Lecția 1. Teoria celulelor. Metode de citologie.
Structura celulelor vegetale și animale. Structuri celulare funcționale structurale. Microscopie de lumină. Studiu vital (intravital) al celulelor. Studiul celulelor fixe. Electron microscopie. Fracționarea (separarea) celulelor.
Lecția 2. Dogma centrală a biologiei moleculare.
Rolul proteinelor în viața celulară. ADN → ARNm → Proteină. Genele. Principiul complementarității ADN-ului. Transcrierea și traducerea. Funcția tARN și ribozomi. Aminoacil-tRNA sintetaze.
Lecția 3. Structura nucleului celular.
Rolul nucleului în activitatea vitală a celulei. Componente nucleare ale procariotelor. Nucleul eucariotelor. Ciclul celular. Poliploidie. Aranjament spațial al cromozomilor în nucleul interfazic.
Lecția 4. Structura cromatinei.
ADN cromatină. Euchromatin și heterochromatin. Replicarea ADN a eucariotelor. Proteinele cromatinei sunt histone. Nivelurile de compactare a cromatinei. Matricea proteinelor nucleare. Ultrastructura cromozomilor mitotici.
Sesiunea 5. Numărul de control 1. Nucleul. Sinteza ARNm și ARNm
Ce determină numărul de nucleoli din celulă. Structura și funcția genelor rRNA. Structura nucleolului și a tipurilor de nucleoli. Nucleol în timpul mitozei. Mecanisme de transcriere a genelor. Schimbări structurale ale ARN în nucleu. Sinteza ARN în bășici de cromozomi de politenă.
Lecția 6: Nuclear Shell.
Componente plic nucleare. Rolul pachetului nuclear în schimbul nuclear-citoplasmatic. Importul de proteine cariofilice. Exportul de la nucleu la citoplasmă. Dinamica plicului nuclear în mitoză.
Sesiunea 7. Proprietățile generale ale membranelor biologice. Plasma membrana.
Rolul transportului barieră al plasmalemiei. Transferul transmembranar. Endocitoză și exocitoză. Rolul receptorului plasmalemmei. Conexiuni intercelulare (contacte). Structuri specializate ale membranei plasmatice. Peretele celular al plantelor. Membranele celulare ale bacteriilor
Lecția 8. Reticulul endoplasmatic granular. Reticulul neted și altele
Reticulul endoplasmatic. Structura reticulului granular. Sinteza proteinelor solubile. Sinteza membranelor celulare. Secreția proteinelor și formarea membranelor în bacterii. Reticulul endoplasmic neted (agranular). Vacuole de celule vegetale. Sferosomy. Peroxizomi (microbody).
Lecția 9. Numărul de control 2. Aparatul Golgi. Lizozomi.
Structura aparatului Golgi. Funcția secretoare a aparatului Golgi. Modificarea proteinelor în aparatul Golgi. Sortarea proteinelor în aparatul Golgi. Caracteristicile generale ale lizozomilor. Eterogenitatea morfologică a lizozomilor. Bolile umane asociate cu lizozomii.
Lecția 10. Mitochondria și plastidele.
Structura mitocondriilor. Funcțiile mitocondriilor. Creșterea numărului de mitocondrii. Cloroplastelor. Structura și funcția cloroplastelor. Ciclul de viață și rearanjamentele funcționale ale plastidelor. Genomul mitocondriilor și plastidelor.
Lecția 11. Microfilamentele. Microtubuli. Filamente intermediare.
Centrul celular. Aparatul motor al bacteriilor.
Actin microfilamente. Celulele musculare. Componente actinice ale celulelor non-musculare Caracteristici generale ale microtubulilor. Structura și mișcarea cilia. Microtubuli ai citoplasmei. Centriol. Ciclul centrosomului.
Lecția 12. Numărul de control 3. Diviziunea mitotică a celulelor.
Organizarea generală a mitozei. Kinetocor. Dinamica mitozei. Mitoza celulelor de plante. Diferite tipuri de mitoză a eucariotelor.
Sesiunea 13. Meioza.
Organizarea generală a meiozei. Dinamica meiozei.
Sesiunea 14. Transmiterea semnalelor în interiorul celulei și între celule.
Tipuri de semnalizare intercelulară. Tipuri de semnalizare intracelulară. Cascade de semnal. Proteinele G și rolul fosforilării proteinelor. Reglarea ciclului celular. Reglarea creșterii celulare. Oncogeneza și formarea tumorilor.
Sesiunea 15. Numărul de control 4.
