1 МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

  • Размер: 6.2 Mегабайта
  • Количество слайдов: 43

Описание презентации 1 МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ по слайдам

1 МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Кафедра біології Лектор – доц. Рибак Вікторія Анатоліївна.1 МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Кафедра біології Лектор – доц. Рибак Вікторія Анатоліївна. Лекція на тему: “ Вступ до клітинної біології. Методи дослідження клітин. Клітина – одиниця будови та функції організмів”

2 План лекції: 1. Клітинна біологія: предмет, завдання,  зв’язок з біологічними науками. 2. Методи дослідження2 План лекції: 1. Клітинна біологія: предмет, завдання, зв’язок з біологічними науками. 2. Методи дослідження клітини. 3. Клітинна теорія: положення, сучасний стан, значення для медицини та фармації. 4. Про- та еукаріотичні клітини: утворення, порівняльна характеристика. 5. Загальна характеристика клітин.

3 Клітинна біологія – наука про будову, хімічний склад, функціонування,  розвиток, розмноження, старіння та загибель3 Клітинна біологія – наука про будову, хімічний склад, функціонування, розвиток, розмноження, старіння та загибель клітини. Вона грає дуже важливу роль у виявленні багатьох захворювань людини, тому цитологічні дослідження є одним з найбільш часто застосовуваних видів лабораторної діагностики.

4 Знання про клітину лежать в основі біологічних наук:  • молекулярна, клітинна та фармацевтична біологія,4 Знання про клітину лежать в основі біологічних наук: • молекулярна, клітинна та фармацевтична біологія, • молекулярна медицина, • біотехнологія, • генна, хромосомна та клітинна інженерія, • генодіагностика та генотерапія, • фармакогенетика, • імуногенетика, • біологія індивідуального розвитку, • геронтологія та ін.

5 Значення клітинної біології для медицини та фармації • Будь які захворювання людського організму своєю основою5 Значення клітинної біології для медицини та фармації • Будь які захворювання людського організму своєю основою мають патологію конкретних клітин або їх груп, що є важливим для розуміння розвитку хвороби, для її діагностики, а також для вибору методів лікування і профілактики захворювання.

6 Методи вивчення структури та функції клітин 6 Методи вивчення структури та функції клітин

7 Світлова мікроскопія • Метод дослідження клітин і тканин, що дозволяє розглянути зображення об'єкта, збільшеного у7 Світлова мікроскопія • Метод дослідження клітин і тканин, що дозволяє розглянути зображення об’єкта, збільшеного у 1000 разів. • Вивчаються структури, що віддалені один від одного на відстані 0, 2 мкм. • Дозволяє спостерігати клітину в живому, активному стані.

8 • Мікроскопія в темному полі дозволяє в незабарвленому препараті виділяти контрастуючі структури.  • Фазово-контрастна8 • Мікроскопія в темному полі дозволяє в незабарвленому препараті виділяти контрастуючі структури. • Фазово-контрастна мікроскопія – використовують для дослідження живих і незабарвлених об’єктів, що є контрастними і відрізняються за показником заломлення світла. • Полярізаційна мікроскопія – забезпечує виявлення вільно орієнтованих анізотропних структур (колагенових волокон, міофібрил) або кристалів. • Люмінісцентна мікроскопія – використовують для спостереження об’єктів, що флуоресцують, дозволяє дифференціювати хімічний склад клітини.

9 Ультрафіолетова мікроскопія • Дослідження хімічного складу гістологічних структур, досліджувати об'єкти в живому організмі.  •9 Ультрафіолетова мікроскопія • Дослідження хімічного складу гістологічних структур, досліджувати об’єкти в живому організмі. • Роздільна здатність – 0, 002 нм. • Досліджує клітини і внутрішньоклітинні структури.

10 Трансмісивна мікроскопія • Для отримання двомірного зображення (чорно-білого) досліджуваного об'єкту використовують метод скануючої мікроскопії. 10 Трансмісивна мікроскопія • Для отримання двомірного зображення (чорно-білого) досліджуваного об’єкту використовують метод скануючої мікроскопії. • Воно відтворює об’ємну архітектоніку структур, дозволяє оцінити просторове розташування волокон, будову клітинної поверхні. • Для дослідження деталей мембран і міжклітинних сполучень використовують метод сколів (заморожування-сколування).

11 Електронна мікроскопія • Дозволяє одержати збільшення клітини в 1 000 разів.  • Вивчає дрібні11 Електронна мікроскопія • Дозволяє одержати збільшення клітини в 1 000 разів. • Вивчає дрібні деталі клітинної структури та її компонентів (мітохондрії, лізосоми, ЕПС, рибосоми та ін. ), а також окремі молекули в клітині – нитки актину і міозину, хроматин.

12 Метод культури клітин і тканин • Використовують для дослідження їх структурно-функціонального стану поза впливу регуляторних12 Метод культури клітин і тканин • Використовують для дослідження їх структурно-функціонального стану поза впливу регуляторних механізмів цілісного організму. • До камери, що заповнена поживним середовищем поміщують невеликий шматочок живої тканини. Далі відбувається ділення і ріст клітин. • Для цитологічних, генетичних, вірусологічних і біохімічних досліджень.

13 Метод мікрохірургії • За допомогою мікроманіпулятора  клітини розрізають, виділяють з них частини, вводять речовини13 Метод мікрохірургії • За допомогою мікроманіпулятора клітини розрізають, виділяють з них частини, вводять речовини ( мікроінєкція ) та ін.

14 Метод вивчення фіксованих клітин • Мета фіксації – припинити активність внутрішньоклітинних ферментів,  попередити розпад14 Метод вивчення фіксованих клітин • Мета фіксації – припинити активність внутрішньоклітинних ферментів, попередити розпад клітинних компонентів, а також уникнути втрати структур і речовин, перешкоджаючи появі структур, що є відсутніми в живій клітині (артефактні структури).

15 У якості фіксаторів використовують:  • альдегіди та їх суміші з іншими речовинами,  •15 У якості фіксаторів використовують: • альдегіди та їх суміші з іншими речовинами, • спирти, що викликають денатурацію білків, осадження нуклеїнових кислот і полісахаридів.

16 Гісо- й імуноцитохімічні методи • Використовують хімічні реакції для виявлення розподілу хімічних речовин в структурі16 Гісо- й імуноцитохімічні методи • Використовують хімічні реакції для виявлення розподілу хімічних речовин в структурі клітин, тканин і органів наприготовлених препаратах. • Дозволяють знаходити амінокислоти, білки, нуклеїнові кислоти, різні види вуглеводів, ліпідів, визначати активність ферментів тощо.

17 Радіоавтографія Вивчає розподіл в клітинах і тканинах речовин, мічених радіоактивними ізотопами. Вивчає хімічний склад клітини,17 Радіоавтографія Вивчає розподіл в клітинах і тканинах речовин, мічених радіоактивними ізотопами. Вивчає хімічний склад клітини, заснований на вибірковому поглинанні тими чи іншими речовинами проміння з певною довжиною хвилі. Цитоспектрофотометрія

18 Фракціонування, або дифференційне центрифугування Отримання з клітинних гомогенатів ізольованих структурних компонентів клітин (яде, ядерець, мітохондрій,18 Фракціонування, або дифференційне центрифугування Отримання з клітинних гомогенатів ізольованих структурних компонентів клітин (яде, ядерець, мітохондрій, хромосом та ін. ). Цейтраферна, або сповільнена мікрокінозйомка — кінозйомка живих клітин.

19 Клітинна теорія Клітина ( грец. – cytos ,  лат. – cellula ) Виникнення цитології19 Клітинна теорія Клітина ( грец. – cytos , лат. – cellula ) Виникнення цитології як науки пов’язано із клітинною теорією. Усі живі істоти складаються з клітин та їхніх похідних. • зоолог Теодор Шванн (1839) • ботанік Маттіас Шлейден (1838)

20 Шлейден (Schleiden) Маттіас Якоб • (05. 04. 1804, Гамбург – 23. 06. 1881,  Франкфурт-на-Майні),20 Шлейден (Schleiden) Маттіас Якоб • (05. 04. 1804, Гамбург – 23. 06. 1881, Франкфурт-на-Майні), • німецький ботанік. • Професор ботаніки Йенського університету (1839– 62), з 1863 – професор антропології Дерптського університету (Тарту). • Основний напрямок наукових досліджень – цитологія і фізіологія рослин.

