Зайцева Е

К экзамену по дисциплине «цитология»

Краткая история цитологии. Клетка как элемент и клетка как система.
Изобретение микроскопа как необходимая предпосылка открытия клетки. Открытие клетки как элемента тканей многоклеточных организмов. Работы Р.Гука, М.Мальпиги, Н.Грю. Открытие клетки как самостоятельной биологической системы. Работы А. ван Левенгука. Проблема образования новых клеток. Работы К.Ф.Вольфа.
Состояние цитологии в начале Х1Х в. Клеточная теория Т.Шванна и М.Шлейдена. Работы Р.Вихрова. Современное состояние цитологии. Современное определение клетки.
Генетический аппарат прокариот.
Особенности строения прокариотической клетки. Нуклеоид. Мембранные структуры. Клеточные стенки. Органоиды движения.
Половой процесс и перенос генетической информации у бактерий.
Генетический аппарат кишечной палочки. Бактериальная хромосома. Плазмиды. Репликоны. Разнообразие типов генетического аппарата прокариот.
Генетический аппарат эукариот. Ядро. Линейные хромосомы. Белки-гистоны. Нуклеосомы.
Высшие уровни организации хромосом. Структура метафазных хромосом. Хроматиды, центромера, плечи. Морфологические типы хромосом. Продольная дифференциация хромосом. Основные типы дисков.
Кариотип. Понятие о генетическом аппарате полуавтономных органоидов.
Поверхностный аппарат клеток. Плазматическая мембрана. Функции плазмалеммы. Основные модели биологических мембран. Жидкостно-мозаичная липопротеиновая модель мембраны. Краткая характеристика химических компонентов мембраны.
Надмембранные структуры. Химический состав и функции гликокаликса. Субмембранная система клетки. Эктоплазма. Опорно-сократимые структуры эктоплазмы.
Транспорт веществ через мембраны. Транспорт веществ по градиенту концентрации и против градиента концентрации. Простая диффузия. Облегченная диффузия. Активный транспорт.
Фагоцитоз, пиноцитоз, эндоцитоз, экзоцитоз. Натрий-калиевый насос. Транспорт глюкозы в клетку.
Обмен веществ. Метаболизм, анаболизм, катаболизм. Первичные источники энергии в клетке; органотрофы, литотрофы, фототрофы. Значение АТФ в обмене веществ; фосфорилирование. Первичные источники углерода в клетке; гетеротрофы, автотрофы.
Основные типы анаболизма: хемогетеротрофный (гетеротрофный), фотоавтотрофный )фотосинтез), хемоавтотрофный (хемосинтез). Основные типы катаболизма. Анаэробное брожение, аэробное дыхание.
Электрон-транспортные цепи. Упорядоченное перемещение электронов и протонов через мембраны. Источники энергии электронов. Источники электронов и протонов. Важнейшие переносчики протонов и электронов.
Мембранные переносчики электронов и протонов: цитохромы, хиноны и прочие.
Немембранные переносчики электронов и протонов: НАД, НАДФ и ФАД. Формирование электрохимического градиента. Кислотные и щелочные резервуары. Механизм фосфорилирования.
Энергетический обмен (дыхание). Роль глюкозы в обменных процессах. Гликолиз: исходные продукты и результаты гликолиза. Цикл Кребса. Результаты цикла Кребса. Терминальное окисление.
Связь строения митохондрий с их функциями. Энергетика дыхания.
Пластический обмен. Фотосинтез. Хемосинтез. Сущность фотосинтеза. Световые реакции фотосинтеза. Реакционные центры, фотосистемы.
Преобразование световой энергии на мембранах. Конечные продукты световых реакций.
Темновые реакции. Цикл Кальвина. Исходные и конечные продукты темновых реакций. Значение фотосинтеза. Хемосинтез. Значение хемосинтеза.
Биосинтез белка. Сущность реакций матричного типа. Нуклеиновые кислоты, принимающие участие в биосинтезе белков. ДНК, триплеты, мРНК (иРНК), кодоны, тРНК, антикодоны. Транскрипция ДНК. Процессинг мРНК. Интроны, экзоны, сплайсинг. Трасляция мРНК. Инициация, элонгация, терминация. Энергетика биосинтеза белков.
Репрессоры и индукторы. Особенности регуляции экспрессии генов у эукариот.
Основы клеточной инженерии. Традиционные биотехнологии. Особенности современной биотехнологии, ее задачи. Использование микроорганизмов для повышения плодородия почв. Биологическая очистка сточных вод. Производство биотоплива. Микробиологический синтез.
Генная инженерия. Генетически модифицированные организмы. Клеточная инженерия. Клеточно-тканевые культуры растений. Клеточно-тканевые культуры животных. Соматическая гибридизация. Гибридомы. Значение клеточной инженерии.
Структурные компоненты клетки. Особенность эукариотической клетки. Ядро. Плазмалемма. Цитоплазма. Немембранные органоиды: рибосомы, клеточный центр, органоиды движения.
Одномембранные органоиды: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, сферосомы, вакуоли. Двумембранные органоиды: митохондрии и пластиды. Особенности прокариотических клеток.
Ядро.Функциональное определение ядра. Структурные компоненты ядра. Ядерная оболочка, перинуклеарное пространство, поры. Хроматин; гетерохроматин и эухроматин.
Ядрышко; фибриллярная и гранулярная области. Ядерный сок, матриксины.
Плазматическая мембрана. Химический состав биологических мембран. Функции мембран. Клеточные оболочки (стенки); особенности клеточных оболочек низших эукариот, грибов, растений, прокариот. Плазмодесмы. Многоядерные структуры. Примеры синцитиев и симпластов.
Цитоплазма. Цитоплазматический матрикс. Цитоскелет. Определение цитоплазмы. Структурные компоненты цитоплазмы. Цитоплазматический матрикс. Коллоидные растворы: гель и золь. Функции матрикса. Цитоскелет. Микрофиламенты: химический состав и свойства. Микротрубочки: химический состав и функции. Понятие о промежуточных филаментах. Включения. Примеры эргастических и неэргастических включений.
Микрофиламенты: химический состав и свойства.
Микротрубочки: химический состав и свойства. Понятие о промежуточных филаментах. Включения. Примеры эргастических и неэргастических включений.
Рибосомы. Функциональное определение рибосомы. Химический состав и структура рибосом. Образование целостных рибосом. Полисомы.
Судьба белков, синтезированных в матриксе и на поверхности шероховатого эндоплазматического ретикулума.
Клеточный центр. Функциональное определение клеточного центра. Отсутствие клеточного центра в клетках некоторых организмов. Строение центриолей.
Уровни организации клеточного центра: диплосома, центросома, астросфера. Образование новых центриолей.
Органоиды движения. Внешнее строение жгутика: базальное тело, переходная зона, главный стержень, кончик. Ультратонкое строение жгутика; триплеты, дублеты и одиночные микротрубочки. Отсутствие органоидов движения в клетках некоторых организмов.
Эндоплазматическая сеть. Морфологическое определение эндоплазматической сети. Гранулярный эндоплазматический ретикулум. Особенности строения, функции. Агранулярный эндоплазматический ретикулум. Особенности строения, функции.
Аппарат Гольджи. Строение аппарата Гольджи: диктиосомы, диффузная и сетчатая структура. Функции аппарата Гольджи. Модификации аппарата Гольджи у одноклеточных организмов и в сперматозоидах.
Вакуолярная система клетки. Производные эндоплазматической сети: пероксисомы, сферосомы, вакуоли и их производные. Клеточный сок, функции вакуолей. Производные аппарата Гольджи: лизосомы (первичные и вторичные лизосомы, остаточные тельца, автолизосомы), секреторные вакуоли (секреторные гранулы).
Митохондрии. Функциональное определение митохондрий. Строение митохондрий. Дополнительные функции митохондрий. Морфология митохондрий, их число в клетках.
Пластиды. Функциональное определение пластид. Многообразие пластид. Строение хлоропластов. Дополнительные функции хлоропластов. Особенности строения пластид (хроматофоров) у водорослей.
Световая микроскопия. Оптическая система микроскопа. Разнообразие моделей световых микроскопов. Оптическая система микроскопа. Осветительная система: источник света, зеркало, конденсор, диафрагма, светофильтры. Наблюдательная система: объективы, призмы, окуляры. Построение изображения объективами и окулярами. Полезное и общее увеличение микроскопа. Разрешающая способность объектива. Иммерсия.
Световая микроскопия. Механическая система микроскопа: основание, коробка с механизмом микрометрической фокусировки и микрометрическим винтом, кронштейн конденсора, тубусодержатель, кронштейн предметного столика, механизм грубой фокусировки, револьвер с объективами и тубус с окуляром.
Темнопольная микроскопия. Фазово-контрастная микроскопия. Интерференционная микроскопия. Поляризационная микроскопия. Ультрафиолетовая микроскопия. Флуоресцентная микроскопия.
Фиксация. Значение фиксации. Требования к фиксаторам и фиксируемому материалу. Основные компоненты фиксаторов: формалин, спирты, кислоты, соли ртути, осмия, меди, хрома. Меры предосторожности при работе с фиксаторами. Замораживание.
Окрашивание. Значение окрашивания. Номенклатуры красителей. Основные (щелочные), кислотные и нейтральные красители. Прижизненная окраска.
Приготовление постоянных препаратов. Типы постоянных препаратов: мазки, тотальные препараты и срезы. Значение постоянных препаратов. Микротомы.
Основные этапы приготовления микротомных препаратов: фиксация, обезвоживание, просветление, заливка в парафин и приготовление срезов, окрашивание срезов, обезвоживание и просветление, заливка.
Митоз. Клеточный цикл. Изменение содержание ДНК в клетках в течение клеточного цикла. Интерфаза; стадии интерфазы: пресинтетическая, синтетическая и постсинтетическая. Фазы митоза: профаза, метафаза (прометафаза, метафазная пластинка, митотический аппарат, метакинез), анафаза, телофаза, цитокинез. Биологическое значение митоза.
Мейоз. Определение мейоза. Особенности предмейотической интерфазы. Первое деление мейоза. Второе деление мейоза. Изменение числа хромосом и содержания ДНК в клетках при мейозе. Биологическое значение мейоза.
Изменчивость кариотипа. Автополиплоидия. Основное хромосомное число. Гаплоидный и диплоидный набор хромосом. Аутосомы и половые хромосомы. Получение автополиплоидов. Мейотическая и митотическая полиплоидия. Химеры и мозаики. Сбалансированные и несбалансированные автополиплоиды. Примеры полиплоидных организмов.
Мейоз у автополиплоидов;триваленты, квадриваленты, поливаленты.
Изменчивость кариотипа. Аллополиплоидия. Получение аллаполиплоидов. Причины бесплодия у аллополиплоидов. Восстановление плодовитости у отдаленных гибридов растений.
Анеуплоидия: нуллисомия, моносомия,рисомия, полисомия. Генетические заболевания человека, связанные с изменением числа хромосом в клетках.
Современные методы изучения клеток. Электронная микрокопия. Использование катодных лучей в электронных микроскопах. Возможности электронной микроскопии.
Основные типы электронных микроскопов: трансмиссионные, сканирующие и высоковольтные.
Современные методы изучения клеток. Методы клеточной инженерии. Возможности клеточных культур. Клеточные культуры растений. Клеточные культуры животных: первичные, эмбриональные, культуры опухолевых клеток. Соматическая гибридизация, гибридомы.
Современные методы изучения клеток. Биохимические методы. Разделение компонентов клетки (гомогенизация, центрифугирование). Цитохимические методы. Метод меченых атомов (авторадиография). Хроматография. Гель-электрофорез.

Содержание