Цитология. Ее задачи и методы исследования

Предмет, задачи, и методы исследования современной цитологии, значение цитологических исследований для других биологических наук, медицины, сельского хозяйства

Цитология. Ее задачи и методы исследования

I. Орг.

момент

I нт.

II. Зна II.Проверка д/з:

Ш. Введение в тему

IV. Изучение н/м:

V. Закрепление

VI. Подведение итогов:

VII. Д/З:

VIII.Рефлексия.

Приветствие. Психологический настрой на активную деятельность на уроке.

Организационный момент

Цель этапа:Активизация учащихся, создание ситуации успеха.

Мотивация учащихся к учебной деятельности

А). Работа с тетрадью с заданиями для индивидуальной работы учащегося под редакцией Ж.Курмангалиевой для 10 класса по заданиям – 3 человека:

1).стр. 3 задание 1

2) стр. 3 задание 2

3) стр. 3 задание 3

Б). Устно:

1. Как вы думаете, какова роль биологии в современном обществе, какова роль биологических знаний в нашей жизни?

2. Согласны ли вы с утверждением, что биология – ведущая наука 21 века? Какие крупные открытия сделаны в последние годы?

3. Для решения, каких глобальных задач человечества необходимы знания биологии?

4. Приведите примеры использования методов биологических наук из ботаники, зоологии, анатомии и физиологии человека.

5. Какова основная цель науки?

6. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?

7. Что такое научный эксперимент?

8. Каких ученых Казахстана вы запомнили ?

В). Проверка выполнения творческого задания по группам на выбор:

1. Каково значение биологии для понимания всего живого.

2. Напишите эссе «Является ли биологическая наука частью культуры человечества?»

Клетка – это интересный, удивительный и загадочный мир, который характерен для любого живого существа, исключая вирусы. Но разгадать тайны клетки смогли разгадать лишь при изобретении в конце 16 века первого микроскопа.

Используя слайд 3, скажите: что объединяет растительную и животную клетки?

(ядро, мембрана, цитоплазма).

А). Предмет и задачи цитологии (слайд 4).

На рубеже19 и 20 веков сформировалась новая биологическая наука ЦИТОЛОГИЯ (от греческого «cytos» – ячейка, клетка, «logos» – учение) – наука, изучающая строение клетки, её химический состав и процессы жизнедеятельности, происходящие в ней.

Предметом ее изучения является клетка как структурная и функциональная единица жизни.

В задачи цитологии входит изучение

  • строения и функционирования клеток,
  • их химического состава,
  • функций отдельных клеточных компонентов,
  • познание процессов воспроизведения клеток,
  • приспособления к условиям окружающей среды,
  • исследование особенностей строения специализированных клеток,
  • этапов становления их особых функций,
  • развития специфических клеточных структур и др

Б).Методы изучения клетки их значение для других биологических наук, медицины, сельскохозяйственного производства (слайды 5- 7).

Для решения перечисленных задач в цитологии используются различные методы исследования:

1). Световая микроскопия – основной метод изучения клеток (слайд 5).

2). Электронный микроскоп (слайд 5).3). Гистохимические методы (слайд 6)

4). Метод дифференциального центрифугирования (слайд 6).

5). Метод рентгеноструктурного анализа (слайд 6).

6). Метод авторадиографии (слайд 7).

7). Флуорисцентная микроскопия (слайд 7).

8). Метод культуры клеток и тканей (слайд 8).

9). Методы микрохирургии (слайд 8).

Работа в группах по заданию:

Используя приложение 1, заполните таблицу «Методы изучения клетки»:

В). Значение методов изучения клеток для других биологических наук, медицины, сельскохозяйственного производства.

За последние 40-45 лет цитология из описательно-морфологической превратилась в экспериментальную науку, ставящую перед собой задачи изучения физиологии клетки, ее основных жизненных функций и свойств, ее  биологии. Другими словами – это физиология клетки.

Возможность такого переключения интересов исследователей возникла в связи с тем, что цитология тесно сопряжена с научными и методическими достижениями биохимии, биофизики, молекулярной биологии и генетики.

Вообще, цитология тесно связана практически со всеми биологическими дисциплинами, так как все живое на Земле (почти все!) имеет клеточное строение, а цитология как раз и занимается изучением клеток во всем их многообразии.

Цитология тесно связана с зоологией и ботаникой, поскольку изучает особенности строения растительных и животных клеток; с эмбриологией при изучении строения половых клеток; с гистологией – строение клеток отдельных тканей; с анатомией и физиологией, так как на основе цитологических знаний изучается строение тех или иных органов и их функционирование.