211. Клітина – основна структурна одиниця усіх організмів (рослин і тварин), 2. Ріст, розвиток,  диференціація211. Клітина – основна структурна одиниця усіх організмів (рослин і тварин), 2. Ріст, розвиток, диференціація рослинних і тваринних тканин пов’язані з процесами утворення клітин Теодор Шванн (1810 -1882) Положення клітинної теорії Т. Шванна

22 Розвиток клітинної теорії Рудольфом Вірховим (1858) • Основна наукова робота –  «Целюлярна патологія» (1858).22 Розвиток клітинної теорії Рудольфом Вірховим (1858) • Основна наукова робота – «Целюлярна патологія» (1858). • До Вірхова — основа усіх патологічних процесів – зміни у складі рідин і боротьба нематеріальних сил організму. • За Вірховим – хвороба пов’язана з певними змінами в клітинах.

23 Р. Вірхов започаткував науку патологію – основу медицини •  «Кожна клітина – із клітини»23 Р. Вірхов започаткував науку патологію – основу медицини • «Кожна клітина – із клітини» — інших способів на даний час невідомо. • Поза клітиною немає життя. • Найбільше значення в життєдіяльності клітин має не оболонка, а цитоплазма і ядро

24 Положення сучасної клітинної теорії • Клітина – елементарна одиниця будови і розвитку усіх живих організмів.24 Положення сучасної клітинної теорії • Клітина – елементарна одиниця будови і розвитку усіх живих організмів. • Клітини усіх одно- і багатоклітинних організмів гомологічні (подібні) за походженням, будовою, хімічним складом, основними проявами життєдіяльності. • Кожна нова клітина утворюється виключно із материнської клітини , яка ділиться.

25 Положення сучасної клітинної теорії • Клітини багатоклітинного організму, що розвивається з однієї клітини (зиготи, 25 Положення сучасної клітинної теорії • Клітини багатоклітинного організму, що розвивається з однієї клітини (зиготи, спори), утворюються внаслідок спеціалізації в ході індивідуального розвитку й утворюють тканини. • З тканин утворюються органи , взаємопов’язані між собою і підпорядковані нейро-ендокринно-імунній регуляції.

26 Значення клітинної теорії для медицини • Клітина – одиниця патології (практично усі хвороби пов’язані з26 Значення клітинної теорії для медицини • Клітина – одиниця патології (практично усі хвороби пов’язані з змінами структури і функції клітин) – в організмі людини 200 типів клітин. • Порушення структури і функції клітин – • причини й наслідок патологічних процесів

27

28

29 Утворення клітини – якісний етап еволюції • Поява прокаріот – 3, 5 млрд. років тому29 Утворення клітини – якісний етап еволюції • Поява прокаріот – 3, 5 млрд. років тому – результат спонтанної агрегації органічних молекул. • Перші клітини використовували каталітичні властивості РНК і білків (РНК – спадковий матеріал). • Надалі в процесі еволюції РНК як носій інформації було замінено на ДНК.

30 Появу еукаріотичних клітин пояснює симбіотична теорія • Клітина-хазяїн – анаероб.  • Проникнення усередину неї30 Появу еукаріотичних клітин пояснює симбіотична теорія • Клітина-хазяїн – анаероб. • Проникнення усередину неї аеробних клітин (стали мітохондріями). • Хлоропласти раніше були синьо-зеленими водоростями. • Основне підтвердження симбіотичної теорії – наявність ДНК у мітохондріях і хлоропластах.

31 • Мембранні утворення клітин – похідні зовнішньої цитоплазматичної мембрани.  • Генетичний матеріал ядра –31 • Мембранні утворення клітин – похідні зовнішньої цитоплазматичної мембрани. • Генетичний матеріал ядра – можливо, генетичний матеріал симбіонтів. • Важливими етапами у розвитку життя була поява мітозу , а потім мейозу.

32 Прокаріотичні та еукаріотичні клітини • Прокаріоти  не мають типових ядер – бактерії та синьо-зелені32 Прокаріотичні та еукаріотичні клітини • Прокаріоти не мають типових ядер – бактерії та синьо-зелені водорості (ціанобактерії). • Розміри клітин (0, 5 – 3 мкм). • Відсутні ядерна мембрана і мембранні органели (занурення ззовні – мезосоми). Клітина прокаріотів (мікрофотографія) : 1 — нуклеоїд; 2 – клітинна мембрана; 3 — цитоплазма.

33 Прокаріоти • Генетичний матеріал – кільцева молекула ДНК ,  упакована у вигляді петель. 33 Прокаріоти • Генетичний матеріал – кільцева молекула ДНК , упакована у вигляді петель. • Клітинна стінка (пептидогліканова). • Немає руху цитоплазми (немає цитоскелету), немає амебоподібного руху. • Повсюди поширені у природі. Ціанобактерії (мікрофотографія).

34 Відбиток долоні на поживному середовищі (колонії мікробов) 34 Відбиток долоні на поживному середовищі (колонії мікробов)

35

36 Форма бактеріальних клітин Розміри патогенних організмів 36 Форма бактеріальних клітин Розміри патогенних організмів

37 • Організми, клітини яких мають ядро , оточене мембранною оболонкою.  • До еукаріотів належать37 • Організми, клітини яких мають ядро , оточене мембранною оболонкою. • До еукаріотів належать Тварини, Рослини, Гриби. • Генетичний матеріал у хромосомах (ДНК + гістонові білки). • Мітотичний поділ клітини. • Багато органел у клітині. • Клітини поділені мембранами на компартменти. Еукаріоти

38 Клітина еукаріотів (мікрофотографія): 1 -  ядро; 2 - клітинна мембрана; 3 - цитоплазма; 438 Клітина еукаріотів (мікрофотографія): 1 — ядро; 2 — клітинна мембрана; 3 — цитоплазма; 4 — ортанели та включення

39 У тваринній клітині на відміну від рослинної:  •  немає жорсткої клітинної стінки, 39 У тваринній клітині на відміну від рослинної: • немає жорсткої клітинної стінки, • є центросоми, • можуть бути дрібні вакуолі, • немає пластид, • багато мітохондрій, • кристи мітохондрій пластинчасті (у рослин – трубчасті).

40 Клітина як відкрита система • Між клітиною та середовищем відбувається постійний обмін речовинами , 40 Клітина як відкрита система • Між клітиною та середовищем відбувається постійний обмін речовинами , енергією та інформацією • Ці процеси забезпечують нормальне існування клітин у часі й просторі

41 Характеристика клітин • діаметр клітин коливається від 0, 01 до 0, 1 мм (або від41 Характеристика клітин • діаметр клітин коливається від 0, 01 до 0, 1 мм (або від 10 до 100 мкм), • клітина складається з великої кількості чітко упорядкованих молекул, • молекулярні комплекси утворюють органели, які є складовою частиною клітинної системи, • внутрішній простір клітини поділено мембранами на відсіки ( компартменти ), де відбуваються тільки специфічні для цього простору реакції, • клітина не ізольована від зовнішнього середовища, • постійна взаємодія з навколишнім середовищем, • між середовищем і клітинами постійно відбувається обмін речовинами, обмін енергією та інформацією, • ці процеси забезпечують упорядкований у часі та просторі, координований перебіг усіх метаболічних і фізіологічних процесів.

42 • У боротьбі із захворюваннями біологічні знання і  «високі біотехнології» (генетична, клітинна інженерія) починають42 • У боротьбі із захворюваннями біологічні знання і «високі біотехнології» (генетична, клітинна інженерія) починають посідати визначальне місце. • Медицина перетворюється в біомедицину.

43 ДЯКУЮ ЗА УВАГУ! 43 ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!