Fiecare lucrare de testare poate conține întrebări cu privire la întregul material
curs. În timpul lucrărilor de testare este interzisă utilizarea rezumatelor, tipăriturilor sau manualelor.
Lista literaturii suplimentare pentru cursul "Citologie":
Lecția 1. Organizarea moleculară a celulei.
Compoziția chimică a celulei. Compuși anorganici și organici care alcătuiesc celula. Diferența dintre concentrațiile de substanțe din interiorul și din exteriorul celulei. Dimensiunile și forma biomoleculelor.
Lecția 2. Căi metabolice.
Metabolismul și conversia energiei în celulă. Tipuri de nutriție a organismelor vii. Catabolismul și anabolismul. Surse de carbon. Ciclul azotului. Reglarea intracelulare a proceselor metabolice.
Lecția 3. Legile bioenergetice.
Legile termodinamicii chimice. Procese reversibile și ireversibile. Energie liberă. Modificarea energiei gratuite standard. Compuși de înaltă energie și cu consum redus de energie. Stocarea energiei. Ciclul de energie din celule.
Lecția 4. Transferul electronilor.
Reacții de oxidare-reducere. Ciclul respirator. Fosforilarea oxidativă. Conjugarea chimică în reacțiile biochimice. Rolul mitocondriilor. Permeabilitatea membranelor mitocondriale. Sisteme de vectori. Chemo-osmotic ipoteza.
Lecția 5: Control 1. Carbohidrați (clădiri).
Structura mono-, di-, tri- și polizaharidelor. Rezervați polizaharide. Polizaharide structurale. Biosinteza carbohidratilor. Gluconeogeneză. Ciclul Calvin. Transformări ale glucozei. Sinteza oligo- și polizaharidelor.
Lecția 6. Carbohidrații (oxidarea).
Degradarea carbohidraților. Glicoliză. Alcoolul și alte tipuri de fermentație. Energia fermentării și a respirației.
Lecția 7. Carbohidrații (oxidarea).
Schema generală a procesului de respirație. Un ciclu de acizi tricarboxilici. Căile de gliocolat și fosfogluconat.
Lecția 8. Carbohidrați (biosinteza).
Fotosinteza. Structura cloroplastului. Ecuația generală de fotosinteză. Stadiile de lumină și întuneric ale fotosintezei.
Lecția 9. Control 2. Lipide (structură).
Acizi grași. Grasimi neutre. Acil glicerol. Fosfogliceride. Sphingolipide și glicolipide. Grăsimi solubile în grăsimi. Componentele moleculare ale membranelor. Etape de sinteză a acizilor grași. Integrarea metabolismului lipidic și carbohidrat.
Lecția 10. Lipide (oxidare).
Oxidarea acizilor grași. Oxidarea acizilor grași nesaturați. Oxidarea acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon. Rolul vitaminei B12.
Lecția 11. Lipidele (biosinteza).
Sinteza acizilor grași. Sinteza triacilglicerolilor și fosfolipidelor.
Lecția 12. Aminoacizi.
Poate fi înlocuit și de neînlocuit pentru aminoacizii umani. Rare aminoacizi. Aminoacizi care nu fac parte din proteine. Biosinteza aminoacizilor interschimbabili și esențiali. Aminoacizi ca precursori ai altor molecule. Proteoliza. Schema generală de oxidare a aminoacizilor. Ciclul de uree.
Lecția 13. Control 3. Proteinele.
Compoziția și mărimea proteinelor. O varietate de proteine. Conformitatea proteinelor. - helixul. Structura tipului de strat pliat. Structura terțiară. Structura cuaternară. Semnificația biologică a subunităților.
Sesiunea 14. Enzime și cinetica reacțiilor enzimatice.
Clasificarea enzimelor. Cofactori. Chinetica chimică. Ecuația lui Michaelis este Menten. Substanța specifică a enzimelor. Acid-bază cataliză. Autoreglementarea sistemelor de enzime.
Lecția 15. Nucleotidele.
Nucleozide. Nucleotidele. Dinucleotides. Polinucleotide. Sinteza nucleotidelor. ADN-ul. ARN. Hidroliza acizilor nucleici și defalcarea mononucleotidelor. Determinarea secvenței de nucleotide a polinucleotidelor.
Fiecare lucrare de testare poate conține întrebări cu privire la întregul material
curs. În timpul lucrărilor de testare este interzisă utilizarea rezumatelor, tipăriturilor sau manualelor.
Referințe pentru cursul "Biochimie":
Ya Musil și colab., "Biochemistry Modern in Schemes", 1984.
