МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО БИОЛОГИИ С ОСНОВАМИ ГЕНЕТИКИ

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. ГОРЬКОГО

КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ БИОЛОГИИ

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО БИОЛОГИИ С ОСНОВАМИ ГЕНЕТИКИ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1 КУРСА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

Модуль № 1

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ И КЛЕТОЧНЫЙ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ

УДК 57+575(075. 8) Рекомендовано учёным советом Донецкого национального медицинского университета… Рецензенты:

ЗАНЯТИЕ №1

 

ТЕМА: «ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ. ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь пользоваться микроскопом и проводить микроскопические исследования. Знать особенности строения и процессов жизнедеятельности клеток.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

1. Использовать части и детали микроскопа для микроскопирования. 2. Работать с микроскопом согласно каждому правилу. 3. Изготовить временные микропрепараты.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов профессиональной деятельности.

1. Какие выделяют части в световом микроскопе?

2. Какие детали микроскопа составляют механическую, оптическую и осветительную части микроскопа?

3. В чем заключаются правила работы с микроскопом?

4. Чем отличаются временные и постоянные препараты?

5. Как изготовить временные препараты?

6. Какие основные части клетки видны в световом микроскопе?

7. Какие органоиды клетки можно увидеть в электронном микроскопе?

8. Каковы особенности строения различных типов клеток: прокариотических и эукариотических, животных и растительных?

Назовите основные компоненты клеток и их функции.

Назовите основные положения клеточной теории.

11. Какие органоиды имеют 1 и 2 мембраны?

12. Какие органоиды не имеют мембран?

13. Как устроены мембраны и какие функции они выполняют?

14. Каково строение и функции безмембранных, одномембранных и двухмембранных органоидов клетки?

Охарактеризуйте клетку как открытую систему.

ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕМЫ «ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ. ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК» Установка… ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕМЫ «ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ. ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК»

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

 

1. Медична біологія / За ред. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Пiдручник. — Вінниця: НОВА КНИГА, 2004.— С. 35 -70.

2. Конспект лекций.

3. Серая Л.М., Сербин А.Г. и др. Ботаника. — Харьков, 2000. — С. 183-184.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять/О.В.Романенко, М.Г.Кравчук та ін.

— К: Здоров’я, 1995.

2. Руководство к лабораторным занятиям по биологии: Учеб. пособие / Под ред. Богоявленского, - М.: Медицина, 1988. – С. 17 – 26.

3. Уилсон Дж., Хант Т. Молекулярная биология клетки: В 4 т. - М.: Мир, 1994.

4. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология. – К.: Вища шк., 1987. – С.11 – 26.

 

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Работа 1. СТРОЕНИЕ И ПРАВИЛА РАБОТЫ С МИКРОСКОПОМ.

Используя граф логической структуры темы определите составные части механической, оптической и осветительной системы микроскопа. Зарисуйте схему устройства микроскопа в протокол занятия.

Ознакомьтесь с правилами работы с микроскопом и законспектируйте их в протокол занятия.

 

ПРАВИЛА РАБОТЫ С МИКРОСКОПОМ

2. Микроскоп размещают возле края стола, чтобы окуляр находился напротив глаза. Сбоку от микроскопа помещают лоток с реактивами, с противоположной… 3. Протереть салфеткой объектив, окуляр, зеркало. С помощью макровинта… 4. Установить в рабочее положение вогнутую поверхность зеркала, повернуть его к источнику света и найти максимально…

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ«ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ. ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТОК»

Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными этапами и методикой проведения занятия, изложенными ниже.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

ЗАНЯТИЕ №2

ТЕМА: «ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

 

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Уметь идентифицировать растительные клетки. Знать особенности строения и функционирования растительных клеток.   КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ:

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов профессиональной деятельности.

Назовите основные компоненты растительной клетки.

Назовите отличия растительной клетки от животной, грибной и бактериальной.

3. Какие основные части растительной клетки видны в световом микроскопе?

Охарактеризуйте различные типы пластид (строение и функции).

5. Какие органоиды растительной клетки имеют 1 и 2 мембраны?

6. Какие органоиды растительной клетки не имеют мембран?

7. Охарактеризуйте клеточную стенку растительной клетки?

Охарактеризуйте основные компоненты вакуоли растительной клетки.

