С. Б. Темралиева (қолы ) (аты-жөні)

Балл

(аты-жөні)

Пән _Цитология_____________________________________

^{(пән атауы)}

Кредит саны_3______________________________

5.Дәрiстердiң мазмұны

Тақырып 1. Кiрiспе.

Мақсаты: Цитология пәні туралы түсінік беру,қазіргі заманғы негізгі мәселелерімен таныстыру.

Цитология клеткалардың құрылысын, атқаратын қызметiн, дамуын зерттейтiн iлiм. Грекше kytos- клетка logos- iлiм деген мағынаны бiлдiредi.

Морфология iлiмiнен өрбiген цитология анатомия, гистология, физиология, эмбриология, генетика, биохимия т.б. iлiмдерiмен тығыз байланыса келiп, клетка физиологиясы, цитохимия, цитогенетика, цитоэкология, салыстырмалы цитология сияқты өзiнiң төл тармақтарын туындатты.

Цитология- биохимия, биофизика, генетика молекулалық биология сияқты ғылыми әдiстемелiк тәсiлдерге жүгiнедi. Осындай тәсiлдер клетканы жан жақты зерттеуде жетiстiктерге жеткiзуде.

Клетка тканьсiз, ткань органсыз, ал орган организмiнен тыс өмiр сүре алмайды, және сыртқы ортамен байланыстағы организм бiртұтастықта болады.

Тiршiлiктiң негiзi- зат алмасу процесi, организм соған байланысты өмiр сүредi, сыртқы ортамен байланыста болады. Сондықтан организмнiң қызметi, құрылысы, биохимиялық процестерi бiр-бiрiмен ұштасып жатады.

Тiрi ағзаның қарапайым бөлшектерiн зерттеу мен айналысатын ғылым- цитологияның дербес ғылым ретiнде дамуына алғашқы микроскоптың ашылуы себепкер болды. Өсiмдiк клеткасының ашылуы жануарлар, адам органдарының құрылысын микроскоппен зерттеуге құштарлық тудырды. Алайда жануарлар ағзасы клеткалардың ұсақтығына қабықтарының анық көрiнбейтiнiне клеткалардың тығыз орналасуына бiр-бiрiнен ажыратудың оңай еместiгiне байланысты зерттеушiлер көптеген қиындықтарға душар болды.

Жануарлар ағзасын зерттеушi италия ғалымы М.Мальпиги (1628-1694 ж). Эпидермистiң Мальпиги қабаты, насекомдардың Мальпиги түтiгi осы есiмiмен байланысты. Ал, қанның қызыл түйiршiктерiн, аталық жыныс клеткаларын, кейбiр қарапайым жануарларды ашқан голланд оптигi Ван Левенгук (1632-1732) болды.

Россияда микроскоп 17 ғасырдың 1-шi жартысында пайдаланылды. 1725 жылы ғылым академиясы ашылып ,микроскоптың конструкциясы жетiлдiрiле түстi. Петербургте академик Эйлер күрделi есептеулер жүргiзiп, микроскоптағы көптеген оптикалық кемшiлiктердi жойды.

1. 
   . Жасуша теориясының негізін қалаған кім?
   

Тақырып 2. Клеткалардың құрылысы мен қызметтерi.

Мақсаты: Клеткалардың құрылысы мен қызметтерiмен таныстыру.

XIX ғасырдың ортасында жануарлар мен өсiмдiктердiң құрылысы туралы көптеген микроскоптық материалдар жиналды, ядро мен цитоплазма туралы мәлiметтер болғанмен, клетканың организмдегi маңызы айқындалған жоқ едi.

М. Шлейденнiң 1878 жылы клетканың құрылуы ядроға байланысты екендiгi, зоолог Т. Шванн жануарлардың хорда мен шемiршек ткандерiн зерттей отырып, клетка түзiлу процесiнде ядроның атқаратын қызметiнiң өсiмдiктер мен хайуанаттарда бiркелкi екендiгi анықталды. Шванн 1839 жылы жануарлар мен өсiмдiк клетканың клеткалық құрылысының бiрлестiгiн дәлелдейтiн “Өсiмдiктер мен жануарлардың дамуы және олардың құрылысының ұқсастығы туралы микроскоптық зерттеулер” деген еңбегiн жариялады. Сөйтiп, клеткалық теория қалыптасты. Ф. Энгельс клетканың ашылуын жоғары бағалап, оны үш ұлы жаңалықтың бiрi деп санады.