B. Alberts și colab., "Molecular Cell Biology" (orice ediție). L. Strayer "Biochemistry" 1985
VLKretovich "Plant Biochemistry", 1986, K.F. Sorvachev "Chimie biologică" în 1971
Secțiunea "Genetica moleculară"
Subiect: Replicarea ADN-ului.
Structura acizilor deoxiribonucleici (ADN) și acizilor ribonucleici (ARN). Forme de ADN. Inelul ADN: probleme de replicare topologică. Structura macromoleculară a ARN.
Subiect: Replicarea ADN-ului.
Matricea sintezei acizilor nucleici, principiile de baza ale replicarii. Enzime de replicare. Caracteristici ale replicării inelelor moleculare ADN și lineare. Replicarea genomului de procariote (E.coli) și eucariote.
Subiect: repararea ADN-ului.
Tulburări în structura ADN-ului. Reactivarea directă, excizia și reparația indusă. Rolul de metilare a ADN-ului în reparație.
Subiect: Recombinarea, restricționarea și modificarea ADN-ului.
Sisteme de recombinare omoloagă. Recombinarea specifică locului, rolul evolutiv al recombinării. Sisteme de restricție.
Lecția # 5: Controlul # 1 pentru materialul pe care l-ați acoperit.
ARN polimeraza, mecanisme de transcripție în prokaryotes și eucariote.
Structura și reglementarea promotorilor și a terminatorilor. Atenuarea.
Prelucrarea în procariote, prelucrarea în eucariote, alianță alternativă, transplantare.
Replicarea și transcripția genomilor virale. Enzime unice ale virușilor. Strategii de reproducere.
Lecția 9. Controlul # 2 asupra materialului trecut.
Subiect: Genomul de eucariote.
Structura genomului eucariot. Repetă, ADN-ul prin satelit. Secvențe unice ale genomului. Elemente mobile ale genomului. Genele întrerupte de eucariote. Structura cromatinei.
Subiect: Biosinteza proteinelor.
Codul genetic, care decodează codul. Zonele funcționale și structura spațială a ARNm. Structura tARN.
Subiect: Biosinteza proteinelor.
Structura și funcțiile ribozomului (procariotice și eucariote). Inițierea, alungirea și terminarea traducerii.
Subiect: Biosinteza proteinelor.
Co-translațional pliere, compartmentalizare și modificarea proteinelor.
Sesiunea 13. Controlul # 3 asupra materialului trecut.
Subiect: Structura și funcția proteinelor.
Structuri proteice primare, secundare, terțiare și cuaternare. Modificări chimice ale proteinelor.
Subiect: Structura și funcția proteinelor.
Enzime sistematice, cataliză enzimatică, inhibiție. Anticorpi catalitic. Modificarea post-translațională a proteinei.
Subiect: semnale celulare.
Modalități de primire și transmitere a semnalelor între celule. Intrări de semnalizare intracelulare. Tipuri de semnale, molecule de semnalizare și receptori.
Lecția 16. Controlul # 4 asupra materialului trecut.
Referințe pentru lectură suplimentară:
B. Alberts și colab., "Molecular Cell Biology" (orice ediție). F. Ayala, J. Kayger "Modern Genetics" 1988
R. B. Hesin "Variabilitatea genomului" 1985 B. Lewin "Genes" 1987
J. Watson și colab., "DNAs Recombinant" 1986
Lecția 1. Teoria celulelor. Metode de citologie.
Citologie (din kytos greacă - celulă, celulă) - știința celulei. Teoria celulelor este o idee generalizată a structurii celulelor ca unități ale celor vii, multiplicarea și rolul lor în formarea organismelor multicelulare.
Figura 1. Robert Hooke
In 1671 Marcello Malpighi (1628-1694) și Neemia Grew (1641-1712) a arătat că diferitele părți ale plantei constau strâns distanțate „bule“ sau „pungi“.
În 1781, F. Fontana a descris mai întâi celulele animalelor.
