Методические рекомендации для студентов Тема занятия «Биохимические и цитологические основы наследственности»



жүктеу 189.57 Kb.
Дата17.06.2016
өлшемі189.57 Kb.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КРАСНОЯРСКИЙ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

на базе основного общего образования

на базе среднего (полного) общего образования

Специальность 060501 Сестринское дело

Квалификация медицинская сестра/

медицинский брат



МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ №1

Тема: «Биохимические и цитологические основы наследственности»

Согласовано на заседании ЦМК

№ протокола …………….

«___»____________ 2011 г.
Председатель ЦМК «Общепрофессиональных дисциплин»

(подпись) ……………… Донгузова Е. Е


Составитель:

(подпись) ………… Донгузова Е. Е


Красноярск

2011
Методические рекомендации для студентов



Тема занятия «Биохимические и цитологические основы наследственности»

Значение темы: Генетика человека - одна из важнейших теоретических основ современной медицины. Академик И.П.Павлов, признавал важное значение генетики для физиологии и медицины, писал: «Наши врачи должны как азбуку знать законы наследственности… Воплощение в жизнь научной истины о законах наследственности поможет избавить человечество от многих скорбей и горя». В состав клетки входит около 70 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева» встречающихся и в неживой природе. Это одно из доказательств общности живой и неживой природы. Однако соотношение химических элементов, их вклад в образование веществ, составляющих живой организм, и в какой-либо объект неживой природы резко различаются.

Важнейшей составной частью клеточного тела являются жиры (липиды) и углеводы. Данные вещества играют важную энергетическую и структурную функцию в клетке. Необходимой составной частью любого живого организма являются нуклеиновые кислоты, обеспечивающие хранение наследственной информации. Главным источником энергии в клетке является АТФ. За счет энергии АТФ осуществляются все основные процессы в клетке – биосинтез, движение и т.д.



На основе теоретических знаний и практических умений обучающийся должен

знать: Химический состав клетки; структуру клетки. Генетическою роль нуклеиновых кислот; механизм реализации наследственной информации; строение и функции хромосом.

уметь: Анализировать микропрепараты половых клеток человека, микрофотографий, рисунков типов деления клеток, различать фазы митоза и мейоза. Находить основных компоненты клеток (ядро, цитоплазму, оболочку) под микроскопом и на электронограмме. Дифференцировать на электронограмме раз­личные органеллы и включения клетки

овладеть ОК и ПК

Студент должен овладеть общими компетенциями:

О. К. 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

Студент должен овладеть профессиональными компетенциями

П. К. 1.1. Проводить мероприятия по сохранению и укреплению здоровья населения, пациента и его окружения.

П. К. 2.1. Представлять информацию в понятном для пациента виде, объяснить ему суть вмешательства

П. К. 2.5. Соблюдать правила использования аппаратуры, оборудования и изделий медицинского назначения в ходе лечебно – диагностического процесса.

П. К. 2.6 Вести утвержденную медицинскую документацию



План изучения темы:

  1. Контроль исходного уровня знаний.

Ответьте на вопросы:

  1. Введение в медицинскую генетику

  2. Место генетики в практической медицине

  3. Исторические этапы развития генетики

  4. Предмет изучения медицинской генетики

  5. Основные положения клеточной теории

  6. Строение эукариотической клетки

  7. Химический состав эукариотической клетки

  8. Строение и функции хромосом

  9. Основные типы деления эукариотических клеток




  1. Краткое содержание темы

Генетика - это наука о наследственности и изменчивости организмов, она раскрывает сущность того, каким образом каждая живая форма воспроизводит себя в следующем поколении, и как в этих условиях возникают наследственные изменения, которые передаются потомкам, участвуя в процессах эволюции и селекции.

Предметом генетики человека служит изучение явлений наследственности и изменчивости у человека на всех уровнях его организации и существования: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном, биохронологическом, биогеохимическом.