Клетка имеет богатый химический состав, в ней протекают сложные биохимические процессы – фотосинтез, биосинтез белка, дыхание, а также происходят важные физические явления, в частности, возникновение возбуждения, нервного импульса, поэтому цитология тесно связана с биохимией и биофизикой.

Чтобы понять сложные механизмы наследственности, нужно изучить и понять их материальные носители – гены, ДНК, которые являются составными компонентами клеточных структур. Из этого возникает тесная связь цитологии с генетикой и молекулярной биологией.

Данные цитологических исследований широко используются в медицине (общий анализ крови, где по количеству клеток врачи судят о состоянии пациента, искусственное оплодотворение, пластическая хирургия, пересадка клеток красного костного мозга, влияние никотина, алкоголя, наркотиков на клетки организма человека, вызывая в них изменения), сельском хозяйстве (искусственное оплодотворение), ветеринарии, клонировании (генная инженерия), генетике (стволовые клетки, изменение формы эритроцита), в различных отраслях промышленности (пищевая, фармацевтическая, парфюмерная и др.).

Устно:

1). Что изучает цитология?

2). Перечислите известные вам методы исследования клетки.

Какое значение имеет цитология для других наук?

1)    Что такое цитология?2)    Какие задачи существуют в этой науке?

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

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?

Чаще всего используются микроскопические методы исследования, позволяющие изучать структуры клеток и их компонентов. Разные виды микроскопов (световые, люминесцентные, фазово- контрастные) позволяют получать увеличение до 2-2,5 тыс. раз.

С помощью гистохимических методов можно устанавливать локализацию различных химических компонентов (белков, ДНК, РНК, липидов и др.) в клетках. Для изучения тончайших структур клеток (вплоть до макромолекул) применяют метод электронной микроскопии, в котором вместо пучка света используется поток электронов.

Разрешающая способность электронного микроскопа составляет сотни тысяч раз. Биохимические методы исследования позволяют изучать химический состав клеток и биохимические реакции, которые протекают в них. Методом дифференциального центрифугирования выделяют отдельные компоненты клетки (митохондрии, лизосомы т.п.

) для дальнейшего изучения. С помощью метода рентгеноструктурного анализа исследуют пространственную конфигурацию и некоторые физические свойства макромолекул (например, ДНК), что входят в состав клеточных структур.

Процессы матричного синтеза и деления клеток удается изучить с помощью метода авторадиографии – введение в клетку радиоактивных изотопов и последующее изучение их включения в вещества, которые синтезируются клеткой.

Параграф 1 страница 6- 10, конспект, используя словесную формулу Цицерона: Кто? Что? Где? Чем? Зачем? Как? Когда? Составьте вопросы к параграфу.

-Закончите предложение:

«Знания, полученные на уроке мне необходимы…»

«Я получил полезную информацию о том, что…»

Д

Источник: https://infourok.ru/predmet-zadachi-i-metodi-issledovaniya-sovremennoy-citologii-znachenie-citologicheskih-issledovaniy-dlya-drugih-biologicheskih-n-2620329.html

1) Цитология – ее цели и задачи. Этапы развития цитологии

Цитология. Ее задачи и методы исследования

Задачи цитологии – цитология изучает:

– субмикроскопические структуры, их функции, взаимодействия

– способы проникновения веществ в клетку, их выведение

– роли мембран в реакциях

– реакции клеток на нервные и гуморальные стимулы

– взаимодействие клеток

– реакции на повреждение, репродукции

В зависимости от объектов и методов цитология включает в себя: кариосистематику, цитоэкологию, радиоцитологию, онкологию, иммуноцитологию, цитогенетику.

В развитии цитологии выделяют три этапа:

1) XVII– конецXIXв.Период накопления фактов клеточного строения.

1665 год.Р. Гук вводит термин «клетка».

1672 год. Грю, Мальпиги на различных объектах повторяют опыты Гука.

В конце XVIIвека цитология начала становиться. Антон ван Левенгук сконструировал примитивный микроскоп, дававший увеличение в 40 раз. Открыл в 1674 году эритроциты в клетках крови земноводных. 1675 год – одноклеточные растительные организмы. 1683 год – описал бактерии.

«Пустота или воздушное пространство в оболочке» – первое определение клетки.

