Лабораторна робота "Будова клітин прокаріот. Будова клітин еукаріот. Будова вірусних частинок."

Лабораторна робота № 1

Тема:  Будова клітин прокаріот. Будова клітин еукаріот. Будова вірусних частинок

Мета: вивчити особливості будови клітин прокаріотів й еукаріотів та вірусів, навчитися розпізнавати клітини рослин, тварин, грибів, бактерій, вірусів на мікрофотографіях, схемах, мікропрепаратах.

Обладнання та матеріали: світловий мікроскоп, предметне та накривне стекла, пінцети, скляні та дерев’яні палички, препарувальні голки, розчин йоду, розчин метиленової зелені з метановою кислотою, склянка з водою; постійні препарати бактерій, цибулина, препарат клітин гриба мукора; мікрофотографії бактерій, тваринних та рослинних клітин, клітин грибів, мікрофотографії вірусів.

Теоретичні відомості

     Клітина як елементарна жива система лежить в основі будови і розвитку живих організмів. Вона - найменша одиниця організму, межа його подільності, що наділена життям і всіма головними властивостями цілого організму.

Клітини відрізняються одна від одної розміром, формою, походженням, особливостями організації і функціями.

За формою розрізняють циліндричні, призматичні, кубічні (в епітеліальних тканинах), кулясті, видовжені, веретено- і дисковидні, зірчасті.

За розміром найчастіше трапляються клітини 10-100 мкм, рідше - 1-10 мм (клітини м'якуша кавуна, цитрусових, залозисті клітини деяких молюсків) і дуже рідко - до 10-20 см (гігантські яйцеклітини птахів - гусей, гаг, пінгвінів, страусів).

Кількість клітин у різних багатоклітинних організмів неоднакова. Так, у примітивних безхребетних вона дорівнює 102-104, у високоорганізованих хребетних - 1015-1017, у крові людини нараховується 1012-2012 еритроцитів.

Незважаючи на різноманітність, усі клітини характеризуються багатьма спільними ознаками. Для них характерна наявність двох систем, що забезпечують життєдіяльність клітини:

• система, зв'язана з розмноженням, ростом і розвитком клітини, що включає структури, які забезпечують редуплікацію ДНК, синтез РНК і білка;
• система енергозабезпечення процесів синтезу речовин та інших видів фізіологічної роботи клітини.

Обидві ці системи знаходяться в тісній взаємодії. Живі клітини мають здатність поглинати з оточуючого середовища воду, поживні речовини і реагувати на зовнішні подразники адаптивними змінами своїх структур і процесів життєдіяльності. Крім того, елементи, з яких побудовані клітини різного походження, характеризуються також подібністю на різних рівнях - атомарному (вуглець, водень, кисень, азот та ін.), молекулярному (нуклеїнові кислоти, білки тощо), надмолекулярному  (мембранні структури, органоїди клітини).

Клітини характеризуються й іншими спільними функціональними особливостями, серед яких на перший план виступає єдність хімічних процесів: дихання, використання та перетворення енергії, синтез специфічних молекул (нуклеїнові кислоти, білки, ферменти та ін.).

Клітина складається з плазматичної мембрани, цитоплазми з різноманітними органоїдами, Рослинні клітини мають це й вакуолі, добре сформовану целюлозну оболонку і різного типу пластиди.

Існує дві ступені організації клітини: прокаріотична клітина (від грец. pro - до, karion - ядро) - не має ядра (у прокаріотів - бактерій і синьо-зелених водоростей) і еукаріотична клітина (від грец. ey - повністю, добре) - має ядро (в усіх інших одно- і багатоклітинних організмів).

        Віруси — це паразитичні неклітинні системи, здатні розмножуватися в живих клітинах. Вивчення вірусів було розпочато 1892 р. Д. Й. Івановським, який з’ясував, що збудник мозаїки тютюну не росте на поживних середовищах і проходить крізь бактеріальні фільтри. Характерними особливостями вірусів є наявність у них лише одного типу нуклеїнової кислоти (залежно від виду вірусу це може бути ДНК або РНК) і відсутність у них власних систем синтезу білків та перетворення енергії. Через це віруси не можуть розмножуватися самостійно і є облігатними внутрішньоклітинними паразитами. Наразі описано вже більше двох тисяч видів вірусів, які уражають представників усіх царств живої природи.