Назовите основные типы включений в цитоплазме растительной клетки. Приведите примеры.

Перечислите продукты запаса, которые можно обнаружить в растительной клетке.

Для усвоения теоретических вопросов вам необходимо ознакомиться с графом логической структуры темы и информацией, заключенной в литературных источниках и конспектах.

ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕМЫ «ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК»

 

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

 

1. Медична біологія / За ред. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Пiдручник. — Вінниця: НОВА КНИГА, 2004.— С. 35 -70.

2. Конспект лекций.

3. Серая Л.М., Сербин А.Г. и др. Ботаника. — Харьков, 2000. — С. 183-184.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять/О.В.Романенко, М.Г.Кравчук та ін.

— К: Здоров’я, 1995.

2. Руководство к лабораторным занятиям по биологии: Учеб. пособие / Под ред. Богоявленского, - М.: Медицина, 1988. – С. 17 – 26.

3. Уилсон Дж., Хант Т. Молекулярная биология клетки: В 4 т. - М.: Мир, 1994.

4. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология. – К.: Вища шк., 1987. – С.11 – 26.

 

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

 

Работа № 1. ОБОЛОЧКА РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТОК

‑ из чашки Петри возьмите часть листа валлиснерии, сделайте горизонтальный срез; ‑ положите срез листа валлиснерии на предметное стекло в каплю воды и… 2) Рассмотрите временный препарат клеток валлиснерии сначала под малым, а затем под большим увеличением (БУ)…

Работа №3. КЛЕТОЧНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

1) Приготовьте микропрепарат из паренхимы клубня картофеля: ‑ в каплю воды, нанесенную на предметное стекло, соскребите немного… ‑ накройте покровным стеклом (от раствора Люголя крахмальные зерна окрасились в синий цвет).

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ «ОСОБЕННОСТИ СТОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК» Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными…  

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

В соответствии с «Организационной структурой проведения занятия» самостоятельная работа выполняется после проверки присутствия студентов на занятии…  

ЗАНЯТИЕ №3

 

ТЕМА: «НАСЛЕДСТВЕННЫЙ АППАРАТ РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТОК»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

 

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:оценить значение ядра и особенности строения его структур для жизнедеятельности клетки.

 

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

1. Определять строение структур ядра на молекулярном уровне. 2. Различать структуры ДНК. 3. Характеризовать уровни упаковки хромосомного аппарата.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов профессиональной деятельности:

1. Что такое хроматин?

2. Какова молекулярная организация хроматина?

3. Как устроена молекула ДНК?

Опишите уровни упаковки хроматина.

Объясните отличия интерфазного и метафазного хроматина.

Дайте морфологическую характеристику эухроматина и гетерохроматина.

7. Какое значение имеет эухроматин и гетерохроматин?

Опишите морфологию и типы хромосом.

Объясните правила хромосом (постоянства, парности, индивидуальности, непрерывности).

10. Какие выделяют группы хромосом? 11. Что такое кариотип? 12. Что такое идиограмма?

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1. Медична бiологiя /За ред. В.П. Пiшака, Ю.I. Бажори. Пiдручник.- Вiнниця: НОВА КНИГА, 2004.- С. 82-109.

Конспект лекций.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять /О.В.Романенко, М.Г.Кравчук, В.М. Грiнкевич та ін..- К.: Здоров’я, 2005.

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Работа 1. СТРОЕНИЕ ДНК.

Рисунок 1. А – строение нуклеотида. Б, В – строение ДНК. Работа 2. СХЕМА СТРОЕНИЯ МЕТАФАЗНОЙ ХРОМОСОМЫ.

Рисунок 2. Нуклеосомный уровень организации хроматина.

 

 

Рисунок 3 – Супернуклеосомный уровень организации хроматина.

Рисунок 4. – Петлевой уровень организации хроматина.

 

В митотической хромосоме различают две хроматиды. Их объединяет первичная перетяжка (центромера), она делит каждую хроматиду на два плеча: верхнее (р) и нижнее (q). У некоторых акроцентрических хромосом в конце плеча р на окрашивающейся тонкой нити (спутничной перетяжке) располагается хроматическое тельце – спутник. Нить спутника содержит важную структуру генома эукариот - ядрышковый организатор. Плечи некоторых хромосом содержат перетяжки, их называют вторичными.

