Введение. Цитология, ее цели и задачи, место среди других биологических наук. Возникновение и развитие цитологии

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по о учебной и воспитательной работе

МГЭИ им. А.Д.Сахарова БГУ

________________ И.Э.Бученков

« » 2018 г.

Регистрационный № УД - /уч.

Биология клетки. Цитология

Учебная программа учреждения высшего образования

по учебной дисциплине для специальности

1 – 80 02 01 Медико-биологическое дело

2018 г.

Учебная программа составлена на основе образовательного стандарта высшего образования ОСВО 1–80 02 01–2013 и учебного плана специальности «Медико-биологическое дело» № 108–18/уч.

Составител И :

С.В.Глушен, доцент кафедры общей экологии, биологии и экологической генетики учреждения образования «Международный государственный экологический институт имени А.Д.Сахарова» БГУ, кандидат биологических наук, доцент

И.В.коктыш, доцент кафедры общей экологии, биологии и экологической генетики учреждения образования «Международный государственный экологический институт имени А.Д.Сахарова» БГУ, кандидат биологических наук

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Т.М.Студеникина, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет», кандидат медицинских наук, доцент.

М.В.Синелева, доцент кафедры экологической медицины и радиобиологии учреждения образования «Международный государственный экологический институт имени А.Д.Сахарова» БГУ, кандидат биологических наук, доцент.

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ:

Кафедрой общей экологии, биологии и экологической генетики учреждения образования «Международный государственный экологический институт имени А.Д.Сахарова» БГУ (протокол № 10 от 22.05.2018 г.);

Научно-методическим Советом учреждения образования «Международный государственный экологический институт имени А.Д.Сахарова» БГУ (протокол № 10 от 31.08.2018 г.)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цитология и гистология представляет собой одну из ведущих биологических дисциплин, которая дает фундаментальные знания специалисту-биологу и формирует его научное мировоззрение.

Современная цитология тесно связана с молекулярной биологией, генетикой, биохимией, физиологией и другими биологическими науками, так как именно на клеточном уровне реализуются основные процессы обмена веществ, энергии и информации. Это тем более важно иметь в виду в эпоху молекулярной биологии, поскольку роль молекулярно-генетических процессов можно в полной мере оценить только с учетом структурно-функциональной организации клеток и тканей.

Цель дисциплины «Биология клетки. Цитология» – изучение структурно-функциональной организации клеток, закономерностей их жизненного цикла и функциональной специализации в организме.

Задачи дисциплины: освоение микроскопии как основного метода цитологии, изучение строения и функционирования клеточных органелл клеток, процессов их пролиферации и гибели, а также молекулярно-генетических механизмов дифференциации и интеграции клеток в составе многоклеточного организма человека и животных.

Дисциплина формирует следующую компетенцию: быть способным использовать знания клеточной организации биологических объектов, закономерностей воспроизведения и индивидуального развития биологических объектов, фундаментальных основ и методов исследования биологического материала в профессиональной деятельности.

В результате усвоения дисциплины студент должен:

Знать

- морфологию, ультраструктуру и молекулярную организацию клетки и ее компонентов, механизмы функционирования (дыхание, питание, транспорт веществ через мембрану) клеток про- и эукариот;

- молекулярно-генетические механизмы пролиферации клеток, включая их деление митозом и мейозом, а также процессы гибели клеток путем некроза, апоптоза и аутофагии.

Уметь

- грамотно использовать световой микроскоп на различных увеличениях,

- изготавливать препараты клеток животных и растений и давать описание основных внутриклеточных структур;

- определять жизнеспособность клеток и формы их гибели;

- использовать цитологические методы в экспериментальной научной работе.

владеть

- методикой настройки освещения микроскопа по Келеру;

- методами приготовления временных и постоянных цитологических препаратов;

- навыками исследования цитологических препаратов с помощью светового микроскопа.

