Общая цитология. (программа)



Скачать 116.04 Kb.
Дата02.05.2016
Размер116.04 Kb.
Общая цитология.

(программа)



  1. Введение: предмет общей цитологии при биологии клетки; история изучения клетки, что изучает современная цитология; методы цитологического анализа (световая и электронная микроскопия, флуоресцентная микроскопия, иммуно- цитохимия, авторадиография, цитохимия, молекулярная гибридизация, культура клеток, клеточная гибридизация, компьютерная видеомикроскопия); связь клеточной биологии с молекулярной биологией, генетикой, биохимией и биофизикой; практическое применение достижений клеточной биологии.

  2. Клеточная теория:

Основные постулаты теории: сходство строения клеток; эукариоты и прокариоты, закон воспроизведения клеток, тотипотентность клеток многоклеточных организмов; понятие дифференцировки клеток; понятие о клетке как единой системы сопряженных субклеточных подсистем, клетка как единица строения, функционирования, развития и патологии организмов.

Основные компоненты клетки: ядро - система хранения, воспроизведения и

реализации генетической информации; гиалоплазма - система основного

промежуточного обмена, рибосомы - органеллы синтеза белка, цитоскелет -

опорно-двигательная система; вакуолярная система - (ЭПР, АГ, лизосомы,

эндосомы)- система синтеза и внутриклеточного транспорта биополимеров;

митохондрии - органеллы энергетики клетки ; пластиды - органеллы фотосинтеза

и синтеза АТФ; плазматическая мембрана - барьерная, рецепторная и транспортная система.


  1. Клеточное ядро- система поддержания, воспроизведения и реализации

генетической информации.

1). Ядерный аппарат прокариотических клеток: нуклеоид, его химический

состав, особенности ДНК прокариот, репликация бактериальных ДНК,

упаковки ДНК в составе нуклеоида, петлевые домены ДНК, реализация

генетической информации- особенности транскрипции и трансляции.

2). Ядро эукариотических клеток: компоненты интерфазных ядер.



Хроматин: альтернативные состояния хроматина (интерфаза и митоз),

эухроматин и гетерохроматин; разнообразие структурной организации

интерфазных ядер; общая морфология митотических хромосом, виды

хромосом, их размеры, число, кариотип человека, генетическое картирование

хромосом; дифференциальное окрашивание хромосом, клеточный цикл прокариотических и эукариотических клеток,

фазы клеточного цикла; типы клеточных популяций, регуляция

клеточного цикла; понятие о плоидности, полиплоидия естественная и

искусственная, способы полиплоидизации, анэуплоидия. Хромосомные территории в интерфазном ядре, особенности локализации специализированных районов хромосом, метод FISH.



  1. Структура и химия ядра.

Химия хроматина (хромосом);

1). ДНК, размеры, линейность, особенности репликации (полирепликонность),

участки независимой репликации, репликация по длине хромосомы,

репликативные “фабрики”, механизм репликации хромосом; гетерогенность ядерных ДНК, уникальные и повторяющиеся последовательности, теломерная ДНК, центромерная ДНК, ДНК ядрышковых организаторов, ДНК, связанная с ядерным белковым матриксом.

2). Белки хроматина: гистоны и негистоновые белки.

Гистоны: общие свойства, типы гистонов, их связь с ДНК, структурная и

функциональная роль гистонов; нуклеосомный уровень компактизации ДНК,

структура нуклеосомы, нуклеосомы во время репликации и транскрипции;

30 нм - фибрилла хроматина, способы укладки нуклеосом (суперсоленоид или

сверхбусина- нуклеомер), роль гистона Н1 в этом уровне укладки ДНК,

коэффициент компактизации ДНК в составе 30 нм - фибриллы; петлевые

домены - третий уровень укладки ДНК: петлевые домены в бактериальных

нуклеотидах, петлевые домены интерфазных ядер и митотических хромосом,

розетки петлевых доменов- хромомеры, размер петель, роль негистоновых

белков в создании и поддержании петель ДНК, "осевые" структуры и

латеральные петли митотических хромосом.

Негистоновые белки: легко экстрагируемые и неэкстрагируемые белки

ядерного матрикса.