Пользуясь графом логической структуры, учебными таблицами, микрофотографиями хромосом метафазных пластинок лейкоцитов человека и рис. 5, зарисуйте в альбомах схему строения метафазной хромосомы.

 

Работа 3. КАРИОТИП ЧЕЛОВЕКА.

Совокупность хромосом соматической клетки, характеризующая организм данного вида, называется кариотипом (определяется общим количеством хромосом –… По положению центромеры выделяют: метацентрические (равноплечие),… Для классификации хромосом человека существует единая стандартная система (Денвер,1960), согласно которой, 23 пары…

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ «НАСЛЕДСТВЕННЫЙ АППАРАТ РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТОК» Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными…  

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

ЗАНЯТИЕ №4

ТЕМА: «ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОКА ИНФОРМАЦИИ В КЛЕТКЕ»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Полученные знания окажут существенную роль в понимании вопросов этиологии, патогенеза, а, следовательно, и лечения многих болезней как…  

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь, связывать структурно-функциональную организацию генома с процессами регуляции жизнедеятельности организмов.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

Студент должен уметь:

1. Характеризовать экзон-интронную структуру генома.

2. Распознавать этапы синтеза белковых молекул.

3. Объяснять процессы регуляции генов.

4. Различать функции структурных и регуляторных генов.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение

целевых видов профессиональной деятельности

1. Что такое ген и какова его структура?

2. Что такое геном, экзон, интрон, процессинг?

3. Как в ядре осуществляется процессинг?

4. Из каких этапов состоит биосинтез белка?

5. Где в клетке происходят этапы транскрипции и трансляции?

6. Что такое оперон, как он устроен?

7. Как осуществляется экспрессия генов прокариот и эукариот?

8. Какие функции выполняют структурные гены?

9. Какова роль регуляторных генов в процессе синтеза белка?

 

Для усвоения теоретических вопросов Вам не обходимо ознакомиться информацией, заключённой в литературных источниках и конспекте лекций.

 

Экзон-интронная организация генома

ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕМЫ «ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОКА ИНФОРМАЦИИ В КЛЕТКЕ»

Организация наследственного материала

ДНК ГЕН

Функциональная организация генома

ГЕНЫ

СТРУКТУРНЫЕ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ

Этапы синтеза белка

2. Процессинг

1. Транскрипция

4. Комплектация

3. Трансляция

Про-и-РНК = = и-РНК

ДНК = = про-и-РНК

Полипептид = = белок

И-РНК = = полипептид

Регуляция активности генов

ОПЕРОН

Место окончания транскрипции

Место прикрепления белка- репрессора

Отвечает за синтез белка-репрессора

Место прикрепления РНК-полимеразы

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1. Медична бiологiя /За ред. В.П. Пiшака, Ю.I. Бажори. Пiдручник.- Вiнниця:

НОВА КНИГА, 2004.- С. 82-109.

Конспект лекций.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять /О.В.Романенко, М.Г.Кравчук, В.М. Грiнкевич та ін..- К.: Здоров’я, 2005.

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Работа 1. ЭКЗОН-ИНТРОННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА ЭУКАРИОТ

Большинство генов эукариот имеют мозаичное (прерывистое) строение — в них чередуются кодирующие (экзоны) и некодирующие области (интроны). Ген человека — это участок ДНК, который слева имеет начало гена (5' — конец),… Такие преобразования РНК называются процессингом. (рис. 1).

Работа 2. ПОТОК ИНФОРМАЦИИ В КЛЕТКАХ

от ДНК к ДНК (во время репликации) и от ДНКчерези-РНК к белку (при биосинтезе). Синтез белка состоит из двух этапов: транскрипции и трансляции. В ходе…

Рисунок 2. Схема синтеза белка

Транскрипция процессинг трансляция

ДНК про-и-РНК и-РНК

 

ПОЛИПЕПТИД комплектация БЕЛОК

Рассмотрите и запишите схему синтеза белка, пользуясь табличным материалом. На схеме укажите, где в клетке происходят все этапы синтеза белка.

