Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Департамента здравоохранения города Москвы
«Медицинский колледж №7»
Филиал №3
Методическая разработка
внеаудиторного мероприятия
«Устный журнал»
Тема: “Сигнальная система клетки»
Дисциплина: ОДп.03 Биология
ОП.04 Генетика человека с основами медицинской генетики
ОП.03 Анатомия и физиология человека
Специальность34.02.01 Сестринское дело
31.02.01 Лечебное дело
Москва
2015
«Согласовано»
Методист
Сухова Л.С.
____________
«Утверждаю»
Зам. директора по УР
Ерофеева Е.Б.
_____________
Рассмотрено на заседании ЦПК№ 2.
Протокол № 4 от 09.11 2015 г.
Председатель ЦПК № 2 ___________ Четвертных М.Д.
Мероприятие подготовили:
Мироненко Т.Г. - преподаватель высшей квалификационной категории ГБПОУ ДЗМ
«Медицинский колледж №7» Филиал №3
Четвертных М.Д. - преподаватель первой квалификационной категории ГБПОУ ДЗМ
«Медицинский колледж №7» Филиал №3
Участники: студенты групп 22 МСО и 11ФО
Алексеев А.
Афаунова А.
Вакуленко К.
Родионова А.
Швайко Д.
Коновалова Ю.
Кисилёва Д.
Сёмов Г.
Предназначение: для проведения внеаудиторного мероприятия.
Содержание
стр
1.Пояснительная записка
2.Организационно- методический блок
- актуальность темы
- цели внеаудиторного мероприятия
- межпредметные связи
- оснащение внеаудиторного мероприятия
- сценарий внеаудиторного мероприятия
с хронокартой
Блок информации
- материалы выступлений
Заключение
Приложение
4
5
6
7
8
9
10
11
37
38
Пояснительная записка
Методическая разработка устного журнала по теме «Сигнальная система
клетки» составлена в соответствии с рабочей программой дисциплин ОП.04
Генетика человека с основами медицинской генетики; ОП.03 Анатомия и
физиология человека и требованиями Федерального государственного
образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального
образования 34.02.01 Сестринское дело; 31.02.01 Лечебное дело.
Современная наука о клетке накопила огромный материал,
позволяющий приоткрыть завесу тайн и необъяснимого, происходящего в
клетке. Как много изменилось со времени создания современной новейшей
аппаратуры! Раскрыты тайны строения клеток, тонкие взаимодействия
между структурами внутри клетки и вне ее. Неоценимую помощь в
формировании современныхпредставлений о клетке биологии и медицине
внесла оптическая физика, а также органическая и неорганическая химия. От
школьника средней школы до студента медицинского университета, - все
хорошо знают, как устроена клетка. Несомненно, новое понимание
мембранной структуры клеточных компонентов определяет новую стратегию
развития биологической и медицинской науки в целом. И эти успехи
позволили перейти от чисто научных исследований в этой области к
решению конкретных прикладных задач.
Предназначена для проведения внеаудиторного мероприятия.
Методическая разработка внеаудиторного мероприятия имеет
следующую структуру: организационно-методический блок, включающий
актуальность выбранной темы, цели, задачи конференции, хронокарту;
информационный блок со сценарием проведения внеаудиторного
мероприятия; заключение, выводы.
Организационно- методический блок.
Актуальность темы
Метод культур позволил прижизненно исследовать размножение
клеток, процесс их роста и дифференцировки, влияние условий среды на
жизнедеятельность клеток. Полученные данные отражают применение этого
метода во второй четверти нашего века. Замечательные успехи принесло
соединение культур с цейтраферной съемкой, осуществленное впервые в
Англии Канти. Уникальным является фильм, снятый польскими
исследователями супругами Байер, где на растительных клетках при фазовом
контрасте с поразительной ясностью показан ход митоза. В 50-е годы
разработан метод трипсинизированных культур открыл новые возможности
для цитологии и позволил получать культуры из единичных клеток, что
раньше считалось невозможным.
От простого наблюдения и описания строения клетки цитологи
перешли к экспериментальному изучению разных сторон жизнедеятельности
клеток. Подробно изучается физиология митоза: влияние среды на ход
деления, действие гормональных факторов и нервной системы, суточный
ритм. Продолжается исследование физических свойств клетки, вязкости
протоплазмы, реакции клеток на внешние воздействия, изучение
кортикального слоя клеток.
Таким образом, современная цитология решает комплекс задач. Это–
o дальнейшее изучение микроскопических и субмикроскопических
структур химической организации клеток;
o функции клеточных структур и их взаимодействия; способы
проникновения веществ в клетку,
o выделения веществ из клетки,
o реакции клеток на нервные и гуморальные стимулы макроорганизма
и на стимулы окружающей среды;
o восприятие и проведение возбуждения; взаимодействия между
клетками;
o реакции клеток на повреждающие воздействия;
o вопросы репараций повреждений и адаптации к факторам среды и
повреждающим агентам;
o вопросы репродукции клеток и клеточных структур;
o вопросы преобразования клеток в процессе морфофизиологической
специализации (дифференцировки);
o строение и функции ядерного и цитоплазматического генетического
аппарата клетки, его изменений при наследственных заболеваниях;
o взаимоотношения клеток с вирусами;
o превращения нормальных клеток в раковые.
Цели внеаудиторного мероприятия
Обучающие:
Сформировать у обучающихся необходимые знания по теме: «Сигнальная
система клетки».
Систематизировать и расширить знания и умения обучающихся в решении
практических задач.
Предоставить возможности студентам развивать свои интеллектуальные
способности
Развивающие:
Повысить устойчивый интерес к будущей профессии.
Повысить учебную профессиональную мотивацию.
Способствовать развитию у обучающихся профессиональной
наблюдательности, сознательности, логического и клинического мышления,
способности самостоятельно принимать решения.
Научить осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного
выполнения профессиональных задач.
Воспитательные:
Воспитывать у обучающихся ответственное отношение к своим
обязанностям, доброжелательное и внимательное отношение к пациентам.
Научить нести ответственность за результаты своей работы.
