Методы цитологии. Клеточная теория. Прокариоты и эукариоты

СВЕТОВОЕ МИКРОСКОПИРОВАНИЕ
Наблюдение живых и неживых объектов. Клетки рассматривают в проходящем свете;
Можно увидеть: клетки, вакуоли растений, ядро, хлоропласты, клеточную стенку.
Изображения – цветные и ч\б;
НЕдорогостоящий и НЕтрудоемкий метод;

ЭЛЕКТРОННОЕ МИКРОСКОПИРОВАНИЕ
Наблюдение неживых объектов, дает большее увеличение. Через объект проходит поток электронов и создается изображение на фотопластинке;
Можно увидеть: рибосомы, микротрубочки, мембраны ЭПС, вирусы;
Изображения – ч\б;
Дорогостоящий и трудоемкий метод;

ПРИМЕРЫ ИЗ ЕГЭ (ЛИНИЯ 2)
Ответ «микроскопия \ микроскопирование»:
* Определение количества эритроцитов в пробе крови человека;
* Изучение строения клеток кожицы лука;
* Изучение особенностей фаз митоза на фиксированном препарате;
* Определение структуры митохондрий

Рассмотрите внимательно рисунок и ответьте на вопросы. 1. Что изображено на рисунке?
2. Каким методом получено это изображение?
3. Какие преимущества и недостатки есть у этого метода по сравнению с альтернативными методами?

1. На рисунке изображён фрагмент клетки.
ИЛИ На рисунке изображена электронная микрофотография фрагмента клетки.
2. Изображение получено методом электронной микроскопии.
3. Альтернативный метод – световая микроскопия. Электронная микроскопия не позволяет рассматривать живые объекты и требует сложной подготовки препарата, но зато имеет большую разрешающую способность.

КАКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ИМЕЕТ СВЕТОВОЙ МИКРОСКОП ПЕРЕД ЭЛЕКТРОННЫМ?
1) световой микроскоп легче, компактнее (проще в обращении, значительно дешевле), и не требует сложной подготовки препаратов.
2) в световой микроскоп можно рассматривать живые клетки и видеть цветное изображение (можно видеть движение цитоплазмы с органоидами, стадии деления клетки).

ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ
Разделение смесей на составляющие под действием центробежной силы.
Органоиды клетки разделяются по плотности и молекулярной массе
(от тяжелого к легкому):
ядро → митохондрии и хлоропласты → лизосомы → рибосомы.

* Избирательное выделение органоидов клетки для последующего изучения;
* Разделение легких и тяжелых фракций органических соединений.
ПРИМЕРЫ ИЗ ЕГЭ (ЛИНИЯ 2)

ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ДНК УЧЕНОМУ НЕОБХОДИМО ВЫДЕЛИТЬ МИТОХОНДРИИ ИЗ ЖИВОТНЫХ КЛЕТОК МЕТОДОМ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ. НА ЧЕМ ОСНОВАН ЭТОТ МЕТОД? ПОСЛЕ КАКИХ СТРУКТУР КЛЕТКИ ОН МОЖЕТ ПОЛУЧИТЬ МИТОХОНДРИАЛЬНУЮ ФРАКЦИЮ?

1) Метод центрифугирования основан на разделении объектов разной плотности или массы за счет разной скорости оседания объектов (за счет разной скорости вращения центрифуги).
2) Митохондриальная фракция может быть получена после осаждения ядер, как самых плотных (тяжелых) клеточных структур (плотность митохондрий ниже плотности ядер, но выше плотности всех остальных структур).

ХРОМАТОГРАФИЯ
Разделение содержимого клетки и анализ смеси веществ (белки, пигменты).
Основан на распределении компонентов между двумя фазами: неподвижной (нанесенной на колонку) и подвижной, протекающей через неподвижную.

* Разделение основных пигментов из экстракта листьев.
ПРИМЕРЫ ИЗ ЕГЭ (ЛИНИЯ 2)

Из листа растения выделили окрашенную
субстанцию и разделили ее на фракции 4-х цветов: зеленый, желтый, оранжевый, фиолетовый. Какой
метод применялся в данном случае? Почему
появились фракции разного цвета?
1)Применялся метод хроматографии.
2)Фракции разного цвета появились из-за того, что пигменты в зависимости от их молекулярной массы проходят через слой адсорбента с разной скоростью движения

Учёный выделил пигменты фотосинтеза из листа растения. Каким методом он мог бы разделить их? На чём основан этот метод?
1) метод хроматографии
2) метод основан на разделении
пигментов из-за различий в
скорости движения пигментов в
адсорбенте.

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ
Близкий к хроматографии метод, разделению веществ в геле способствует электрический ток. проводится в хроматографической камере с электродами. Выделение фрагмента ДНК и его изучение в УФ-излучении, благодаря окрашиванию.

РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ
Основан на дифракции рентгеновских лучей. Можно изучить строение молекул белков, нуклеиновых кислот, других веществ, входящих в состав цитоплазмы.

МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ (АВТОРАДИОГРАФИЯ)
В изучаемой молекуле один атом заменяют на радиоактивный (его излучение легко обнаружить). Применяется при изучении биосинтеза белка, проницаемость клеточной оболочки, осаждение веществ в органе \ ткани.

Каким экспериментальным методом можно
установить скорость прохождения веществ через клеточную мембрану при исследовании функции щитовидной железы? На чём основан этот метод?
1) Метод меченых атомов (пациенту вводят порцию радиоактивного йода и через 2,6,24 часа проводят сканирование щитовидной железы).
2) По химическим свойствам
изотопы одного и того же
элемента не отличаются друг
от друга, но радиоактивное
излучение позволяет отследить
этапы перемещения радиоактивного элемента (йода) и скорость его накопления в клетках железы.

МЕТОД КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ
Выращивание клеток (тканей и целых органов) на искусственной питательной среде. Применимо для всех живых клеток.

5. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ

братья Янсен
1590 год
Соединив вместе две линзы, впервые изобрели примитивный микроскоп

Роберт Гук
1665 год
Впервые описал строение коры пробкового дуба и стебля растений,
ввел в науку термин «клетка».

Антони ван Левенгук
Усовершенствовал микроскоп.
Наблюдал и зарисовал ряд простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и их движение в капиллярах.
Открыл бактерии.
Вторая половина
XVII века

Карл Бэр
1827 год
Обнаружил яйцеклетку млекопитающих
Вывод: каждый организм развивается из одной клетки

Роберт Броун
1831-1833 гг.
Обнаружил в растительных клетках ядро – важнейшую составную часть клетки.

Матиас Шлейден и Теодор Шванн
1838 - 39
Обобщили данные о клетке и сформулировали первую версию клеточной теории

ПЕРВАЯ ВЕРСИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ
Все организмы, и растительные, и животные, состоят из простейших частей – клеток.
Клетка – индивидуальное самостоятельное целое.
В одном организме все клетки действуют совместно, формируя гармоничное единство.

1855 – Рудольф Вирхов
Доказал и дополнил КТ, что каждая клетка возникает из предшествующей клетки.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ
клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов;
клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;
размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
в сложных многоклеточных организмах клетки специализирова-ны по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

1. Клетка – элементарная единица живого
Клетка является наименьшей структурно-функциональной единицей живого и представляет собой открытую, саморегулирующуюся, самовоспроизводящуюся систему.
Вне клетки жизни нет
(искл – вирусы).

2. Все клетки сходны по своему химическому составу и имеют общий план строения.
Клетки обладают специфическими особенностями, связанные с выполнением специальных функций и возникающими в результате клеточной дифференцировки.

Клетка происходит
только от клетки.
3. Клетка – элементарная единица размножения и развития живого.

4. В многоклеточных организмах клетки дифференцированы (разнообразны) по строению и функциям. Они объединены в ткани, органы и системы органов.

5. Сходное клеточное строение организмов – свидетельство того, что все живое имеет единое происхождение.

Докажите, что клетка является функциональной единицей живого. Приведите доказательства.
В клетке происходят все обменные процессы (питание, дыхание, выделение), которые обеспечивают жизнедеятельность клетки и организма;
Деление клеток (митоз) обеспечивает размножение клетки, рост и развитие организма.

6. ТИПЫ КЛЕТОЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

ЭУКАРИОТЫ
- Есть ядро;
- В ядре находятся хромосомы (линейные молекулы ДНК, связанные с белками);
В цитоплазме есть различные мембранные органоиды (пластиды, митохондрии, ЭПС, АГ, лизосомы, вакуоли). Цитоплазма двигается.
Рибосомы 80S;
- Деление клеток: митоз и мейоз.

ПРОКАРИОТЫ
- Нет оформленного ядра;
- Есть нуклеоид – область
расположения ДНК в цитоплазме. ДНК кольцевая, с белками не связана; Есть плазмиды.
- Клеточная стенка содержит муреин;
- Рибосомы 70S;
- Нет мембранных органоидов, их функции выполняют: впячивания плазмалеммы (мезосомы), мелкие рибосомы. Цитоплазма неподвижна.
- Деление клеток: путём деления надвое.

ЧЕРТЫ СХОДСТВА
1) Клетки ограничены мембраной;
2) Внутреннее содержимое представлено цитоплазмой, в которой находятся органоиды и включения.
3) Из органоидов есть рибосомы – они участвуют в синтезе белка.
4) Размножаются с помощью деления клетки.

КАКИЕ АРОМОРФОЗЫ ПРОИЗОШЛИ В ПРОКАРИОТИЧЕСКИХ КЛЕТКАХ, ЧТО ПОЗВОЛИЛО ПОЯВЛЕНИЮ ЭУКАРИОТИЧЕСКИХ КЛЕТОК?
Появление ядерной оболочки вокруг генетического материала, а у прокариот он находится в цитоплазме (называется нуклеоид); Появление ядра обеспечило появления таких процессов размноже-ния как митоз и мейоз;
Удлинение у эукариот хромосом и они имеют линейную форму, а у прокариот – кольцевую;
Появление одномембранных органоидов (ЭПС, АГ, вакуоли) и двумембранных (митохондрии, пластиды), а у прокариот их функции выполняют впячивания мембраны – мезосомы;
Появление крупных рибосом (80S) у эукариот, а у прокариот они мелкие – 70S.
Увеличение размеров клетки у эукариот;

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОЛИЧЕСТВА КЛЕТОК, ИЗ КОТОРЫХ СОСТОЯТ ОРГАНИЗМЫ, ИХ ДЕЛЯТ НА:

7. СТРАВНЕНИЕ РАЗНЫХ ЦАРСТВ ЭУКАРИОТ

АВТОТРОФЫ – САМИ СОЗДАЮТ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА,
ГЕТЕРОТРОФЫ – ПИТАЮТСЯ ГОТОВОЙ ОРГАНИКОЙ

Растительная
клетка

Животная
клетка

НАЗОВИТЕ СХОДСТВА СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ И ЖИВОТНЫХ КЛЕТОК.
Эти клетки являются эукариотическими – имеют ядро, генетический аппарат представлении линейными молекулами ДНК.
Клетки имеют много общих органоидов с одинаковым строение и функциями: митохондрии, ЭПС, рибосомы, комплекс Гольджи.
Мембрана клеток и органоидов имеет общий план строение – фосфолипидный бислой и белки.

Ответ: 45

Ответ: 14

рОХ 16
Ответ: 112122

Ответ: 356

Прил 15
Ответ: 12

Ответ: 25