Objectif du travail : montrent que la membrane cellulaire a une perméabilité sélective. Démontrer le rôle de la membrane dans le processus de phagocytose et de pinocytose.

Équipement: microscopes, lamelles et lames, scalpels, aiguilles à dissection, gobelets pour eau et solutions, papier filtre, pipettes, encre. Culture de ciliés, amibes, feuille d'élodée. Solutions de NaCl ou KCl, solutions de CaCl ou MgCl, solution d'albumine à 2 %, solution de NaCl à 10 %, eau distillée.

Progrès:

1. Placez les ciliés dans une solution faible de NaCl ou de KCl. Préparez une lame de microscope. Des rides des cellules peuvent être observées, indiquant la perméabilité de la paroi cellulaire. Dans ce cas, l'eau de la cellule est rejetée dans l'environnement. Transférer les cellules dans une goutte d'eau distillée ou prélever la solution sous la lamelle avec du papier filtre et la remplacer par de l'eau distillée. Regardez les cellules gonfler lorsque l'eau y pénètre.

Placer le cilié dans une solution CaCl ou MgCl à faible concentration (identique à la solution précédente). Les ciliés continuent à vivre, aucune déformation n'est observée. Les ions Ca et Mg réduisent la perméabilité de la membrane cellulaire, contrairement aux ions Na et K. Il n'y a pas de mouvement d'eau à travers la membrane.

2. Placer l'amibe dans une goutte d'albumine à 2 % (protéine œuf de poule). Préparez une lame de microscope. Après un certain temps, des bulles, des saillies, des tubules commencent à se former à la surface de l'amibe. Il semble que la surface de l'amibe soit "bouillante". Cela s'accompagne d'un mouvement intense de fluide près de la surface de la membrane. Les bulles de liquide sont entourées de saillies du cytoplasme. qui sont ensuite fermées. Les vésicules pinocytaires apparaissent parfois soudainement, ce qui indique la capture rapide d'une goutte de liquide avec une substance soluble dans celui-ci.

Placez l'amibe dans la solution sucrée. La pinocytose est absente. La pinocytose est causée uniquement par des substances qui abaissent la tension superficielle de la membrane cellulaire, telles que les acides aminés, certains sels. Dans une goutte de liquide dans laquelle se trouvent des amibes, entrez une petite carcasse finement broyée. Préparez la préparation pour le microscope. Après un certain temps, les amibes commencent à se déplacer lentement vers les grains de la carcasse, libérant des pseudopodes. Les grains de carcasse sont attachés à la surface des pseudopodes, puis lentement entourés par eux et après un certain temps sont immergés dans le cytoplasme. Au microscope, observez le phénomène de phagocytose chez une amibe.

3. Dans le cytoplasme des cellules Elodea, de nombreux corps verts ronds-ovales sont visibles - ce sont des chloroplastes. Examinez les cellules près de la nervure centrale de la feuille. Ils peuvent détecter le mouvement du cytoplasme et des plastes le long des parois. Si le mouvement est à peine perceptible, chauffez la préparation sous une lampe électrique.

4. Faites un croquis de tout ce que vous avez vu sur les diapositives. Discutez en groupe des processus que vous avez vus, essayez de les expliquer.

Note explicative.

Le cours au choix proposé contient des informations sur la cellule - une unité de la faune, est destiné aux étudiants des classes spécialisées qui s'intéressent à la cytologie et à la biochimie. Le cours au choix proposé soutient et approfondit les connaissances de base en biologie. L'étude d'un cours au choix aidera à choisir la poursuite des études et des activités professionnelles.

Le cours est basé sur les connaissances et les compétences acquises par les étudiants dans l'étude de la biologie. Au cours des cours, les étudiants sont censés acquérir l'expérience de la recherche d'informations sur les problèmes proposés. Les étudiants améliorent les compétences de préparation d'essais, de rapports, de messages sur un sujet choisi, élaborent la technique de l'expérience.

Le cours électif dure 35 heures. Le programme prévoit l'étude de questions théoriques, des travaux de laboratoire, des séminaires.

But du cours. Pour former la capacité d'identifier, de révéler, d'utiliser la relation entre la structure et la fonction de la cellule. Consolider les compétences nécessaires à la conduite des travaux de laboratoire. Engager les étudiants dans travail indépendant avec de la littérature supplémentaire.

L'objectif du cours: la formation de compétences et d'aptitudes pour une compréhension globale des connaissances en biologie, aidant les étudiants à répondre aux intérêts de ceux qui aiment la cytologie et la biochimie.

Le concept principal du cours.

1. Une approche intégrée de l'étude du vivant à différents niveaux d'organisation.

2. Lors de l'examen des questions de la structure de la cellule, l'attention principale est accordée à la formation de la pensée évolutive.

Le nombre total d'heures est de 35 heures.

Thème I. Cellule : histoire de l'étude. Théorie cellulaire. (3 heures)

Introduction à la cytologie cellulaire. Tâches de la cytologie moderne. La cellule est un système intégral. Histoire de l'étude des cellules. Création théorie cellulaire. Méthodes d'étude des cellules. Parallélisme dans l'évolution de la technique microscopique et le niveau des études cytologiques.

Travail de laboratoire 1. Dispositif de microscope et technique de microscopie.

Thème II. Chimie de la cellule (8 heures).

Éléments chimiques de la cellule. Particularités composition chimique vivant. Ions dans la cellule et le corps. Le contenu des composés chimiques dans la cellule. Le rôle de l'eau dans un système vivant.

composés organiques. Chimie des protéines. Les protéines sont des colloïdes, les protéines sont des électrolytes amphotères, les protéines sont des composés hydrophiles. Phénomènes pathologiques en l'absence de protéines dans les aliments.

En violation de l'échange de nucléoprotéines, padagra se développe. L'essence de cette maladie est qu'une grande quantité de sels d'acide urique se dépose dans le corps dans le cartilage et d'autres tissus. La teneur en acide urique dans le sang est augmentée de 2 à 3 fois et même de 5 fois par rapport à la norme. Ce processus s'accompagne de douleurs et de déformations des articulations. Le dépôt d'acide urique dans les reins se caractérise par une diminution de son excrétion du corps, en conséquence, le niveau d'acide urique est encore plus élevé. monte.

Travaux de laboratoire 2. Détection de protéines dans des objets biologiques.

Les glucides sont les plus courants matière organique par terre. Relation entre la structure des glucides et fonctions biologiques. Pathologies dues à une violation du métabolisme des glucides dans le corps.

Le taux de sucre dans le sang est normal. Dans le sang du fœtus est de 35 - 115 mg%, chez les nouveau-nés - 20 - 30 mg%, chez les enfants - 80 - 120 mg%, chez les adultes - 70 - 100 mg%, chez les personnes âgées - 85 - 110 mg%. L'évolution de la glycémie se caractérise par certains troubles du métabolisme glucidique.

L'hyperglycémie est une condition de l'organisme caractérisée par une augmentation du taux de sucre dans le sang. Les causes de l'hyperglycémie peuvent être physiologiques (consommation de grandes quantités de glucides, divers États émotionnels etc.), et des facteurs pathologiques (diabète sucré, maladies chroniques tumeurs cérébrales, maladie mentale). Une forme de trouble du métabolisme des glucides est le diabète sucré.

Travaux de laboratoire 3. Détection d'hydrates de carbone dans des objets biologiques.

Prouver la présence de glucides dans des objets biologiques - les substances biologiques les plus importantes.

Lipides. Le rôle des lipides dans l'émergence d'une certaine autonomie d'un système biologique tel qu'une cellule.

Travaux de laboratoire 4. Détection des lipides dans les objets biologiques.

Acides nucléiques. Modèle de Watson et Crick.

Travail de laboratoire 5. Réaction qualitative pour l'ADN.

Thème III. Le plan général de la structure des cellules des organismes vivants. (10 heures)

Organites des cellules membranaires. organites cellulaires non membraneuses. Procaryotes et eucaryotes. Cellule eucaryote animale et végétale.

Travail de laboratoire 6. Caractéristiques de la structure des procaryotes et des eucaryotes.

Membrane. Modèle moderne structure de la membrane cellulaire.

Cytosquelette - ses composants et ses fonctions dans différents types de cellules.

Endocytose et fonction des récepteurs membranaires.