Способствовать формированию навыков самообразования
Повысить самооценку студентов при достижении поставленной цели
Основные задачи внеаудиторного мероприятия:
- уметь обозначить стратегию лечения некоторых нарушений обмена с
использованием липосом структур;
- уметь раскрыть механизм работы мембранных рецепторов;
- уметь вычленять взаимосвязь патологических состояний организма и
повреждений отдельных структур клеток;
- сформировать представление о развитии оптической техники, используемой
для изучения клеток;
- познакомиться с современными методами исследования клеток;
- познакомить с историей открытия клеток структур
- сформировать представление о многообразии внутриклеточных ответов на
внешние воздействия.
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕСВЯЗИ
Генетика
Анатомия и
физиология
человека
Сигнальная
система клетки
Биология
Микробиология
Оснащение
–материально-техническое оснащение
компьютер
проектор для демонстрации мультимедийных презентаций
- методическое
методическая разработка с приложением подробного
сценария
мультимедийные презентации
Библиография.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
• http://vocabulary.ru/dictionary/891/word/moris
a-sindrom
• http://gormonyplus.ru/diagnostikaendokrinnyh-zabolevanyi/sindromtestikulyarnoj-feminizacii-sindrom-morrisa
• http://www.pharmamed.ru/library_9.htm
• Пропедевтика внутренних болезней. Под
ред. Гребнева. 2014
• Кацнельсон З.С. Клеточная теория в её историческом развитии, Л.,1963
Программа проведения устного журнала
на тему: «Сигнальная система клетки»
Сценарий проведения устного журнала с хронокартой.
№ Этап
1. Вступительное
слово:
ведущий
Мироненко Т.Г.
время
3 мин
примечание
- ознакомление с темой
устного журнала;
- мотивация выбранной темы;
- план проведения;
Демонстрация слайдов
2
Успехи
экспериментальной
цитологии
Родионова А.
Швайко Д.
(студенты гр22МСО)
15
мин
3
Мембраны и
рецепторы
15
мин
Демонстрация слайдов
4
Гормональная
регуляция
Коновалова Ю.
Сёмов Г.
(студенты гр22МСО)
Алексеев А.
Вакуленко К.
(студенты гр 11ФО)
10
мин
Демонстрация слайдов
Мироненко Т.Г.
2 мин
Подведение итогов
Заключительное
слово, выводы
Итого
5
45мин
ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК
Словарь терминов
Альдостерон – основной минералокортикостероидный гормон коры
надпочечников у человека.
Белки-переносчики - белки внешней мембраны клетки являются также
рецепторами, узнающими определенные ионы и взаимодействующими с
ними.
Витальные красители - химические вещества, окрашивающие различные
структурные компоненты клеток.
Гуанозинтрифсфат – пуриновый нуклеотид, принимающий участие в
реакциях передачи сигналов, в частности связывается с G-белками, и
превращается в ГТФ.
Диацилглицерин – глицерид, состоящий из двух жирных кислот, связанных
с молекулой глицерина эфирными связями. Диацилглицерол является
активатором протеинкиназы С. Образование диацилглицерола в мембране
облегчает транслокацию протеинкиназыС из цитозоля в плазматическую
мембрану при низких концентрациях кальция.
G-белок-связанныерецепторы - вещества, являющиеся метаботропными.
Другие известные примеры метаботропных рецепторов включают в себя
рецепторные тирозинкиназы и гуанилатциклазы.
Инозитолтрифосфат -это водорастворимый вторичный посредник.
Образуется в результате распада мембранных фосфолипидов под действием
фермента фосфолипазы С.
Инозитолтрифосфат вместе с диацилглицерином принимает участие в
передаче сигнала в клетке.
Кислые красители – химические вещества, окрашивающие различные
структурные компоненты клеток (эозин). Окраску придает он, являющийся
анионом и взаимодействующий с основными цитоплазматическими
структурами клетки.
Кортикальный слой клеток - слой цитоплазмы, толщиной 0,1-0,5 мкм, не
содержит рибосом и мембранных структур, но богат актиновыми
микрофиламентами.
Липосомы -это замкнутые пузырьки, самопроизвольно или под действием
ультразвука образующиеся в смесях фосфолипидов с водой. Их стенка
состоит из одного или нескольких бислоёв фосфолипидов (слоёв толщиной в
две молекулы), в которые могут быть встроены другие вещества (например,
белки). Внутри липосом содержится вода или, если озвучивание
производилось в водном растворе, то внутри окажется использованный
раствор.
Диаметр липосом варьирует от 20 нм(моноламеллярные везикулы, стенка
состоит из одного бислоя) до 10-50 мкм(мультиламеллярные везикулы,
стенка состоит из десятков или сотен бислоёв).
Люминесцентный микроскоп – прибор для исследования микрообъектов,
окрашенных специальными красителями (флюорохромами), испускающими
свечение при воздействии ультрафиолетовыми лучами. Для люминесцентной
микроскопии применяются специальные оптические устройства и
микроскопы, основной частью которых является источник ультрафиолетовых
лучей и система фильтров к нему.
Мессенджеры - вторичные посредники обеспечивающие эффект всех без
исключения метаботропных рецепторов. Метаботропные рецепторы могут
быть расположены как на поверхностной мембране клетки, так и на
мембранах внутриклеточных везикул.
Паранекроз- обратимое нарушение структуры и функции клеток, вызванное
патогенным раздражителем.
Протоплазма - содержимое живой клетки, включая ядро и цитоплазму, а
также содержимое многих неклеточных образований в организме. В
протоплазме осуществляются все жизненные процессы.
Ретикуло-эндотелиальная система - термин для обозначения тканевых
макрофагов (например: микроглия, клетки Купфера в печени, альвеолярные
макрофаги). Тканевые макрофаги заселяют органы на различных этапах
эмбриогенеза (на ранних, как, например, микроглия, или поздних, как клетки
Купфера) или в раннем постнатальном периоде (альвеолярные макрофаги). В
нормальных условиях тканевые макрофаги поддерживают свою популяцию
за счет пролиферации (на месте), а не за счет прихода новых клеток
(моноцитов) из костного мозга.
Вступительное слово преподавателя
Здравствуйте уважаемые преподаватели и дорогие студенты!
Вашему вниманию мы предлагаем устный журнал «Сигнальная
система клетки». Без сомнения хорошо известно, что современная наука о
клетке накопила огромный материал, позволяющий приоткрыть завесу тайн
и необъяснимого, происходящего в клетке. Как много изменилось со времени
создания современной новейшей аппаратуры! Раскрыты тайны строения
клеток, тонкие взаимодействия между структурами клетки внутри клетки и
вне ее.
