Календарно-тематичне планування для гуртка "Основи цитології"

№ п/п

Дата проведення

Теми уроків

Примітка

Вступ

Інструктаж з ТБ. Формування складу гуртка.

Клітина – елементарна одиниця живого.

Поняття про живе і неживе.

Ознаки життя на рівні клітини.

Неклітинні форми життя.

Основні етапи еволюції клітин

Біологія клітин (цитологія) як основа сучасних біологічних знань

Ознайомлення з поняттями про біологію клітини. Предмет і задачі біології клітин (цитології). Місце цитології серед біологічних наук. Актуальні проблеми, якими займається сучасна цитологія.

З історії розвитку цитології. Перші відомості про мікроскопічні об’єкти. Роберт Гук. Антоні ван Левенгук. Початкові етапи розвитку клітинної теорії. Матіас Шлейден, Теодор Шванн. Завершення формування клітинної теорії Рудольфом Вірховим. Розвиток вчення про клітину на кінці ХІХ – початку ХХ ст. Розвиток цитології у другій половині ХХ ст. Перспективи розвитку цитології.

Методи цитологічних досліджень. Будова світлового мікроскопа. Правила роботи зі світловим мікроскопом. Типи мікроскопів: фазово-контрастний, темнопольний, поляризаційний, порівняльний, люмінесцентний. Будова електронного мікроскопа. Види електронних мікроскопів. Підготовка матеріалу для електронної мікроскопії. Електронограми.

Приготування тимчасових препаратів для світлової мікроскопії.

Приготування тимчасових препаратів для світлової мікроскопії.

Методи вивчення хімічного складу клітин. Гістохімія. Імуногістохімія. Авторадіографія. Методи диференційного центрифугування. Технологія рекомбінантних ДНК. Цитофотометрія.

Приготування  цитологічних  препаратів.  Види  цитологічних  препаратів.

Приготування барвнику «Май-Грюнвальда» (еозиновокислий метиленовий синій).

Тимчасові та постійні препарати. Приготування препарату «мазок крові».

Взяття матеріалу у піддослідної тварини.

Приготування препарату «мазок крові піддослідної тварини».

Підрахунок формули крові

Підготовка матеріалу для цитологічних досліджень. Види матеріалу для цитологічних досліджень. Правила взяття матеріалу. Фіксація. Приготування фіксаторів.

Виявлення частки живих та загиблих клітин

Виявлення частки живих та загиблих клітин

Взяття матеріалу в піддослідної тварини. Обробка експериментального матеріалу для приготування препаратів світлової мікроскопії. Заливка матеріалу у парафін. Заморожування матеріалу. Ліофільна сушка.

Фарбування препаратів. Методи прижиттєвого дослідження клітин. Вітальні барвники. Зіскоби. Відбитки. Барвники, їхня класифікація. Фізико-хімічні основи забарвлення. Порядок фарбування препаратів для світлової мікроскопії. Заключення препаратів. Приготування постійних препаратів.

Приготування барвнику «Май-Грюнвальда» (еозиновокислий метиленовий синій).

Ознайомлення з роботою електронного мікроскопа в науковій установі (екскурсія).

Поверхневий апарат клітин

Поверхневий апарат клітини.

Мікроскопіювання мікропрепаратів рослинних клітин.

Мікроскопіювання мікропрепаратів рослинних клітин.

Сучасні уявлення про будову біологічних мембран.

Хімічний склад плазмолеми.

Ліпіди, білки, вуглеводи мембран та їх розташування.

Мікроскопіювання мікропрепаратів рослинних клітин.

Функції біологічних мембран.

Транспорт речовин крізь біомембрани.

Поняття про градієнти речовин.

Активний та пасивний транспорт.

Полегшена дифузія, канали, насоси.

Міжклітинна сигналізація

Клітинні контакти, їх будова та функції.

Мікроскопіювання мікропрепарату миготливого епітелію.

Молекули міжклітинного пізнавання та адгезії.

Адгезія до субстрату.

Рецепторна функція мембран.

Гормони та гормоноподібні речовини.

Будова мембранних рецепторів.

Мікроскопіювання мікропрепарату миготливого епітелію.

Системи передачі сигналу.

Вторинні месенжери.

Мембрани та процеси передачі сигналу. Формула Нернста.

Мікроскопіювання мікропрепарату миготливого епітелію.

Потенціал дії. Електричні та хімічні синапси.

  Цитозоль та цитоскелет

Цитозоль. Включення.

Хімічний склад та функції цитозолю. Фізико-хімічні властивості цитозолю.