Работа 3. РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ(ЭКСПРЕССИИ)ГЕНОВ. МОДЕЛЬ РАБОТЫ ОПЕРОНА

Все соматические клетки организма имеют одинаковый набор генов, однако транскрибируются только те гены, продукты которых нужны клетке в данный момент для выполнения её функций. По выполняемым функциям выделяют структурные и функциональные гены.

Регуляция экспрессии (работы) генов осуществляется в основном на уровне транскрипции с участием регуляторных белков. Она (регуляция) может быть негативной или позитивной. При негативной (осуществляется белком-репрессором) — экспрессия гена подавляется, при позитивной (осуществляется белком-активатором) — активируется. Схему регуляции экспрессии генов предложили Ф.Жакоб и Ж.Моно на примере лактозного оперона.

Оперон - это единица транскрипции, состоящая из промотора, оператора, структурных генов и терминатора. Ген-промотор — место присоединения РНК-полимеразы к молекуле ДНК. Ген-оператор — последовательность ДНК, с которой связывается белок-репрессор. Ген-терминатор — участок ДНК, где происходит окончание транскрипции. Ген-регулятор контролирует работу оперона, но в его состав не входит.На основе информации, заложенной в гене-регуляторе, синтезируется белок-репрессор,который связывается с оператором и блокирует транскрипцию оперона.

Рассмотрите таблицы и предложенные рисунки. Зарисуйте схему строения оперона (рис. 3 А). Укажите функции генов, которые входят в состав оперона.

 

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ «ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОКА ИНФОРМАЦИИ В КЛЕТКЕ» Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными…  

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

 

ЗАНЯТИЕ 5

ТЕМА: «ОСОБЕННОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ОБМЕНА В КЛЕТКАХ РАСТЕНИЙ»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

 

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь связывать структурно-функциональную организацию пластид и особенности пластического обмена с процессами регуляции жизнедеятельности растительных клеток.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

Студент должен уметь:

1. Интерпретировать строение пластид в растительных клетках.

2. Объяснять особенности пластического обмена в клетках растений.

3. Характеризовать фазы фотосинтеза.

4. Интерпретировать процесс фотосинтеза

 

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение

целевых видов профессиональной деятельности.

1. Что такое пластиды?

2. Как классифицируют пластиды?

3. Укажите, какие особенности характерны в строении пластид?

4. Для каких организмов характерен процесс фотосинтеза?

Что такое пластический обмен.

6. Что такое фотосинтез?

Охарактеризовать этапы фотосинтеза.

9. Каковы особенности темновой фазы фотосинтеза? 10. Где протекает световая фаза фотосинтеза? 11. Где протекает темновая фаза фотосинтеза?

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1. Медична бiологiя / За ред. В.П. Пiшака, Ю.I. Бажори. Пiдручник.- Вiнниця: НОВА КНИГА, 2004.- С. 102-104, 109-116

2. Конспект лекций.

3. Серая Л.М., Сербин А.Г. и др. Ботаника. — Харьков, 2000. — С. 183-184.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять / О.В.Романенко, М.Г. Кравчук, В.М. Грiнкевич та ін..- К.:Здоров’я, 2005.- С.132-138.

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Пластиды – это двумембранные органоиды растительных клеток. В зависимости от окраски различают лейкопласты, хромопласты и хлоропласты. Пластиды… 1. Приготовьте временный препарат валлиснерии. 2. Рассмотрите препарат под микроскопом сначала на малом увеличении, а затем – на большом. Определите, какие органоиды…

Рисунок 1 Строение хлоропласта в объемном изображении (А) и на срезе (Б).

1 - наружная мембрана, 2 - внутренняя мембрана, 3 - строма, 4 - грана, 5 - тилакоид граны, 6 - тилакоид стромы, 7 - нить пластидной ДНК, 8 - рибосомы хлоропласта (отличающиеся от цитоплазматических рибосом), 9 - гранулы крахмала.

5. Зарисуйте схему строения хлоропласта в протоколы занятий. Обозначьте все указанные на схеме структуры.

Работа 2. Схема фотосинтеза

1. В графе рассмотрите схему фотосинтеза.

 

Рисунок 2. Схема фотосинтеза

Процесс фотосинтеза – это цепь окислительно-восстановительных реакций, в результате которых происходит восстановление углекислого газа до уровня углеводов и выделение в атмосферу молекулярного кислорода (у зеленых и пурпурных бактерий кислород в атмосферу не выделяется).

