ядра
Строение ядра
Ядерная оболочка
Нуклеоплазма
ядрышко
хроматин
Ядро, его структура, химический состав. Ядрышко. Морфология
митотических хромосом.
Цель : сформировать представление строение и функциях
клеточного ядра
Ключевые слова: ядро, нуклеоплазма, хроматин,
ядрышко,хромосома
| Page 66 |
Ядерная мембрана
Ядерная мембрана
Две наружные билипидные мембраны
Две наружные билипидные мембраны
На внутренней поверхности места
На внутренней поверхности места
прикрепления ДНК
прикрепления ДНК
Nuclear pore bilayer facing cytoplasm
Nuclear envelope
bilayer facing
nucleoplasm
Figure 4.12b
Page 63
| Page 67 |
Лекция 5.
Лекция 5.
Клеточный цикл. Митоз. Мейоз.
Клеточный цикл. Митоз. Мейоз.
Полиплоидия. Патология митоза.
Полиплоидия. Патология митоза.
Цель : сформировать представление
Цель : сформировать представление
строение и функциях клеточного ядра
строение и функциях клеточного ядра
Ключевые слова
Ключевые слова: ядро, нуклеоплазма,
: ядро, нуклеоплазма,
хроматин, ядрышко,хромосома
хроматин, ядрышко,хромосома
| Page 68 |
G1
Клеточный цикл
Клеточный цикл
Eric Niederhoffer
Eric Niederhoffer
SIU-SOM
SIU-SOM
G0
6-8 h
DNA, RNA,
Protein
3-4 h
RNA, Protein
1 h
Mitosis, Cytokinesis
S
G2
Cyc D s
CDK4,6
Cyc B/A
CDK1
Cyc A
CDK2
M
Cyc E
CDK2
6-12 h
RNA, Protein
p53
pRb
Lamin
H1
Abl
| Page 69 |
Колебание уровня циклинов в
Колебание уровня циклинов в
течении клеточного цикла
течении клеточного цикла
M
G
1
G
2
S
M
G
1
Start
Фаза клеточного цикла
Cyclin-dependent kinases
D
E
A
B(A)
cyclins
Cdk4
Cdk2
Cdk1
| Page 70 |
Клеточный цикл эукариотических организмов
2 главные стадии:
• Инферфаза (3 стадии)
– ДНК не конденсированная(= хроматин)
• Митотическое деление клеток (4 стадии)
– ДНК конденсированная(= хромосомы)
| Page 71 |
G
1
G
2
S
МИТОЗ
| Page 72 |
Стадии МИТОЗ
4 фазы:
1
st
–Профаза
2
nd
- Метафаза
3
rd
– Анафаза
4
th
– Телофаза и цитокинез
| Page 73 |
chromatin
nucleolus
nucleus
centrioles
condensing
chromosomes
| Page 74 |
Метафаза
•
centriol
es
spindle fibers
chromosomes
| Page 75 |
Anaphase
free spindle fibers
V-shaped chromatid
| Page 76 |
Телофаза
cytokinesis
| Page 77 |
•
chromosomes
decondensing
nuclear envelope
reforming
nucleolus reappears
pinching of cell
membrane at equator
| Page 78 |
Лекция 6. Гибель клеток. Некроз и апоптоз.
Цель : сформировать представление механизмах гибели клеток
Ключевые слова: некроз, апоптоз, каспаза, апоптические тельца