Шпаргалка по "Биологии"

1. Основными методами изучения биологических микрообъектов являются световая и электронная микроскопия. Главными этапами цитологического и гистологического анализа являются выбор объекта исследования, подготовка его для изучения в микроскопе, применение методов микроскопирования, качественный и количественный анализ изображений. Для изучения микрообъектов применяют обычные световые микроскопы в которых используются источники света с различными длинами волн. В обычных световых микроскопах источником освещения служит естественный или искусственный свет. Таким образом, в световом микроскопе можно видеть не только отдельные клетки, но и их внутриклеточные структуры — органеллы, включения. Для усиления контрастности микрообъектов применяют их окрашивание. Электронная микроскопия. В электронном микроскопе используется поток электронов с более короткими, чем в световом микроскопе, длинами волн. В настоящее время широко используются трансмиссионные (просвечивающие) электронные микроскопы (ТЭМ) и сканирующие (растровые) электронные микроскопы (СЭМ). С помощью ТЭМ можно получить лишь плоскостное изображение изучаемого микрообъекта. Для получения пространственного представления о структурах

применяют СЭМ, способные создавать трехмерное изображение. Растровый  электронный микроскоп работает по принципу сканирования электронным микрозондом исследуемого объекта.

2. Процесс изготовления гистологического препарата для световой и электронной микроскопии включает следующие основные этапы: 1) взятие материала и его фиксация, 2) уплотнение материала, 3) приготовление срезов, 4) окрашивание или контрастирование срезов. Для световой микроскопии необходим еще один этап — заключение срезов в бальзам или другие прозрачные среды (5). Фиксация обеспечивает предотвращение процессов разложения, что способствует сохранению целостности структур. Это достигается тем, что взятый из органа маленький образец либо погружают в фиксатор (спирт, формалин, растворы солей тяжелых металлов, осмиевая кислота, специальные фиксирующие смеси), либо подвергают термической обработке. Под действием фиксатора в тканях и органах происходят сложные физико-химические изменения. Наиболее существенным из них является процесс необратимой коагуляции белков, вследствие которого жизнедеятельность прекращается, а структуры становятся мертвыми, фиксированными. Фиксация приводит к уплотнению и уменьшению объема кусочков, а также к улучшению последующей окраски клеток и тканей.

Уплотнение кусочков, необходимое для приготовления  срезов, производится путем пропитывания предварительно обезвоженного материала парафином, целлоидином, органическими смолами. Более быстрое уплотнение достигается применением метода замораживания кусочков, например в жидкой углекислоте. Приготовление срезов производится на специальных приборах — микротомах (для световой микроскопии) и ультрамикротомах (для электронной микроскопии). Окрашивание срезов (в световой микроскопии) или напыление их солями металлов (в электронной микроскопии) применяют для увеличения контрастности изображения отдельных структур при рассматривании их в микроскопе. Методы окраски гистологических структур очень разнообразны и выбираются в зависимости от задач исследования. Гистологические красители подразделяют на кислые, основные и нейтральные. Импрегнация — это метод выявления некоторых тканевых структур путем пропитывания объектов ги­стологического исследования растворами солей металлов; участки ткани, в которых происходит восста­новление металла из раствора его соли, приобретают черный или бурый цвет.

3. Микроскопическое исследование живых клеток и тканей применяется в цитологии для изучения изменений, происходящих в клетках при разнообразных внешних воздействиях, для выяснения закономерностей обмена веществ в клетках, для изучения клеточных структур, токов цитоплазмы, клеточной проницаемости и т. Д Прижизненные  исследования  клеток  в организме   (in   vivo).  Одним из прижизненных  методов исследования  является  наблюдение  структур  в живом организме.  С помощью специальных просвечивающих  микроскопов-иллюминаторов. После проведения анестезии у животного объект исследования (например, брыжейка кишечника) выводят наружу и рассматривают в микроскопе, при этом ткани должны постоянно  увлажняться  изотоническим раствором натрия  хлорида.  Однако  длительность  такого  наблюдения  ограничена.  Лучшие результаты дает метод вживления прозрачных камер в организм животного.  Витальное  и  суправитальное  окрашивание. При  витальном      (прижизненном) окрашивании клеток и тканей краситель вводят в организм животного, при этом он избирательно окрашивает определенные клетки, их органеллы или межклеточное вещество. Например, с помощью трипанового синего или литие- вого кармина выявляют фагоциты, а с помощью ализарина – новообразованный матрикс кости. Суправитальным  окрашиванием  называют  окрашивание  живых  клеток,