В зависимости от условий протекания выделяют световую и темновую фазы фотосинтеза.

Первая (световая) фаза – протекает в тиллакоидах (внутренние мембраны пластид) при участии фотонов света, хлорофилла, воды, переносчиков электронов.

‑ свет активирует молекулы хлорофилла, электроны атома магния (входит в состав хлорофилла) с помощью переносчиков переносятся за пределы мембраны тиллакоидов, где накапливаются и создают отрицательно заряженное электрическое поле; процесс передачи электронов по цепи переносчиков сопровождается освобождением энергии, которая запасается в виде АТФ;

‑ под действием света происходит фотолиз воды – расщепление воды под действием света: Н₂О→Н⁺ + ОН^-

‑ гидроксильные ионы ОН^- взаимодействуют между собой, в результате чего образуется молекулярный кислород, вода и свободные электроны; 4ОН^- → 2Н₂О + О₂ + 4ē

‑ протоны водорода накапливаются внутри тилакоида и образуют положительно заряженное электрическое поле – увеличивается разность потенциалов, что активирует расположенную в мембране тиллакодов АТФ-синтетазу и приводит к образованию АТФ; синтезированные АТФ переходят в строму;

‑ протоны водорода, пройдя через протонный канал АТФ-синтетазы, присоединяют электроны с высоким энергетическим уровнем и образуют атомарный водород, который идет на восстановление универсального биологического переносчика водорода никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ) до НАДФ.Н₂, который переходит в строму хлоропласта

В световой фазе фотосинтеза происходит: синтез АТФ (фотосинтетическое фосфорилирование), восстановление НАДФдо НАДФ.Н₂, выделение кислорода.

Темновая фаза– протекает в строме хлоропласта, может проходить как на свету, так и в темноте при участии АТФ, НАДФ.Н₂ и СО₂, и пентоз (пятиуглеродные соединения).

‑ пентоза + СО₂ → шестиуглеродное соединение → две триозы → каждая триоза + АТФ + Н (от НАДФН) → углеводы: 1) глюкоза – первичный крахмал (днем накапливается в хлорофилловых зернах, ночью превращается в сахар, который поступает в корень, стебель, семена и образует вторичный крахмал); 2) пентозы, которые вновь включаются в цикл фиксации СО, синтез полисахаридов.

 

В темновой фазы фотосинтеза в результате цепи биохимических реакций (цикл Кальвина) при участии пентоз, углекислого газа, НАДФ.Н₂ и энергии АТФ, образуется глюкоза, которая полимеризуется в крахмал, целлюлозу и др. вещества

 

Таким образом, суммарное уравнение фотосинтеза можно записать:

6СО₂ + 6Н₂О→ С₆Н₁₂О₆ + О₂

2. Используя рисунок 2, зарисуйте схему фотосинтеза в протоколы занятий. Под схемой напишите суммарное уравнение фотосинтеза с указанием где в хлоропластах и в какой фазе фотосинтеза используются/образуются углекислый газ, вода, глюкоза, кислород.

 

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

A. Хлоропластах; B. Хромопластах ; C. Лейкопластах;

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ «ОСОБЕННОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ОБМЕНА В КЛЕТКАХ РАСТЕНИЙ»

Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными этапами и методикой проведения занятия, изложенными ниже.

 

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

   

ЗАНЯТИЕ №6

ТЕМА: «ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В КЛЕТКАХ ЭУКАРИОТ»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

 

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь связывать структурно-функциональную организацию и особенности энергетического обмена в клетках эукариот.

 

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

Студент должен уметь:

1.Интерпретировать энергетический обмен в клетках эукариот.

2.Характеризовать этапы энергетического обмена.

3.Интерпретировать роль макроэргических соединений в реакциях энергетического обмена

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение

целевых видов профессиональной деятельности.

Укажите этапы энергетического обмена.

2. Каковы особенности аэробного этапа?

3. Каковы особенности анаэробного этапа?

Назовите суммарный выход АТФ в клетке эукариот.

6. Как расходуется освобожденная энергия? 7. Какие происходят циклические изменения молекулы АТФ в реакциях… 8. Каковы особенности строения молекулы АТФ?