Поза клітиною-хазяїном віруси існують у формі віріонів. їх розмір дуже малий — від 20 до 400 нанометрів. Віріон — це нуклеїнова кислота, упакована в спеціальну білкову оболонку — капсид. Якщо віріони вірусу мають тільки білкову оболонку, то такий вірус відносять до простих вірусів. На відміну від них група складних вірусів має ще одну оболонку — суперкапсид, яка формується із фрагмента мембрани клітини-хазяїна. У цю мембрану вбудовуються білки та глікопротеїди самого вірусу. Кількість білків, з яких складається капсид, невелика. їх характерною властивістю є здатність до самозбирання. Морфологічні форми капсидів також не дуже різноманітні. У більшості випадків вони мають форму палички, нитки, кульки або правильного багатогранника. Проте, трапляються віруси, які мають і більш складну форму.

Невеликий розмір і простота будови вірусів пов’язана з невеликою кількістю генів у їхньому геномі. Деякі віруси кодують лише один білок (віруси-сателіти, які можуть розмножуватися лише з допомогою інших вірусів), багато вірусів кодує 5-10 білків, а деякі, найбільші, віруси можуть кодувати до 200 білків. Рекордним є геном мімівіруса (паразит амеб), який містить понад 900 генів. Це навіть більше, ніж кількість генів у геномі деяких найменших клітинних організмів. Проте, як і всі інші віруси, мімівірус не має генів, які кодують рибосомальні білки. Він не здатний самостійно рости й розмножуватися поза клітиною-хазяїном та підтримувати гомеостаз. Його компоненти синтезуються окремо системами клітини-хазяїна й самозбираються в цілий вірус, що теж є характерною для вірусів ознакою.

Тестовий вхідний контроль

 Виконання завдання. Пропонується з наведених нижче тверджень вибрати правильні і позначити їх знаком "+", а неправильні - знаком "-".

1. Уперше термін "клітина" застосував Роберт Гук.
2. Наука, що вивчає будову і життєдіяльність клітин, - гістологія.
3. Основоположники клітинної теорії - М. Шлейден і Т. Шванн.
4. У багатоклітинних організмів клітини відрізняються за особливостями будови та виконуваними функціями.
5. Клітина - елементарна структурна і функціональна одиниця живих організмів.
6. Перший мікроскоп був сконструйований Робертом Броуном.
7. Уперше описав ядро в рослинних клітинах Карл Бер.
8. Рудольф Вірхов довів, що клітина утворюється з існуючої клітини в результаті її поділу.
9. Електронний мікроскоп дає збільшення зображення об'єктів до 500.000 разів і більше.
10. За допомогою методу фракціонування клітин цитологи можуть отримувати і вивчати різні компоненти клітини.
11. Предметом вивчення цитології є тканини живих організмів.
12.  

При виконані лабораторної роботи необхідно переконатися:

-          клітини з яких складаються живі організми, не є тотожними й ідентичними, але усі вони побудовані за єдиним принципом (зовнішня клітинна мембрана, цитоплазма, внутрішньоклітинні структури)  і мають багато загальних ознак;

-          клітини -  індивідууми універсальні, клітини багатоклітинних організмів спеціалізовані на виконання певних функцій.

ХІД РОБОТИ

  Завдання 1.      Розгляньте бактеріальну клітину. Зробіть відповідні позначення.

  Завдання 2.      Розгляньте загальний план будови еукаріотичної клітини. Зробіть відповідні позначення.  Вкажіть  основні відмінності між рослинними і тваринними клітинами                                    

  Завдання 3.      Розгляньте вірусну частинку. Зробіть відповідні позначення.

  Висновок: ( розкрийте особливості прокаріот, еукаріот, вірусів). Заповніть  таблицю.

1. Розгляньте бактеріальну клітину. Зробіть відповідні позначення.

2. Розгляньте  загальний план будови еукаріотичної клітини.  Зробіть відповідні позначення.

Основні відмінноості між рослинними і тваринними клітинами _______________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

3. Розгляньте вірусну частинку. Зробіть відповідні позначення.

ВИСНОВОК:

Заповніть таблицю