выделенных  из организма. Таким способом выявляют молодые формы эритроцитов –  ретикулоциты крови (краситель бриллиантовый  крезиловый голубой), митохондрии  в  клетках   (краситель  зеленый  янус),  лизосомы   (краситель  нейтральный красный). Исследования живых клеток  в  культуре   (in vitro).  Выделенные из организма человека или животных клетки помещают в стеклянные или пластмассовые сосуды, содержащие специальную  питательную  среду   –      плазму  крови,  эмбриональный  экстракт,  а также искусственные среды. В условиях стерильности среды и температуры, соответствующей температуре тела клетки в течение длительного времени сохраняют основные показатели жизнедеятельности – способность к росту, размножению, дифференцировке, движению. Такие культуры могут существовать многие дни, месяцы и даже годы, если обновлять среду культивирования и пересаживать жизнеспособные клетки в другие сосуды. Метод  культивирования  клеток  позволяет  изучать  их  жизнедеятельность, размножение, дифференцировку, взаимодействие с другими клетками, влияние гормонов, факторов роста и др.  Приготовление  препаратов   (объектов)  для  прижизненного  изучения клеток  и  тканей.  Объектами  прижизненного  изучения  могут служить  тонкие тканевые  пленки   (брыжейка,  плавательная  перепонка  лягушки  и  т. д.) клетки крови  и  др. При суправитальном  исследовании  клетки  помещают на  предметное  стекло в каплю  физиологического  раствора или специальной  питательной среды, накрывают покровным стеклом и изучают под микроскопом.

4. Появлению  и  формулированию  отдельных  положений  клеточной  теории предшествовал   довольно   длительный   период   накопления   наблюдений   над строением  различных одноклеточных  и  многоклеточных  организмов  растений и животных.  Роберт  Гук   (1665) первым  наблюдал  с помощью увеличительных  линз подразделение тканей пробки на «ячейки», или «клетки». Его описания послужили толчком для появления систематических исследований  анатомии  растений   (Мальпиги,   1671;  Грю,   1671),  которые подтвердили наблюдения  Роберта Гука и показали, что разнообразные части растений состоят из тесно расположенных   «пузырьков»,  или   «мешочков».  Позднее А.  Левенгук   (1680)   открыл мир одноклеточных организмов и впервые увидел клетки животных (эритроциты). Затем клетки животных были описаны Ф. Фонтана (1781), но эти и другие многочисленные  исследования  не  привели  в  то  время  к  пониманию  универсальности клеточного строения. Прогресс в изучении клетки связан с развитием микроскопирования в XIX в. К этому времени изменились представления о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а собственно ее содержимое, протоплазма (Пуркинье, 1830). В протоплазме был открыт постоянный компонент  клетки  –  ядро   (Браун,   1833). Все эти многочисленные  наблюдения позволили Т. Шванну в 1838 г. сделать ряд обобщений. Он показал, что клетки растений  и  животных  принципиально  сходны  между  собой                 (гомологичны). Дальнейшее развитие эти представления получили в работах Р. Вирхова (1858). Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Она дала основы для понимания  жизни,  для  объяснения  родственной  взаимосвязи  организмов,  для понимания индивидуального развития.
5. Клетка - элементарная единица живого: - вне клетки нет жизни.

Клетка - единая система, состоящая из множества  закономерно связанных друг с  другом элементов, представляющих собой  определенное целостное образование, состоящее из сопряженных функциональных единиц - органелл или органоидов.

Клетки сходны - гомологичны - по строению и по основным свойствам.

Клетки увеличиваются  в числе путем деления исходной клетки после удвоения ее генетического  материала: клетка от клетки

Многоклеточный  организм представляет собой новую  систему, сложный ансамбль из множества  клеток, объединенных и интегрированных  в системы тканей и органов, связанных  друг с другом с помощью химических факторов, гуморальных и нервных.

Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т.е. обладают генетическими потенциями всех клеток данного организма, равнозначны по генетической информации, но отличаются друг от друга разной экспрессией различных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию - к дифференцировке.

6. Отличия бактерий от других клеток

1. Бактерии относятся  к прокариотам, т. е. не имеют  обособленного ядра.

2. В клеточной стенке  бактерий содержится особый пептидогликан  – муреин.

3. В бактериальной  клетке отсутствуют аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, митохондрии.