Les grosses molécules de biopolymères ne sont pratiquement pas transportées à travers les membranes, mais elles peuvent pénétrer à l'intérieur de la cellule à la suite d'une endocytose. Elle est divisée en phagocytose et pinocytose. Ces processus sont associés à une activité vigoureuse et à la mobilité du cytoplasme.

Perspectives de développement de la membranologie.

Travaux de laboratoire 7. Propriétés physiologiques de la membrane cellulaire.

Thème IV. Métabolisme. (6 heures).

Sources d'énergie de la cellule. Hétérotrophes et autotrophes. Les mitochondries sont des centrales électriques. Schéma de synthèse d'ATP.

Mécanisme de la photosynthèse et de la chimiosynthèse.

Ribosomes. Types et structures des ribosomes chez les procaryotes et les eucaryotes. Biosynthèse des protéines. Diffuser. régulation de la transcription et de la traduction.

Thème V. Appareil nucléaire et reproduction cellulaire (6 heures).

1. Le concept de chromatine. Le noyau d'une cellule eucaryote. Caryoplasme.

2. Cycle de vie cellules. reproduction cellulaire. Le concept de "cellules souches". "Théorie des cellules souches" - une percée dans la biologie et la médecine modernes.

3. Vieillissement cellulaire.

Le cancer est la maladie la plus dangereuse pour l'homme et les autres êtres vivants.

Travail de laboratoire 8. Mitose dans les cellules racinaires de l'oignon.

Thème VI. Évolution cellulaire. (2 heures).

Conférence finale "Étapes primaires de l'évolution biologique sur Terre".

Théorie de l'évolution des procaryotes et des eucaryotes.

Planification thématique du cours électif "Mystères de la cellule vivante".

Sujet	Nombre
Sujet 1. Cellule : histoire de l'étude (3 heures) 1. Histoire de la cellule. Introduction à la cytologie. 2. Création de la théorie cellulaire. Méthodes d'étude des cellules. 3. L. r. N° 1. Le dispositif du microscope et la technique de la microscopie.
Thème 2. Chimie de la cellule. (8 heures) 1. Éléments chimiques cellules. Le rôle de l'eau dans un système vivant. 2. Chimie des protéines. G / D. N° 2. Preuve de protéines comme biocatalyseurs (enzymes) 3. Phénomènes pathologiques en l'absence de protéines dans les aliments. 4. L.r. N ° 3. Détection de protéines dans des objets biologiques. 5. Les glucides sont les substances organiques les plus courantes sur Terre. 6.L.r. N ° 4. Détection de glucides dans des objets biologiques. 7. Lipides. G / D. N ° 5. Détection de lipides dans des objets biologiques. 8. N.K. G / D. N° 6. Réaction qualitative pour l'ADN.
Sujet 3. (10 heures). 1. Membrane. Modèle moderne de la structure de la membrane cellulaire. 2. Cytosquelette - ses composants et fonctions dans différents types cellules. 3. Transport membranaire. 4. Endocytose et fonction réceptrice des membranes. 5 - 6. Organites membranaires. 7 - 8. Organites cellulaires non membranaires. Lr n° 7. Caractéristiques de la structure des procaryotes et des eucaryotes 9.L.r. N° 8. Propriétés physiologiques de la membrane cellulaire. 10. Séminaire.
Thème 4. Métabolisme (6 heures). 1. Sources d'énergie de la cellule. Hétérotrophes et autotrophes. 2. Schéma de synthèse d'ATP. Les mitochondries sont des centrales électriques. 3. Mécanisme de la photosynthèse. Chimiosynthèse. 5. Biosynthèse des protéines. Séminaire. 6. Séminaire.
Sujet 5. 1. Le concept de chromatine. Le noyau d'une cellule eucaryote. Caryoplasme. 2. Cycle de vie d'une cellule. reproduction cellulaire. 3.Théorie des cellules souches. 4. Vieillissement et mort. 5.L.r. N° 9. Mitose dans les cellules racinaires de l'oignon. 6. Séminaire.
Thème 6. Evolution cellulaire (2 heures) Séminaire. 1-2. Conférence finale "Étapes primaires de l'évolution biologique sur Terre".

Travail de laboratoire. Sujet. L'appareil des microscopes optiques et la technique de microscopie.

Cible. Sur la base de la connaissance de l'appareil d'un microscope optique, maîtriser la technique de la microscopie et la préparation de micropréparations temporaires. Familiarisez-vous avec les règles d'enregistrement des travaux de laboratoire.

Équipement. Microscope pour chaque élève. Lames et lamelles, pipettes, gobelets d'eau, coton, pince à épiler, ciseaux, cahier, album. Schéma de l'appareil du microscope et de ses parties.

Progrès.

Considérez les parties principales du microscope : mécanique, optique et éclairage.

La partie mécanique comprend un trépied, une table à objets, un tube, un revolver, des vis macro et micrométriques.

La partie optique du microscope est représentée par des oculaires et des objectifs. L'oculaire (latin okulus - œil) est situé dans la partie supérieure du tube et fait face à l'œil.

Il s'agit d'un système de lentilles enfermées dans un manchon. Par le chiffre sur la surface supérieure de l'oculaire, on peut juger du facteur de grossissement (x 7, x 10, x 15). L'oculaire peut être retiré du tube et remplacé au besoin. Sur le côté opposé du tube se trouve une plaque tournante, ou un revolver (latin rewolvo) - je tourne), dans lequel se trouvent trois douilles pour lentilles. Lentille - un système de lentilles, elles ont un grossissement différent. Il existe une lentille à faible grossissement (x 8), une lentille à fort grossissement (x 40) et une lentille à immersion pour l'étude de petits objets (x 90).

Le grossissement total d'un microscope est égal au grossissement de l'oculaire multiplié par le grossissement de l'objectif.

La partie éclairage est constituée d'un miroir, d'un condenseur et d'un diaphragme.

Le condenseur est situé entre le miroir et la scène. Il se compose de deux lentilles. Pour déplacer le condenseur, il y a une vis située en avant du microscope et une vis macrométrique. Lors de l'abaissement du condenseur, l'éclairement diminue, lorsqu'il est relevé, il augmente. En changeant la position des plaques de diaphragme, à l'aide d'un bouton spécial, vous pouvez régler l'éclairage.

Exercer. Dessinez le microscope et étiquetez ses parties.

Règles du microscope.

1. Installez le microscope avec le trépied vers vous, la platine objet loin de vous.

2. Placez la lentille à faible grossissement en position de travail.

3. En regardant dans l'oculaire avec votre œil gauche, faites pivoter le miroir dans différentes directions jusqu'à ce que le champ de vision soit éclairé de manière claire et uniforme.

4. Placer la préparation préparée sur la scène (lamelle vers le haut) de manière à ce que l'objectif soit au centre de l'ouverture de la scène.

5. Sous contrôle visuel, abaisser lentement le tube à l'aide d'une macro vis de manière à ce que la lentille soit à une distance de 2 mm de la préparation.

6. Regardez dans l'oculaire et soulevez lentement le tube jusqu'à ce qu'une image de l'objet apparaisse.

7. Afin de procéder à l'examen de l'objet à un fort grossissement du microscope, il est nécessaire de centrer la préparation, c'est-à-dire placer l'objet au centre du champ de vision.

8. En tournant le revolver, déplacez la lentille à fort grossissement en position de travail.

9. Abaissez le tube sous le contrôle de l'œil (ne regardez pas à travers l'oculaire, mais de côté) presque jusqu'à ce qu'il touche la préparation.

10. En regardant dans l'oculaire, soulevez lentement le tube jusqu'à ce qu'une image apparaisse.

11. Utilisez la vis microscopique pour une mise au point fine.

12. Lorsque vous dessinez la préparation, regardez dans l'oculaire avec votre œil gauche.

Exercer. Réécrivez les règles de travail avec un microscope dans un cahier pour le travail en laboratoire.

Procédé de préparation d'une préparation temporaire.

1. Prenez une lame de verre, en la tenant par les bords latéraux, posez-la sur la table.

2. Placez un objet au centre du verre, par exemple des morceaux de coton de 1,5 cm de long, déposez une goutte d'eau sur l'objet à l'aide d'une pipette.

3. Placez une lamelle sur la lame de verre.

4. Considérez le produit fini.

5. Esquissez dans un album l'aspect des fibres de coton à faible et fort grossissement.

Microscopie des protozoaires.