3). Ядерный белковый матрикс: способы выявления, химический состав,

структурные компоненты, ДНК в составе матрикса, РНК в составе матрикса, роль ядерного белкового матрикса в функционировании ядер.

5. Структурная организация митотических хромосом: модели упаковки ДНК

в составе митотических хромосом; высшие уровни структуризации ДНК-

хромомеры и хромонемы. Мета-, субмета-, акро- и телоцентрические хромосомы. Специализированные районы хромосом - центромера, теломеры, район ядрышкового организатора. Дифференциальная окраска хромосом. Кариотип.

6. Ядерная оболочка: строение и компоненты, ламины, белки ламины, их свойства

и роль, строение комплекса ядерной поры, число пор, размеры, участие в

импорте и экспорте макромолекул в интерфазном ядре, импортины и экспортины, роль белков Ran, сигнальные последоватьельности, нуклеофильные белки, транспорт РНП, поведение компонентов ядерной оболочки во время митоза.



  1. Морфология транскрипции: типы РНК, их количество, скорость синтеза и

распада. Типы РНК-полимераз.

1). Синтез информационных РНК: единицы транскрипции, интроны и экзоны,

гетерогенная ядерная РНК, сплайсинг, малые ядерные РНП, сплайсосомы,

альтернативный сплайсинг, морфология активных транскрипционных единиц,

образование РНП и транспорт через ядерную пору.

2). Транскрипты интерфазных ядер: перихроматиновые и интерхроматиновые

гранулы, малые ядерные РНК. Специализированные территории ядра: тельца Кахаля, speckles, гранулы пуффов колец Бальбиани политенных хромосом.

3). Транскрипция рибосомных РНК: ядрышко, строение рибосом, рибосомные

РНК, этапы синтеза рибосомных РНК, процессинг предшественника р-РНК,

количество р-генов на геном, их локализация, характер расположения в

хромосоме, морфология работающих р-генов; ультраструктура ядрышка:

фибриллярные центры, плотный фибриллярный и гранулярный компоненты,

их молекулярные характеристики, ядрышковые белки и их роль в синтезе

рибосом, судьба компонентов ядрышка во время митоза, периферический

хромосомный материал.

8). Мейоз- образование половых клеток.

“Зародышевый путь”, соматические и герминотивные клетки; два клеточных цикла с одним раундом репликации ДНК; профаза 1 первого мейотического деления, ее длительность, стадии, лептотена, зиготена, синапсис гомологичных хромосом, синтез z-ДНК, синаптонемный комплекс, пахитена, механизм кроссинговера, синтез р-ДНК, хиазмы, диплотена, активация транскрипции, хромосомы типа ламповых щеток, диакинез – расхождение бивалентов, первое мейотическое деление – расхождение гомологичных хромосом и редукция числа гомологичных хромосом (числа аллелей), второе мейотическое деление, расхождение сестринских хроматид – редукция плоидности и числа хромосом, созревание половых клеток.


  1. Мембранные компоненты клетки.

Общие свойства мембран, их химический состав, роль липидов, белков и гликопротеидов, ассиметрия липидов и белков, их латеральная подвижность, связь с элементами цитоскелета, общность происхождения мембран вакуолярной системы, трехмерная модель организации биомембран.

  1. Плазматическая мембрана – барьерно-транспортная рецепторная система.

Плазматическая мембрана как механический и диффузионный барьер. Проницаемость искусственных билипидных слоев для низкомолекулярных компонентов, трансмембранный перенос через плазматическую мембрану, свободная диффузия, облегченная диффузия, канальные белки и переносчики, пассивный и активный транспорт, ионные насосы, поддержание внутриклеточного гомеостаза, транспорт ионов в нервно-мышечных окончаниях. Межклеточный транспорт низкомолекулярных соединений: щелевые контакты, коннексоны, метаболическая кооперация клеток.

Рецепторная роль плазматической мембраны: природа межклеточных взаимодействий в многоклеточных организмах, кадгерины, интегрины и другие молекулы клеточной адгезии, узнавание чужеродных клеток, главный комплекс гистосовместимости.

