Краткий конспект лекций Лекция 1. Тема Цель лекции

Краткий конспект лекций
Лекция 1. Тема: “Фундаментальные открытия в области клеточной биологии».
Цель лекции: ознакомить студентов с развитием учения о клетке. И дать
определение основных функциональных систем клетки.
Ключевые слова: клетка, клеточный цикл
Краткое содержание:
История развития учения о клетках. Открытие клеток и субклеточных
структур, обнаружение основных функций клеток и установление их связи с
внутриклеточными структурами и системами, открытие белков, нуклеиновых
кислот, липидов, регуляторных молекул и выяснение их молекулярной
организации. Функциональные системы клеток: система транспорта веществ,
синтеза белка, энергетического обеспечения, поглощения и секреции, движения и
др.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты
Вопросы для самоконтроля:
1.
История развития учения о клетках.
2.
Открытие клеток и субклеточных структур, обнаружение основных
функций клеток и установление их связи с внутриклеточными структурами и
системами, открытие белков, нуклеиновых кислот, липидов, регуляторных
молекул и выяснение их молекулярной организации.
3.
Функциональные системы клеток: система транспорта веществ, синтеза
белка, энергетического обеспечения, поглощения и секреции, движения и др.
Список рекомендованной литературы.
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. М.:ИКЦ «Академкнига»,
2005.-495 с.
2.
Ченцов Ю.С. Общая цитология. Учебник. М.,МГУ, 1995. 384 с.
3.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург, ЛГУ, 1992. 314 с.
4.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Шапиро В.А. Драма жизни. Единая история материи, жизни и разума. М.,
АОЗТ «Велес», 1999, 160 с.
Лекция 2. Тема: “Основные этапы эволюции клеток»
Цель лекции: ознакомить студентов с основными этапами эволюции клеток,
субклеточных структур.
Ключевые слова: межклеточное взаимодействие
Краткое содержание:
История развития учения о клетках. Открытие клеток и субклеточных
структур, обнаружение основных функций клеток и установление их связи с
внутриклеточными структурами и системами, открытие белков, нуклеиновых
кислот, липидов, регуляторных молекул и выяснение их молекулярной
организации. Функциональные системы клеток: система транспорта веществ,
синтеза белка, энергетического обеспечения, поглощения и секреции, движения и
др.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты
Вопросы для самоконтроля:
1.
Молекулярная предбиологическая эволюция.
2.
Геохимические и геофизические факторы, определившие спонтанное
образование аминокислот, нуклеотидов, липидов из атомов и простых соединений
3.
Гипотетические
пути
образования
макроэргических
соединений
макромолекул и первичных клеток
4.
Пути эволюции клеток и образование многоклеточных организмов.
Список рекомендованной литературы
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1.
Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2.
Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3.
Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4.
Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5.
Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6.
Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
7.
Галицкий В.А. Возникновение эукариотических клеток и происхождение
апоптоза. Цитология, 2005, т.47.С.103-118.
Лекция 3. Тема: “Основные положения клеточной теории»
Цель лекции: ознакомить студентов с разнообразными типами клеток. Показать
гомологичность устройства клеток растений и животных.
Ключевые слова: дифференцировка, тотипотентность.
Основные типы и разнообразие клеток. Общность и уникальность клеток
бактерий, растений, животных и человека, гомология и специализация клеток.
Разделение функций клеток в многоклеточном организме, тотипотентность и
дифференцировка клеток.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Основные типы и разнообразие клеток.
2.
Общность и уникальность клеток бактерий, растений, животных и человека,
гомология и специализация клеток.
3.
Разделение функций клеток в многоклеточном организме, тотипотентность
и дифференцировка клеток.
Список рекомендованной литературы.
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1.
Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2.
Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3.
Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4.
Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5.
Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука,
1989г.
6.
Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 4-5. Тема: “Взаимодействие клеток с окружающей средой»
Цель лекции: показать взаимодействие живого с окружающим миром на
клеточном уровне. Его механизмы.
Ключевые слова: возбудимость.
Краткое содержание:
Основные действующие на клетки факторы физической среды
(гравитационное поле и акустические волны, электрические поля и
электромагнитные волны). Природные и антропогенные факторы химической
окружающей среды (питательные вещества, регуляторные молекулы, гормоны и
ксенобиотики). Кооперация и конкуренция клеток и организмов друг с другом.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Основные действующие на клетки факторы физической среды
(гравитационное поле и акустические волны, электрические поля и
электромагнитные волны).
2.
Природные и антропогенные факторы химической окружающей среды
(питательные вещества, регуляторные молекулы, гормоны и ксенобиотики).
3.
Кооперация и конкуренция клеток и организмов друг с другом.
Список рекомендованной литературы
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6. Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 6-7. Тема: “Живые клетки - открытые термодинамические
системы»
Цель лекции: продемонстрировать термодинамическую открытость клетки и
подчинение физическим законам ее внутриклеточных структур.
Ключевые слова: термодинамическое равновесие, открытая система, закрытая
система.
Краткое содержание:
Необходимость постоянного потока энергии через клетки и организмы при
их образовании и функционировании. Основные виды работы, совершаемые
живыми клетками (механическая, электрическая и "химическая" работа).
Использование понятия "свободная энергия" для описания функционирования
живых клеток и внутриклеточных систем. Общая схема преобразования энергии в
биосфере.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Определение термодинамически открытой системы.
2.
Энтропия и негэнтропия в живой материи
3.
В чем выражается свободная энергия клетки
Основная литература:
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6. Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 8-9. Тема: “Механизмы преобразования энергии в клетках»
Цель лекции: изучить протекающие внутри клетки химические процессы
превращения энергии.
Ключевые слова: митохондрия, жидкокристалическая модель мембраны.
Краткое содержание:
Первичные механизмы преобразования энергии, редокс циклы и синтез
макроорганических соединений в цитозоле клеток. Преобразование энергии в
процессах
фотосинтетического
и
окислительного
фосфорилирования.
Хемиосмотическая теория синтеза АТФ. Вторичные механизмы преобразования
энергии.
Способы
энергообеспечения
механического
движения,
трансмембранного переноса веществ, биосинтезов, деления клеток.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Первичные механизмы преобразования энергии, редокс циклы и синтез
макроорганических соединений в цитозоле клеток.
2.
Преобразование энергии в процессах фотосинтетического и окислительного
фосфорилирования.
3.
Хемиосмотическая теория синтеза АТФ. Вторичные механизмы
преобразования энергии.
4.
Способы энергообеспечения механического движения, трансмембранного
переноса веществ, биосинтезов, деления клеток.
Список рекомендованной литературы.
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1.
Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2.
Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3.
Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4.
Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5.
Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6.
Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 10-11. Тема:
клеток и организмов»
“Механическое
движение
субклеточных
структур
Цель лекции: изучение физических предпосылок для осуществления клеточного
движения.
Ключевые слова: цитоскелет.
Краткое содержание:
Основные типы, молекулярная организация и исполнительные механизмы
систем, обеспечивающих движение. Системы движения, основанные на
полимеризации (деполимеризации) и взаимодействии микротрубочек и
актиновых нитей. Строение и конформационные перестройки цитоскелета.
Движение цитоплазмы и внутриклеточных структур. Изменение формы клеток,
эндо- и экзоцитоз. Движение клеток с помощью ресничек и жгутиков. Мышечное
сокращение.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Основные типы, молекулярная организация и исполнительные механизмы
систем, обеспечивающих движение.
2.
Системы движения, основанные на полимеризации (деполимеризации) и
взаимодействии микротрубочек и актиновых нитей.
3.
Строение и конформационные перестройки цитоскелета.
4.
Движение цитоплазмы и внутриклеточных структур. Изменение формы
клеток, эндо- и экзоцитоз.
5.
Движение клеток с помощью ресничек и жгутиков.
6.
Мышечное сокращение.
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6. Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 12.
биомембран»
Тема:
«Структура,
функции
и
молекулярная
организация
Цель лекции: изучить тонкую архитектуру биологических мембран.
Ключевые слова: биомембрана, билипидный слой.
Краткое содержание:
Факторы, определяющие стабильность биомембран. Химический состав и
ультраструктура биомембран. Локализация белков и липидов в биомембранах.
Межмолекулярные
взаимодействия
(электростатические,
дисперсионные,
гидрофобные) и подвижность внутримембранных компонентов.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Химический состав, строения и функции цитоплазмы.