1. Prenez de l'eau d'un aquarium d'il y a longtemps. Prenez une goutte avec un brin d'algue ou une feuille de lentille d'eau et regardez à travers un microscope à faible grossissement. Une variété de protozoaires sont généralement observés : chaussures, amibes - vivant librement et attachés aux algues (suvoyki). Dans l'eau, il peut y avoir de petits vers et des crustacés (cyclopes, daphnies). Compte tenu de cette préparation, vous pouvez vous entraîner à pointer le microscope sur des objets en mouvement. (C'est-à-dire apprendre à réparer le microscope).

Règles de conception des travaux de laboratoire.

Un élément nécessaire de l'étude microscopique d'un objet est son esquisse dans un album ; avoir un album 30x21 cm et un crayon (uni et de couleur).

1. Vous ne pouvez dessiner que sur un côté de la feuille.

2.Avant de commencer le croquis, notez le nom du sujet en haut de la page.

3. Le dessin doit être grand, les détails sont clairement visibles.

4. Le dessin doit afficher correctement les formulaires; le rapport du volume et de la taille des parties individuelles et du tout.

Vous devez d'abord dessiner le contour de l'objet (grand), puis à l'intérieur des contours des détails, puis les dessiner clairement.

5. Dessinez en répétant clairement toutes les lignes de l'objet. Pour ce faire, vous ne devez pas quitter le microscope des yeux, mais seulement déplacer votre attention de l'objet vers le dessin (cela doit être appris).

6. Pour chaque dessin, vous devez donner la désignation des pièces. Toutes les inscriptions doivent être parallèles les unes aux autres. Les flèches sont placées sur des parties individuelles de l'objet, écrivez un nom contre chacune. Pour effectuer des travaux de laboratoire, vous devez disposer d'un album et d'un cahier pour enregistrer des textes et réaliser des schémas.

Travail de laboratoire. Sujet. Caractéristiques structurelles des cellules procaryotes et eucaryotes. Cellules de plantes et d'animaux.

Cible. Basé sur l'étude des cellules de bactéries (procaryotes), de plantes et d'animaux (eucaryotes), pour découvrir les principales similitudes dans la structure des bactéries, des animaux et des plantes comme indicateur de l'unité de l'organisation des formes vivantes.

Équipement.

1. Microscope.

2. Lames et lamelles.

3. Pipettes, verres d'eau, pincettes, scalpels, infusion d'iode, solution aqueuse d'encre.

4. Magenta, bleu de méthylène, infusion de viande, de poisson ou de légumes, pellicule d'oignon.

Tableau de la structure des cellules bactériennes, végétales et animales.

Progrès.

1. Préparez à l'avance une infusion à partir de divers produits: viande, poisson, protéines d'œuf.

2. Broyez une petite quantité de matériau et placez-la dans un flacon, ajoutez de la craie à la pointe du scalpel. Remplir d'eau aux 2/3 du volume.

3. Gardez le flacon avec l'infusion au chaud (dans l'obscurité) pendant 3 à 5 jours. Pendant ce temps, de nombreuses bactéries différentes s'accumulent dans le milieu.

4. Déposez une goutte d'infusion sur une lame de verre. Considérez le spécimen en utilisant une lentille de 40 x, ​​mais vous pouvez également essayer 90 x. (Une préparation temporaire est préparée selon les règles présentées dans l'ouvrage précédent).

5. Ajoutez une goutte de mascara. Dans le contexte général, les cellules bactériennes ne sont pas colorées.

6. Dessinez des cellules bactériennes.

7. Préparer des préparations temporaires de cellules végétales et animales.

Séparez l'écaille charnue d'un morceau d'oignon. Il y a une fine pellicule à l'intérieur. Retirez le film, coupez. Mettre sur une lame de verre, prélever une solution d'iode avec une pipette, déposer sur un film, recouvrir d'une lamelle. Voir à faible grossissement. Les gros noyaux arrondis des cellules sont colorés en jaune avec de l'iode.

Passez à un grossissement élevé et trouvez la membrane cellulaire. Dans le noyau, 1-2 nucléoles peuvent être vus, parfois la structure granuleuse du cytoplasme est visible.

Les vides non colorés dans le cytoplasme des cellules sont des vacuoles.

8. Esquissez plusieurs cellules. Désigner : 1) coquille ; 2) cytoplasme ; 3) noyau ; 4) vacuoles (si elles sont visibles).

Vous pouvez préparer une préparation de feuille d'Elodea. Vous pouvez voir des chloroplastes - des plastes verts. Les noyaux des cellules non colorées ne sont pas visibles.

9. Les cellules animales peuvent être examinées sur le produit fini. Esquisser. La figure doit indiquer : 1) coque ; 2) cytoplasme ; 3) noyau.

10. Menez une discussion commune.

Quelles dispositions de la théorie cellulaire peuvent être confirmées par les résultats des travaux effectués ?

Travail de laboratoire. Sujet. Détection de protéines dans des objets biologiques.

Cible. Prouver la présence de protéines dans des objets biologiques.

Équipement.

Stand avec tubes à essai, pipette, bain-marie, compte-gouttes.

Solution de blanc d'œuf, solution de NaOH à 10 %, sulfate de cuivre à 1 %, ninhydrine (solution aqueuse à 0,5 %), acide nitrique (concentré).

Réaction du biuret pour déterminer la liaison peptidique. La méthode est basée sur la capacité d'une liaison peptidique en milieu alcalin à former des composés complexes colorés avec du sulfate de cuivre.

Progrès.

1. Ajouter 5 gouttes de blanc d'œuf à 1 % dans un tube à essai (la protéine est filtrée à travers une étamine, puis diluée avec de l'eau distillée 1:10), trois gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10 % et 1 goutte de solution de sulfate de cuivre à 1 % et mélanger.

Le contenu du tube acquiert une couleur bleu-violet.

réaction à la ninhydrine. Les protéines, les polypeptides et les acides aminés libres donnent une couleur bleue ou violette avec la ninhydrine.

Progrès.

1. Prendre 5 gouttes d'une solution à 10 % de blanc d'œuf, ajouter 5 gouttes d'une solution aqueuse à 0,5 % de ninhydrine et chauffer.

Après 2-3 minutes, une couleur rose ou bleu-violet se développe.

Réaction de xantoprotéine (xantos grec - jaune). Grâce à cette réaction, des acides aminés cycliques se trouvent dans la protéine, qui contient des cycles benzéniques (tryptophane, tyrosine et autres).

Progrès.

1,5 gouttes de solution de blanc d'œuf à 1 %, ajouter 3 gouttes d'acide nitrique concentré (avec précaution) et chauffer. Après refroidissement, ajouter 5 à 10 gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10 % dans le tube à essai jusqu'à ce qu'une couleur orange apparaisse (elle est associée à la formation du sel de sodium de ces composés nitrés).

Travail de laboratoire. Sujet. Détection de glucides dans des objets biologiques.

Cible. Prouver la présence de glucides dans des objets biologiques.

Équipement. Rack avec tubes à essai. Pipettes, bain-marie.

Solution d'amidon à 1 %, solution de saccharose à 1 %, solution de fructose à 1 %, solution d'iode à 1 % dissoute dans de l'iodure de potassium, naphtol dissous dans 50 mm d'alcool (dilué 5 fois avec de l'eau avant utilisation), solution d'alcool à 1 %, thymol.

Acide sulfurique concentré, réactif de Selivanov : 0,5 g de résorcinol dissous dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 20 %

Détection d'amidon.

Progrès.

1. Ajouter 10 gouttes d'une solution d'amidon à 1 % et une goutte d'une solution d'iode à 1 % dans de l'iodure de potassium dans un tube à essai.

Une couleur bleu-violet est observée.

détection des glucides.

En utilisant la réaction avec le naphtol ou le thymol, de petites quantités de glucides ou de composants glucidiques dans des composés complexes sont détectées.

Progrès.

1. Ajouter 10 gouttes de solution de saccharose à 1 % dans deux tubes à essai.

Dans l'un, ajoutez 3 gouttes de solution alcoolique à 1% de naphtol. Dans un autre tube à essai - 3 gouttes de solution alcoolique à 1% de thymol. Versez 0,5 ml d'acide sulfurique concentré dans les deux (avec précaution) et observez une couleur violette dans le tube à essai avec du naphtol et du rouge dans le tube à essai avec du thymol à la frontière des deux liquides.