Транспорт плазматической мембраной макромолекулярных соединений: эндоцитоз – везикулярный перенос макромолекул, пиноцитоз и фагоцитоз постоянные (конститутивные –жидко-фазный, опосредованные рецепторами) опосредованный рецепторами регулируемый эндоцитоз; окаймленные ямки, пузырьки, роль покрывающих белков, клатрин, образование эндосом, их свойства, ранние и поздние эндосомы, сортирующие и рециклирующие эндосомы, слияние с первичными лизосомами, рециклизация рецепторов; трансцитоз, фагоцитоз – роль рецепторов, коатомерные окаймления Соp I и Cop II.. Антероградный и ретроградный везикулярный транспорт.

Межклеточные соединения (контакты).

Простой адгезивный контакт: типы белков, участвующих в узнавании и соединении клеток (кадгерины, иммуноглобулино-подобные адгезивные молекулы, интегрины, селектины и др.).

Заякоревающие соединения: десмосомы, полудесмосомы, фокальные контакты, адгезивный поясок, их строение, химические компоненты и функции.

Плотный замыкающий контакт: строение, встречаемость, функции.
Коммуникативные контакты – коннексоны, синаптические контакты, плазмодесмы.


  1. Строение и химический состав рибосом, биосинтез белка в гиалоплазме.

  2. Вакуолярная система – система синтеза и транспорта макромолекул.

Состав: эндоплазматический ретикулум (гранулярный и гладкий), аппарат Гольджи, лизосомы, секреторные вакуоли, эндосомы.

Синтез цитоплазматических белков в цитозоле и их транспорт в различные органеллы клетки. Общая схема организации вакуолярной системы, ее компартментов и функциональных нагрузок в каждом из них.

1). Эндоплазматический ретикулум гранулярный.

Морфология, локализация, синтез растворимых и нерастворимых белков.

Котрансляционный перенос растворимых белков, сигнальные

последовательности синтезируемых пептидов, SRP-частицы, транслоконы,

синтез нерастворимых – мембранных белков, стоп-сигналы, асссиметричность

синтезируемых мембранных белков; первичная модификация синтезированных

белков, первичное гликозилирование, синтез и встраивание липидов в

мембрану ЭПР, перенос липидов в составе мембраны, перенос липидов из

ЭПР в другие мембраны. Гранулярный ЭПР – источник всех мембран

вакуолярной системы и плазматической мембраны; механизмы

отщепления вакуолей от мембраны ЭПР и принципы их адресования в

мембраны аппарата Гольджи. Роль шаперонов в укладке белков. Понятие о стрессе ЭПР и механизмах его преодоления: ответ клетки на появление не правильно уложенных белков, способ деградации неправильно уложенных белков.

Аппарат Гольджи. Ультраструктурное строение, локализация, основная

роль в клеточной секреции. Биохимические превращения (вторичная

модификация) белков: вторичное гликозилирование секреторных белков, их

сульфатирование, фосфорилирование лизосомных белков, синтез

экскретируемых полисахаридов, протеогликанов и гликопротеидов; сортировка белков в транс-Гольджи сети, рецепторы лизосомных и секреторных белков; участие АГ в транспорте белков в лизосомы и секреторные вакуоли.

Лизосомы. Химические особенности, наличие кислых гидролаз, их

активация, морфологическая гетерогенность ЛС: первичние ЛС, вторичные

ЛС, телолизосомы. Эндолизосомы. Аутофагосомы. Роль ЛС во внутриклеточном пищеварении. Участие ЛС во внутриклеточном расщеплении биополимеров; лизосомные болезни.

Гладкий эндоплазматический ретикулум.

Морфология и функции: участие в синтезе секретируемых гликопротеидов,

стероидных гормонов, в синтезе гликогена, роль цитохрома Р-450 в клетках

печени при интоксикации липофильных ядов, саркоплазматический

ретикулум и его роль в депонировании кальция при мышечном

сокращении.

13. Митохондрии: общая ультраструктурная организация, локализация отдельных этапов окислительного фосфолирирования в компонентах митохондрий; форма и число митохондрий, понятие хондриома, гигантские митохондрии и митохондриальный ретикулум, межмитохондриальные соединения и их роль в энергетике клетки; автономная система синтеза белка митохондрий, ДНК митохондрий, количество митохондриальных генов, рибосомы и синтез белков, транспорт белков в митохондрии из цитозоля, гипотеза симбиотического происхождения митохондрий, роль митохондрий в апоптозе.