Медицинская генетика изучает роль наследственности в патологии человека, закономерности передачи от поколения к поколению наследственных болезней, а также разрабатывает методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии, в том числе и болезней с наследственной предрасположенностью, объединяя, таким образом, медицинские и генетические открытия и достижения для борьбы с недугами.

Атомный (элементарный) состав клетки

В настоящее время в состав клеток входит примерно 60 химических элементов Периодической системы Д. Менделеева. Эти элементы называются биогенными, причем 24 из них являются обязательными и идентифицированы во всех типах клеток. По процентному содержанию в клетке химические элементы делятся на три группы: макро-, микро- и ультрамикроэлементы. На долю макроэлементов приходится около 98% всех элементов клетки, к ним относятся водород, кислород, углерод и азот – главные компоненты всех органических соединений.

В последнее время к макроэлементам стали относить калий, натрий, магний, железо, кальций, серу, фосфор и хлор, хотя их содержание в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Микроэлементы в клетках и организмах содержатся в очень небольших количествах: от 0,001 до 0,000001%. Это преимущественно ионы тяжелых металлов — бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром, фтор и др. Ультрамикроэлементы - это такие элементы, концентрация которых в клетках не превышает 0,000001%. К ним относятся уран, радий, золото, ртуть, берилий, цезий, селен и др.

Реакции, в которых одна молекула гетерополимера служит матрицей (формой) для синтеза другой молекулы гетерополимера с комплементарной структурой, называются реакциями матричного типа.

Все матричные процессы состоят из трех этапов: инициации (начала), элонгации (продолжения) и терминации (окончания).


  1. Самостоятельная работа по теме

Химический состав клетки

Заполните схему. Перечислите, какие элементы входят в каждую группу


блок-схема: альтернативный процесс 90


прямая со стрелкой 87прямая со стрелкой 88прямая со стрелкой 89

блок-схема: альтернативный процесс 84блок-схема: альтернативный процесс 85блок-схема: альтернативный процесс 86

прямая со стрелкой 80прямая со стрелкой 81прямая со стрелкой 82прямая со стрелкой 83

1 группа


2 группа


3 группа

4 группа

Неорганические вещества клетки

Закончите предложения.

  1. Молекула воды – это __________________________________________

  2. У человека содержание воды в клетках костной ткани составляет ____% , а клетках головного мозга - ___%

  3. Вода в клетках находится в двух формах: ____%

  4. Свободная вода составляет ______________ всей воды клетки;

  5. На долю связанной воды, входящей в состав фибрилярных структур, приходится___%

  6. Воды в клетках эмали зубов примерно ____%

  7. У развивающегося зародыша - более _____%

  8. При потере значительного количества воды многие организмы _________, а некоторые одноклеточные и даже многоклеточные - _______________ - временного замедления внешних жизненных функций.

Перечислите биологические функции воды в клетках:

1. _____________

2. _____________

3. _____________

4. _____________

5. _____________

6. _____________

Органические вещества

Заполнить таблицу «структура белковых молекул»:



структура белка

характеристика структуры

тип связи, определяющий структуру

графическое изображение

первичная










вторичная










третичная










четвертичная










Напишите определения денатурации и ренатурации белков. Что является причинами этих процессов?

Денатурация __________________________________________________________________

Ренатурация __________________________________________________________________

Причины: __________________________________________________________________


Заполнить таблицу «классификация углеводов и их характеристика»:

тип углеводов

характеристика

функция

моносахариды







дисахариды




полисахариды







Закончите предложение.

Реализация генетической информации – ________________________________________________.

Рассмотреть доказательства генетической роли нуклеиновых кислот

1928г. Опыты Фредерика Гриффита

2. 1952г. Эксперимент Альфреда Херши и Марты Чейз.