1. 
   Энергияның сақталу заңы
   
2. 
   Клеткалық теория
   
3. 
   Ч. Дарвиннiң эволюциялық теориясы
   

Тақырып 3. Клетка ядросы.

Мақсаты: Ядроның құрылымы мен химиялық құрамымен таныстыру.

Клеткада жүретiн күрделi процестер белоктардың және басқа да макромолекулалардың ( нуклеин қышқылдары, майлар, полисахаридтер ) кешендерi мен қосылыстары арқылы жүзеге асырылады. Клеткадағы барлық синтездеу процестерi, белоктардың, нуклеин қышқылдарының, көмiрсулардың, майлардың қайта құрылуы ондағы белоктардың –ферменттердiң активтi қызметтерi арқылы жүредi. Тiрi клеткалар өздерiне қажеттi белоктарды синтездеп отырады. ДНК-ның әрбiр бөлiгiнде келешекте синтезделетiн белоктар құрылымы туралы хабар жазылады. Осы арқылы белок синтезделетiн бөлiкке –рибосомаға хабар берiледi. Осы хабарды хабарлаушы РНК (х-РНК) дәл көшiрiп рибосомаға жiбередi. Хабарды ДНК –дан белокқа х-РНК ғана бередi (ДНК-РНК-белок). ДНК молекуласы өзара ширатылған 2- полипептид тiзбегiнен тұрады. Олардың мономерлерi –дезоксирибонуклеотидтiң 4 түрi – аденин, тимин (А-Т), гуанин, цитозин (Г-Ц). Нуклеотидтердiң орналасуы әрбiр ДНК молекуласында ерекше болады. ДНК молекуласының әрбiр бөлiгi өз алдына бiр ғана белок синтездеуге мiндеттi. Бұл бөлiмдi –“цистрон” деп атайды , ол ген деген ұғымға сәйкес келедi. Сонымен осы ДНК молекуласының бiр белок синтездейтiн хабары бар ДНК бөлiгiн ген деп атайды. ДНК молекуласы бiрнеше жүздеген гендердiң жиынтығы болып саналады.

Клеткаға қажеттi белок синтезделуi үшiн хабар ДНК молекуласынан алынады. ДНК молекуласында алғашқы хабар сақталады және оның көшiрмесi клеткадан-клеткаға , ұрпақтан-ұрпаққа берiлiп отырады. Эукариотты организмдерде ДНК молекуласы клетканың ядросында, прокариоттарда, нуклеотидтерiнде орналасады, ал белок биосинтезi цитоплазмада болатын рибосомаларда өтедi.

Белок биосинтезi үшiн рибосомаға ДНК-ға жазылып , сақталып тұрған белоктың құрылымы жөнiндегi хабар хабарлаушы РНК-ға көшiрiлiп жазылады. Осы процестi транскрипция деп атайды. Бұл процесс комплементарлық принцип бойынша жүредi. Бiр тiзбектегi нуклеотидтер 2-шi тiзбектегi нуклеотидтердiң сипатын көрсетедi. Егер бiр тiзбекте А (аденин) болса, 2-шi тiзбекте Т (тимин) , ал Г (гуанин)ге қарсы Ц (итозин) орналасады. Ал РНК-да Т (тиминнiң) орнына У (урацил) қатысады. Егерде ДНК-ның тiзбегi екiге бөлiнсе , сыртқы ортадан келген нуклеотидтердi комплементарлы принцип бойынша жаңа 2-шi тiзбек түзедi. ДНК синтезi ДНК- полимераза ферментi арқылы жүредi.