4. Роль митохондрий  выполняют мезосомы – инвагинации  цитоплазматической мембраны.

5. В бактериальной  клетке много рибосом.

6. У бактерий могут  быть специальные органеллы движения  – жгутики.

7. Размеры бактерий колеблются от 0,3–0,5 до 5—10 мкм.

По форме клеток бактерии подразделяются на кокки, палочки и  извитые.

В бактериальной клетке различают:

1) основные органеллы:  а) нуклеоид; б) цитоплазму; в) рибосомы; г) цитоплазматическую мембрану; д) клеточную стенку;

2) дополнительные органеллы:  а) споры; б) капсулы; в) ворсинки; г) жгутики.

7. Животная клетка:

1) Клеточная  стенка: отсутствует, на поверхности  мембраны находится гликокаликс; 

2) Резервное питательное  вещество: гликоген;

3) Наличие пластид: как правило, отсутствуют;

4) Наличие митохондрий:  присутствуют;

5) Центриоли в клеточном  центре: присутствуют;

6) Способ поглощения  пищи: захват пищи.

Растительная клетка:

1) Клеточная стенка: образована  целлюлозой (клетчаткой);

2) Резервное питательное вещество: крахмал;

3) Наличие пластид: присутствуют;

4) Наличие митохондрий:  присутствуют;

5) Центриоли в клеточном  центре: отсутствуют у высших  растений;

6) Способ поглощения  пищи: за счёт осмоса.

8. К  неклеточным  структурам  относят  симпласты,  синцитии,  межклеточное вещество.  Симпласт, у животных  тип строения  ткани,  характеризующийся отсутствием клеточных границ и расположением ядер в сплошной массе цитоплазмы. Примеры симпласта: поперечнополосатые мышечные волокна, некоторые простейшие (ряд инфузорий), зародыши некоторых  насекомых на ранних стадиях развития. Некоторые ткани (например, эпителиальная выстилка кишечника ряда моллюсков и насекомых) на разных стадиях пищеварения имеют то клеточное,  то  симпластическое  строение.  Симпласт  может  образоваться  как  путём размножения ядер без последующей плазмо-, или цитотомии, так и путём слияния клеток. У растений симпластом или синцитием называется: а) многоядерный протопласт организма, не имеющего клеточного строения (например, у каулерпы); б) у многоклеточных растений –  протоплазматическое содержимое (с ядрами) слившихся  клеток  (например, членистых  млечников),  а  также  совокупность протопластов, соединённых протоплазматическими нитями – плазмодесмами. Синцитий   (соклетие)   – образование,  состоящее  из  клеток,  соединенных между собой отростками, через которые цитоплазма одной клетки продолжается в другую клетку. Синцитий образуется в результате неполной цитотомии делящихся клеток. Локализация в организме – сперматогенный эпителий извитых канальцев семенника, пульпа эмалевого (зубного) органа, мезенхима зародыша, ворсинки хориона и т.д. Межклеточное вещество является производным преимущественно клеток мезенхимного происхождения: собственно соединительной ткани, хряща и кости.
9. Плазмолемма   –  поверхностный  аппарат  клетки,  осуществляет  регуляцию взаимоотношений  клетки  с  окружающей  средой  и  участвует  в  межклеточных взаимодействиях. Плазмолемма или внешняя клеточная мембрана, среди различных клеточных мембран занимает особое место. Это поверхностная перифериче-ская структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая ее непосредственную связь с  внеклеточной средой, а, следовательно, и со  всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку. Основу плазмолеммы составляет  липо-протеиновый комплекс. Плазмолемма состоит из  двойного  слоя  липидов   – неполярные   (не  несущие зарядов) части молекулы обращены друг к другу, а полярные (заряженные) головки – к внешней среде и цитоплазме. В мембрану включены белки, полярные участки которых взаимодействуют с полярными участками липидов, а неполярные участки с неполярными (гидрофобными) полюсами липидов. Снаружи  от  плазмолеммы  располагается  надмембранный  слой  -  гликокаликс. Гликокаликс  представляет собой  ассоциированный  с  плазмолеммой  гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят различные углеводы. Углеводы образуют длинные, ветвящиеся цепочки полисахаридов, связанные с белками и липидами, входящими в состав плазмолеммы. В гликокаликсе могут располагаться белки, не связанные непосредственно с билипидным  слоем. К<span class="dash0410_0431_0437_0430_0446_00