Введение в цитологию

Тема: Введение в цитологию

Цель: познакомиться с понятием «цитология»; предметом, задачами, методами цитологии; клеткой как объектом изучения цитологии; значением цитологии.

Содержание урока

Актуализация знаний

Вопросы:

1. Какие науки изучают уровни организации всего живого? (молекулярная биология, цитология, гистология)

2. Какие уровни организации живого вы знаете?

3. Какой уровень организации жизни изучает цитология?

Изучение нового материала

1. Понятие «цитология».

Цитология – наука о клетке (от греческого «цитос» - клетка, «логос» - наука).

Современная цитология – наука комплексная. Она имеет самые тесные связи с другими биологическими науками, например с ботаникой, зоологией, физиологией, учением об эволюции органического мира, а также с молекулярной биологией, химией, физикой, математикой.

Цитология – одна из относительно молодых биологических наук, ее возраст около 100 лет.

Возраст же термина «клетка» насчитывает свыше 300 лет. Впервые название «клетка» в середине XVII века применил Р. Гук. Рассматривая тонкий срез пробки с помощью микроскопа, Р. Гук увидел, что пробка состоит из ячеек – клеток.

2. Предмет цитологии.

Предмет цитологии – клетки многоклеточных животных и растений, а также одноклеточные организмы, к числу которых относятся бактерии, простейшие и одноклеточные водоросли.

Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды.

3. Задачи цитологии.

Основными задачами этой науки являются следующие:

1. Изучение строения и функционирования клеток.

2. Изучение химического состава клеток и функций клеточных компонентов.

3. Исследование процесса воспроизведения и размножения клеток.

4. Наблюдение и анализ того, как клетка может приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям среды, которая ее окружает.

5. Исследование особенностей структур клеток, которые выполняют специализированные функции.

6. Изучение развития отдельных клеточных структур, которые выполняют специфические функции.

4. Методы цитологии.

Для решения задач в цитологии применяются различные методы.

В современное время мы смогли выяснить природу, функции и распределение органелл цитоплазмы после того, как современная биология клетки достигла определенных возможностей в развитии, а именно:

1) метод электронной микроскопии;

2) метод фракционирования клеток; этот метод помогает биохимикам выделять отдельные фракции клеток, в которых содержатся определенные органеллы, а потом изучать отдельные реакции метаболизма в этих клетках;

3) метод радиоавтографии, который позволяет проводить прямое изучение определенных метаболических реакций в органеллах клетки.

Световая микроскопия является главным методом для изучения клеток.

Световые микроскопы с использованием солнечного или искусственного света дают нам возможность определить мельчайшие особенности строения отдельной клетки, а также ее органеллы и оболочку.

Для изучения тонкого строения клеточных структур, которые не видны человеческому глазу, широко используют электронную микроскопию. В электронном микроскопе самой основной деталью и принципиально важной является пучок электронов.

В цитологии часто используют цито- и гистохимические методы. Они основаны на выборочном воздействии реактивов, красителей для определения химических веществ цитоплазмы. Эти методы позволяют нам детально изучить химический состав клетки, выяснить местонахождение отдельных химических веществ.

Метод дифференциального или разделительного центрифугирования помогает с помощью центрифуги разделять клетку на отдельные и разные по массе и строению составные части, а потом детально изучать химический состав каждой части.

5. Значение цитологии

Исследования клетки имеют большое значение для разгадки заболеваний. Именно в клетках начинают развиваться патологические изменения, приводящие к возникновению заболеваний. Чтобы понять роль клеток в развитии заболеваний, приведем несколько примеров.

Одно из серьезных заболеваний человека – сахарный диабет. Причина этого заболевания – недостаточная деятельность группы клеток поджелудочной железы, вырабатывающих гормон инсулин, который участвует в регуляции сахарного обмена.

Злокачественные изменения, приводящие к развитию раковых опухолей, возникают также на уровне клеток.

Возбудители кокцидиоза – опасного заболевания кроликов, кур, гусей и уток - паразитические простейшие – кокцидии проникают в клетки кишечного эпителия и печени, растут и размножаются в них, полностью нарушают обмен веществ, а затем разрушают эти клетки. У больных кокцидиозом животных сильно нарушается деятельность пищеварительной системы и при отсутствии лечения животные погибают.

Вот почему изучение строения, химического состава, обмена веществ и всех проявлений жизнедеятельности клеток необходимо не только в биологии, но также в медицине и ветеринарии.

6. Виды клеток

Изучение клеток разнообразных одноклеточных и многоклеточных организмов с помощью светооптического и электронного микроскопа показало, что по своему строению они разделяются на две группы.

Одну группу составляют бактерии и сине-зеленые водоросли. Эти организмы имеют наиболее простое строение клеток. Их называют доядерными (прокариотами), так как у них нет оформленного ядра (от греческого «карион» - ядро) и нет многих структур, которые называют органоидами.

Другую группу составляют все остальные организмы: от одноклеточных зеленых водорослей и простейших до высших цветковых растений, млекопитающих, в том числе и человека. Они имеют сложно устроенные клетки, которые называют ядерными (эукариотическими). Эти клетки имеют ядро и органоиды, выполняющие специфические функции.

Особую, неклеточную форму жизни составляют вирусы, изучением которых занимается вирусология.

Лабораторная работа № 1

Тема: «Наблюдение клеток под микроскопом, их изучение и описание»

Цель: изучить, зарисовать и описать клетку бактерии, растения и животного с помощью светового микроскопа.

Оборудование: световой микроскоп, готовые препараты бактериальной клетки, клетки растения, животного.

Ход работы:

1. Установите микроскоп штативом к себе, предметным столиком от себя.

2. Поставьте в рабочее положение объектив малого увеличения. Когда объектив займет центрированное положение, в револьвере сработает устройство-защелка (будет слышен легкий щелчок).

3. Глядя в окуляр левым глазом, вращайте зеркало в разных направлениях, пока поле зрения не будет освещено ярко и равномерно.

4. Положите на предметный столик готовый препарат (покровным стеклом вверх), чтобы объект находился в центре отверстия предметного столика – клетку бактерии, растения, животного.

5. Под контролем зрения медленно опустите тубус с помощью макрометрического винта, чтобы объектив находился на расстоянии примерно 2 мм от препарата.

6. Глядя в окуляр, медленно поднимайте тубус до тех пор, пока в поле зрения не появится изображение объекта.

7. Чтобы перейти к рассмотрению объекта при большом увеличении микроскопа, поместите ту часть препарата, которую нужно рассмотреть, в центр поля зрения.

8. Вращая револьвер, переведите в рабочее положение объектив большого увеличения.

9. Опустите тубус под контролем зрения (смотрите на него сбоку!) почти до соприкосновения с препаратом. Глядя в окуляр, медленно поднимайте тубус, пока не появится изображение. Для тонкой фокусировки используйте микрометрический винт.

10. Зарисуйте и опишите строение клетки бактерии, растения, животного.

11. Сформулируйте вывод по работе.

Закрепление

Вопросы:

1. Что такое цитология?

2. Какие задачи существуют у этой науки?

3. Как человечество решает эти задачи, и какие методы для этого использует?

4. Кем, когда и как была открыта клетка?

5. Что изучает клеточная биология и какое значение имеет клеточная теория для науки?

6. Назовите основной метод в цитологии. Насколько важны результаты этого метода в изучении клетки и ее органелл?

7. Какой вы знаете последний и самый новый метод в цитологии?

Обобщение

Сформулируйте вывод по уроку.

Домашнее задание

1. Закончить и выучить конспект в тетради.

2. Подготовиться к контрольной работе по теме «Свойства жизни».

Рефлексия:

-С какими трудностями вы встретились на уроке?

-Как их преодолеть?

-Что вам больше всего запомнилось на уроке?

4