Обмен

МИТОХОНДРИИ

ЦИТОПЛАЗМА

Место протекания

Этапов энергетического

          АНАЭРОБНЫЙ С6Н12О6 → 2С3Н4О3 + 2АТФ     …

Уравнения этапов

Энергетического

Обмена в клетке

Суммарный

Выход АТФ

РОСТ РАЗМНОЖЕНИЕ РАБОТА ТЕПЛО Расход освобожденной

Энергии

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1. Медична бiологiя /За ред. В.П. Пiшака, Ю.I. Бажори. Пiдручник.- Вiнниця:

НОВА КНИГА, 2004.- С. 82-109.

Конспект лекций.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять /О.В.Романенко, М.Г.Кравчук, В.М. Грiнкевич та ін..- К.: Здоров’я, 2005.

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Работа 1. ПОТОК ЭНЕРГИИ В КЛЕТКАХ

Рис.1 Энергетический обмен в клетке

 

На основе теоретического материала учебника, лекции, схемы на рис.1 и учебных таблиц составьте и зарисуйте в альбом схему потоков вещества и энергии в клетке. В схеме укажите этапы энергетического обмена в клетке, запишите суммарные уравнения анаэробного (гликолиза) и аэробного этапов расщепления глюкозы и отметьте количество энергии (в виде кДж и АТФ), выделяемое во время этих двух этапов.

ЖКТ КЛЕТКА

 

 

Работа 2. РОЛЬ МАКРОЭРГИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В РЕАКЦИЯХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА НА ПРИМЕРЕ МОЛЕКУЛЫ АТФ

Поступающие в клетку или образующиеся в ней органические вещества и заключенная в них химическая энергия служат источником веществ и энергии для осуществления жизнедеятельности всех организмов. Однако использование клеткой содержащейся в органических веществах энергии возможно лишь после предварительных преобразований, в результате которых потенциальная энергия органических молекул высвобождается и переводится в пригодную для использования клеткой форму: энергию макроэргических связей. Единицей энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). Эта молекула накапливает энергию, свободно перемещается в клетке и легко отдает энергию отдельными порциями. Это связано с особенностями строения молекулы АТФ: ковалентные полярные связи между остатками фосфорной кислоты в АТФ очень богаты энергией (макроэргические). Молекула АТФ может отщеплять от себя 3-й и 2-й фосфорные остатки, разрывая химические связи между ними. При этом она превращается сначала в АДФ, а затем в АМФ. Это превращение сопровождается выделением большого количества энергии:

АТФ = АДФ + Н3РО4

АДФ = АМФ + Н3РО4

Рисунок 2 Циклические изменения молекулы АТФ в реакциях энергетического обмена

 

Используя материал лекции, учебника и рисунок 2, зарисуйте в протокол практических занятий схему структуры молекулы АТФ и ее циклические изменения в реакциях энергетического обмена.

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

1. В организме человека жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты. Эта реакция является примером: A. Катаболизма; B. Анаболизма;

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

ЗАНЯТИЕ №7

 

ТЕМА: «РАЗМНОЖЕНИЕ НА КЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ. МИТОЗ КАК ОСНОВА БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ».

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Важность темы связана с широким общебиологическим и медицинским значением деления клеток. Образование любых новых клеток связано только с…

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь оценить и охарактеризовать основные процессы жизненного цикла клеток и различные способы их деления как основы бесполого размножения и индивидуального развития организмов.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

- раскрыть понятие «жизненный цикл клетки»; - охарактеризовать основные направления жизненного цикла клеток; - охарактеризовать основные способы деления соматических клеток;

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение

целевых видов профессиональной деятельности.

Способы бесполого размножения клеток, их биологическое и медицинское значение.

Характеристика жизненного и митотического циклов клеток, их периодизация.

Митоз. Характеристика фаз, поведение хромосом.

Понятие о митотической активности различных тканей организма.

Понятие об эндомитозе и политении. Амитоз.

Строение и функционирование различных клеточных структур в ходе митотического деления клеток.

Для усвоения теоретических вопросов Вам необходимо ознакомиться с графом логической структуры темы и информацией, заключенной в литературных… ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕМЫ «ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТОК. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК.…                         …

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1. Медична біологія / За ред. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Підручник.- Вінниця: НОВА КНИГА, 2004.- с. 128 -132, 136-140.

Конспект лекций.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять/ О.В. Романенко, М.Г. Кравчук, В.М. Грінкевич та ін. – К.: Здоров’я, 2005. – с. 322 – 332.

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

 

Работа 1. КЛЕТОЧНЫЙ (МИТОТИЧЕСКИЙ) ЦИКЛ.

Рисунок 1. Схема клеточного цикла

Работа 2. МИТОЗ В КЛЕТКАХ КОРЕШКА ЛУКА.

Рассмотрите препарат митоза в клетках корешка лука. Используя рисунок 2 и увиденное изображение, зарисуйте фазы митоза в клетках корешка лука в протоколах занятий. На рисунке обозначьте: 1) фаза митоза, 2) количество генетического материала (n, c) в клетке. В выводе укажите биологическое значение митоза.

 

Рисунок 2. Митоз в клетках корешка лука.

1 – профаза; 2 – метафаза; 3 – анафаза; 4 – телофаза;5 - интерфаза (клетка не в митозе)

 

 

Работа 3. АМИТОЗ В ЖИВОТНЫХ КЛЕТКАХ.

   

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

  1. При изучении высокоспециализированной клетки (например, эритроцит)… A. Делением на две дочерние клетки;

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ «ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТОК. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК. МИТОЗ»

Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными этапами и методикой проведения занятия, изложенными ниже.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

 

ЗАНЯТИЕ №8

ТЕМА: «РАЗМНОЖЕНИЕ НА КЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ. МЕЙОЗ»

 

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

 

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь охарактеризовать морфофизиологические особенности мужских и женских половых клеток, характеризовать все стадии овогенеза и сперматогенеза; составить цельное представление о механизмах генетической комбинаторики в процессе мейоза.

 

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

Студент должен уметь:

1. интерпретировать особенности гаметогенеза у человека.

2. сравнивать овогенез и сперматогенез.

3. распознавать мужские и женские половые клетки, и сравнивать их.

4. характеризовать фазы первого и второго деления мейоза.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов профессиональной деятельности.

Биологическое и медицинское значение гаметогенеза.

Строение и онтогенетическая характеристика половых клеток человека.

Качественные отличия гамет от соматических клеток.

Периодизация гаметогенеза.

Механизмы, которые приводят к генетическому разнообразию гамет.

Особенности репродукции человека в связи с его биосоциальной сущностью.

Для усвоения теоретических вопросов Вам необходимо ознакомиться с графом логической структуры темы и информацией, заключенной в литературных…   Граф логической структуры темы «Размножение на организменном уровне. Мейоз»

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1.Медична біологія / За ред. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Підручник.- Вінниця: НОВА КНИГА, 2004.- с. 132-139.

2.Конспект лекций.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять / О.В. Романенко, М.Г. Кравчук, В.М. Грінкевич та ін. – К.: Здоров’я, 2005. – с. 73 – 91.

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Работа 1. СХЕМА МЕЙОЗА.

Рассмотрите рисунок 1 и определите, схема какого процесса изображена на нем. В протоколе занятия зарисуйте схему. На рисунке укажите название каждой стадии и количество генетического материала. Отметьте, на какой стадии происходит кроссинговер.

Сделайте вывод о биологическом значении мейоза.

 

Рисунок 1.

Работа 2. СПЕРМАТОЗОИДЫ И ЯЙЦЕКЛЕТКА (СХЕМЫ СТРОЕНИЯ).

А) Строение яйцеклетки

  б) Строение сперматозоида

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

A.Размножения; B. Роста; C. Созревания;

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ «ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТОК. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК. МИТОЗ»

Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными этапами и методикой проведения занятия, изложенными ниже.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

ЗАНЯТИЕ 9

 

ТЕМА: «МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ. МУТАЦИИ КАК СЛЕДСТВИЕ НАРУШЕНИЙ МИТОЗА И МЕЙОЗА»

.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

 

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь оценить влияние факторов среды на структуру наследственного материала клетки.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

Студент должен уметь:

1. Распознавать мутации по способу деления и типам клеток.

2. Анализировать механизмы различных мутационных изменений.

3. Классифицировать мутации по уровню организации наследственного материала.

4. Объяснять характер изменения наследственного материала (трансгенации, аберрации, гетероплоидии).