3. 1957г. Опыты Френкеля - Конрата
Заполнить схему: Механизм реализации генетической информации

правая круглая скобка 76прямая со стрелкой 77

блок-схема: процесс 74


прямая со стрелкой 67прямая со стрелкой 68прямая со стрелкой 69прямая со стрелкой 70прямая со стрелкой 73прямая со стрелкой 71прямая со стрелкой 72


блок-схема: процесс 66


блок-схема: процесс 62блок-схема: процесс 63блок-схема: процесс 64
Биохимические реакции

прямая со стрелкой 60прямая со стрелкой 61


прямая со стрелкой 54прямая со стрелкой 55прямая со стрелкой 56прямая со стрелкой 58прямая со стрелкой 53прямая со стрелкой 57прямая со стрелкой 59


правая круглая скобка 52


блок-схема: процесс 51
Строение и функции хромосом

Различают четыре типа строения хромосом, дать определение.



телоцентрические ___________________________________________________

акроцентрические __________________________________________________

субметацентрические ________________________________________________

метацентрические __________________________________________________

Все хромосомы разделены на 7 групп.

Группа А

Группа В.

Группа С.

Группа D.

Группа Е.

Группа F.

Группа G.

Функции хромосом заключается:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.Изучение и анализ микропрепаратов половых клеток человека.

Мужские половые клетки - это сперматозоиды,


женские - яйцеклетки.

Заполнить таблицы:

Сперматозоиды

1. Препарат - сперматозоиды морской свинки. Окраска гематоксилином.

В сперматозоиде различают 2 части:

____________(1) и ________________ (2).




Головка

Форма

Головка __________________________

Ядро

Основной компонент головки - ______________________ с гаплоидным набором _____________________________ хромосом.

а) А.


Б.

б)


в) Нуклеосомная организация _____________________________________

Акросома

а) Спереди большая часть ядра, как двойной шапочкой, покрыта ________________ (3).

б) Акросома - ____________________





в) Он содержит ________, необходимые для проникновения сперматозоида в яйцеклетку (коллагеназу, гиалуронидазу, акрозин, кислую фосфатазу и др.).

Плазмолемма

Вся головка сперматозоида в целом, как и его хвост, окружена _______________

а) В области головки эта мембрана содержит ______________________________.


б) Одни из них заряжены отрицательно и способствуют (на малых расстояниях) направленному движению сперматозоида к яйцеклетке.
в) Другие белки _____________________ с яйцеклеткой.

Хвост (жгутик)

Составные части

В хвосте различают 4 части:

____________________ (I),

____________________ (II),

____________________ (III),

____________________ (IV).

Схема - строение сперматозоида млекопитающих.



I. Шейка

а) Короткая ____ содержит 2 _______ (1) - полые цилиндры из микротрубочек

б) От одной из центриолей начинается _____________ (2) хвоста.



Аксонема

а) Аксонема идёт вдоль оси до самого конца хвоста.

б) Она имеет обычное для всех жгутиков и ресничек строение (п. 3.4.3.3), т.е. образована микротрубочками по схеме (9 х 2) + 2

(девять дуплетов микротрубочек по окружности и пара одиночных микротрубочек в центре).

в) А. Микротрубочки взаимодействуют с помощью динеиновых ручек;


Б. за счёт этого происходит скольжение соседних дуплетов друг относительно друга, приводящее к биению хвоста.

г) Вокруг аксонемы в разных частях хвоста могут находиться те или иные структуры.



II. Промежуточная часть
хвоста

а) В промежуточной части (II) вокруг аксонемы - 9 т.н. ________________ (3) (играющих роль пассивных эластических структур) и ____________________ (4).

б) Последняя образована митохондриями, расположенными по спирали, витки  которой плотно прилегают друг к другу.

в) На препарате 1 эта часть видна как более плотный отдел хвоста.




III. Основная часть

В   основной части (III) хвоста вокруг аксонемы - 9 наружных фибрилл и
_______________________________ (5) (тонкофибриллярное влагалище).

IV. Концевая часть

Наконец, в концевой части (IV) хвоста аксонема покрыта непосредственно ___________________________ (имеющейся и в остальных отделах хвоста).