Клетка ядросының негiзгi қызметi ДНК молекуласында жүретiн репликация және транскрипция процестерiмен анықталады. Сонымен ядро аппаратының қызметi ДНК молекуласының осы екi маңызды қасиетiне , 1-ден тұқым қуалау хабарының екi еселену және оның клеткадан –клеткаға берiлу екiншiден ,ДНК молекуласында ДНК арқылы жүретiн транскрипция процесiне бағынышты. Клетканың тiршiлiк циклi екi кезеңге бөлiнедi 1) бөлiну кезеңi, нәтижесiнде екi жас клетка пайда болады, 2) екi бөлiнудiң аралығындағы кезең, бұл интерфаза деп аталады.

Интерфаза кезiнде клетканың ядросы: ядро қабықшасынан, ядро шырынынан (кариоплазма), ядрошықтан, хроматинен тұрады. Ядро қабықшасы ядроны цитоплазмадан бөледi. Электронды микроскоппен ядро қабықшасының екi мембранадан (iшкi және сыртқы) құралғаны әрi осы екi мембрананың арасында қоймалжың затқа толы жұқа кеңiстiктiң бары байқалады. Бұл кеңiстiктi мембранааралық кеңiстiк немесе перинуклеар кеңiстiгi деп атайды. Ядро қабықшасының iшкi және сыртқы мембраналары үш қабаттан тұрады, осы белгiлерi клетканың сыртқы (плазматикалық) мембранасына немесе органоидтардың мембранасына немесе органоидтардың мембранасына ұқсас. Ядро шырыны – ядро қабықшасының iшiндегi және ядроның барлық қуысын толтырып тұратын қоймалжың зат. Оның құрамында белоктар, нуклеин қышқылдары мен көмiрсулар болады.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Ядроны алғаш тапқан кім?
   
2. 
   Ядроның химиялық құрамына не кіреді?
   

Тақырып 4. Ядрошық.

Мақсаты: Ядрошықтың химиялық құрамы және құрылымы.

Ядрошық – домалақ келген тығыз денешiк, оның мөлшерi 1-2 мкм-ден 10 мкм-ге дейiн және одан да көбiрек шамаға өзгеруi мүмкiн. Ядрошықтың құрамына РНҚ және белок енедi, РНҚ-синтезi жүредi. Клетка бөлiнген кезде ол жойылып кетедi.

Ядрошықта 70% цитоплазмалық РНҚ және 30% ядролық РНҚ синтезделедi.

Сонымен хромосомдардың құрылымына қарай екi күйiн байқауға болады-1-сi шашыраңқы (диффузды) күй, бұл ядродағы транскрипция редупликация процесiн көрсетедi, 2-сi–хроматиндердiң тығыздалған күйi, мұнда ,хромосомдар тек қана генетикалық материалдарды бөлу және оларды ұрпақтан-ұрпаққа беру қызметiн атқарады.

Хроматиннiң химиялық құрамына негiзiнде ДНК, арнаулы хроматин белогы–гистон және РНК кiредi. Сонымен хроматин өзiнiң химиялық құрамы жағынан ДНК мен белоктың күрделi қосылысы ДНП (дезоксинуклеопротеид) болып саналады.

Бақылау сұрақтары: 1 . Ядрошықтың атқаратын қызметі қандай?

2 . Ядрошықтың құрамына не кіреді?
Тақырып 5. Митоз.

Мақсаты: Митоздың фазаларымен танысу.

Клеткалар санының көбеюi негiзiнен клетканың бөлiнуiнен басталады. Клетка бөлiнер алдында хромосома және ДНҚ редупликациясы жүредi. Митоз 4 фазаға бөлiнедi: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Осы фазалардың ұзақтығы әр клеткада әр түрлi жүредi.

Профаза. Интерфазаның G₂ кезеңiнен кейiн профаза басталады. Профазаның бастапқы бөлiмiнде жiңiшке жiпше тәрiздi хромосомалар пайда болып, олар бiрте- бiрте тығыздалып, жуандап барып қысқарады. Бұл процесте хромосомалдар спиральданып ширатыла бастайды. Профазаның орта бөлiмiнде әрбiр хромосома шиыршықталған екi жiпшеден- хроматидтен тұрады. Хромосомалдардың тығыздалуына байланысты ядрошық жойылады. Сонымен қатар ядро қабаты және ядро порлары бұзылып, ұсақ фрагменттерге бөлiнедi.

Метафаза митоздың 1/3 бөлiмiн алады. Хромосомалар ұршық жiпшелерiнiң экваторына келiп орналасады. Экваторға жеткеннен кейiн хромосомалар бiр жазықтыққа орналасып, оның әрқайсысына ұршық жiпшелерi жабысады. Хромосомалардың экватор бөлiмiне орналасуын метафаза пластинкасы деп атайды.

Телофаза. Хромосомалар бастапқы дұрыс пiшiнiн жоғалтып, ширатылып барып ұзын жiпшелерге айналады. Сонымен хромосомалар интерфаза хромосомаларының қалпына келе бастайды. Телофазада ядрошық және ядро қабықшасы пайда болады.
Тақырып 6. Мейоз.

Мақсаты: Мейоздың митоздан айырмашылығын түсіндіру.

Мейоз екi сатыдан тұрады. Профаза өте жәй жүредi және ұзақ уақыт алады. Бiрiншi мейоз профазасын бес сатыға бөлемiз: лепототена (жiңiшке жiпшелер сатысы), зиготена (жiпшелердiң бiрiгу сатысы), пахитена (жуан жiпшелер сатысы), диплотена (екi жiпшелер сатысы), диакинез (екi жiпшелердiң ажырасу сатысы). Одан кейiн бiрiншi бөлiнудiң метафазасы және бөлiнудiң басқа фазалары, екiншi циклде жетiлген жыныс клеткалары пайда болды. Лептотена сатысында хромосомалардың саны азаяды Гомологты хромосомалар бiр- бiрiне жақындап жұптанады да кезекке коньюгация және кроссинговер процестерi келедi. Диплотена сатысында хромосомалардың екi хроматидтерден тұратыны жақсы байқалады. Әр бивалент төрт хроматидтен тұрады да хиазма процесi жүредi. Диакинез сатысында ядрошық биваленттен бөлiнедi. Хромосомалар қысқарып хиазма центромерден басталып хромосоманың шетiне дейiн барады.

I Прометафаза- хромосомалар шиыршықтанып ядро қабағы жойылады, ал метафазада хромосомалар экваторға жиналады.

I Анафаза- жас хроматидтердiң әр гомологты хромосомалардың центромерлерi арқылы полюске ажырайды.

Анафазада гомологты хромосомалар бөлiктерiн ауыстырады.

Мақсаты: Цитоплазма туралы түсінік, мембраналы және мембранасыз органоидтар.

Тiрi организмдердiң құрамына кiретiн клеткаларды екi топқа бөлуге болады: ядро қабаты болмайтын прокариоттар оларға көк жасыл балдырлар және бактериялар жатады, ядро қабаты жақсы жетiлген зукариоттар, бұған өсiмдiктер мен жануарлар клеткалары жатыды. Эукариотты клеткалар үш бөлiмнен тұрады: сыртын қоршап жатқан плазматикалық мембранадан, цитоплазмадан және ядродан.

Прокариоттар мен өсiмдiк клеткаларының плазматикалық мембраналарының сыртында клетка қабаты болады, ал жануарлар клеткаларында мұндай қабат болмайды. Клетканың ядросын қоршап жатқан қоймалжың затты цитоплазма деп атайды. Эукариотты клеткалар цитоплазмасын әртектiлiгiн оның құрамында гиалоплазманың болуынан. Гиалоплазма мембраналы және мембранасыз компонеттерден тұрады. Мембраналы компонеттерге митохондриялар, пластидтер, эндоплазмалық тор, Гольджи аппараты, лизосомалар, ал мембранасыз компонеттерге центрольдар, рибосомдар, микротүтiкшелер, микрофиламенттер жатады. Цитоплазманың құрамындағы жомембраналы және мембранасыз компонеттерден тұрады. Мембраналы компонеттерге митохондриялар, пластидтер, эндоплазмалық тор, Гольджи аппараты, лизосомалар, ал мембранасыз компонеттерге центрольдар, рибосомдар, микротүтiкшелер, микрофиламенттер жатады. Цитоплазманың құрамындағы жоғарыда аталған компоненттер бiр-бiрiмен өте тығыз байланыста болады.