2.
Химическое строение и пространственная организация клеточных мембран.
3.
Плазматическая мембрана, ультраструктурная и физико-химическая
организация.
4.
Защитная функция плазмалеммы.
Список рекомендованной литературы.
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6. Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 13. Тема: “Функции плазматической и внутриклеточных мембран»
Цель лекции: изучение функций биомембран связанных с ее устройством.
Ключевые слова: межклеточное взаимодействие.
Краткое содержание:
Барьерные, транспортные, регуляторные функции плазматической и
внутриклеточных мембран. Пассивный, энергозависимый и активный транспорт
веществ через биомембраны. Факторы, определяющие скорость переноса веществ
через биомембраны. Движущие силы трансмембранного переноса веществ, роль
электрохимического потенциала. Молекулярная организация систем мембранного
транспорта (подвижные переносчики, ионные каналы, транспортные АТФазы).
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Барьерные, транспортные, регуляторные функции плазматической и
внутриклеточных мембран.
2.
Пассивный, энергозависимый и активный транспорт веществ через
биомембраны.
3.
Молекулярная организация систем мембранного транспорта (подвижные
переносчики, ионные каналы, транспортные АТФазы).
4.
Факторы, определяющие скорость переноса веществ через биомембраны.
Движущие силы трансмембранного переноса веществ, роль электрохимического
потенциала.
Список рекомендованной литературы.
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6. Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 14. Тема: «Рецепция и межклеточная коммуникация»
Цель лекции: показать пути и механизмы восприятия и реализации информации
клетками.
Ключевые слова: рецепция, гормоны.
Краткое содержание:
Пути и механизмы селективного восприятия информации и реализации
клетками внешних сигналов и воздействий. Устройство фото-, механо-, термо- и
хеморецепторов. Способы трансмембранной передачи сигналов. Механизмы и
способы управления клеточными функциями при восприятии внешних сигналов.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Пути и механизмы селективного восприятия информации и реализации
клетками внешних сигналов и воздействий.
2.
Устройство фото-, механо-, термо- и хеморецепторов.
3.
Способы трансмембранной передачи сигналов.
4.
Механизмы и способы управления клеточными функциями при восприятии
внешних сигналов.
Список рекомендованной литературы.
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2005. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6. Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.
Лекция 15. Тема: «Воспроизведение клеток»
Цель лекции: показать особенности воспроизводства клеток. Основные стадии
процесса удвоения клеток.
Ключевые слова: клеточный цикл, клеточное ядро.
Краткое содержание:
Вегетативное и половое размножение клеток. Ошибки, возникающие при
воспроизведении клеток, и молекулярные механизмы их устранения. Концепция
клеточного цикла. Основные стадии клеточного цикла бактерий и эукариот.
Особенности митоза, мейоза, цитокинеза и репликации ДНК в клеточном цикле.
Вспомогательные средства: презентация, иллюстрированные плакаты.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Вегетативное и половое размножение клеток.
2.
Ошибки, возникающие при воспроизведении клеток, и молекулярные
механизмы их устранения.
3.
Концепция клеточного цикла.
4.
Основные стадии клеточного цикла бактерий и эукариот.
5.
Особенности митоза, мейоза, цитокинеза и репликации ДНК в клеточном
цикле.
Список рекомендованной литературы:
Основная литература
1.
Ченцов Ю.С. Основы клеточной биологии. Учебник. М.,МГУ, 2004. 384 с.
2.
Заварзин А.А., Харазова А.Д.,Молитвин М.Н. Биология клетки.СПетербург,ЛГУ, 1992. 314 с.
3.
Хэм А., Кормак Д. Гистология (1 том). М., “Мир”, 1983.
Дополнительная литература
1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рефф М., Робертс К, Уотсон Дж.
2. Молекулярная биология клетки. Москва, Мир, 1987г., т.т.1-5, 1994,тт.1-3.
3. Грин Н., Cтаут У, Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 2001, тт 1-3.
4. Свенсен К., Уэбстер П. Клетка. М.:Мир, 1980.
5. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. Москва, Наука, 1989г.
6. Костюк П.Г. Клеточная сигнализация. М., Наука, 1992.342 с.