Мембрана хвоста

Плазматическая мембрана хвоста играет большую роль в его движении.



Возбуждение мембраны

а) Во-первых,   как и мембрана нервных клеток, плазмалемма хвоста сперматозоида ______________________________________________.

б) Возбуждение инициируется ________________, который вырабатывается в самом жгутике.

в) Ацетилхолин действует на рецепторы к нему, расположенные в мембране.
Это приводит к резкому повышению проницаемости для ионов Na+ и Ca2+ , что и представляет собой   возбуждение мембраны.


Передача возбуждения на аксонему

а) Кроме того, с мембраной связана специальная система (протеинкиназная),
с помощью которой возбуждение мембраны вызывает скольжение микротрубочек аксонемы (и, в конечном счёте, биение хвоста).

б) Обычная частота биения - 5 1/c ,


а скорость движения сперматозоида человека - 30-50 мкм/с.




Электронная микрофотография - сперматозоид летучей мыши.

1. а) В головке видно лишь только _______(1), занимающее практически весь её объём.
б) Затемнение по периферии ядра, очевидно, обусловлено ______________________.

2. В поле зрения также - три части хвоста:короткая ________________(2), _______________(9)

и (на вставке) _____________________ (8).

3. В шейке - две _________: __________ (3), от которой начинается ________(5), и ________(4), имеющая кольцевую форму.

4. В промежуточной части хвоста - _______________(6), расположенные по спирали.

5. По всей длине хвоста идёт ________________(5), образованная микротрубочками по известной нам формуле (9 х 2) + 2 (что ясно видно на поперечном срезе хвоста).

6. Сперматозоид покрыт ___________(7), которая, как мы только что говорили, в области ________ участвует в таксисе и в связывании с яйцеклеткой, а в области хвоста способна к возбуждению.



I. Тип клеток в яичниках

Ооциты

а) В яичниках млекопитающих содержатся  не яйцеклетки,
а их предшественники - ооциты, находящиеся на той или иной стадии деления созревания (мейоза).

б) Поэтому   ядра  являются  не гаплоидными, а тетраплоидными (по  ДНК).

в) Таким образом, если яйца птиц - это зачастую уже не яйцеклетки,
то половые клетки в яичниках животных - ещё не яйцеклетки.


Морфологическое сходство

а) Но по морфологии поздние ооциты очень похожи на яйцеклетки.

б) Поэтому приводимый ниже снимок дает достаточно полное представление о структуре яйцеклетки.



II. Характеристика клетки

Форма

Как видно, яйцеклетка имеет почти _____________________.

2,а. Препарат - яичник млекопитающего. Окраска гематоксилин-эозином.



Ядро

В центре клетки - ____ (1), содержащее

глыбки гетерохроматина и
_____________________ (2).

Цитоплазма

___________ (3) равномерно заполнена относительно небольшим количеством желтка.

Отсутствие центриолей

а) В яйцеклетке (ооците) млекопитающих отсутствуют __________ (клеточный центр).

б) Поэтому деления становятся возможными только после ___________, когда в клетку проникают центриоли сперматозоида.

III. Оболочки

Оболочки ооцита



1-2. а) Вокруг ооцита находятся

____________ (zona pellucida) (4) и
___________ (5) из фолликулярных клеток.

б) Блестящая оболочка образована гликозамингликанами и гликопротеинами, которые продуцируются фолликулярными клетками и самой яйцеклеткой.





3. С наружной стороны зернистая оболочка ________ ограничена _________ (6), за которой расположена

  соединительнотканная оболочка - тека (7).



Оболочки яйце-
клетки

1. На последующих стадиях созревания ооцита слой фолликулярных клеток резко утолщается и разделяется полостью;

так что непосредственно прилегающий к зрелому ооциту слой фолликулярных клеток (собственно зернистая оболочка) уже не лежит на базальной мембране, соответственно, нет последней у ооцита (яйцеклетки) и после овуляции (выхода половой клетки из яичника).