14. Цитоскелет - опорно-двигательная система.

Формы клеточной подвижности: перемещение в пространстве (амебоидное, жгутиковое), внутриклеточная подвижность органелл, мышечное сокращение, компоненты системы – микрофиламенты, промежуточные филаменты, микротрубочки.

Общая характеристика белковых полимеров цитоскелета.

Промежуточные филаменты: морфология, состав, способ организации, классификация белков, функции, поведение в митозе.

Микрофиламенты: характеристика актина, механизм полимеризации, тредмиллинг актиновых микрофиламентов ингибиторы полимеризации, актин-связывающие белки, участие в образовании ламеллоподий, стресс-фибриллы, фокальные контакты.

Миозин: классы миозиновых молекул, их свойства, взаимодействие с актиновыми филаментами. Механизм движения с помощью акто-миозинового комплекса, сокращение фибрилл поперечно-полосатых мышц, немышечные миозины и их роль во внутриклеточных движениях.

Микротрубочки: встречаемость, типы, альтернативные распределения в клеточном цикле; строение и свойства, тубулины, механизм полимеризации, ингиторы полимеризации, самосборка, полярность сборки, динамическая нестабильность, тредмиллинг, полярность расположения в клетке, каркасная роль, участие в движении: моторные белки кинезины и динеины и их участие в движении компонентов вакуолярной системы.

Полимеризация тубулинов в живой клетке: центры организации микротрубочек. Клеточный центр, центросома, строение центриолей, химия центриолей и центросомы, центросомный цикл, цикл удвоения центриолей, образование центриолей заново.

Базальное тело, реснички и жгутики. Строение, способ формирования. Механизм движения.

15.Митоз – единственный способ размножения клеток. Фазы митоза: профаза, прометафаза, метафаза, телофаза, цитокинез.

Митотический аппарат: кинетохоры хромосом, веретено деления, клеточные центры; классификация митозов: астральный митоз, его компоненты, структура

кинетохоров, особенности прицентромерной ДНК, центромерные и кинетохорные белки и их роль; профаза, рост цитастеров и расхождение центросом, образование веретена, прометафаза: захват хромосом и образование кинетохорных пучков, механизм монополярных движений.. Метафаза, конгрессия хромосом в метафазной пластинке, поток тубулинов в веретене (flux). Анафаза: обособление хроматид, анафаза А и В, механизм движения хромосом к полюсам в анафазе А, механизм расхождения полюсов в анафазе В. Механизмы движения хромосом в разных фазах митоза, роль моторных белков. Телофаза, деконденсация хромосом, образование ядерной оболочки, закладка контрактильного кольца. Цитокинез, его механизм, роль актиновых микрофиламентов и миозина, роль везикулярного транспорта в делении клетки.

Гипотезы о способах образования веретена.

16. Регуляция клеточного цикла. Фазы клеточного цикла.

Гетерокарионы, преждевременная конденсация хромосом, обнаружение фактора, вызывающего митоз (MPF); фактор созревания ооцитов, состав MPF: циклин и циклин-зависимая киназа (Сdk), циклины и Сdk разных периодов клеточного цикла, роль фосфорилирования и дефосфорилирования в регуляции клеточного цикла, пункт ограничения (Restriction point) в G1 -фазе, контрольные точки (Check points) регуляции клеточного цикла, ингибиторы CDK-циклиновых комплексов, р53, роль протеолиза в регуляции клеточного цикла. Факторы роста, активация генов пролиферативного ответа



17..Клеточная смерть: некроз, программированная клеточная смерть: апоптоз, аутофагическая гибель, программированный некроз, механизмы этих процессов, морфология, признаки.

По оглавлению учебника Ю.С.Ченцова «Введение в клеточную биологию» , 2004 год

остальные вопросы, в том числе :

- все, что касается бактериальных клеток (строение, бактериальный геном, деление, строение и функция жгутиков , строение клеточной стенки и т.д.);

- все, что касается клеток растений (строение, отличие от клеток животных, митоз - организация веретена, строение хромосом, клеточная стенка – состав и механизм образования, хлоропласты, пластиды, вакуоли, и т.д. ).






База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница