Шпаргалка по "Ботанике"

1)Цитология и гистология. Цели и задачи курса.Цитология (от греч. kytos — клетка, logos — учение) — наука о развитии, строении и жизнедеятельности клеток. Предметом ее изучения является клетка как структурная и функциональная единица жизни. В задачи цитологии входит изучение строения и функционирования клеток, их химического состава, функций отдельных клеточных компонентов, познание процессов воспроизведения клеток, приспособления к условиям окружающей среды, исследование особенностей строения специализированных клеток, этапов становления их особых функций, развития специфических клеточных структур и др.Гистология (от греч. histos — ткань, logos — учение) — наука о строении, развитии и жизнедеятельности тканей животных организмов. Задачи гистологии — выяснение эволюции тканей, исследование их развития в организме (Гистогенез), строения и функции специализированных клеток, межуточных сред, взаимодействия клеток в пределах одной ткани и между клетками разных тканей, регенерации тканевых структур и регуляторных механизмов, обеспечивающих целостность и совместную деятельность тканей. Основной предмет изучения гистологии — комплексы клеток в их взаимодействии друг с другом и с межуточными средами.

2)Изобретение микроскопа. Микроскоп - (от греческого mikros - малый и skopeo - смотрю), оптический прибор для получения увеличенного изображения мелких объектов и их деталей, не видимых невооруженным глазом. Первый микроскоп  был сконструирован итальянским  физиком Г. Галилеем в 1609 г. как модификация созданного им ранее телескопа. Он представлял собой длинную трубу с выпуклым объективом и вогнутым окуляром и дальнейшего распространения не получил. С помощью этого микроскопа Ф. Стеллучи в 1625 г. обнаружил фасеточное строение глаза пчелы, а Ф. Чези в 1628 г. изучал споры папоротника. Последующие модели микроскопов, которые изготавливали по схеме И. Кеплера, представляли собой настольные приборы с выпуклым объективом и окуляром. Одновременно с конца XVI в. стали широко использоваться так называемые “простые микроскопы”, состоявшие из одной двояковыпуклой линзы небольшого диаметра. Именно таким прибором пользовался открывший простейших голландец А. Левенгук (1632-1723).

3)Микроскопия.Микроскоп представляет собой оптический прибор, дающий увеличенное изображение мелких объектов и их деталей. Хотя различные марки световых микроскопов имеют конструктивные отличия, в каждом из них существуют оптические и механические узлы. Оптический узел составляют осветительная система (конденсор и зеркало или встроенная осветительная система), объективы и окуляры вместе с тубусом, все составные части строго центрированы одна в отношении другой.Механический узел микроскопа состоит из штатива, на котором крепятся оптические детали, предметного столика и механизмов фокусировки микроскопа.Основным методом исследования биологических объектов, используемым в цитологии и гистологии, является изучение препаратов под микроскопом. Основные типы материала для микроскопии – срезы, маски, сколы, смывы.

Формула Аббэ     где λ – длина волны, нм; А – числовая апертура объектива.

4)Виды световой  микроскопии.Темнопольная микроскопия. Используют специальный конденсор, выделяющий контрастирующие структуры неокрашенного материала. Она позволяет наблюдать живые объекты.Фазово-контрастная микроскопия позволяет изучать живые и неокрашенные объекты. При прохождении света через окрашенные объекты изменяется амплитуда световой волны, а при прохождении света через неокрашенные – фаза световой волны.Поляризационная микроскопия – формирование изображения неокрашенных анизотропных структур (например, коллагеновые волокна и миофибриллы).Интерфенционная микроскопия объединяет принципы фазово-контрастной и поляризационной микроскопии и применяется для получения контрастного изображения неокрашенных  объектов.Люминесцентная микроскопия применяется для наблюдения люминесцирующих объектов. Основано на способности флюоресцирующих объектов поглощать свет одной длины волны и излучать в другой области спектра.Сканирующий ближнепольный оптический микроскоп. В основе работы микроскопа лежит использование светового луча, диаметр которого меньше, чем длина волны источника.

5)Фиксаторы и красители. Фиксация обеспечивает предотвращение процессов разложения, что способствует сохранению целостности структур. Это достигается тем, что взятый из органа маленький образец либо погружают в фиксатор (спирт, формалин, растворы солей тяжелых металлов, осмиевая кислота, специальные фиксирующие смеси), либо подвергают термической обработке. Под действием фиксатора в тканях и органах происходят сложные физико-химические изменения. Наиболее существенным из них является процесс необратимой коагуляции белков, вследствие которого жизнедеятельность прекращается, а структуры становятся мертвыми, фиксированными. Фиксация приводит к уплотнению и уменьшению объема кусочков, а также к улучшению последующей окраски клеток и тканей.Окрашивание срезов (в световой микроскопии) или напыление их солями металлов (в электронной микроскопии) применяют для увеличения контрастности изображения отдельных структур при рассматривании их в микроскопе. Методы окраски гистологических структур очень разнообразны и выбираются в зависимости от задач исследования. Гистологические красители (по химической природе) подразделяют на  кислые, основные и нейтральные. В качестве примера можно привести наиболее употребительный краситель гематоксилин, который окрашивает ядра клеток в фиолетовый цвет, и кислый краситель — эозин, окрашивающий цитоплазму в розово-желтый цвет. Избирательное сродство структур к определенным красителям обусловлено их химическим составом и физическими свойствами. Структуры, хорошо окрашивающиеся кислыми красителями, называются оксифильными, а окрашивающиеся основными красителями — базофильными. Например, цитоплазма клеток чаще всего окрашивается оксифильно, а ядра клеток – окрашиваются базофильно.Структуры, воспринимающие как кислые, так и основные красители, являются нейтрофильными (гетерофильными). Окрашенные препараты обычно обезвоживают в спиртах возрастающей крепости и просветляют в ксилоле, бензоле, толуоле или некоторых маслах. Для длительного сохранения обезвоженный гистологический срез заключают между предметным и покровным стеклами в канадский бальзам или другие вещества. Готовый гистологический препарат может быть использован для изучения под микроскопом в течение многих лет.

6)Создание и основание  положений клеточной теории. В 1838-1839 гг. Теодор Шванн и немецкий ботаник Маттиас Шлейден сформулировали первые основные положения клеточной теории. Позже была сформулирована современная клеточная теория:1.Клетка – элементарная единица живого: вне клетки нет жизни.2.Клетка – единая система, состоящая из множества закономерно связанных между собой элементов, представляющих собой целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц – органелл и органоидов.3.Клетки сходны по строению и по основным свойствам.4.Клетки увеличиваются в числе путём деления исходной клетки после удвоения её генетического материала.5.Многоклеточные организмы представляют собой сложный ансамбль клеток и их производных, объединённый в системы тканей и органов.6.Клетки обладают тотипотентностью.

7)Организация прокариотических  клеток.Прокариотическая клетка не имеет оформленного ядра – его функции выполняет нуклеоид, в состав которого входит кольцевая хромосома. В прокариотической клетке отсутствуют центриоли, а также одномембранные и двумембранные органоиды – их функции выполняют мезосомы (впячивания плазмалеммы). Рибосомы, органоиды движения и оболочки прокариотических клеток имеют специфическое строение.

15) Химический состав  цитоплазмы.

Цитоплазма – это тот компонент  клетки, который остаётся, если исключить  ядро. Она может занимать у разных типов клеток разный объём. Так же как и ядро, цитоплазма многокомпонентна. Формально структуру цитоплазмы подразделяют на 3 части: органеллы, включения и гиалоплазму (основная плазма, или цитозоль). Цитоплазма является сложной смесью белков, которые находятся в коллоидном состоянии, углеводов, жиров, нуклеиновых кислот и других органических соединений. Из неорганических соединений в цитоплазме присутствует вода, а также различные минеральные вещества.

8)Вирусы как неклеточная  форма жизни.Свойства вирусов:1.Мельчайшие организмы размерами от 12-500 нм.2.Облигатные паразиты клеток.3.Содержат только один из типов нуклеиновых кислот.4.Нет собственного обмена веществ.5.Очень ограниченный набор ферментов, предназначены для перестройки процессов клетки, для построения нуклеиновой кислоты вируса в нужной последовательности и белковой оболочки.Структура вирусов:Внутри молекула нуклеиновой кислоты, окружённая снаружи оболочкой из белковых субъединиц разной конфигурации. Может быть внешняя оболочка. Более высокоорганизованные вирусы содержат ряд ферментов.Известно более 1000 видов вирусов.Интерференция вируса – присутствие в клетке одного вируса расчищает её от губительного действия другого вируса.

Это свойство связано с выработкой белка интерферона, который активизирует в клетке защитный механизм, способный  распознавать в клетке другие вирусы и подавлять их.Классификация  вирусов:1)Дезоксивирусы (содержат ДНК)1.1Содержат 2-нитчатую ДНК (кубический тип симметрии) аденовирусы (без внешней оболочки), герпес-вирусы (с внешней оболочкой).1.1.1. Смешанный тип  симметрии:  бактериофаги.

1.1.2. Ассиметричные формы: вирусы оспы.1.2. Содержат 1-нитчатую ДНК. Тип симметрии кубический без внешней оболочки: крысиный вирус – Кинхама, аденосатериты.2)  Рибовирусы (содержат РНК)

2.1.  Содержат 2-нитчатую РНК. Тип  симметрии кубический без внешней  оболочки: рео-вирусы, вирусы раневых опухолей растений.

2.2. Содержат 1-нитчатую РНК.2.2.1. Кубический  тип симметрии без внешней  оболочки: вирус полиомиелита, энтеро-вирусы, рино-вирусы.

2.2.2. Спиральный тип симметрии: вирус табачной мозайки – без внешней оболочки;  вирус гриппа, бешенства, опухолевые – с внешней оболочкой.

9) Общая хар-ка клетки. Химический состав и свойства  биомембран.

Каждая клетка состоит из двух основных компонентов – ядра и цитоплазмы. В ядре находятся хромосомы, содержащие генетическую информацию, которая в результате процесса транскрипции постоянно избирательно считывается и направляется в цитоплазму.Компоненты цитоплазмы: цитоплазма отделена от внешней среды внешней клеточной мембраной (плазмолеммой) и содержит органеллы и включения, погружённые в гиалоплазму (клеточный матрикс).Плазмалемма – внешняя клеточная мембрана. Состоит из липидов (60%), белков(35-40%), углеводов(1-2%).Толщина плазмалеммы около 10 нм. Это самая толстая оболочка из всех клеточных мембран. У животных клеток снаружи расположен гликокаликс, его толщина около 3-4 нм. Это гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят полисахариды, связанные с молекулами липидов и белков. В гликокаликсе могут располагаться ферменты, функция которых расщепление биополимеров вне клетки.Функции плазмалеммы:1.Разграничение цитоплазмы и окружающей среды2.Рецепция3.Транспорт в-в

10) Одно-, двух-, немембранные  компоненты и органоиды клетки.

К одномембранным органоидам относятся:  ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, сферосомы, вакуоли и некоторые другие. Все одномембранные органоиды связаны между собой в единую вакуолярную систему клетки. В растительных клетках настоящие лизосомы не обнаружены. В то же время в животных клетках отсутствуют настоящие вакуоли.ЭПС – система цистерн и трубочек, связанные между собой в единое внутриклеточное пространство, отграниченное от остальной части цитоплазмы замкнутой внутриклеточной мембраной.Основная функция: биосинтез и транспортировка различных веществ.

Шероховатая ЭПС – система плоских цистерн, на поверхности которых расположены рибосомы.Основная функция: биосинтез, транспортировка и начальная модификация белков.Гладкая ЭПС – система разветвлённых трубочек.Основная функция: в полости биосинтез липидов и полисахаридов. Аппарат Гольджи – скопление уплощённых цистерн и небольших везикул, ограниченных билипидной мембраной. Состоит из диктиосом.Сетчатая форма – несколько диктиосом, связанных мембранными каналами.Диффузная форма – отсутствуют связи между диктиосомами.Основная функция: участие в обмене углеводов, накопление, модификация и сортировка различных в-в, упаковка конечных продуктов в одномембранные пузырьки, выведение секреторных вакуолей за пределы клетки и формирование первичных лизосом.Лизосомы – одномембранные пузырьки диаметром 0,1…0,5 мкм, содержащие гидролитические ферменты. Бывают первичные, вторичные и автолизосомы.Пероксисомы – одномембранные пузырьки диаметром 0,3-1,5 мкм. Образуются из цистерн гранулярной ЭПС.Функции: участие в метаболизме перекиси водорода, участие в катаболизме пуринов и глиоксалатного цикла.

Сферосомы – одномембранные пузырьки – 1мкм, которые образуются путём отшнуровывания от ЭПС.Служат для накопления липидов и белков.Вакуоли – заполненные жидкостью крупные одномембранные полости. Мембрана – тонопласт.  Содержимое - клеточный сок (неорганические соли, пигменты, растворимые углеводы, органические к-ты, некоторые белки).Функции:  поддержание осмотического давления, экскреция метаболитов, запас питательных веществ.К двумембранным органоидам относятся митохондрии и пластиды. Эти органоиды являются полуавтономными, поскольку обладают собственной ДНК и собственным белоксинтезирующим аппаратом. Митохондрии имеются практически во всех эукариотических клетках. Пластиды имеются только в растительных клетках.К немембранным органоидам эукариотической клетки относятся органоиды, не имеющие собственной замкнутой мембраны, а именно: рибосомы, и органоиды, построенные на основе тубулиновых микротрубочек – клеточный центр (центриоли) и органоиды движения (жгутики и реснички).Рибосомы локализуются в цитоплазме эукариотической клетки. В секреторных клетках значительная часть рибосом прикреплена к мембранам ЭПС со стороны гиалоплазмы. Количество рибосом в клетке пропорционально ее метаболической активности, прежде всего уровню белкового синтеза. Рибосомы образуются в ядрышке и поэтому их компоненты можно обнаружить в клеточном ядре. Однако в ядре клетки они еще не активны и там никогда не наблюдается биосинтез белка.

Кроме гиалоплазмы, рибосомы содержатся также в митохондриях и хлоропластах. Рибосомы этих органоидов, однако, имеют ряд структурно-функциональных отличий от цитоплазматических рибосом.