2. Также после овуляции ооцит (яйцеклетка) не имеет теку - остаются   только



блестящая и зернистая оболочки.

Цитоплазма яйцеклетки

При электронной микроскопии в цитоплазме яйцеклетки (или предшествующего ей ооцита) выявляются следующие структуры.



Желточные гранулы

а) Наиболее характерные структуры - ________________________________ (1).

б) Они обычно отграничены мембраной.

в) А. Содержимое гранул - фосфо- и липопротеины:

фосфовитин илиповителлин.

Б. В центральной части гранул они формируют более плотные кристаллические структуры.

г) Эти вещества имеют, видимо, как эндо-, так и экзогенное происхождение:

часть из них образуется в ооците,
а часть - в печени животного.


Электронная микрофотография - яйцеклетка млекопитающего.



Мультивезикулярные тельца

а) ________________________________ (2) - это совокупность мелких пузырьков, заключённых в больший мембранный мешок.

б) Они


являются производными лизосом и
появляются в процессе переваривания фагоцитированных частиц.

Кортикальные гранулы

а) Ещё один вид производных лизосом - ___________ (3).

б) Они располагаются непосредственно под цитолеммой.

в) В них содержатся гидролитические ферменты, которые в процессе оплодотворения

выделяются в межклеточное пространство и
участвуют в т.н. кортикальной реакции (п. 5.2.2.1).


Белоксинтезирующая система

а) Следующая особенность яйцеклеток - очень высокое содержание в цитоплазме компонентов белоксинтезирующей системы (на снимке не видны) - рибосом, рРНК, мРНК, тРНК.

б) После оплодотворения они начинают активно образовывать белки зародыша.



Прочие компоненты

а) ___________ (4) яйцеклетки может образовывать микроворсинки.

б) Также на снимке мы видим уже известные нам структуры:



______ (5) яйцеклетки, __________(6),
_________________ (7),
________ (8) и их ______________ (9).

Последние пронизывают блестящую оболочку и контактируют с плазмолеммой яйцеклетки.






9.Изучение и анализ микрофотографий, рисунков типов деления клеток, фаз митоза и мейоза.





10.Нахождение основных компонентов клетки (ядро, цитоплазму, оболочку) под световым микроскопом и на электронограмме и заполнение сравнительной таблицы «строение эукариотической и прокариотической клеток»:

Структура

Эукариотическая клетка

Прокариотическая клетка


5. Подведение итогов. Оценки выставляются по подсчетам балов (рейтинговая система)

6. Домашнее задание

Заполнить сравнительную таблиц: Отличительные особенности митоза и мейоза. Подготовиться к теме: Биосинтез белка



Литература:

Основные источники:

  1. Заяц Р. Г., Бутловский В.Э., Рачковская И. В., Давыдов В.В. Общая и медицинская генетика. Лекции и задачи / Серия «Учебники, учебное пособие» - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002 г. – 320 с.

Дополнительная:

  1. Морозов Е.И., Тарасевич Е.И., Анохин B.C. Генетика в вопросах и ответах. - Минск, 2007.

  2. Пехов А.П. Биология. Медицинская биология, генетика и паразитология. Учебник. Изд.2-е, испр. и доп.- М.: РУДН, 2007.- 664с.: ил.

  3. Презентация - ФКУ PPTX // Конспекты лекций, учебные пособия: URL: http://www.twirpx.com/file/286669/ (дата обращения 23.12.2010)

  4. Строение хромосом // Конспекты лекций, учебные пособия: URL: http://www.twirpx.com/file/329582/ (дата обращения 23.12.2010)

  5. Харрисон, Дж и др. Биология человека //самая полная электронная библиотека книг: URL: http://bankknig.com/knigi/63750-biologiya-cheloveka.html (дата обращения 23.12.2010)


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет