Учебно-методический комплекс дисциплины СД. В.2.2 Анатомия и морфология клетки (стр. 5 )

34.  Уровни структурной организации хромосом. Хромонема, понятие о субхроматидных структурах митотических хромосом. Цикл конденсации хромосом во время митоза. Матрикс митотических хромосом.

35.  Ядрышко - органоид синтеза клеточных рибосом. Число ядрышек в ядре, их хромосомное происхождение. Химия ядрышка, РНК ядрышка.

36.  Строение и ультраструктура ядрышка. Цикл изменения структуры ядрышка в связи с его функцией. Судьба ядрышка в митозе и его связь с митотическими хромосомами.

37.  Строение и химия рибосом. Предшественники рибосомных РНК. Пути синтеза рибосом. Понятие общего пула рибосом и его изменение.

38.  Ядерная оболочка, ее строение и функциональное значение. Строение ядерных пор. Связь ядерной оболочки с итоплазмагаческими структурами и хромосомами. Ядерный белковый матрикс.

39.  Стадии митоза, их продолжительность и характеристика. Механизмы движения хромосом.

40.  Судьба клеточных органелл в процессе деления клетки. Регуляция митоза, вопрос о пусковом механизме митоза.

41.  Мейоз, стадии мейоза. Коньюгация хромосом, кроссинговер, редукция числа хромосом.

42.  Биологический смысл мейоза. Различия между митозом и мейозом.

43.  Эндомитоз и соматическая полиплоидия.

44.  Вклад исследований полиплоидии в сельское хозяйство

45.  Политения: политенные хромосомы.

46.  Политенность ядер.

47.  Роль, ядра и цитоплазмы в дифференциации клеток.

48.  Теории дифференциации.

49.  Опухолевая трансформация.

50.  Специфические и неспецифические реакции клетки на повреждения.

51.  Изменение структуры органоидов при повреждении клетки.

52.  Цитологические признаки гибели клетки

53.  Биохимические признаки гибели клетки

54.  Вирусы. Строение, разнообразие и принципы систематики.

55.  Проникновение в клетку и результат вирусной инфекции.

1.12 Комплект экзаменационных билетов (утвержденный зав. кафедрой до начала сессии)

1.13. Примерная тематика рефератов.

1.  Гипотезы происхождения прокариот и эукариот.

2.  Строение клеточных мембран

3.  Взаимосвязь клеточных мембран.

4.  Центральная догма молекулярной биологии.

5.  Хемиосмотическая теория Митчелла.

6.  Окислительное фосфорилирование у бактерий.

7.  Полуавтономность митохондрий и пластид.

8.  Гипотезы происхождения митохондрий и пластид.

9.  Лизосомные патологии, митохондриальные и пероксисомные болезни человека.

10.  Разновидности митозов у эукариот.

11.  Регуляция клеточного деления.

12.  Кариотип человека и наследственные болезни.

13.  Специфическая и неспецифическая реакция клетки на внешнее воздействие.

14.  Методы исследования клетки.

1.14 Примерная тематика курсовых работ.

1.  Методы цитохимии в выявлении полисахаридов клеток водорослей.

2.  Морфометрический анализ перестройки фотосинтетического аппарата у водорослей в различных по освещенности местах обитания.

3.  Морфофункциональное состояние макрофитов в полярный день и полярную ночь.

4.  Поверхностные структуры талломов водорослей из различных по экологии мест обитания.

5.  Исследование механизмов спорогенеза ламинариевых водорослей.

6.  Спорогенез и гаметогенез ульвовых водорослей.

1.15 Примерная тематика квалификационных (дипломных) работ.

1.  Исследование митоза у ламинариевых водорослей.

2.  Исследование спорогенеза у ламинариевых водорослей.

3.  Исследование влияния солености на морфо-функциональное состояние водорослей.

4.  Особенности строения фотосинтетического аппарата хлоропластов водорослей.

1.16 Методика(и) исследования (если есть).

Часть занятий лабораторного практикума будет проводится на базе регионального центра микроскопии и биотехнологии Мурманского морского биологического института КНЦ РАН, где состоится основное знакомство с методами световой (люминесцентной, фазовоконтрастной) и электронной (трансмисионной) микроскопии. Там же предполагается обработка методов биохимических и физиологических исследований клетки: центрифугирование, спектрофотометрия, цитохимия.

1.17 Бально-рейтинговая система, используемая преподавателем для оценивания знаний студентов по данной дисциплине.

В настоящее время не используется, находится в стадии разработки.

РАЗДЕЛ 2. Методические указания по изучению дисциплины (или её разделов) и

контрольные задания для студентов заочной формы обучения.

Заочные занятия по данной дисциплине не проводятся.

РАЗДЕЛ 3. Содержательный компонент теоретического материала.

Лекция 1.

Предмет, история развития и методы цитологии.

Первые описания клеток и одноклеточных организмов. Взаимосвязь развития техники микроскопии и уровня исследования.

Современный взгляд на клеточную теорию. Значение для клеточной теории работ Шванна, Вирхова. ирхова, М. Ферворна и И. Мечникова, а также современный исследователей во внедрении учения о клеточной организации в биологию и медицину.

Место анатомии и морфологии клетки в системе биологических наук. Преобразование анатомии и морфологии клетки из морфологической науки в синтетическую науку «Клеточная биология».

Арсенал методов исследования клеток.

Дифференциальное центрифугирование - метод получения отдельных клеточных компонентов для цитохимического и биохимического анализа.

Изучение фиксированных клеток

Артефакты при обработке клеток. Цитохимические качественные методы исследования: реакции на химические компоненты клетки. Иммунохимия.

Основы физических методов определения локализации и количества веществ в клетке: микроспектрометрия, цитофотометрия, интерфереционнная и люминесцентная микроскопия. Авторадиография.

Электронная микроскопия. Преимущества и недостатки метода, возможность артефактов при подготовке объекта.

Конфокальная микроскопия. Возможности метода.

Лекция 2.

Строение мембран и поверхностный аппарат клетки. Цитоскелет клетки. Межклеточные контакты.

История изучения организации мембран: от первой половины XX века до наших дней: а) "Бутербродная" модель Дж. Даниэли и Г. Дэвсона, б) теория унитарной биологической мембраны Дж. Робертсона, г) жидкостно-мозаичная модель Зингера-Николсона. Липидный и белковый состав мембран, их функциональная роль и взаимоотношения.

Организация поверхностного аппарата клетки. Плазматическая мембрана - основная, универсальная для всех клеток субсистема поверхностного аппарата.

Субмембранная часть поверхностного аппарата и цитоскелет. Общие закономерности организации и роль цитоскелета – структур матрикса цитоплазмы эукариотных клеток:

Надмембранные структуры поверхностного аппарата, их многообразия химического состава и функциональной направленности:

а) надмембранные структуры прокариот; б) надмембранные структуры эукариотных клеток. Гликокаликс.

Единство систем поверхностного аппарата в реализации основных клеточных функций

Рецепторная функция: а) рецепция у прокариот б) модель культивируемых фибробластов в) лектиновые рецепторы г) система ГТФ-зависимых белков

Транспорт в мембранной упаковке: а) эндоцитоз, б) экзоцитоз.

Постоянные межклеточные контакты: а) изолирующие контакты, б) механические контакты, в) химические контакты.

Лекция 3.

Органоиды энергетического обмена

Митохондрии. Тонкая структура митохондрий и роль в синтезе и накоплении АТФ. Изменение структуры митохондрий в зависимости от их функционального состояния. Хондриом - его типы и функциональные особенности. Консерватизм в ответной реакции на воздействие факторов внешней среды

Пластиды. Тонкое строение хлоропластов у представителей различных систематических групп. Лейкопласты и хромопласты. Морфо-функциональные перестройки фотосинтетического аппарата в онтогенезе и под влиянием факторов внешней среды.

Биогенез энергообразующих органоидов. Проблема происхождения митохондрий и хлоропластов. От гипотез Р. Альтмана, К. Мережковского до работ С. Маргелис, Л. Серавина.

Лекция 4.

Мембранные органоиды метаболического и катаболического обменов.

Гранулярная эндоплазматическая сеть - эргастоплазма, ее строение, химическая композиция и основная роль как структуры, участвующей в синтезе экспортируемых из клетки белков. Связь гранулярной эндоплазматической сети с ядерной оболочкой.

Гладкая эндоплазматическая сеть, структурная характеристика и химия. Связь гладкой эндоплазматической сети с синтезом полисахаридов, жиров, стероидов и других молекул.

Аппарат Гольджи. Общая характеристика, организация и локализация в клетке. Варианты организации в клетках растительных и животных организмов. Функциональная роль аппарата Гольджи.

Лекция 5

Вакуолярная система клеток растений.

Центральная вакуоль. Тонопласт. Развитие и происхождение вакуолярной системы, ее функциональное значение.

Лизосомы. Структура лизосом, типы лизосом, их химическая характеристика. Функциональное значение лизосом, их происхождение. Связь лизосом с процессами внутриклеточного пищеварения, с фагоцитозом. Аутофагосомы. Рециклизация эндосом.

Пероксисомы. Функциональная роль в растительной и животной клетке. Гликосомы, гидрогеносомы. транспортные пузырьки,

Морфофункциональная взаимосвязь основных мембранных органоидов анаболической и катаболической систем цитоплазмы.

Лекция 6 Ядерный аппарат

Ядро - система сохранения, воспроизведения и реализации генетической информации. Роль ядра в жизни клетки и его значение в переносе информации отДНК к белку. Основные функции ядра: транскрипция, редупликация и перераспределение генетического материала. Репликация молекул ДНК у прокариот и эукариот. Репликон. Генетический аппарат бактерий.

Интерфазное ядро, основные элементы его структуры: хроматин (хромосомы), ядрышко, ядерный сок (кариоплазма), ядерная оболочка, ядерный белковый матрикс.

Хроматин, его химическая характеристика. Диффузный и конденсированный хроматин, эухроматин и гетерохроматин, их функциональное значение. Сателлитная ДНК. Ультраструктура хроматина, строение элементарных хроматиновых фибрилл. Ядро в процессе редупликации и перераспределения генетического материала.