Татьяна Архипова - Руководство к практическим занятиям по цитологии

• Название: Руководство к практическим занятиям по цитологии
• Автор: Татьяна Архипова
• Жанр: Воспитание детей, педагогика
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-9907123-1-7

Настоящее пособие предназначено для студентов, преподавателей и технического персонала в качестве методического руководства при подготовке и проведении лабораторных и практических занятий по цитологии со студентами – бакалаврами по направлению подготовки «Педагогическое образование и биология».

Лабораторные занятия проводятся на основе сочетания методов световой и электронной микроскопии. Целью лабораторных занятий является подробное изучение морфологии клеток, их химического состава, функциональной активности внутриклеточных структур, процессов деления клеток и гаметогенеза.

В проведении занятий осуществляется последовательность этапов: опрос студентов, краткое объяснение преподавателя, указания для проведения самостоятельной лабораторной работы и задания для подготовки к следующему занятию. В пособии описаны 18 практических занятий в соответствии с рабочей программой дисциплины «Цитология».

В результате прохождения курса практических занятий студенты закрепляют теоретические знания и получают устойчивые навыки анализа цитологических препаратов с помощью световой и электронной микроскопии.

---

5. Для изучения препаратов огромное значение имеет освещение объекта. При хорошем освещении видны границы клеток. Добиваются наиболее равномерного освещения поля зрения под микроскопом, устанавливая или убирая откидную линзу конденсора. При малом увеличении пользуются матовым стеклом. Для повышения контрастности изображения слегка прикрывают диафрагму конденсора.

6. После окончания работы препарат снимают со столика, объективы ставят в нерабочее положение.

Вопросы

1. Перечислите компоненты микроскопа, задействованные в построении изображения. Какую функцию они выполняют?

2. Что такое разрешающая способность светового микроскопа? От чего она зависит?

Лабораторная работаОбщий план строения эукариотической клетки животных на уровне световой микроскопии

Постоянный препарат «Клетки печени аксолотля». Окраска: гематоксилин – эозин, размер клеток – около 60 мкм, увеличение 40×15 (рис. 1).

Рис. 1. Общий план строения эукариотической клетки под световым микроскопом. Клетка печени аксолотля. В ядре выявляются три ядрышка и небольшие глыбки хроматина, цитоплазма зернистая

В результате анализа препарата с помощью микроскопа студенты графически изображают две-три клетки, соприкасающиеся друг с другом. Для передачи цвета используются цветные карандаши. Рисунок должен быть детальным.

На рисунке отметить: границы клетки, цитоплазму, зернистость цитоплазмы, которая отражает наличие органоидов, ядро, ядрышки, глыбки хроматина, ядерный сок.

Задание выполняется под руководством преподавателя.

Самостоятельная лабораторная работа студентовМорфологическое разнообразие эукариотических клеток

Изучить особенности строения дифференцированных эукариотических клеток человека и животных на примере следующих препаратов: 1. Нейрон спинного мозга собаки, размер клетки 50–60 мкм. Окраска – серебрение. Отметить: отростки нейрона, зернистость цитоплазмы, ядро, ядрышко. 2. Эритроцит лягушки, размер клетки 18–20 мкм. Окраска – гематоксилин – эозин. Отметить: гомогенную цитоплазму, ядро, крупные глыбки хроматина. 3. Эритроцит человека, размер клетки 7 мкм. Окраска гематоксилин – эозин. Отметить: гомогенную цитоплазму, отсутствие ядра. 4. Многоядерная клетка поперечно-полосатой мышечной ткани языка кролика, продольное сечение. Диаметр клетки более 20 мкм. Окраска – гематоксилин железный. Отметить: множественные ядра, сократительный аппарат в виде поперечной исчерченности, границы мышечного волокна.

С каждого препарата при увеличении 40×15 делается рисунок одной клетки. Отметить размеры, красители, особенности морфологии, а также функцию. Клетки с разных препаратов изображаются в масштабе друг относительно друга в соответствии с их размерами. На листе с рисунками необходимо кратко в письменной форме сделать вывод, в котором отмечается, что общего в строении всех указанных клеток и с чем связаны отличия в их строении.

Например, эукариотические клетки животных имеют размеры от 7 до 60 мкм; форма клеток разнообразна и зависит от выполняемой функции; обязательные структуры эукариотических клеток, выявляемые с помощью световой микроскопии при увеличении 40×15: ядро, цитоплазма, границы клеток, зернистость цитоплазмы, соответствующая клеточным органеллам; структуры ядра: ядерная оболочка, кариоплазма, ядрышко, глыбки хроматина. Форма клетки определяется функцией, которую она выполняет. Эритроциты человека, как и других млекопитающих, высокоспециализированные клетки, утрачивают ядро в процессе дифференцировки.