Figura 2. Anthony van Leeuwenhoek Cu toate acestea, numeroase studii efectuate de la mijlocul secolului al XVII-lea nu au condus la o înțelegere a universalității structurii celulare. Nu a existat o idee clară despre ce este o celulă. Progresul în studiul microanatomiei celulare este asociat cu dezvoltarea microscopiei în secolul al XIX-lea. În acest moment s-au schimbat idei despre structura celulelor: cel mai important lucru în organizarea celulei nu a fost acela de a considera peretele celular, ci conținutul real, protoplasmul (Purkinje, 1830). În protoplasm, a fost descoperită o componentă permanentă - nucleul (Brown, 1833). Toate aceste numeroase observații i-au permis lui T. Schwann să facă o serie de generalizări în 1838. El a arătat că celulele plantelor și animalelor sunt în mod fundamental similare (omoloage). Credința lui T. Schwann nu a fost că a descoperit celulele ca atare, ci că a învățat cercetătorii să înțeleagă semnificația lor. Dezvoltarea ulterioară a acestor idei a fost obținută în
ШВАНН (Schwann) Theodore (1810-1882) - Biolog german, fondatorul teoriei celulare. Bazat pe propriile noastre de cercetare, precum și lucrările lui M. Schleiden și alți oameni de știință în lucrarea clasică „examinarea microscopica a conformității în structura și creșterea animalelor și a plantelor“ (1839), formulată pentru prima dată dispozițiile de bază privind formarea celulelor și structura celulară a tuturor organismelor.
Figura 3. Theodore Schwann
Postulatele fundamentale ale teoriei celulare moderne sunt următoarele:
1) celula este unitatea elementară a celor vii;
2) celulele de diferite organisme sunt omoloage în structura lor;
3) multiplicarea celulelor apare prin împărțirea celulei originale;
4) organisme multicelulare - sunt ansambluri complexe de celule combinate într-o holistică, țesuturi sistem integrate și organe, și supraordonate interconectate intercelular, umorale și formele neuronale de reglementare.
Celula este o unitate elementară a celor vii
Rudolf Virchow (Virchow Rudolf Ludwig Carl, 1821-1902) credea că fiecare celulă poartă descrierea completă a vieții, „este elementul morfologică ultima celulă a tuturor organismelor vii, și suntem din ea nu au dreptul de a căuta activitate viața reală“ (1858).
Printre organismele vii există două tipuri de organizare a celulelor. Cel mai simplu tip de structură poate include celule bacteriene (procariote), o mai organizat - celulele tuturor celorlalte ființe vii, de la cele mai mici plante la om (Eucariotele). Celulele bacteriene sunt denumite de obicei procariote (lactate), deoarece au material genetic care nu este separat de membrană de citoplasmă. Celulele tuturor celorlalți reprezentanți ai celor vii sunt eucariote (de fapt nucleare), deoarece au o structură obligatorie care este celulară
un nucleu separat de citoplasmă de un plic nuclear.
Figura 4. Rudolph Virchow
Termenul "omologie" în biologie înseamnă o origine comună. Mâinile omenești, aripile păsării, piciorul din față al calului sunt omoloage nu numai în funcție de planul structurii, ci și de originea lor. În mod similar, se poate spune că diferite celule ale organismelor de origine vegetală sau animală sunt similare, omoloage.
Această generalizare, realizată de T. Schwann, și-a găsit confirmarea și dezvoltarea în citologia modernă, folosind noi progrese în tehnologie, cum ar fi un microscop electronic. Varietatea formelor celulare de organisme bacteriene și superioare este bine cunoscută. O astfel de asemănare simultană a structurii și varietății formelor este determinată de faptul că funcțiile celulare pot fi împărțite în mod obligatoriu și opțional, opțional. Funcțiile obligatorii care vizează menținerea viabilității celulelor în sine sunt realizate prin structuri intracelulare speciale. Astfel, toate limitele procariote plasmatice ale membranei celulare nu numai citoplasmei reală, ci și funcționează ca o structură care furnizează transportul activ de substanțe și produse celulare, cum ar fi sistemul de fosforilare oxidativă ca sursă de formare a pereților celulelor bacteriene. ADN-ul nucleoidului bacteriilor și algelor verzi-verzi oferă proprietăți genetice ale celulelor etc. Ribozomii citoplasmei - singurul aparat pentru sinteza lanțurilor de polipeptide - reprezintă, de asemenea, o componentă obligatorie a citoplasmei celulei procariote. Diversitatea celulelor procariote este rezultatul adaptării evolutive a organismelor bacteriene unicelulare individuale la condițiile de mediu.
Figura 5. Diagrama structurii celulelor bacteriene
Aceeași imagine este observată în celulele eucariote. Structura nucleului tuturor celulelor eucariote din fungi inferiori la vertebrate este fundamental similară. Structura și funcțiile altor structuri intracelulare sunt similare. O astfel de similaritate este determinată omologie obschekletochnyh funcțiilor celulare legate de menținerea majorității sistemului viu (sinteza acizilor nucleici și proteinelor, bioenergetică celulare și t. D.
Trimiteți-le prietenilor: