Клетка – основная единица биологической активности

Клеточные и неклеточные формы жизни

Схема 2

 

 

Таблица 2

Сравнительная таблица эукариотов и прокариотов

Прокариоты – появились более 3,5 млрд. лет	Эукариоты – появились более 1 млрд. лет назад
1. Нет ядра	1. Есть ядро.
2. 1 молекула ДНК свёрнутая в кольцо, нет гистонов	2. ДНК спирализована, упакована гистонами.
3. Отсутствие органоидов имеющих мембранное строение, клеточный центр.	3. Органоиды и цитоплазма мембранного и немембранного строения.
4. Информационные гены расположены непрерывно.	4. Информационные гены чередуются с неинформационными (доказано 5 % активных генов и 95 % неактивных)
5. И – РНК хранится неделю.	5. И – РНК хранится долго.
6. Наличие выпячиваний клеточной мембраны	6. выпячивания слабо выражены.

 

Организм человека состоит примерно из 10¹⁴ клеток.

Схема 3

 

Строение эукариотической клетки

 

Основные компоненты клетки (см. рис. 1.)

 

ядро

оболочка

цитоплазма

Схема 4

 

ядерная органоиды

оболочка клеточная - митохондрия

(мембрана) - рибосомы

ядрышко - клеточный центр

- ЭПС

хроматин - аппарат Гольджи

- лизосомы

- движение

(жгутики, реснички)

 

Включения

- трофические

(жиры, углеводы)

- секреторные

(гормоны, ферменты)

- экскреторные

(мочевая кислота)

 

Органоиды мембранные: митохондрия, вакуоли, эндоплазматическая сеть,

Органоиды немембранные: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, органоиды движения, включения.

 

	5 5а

 

{

 

Рис. 1 Схема строения клетки по данной электронной микроскопии

 

1 – цитоплазма; 2 – центриоли; 3 – гладкая ЭПС; 4 – микротрубочки; 5 – ядро, ядерные поры; 5а – оболочка ядра; 6 – митохондрии; 7 – рибосомы; 8 – шероховатая ЭПС; 9 – мембрана клетки; 10 –аппарат Гольджи.

 

 

Задания для самоподготовки, контроля знаний и умений по теме: «Введение. Клетка – основная единица биологической активности».

 

 

1. Прочитайте внимательно лекцию и подготовьте устный ответ на следующие вопросы:

 

а) Охарактеризуйте основные этапы исторического развития

генетики.

б) Назовите основные разделы генетики.

в) Основные направления медицинской генетики.

г) Основные достижения современной медицинской генетики.

 

 

2. Прочитайте внимательно лекцию №1, проверьте себя, записав определения следующих понятий.

 

Вариант № 1 Вариант № 2

Аппарат Гольджи – это_______

____________________________Антропогенетика – это_______

____________________________Биотехнологиия – это_______
____________________________

Биоинженерия – это__________
____________________________Включения – это_____________
____________________________

Генная терапия – это________
____________________________

Генетика – это______________
____________________________Гамета – это_______________

___________________________

Клеточный центр – это_______

____________________________

Клетка – это________________

____________________________

Рибосома – это______________

____________________________

Лизосома – это______________

____________________________Митохондрия – это___________

____________________________

Медицинская генетика – это___

____________________________Наследственность - это______

____________________________

Тельце Барра-это____________

____________________________

Иммуногенетика – это_______ Цитогенетика-это___________

___________________________ ____________________________

Изменчивость – это_________ Ядро-это____________________

___________________________ _____________________________

3. ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ И ВЗАИМОКОНТРОЛЯ.

Прочитайте внимательно утверждение и оцените его правильность.

Если утверждение верно, то +, если не верно, то –.

1) Медицинская генетика изучает структуру хромосом.

2) Изменчивость – совокупность различий между особями одного вида.

3) Иммуногенетика – изучает взаимодействие генов в клетках человека.

4) Наследственность – свойство организма повторять в ряду поколений сходные признаки.

5) Прокариоты – организмы, содержащие в клетках ядро.

6) Цитогенетика – изучает структуру хромосом.

7) Ядро – основной компонент клетки.

8) Рибосома – органоид, участвующий в синтезе белка.

9) Митохондрия – энергетическая станция клетки.

10) Лизосомы - пищеварительные станции клетки.

										оценка

4. Изучите этапы исторического развития генетики. Дополните таблицу фамилиями ученых, внесших значительный вклад в развитие науки.

 

Этапы исторического развития

 

Этап	Хронология	Учёные, внёсшие вклад в становление генетики	Открытия, достижения	Оценка вкладов в науку. Нобелевская премия
I.	1865г		Сформулировал законы доминирования для первого поколения гибридов, расщепления и комбинирования наследственных признаков в потомстве гибридов. Наследственность изучалась на уровне целостного организма. Работа оставалась непонятой 35 лет.
II.	1900г. – год рождения генетики		Повторили открытие Г. Менделя на разных объектах. Начало периода изучения наследственности гибридологическим методом. Переоткрыты законы Менделя.
	1905г.	Англичанин В. Бэтсон	Термин «генетика» - (genes - рождающий)
	1909г.	Датский биолог В. Иогансен	«ген», «генотип», «фенотип»
	1908г.	Г. Харди и В. Вайнберг	Показали, что менделевские законы объясняют процессы распределения генов в популяциях (народе) Закон о генетической стабильности популяции.
	1919г.	Россия Ю.А. Филипченко   И.И. Вавилов	Организовал первую кафедру генетики в Ленинградском университете. Значение социальной среды. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости
	1910 – 1930г.г.		Хромосомная теория наследственности. Экспериментально доказано, что гены расположены в хромосомах в линейном порядке и образуют группы сцепления.	Нобелевская премия
III.	1930 – 1935г.	С.С. Четвериков, Р. Фишер и др.	Начало развития генетики популяции
	1932 – 1937г.	С.Н. Давиденков	Разработал методику медико-генетического консультирования
	Конец 30 – начало 50. Интерес к генетике человека снизился. Репрессии. Застой в науке.
IV.	Начало 60х годов. Возобновление исследований.
	1953г.		Открыли двуцепочную (пространственную) структуру молекулы ДНК – начало молекулярной генетики.	Нобелевская премия.
	1956г.	А. Левен и Д. Тио	Установили хромосомный набор 46 хромосомам. Открыты хромосомные болезни (синдром Дауна – лишняя хромосома в 21 паре)
	1960г.	Конференция в Денвере (США)	Подразделили кариотип человека на 7 групп.
	1997 – 1998г.	Американцы Я. Уилмут и Джон Герхард.	Создали клон- овечку Долли (из клетки молочной железы). Генеральная ассамблея ВОЗ – считает клонирование людей этически неприемлемым.
	2001г.	«Открытие века» Возглавляли работу Л. Киселёв, Е. Свердлов	В хромосомах человека записано 32 тысячи генов. (Раньше считали 80 – 90 тысяч. генов). Расшифрован геном человека.
В настоящее время наследственность изучается на всех уровнях: организменном, клеточном, популяционном, молекулярном.

 

5. Дополните схему, представляющую разделы генетики человека. Укажите, разделы генетики человека и что они изучают.

 

 

 

 

Медико-генетическое

консультирование

Биотехнология

 

Биоинженерия

Генная терапия

 

Терапевтическое клонирование

 

6. Впишите основные задачи медицинской генетики:

– ______________________________________________________

– ______________________________________________________

– ______________________________________________________

– ______________________________________________________

– ______________________________________________________

7. Рассмотрите внимательно рисунок клетки. Подпишите компоненты клетки на рисунке.

 

Структура клетки	функция	Мембранные органоиды	Немембранные органоиды

Заполните таблицу «Органоиды клетки, их функции».

8. Заполните таблицу « Химические соединения клетки ».

Соединения	Содержание %	Функция
Вода
Соли
Белки
Липиды
Углеводы
Нуклеиновые кислоты
АТФ и другие низкомолекулярные соединения

 

 

9. Заполните пустые строчки.

 

Элементарный состав клетки.

Кислород -_____ Сера- _____

98%

Углерод - _____ Фосфор- _____

Водород- _____ Калий- _____

1,9%

Азот- _____ Хлор- _____

Кальций- _____

Магний- _____

Натрий- _____

Все остальные элементы – 0.1%

 

10. Дополните схему «Формы жизни»

 

		Формы жизни

 

 

11. Изучив соответствующий материал в комплексной рабочей тетради и в обязательной литературе, выпишите основные достижения отечественных ученых в области генной инженерии и биотехнологии.

Генная инженерия______________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Биотехнология_________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

12. Составьте тестовые задания для взаимоконтроля. Тема «Этапы исторического развития генетики»

 

Вопрос	Варианты ответов (4)	Правильный ответ (+) один

 

13. Составьте кроссворд (20 терминов) по теме « Клетка – основная единица биологической активности»

 

14. Подготовьте доклад “Медицинская генетика в период 1920-1953”.

15. Доклад: «Достижения отечественных и зарубежных ученых в области генной инженерии, биотехнологии, клонирования».

16. Подготовьте беседу со студентами по теме: «Что вы знаете о СПИДе?»(см. Приложение №1.)

План доклада или беседы запишите в рабочую тетрадь.

 

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Запишите вывод по изученной теме:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Отметьте свои достижения при изучении данной темы в индивидуальном маршруте студента

 

…………………………………………………………………………………………

 

Знаете ли вы?

 

В июне 1981 года американских врачей насторожил непонятный факт. В Лос-Анжелесе сразу 5 молодых мужчин заболели редкой формой пневмонии, вызываемой простейшими условно-патогенными возбудителями, не опасными для здорового человека. Болезнь они вызывают лишь в том случае, когда у людей ослаблена иммунная система, возникло подозрение, что пневмония лишь побочное следствие болезни, разрушающей иммунную систему человека. Болезнь эта получила название СПИД- синдром приобретенного иммунодефицита, возбудителем оказался вирус из группы ретровирусов он получил название ВИЧ – вирус иммуннодефицита человека. Как только он проникает в кровь, он проникает в клетки – Т4-лимфоциты. Генетический материал ВИЧ- РНК, но когда вирус попадает в клетку хозяина, на этой РНК начинается синтез ДНК, т.е. процесс обратный транскрипции. Отсюда и название – «ретро»- назад (ретро вирус). В ДНК-овой форме вирус включается в генетический аппарат клестки-хозяина и в этом его главная опасность. В этой форме вирус может быть «спящим», он размножается вместе с клеткой хозяина ничем себя не проявляя, чтобы через несколько клеточных поколений проявить себя бурным размножением.

Источником инфекции при СПИДе являются больные СПИД, а также виросоносители, вирус обнаружен в крови, сперме, грудном молоке, вагинальных выделениях. В настоящее время интенсивные поиски ученых и врачей направлены на разработку и поиск новых лечебных и профилактических препаратов, которые помогут в борьбе с это страшной болезнью. Эффективной вакцины против СПИДА не существует, проводятся испытания генно-инженерных вакцин.

Однако лечение-это уже 2-ой этап борьбы на первом плане должны стоять профилактические мероприятия, которые заключаются в следующем:

1. Широкая пропаганда среди населения вопросов, связанных с заражением ВИЧ.

2. Обеспечение медицинских учреждений одноразовыми инструментами.

3. Строгий контроль за донорской кровью.

4. Борьба с наркоманией, проституцией, беспорядочными половыми связями, гомосексуализмом.

5. Мать носительница этого возбудителя заражает им ребенка при родах и через молоко – об этом нужно помнить.

6. Пропаганда здорового образа жизни.

7. Пропаганда укрепления семейных отношений.

8. Пропоганда защищенного секса.

В последние годы в мире разрабатывается более 400 проектов генной терапии, из них более 60% направлено на лечение опухолей и примерно по 15% на терапию инфекционных заболеваний и патологических состояний, вызванных изменением гена.

На очереди генной терапии и такие болезни-монстры, как артрит, аллергия, рак. В нашей стране проблемой онкологии занимается Институт биологин РАН. В онкологическом центре РАМН проходит испытания отечественная вакцина от рака. В основу метода положено генетическое изменение опухолевых клеток. Если испытания пройдут удачно, вакцина сможет предотвращать онкологические пр­цессы и уничтожать метастазы. Работы по генной терапии ведутся в Институте акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта РАМН, в Институте моле­кулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН, Институте молекулярной генетики РАН, Институте биологической и медицинской химии РАМН, Научном центре медицинской генетики РАМН, в институтах Новосибирска. Скоро генная вакцинация, внутриклеточная иммунизация, пересадка искусственно выращенных или генетически адаптированных тканей и органов станет реальностью. И вполне вероятно, что следующее поколение будет считать сказкой и мифом лейкемию, СПИД, диабет...

 

 

Обязательная литература

1. Карузина И.П. Учебное пособие по основам генетики. – 2-е изд., стер. – М.: Медицина, 1981. – 224 с., с. 34-42.

..

2. Медицинская генетика. Учебник/ Н.п. Бочков, А. Ю. Асанов, Н.А. Жученко и др.; Под ред. Н. П. Б с.109 -123 очкова. – 2-е изд.,стер. - М.: Academa, 2003. – 192 с., с. 5 – 10.

 

3. Орехова В.А. Медицинская генетика: Учеб. Пособие/ В. А. Орехова, Т. А. Лашковская, М, П, Шейбак. – Мн.: В.Ш., 1997. – 123 с. с..5 – 12.

.

4. Тимолянова Е.К. Медицинская генетика./ Серия «Медицина для вас» – Ростов н/Д.: Феникс, 2003. - с. 3 – 13.

 

Дополнительная литература

1. Афонькин С.Ю. Секреты наследственности человека.- Спб.: Учитель и ученик, Корона принт, 2002. - 352 с.

 

2. Дегтерев Н. Клонирование: правда и вымысел.-Спб.: ИК «Невский проспект», 2002.- 128 с.

3. Заяц Р.Г., Бутиловский В.Э. Общая и медицинская генетика.- Ростов-на-Дону. Феникс. 2002.- 320 с.

4. Лучинин А. С. Психогенетика: учеб. Пособие для студентов высш. Мед. Учеб. Заведений /А.с. Лучинин. – М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2005. – 158с. – (Конспекты лекций для медицинских вузов).

 

5.Светлов Р. С. Генетика и здоровье. – Спб.: ИД «ВЕСЬ», 2004. – 96 с. – (Энергия жизни)

 

ЛЕКЦИЯ №2