2013-12-29
911
ЛИТЕРАТУРА
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Проведите социологический опрос об отношении к медицинским биотехнологиям.
Совершите виртуальную прогулку по лаборатории культур животных клеток(https://www.ksu.ru/nilkto/cell/index.html) и ответьте на вопросы.
1) Что такое ламинар? Зачем он используется?
2) Для чего проводят стерилизацию посуды?
3) Какие компоненты входят в состав питательных сред для культивирования животных клеток?
4) С какой целью проводят пересев клеточных культур?
5) Как можно оценить количество клеток в культуре?
2. Решите ситуационные задачи по теме занятия.
Задача 1. На основании табличных данных постройте кривую роста клеточной культуры.
| Время, ч | Биомасса, г |
| 0,5 | |
| 1,5 | |
| 2,5 | |
| 3,5 | |
| 4,5 |
Почему в начале процесса прирост биомассы происходит медленно? С чем может быть связано замедление роста культуры в конце эксперимента?
Задача 2. Изучается эффективность разных микроорганизмов в качестве продуцентов ценного фармакологического препарата. Клетки выращивают в сосудах объемом 10 литров. После завершения каждого цикла выращивания сосуд освобождают, моют, заполняют новыми клетками и свежей питательной средой. Результаты исследования приведены в таблице.
| Продуцент | Количество образовавшегося продукта, г/10 мл среды | Время одного полного цикла выращивания, сут. |
| Saccharamyces cerevisiae | 0,962 | |
| Saccharamyces rosei | 0,315 | |
| Zymomonas anaerobia | 0,710 |
Для каждого продуцента рассчитайте выход продукта за 1 цикл (кг/10 л). Вычислите количество продукта (кг), которое можно получить за год, если реакторы работают на полную мощность. Сделайте вывод об эффективности продуцентов.
Составьте опросный лист, включив в него вопросы, касающиеся отношения к различным аспектам медицинской биотехнологии. Проведите опрос среди студентов своей группы, друзей и родственников. Сравните полученные результаты. Зависит ли отношение к медицинской биотехнологии от возраста, образования?
Темы рефератов:
1. Успехи органной терапии.
2. Этические проблемы работы со стволовыми клетками.
3. Национальные программы криосохранения биологического материала.
4. Успехи клонирования животных.
5. Этические проблемы клонирования.
6. Успехи генной терапии.
Основная литература:
1. Биология [Текст] / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – Т. 1,2.
2. Биология: руководство к практическим занятиям [Текст]: учебное пособие для студентов стоматологического факультета / под ред. В.В. Маркиной. – М.: Гэотар-Медиа, 2010. – 448 с.
Дополнительная литература:
1. Сазыкин Ю.О., Орехов С.Н., Чакалева И.И. Биотехнология. [Текст]: учебное пособие для студентов высших фармацевтических учебных заведений – М.: Академия, 2006. – 204 с.
2. Кузьмина Н.А. Основы биотехнологии [Электронный ресурс]: учебное пособие для студентов биологического факультета. - https://www.biotechnolog.ru/
| Признак | Прокариоты | Эукариоты |
| I..Особенности строения клетки | ||
| Наличие ядра | Нет четко оформленного ядра. Ядерное вещество – нуклеоид, представленный одной бактериальной хромосомой, состоящей из кольцевой молекулы ДНК, не связанной с белками-гистонами, свободно лежащей в цитоплазме | Морфологически обособленное ядро, отделенное от цитоплазмы двойной мембраной Хромосомы линейные, связаны с белками-гистонами, определенное число для каждого вида. |
| Организация генетического материала | Имеют до 1,5 тысячи генов, большинство генов в единственной копии. ДНК находится в нуклеоиде и плазмидах (внехромосомные небольшие добавочные кольца ДНК, гены которых контролируют незначительную часть наследственных признаков бактериальной клетки). | Имеют от 5 до 200 тысяч генов, 45 % генов представлены в нескольких копиях. ДНК находится в ядре и некоторых органоидах. Плазмид нет (Имеются у митохондрий и пластид) |
| Структурная организация клетки | Имеет одну внутреннюю полость, образованной элементарной цитоплазматической мембраной. У большинства прокариот ЦПМ – единственная мембрана в клетке. Мембранные органоиды отсутствуют. У сине-зеленых водорослей и других (архебактерии)- внутренние мембраны. Имеются мезосомы - выросты клеточной мембраны, участвуют в делении клетки и в метаболизме | Имеет вторичные полости, представляющие собой замкнутые мембранные органоиды, окруженные одной (лизосомы, комплекс Гольджи и др.) или двумя (пластиды, митохондрии) мембранами. Мезосомы отсутствуют |
| zzРибосомы | Мельче, чем у эукариот, — 70S. Распределены по цитоплазме. Обычно свободные, но могут быть связаны с мембранными структурами. Составляют до 40% массы клетки | Крупные, 80S. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или связаны с мембранами эндоплазматической сети. В пластидах и митохондриях содержатся рибосомы 70S |
| Клеточный центр | Отсутствует | Имеется в клетках животных, грибов; у растений — в клетках водорослей и мхов |
| Клеточная стенка | У бактерий содержит муреин (у архей отсутствуют), у цианобактерий — целлюлозу, пектиновые вещества, немного муреина | У растений — целлюлозная, у грибов — хитиновая, у животных клеток клеточной стенки нет |
| Капсула или слизистый слой | Имеется у некоторых бактерий | Отсутствует |
| Жгутики (если есть) | Простого строения, не содержат микротрубочек. Диаметр 20 нм Нить жгутика построена из белковых субъединиц, образующих спираль, не содержит микротрубочек | Сложного строения, содержат микротрубочки (подобные микротрубочкам центриолей) Диаметр 200 нм. Каждый жгутик содержит набор микротрубочек, собранных в |
| Размер клеток | В среднем 0,1-0,5 мкм | Диаметр обычно до 50 мкм. Объем может превышать объем прокариотической клетки более чем в тысячу раз |
| II. Особенности жизнедеятельности клетки | ||
| Движение цитоплазмы | Отсутствует | Наблюдается часто |
| Фотосинтез | Хлоропластов нет. Происходит на мембранах, не имеющих специфической формы | В хлоропластах, содержащих специальные мембраны, собранные в граны |
| Фагоцитоз и пиноцитоз | Отсутствует (невозможен из-за наличия жесткой клеточной стенки) | Свойственен клеткам животных, у грибов и растений отсутствует |
| Спорообразование | Спора – стадия перенесения неблагоприятных условий. Не имеет отношения к размножению | Спора – специализированная клетка, предназначенная для размножения и распространения у растений и грибов |
| Способы деления клетки | Отсутствует митоз, мейоз. Не образуют половых клеток, оплодотворение отсутствует | Имеется митоз, мейоз и оплодотворение |
| Способность к азотфиксации хемосинтезу | Способны | Не способны |