Во второй половине XVIIвека Левенгук подарил ПетруIдва микроскопа. Тот заинтересовался и в 1698 году собрал русских мастеров для конструирования своего микроскопа. Род Беляевых создавал стекла для микроскопа.

В результате исследований в начале XIXвека ряда ученых (Линк, Мондельхавер, Ламарк, Нербель, Курпена, Расспая, Пуркинье) утвердился взгляд на клетки как структурные единицы живого организма.

В 1838 году ботаник Шлейден и зоолог Шванн в 1839 году сформулировали первую клеточную теорию. Благодаря этой теории сформулировалось представление, что функции организма в целом слагаются из активностей и взаимодействия отдельных клеточных единиц.

В 1855 – 1858 году немец Вихров, патологоанатом, применил клеточную теорию на своих объектах и доказал, что каждая клетка образуется в результате деления исходной клетки, а организмы образуются в результате слияния двух клеток, мужской и женской.

1831 Блоуд открыл ядро, описал его как важнейший и обязательный органоид клетки.

Была изучена протоплазма клетки, и первоначальное понятие о клетке превратилось в представление о массе протоплазмы, ограниченной в пространстве клеточной оболочкой и содержащей ядро.

1850 – масляный имерсионный объектив (позже водный).

Конденсор – многолинзовая система, которая улавливает и направляет лучи света на объект.

1873 год – линза-конденсор, собирающая и направляющая линза микроскопа.

Были открыты органоиды:

1876 год – клеточный центр (Эдуард ванн Бенеден, Бовери);

1898 – митохондрии (Бенда и Альтман в животной клетке, Мевес – в растительной клетке);

1898 – аппарат Гольджи, открыл Камилло Гольджи.

Были открыты явления:

Прямое деление бактерий;

Амитоз, прямое деление клетки (Ремак);

Митоз, непрямое деление (Флеминг; Страсбургер);

Описаны главные особенности митоза – формирования хромосом (1890, Вальдейер).

Создана теория индивидуальности хромосом.

Гертвиг опубликовал монографию «Клетка и ткани» (1892).В ней были обобщены все биологические деления, исходя из характерных свойств, строения и функций клетки. Монография подвела черту первому этапу развития цитологии.

2) Конец XIXвека – 20-е годыXXвека.

Дальнейшее совершенствование техники. Кроме светлопольного конденсора был предложен темнопольный конденсор. С помощью этого прибора можно было исследовать объекты при боковом освещении. Эффект Тиндаля – видим пылинки в луче света.

Был также сконструирован поляризационный микроскоп, который позволял определять ориентацию частиц в клетке.

1903 год – сконструирован ультрафиолетовый микроскоп.

1932 год – фазово-контрастный микроскоп (позволил преобразовать фазовые сдвиги в амплитудные, что позволило смотреть бесцветные структуры) и интерференционный микроскоп.

Метод выявления ДНК. Фельгин, Россенбек 1924 год

Создаются микроманипуляторы, с помощью которых можно было производить разнообразные операции.

В 1909 году Гаррисон положил начало создания метода культуры ткани.

3) В первые два десятилетия 20-го века все усилия были направлены на выяснения функций клеточных структур. Но это стало возможным только тогда, когда в 20-х годах сконструировали электронный микроскоп и появились методы рентгеноскопного анализа. Создания этого микроскопа открыло третий этап в развитии цитологии – современный.

Использование электронного микроскопа привело к созданию субмикроскопической морфологии клетки.

Разрешающая способность микроскопа – наименьший диаметр видимых частиц.

Разрешение микроскопов:

Световой микроскоп – не менее 0,2мкм.

Электронный – 0,2 нм

Были обнаружены неизвестные детали строений клетки. Изучено строение плазматической мембраны. Изучено строение сети мембран – ЭПР.Были изучены лизосомы (гидролитические ферменты), пероксисомы, содержащие фермент каталазу и уринокиназу. Изучено строение рибосом. Открыт цитоскелет (микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты).

Сформулировались первые задачи цитологии:

1) изучить ультромикро структуры клетки

2) изучить функции клеточных структур и их взаимодействие;

3) изучить способы проникновения веществ в клетку, выведения их из клетки, роли мембран;

4) реакция клеток на нервные и гуморальные стимулы как окружающей среды, так и внутри;

5) Изучить взаимодействие клеток;

6) Изучить реакцию на повреждения, репродукцию клеток и клеточных структур и апоптоз (запрограммированная гибель клеток).

Источник: https://studfile.net/preview/5826632/

Консультация доктора
Добавить комментарий