Клетканың зат алмасу процесiнде гиалоплазма үлкен рөл атқарады. Цитоплазманың негiзгi матриксы (негiзгi плазмасы) болып саналатын гиалоплазма- клетканың өте маңызды бөлiмi. Электронды микроскоптан қарағанда цитоплазманың құрамында гомогендi жұқа түйiршiктi денелердiң, бары байқалады. Цитоплазманың физикалық және химиялық ерекшелiктерiне келетiн болсақ, ол негiзiнде құрамында белоктар, нуклеин қышқылдары, көмiрсулар болатын күрделi қоймалжың заттардан тұрады. Бұл жүйе сұйық күйден қатты күйге немесе керiсiнше ауысып отырады.

Клеткада кездесетiн барлық мембраналар (плазматикалық органоидтардың мембраналары және iшкi клетка мембраналары) құрылысы және химиялық құрамы жағынан бiр-бiрiне ұқсас келедi. Электронды микроскоптан мембрананың үш қабаттан тұратынын анық көруге болады. Ортаңғы ашық қабат биомолекулаларынан түзiледi. Клетканың сыртқы қабаты (плазматикалық) оны сыртқы ортадан бөлiп тұрады, ал iшкi мембраналар көпiршiк түрiнде келiп, өзiнiң құрамындағы заттарды цитоплазмадан ажыратады.

Бақылау сұрақтары: 1 . Цитоплазманің атқаратын қызметі.

2. Мембраналы органоидтар деген не ?

Мембранасыз органоидтар деген не ?
Тақырып 8. Эндоплазмалық тор, Гольджи аппараты.

Мақсаты: Эндоплазмалық тор, Гольджи аппаратының құрылысымен таныстыру.

Гольджи аппаратын ішкі тор тәрізді аппарат деп атайды. Г.а. цитозоль ,түтікшелері мен көпіршіктерінен тұратын мембрана бөлігі және мембраналардың ішіндегі қосындылар жатады.

Тақырып 9. Лизосомдар. Митохондриялар. Пластидтер.

Мақсаты: Жасуша органоидтарымен таныстыру.

Лизосомдар мембраналы органоид, оны 1955 жылы биохимик Де- Дюв ашты. Бұл органоидтың құрамында гидролаз ферменттерi көп мөлшерде кездеседi. Лизосомдарды липопротеидтерден тұратын мембрана қоршап жатады. Осы мембрана бұзылған жағдайда ғана лизосомадағыферменттер сыртқы ортаға әсер етедi. Лизосоманың құрамындағы гидролаза ферменттерi белоктарды, нуклеин қышқылдарын, полисахаридтердi ыдыратады.

Митохондриядағы ферменттер клетканың тыныс алуына қажеттi ферменттер болып табылады. Митохондрияның матриксiнде “Кребс” циклiне қатысатын ферменттер шоғырланады.

Бастапқы субстрат ретiнде әр түрлi көмiрсулар майқышқылдары, аминқышқылдары қолданылады. Көмiрсулардың бастапқы тотығуы гиалоплазмада оттегiсiз жүредi. Сондықтан оны анаэробты тотығу немесе гликолиз деп атайды. Анаэробты тотығудың негiзгi субстраты- глюкоза. Кейбiр бактериялар энергияны пентозаның, май қышқылдарының, амин қышқылдарының тотығу арқылы алады. Бұл процесс мына теңдеуге сәйкес келедi:

Пластидтер- өсiмдiктер клеткаларында (саңырауқұлақтар мен кейбiр балдырларда болмайды) кездесетiн органоид. Пластидтердi пигменттерiнiң құрамына қарай хлоропластар, хромопластар, лейкопластар деп үш түрге бөледi. Олар бiр түрден екiншi түрге ауысып отырады. Хлоропластар өзiнiң бойындағы хлорофилл пигменттерi арқылы Күн сәулесiнiң жарық энергиясы арқылы бейорганикалық заттардан органикалық заттар синтездейдi. Бұл процестi фотосинтез деп атайды. Фотосинтез реакциясын былайша көрсетуге болады:

Мақсаты: Клетканың жіктелуімен таныстыру.

6. Семинар сабақтарының жоспары.

( жоспарланбаған)