5. Оценивать генетические последствия мутаций на клеточном уровне.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов профессиональной деятельности

1. В каких клетках и при каких видах деления возникают хромосомные мутации?

2. Как классифицируют генные, хромосомные и геномные мутации?

3. В какие периоды клеточного цикла происходит фрагментация хромосом?

4. Как возникает хромосомный дисбаланс?

Дать характеристику хромосомных аберраций.

7. В результате чего возникают полиплоидии и гетероплоидии? 8. К чему приводят внутрихромосомные и межхромосомные перестройки? 9. Какие генетические последствия вызывают хромосомные аберрации?

Охарактеризовать мутации по типу замены оснований, привести примеры.

14. Что такое транзиции и трансверсии?

Объяснить механизм возникновения транзиций и трансверсий.

17. Каковы генетические последствия миссенс - мутаций? 18. Каковы генетические последствия нонсенс – мутаций? 19. Как нарушается метаболизм клетки в результате изменений в структурных генах?

Типы мутаций

Организации

Генетического

Материала)

Генетические

Последствия

Мутаций

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1. Медична біологія / За ред. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Підручник.- Вінниця: НОВА КНИГА, 2004.- с. 132-139.

Конспект лекций.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять/ О.В. Романенко, М.Г. Кравчук, В.М. Грінкевич та ін. – К.: Здоров’я, 2005. – с. 73 – 91.

 

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Используя рис.1, определите для каждого примера: а) тип мутации (делеция, вставка); б) стрелкой обозначьте сайты вставок и делеций;

Рис. 1. Примеры различных вариантов изменений в структуре мРНК и полипептидной цепи, вызванных мутациями в кодирующей области гена (сдвиг рамки считывания)

 

НОРМА

мРНК УАГ УУУГ АУГГЦЦУЦУУГЦАААГГЦУАУАГУАГУУАГ...

Полипептид мет - ала - сер - цис - лиз - глу - тир - сер - сер - СТОП

Пример 1 делеция (-1)

-1 У

мРНК УАГ УУУГ АУГГЦЦЦУУГЦАААГГЦУАУАГУАГУУАГ...

Полипептид мет - ала - лей - ала - лиз - ала - иле - вал - вал - сер -

Искаженная последовательность

Пример 2

мРНК УАГ УУУГ АУГГЦЦУЦУАААГГЦУАУАГУАГУУАГ...

Полипептид мет - ала - сер - лиз - глу - тир - сер - сер - СТОП

Пример 3

мРНК УАГ УУУГ АУГГЦЦЦУЦУУГЦАААГГЦУАУАГ УАГ УУАГ

Полипептид мет - ала - лей - лей - глн - арг - лей - СТОП

Работа 2. МЕЖХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ.

Рассмотрите рис. 2, зарисуйте в альбомы схематическое изображение нормальных и аберрантных хромосом. Укажите тип повреждения. В выводе укажите…  

Рисунок 2. Механизм образования хромосомных аберраций.

Работа 3. ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ КАК СЛЕДСТВИЕ НЕРАСХОЖДЕНИЯ ХРОМОСОМ ПРИ МИТОЗЕ ИЛИ ПРИ МЕЙОЗЕ.

а) какой набор хромосом имеют гаметы, обозначенные вопросом; б) какой набор хромосом будет у зиготы после слияния анеуплоидной и нормальной…

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

A. Геномные мутации; B. Хромосомные мутации; C. Генные мутации;

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ «МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ. МУТАЦИИ КАК СЛЕДСТВИЕ НАРУШЕНИЙ МИТОЗА И МЕЙОЗА»

Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его основными этапами и методикой проведения занятия, изложенными ниже.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ИТОГОВОГОМОДУЛЬНОГО КОНТРОЛЯ

«МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ И КЛЕТОЧНЫЙ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ» 1. Формы жизни: клеточная и неклеточная. 2. Основные свойства живого.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБЯЗАТЕЛЬНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Медична біологія: Підручник для студентів медичних спеціальностей ВНЗ ІІІ-ІV рівнів акредитації / Кол. авт.; За ред. проф. В.П.Пішака та проф.… 2. Биология: Учебник для студентов медицинских специальностей ВНЗ. В 2-х… 3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія: Підручник для студентів медичних спеціальностей ВУЗів (Переклад з російської…