Задание на дом: история цитологии, клеточная теория, клетки прокариот и эукариот, стволовые клетки, тотипотентные и полипотентные клетки, клеточный цикл.

Задание на дом для самостоятельной работы. Выполняется письменно в тетради в виде конспекта учебника. Тема: «Основы микроскопической техники».

Вопросы для самостоятельной работы

1. Что такое микроскопическая техника?

2. Что такое фиксация и для чего она используется? Примеры фиксаторов.

3. Перечислить основные этапы приготовления постоянных препаратов

4. Что такое артефакт?

Литература

1. Верещагина В. А. Основы общей цитологии. – М.: Академия, 2007.

2. Стволинская Н. С. Цитология. – М.: Прометей, 2012.

3. Ченцов Ю. С. Цитология с элементами целлюлярной патологии. – М.: Медицинское информационное агентство, 2010.

Занятие № 2

Опрос по предыдущей теме: история цитологии, клеточная теория, клетки прокариот и эукариот, растений и животных, микроскопическая техника, клеточный цикл, стволовые клетки.

Тема занятия: «Изучение клеток с помощью световой микроскопии и специфических методов окрашивания».

Цель занятия:

1. Ознакомить студентов с методами цитохимии.

2. С помощью световой микроскопии изучить препараты, окрашенные на жир и гликоген.

Объяснение преподавателяСпецифические методы окрашивания, или цитохимия

Цитохимия – это область цитологии, которая изучает содержание и распределение химических соединений внутри клетки, а также динамику их превращений в процессе жизнедеятельности.

Методы цитохимии подразделяются на две большие категории. К первой группе относятся методы, основанные на использовании специфических красителей, взаимодействующих с конкретными химическими соединениями, образуя прочные химические связи. Например, при окрашивании суданом черным в клетках выявляются жиры в виде черных капель, структуры ядра и цитоплазмы остаются бесцветными.

Вторая группа методов цитохимии основана на проведении химической реакции непосредственно на срезе на предметном стекле. Реакция проводится таким образом, чтобы гидролизовать изучаемое химическое соединение, но при этом должны образоваться специфические реакционные группы, способные взаимодействовать с определенным красителем. Условия гидролиза для каждого соединения подбираются индивидуально. Например, обесцвеченное основание фуксина, взаимодействуя с альдегидными группами, образует прочное соединение, которое в присутствии сернистой кислоты окрашивается в красный цвет. Это свойство обесцвеченного основания фуксина используется для специфического окрашивания гликогена или ДНК в клетках, но гидролиз проводится так, чтобы именно на ДНК или на гликогене образовались свободные альдегидные группы. Для выявления ДНК гидролиз проводится при нагревании в соляной кислоте. При окрашивании на гликоген реакцию проводят при комнатной температуре в растворе периодата калия.

В частности, для выявления полисахарида гликогена, мономером которого является глюкоза, предметное стекло с тонкими срезами ткани помещают в раствор периодата калия при комнатной температуре. Такая обработка приводит к разрушению гликогена в клетках и образованию свободных альдегидных групп на глюкозе. Затем препарат помещают в раствор бесцветного основания фуксина, который образует прочное соединение с альдегидными группами. После отмывания препарата в слабом растворе сернистой кислоты места локализации гликогена окрашиваются в красный цвет. Ядро останется бесцветным.

Вопросы

1. Что такое цитохимия?

2. Как можно выявить в клетках жир?

3. Как окрасить клетки на гликоген?

Самостоятельная лабораторная работа студентов

Анализ препаратов, окрашенных разными цитохимическими методами.

С каждого препарата делается цветной рисунок участка ткани, содержащий 3–4 клетки. Предварительно препарат анализируют при увеличении 10×15, затем переходят на большое увеличение (40×15).

Рис. 1. Жировые включения в клетках печени аксолотля. Окраска суданом черным, затем препарат докрашен эозином. Отметить капли жира, ядра клеток.

Жир может накапливаться в различных клетках животных и растений. На данном препарате он выявляется в клетках печени в виде черных капель, адсорбировавших краситель. Капли могут быть разного размера, их количество варьирует на различных препаратах.

Рис. 2. Выявление гликогена в клетках печени аксолотля. Реакция на гликоген, после чего окрашивание фуксинсернистой кислотой, затем препарат докрашен гематоксилином для выявления ядер. Отметить гликоген, ядра клеток со структурами.

В печени депонируются сахара в виде нерастворимого углеводного полимера – гликогена, который является веществом запаса животной клетки. С помощью цитохимической реакции гликоген выявляется в виде глыбок красного цвета непосредственно в цитоплазме.

Задание на дом. Особенности морфологии растительной и животной клетки.

Занятие № 3

Теоретические вопросы: особенности организации клеток растений и животных.