Основными методами обучения являются:

- элементы проблемного обучения, реализуемые на лекционных и лабораторных занятиях;

- компетентностный подход, реализуемый на лекциях, лабораторных занятиях и при самостоятельной работе студентов;

- учебно-исследовательская деятельность, реализуемая на лабораторных занятиях;

- рейтинговая система оценки знаний.

Преподавание учебной дисциплины «Биология клетки. Цитология» проводится по блочно-модульному принципу с выделением шести модулей: введение, мембранная система клетки, немембранные органеллы, клеточное ядро, размножение и гибель клеток, функциональная специализация клеток. При чтении лекционного курса применяют наглядные материалы в виде презентаций.

Для организации самостоятельной работы студентов следует использовать современные информационные технологии и учебно-методические комплексы: разместить в сетевом доступе комплекс учебных и учебно-методических материалов (программа, методические указания к лабораторным занятиям, список рекомендуемой литературы и информационных ресурсов, задания в тестовой форме для самоконтроля и т.п.).

Лабораторные занятия предусматривают освоение техники микроскопирования, исследование готовых цитологических препаратов, выполнение рисунка, идентификацию органелл клеток растений и животных. Они должны быть обеспечены микроскопами, живым и фиксированным материалом для исследования, готовыми микроскопическими препаратами, демонстрационными таблицами и атласами.

Эффективность самостоятельной работы студентов целесообразно проверять в ходе текущего и итогового контроля знаний в форме устного опроса, коллоквиума, тестового компьютерного контроля по темам и разделам курса (модулям), проверки ведения альбомов. Для общей оценки качества усвоения студентами учебного материала рекомендуется использование рейтинговой системы.

Учебный курс рассчитан на 108 часов: в том числе 48 аудиторных часа, из них 28 часа лекционных и 20 часов лабораторных занятий. Форма текущей аттестации – зачет в 1 семестре. Форма получения высшего образования – очная.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

I . ВВЕДЕНИЕ

Цитоскелет

Микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты как основные компоненты цитоскелета.

Химический состав и ультраструктура микрофиламентов. Молекулярная природа нитей актина и миозина. Ассоциированнные с актином белки. Механизмы полимеризации и деполимеризации актина. Органеллы на основе микрофиламентов: микроворсинки и миофибриллы.

Химический состав и ультраструктура микротрубочек. Тубулины и ассоциированные с ними белки. Механизмы полимеризации и деполимеризации тубулинов. Органеллы на основе микротрубочек: клеточный центр, ворсинки и жгутики.

Особенности химического состава и надмолекулярной организации промежуточных филаментов. Тканевая специфичность промежуточных филаментов и их роль в клетках. Ламины клеточного ядра. Микротрабекулярная сеть.

Рибосомы. Включения

Рибосомы. Химический состав и ультраструктура рибосом. Функциональные центры рибосомы. Белоксинтезирующая система клетки. Этапы биосинтеза белка: инициация, элонгация и терминация. Особенности трансляции растворимых и секреторных белков. Рибосомы как мишень воздействия антибиотиков.

Трофические, пигментные и другие включения, их химическая природа. Экзогенные включения металлов и красителей. Эндогенные включения гликогена, липидов и пигментов (меланина, липофусцина и др.).

IV . Клеточное ядро

Клеточный цикл

Открытие клеточного цикла Говард и Пелком. Интерфаза. Пресинтетический, синтетический и постсинтетический периоды. Пролиферативный пул клеточных популяций. Методы анализа клеточной кинетики. Генетический контроль клеточного цикла (циклины и киназы клеточного деления), регуляция его факторами роста.

Влияние физических и химических факторов на пролиферацию клеток.

Митоз и мейоз

Митоз как основной способ размножения соматических клеток. Фазы митоза (профаза, метафаза, анафаза, телофаза). Эндомитоз и другие редуцированные формы митоза.

Мейоз как способ деления клеток зародышевого пути при половом размножении организмов. Формы мейоза у различных организмов. Поведение хромосом в профазе I мейоза и ее стадии: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез. Конъюгация гомологичных хромосом (синапсис). Синаптонемальный комплекс, бивалент. Кроссинговер. Фазы редукционного и эквационного делений, интеркинез. Биологическая роль мейоза.

Механизмы клеточной гибели

Основные типы клеточной гибели: некроз, апоптоз и аутофагия. Апоптоз как физиологическая гибель клеток. Морфологические признаки апоптоза (кариорексис, пикноз и др.). Молекулярные механизмы апоптоза (индукторы, каспазы, фрагментация ДНК). Отличия апоптоза от некроза

Дифференцировка клеток

Концепция стволовой клетки. Свойства стволовых клеток. Стволовые клетки эмбриона и взрослого организма. Классификация стволовых клеток, методы их идентификации и выделения. Технологии восстановления органов и тканей с использованием стволовых клеток. Понятие о диффероне. Генетический контроль пролиферации и дифференцировки клеток. Стволовая клетка крови и кроветворный дифферон. Структура дифферона кишечного эпителия.

Список литературы

Основная

1. Клетки по Льюину/ Л.Кассимерис [и др.] ; пер. 2-го англ. изд. – М.: Лаборатория знаний, 2016. – 1056 с.

2. Гистология: Учебник / Под ред. Ю.И.Афанасьева, Н.А.Юриной. – М.; Медицина, 2012.- 744 с.:

3. Гистология, цитология и эмбриология: Под ред. Т.М.Студеникиной- Мн: Новое знание. 2013 г.-574 с.

4. Глушен С. В. Цитология и гистология. Краткий атлас : учеб.-метод. пособие / С.В.Глушен [и др.] . – Минск: БГУ, 2017. – 75 с.

5. Глушен С. В. Цитология и гистология: учебное пособие / С.В.Глушен. – Минск: Изд. центр БГУ, 2017. – 215 с.

Дополнительная

6. Гистология (введение в патологию). Под ред. Э.Г.Улумбекова, Ю.А.Челышева.-М.:ГЭОТАР.1999.- 969 с

7. Практикум по цитологии и гистологии. Селявко В.В., Морозик М.С., Колеснева О.В.. Минск, 1999

8. Молекулярная биология клетки: в 3-х томах./Албертс,А. Джонсон,Д.Льюис и др. – М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная м хаотическая динамика», Иститут компьютерных исследований, 2013.- 808 стр.

9. Камкин, А.Г. Физиология и молекулярная биология мембран клеток: учеб. пособие для студ.высш.мед.учеб.заведений/ Камкин А.Г., И.С. Киселева.—М.: Издательский центр «Академия»,2008.—592 с.

10. Бисерова, Н.М. Методы визуализации биологических ультраструктур: практическое руководство для биологов / Н.М.Рогова,-- М.: Товарищество научных изданий КМК, 2013. – 63 с.

11. Hardin, J. World of the Cell 7th ed, Jeff Hardin, Gregory Bertoni, Lewis J. Kleinsmit., 2012.-. 914 p.

Примерный перечень лабораторных занятий

№ п/п	Наименование тем
1.	Приемы работы со световым микроскопом. Оптическая схема микроскопа Правила работы с микроскопом. Настройка освещения по Келеру. Способы приготовления временных и постоянных цитологических препаратов.
2.	Общая морфология клетки. Различия в строении клеток про- и эукариот. Сходство и различия в строении животной и растительной клеток.
3.	Одномембранные органеллы клетки. Плазматическая сеть, пластинчатый комплекс, транспортные везикулы, фагосомы и лизосомы, пероксосомы и др.
4.	Двумембранные органнеллы Митохондрии, пластиды. Их строение, функции, распространение в клетках
5.	Немембранные органеллы. Микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты, центриоли, реснички и жгутики. Включения.
6.	Рибосомы. Изучение электроннограмм растительных и животных клеток
7.	Ядро. Ультраструктура ядра. Хроматин. Хромосомы
8	Деление клеток. Типы деления клеток. Фазы митоза.
9	Мейоз. Фазы мейоза у растений и животных.
10	Некроз и апоптоз. Идентификация форм клеточной гибели.