Неоценимую помощь в формировании современныхпредставлений о
клетке биологии и медицине оптическая физика, а также органическая и
неорганическая химия. От школьника средней школы до студента
медицинского университета, - все хорошо знают, как устроена клетка. Но
для нас стало интересно, как этот процесс происходил в историческом
развитии, как шаг за шагом изменялось наше представление о клетке.
Несомненно, новое понимание мембранной структуры клеточных
компонентов определил новую стратегию развития биологической и
медицинской науки в целом. И эти успехи позволили перейти от чисто
научных исследований в этой области к решению конкретных прикладных
задач.
Сообщение 1.
«Успехи экспериментальной цитологии»
Слайд 1
Настя
Вторая четверть 20-го века ознаменовалась бурным
развитием
экспериментальной цитологии и значительным расширением арсенала
цитологических исследований.В современный период прослеживается
тесная взаимосвязь цитологии и физиологии, цитологии и физикохимических наук.Количество исследований, их многообразие в последнее
время возросло, как лавина. Если уже в конце прошлого столетия подчас
нелегко определить долю участия того или другого ученого в
определенном открытии, то сделать это теперь особенно трудно.
Слайд 2
Дарья
Тканевые культуры явились одним из первых экспериментальных
методов, сыгравших большую роль в познании клетки. Еще в 1885 г.
харьковский профессор И. П. Скворцов еще создал условия для
переживания клеток крови, однако размножения клеток не происходило.
Лео Лёб впервые (1897, 1902), использовал в качестве культуральной
среды свернувшуюся кровь. Он наблюдал выселение в среду отдельных
клеток и их деление. Создателем методики культур явился американский
биолог Гаррисон. В 1907г. ученый настоящую тканевую культуру в
свернувшейся лимфе. Онуказал принципы культуры invitro. В 1910 г. его
сотрудник Берроус применил вместо лимфы плазму крови. В 1911 г.
американский
хирург
Каррель
показал
способ
длительного
культивирования клеток с помощью пересадок и смены среды.
Отечественные гистологи А. А. Максимов, А. А. Кронтовский и другие, а
также иностранные исследователи во многом обогатили учение о клетке.
Слайд 3
Настя
Метод культур позволил прижизненно исследовать размножение
клеток, процесс их роста и дифференцировки, влияние условий среды на
жизнедеятельность клеток. Полученные данные отражают применение
этого метода во второй четверти нашего века. Замечательные успехи
принесло соединение культур с цейтраферной съемкой, осуществленное
впервые в Англии Канти. Уникальным является фильм, снятый
польскими исследователями супругами Байер, где на растительных
клетках при фазовом контрасте с поразительной ясностью показан ход
митоза. В 50-е годы разработан метод трипсинизированных культур
открыл новые возможности для цитологии и позволил получать
культуры из единичных клеток, что раньше считалось невозможным.
Слайд 4
Дарья
В 1912 г. с изобретением микроманипуляторов Чемберсом и Петерфи в
1922 г. стали осуществимы операции над тканевыми клетками. Появились
возможности экспериментального изучения физических свойств клетки,
извлечения из клеток и перемещения ее отдельных компонентов, и ряд
других
воздействий
на
клетку.Применение
витальных
красителейоткрыло новые экспериментальные возможности. Одно
направление такой методики основывалось на изучении отложения
взвешенных частиц красителя при его витальном введении.
Слайд 5
Настя
Данный методпозволил выяснить распространение макрофагов и их
значение. В результате в 30-е годы было сформулировано учение о
ретикуло-эндотелиальной системе.
Другим направлением было изучение выделительной функции клеток
путем введениякислых красителей. Для цитологии наибольшее значение
получил метод использованииосновных красителей. Применение
основных витальных красителей широко использовали Д. Н. Насонов и В.
Я. Александров в1940г. Ученые создали с помощью этой методики
учение о паранекрозе — неспецифическом повреждении клетки, которое
наступает вначале при действии различных агентов.
Слайд 6
Дарья
От простого наблюдения и описания строения клетки цитологи
перешли
к
экспериментальному
изучению
разных
сторон
жизнедеятельности клеток. Подробно изучается физиология митоза:
влияние среды на ход деления, действие гормональных факторов и
нервной системы, суточный ритм. Продолжается исследование
физических свойств клетки, вязкости протоплазмы, реакции клеток на
внешние воздействия, изучение кортикального слоя клеток.
Слайд 7
Настя
В дальнейшем изучалась клеточная проницаемость. Если прежде
основным направлением цитологии было морфологическое исследование,
то в наше время в центре внимания цитологов все более становятся
цитофизические и цитохимические проблемы. От упрощенного
коллоидно-химического представления о протоплазме возникает идея о
структурности
протоплазмы
субмикроскопической.
Применение
поляризационного микроскопа, применение рентгеновского метода
исследования свойств цитоплазмы: набухания, вязкости, проницаемости,
абсорбции и механических свойств протоплазмы в 1948 году позволило
создать новое представление о протоплазме как трехмерной сети
нитевидных белковых молекул, соединенных готовыми к реакции
боковыми цепями. В пространствах этой сети находятся липиды,
углеводы. С ними реагируют боковые цепи протеинового остова.
Слайд 8
Дарья
Другая ветвь - суммарное биохимическое исследование изолированных
клеточных структур. В 1932 г. Беренс выделил клеточные ядра в такой
массе, которая позволяла проводить их химическое исследование. В 1934
г. были выделены митохондрии из лиофилизированного материала. В
1943 г.Лазаров и Клод разработали способ дифференцированного
центрифугирования гомогенизированных тканей.
Метод фазового контраста расширил прижизненное изучение клетки.В
1908 г. Кёлер и Зидентопф
сконструировали люминесцентный
микроскоп. А в 1913 г. Леман значительно улучшил и упростил его.При
разработке
способа пропитывания биологических объектов
люминесцирующими красителями (флуорохромами)
в последние
десятилетия применение люминесцентного микроскопа значительно
расширилось.
Слайд 9
Настя
Все большее применение находит ультрафиолетовая микроскопия в ее
разных вариантах. Новую эру в учении о клетке создал электронный
микроскоп.