Буферна функція цитозолю. Включення, їх класифікація та функції

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних типів включень.

Трансляція.

Посттрансляційна модифікація білків. Синтез білка на вільних рибосомах.

Перегляд відео «Синтез білка на вільних рибосомах.»

«Білки хатнього господарства». Фосфорилювання білків.

Фолдінг білка. Шаперони. Білки теплового шоку. Пріони.

Актин, його значення у життєдіяльності клітини.

Будова мікрофіламентів. Глобулярний та фібрилярний актин.

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних типів включень.

«Золь – гель» переходи, їхня регуляція.

Мікроворсинки. Фокальні контакти та зона злипання. Кортикальний шар.

Мікротрубочки та клітинний центр. Будова мікротрубочок.

Транспортні системи клітини. Тредмілінг.

Білки-мотори. Війки та джгутики. Центріолі.

Перегляд відео: «Війки та джгутики.»

Система проміжних філаментів. Хімічний склад проміжних філаментів.

Тканинна специфічність хімічного складу проміжних філаментів.

Збирання та розбирання проміжних філаментів, їхні функції.

Загальні принципи організації цитоскелета.

Організація цитоскелета в інтерфазній клітині. Зв’язок між цитоскелетом та поверхневим апаратом клітини.

Мікроскопіювання мікропрепарату «Нейрофіламенти у клітинах спинного мозку».

Рух клітини. Будова саркомеру. Механізм м’язового скорочення.

Мікроскопіювання мікропрепарату «Нейрофіламенти у клітинах спинного мозку».

Клітинні органели

Гладенька та гранулярна ендоплазматична сітка. Функції гладенької ЕПС. Синтез ліпідів. Синтез вуглеводів.

Перегляд відео «Гладенька та гранулярна ендоплазматична сітка.»

Депонування кальцію. Синтез білків на гранулярній ЕПС. ВІР та дисульфідізомераза. ІЧГ‑глікозилювання пептидів. Перехідна ЕПС.

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних органел.

Апарат Ґольджі. Компартменталізація апарату Ґольджі.

Процеси, що відбуваються у цискомпартменті. Процеси, що відбуваються у проміжному компартменті. Процеси, що відбуваються у транскомпартменті. Транс-сітка Ґольджі.

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних органел.

Везикулярний транспорт. Поняття про облямовані та необлямовані пухирці.

Клатрин. Конститутивний та регульований екзоцитоз. Маркери компартментів.

Лізосоми. Класифікація лізосом. Біогенез та функції окремих типів лізосом.

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних органел.

Ферменти лізосом. Лізосомні хвороби накопичення. Потік мембран у вакуолярній системі.

Виявлення барвнику у лізосомах макрофагів піддослідних тварин.

Пероксисоми. Біогенез пероксисом. Ферменти пероксисом.

Детоксикація. Фотодихання. Гліоксилатний цикл. Еволюція пероксисом.

Мітохондрії. Енергетичний обмін у клітині. Теорія ендосимбіозу. Будова мітохондрії.

Особливості хімічного складу компартментів та мембран мітохондрії. Гліколіз. Цикл Кребса. Окислювальне фосфорилювання.

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних органел.

Хлоропласти. Фотосинтетична функція хлоропластів. Множинні ендосимбіози.

Перегляд відео «Фотосинтетична функція хлоропластів.»

Порівняльна характеристика мітохондрій та хлоропластів. Світлова та темнова фази фотосинтезу. Еволюція електронтранспортних систем.

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних органел.

Мікроскопіювання мікропрепаратів різних органел.

Генетичний апарат двомембранних органел. Генетичний код двомембранних органел.

Генетичний апарат мітохондрій та хлоропластів. Білоксинтезуюча система мітохондрій та хлоропластів

Аналіз електронограм органел.

Робота з дидактичним матеріалом

Клітинне ядро

Загальна характеристика ядра. Розвиток уявлень про будову та функції ядра.

Перегляд відео «Ядро»

Метод мікрохірургії. Пересаджування ядер. Функції ядра. Каріоплазма.

Аналіз препаратів та електронограм ядра.

Поверхневий апарат ядра. Каріоскелет. Порівняльна характеристика зовнішньої та внутрішньої мембран ядра.

Аналіз препаратів та електронограм ядра.

Перинуклеїновий простір. Порові комплекси. Ядерна ламіна, її будова та функції. Значення ядерної ламіни для функціонування ядра.

Аналіз препаратів та електронограм ядра.

Ядерний матрикс. Тінь ядерця.

Аналіз препаратів та електронограм ядра.

Хроматин. Функціонування хроматину. Рівні компактизації ДНК. Гістони та негістонові білки. Еу– та гетерохроматин.

Фарбування політенних хромосом слинних залоз мотиля.

Фарбування політенних хромосом слинних залоз мотиля.

Статевий хроматин. Реплікація та репарація ДНК. Транскрипція. Процесинг РНК. Інтрони та екзони. Сплайсинг.

Визначення статі за статевим хроматином.

Альтернативний сплайсинг та його значення. Транспорт дозрілих РНК до цитоплазми.

Механізми регуляції експресії генів у еукаріот. Роль ядерного матриксу та негістонових білків у регуляції активності генів.

Мобільні генетичні елементи. Метилювання ДНК. Рестриктази.

Ядерце. Структура та функції ядерця.

Збирання рибосом. Транспорт рибосом до цитоплазми.

Клітинний цикл. Мітоз. Фази клітинного циклу. Характеристика G0Gp S та G2 пе-ріодів. Регуляція клітинного циклу.

Підрахунок мітотичного індексу.

Основні фази мітозу. Механізми руху хромосом під час мітозу. Цитокінез у клітинах рослин та тварин. Типи мітотичного поділу.

Робота з дидактичним матеріалом

Мейоз. Порівняльна характеристика мітозу та мейозу. Редукційний та екваційний поділи мейозу.

Профаза І мейозу, її стадії та значення. Еволюція типів статево-го розмноження. Біологічне значення статевого розмноження.

Робота з дидактичним матеріалом

Клітина як складова багатоклітинного організму

Поняття про тканини. Клітини та міжклітинна речовина. Структура та хімічний склад міжклітинної речовини. Контактне інгібування росту та розмноження клітин.

Захист проектів (тема навибір вихованців)

Стовбурові клітини. Поняття про тотіпотентність, детермінацію, диференціацію клітин. Стовбурові та поліпотентні клітини.

Гістофізіологічний аналіз мікропрепаратів та електронограм

Статистична обробка результатів у програмі Statistica.

Робота із зображенням у програмі Adobe Photoshop

Перспективи використання стовбурових клітин у медицині.

Перегляд відео «Використання стовбурових клітин»

Клітинні механізми розвитку хвороб. Дистрофії, їхні типи та механізми розвитку. Клітинні механізми розвитку інших хвороб.

Сучасні уявлення про клітинні механізми канцерогенезу. Передрак. Системи захисту організму від раку. Теломераза. Імунна система.

Статистична обробка результатів у програмі Statistica.

Робота із зображенням у програмі Adobe Photoshop

Клонування.  Загальна  схема  отримання  клонів.  Труднощі  клонування. Незворотні зміни генетичного матеріалу. Перспективи методу.

Статистична обробка результатів у програмі Statistica.

Робота із зображенням у програмі Adobe Photoshop

Апоптоз. Запрограмована клітинна загибель. Некроз та апоптоз. Механізми апоптозу. Каспази. Роль апоптозу у процесах індивідуального розвитку.

Морфологічні показники функціональної активності клітин. Зміни у ядрі та цитоплазмі при збільшенні та зменшенні синтетичної активності клітини.

Морфологічні показники ракового переродження, некрозу, апоптозу. Аналіз мікропрепаратів та електронограм.

Захист проектів (тема навибір вихованців)

Комп’ютерна техніка і цитологія. Традиційні методи аналізу зображення. Напівавтоматичні цитоаналізатори. Сучасні системи обробки даних. Цифрова відеотехніка. Методи підвищення інформаційної цінності зображення. Тривимірна реконструкція.

Захист проектів (тема навибір вихованців)

Статистичний аналіз результатів цитологічного дослідження. Статистика при підготовці експерименту. Рандомізація. Вірогідність. Критерії вірогідності. Комп’ютерні програми статистичної обробки. Інтерпретація статистичних даних.

Гістофізіологічний аналіз мікропрепаратів та електронограм

Статистична обробка результатів у програмі Statistica.

Робота із зображенням у програмі Adobe Photoshop

Різноманіття клітин. Особливості клітин одноклітинних та багатоклітинних організмів. Класифікація типів клітин багатоклітинного організму. Поняття про онтогенез

Ознайомлення з роботою напівавтоматичного цитоаналізатора в науково-дослідній установі (екскурсія).

Ознайомлення з роботою напівавтоматичного цитоаналізатора в науково-дослідній установі (екскурсія).

Підсумок

Підведення підсумків.

Підведення підсумків.