В 1933 г. Руска превысил в электронном микроскопе предельное
увеличение светового микроскопа. До начала 50-х годов цитологическое
применение электронного микроскопа было ограниченным, так как не
умели изготовлять достаточно тонких срезов. В 1949 г. была предложена
заливка в метакрилат, а в 1952 г. Палад ввел в употребление фиксацию
материала для электронной микроскопии с помощью забуференной
осмиевой кислоты. Наконец, были созданы ультрамикротомы и получены
достаточно тонкие срезы. Современные ультрамикротомы позволяют
получать срезы толщиной до 50 Å. Разрешающая способность
электронных микроскопов доведена до 10 Å. Если предельное увеличение
светового микроскопа доходит примерно до 2000, то теперешние
электронные микроскопы позволяют получать увеличение в 800 000—1
200 000 раз.
Слайд 10
Дарья
С помощью электронного микроскопа за последние десять лет
получены наиболее поразительные результаты в отношении строения
цитоплазмы. Палад (1953) и Шёстранд (1953) показали сложную
мембранную структуру митохондрий. В дальнейшем мембранная
структура оказалась универсальным типом строения внутриклеточных
структур. Шёстранд и Ганзон (1954) открыли мембранную структуру
аппарата Гольджи, а в 1955 г. Шёстранд в гиалоплазме открыл систему
цитомембран, совокупность которых «получила название эргастоплазмы.
На этих цитомембранах Палад (1955) установил наличие гранул,
содержащих рибонуклеиновую кислоту (рибосомы).
Слайд 11
Настя
Открытие мембранной структуры — одно из самых поразительных
достижений электронной микроскопии. Но и различные фибриллярные
образования при изучении в электронном микроскопе приобрели совсем
новый смысл и оказались разложенными на протофибриллы разного типа.
Слайд 12
Дарья
Современная цитология решает основные задачи – дальнейшее изучение
микроскопических и субмикроскопических структур и химической
организации клеток.
Достоверно известно, что диаметр или длина эукариотических клеток
достилает десятков и сотен микрон. В цитоплазме таких клеток
присутствуют постоянные структуры (органеллы) частью мембранного, а
частью безмембранного строения.
Органеллы эукариотической клетки – постоянные структуры цитоплазмы,
выполняющие в клетках жизненно важные функции. Для митохондрий
характерно наличие двух отграничивающих мембран, тогда как для
других – одной (лизосомы, пероксисомы).
Слайд 13
Настя
Вакулярно – канальцевая система образована сообщающимися или
располагающимися по отдельности трубчатыми (канальцы, тубулы), а
также уплощенными (цистерны) полостями, ограниченныммембранами.
Нередко цистерны имеют пузыревидные расширения. В системе
выделяют шероховатую и гладкую цито(эндо) плазматическую сети.
Особенность шероховатой (гранулярно) сети состоит в прикреплении к
ее мембранам рибосом (полисом). Главная ее функция - образование
белков, преимущественно функционирующих вне клетки, например
секретируемых клетками экзокринных желез. В области шероховатой
сети
происходит синтез и сборка белков и липидов клеточных
мембран.Плотно упакованные в слоистую структуру цистерны
гранулярной сети являются участками наиболее активного белкового
синтеза.
Слайд 14
Дарья
Мембраны гладкой эндоплазматической сети лишены рибосом
(полисом). Функционально эта сеть связана с обменом углеводов, жиров
и других веществ небелковой природы, например, стероидных гормонов
в клетках половых желез и коркового вещества надпочечников. В
участках цитоплазмы печеночных клеток, богатых структурами гладкой
сети, разрушаются и обезвреживаются токсические вещества и ряд
лекарств (снотворные из группы барбитуратов). В канальцах и пузырьках
гладкой цитоплазматической сети поперчено-полосатой мускулатуры
сохраняются (депонируются) ионы кальция, играющие важную роль в
процессе мышечного сокращения.
Слайд 15
Настя
Вакуолярно-канальцевая система выполняет транспортную функцию в
отношении белков лизосом, пероксисом, мембран и тех, которые
предназначены для выводы из клетки. Белки, собранные в рибосомах,
которые подлежат транспорту с участием эндоплазматической сети,
имеют лидерную последовательность
длиной 25 (+11) аминокислот,
распознаваемую «узнавающими сигнал» частицами цитоплазмы.
Образовавший
полипептидпроникает
в
просвет
канальца
и
гликозидируется путем присоединения олигосахаридов. Далее вещество
поступает в транспортные пузырьки, отшнуровывающиеся от
безрибосомных участков эндоплазматической сети. Пузырьки переносят
полипептиды в пластинчатый комплекс Гольджи.
Слайд 16
Дарья
Пластинчатый комплекс Гольджи - это совокупность разбросанных по
цитоплазме или локализующихся приядерной зоне диктиосом числом от
нескольких десятков до нескольких сотен или тысяч на клетку. В
комплексе Гольджи происходит «сортировка» белков, поступающих из
эндоплазматического ретикулума, в зависимости от их дальнейшего
места назначения. Здесь происходит химическая модификация белков.
Секретируемые белки
упаковываются в мембранную оболочку и
направляются к плазмалемме с целью их выведения из клетки или же в
лизосомы, пероксисомы и другие внутриклеточные структуры.
Для адресной доставки разные категории белков должны быть
помечены. Это происходит то же в пластинчатом комплексе Гольджи.
Слайд 17
Настя
Лизосомы –пузырьки, которые содержат ферменты с общим названием
кислые гидролазы - протеиназы, фосфатазы, эстеразы, ДНКазы, РНКазы.
Функция ферментов заключается катализ гидролитического (в водной
среде) расщепления нуклеиновых кислот, белков, жиров, полисахаридов
и мукополисахаридов и других химических соединений при низких
значениях рН-4,5. В печеночной клетке млекопитающих и человека
лизосом содержится несколько сотен.
Слайд 18
Дарья
Лизосомы в клетке – это сборная группа частиц, Первичные лизосомы
– неактивные органеллы. Вторичные – органеллы, в которых идет
процесс переваривания. Различают среди них фагосомы, где
переваривается материал, поступающий в клетку извне путем фагоцитоза
(твердые частицы) ипиноцитоза (порции жидкости). В других лизосомах
аутолизосомах разрушаются собственные структуры
клетки,
завершающие жизненный путь. Это митохондрии клеток печени,
длительных жизни которых составляет 10 суток, фрагменты мембран.
Однако при определенных наследственных заболеваниях при отсутствии
одного или нескольких ферментов развиваются негативные для здоровья
последствия. Клетки оказываются перегруженными определенными
химическими соединениями. В случае болезни Тея – Сакса это
сфинголипиды, соединения из группы полярных липидов, используемых
при построении мембран. При болезни Помпе, приводящей к смерти в
младенческом возрасте, характерно в связи с недостаточностью
соответствующего лизосомального фермента накопление в клетках
гликогена.
Слайд 19
Настя
Органеллы немембранного строения представлены микротрубочками –
трубчатой формы образования различной длины с внешним диаметром 24
нм, толщиной стенки около 5 нм и шириной «просвета» 15 нм. Они
встречаются в свободном состоянии в цитоплазме клеток или как
структурные
элементы
жгутиков
(сперматозоиды),
ресничек
(мерцательный эпителий трахеи), митотического веретена и центриолей
(делящейся клетки).
Микрофиламенты – тонкие нитеобразные структуры, обнаруживаемые
по
всей
цитоплазме
и
иногда
формирующие
пучки.
Актиновыемикрофиламенты диаметром 6 нм построены из белка актина.
Их наличие связывают с амебоидным клеточным движением.
Выполнение актиновымимикрофиламентами каркасной (структурно)
функции иллюстрирует строение микроворсинок эпителиальных клеток
выстилки просвета кишечника.
Промежуточные микрофиламенты, образованные различными белками,
обеспечивают высокую прочность клеток эпидермиса кожи, а особых
кератиновых
микрофилакментов
–
волос.
Промежуточные
микрофиламенты принимают участие в устойчивости сформированной
внутренней мембраны ядерной оболочки, выполняя каркасную роль.
Промежуточные микрофиламенты необходимы для нормального
функционирования нервных клеток. Развитие таких нейродегенеративных
заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, боковой
амиотрофический склероз, связано с изменениями микрофиламентозных
структур.
Слайд 20
Дарья
Таким образом, современная цитология решает комплекс задач. Это–
o дальнейшее изучение микроскопических и субмикроскопических
структур химической организации клеток;
o функции клеточных структур и их взаимодействия; способы
проникновения веществ в клетку,
o выделения веществ из клетки,
o реакции клеток на нервные и гуморальные стимулы макроорганизма
и на стимулы окружающей среды;
o восприятие и проведение возбуждения; взаимодействия между
клетками;
o реакции клеток на повреждающие воздействия;
o вопросы репараций повреждений и адаптации к факторам среды и
повреждающим агентам;
o вопросы репродукции клеток и клеточных структур;
o вопросы преобразования клеток в процессе морфофизиологической
специализации (дифференцировки);
o строение и функции ядерного и цитоплазматического генетического
аппарата клетки, его изменений при наследственных заболеваниях;
o взаимоотношения клеток с вирусами;
o превращения нормальных клеток в раковые.
Сообщение 2.
Мембраны и рецепторы
Слайд 1
Юлия
Плазматическая мембрана – ограничивает содержимое клетки от внешней
среды; осуществляет контакт с другими клетками, получение, обработку и
передачу информации внутрь клетки, поддержание постоянства внутренней
среды.
Ядерные мембраны (внешняя и внутренняя) – образуют ядерную оболочку,
которая отделяет хромосомный материал от цитоплазматических органелл;
через поры ядерной оболочки происходит транспорт белков и нуклеиновых
кислот в ядро и из ядра.
Мембраны митохондрий участвуют в преобразовании энергии в процессах
окислительного фосфорилирования, обеспечивают синтез молекул АТФ.
Слайд 2
Георгий
Мембраны лизосом ограничивают гидролитические ферменты от
цитоплазмы клетки, препятствуют самоперевариванию (аутолизу) клеток,
способствуют поддержанию постоянства рН среды в лизосомах. Мембраны
эндоплазматической сети принимают участие в образовании новых мембран,
осуществляют синтез белков, липидов, полисахаридов, окисление
гидрофобных метаболитов и ксенобиотиков.
Слайд 3
Юлия
Мембранные рецепторы располагаются в плазматической мембране
клетки-мишени и взаимодействуют с белково-пептидными гормонами и
катехоламинами.
Рецепторы для липофобных гормонов (белково-пептидных) располагаются
на поверхности клеточной мембраны. Эти гормоны не могут попасть в
клетку. Формирование комплекса гормон- рецептор происходит на
поверхности клетки. Ответные внутриклеточные события реализуются
посредством использования механизма передачи сигнала, обеспечивающего
быструю реакцию.
Внутриклеточные рецепторы находятся внутри клетки и взаимодействуют со
стероидными и тиреоидными гормонами, которые представляют собой
небольшие липофильные молекулы, с легкостью проникающие в клетку
через плазматическую мембрану.
Слайд 4
Георгий
Быстрота ответа обеспечивается тем, что мембранный рецептор
находится во связанном со вторичным мессенджером состоянии (в роли
первичного мессенджера выступает гормон), Система передачи сигнала
находится в постоянной готовности, ее необходимо только активизировать
образованием комплекса гормон – рецептор. Такое взаимодействие
обеспечивает быструю активацию клеточного ответа и столь же быстрое его
выключение.
Слайд 5
Юлия
Передача внешнего сигнала, который поступает с молекулой гормона,
квнутриклеточной цепи передачи сигнала обеспечивается благодаря особому
химическому строению мембранных рецепторов. Все они состоят из трех
различных частей, несмотря на то, что сам рецептор обычно представлен
одной полипептидной цепью. Внеклеточный компонент располагается на N терминальном конце аминокислотной последовательности и содержит
гликолизированные участки. Углеводные остатки, расположенные в этих
участках, могут принимать участие в связывании с гормоном, которое
специфически происходит в цистеинбогатых карманах.
Мембранные рецепторы обычно имеют несколько трансмембранных
участков. Каждый из трансмембранных компонентов рецептора состоит из
25 липофильных аминокислот и формирует спиральную структуру.
Слайд 6
Георгий
Внутриклеточный компонент располагается наС – концевом участке
полипептиднойцепи и отвечает за эффекторную функцию рецептора. Как
правило, внутриклеточный регион, состоящий из липофобных аминокислот,
содержит регуляторные участки, в частности участки фосфорилирования.
Слайд 7
Юлия
Действие мембранных рецепторов опосредовано передачей сигнала по
многочисленным путям вторичных мессенджеров, на основании
особенностей пострецепторных взаимодействий их разделяют на следующие
классы:
 лиганд-чувствительные каналы
 рецепторассоциированные киназы
 рецепторассоициированная гуанилатциклаза
 цитокиновые рецепторы
 G-белок сопряженные рецепторы.
В первых трех классах при связывании гормона рецептор сам
непосредственно стимулирует клеточную реакцию. В случае цитокиновых и
G-белок сопряженных рецепторов для стимуляции специфического
клеточного ответа, вызванного гормоном рецептор использует активацию
еще одной молекулы – промежуточного мессенджера.
Слайд 8
Георгий
В случае гормончувствительных каналов белок-рецептор формирует
внеклеточный гормонсвязывающий компонент, а также канал через
клеточную мембрану, который при открывании делает возможным транспорт
отдельных ионов. Открывание канала происходит при связывании лиганда.
Это приводит к конформационному сдвигу трансмембранных спиралей и
формированию прохода через мембрану для определенных ионов. Такой тип
рецепторов встречается на возбудимых клетках, в частности на нейронах и
миоцитах, где перенос ионов через мембрану приводит к изменению
мембранного потенциала и последующей стимуляции ответа клеткимишени.
Слайд 9
Юлия
Наиболее изученным и распространенным рецептором, обладающим
киназной активностью, является тирозинкиназа. В геноме человека
идентифицировано примерно 100 тирозинкиназных рецепторов. Все они
имеют общие особенности организации трансмембранного компонента.
Внеклеточный
компонент
характеризуется
высокой
степенью
вариабельности,
обеспечивающей
возможность
специфического
взаимодействия с различными лигандами. В отличие от большинства
мембранных рецепторов члены семейства тирозинкиназных рецепторов
взаимодействуют только один раз. В то же время подобно многим другим
рецепторам при связывании с гормоном они димеризуются и это событие
является ключевым моментом в активации рецептора.
Слайд 10
Георгий
После
активации
специфический
участок
внутриклеточного
компонента рецептора фосфорилирует тирозиновые остатки фермента
внутри клетки и таким образом стимулирует необходимые клеточные
процессы. Активированный рецептор способен фосфорилировать свои
собственные тирозиновые остатки, расположенные в цитоплазме. Такое
«аутофосфорилирование» позволяет рецептору сохранить активное
состояние и усилить сигнал, переданный гормоном. Прекращение
гормониндуцированного клеточного ответа происходит после диссоциации
комплекса гормон-рецептор и дефосфорилирования рецептора клеточными
фосфатазами.
Слайд 11
Юлия
Другие рецепторы ассоциированные киназы имеют сходный механизм
передачи сигнала и стимуляции клеточного ответа путем фосфорилирования
определенных ферментов в цитоплазме клетки-мишени.Рецепторы,
обладающие
протеинкиназной
активностью,
могут
осуществлять
фосфорилирование остатков треонина и серинаферментов внутри клетки.
Точно такая же стимуляция клеточного ответа прекращается после
диссоциации комплекса гормон – рецептор и дефосфорилирования активного
фермента клеточными фосфатазами. Сходство поведения демонстрирует
общие принципы реализации механизма функционирования мембранных
рецепторов: гормон – индуцированная реакция клетки «выключается» как на
внеклеточном, так и на внутриклеточном уровне.
Слайд 12
Георгий
Рецепторы, использующие для передачи сигнала гуанилатциклазу,
представляют собой еще одно семейство мембранных рецепторов. Они
имеют в своем составе каталитический компонент и способны
самостоятельно стимулировать клеточную реакцию. Это семейство менее
многочисленно. Натрийуретический фактор,
продуцируемый клетками
сердечной мышцы, использует рецепторы этого типа для осуществления
регуляции активности своих клеток – мишеней. В этом случае передача
сигнала первичного мессенджера (гормона) внутрь клетки осуществляется с
помощью одного мембранного рецептора. После связывания лиганда с
внеклеточным
компонентом
в
молекуле
рецептора
происходят
конформационные изменения. Они вызывают активацию гуанилатциклазы –
фермента. Этот фермент представляет собой часть внутриклеточного
компонента рецептора.
Слайд 13
Юлия
Активированный фермент превращает гуанозинтрифосфат (ГТФ) в
циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ). Этот продукт
активирует
нуклеотидзависимые протеинкиназы
клетки, которые осуществляют
фосфорилирование других цитоплазматических белков. Цитокиновые
рецепторы по механизму действия очень похожи на тирозинкиназные: они
также используют тирозинкиназы для индукции клеточного ответа. У
цитокиновых рецепторов
тирозинкинкиназа
представляет собой
независимый белок. Эти рецепторы гормона роста и пролактина состоят из
нескольких субъединиц.
Слайд 14
Георгий
После связывания с лигандом рецепторы формируют олигомеры и
активируют центр тирозинкиназы вблизи от рецепторов на внутренней
стороне плазматической мембраны клетки.
Активированные киназы осуществляют фосфорилирование ферментов в
цитозоле, что в результате приводит к передаче сигнала, поступившего к
клетке с гормоном.
Слайд 15
Юлия
Самая многочисленная группа мембранных рецепторов
- это
семействоG–белок сопряженных
рецепторов. Более тысячи лигандов
используют эти рецепторы для передачи сигнала. Во всех случаях G–белок и
ассоциированный с ним рецептор представляют собой два различных белка,
связанные между собой только функционально. Рецепторы этого семейства
имеют 7 трансмембранных участков. G–белки для осуществления своих
функций используют гуанозинтрифосфат и могут оказывать стимулирующее,
а иногда и ингибирующее действие.G–белки состоят из трех субъединиц,
которые называются а, р, у. Этот активный
G–белок может стимулировать разнообразные внутриклеточные системы
вторичных мессенджеров и регулировать причем одновременно несколько
внутриклеточных процессов.
Слайд 16
Георий
В результате образования молекул цАМФ происходит инициация
разнообразных внутриклеточных процессов. Активируются разнообразные
цАМФ – зависимые протеинкиназы. Происходит стимуляция клеточного
ответа. Осуществляется фосфорилирование ферментов специфических
биохимических путей. Сигнал усиливается, и клеточный ответ быстро
развивается.
Слайд 17
Юлия
Для
передачи
сигнала
работает
еще
одна
система
вторичныхмессенджеров, используемая G – белокассоциированными
мембранными рецепторами. В этом случае участие в передаче сигнала
принимают продукты реакции расщепления одного из фосфофлипидных
компонентов клеточной мембраны – фосфатидилинозитола.
Реакцию
катализирует фосфолипаза С – фермент, связанный с мембраной и
активируемый G–белком. Гормон связывается с рецептором и фермент
фосфолипаза С расщепляет фосфатидилинозитол на диацилглицерин (ДАГ)
иинозитолтрифосфат. Каждое из этих веществ индуцирует клеточный ответ.
Инозитолтрифосфат переходит в цитоплазму клетки, взаимодействует с ЭПР,
стимулирует выброс кальция в цитоплазму. Увеличение концентрации
кальция в цитоплазме является одним из способов стимуляции различных
клеточных процессов посредством активации кальций зависимых ферментов.
Слайд 18
Георгий
Диацилглицерин находится в связанном состоянии на внутренней
стороне клеточной мембраны, где он активирует протеинкиназу С.
Процессы, стимулированные фосфатидилинозитольной системой передачи
сигнала затухают, происходит снижение концентрации ионов кальция в
цитоплазме до исходного уровня, подавление активности внутриклеточных
ферментов.
Слайд 19
Юлия
В гладкомышечной клетке G–белки
регулируют открывание
специфических ионных каналов плазмолемме, что приводит к резкому
увеличению концентрации кальция в цитозоле
( почти в 5 раз). Затухание клеточного ответа происходит после диссоциации
комплекса гормон – рецептор и последующего закрывания каналов.
Кальциевые насосы возвращают ионы кальция в место первоначальной
локализации, то есть в эндоплазматический ретикулум или за пределы
клетки.
Слайд 20
Георгий
Функция альдостерона заключается в поддержании нормального
содержания натрия в организме. Для этого альдостерон - стимулирует
реабсорбцию натрия в почечных канальцах, когда концентрация натрия в
крови уменьшается и становится ниже нормы. Увеличивается синтез белков
натриевых каналов и натриевых насосов, расположенных в мембранах
почечных канальцев, а также ферментов, синтезирующих АТФ,
необходимый для работы этих насосов.
Такая синхронизированная продукция нескольких белков обеспечивает
увеличение реабсорбции натрия в почечных канальцах с целью поддержания
нормального осмотического давления и водного баланса организма.
Слайд 21
Юлия
Биологический процесс, стимулированный одним гормоном, может
быть модифицирован при воздействии другого гормона. Синергизм
реализуется в клеточной реакции, которая превышает простое суммирование
эффектов индивидуального воздействия. Гормон роста и кортизол действует
на клетки жировой ткани, стимулируя липолиз гораздо эффективнее
простого сложения. Во многих клетках мишенях связывание тиреоидного
гормона обеспечивает возможность воздействия на эти клетки адреналина.
Слайд 22
Георгий
Антагонизм наблюдается в ситуации, когда влияние одного гормона
противодействует другому и эффективно ослабляет или даже устраняет
последствия его воздействия на клетку – мишень. Так взаимодействует
гормон роста, который препятствует проявлению эффектов инсулина при
совместном воздействии на их общие клетки – мишени. Связывание гормона
роста нарушает способность инсулина стимулировать поглощение глюкозы и
синтез гликогена в клетках печени скелетных мышц.
Слайд 23
Юлия
Механизмы, используемые эндокринной системой для регулирования
биологических процессов в тканях – мишенях, характеризуются
значительной степенью сложности и интегрированности. С целью
поддержания гомеостаза в условиях разнообразных изменений внутренней и
внешней среды для управления физиологическими процессами,
происходящими в каждой отдельной клетке, организм использует
стероидные и белково-пептидные гормоны, а также разнообразные
механизмы передачи сигнала.
Слайд 24
Георгий
В настоящее время установлено, что многие патологические состояния
организма, например, сахарный диабет II типа, могут быть непосредственно
обусловлены нарушением функции этих механизмов передачи сигнала.
В настоящее время значительное количество исследований направлено на
углубление знаний о гормонзависимых механизмах передачи сигнала и на
дальнейшее изучение функционирования эндокринной системы в целом.
Слайд 25
Юлия
Новые подходы для доставки лекарств в клетку.Все большее
применение в медицине и биотехнологии находят липосомы, используемые
для доставки в клетку лекарств и химических соединений, стабилизирующих
ферменты. Взаимодействие липосомначинается с адсорбции на поверхности
клетки. После адсорбции липосомы могут обмениваться липидами с
клеточной мембраной и сливаться с ней. Процесс эндоцитозалипосом может
быть направлено ускорен при включении в их состав детерминант,
реагирующих со специфическими рецепторами плазматической мембраны
клетки – мишени, отвечающими за регуляцию эндоцитоза.
Такие механизмы обеспечивают направленное действие лекарственных
препаратов.
Сообщение 3.
“Гормональная регуляция”
Слайд № 1.
Кирилл: Добрый день уважаемые коллеги (студенты).
Алексей: Добрый день уважаемые преподаватели.
Кирилл: Разрешите представить вам нашу презентацию на тему
“Гормональная регуляция”.
Алексей: В ней мы постарались коротко и содержательно изложить материал
по следующим темам: Сахарный диабет, Синдром Морриса и Роль Йода в
гормональной регуляции.
Слайд № 2.
Алексей: Сахарный диабет представляет собой заболевание, при котором в
организме возникает недостаточность инсулина. А поскольку только инсулин
может перенести глюкозу через клеточную мембрану, это становится
довольно серьезной проблемой для организма.
Слайд № 3.
Кирилл: Итак, выделяют 2 типа диабета – инсулинозависимый или первый
тип и инсулинонезависимый или второй тип. В развитии данных заболеваний
играют роль как генетические факторы, так и внешние. Наиболее
распространенный – диабет второго типа – 80 процентов.
Слайд № 4.
Алексей: Больные сахарным диабетом предъявляют жалобы на сухость во
рту, жажду, обильное мочеотделение, повышение аппетита( иногда вплоть до
булимии) или наоборот – резкое похудание, слабость.
Кирилл: Диабет может быть обнаружен в , так называемой, скрытой и явной
формах. Данное заболевание крайне опасно в запущенном случае, так как
может привести к развитию тяжелой недостаточности внутренних органов,
диабетической коме и смерти.
Слайд № 5.
Кирилл: Подозрение на диабет может возникнуть не только в результате
показаний анализов крови пациента, но так же при обращении в связи с
грибковыми заболеваниями, фурункулезом, зубом в области промежности,
визита для проверки зрения, так же в связи со снижением памяти. Для
подтверждения назначается глюкозотолерантный тест.
Алексей: Больным сахарным диабетом назначают диету с исключением
легкоусвояемых углеводов. Так же могут быть назначены пероральные
сахаропонижающие препараты. При лечении больных с
инсулинонезависимом диабетом, применяют инсулинотерапию.
Слайд № 6.
Кирилл: Синдром Морриса.описан американским врачом J. McLeanMorris,
род.в 1914. Заболевание заключается в том, что организм человека по
неизвестным причинам начинает идти по непредназначенному для пола пути.
По сути данное заболевание является одной из форм гермафродитизма.
Слайд № 7.
Алексей: Основной признак синдрома - несоответствие между гонадным
полом и фенотипом. Причиной возникновения данного заболевания ,
известной на данный момент, является мутация гена Андрогенных
рецепторов. Вы можете наблюдать модель данного рецептора на слайде. Они
являютсяфактором транскрипции,регулируют экспрессию генов.
Соответственно при их повреждении, возникают сбои в переносе
генетической информации, что ведет к мутации организма.
Слайд № 8.
Кирилл: Клиническая картина синдрома такова–у больных узкий Таз,
недоразвитие молочных желез, менее равномерное распределение подкожножировой клетчатки, наличие волосяного покрова на лобке и в подмышечных
впадинах, гипертрофированный клитор. Вирилизация в некоторых случаях
проявляется грубым голосом. Половое влечение в некоторых случаях
подавлено. Известным носителем данного заболевания является Жанна
Д’Арк, национальная героиня Франции.
Слайд № 9.
Алексей: Терапия больных синдромом Морриса определяется формной
заболевания. Возможно назначение гормональных препаратов. Визуальные
дефекты половых органов в настоящее время вполне возможно исправить с
помощью хирургического вмешательства, т.е. назначаются операции.
Слайд № 10.
Алексей: Щитовидная железа. Эндокринная железахранящая йод и
вырабатывающая йодсодержащие гормоны(йодтиронины), участвующие в
регуляции обмена веществ и росте отдельных клеток, а также организма
вцелом — тироксин (тетрайодтиронин, T4) итрийодтиронин (T3).
Слайд № 11.
Алексей: На данном слайде вы можете видеть строение молекул Т3 и Т4.
Слайд № 12.
Кирилл: При диагностике заболеваний, связанных с нарушением выработки
гормонов щитовидной железы, как правило прибегают к анализам крови
пациента на гормоны. Так как гормональные заболевания часто вызывают
расстройства различных систем органов и тканей, необходим сбор
подробного анамнеза о перенесенных болезнях, тщательный осмотр и опрос
пациента.
Слайд № 13.
Кирилл: Недостаточность выработки гормонов щитовидной железы
называется Гипотиреоз. У детей данное заболевание выражается в снижении
умственной активности, психологического развития, замедляется процесс
роста. У взрослых возникает микседема – Заболевание , характерное
снижением онкотического давления, вследствие чего возникают отеки. Так
же имеет место:сонливость, сухость и бледность кожи, отёчность лица и
конечностей, ломкость и выпадение волос. Часто
отмечается гипотермия, брадикардия, снижение АД. В гормональном
исследовании выявляется снижение уровня гормонов щитовидной
железы в сыворотке крови.Микседематозное лицо: оно равномерно
заплывшее, с наличием слизистого отека, глазные щели уменьшены, контуры
лица сглажены, волосы на наружных половинах бровей отсутствуют, а
наличие румянца на бледном фоне напоминает лицо куклы.
Слайд № 14.
Алексей: Избыток гормонов щитовидной железы называется гипертиреоз.
При данном заболевании Щитовидная железа не сильно увеличивается, но
может развиться и базедова болезнь с зобом, экзофтальмом, тахикардией.
Кроме этого наблюдается раздражительность, мышечная слабость,
потливость, исхудание, склонность к диарее. Основной обмен повышается,
наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков,
раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках,атрофия
мышц.
Слайд № 15.
Кирилл: На данном слайде представлены источники, которые
использовались при подготовке данной презентации.
Алексей: Спасибо за внимание.
Заключение
Исторический экскурс в развитие представлений о клетке позволил
вспомнить плеяду ученых, чьи усилия и каждодневный труд позволили
углубить наше понимание о клетке. Перед нашими глазами прошла череда
ученых, внесших вклад в развитие оптической аппаратуры: от Келлера до
Лемана и Руска. Великолепным прорывом в биологии стало создание
культуры тканей, позволившей извлекать клетки из организма, размножать и
культивировать на искусственных средах. Заглянуть в удивительный мир
клеток
позволило
применение
витальных
красителей,
создание
микроманипуляторов и развитие нового самостоятельного направления в
биологии и медицине ультратонкой микроскопии. Совершенствование
методов, изучение здоровых и больных клеток привело исследователей к
новым открытиям, что лежат в основе некоторых заболеваний: повреждения
структур клеток, накопления вторичных метаболитов и другие. Расширился
круг задач, решаемых современной цитологией.
Раскрыть сложный мир клеточных взаимодействий позволило развитие
представлений о клеточной мембране, о наличии на ее поверхности
разнообразных рецепторов, выполняющих сложные задачи.
Тонкие
взаимодействия гормонов и клеточных структур позволяют придать ответу
на внешние воздействия специфический характер. А утрата контакта и
нарушения взаимодействий обуславливает проявление метаболических
сбоев. Однако все большее применение в медицине новых технологий
позволяют взглянуть в будущее с большим оптимизмом и реализовать
необходимую помощь в, казалось бы, в безнадежных случаях.
Спасибо за внимание!
ПРИЛОЖЕНИЕ
М мембраны и
рецепторы
Сёмов Георгий и Портнов Александр 22 мсо
Скачать

устный журнал