Détection du fructose (réaction de Selivanov).

Le fructose, lorsqu'il est chauffé avec de l'acide chlorhydrique et du résorcinol, donne une couleur rouge cerise.

Progrès.

1. Verser 10 gouttes de réactif de Selivanov 2 gouttes d'une solution de fructose à 1% dans un tube à essai et chauffer doucement (une couleur rouge apparaîtra).

Travail de laboratoire. Sujet. Détection de lipides dans des objets biologiques.

Cible. Prouver la présence de lipides dans des objets biologiques.

Équipement.

1. Stand avec tubes à essai, bain-marie, pipette, tasses en verre, bâtonnets, gaze.

2.Léticine, solution alcoolique (jaune d'œuf de poule), cholestérol, solution de chloroforme à 1 %, concentrée acide sulfurique, acétone.

détection de lécithine.

La lécithine appartient au groupe des phospholipides, fait partie des membranes cellulaires. Il constitue la majeure partie du tissu cérébral.

Progrès.

1. Versez 10 gouttes d'acétone dans un tube à essai sec; mettre dans un verre ? jaune d'oeuf de poule.

Tout en remuant avec un bâtonnet, ajouter goutte à goutte 40 ml d'alcool chaud.

Une fois la solution refroidie, la filtrer dans un tube à essai sec. Le filtrat doit être clair. Le réactif doit être préparé avant utilisation. Un précipité blanc tombe.

détection du cholestérol.

Le cholestérol est une substance grasse pour le corps grande importance. Inclus dans les membranes de nombreux organes et tissus, est un précurseur des acides biliaires, de la vitamine D, des hormones sexuelles, des hormones du cortex surrénalien. La réaction est basée sur sa capacité à libérer de l'eau et à se condenser en composés colorés.

Progrès.

1. Versez 10 gouttes d'une solution de chloroforme à 1% de cholestérol dans un tube à essai sec et versez (avec précaution) 0,5 ml d'acide sulfurique concentré le long de la paroi du vaisseau. Agiter (doucement). Une couleur rouge-orange de la couche supérieure de chloroforme apparaît.

Travail de laboratoire. Sujet. Preuve du fonctionnement des protéines en tant que biocatalyseurs (enzymes).

Cible. Pour prouver l'action catalytique des protéines - enzymes, pour montrer leur haute spécificité, l'activité la plus élevée dans un environnement physiologique.

Équipement. Portoir avec éprouvettes, pipettes 1 ml, bain-marie, thermostat.

Solution d'amidon à 1 %, solution de saccharose, solution d'iode à 1 % dans l'iodure de potassium, solution de sulfate de cuivre à 5 %, solution d'hydroxyde de sodium à 10 %, solution de saccharose à 2 %, solution d'acide chlorhydrique à 0,2 %.

Progrès.

1. Hydrolyse enzymatique de l'amidon.

L'amylase salivaire agit comme une enzyme qui hydrolyse l'amidon en ses éléments constitutifs (maltose, glucose). L'évaluation des résultats de l'expérience est réalisée à l'aide de réactions colorées avec l'iode de la réaction de Trommer.

L'amidon non hydrolysé donne une couleur bleue à l'iode et une réaction de Trommer négative. Les produits d'hydrolyse de l'amidon ne réagissent pas avec l'iode, mais réagissent positivement au réactif de Trommer.

1. Versez 10 gouttes de solution d'amidon à 1 % dans deux tubes à essai.

2. Ajoutez 4 gouttes d'eau dans l'une d'elles (éprouvette n° 1) (témoin).

Dans le second (tube à essai n ° 2), ajoutez 4 gouttes de solution de salive, diluez la salive 5 fois.

3. Mélanger et mettre au bain-marie ou au thermostat pendant 15 minutes. à 37 deg.S.

4. Prélevez 4 gouttes de la substance d'essai du tube à essai et ajoutez-la à 2 tubes à essai différents.

5. Dans l'un, ajoutez une goutte d'une solution à 1% d'iode dans de l'iodure de potassium.

À un autre ajouter une goutte de solution de sulfate de cuivre à 5 % et 4 gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10 % et chauffer doucement jusqu'à ébullition (réaction de Trommer).

6. On fait de même avec le contenu de l'éprouvette n° 2. Le résultat doit montrer que l'hydrolyse de l'amidon ne se produit pas en présence d'eau et la réaction avec l'iode doit être positive. La réaction de Trommer est négative (l'hydroxyde d'oxyde de cuivre est bleu). En présence d'amylase salivaire, les résultats devraient être opposés, puisque l'hydrolyse de l'amidon s'est produite.

Il n'y a pas de réaction avec l'iode et une couleur rouge brique (oxyde de cuivre I) apparaît dans la réaction de Trommer.

II. La spécificité de l'action des enzymes.

Chaque enzyme agit sur une seule substance ou groupe de substrats similaires. Ceci est dû à la correspondance entre la structure de l'enzyme, son centre actif et la structure du substrat. Par exemple, l'amylase n'agit que sur l'amidon.

Préparation de saccharose.

Moudre 1.100 g de levure et ajouter de l'eau (400 ml). Filtrer après 2 heures et conserver au réfrigérateur.

2. Dans deux tubes à essai (n° 1 et n° 2), ajoutez 10 gouttes de solution d'amidon à 1 %.

Ajouter 10 gouttes de solution de saccharose à 2 % dans les éprouvettes n° 3 et n° 4.

3. Dans les éprouvettes n°1 et n°3, ajouter 4 gouttes d'une solution de salive diluée 5 fois.

Ajouter 4 gouttes de saccharose dans les éprouvettes n° 2 et n° 4.

4. Mélangez et laissez au thermostat pendant 15 minutes à une température de 37 degrés. AVEC.

5. Ensuite, avec le contenu des quatre tubes à essai, effectuez des réactions avec l'iode et le Trommer

Détermination de la spécificité de l'action des enzymes

Dans les conclusions, il convient de noter dans quel tube à essai et dans quelles conditions l'action des enzymes a été trouvée et pourquoi.

III. Influence du pH moyen sur l'activité enzymatique.

Pour chaque enzyme, il existe une certaine valeur de la réaction de l'environnement à laquelle elle présente l'activité la plus élevée. Une modification du pH du milieu provoque une diminution ou freinage complet activité enzymatique.

1. Versez 1 ml d'eau distillée dans 8 éprouvettes.

2. Ajouter 1 ml de solution d'acide chlorhydrique à 0,2 % dans le tube à essai n° 1. Mélanger.

3. Prélevez un ml du mélange du tube à essai n° 1 et transférez-le dans le tube à essai n° 2. Mélangez, versez 1 ml et transférez dans le tube à essai n° 3, etc.

4. Prélevez 1 ml du tube à essai n° 8 et versez-le. Nous obtenons différents environnements de pH.

4. Dans chaque tube ajouter 2 ml de solution d'amidon à 1% et 1 ml de solution de salive diluée au 1:10.

5. Secouez les tubes à essai et mettez un thermostat pendant 15 minutes à 37 degrés. AVEC.

6. Refroidir et ajouter une goutte de solution à 1 % d'iode dans de l'iodure de potassium dans tous les tubes à essai.

L'hydrolyse complète se produira dans les tubes à essai n° 5 et n° 6, où le pH du milieu de solution est compris entre 6,8 et 7,2, c'est-à-dire optimal pour l'action de l'amylase.

Travail de laboratoire. Sujet. Isolement de la désoxynucléoprotéine du tissu de la rate (foie). Test ADN qualitatif.

Cible. Prouver que dans en grand nombre les acides nucléiques sont contenus sous forme de composé avec des protéines (désoxynucléoprotéine - DNP), dans les tissus riches en noyaux (rate, thymus).

Équipement. Portoir pour éprouvettes, mortier et pilon, poudre de verre, pipette, cristalliseur, éprouvettes graduées de 50 ml et 300 ml, pipettes de 1 ml, bâtonnets de bois crantés, bain-marie, gaze filtrante, chlorure de sodium, solution à 5 %, contenant 0,04 % de nitrate de sodium trisubstitué , solution d'hydroxyde de sodium à 0,4 %, réactif diphénylamine (dissoudre 1 g de diphénylamine dans 100 ml d'acide acétique glacial. Ajouter 2,75 ml de acide concentré), rate (foie frais ou congelé. ARN de levure, solution à 0,1 % fraîchement préparée.

Progrès.

1. Isolement de la désoxynucléoprotéine (DNP) du tissu de la rate (foie).

La méthode est basée sur la capacité du DNP à se dissoudre dans des solutions salines de force ionique élevée et à précipiter lorsque leur concentration diminue.

2 à 3 g de tissu splénique broyer soigneusement dans un mortier avec de la poudre de verre, en ajoutant progressivement 35 à 40 ml de solution de chlorure de sodium.

La solution visqueuse résultante est filtrée à travers deux couches de gaze dans le cristallisoir. Utiliser un cylindre pour mesurer six fois (par rapport au filtrat) le volume d'eau distillée et verser lentement dans le filtrat.

Les fils DNP résultants sont soigneusement enroulés sur un bâton en bois, transférés dans un tube à essai pour être utilisés.

2. Réaction qualitative pour l'ADN.

La méthode est basée sur la capacité du désoxyribose, qui est inclus dans l'ADN de la désoxyribonucléoprotéine, à former des composés de couleur bleue avec de la diphénylamine lorsqu'il est chauffé dans un milieu qui contient un mélange d'acide acétique glacial et d'acides sulfuriques concentrés.

Avec l'ARN ribose, une réaction similaire produit une couleur verte.

A 1/4 du précipité de DNP, ajouter 1 ml de solution d'hydroxyde de sodium à 0,4 % (jusqu'à dissolution). Ajouter 0,5 % ml de réactif diphénylamine. Mélanger le contenu du tube et placer dans un bain-marie bouillant (15 - 20 min).

Effectuer une réaction similaire dans un autre tube à essai avec 1 ml de solution d'ARN.

Notez la coloration caractéristique.

Travail de laboratoire. Sujet. Propriétés physiologiques de la membrane cellulaire.

Cible. Montrer que la membrane cellulaire a une perméabilité sélective. Démontrez visuellement le rôle de la membrane dans le processus de phagocytose et de pinocytose, et familiarisez-vous avec la plasmolyse cellulaire - le processus de séparation du protoplaste (contenu cellulaire) des parois cellulaires.

Équipement.

Microscopes, lamelles et lames, scalpels, aiguilles à dissection, papier filtre, pipettes, encre.

Culture d'infusoires ou culture tissulaire sur milieu nutritif, culture d'amibes, morceaux de plante Elodea.

Solutions de chlorure de potassium, solutions de chlorure de calcium, chlorure de magnésium, solution d'albumine à 2 %, solution de chlorure de sodium à 10 %, eau distillée.

Progrès.

1. Dans une faible solution de chlorure de sodium ou de potassium, placez des ciliés ou des morceaux de tissu cultivé.

2. Préparez une préparation pour le microscope.

3. Vous pouvez voir le rétrécissement des cellules, indiquant la perméabilité de la membrane cellulaire. Dans ce cas, l'eau de la cellule est rejetée dans l'environnement.

4. Transférer les cellules dans une goutte d'eau distillée ou retirer la solution de dessous la lamelle avec du papier filtre et la remplacer par de l'eau distillée. Observez comment les cellules gonflent lorsque l'eau y pénètre.

5. Placer les ciliés ou les morceaux de tissu cultivé dans une solution de chlorure de calcium ou de chlorure de magnésium à faible concentration.

Les ciliés et les cellules cultivées continuent à vivre. Les ions calcium et magnésium réduisent la perméabilité de la membrane cellulaire. Il n'y a pas de mouvement d'eau à travers la coquille.

6. Placer l'amibe dans une goutte de solution d'albumine à 2 % (protéine d'œuf de poule).

Préparez une lame pour le microscope. Après un certain temps, des bulles, des saillies et des tubules se forment à la surface de l'amibe. Il semble que la surface de l'amibe soit "bouillante". Cela s'accompagne d'un mouvement intense de fluide près de la surface de la membrane.

Les bulles de liquide sont entourées de saillies du cytoplasme, qui se referment ensuite. Les vésicules pinocytaires apparaissent parfois soudainement. Cela suggère que les gouttelettes de liquide, ainsi que la substance qui y est soluble, sont capturées rapidement. La pinocytose est causée par des substances qui abaissent la tension superficielle de la paroi cellulaire. Par exemple, les acides aminés, certains sels.

7. Introduisez une petite carcasse dans une goutte de liquide dans laquelle se trouvent des amibes. Préparez le médicament. Après un certain temps, les amibes commencent à se déplacer lentement vers les grains de la carcasse, libérant des pseudopodes (pseudopodes).

Les grains de carcasse sont attachés à la surface des pseudopodes, entourés par eux, et après un certain temps sont immergés dans le cytoplasme.

Au microscope, on observe le phénomène de phagocytose chez l'amibe.

Exigences primaires.

Les étudiants doivent savoir :

1. appareil de microscope et travailler avec lui;

2. position de la théorie cellulaire ;

3. similarité et différence entre les cellules végétales et animales ;

4.rôle substances chimiques et composés dans la cellule;

5. Principaux composants et organites de la cellule ;

6. caractéristiques des procaryotes et des eucaryotes ;

7. pathologie du métabolisme des protéines et des glucides ;

8. valeur des éléments minéraux individuels.

Les étudiants doivent être capables de :

1.travailler avec un microscope ;

2. nommer les parties principales de la cellule, les "reconnaître" sur le schéma, photographier ;

3. produire les préparations les plus simples pour l'examen microscopique ;

4.rédiger correctement les travaux de laboratoire ;

5. travailler de manière indépendante avec de la littérature supplémentaire et utiliser des technologies modernes.

Littérature pour le professeur.

1.Welsh U., Storch F. Introduction à la cytologie. Traduction de lui. M. Mir, 1986

2. Zavarzine A.A. et d'autres. Biologie de la cellule. - éd. Université d'État de Saint-Pétersbourg, 1992

3. Svenson K., Webster P. - M. Mir, 1982

4. Lamb M. Biologie du vieillissement - M. Mir, 1980

5.Markosyan A.A. Physiologie - M. Médecine, 1968

6. Liberman E.A. Cellule vivante. M.Mir, 1985

7.M.V.Ermolaev Chimie biologique. Moscou "Médecine", 1984

8.Biologie générale. AO Ruvinsky Moscou "Lumières", 1993

Littérature pour les étudiants.

1. Green N., Stout W., Taylor D. Biologie.

2. De Duve K. Voyage dans le monde d'une cellule vivante. M.Mir, 1982

3. Liberman E.A. Cellule vivante. M. Mir, 1987

4.Kemp P., Arms K. Introduction à la biologie.

L'aspect principal de l'étude du cours doit viser le travail actif des étudiants en classe sous la forme d'un dialogue enseignant-étudiant, une discussion active sous la forme d'un étudiant-étudiant, étudiant-enseignant.

1. Les élèves ont les compétences nécessaires pour établir des relations de cause à effet.

2. Les objets biologiques sont considérés comme des systèmes biologiques.

3. Avoir les compétences nécessaires pour résoudre les problèmes de la partie C des KIM de l'examen d'État unifié.

Travail de laboratoire. Sujet. Détection de protéines dans des objets biologiques.

Cible. Prouver la présence de protéines dans des objets biologiques.

Équipement.

Stand avec tubes à essai, pipette, bain-marie, compte-gouttes.

Solution de blanc d'œuf, solution de NaOH à 10 %, sulfate de cuivre à 1 %, ninhydrine (solution aqueuse à 0,5 %), acide nitrique (concentré).

Réaction du biuret pour déterminer la liaison peptidique. La méthode est basée sur la capacité d'une liaison peptidique en milieu alcalin à former des composés complexes colorés avec du sulfate de cuivre.

Progrès.

1. Ajouter 5 gouttes de blanc d'oeuf à 1% dans un tube à essai (la protéine est filtrée sur de la gaze, puis diluée avec de l'eau distillée 1:10), trois gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10% et 1 goutte de solution de sulfate de cuivre à 1% et mélanger.

Le contenu du tube acquiert une couleur bleu-violet.

réaction à la ninhydrine. Les protéines, les polypeptides et les acides aminés libres donnent une couleur bleue ou violette avec la ninhydrine.

Progrès.

1. Prendre 5 gouttes d'une solution à 10 % de blanc d'œuf, ajouter 5 gouttes d'une solution aqueuse à 0,5 % de ninhydrine et chauffer.

Après 2-3 minutes, une couleur rose ou bleu-violet se développe.

Réaction xantoprotéique (xantos grec - jaune) Grâce à cette réaction, des acides aminés cycliques se trouvent dans la protéine, qui contient des cycles benzéniques (tryptophane, tyrosine et autres).

Progrès.

1,5 gouttes de solution de blanc d'œuf à 1 %, ajouter 3 gouttes d'acide nitrique concentré (avec précaution) et chauffer. Après refroidissement, ajouter des gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10 % dans le tube à essai jusqu'à ce qu'une couleur orange apparaisse (elle est associée à la formation du sel de sodium de ces composés nitrés).

Travail de laboratoire. Sujet. Détection de glucides dans des objets biologiques.

Cible. Prouver la présence de glucides dans des objets biologiques.

Équipement. Rack avec tubes à essai. Pipettes, bain-marie.

Solution d'amidon à 1 %, solution de saccharose à 1 %, solution de fructose à 1 %, solution d'iode à 1 % dissoute dans de l'iodure de potassium, naphtol dissous dans 50 mm d'alcool (dilué 5 fois avec de l'eau avant utilisation), solution d'alcool à 1 %, thymol.

Acide sulfurique concentré, réactif de Selivanov : 0,5 g de résorcinol dissous dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 20 %

Détection d'amidon.

Progrès.

1. Ajouter 10 gouttes d'une solution d'amidon à 1 % et une goutte d'une solution d'iode à 1 % dans de l'iodure de potassium dans un tube à essai.

Une couleur bleu-violet est observée.

détection des glucides.

En utilisant la réaction avec le naphtol ou le thymol, de petites quantités de glucides ou de composants glucidiques dans des composés complexes sont détectées.

Progrès.

1. Ajouter 10 gouttes de solution de saccharose à 1 % dans deux tubes à essai.

Dans l'un, ajoutez 3 gouttes de solution alcoolique à 1% de naphtol. Dans un autre tube à essai - 3 gouttes de solution alcoolique à 1% de thymol. Versez 0,5 ml d'acide sulfurique concentré dans les deux (avec précaution) et observez une couleur violette dans le tube à essai avec du naphtol et du rouge dans le tube à essai avec du thymol à la frontière des deux liquides.

Détection du fructose (réaction de Selivanov).

Le fructose, lorsqu'il est chauffé avec de l'acide chlorhydrique et du résorcinol, donne une couleur rouge cerise.

Progrès.

1. Verser 10 gouttes de réactif de Selivanov 2 gouttes d'une solution de fructose à 1% dans un tube à essai et chauffer doucement (une couleur rouge apparaîtra).

Travail de laboratoire. Sujet. Détection de lipides dans des objets biologiques.

Cible. Prouver la présence de lipides dans des objets biologiques.

Équipement.

1. Stand avec tubes à essai, bain-marie, pipette, tasses en verre, bâtonnets, gaze.

2. Léticine, solution d'alcool (jaune d'œuf de poule), cholestérol, solution de chloroforme à 1 %, acide sulfurique concentré, acétone.

détection de lécithine.

La lécithine appartient au groupe des phospholipides, fait partie des membranes cellulaires. Il constitue la majeure partie du tissu cérébral.

Progrès.

1. Versez 10 gouttes d'acétone dans un tube à essai sec; mettre dans un verre ? jaune d'oeuf de poule.

Tout en remuant avec un bâtonnet, ajouter goutte à goutte 40 ml d'alcool chaud.

Une fois la solution refroidie, la filtrer dans un tube à essai sec. Le filtrat doit être clair. Le réactif doit être préparé avant utilisation. Un précipité blanc tombe.

détection du cholestérol.

Le cholestérol est une substance semblable à la graisse qui est d'une grande importance pour le corps. Inclus dans les membranes de nombreux organes et tissus, est un précurseur des acides biliaires, de la vitamine D, des hormones sexuelles, des hormones du cortex surrénalien. La réaction est basée sur sa capacité à libérer de l'eau et à se condenser en composés colorés.

Progrès.

1. Versez 10 gouttes d'une solution de chloroforme à 1% de cholestérol dans un tube à essai sec et versez (avec précaution) 0,5 ml d'acide sulfurique concentré le long de la paroi du vaisseau. Agiter (avec précaution) Une couleur rouge-orange de la couche supérieure de chloroforme apparaît.

Travail de laboratoire. Sujet. Preuve du fonctionnement des protéines en tant que biocatalyseurs (enzymes).

Cible. Prouver l'action catalytique des protéines-enzymes, montrer leur haute spécificité, la plus haute activité dans un environnement physiologique.

Équipement. Support avec éprouvettes, pipettes 1 ml, bain-marie, thermostat.

Solution d'amidon à 1 %, solution de saccharose, solution d'iode à 1 % dans l'iodure de potassium, solution de sulfate de cuivre à 5 %, solution d'hydroxyde de sodium à 10 %, solution de saccharose à 2 %, solution d'acide chlorhydrique à 0,2 %.

Progrès.

1. Hydrolyse enzymatique de l'amidon.

L'amylase salivaire agit comme une enzyme qui hydrolyse l'amidon en ses éléments constitutifs (maltose, glucose). L'évaluation des résultats de l'expérience est réalisée à l'aide de réactions colorées avec l'iode de la réaction de Trommer.

L'amidon non hydrolysé donne une couleur bleue à l'iode et une réaction de Trommer négative. Les produits d'hydrolyse de l'amidon ne réagissent pas avec l'iode, mais réagissent positivement au réactif de Trommer.

1. Versez 10 gouttes de solution d'amidon à 1 % dans deux tubes à essai.

2. Ajouter 4 gouttes d'eau (témoin) dans l'une d'elles (éprouvette n°1).

Dans le second (tube à essai n ° 2), ajoutez 4 gouttes de solution de salive, diluez la salive 5 fois.

3. Mélanger et mettre au bain-marie ou au thermostat pendant 15 minutes. à 37 degrés. AVEC.

4. Prélevez 4 gouttes de la substance d'essai du tube à essai et ajoutez-la à 2 tubes à essai différents.

5. Dans l'un, ajoutez une goutte d'une solution à 1% d'iode dans de l'iodure de potassium.

Dans un autre ajouter une goutte de solution de sulfate de cuivre à 5% et 4 gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10% et chauffer doucement jusqu'à ébullition (réaction de Trommer).

6. On fait de même avec le contenu de l'éprouvette n°2. Le résultat doit montrer que l'hydrolyse de l'amidon ne se produit pas en présence d'eau et la réaction avec l'iode doit être positive. La réaction de Trommer est négative (l'hydroxyde d'oxyde de cuivre est bleu). En présence d'amylase salivaire, les résultats devraient être opposés, puisque l'hydrolyse de l'amidon s'est produite.

Il n'y a pas de réaction avec l'iode et une couleur rouge brique (oxyde de cuivre I) apparaît dans la réaction de Trommer.

II. La spécificité de l'action des enzymes.

Chaque enzyme agit sur une seule substance ou groupe de substrats similaires. Ceci est dû à la correspondance entre la structure de l'enzyme, son centre actif et la structure du substrat. Par exemple, l'amylase n'agit que sur l'amidon.

Préparation de saccharose.

Moudre 1,100 g de levure et verser de l'eau (400 ml).Après 2 heures, filtrer et conserver au réfrigérateur.

2. Dans deux tubes à essai (n° 1 et n° 2), ajoutez 10 gouttes de solution d'amidon à 1 %.

Ajouter 10 gouttes de solution de saccharose à 2 % dans les éprouvettes n° 3 et n° 4.

3. Dans les éprouvettes n°1 et n°3, ajouter 4 gouttes d'une solution de salive diluée 5 fois.

Ajouter 4 gouttes de saccharose dans les éprouvettes n° 2 et n° 4.

4. Mélangez et laissez au thermostat pendant 15 minutes à une température de 37 degrés. AVEC.

5. Ensuite, avec le contenu des quatre tubes à essai, effectuez des réactions avec l'iode et le Trommer

Détermination de la spécificité de l'action des enzymes

Dans les conclusions, il convient de noter dans quel tube à essai et dans quelles conditions l'action des enzymes a été trouvée et pourquoi.

III. Influence du pH moyen sur l'activité enzymatique.

Pour chaque enzyme, il existe une certaine valeur de la réaction de l'environnement à laquelle elle présente l'activité la plus élevée. Une modification du pH du milieu provoque une diminution ou une inhibition complète de l'activité de l'enzyme.

1. Versez 1 ml d'eau distillée dans 8 éprouvettes.

2. Ajouter 1 ml de solution d'acide chlorhydrique à 0,2 % dans le tube à essai n° 1. Mélanger.

3. Prélevez un ml du mélange du tube à essai n° 1 et transférez-le dans le tube à essai n° 2. Mélangez, versez 1 ml et transférez dans le tube à essai n° 3, etc.

4. Prélevez 1 ml du tube à essai n° 8 et versez-le. Nous obtenons différents environnements de pH.

4. Dans chaque tube ajouter 2 ml de solution d'amidon à 1% et 1 ml de solution de salive diluée au 1:10.

5. Secouez les tubes à essai et mettez un thermostat pendant 15 minutes à 37 degrés. AVEC.

6. Refroidir et ajouter une goutte de solution à 1 % d'iode dans de l'iodure de potassium dans tous les tubes à essai.

L'hydrolyse complète se produira dans les tubes à essai n° 5 et n° 6, où le pH du milieu de solution est compris entre 6,8 et 7,2, c'est-à-dire optimal pour l'action de l'amylase.

Travail de laboratoire. Sujet. Isolement de la désoxynucléoprotéine du tissu de la rate (foie). Test ADN qualitatif.

Cible. Prouver qu'un grand nombre d'acides nucléiques sont contenus sous forme de composé avec des protéines (désoxynucléoprotéine - DNP) dans les tissus riches en noyaux (rate, thymus).

Équipement. Portoir pour éprouvettes, mortier et pilon, poudre de verre, pipette, cristalliseur, éprouvettes graduées de 50 ml et 300 ml, pipettes de 1 ml, bâtonnets de bois crantés, bain-marie, gaze filtrante, chlorure de sodium, solution à 5 %, contenant 0,04 % de nitrate de sodium trisubstitué , solution d'hydroxyde de sodium à 0,4 %, réactif diphénylamine (dissoudre 1 g de diphénylamine dans 100 ml d'acide acétique glacial. Ajouter 2,75 ml d'acide concentré à la solution), rate (ARN de levure frais ou congelé, solution fraîchement préparée à 0,1 %).

Progrès.

1. Isolement de la désoxynucléoprotéine (DNP) du tissu de la rate (foie).

La méthode est basée sur la capacité du DNP à se dissoudre dans des solutions salines de force ionique élevée et à précipiter lorsque leur concentration diminue.

2 à 3 g de tissu de rate broyer soigneusement dans un mortier avec de la poudre de verre, en versant progressivement une solution de chlorure de sodium.

La solution visqueuse résultante est filtrée à travers deux couches de gaze dans le cristalliseur. A l'aide d'une éprouvette, mesurer six fois (par rapport au filtrat) le volume d'eau distillée et verser lentement dans le filtrat.

Les fils DNP résultants sont soigneusement enroulés sur un bâton en bois, transférés dans un tube à essai pour être utilisés.

2. Réaction qualitative pour l'ADN.

La méthode est basée sur la capacité du désoxyribose, qui est inclus dans l'ADN de la désoxyribonucléoprotéine, à former des composés bleus avec la diphénylamine lorsqu'il est chauffé dans un milieu contenant un mélange d'acide acétique glacial et d'acide sulfurique concentré.

Avec l'ARN ribose, une réaction similaire produit une couleur verte.

Ajouter 1 ml de solution d'hydroxyde de sodium à 0,4 % à 1/4 du précipité de DNP (jusqu'à dissolution) Ajouter 0,5 % ml de réactif diphénylamine. Mélangez le contenu du tube à essai et placez-le dans un bain-marie bouillant.

Effectuer une réaction similaire dans un autre tube à essai avec 1 ml de solution d'ARN.

Notez la coloration caractéristique.

Travail de laboratoire. Sujet. Propriétés physiologiques de la membrane cellulaire.

Cible. Montrer que la membrane cellulaire a une perméabilité sélective. Démontrez visuellement le rôle de la membrane dans le processus de phagocytose et de pinocytose, et familiarisez-vous avec la plasmolyse cellulaire - le processus de séparation du protoplaste (contenu cellulaire) des parois cellulaires.

Équipement.

Microscopes, lamelles et lames, scalpels, aiguilles à dissection, papier filtre, pipettes, encre.

Culture d'infusoires ou culture tissulaire sur milieu nutritif, culture d'amibes, morceaux de plante Elodea.

Solutions de chlorure de potassium, solutions de chlorure de calcium, chlorure de magnésium, solution d'albumine à 2 %, solution de chlorure de sodium à 10 %, eau distillée.

Progrès.

1. Dans une faible solution de chlorure de sodium ou de potassium, placez des ciliés ou des morceaux de tissu cultivé.

2. Préparez une préparation pour le microscope.

3. Vous pouvez voir le rétrécissement des cellules, indiquant la perméabilité de la membrane cellulaire. Dans ce cas, l'eau de la cellule est rejetée dans l'environnement.

4. Transférer les cellules dans une goutte d'eau distillée ou retirer la solution de dessous la lamelle avec du papier filtre et la remplacer par de l'eau distillée. Observez comment les cellules gonflent lorsque l'eau y pénètre.

5. Placer les ciliés ou les morceaux de tissu cultivé dans une solution de chlorure de calcium ou de chlorure de magnésium à faible concentration.

Les ciliés et les cellules cultivées continuent à vivre. Les ions calcium et magnésium réduisent la perméabilité de la membrane cellulaire. Il n'y a pas de mouvement d'eau à travers la coquille.

6. Placer l'amibe dans une goutte de solution d'albumine à 2 % (protéine d'œuf de poule).

Préparez une lame pour le microscope. Après un certain temps, des bulles, des saillies et des tubules se forment à la surface de l'amibe. Il semble que la surface des amibes soit "bouillante". Cela s'accompagne d'un mouvement intense de fluide près de la surface de la membrane.

Les bulles de liquide sont entourées de saillies du cytoplasme, qui se referment ensuite. Les vésicules pinocytaires apparaissent parfois soudainement. Cela suggère que les gouttelettes de liquide, ainsi que la substance qui y est soluble, sont capturées rapidement. La pinocytose est causée par des substances qui abaissent la tension superficielle de la paroi cellulaire. Par exemple, les acides aminés, certains sels.

7.Introduisez un peu d'encre dans une goutte de liquide dans laquelle se trouvent des amibes. Préparez le médicament. Après un certain temps, les amibes commencent à se déplacer lentement vers les grains de la carcasse, libérant des pseudopodes (pseudopodes).

Les grains de carcasse sont attachés à la surface des pseudopodes, entourés par eux, et après un certain temps sont immergés dans le cytoplasme.

Au microscope, on observe le phénomène de phagocytose chez l'amibe.

Exigences primaires.

Les étudiants doivent savoir :

1. appareil de microscope et travailler avec lui;

2. position de la théorie cellulaire ;

3. similarité et différence entre les cellules végétales et animales ;

4.rôle des produits chimiques et des composés dans la cellule ;

5. Principaux composants et organites de la cellule ;

6. caractéristiques des procaryotes et des eucaryotes ;

7. pathologie du métabolisme des protéines et des glucides ;

8. valeur des éléments minéraux individuels.

Les étudiants doivent être capables de :

1.travailler avec un microscope ;

2. nommer les parties principales de la cellule, les "reconnaître" sur le schéma, photographier ;

3. produire les préparations les plus simples pour l'examen microscopique ;

5. travailler de manière indépendante avec de la littérature supplémentaire et utiliser des technologies modernes.

Résoudre des problèmes de biologie moléculaire et de génétique

cours au choix

Note explicative

Le programme du cours au choix a été élaboré pour les élèves de 11e année et est conçu pour 17 heures.

Les sujets "Biologie moléculaire" et "Génétique" sont les sujets les plus intéressants et les plus complexes du cours "Biologie générale". Ces sujets sont étudiés à la fois en 9e et en 11e année, mais il n'y a clairement pas assez de temps pour développer la capacité à résoudre des problèmes dans le programme. Cependant, la capacité à résoudre des problèmes de génétique et de biologie moléculaire est prévue par le Standard of Biology Education; de plus, ces tâches font partie du KIM USE (tâches n° 5 et n° 6 de la partie C).

Le but du cours au choix: créer les conditions pour la formation de la capacité des étudiants à résoudre des problèmes de biologie moléculaire et de génétique de divers degrés de complexité.

une brève répétition du matériel étudié sur les thèmes "Biologie moléculaire" et "Génétique" ; identification et élimination des lacunes dans les connaissances des élèves sur des sujets programme scolaire, ainsi que dans la capacité à résoudre des problèmes ; apprendre aux étudiants à résoudre des problèmes de biologie moléculaire et de génétique de complexité accrue.

Programme de cours au choix

1. Introduction. Protéines : actualisation des connaissances sur le sujet (protéines-polymères, structures d'une molécule protéique, fonctions des protéines dans une cellule), résolution de problèmes - (1 heure).

2. Acides nucléiques : mise à jour des connaissances sur le sujet ( Caractéristiques comparatives ADN et ARN), résolution de problèmes - (1 heure).

3. Biosynthèse des protéines : mise à jour des connaissances sur le sujet (code ADN, transcription, traduction - la dynamique de la biosynthèse des protéines), résolution de problèmes - (1 heure).

4. Métabolisme énergétique : actualisation des connaissances sur le sujet (métabolisme, anabolisme, catabolisme, assimilation, dissimilation ; étapes du métabolisme énergétique : préparatoire, glycolyse, respiration cellulaire), résolution de problèmes - (1 heure).

5. Diagnostic frontière : travail de contrôle - (1 heure).

6. Symboles et termes génétiques - (1 heure).

7. Lois de G. Mendel : actualisation des connaissances sur le sujet (modèles établis par Mendel lors de croisements mono- et dihybrides), test de contrôle de la capacité à résoudre des problèmes pour les lois de Mendel prévus par le programme, résolution de problèmes pour le croisement mono- et dihybride de complexité accrue - (1 heure).

8. dominance incomplète: actualisation des connaissances sur le sujet, résolution de problèmes de complexité accrue sur le sujet - (1 heure).

9. Héritage des groupes sanguins : mise à jour des connaissances sur le sujet, résolution de problèmes - (1 heure).

10. génétique sexuelle; héritage lié au sexe: mise à jour des connaissances sur le sujet (détermination du sexe chromosomique et non chromosomique dans la nature), résolution de problèmes de complexité accrue pour l'héritage lié au sexe - (1 heure).

11. Résolution de problèmes combinés - (1 heure).

12. Interaction des gènes : actualisation des connaissances sur le sujet (interaction des gènes alléliques et non alléliques), résolution de problèmes de complexité accrue pour tous types d'interaction : complémentarité, épistasie, polymérisation - (1 heure).

13. Diagnostic frontière : le jeu "Courir avec des barrières" - (1 heure).

14. Loi de T. Morgan: actualisation des connaissances (pourquoi T. Morgan, se fixant pour objectif de réfuter les lois de G. Mendel, n'a-t-il pas pu le faire, bien qu'il ait obtenu des résultats complètement différents?), Résolution de problèmes de croisement, compilation de cartes chromosomiques - ( 1 heure).

15. Loi de Hardy-Weinberg : cours "A la suite de Hardy et Weinberg", résolution de problèmes en génétique des populations - (1 heure).

16. Génétique humaine : actualisation des connaissances sur le sujet, termes et symboles, résolution de problèmes - (1 heure).

17. Dernière leçon. Diagnostic final : résolution de problèmes ludiques - (1 heure).

Contrôle

L'étudiant reçoit un "crédit" sur la base de:

accomplissement travail de contrôle en biologie moléculaire; remplir les mots croisés "Termes génétiques" ; réalisation des tâches de contrôle de test n ° 1 et n ° 2; résoudre des problèmes dans le jeu "Courir avec des barrières" ; exécution des travaux de contrôle final (résolution de problèmes de complexité accrue).

Problèmes de biologie moléculaire

Thème : "Les écureuils"

Explications nécessaires :

le poids moléculaire moyen d'un résidu d'acide aminé est pris égal à 120; calcul du poids moléculaire des protéines :

Lire: A. Propriétés et types de récepteurs. Interaction des récepteurs avec les enzymes et les canaux ioniques Matériaux et instruments abrasifs pour la préparation des dents. Propriétés, application. Molécules adhésives (molécules de la superfamille des immunoglobulines, intégrines, sélectines, mucines, cadhérines) : structure, fonctions, exemples. Nomenclature CD des molécules de la membrane cellulaire. systèmes adhésifs. Classification. Composé. Propriétés. Méthode de travail. Vues modernes sur la gravure. Équipement léger pour la polymérisation, règles de fonctionnement. Adénovirus, morphologie, propriétés culturales, biologiques, classification sérologique. Mécanismes de pathogenèse, diagnostic en laboratoire des infections à adénovirus. Matériaux d'empreinte d'alginate. Composition, propriétés, indications d'utilisation. Anatomie et histologie du coeur. Cercles de circulation sanguine. Propriétés physiologiques du muscle cardiaque. Analyse de phase d'un seul cycle d'activité cardiaque Antibiotiques qui perturbent les fonctions de la membrane cytoplasmique (CPM) des micro-organismes Anticorps (immunoglobulines): structure, propriétés. Classification des anticorps : classes, sous-classes, isotypes, allotypes, idiotypes. Modèles de biosynthèse.

Les substances traversent la membrane avec vitesse différente, on dit donc que les membranes sont sélectivement perméables. Dans ce cas, la vitesse de passage des substances varie en fonction de l'état physiologique de la cellule ou de l'organite.

Par perméabilité sélective, ils régulent le transport des substances entre le milieu extérieur et la cellule, entre les organites et le cytoplasme, etc.

En régulant le flux de substances dans la cellule et leur excrétion, les membranes régulent ainsi la vitesse et la direction des réactions biochimiques, qui constituent la base du métabolisme de l'organisme. La perméabilité très sélective des membranes dépend du métabolisme dans la cellule.

Les membranes régulent le métabolisme d'une autre manière - en modifiant l'activité des enzymes. Certaines enzymes ne sont actives que lorsqu'elles sont attachées à la membrane, d'autres, au contraire, ne montrent pas d'activité dans cet état et ne commencent à agir qu'après que la membrane les a libérées en "liberté". Une modification de la perméabilité membranaire peut faciliter le contact de l'enzyme avec le substrat, après quoi une réaction chimique commence, ce qui était initialement impossible.

Les enzymes membranaires ne fonctionnent bien que lorsqu'elles sont en contact avec des lipides. En présence de lipides, la forme des molécules de protéines membranaires, les enzymes, peut changer, de sorte que leurs centres actifs deviennent accessibles au substrat. De plus, la localisation de l'enzyme sur la membrane détermine la place de cette réaction dans la cellule.

Un autre aspect important de l'activité enzymatique des membranes est la coordination des réactions chimiques se déroulant dans les cellules. Lorsque plusieurs enzymes catalysent une chaîne de réactions dans laquelle le produit de la première réaction sert de substrat à une autre, etc., alors ces enzymes sont situées sur la membrane dans une certaine séquence, formant un système multienzymatique. Il existe de nombreux systèmes de ce type dans la membrane, par exemple une chaîne d'enzymes respiratoires. Dans ce cas, les enzymes sont disposées en séquence stricte avec une distance minimale entre elles.

compartimentation cellulaire – condition nécessaire pour la vie et l'une des principales fonctions des membranes. Premièrement, les membranes augmentent la surface interne de la cellule, sur laquelle les enzymes sont localisées et les réactions chimiques ont lieu. Deuxièmement, différents compartiments diffèrent par leur composition chimique. De plus, les compartiments ayant une composition chimique différente, différentes réactions biochimiques s'y déroulent, puis à l'aide de membranes, séparation physique processus métaboliques, souvent dans la direction opposée. Par exemple, la synthèse des protéines se produit dans les ribosomes et la décomposition se produit dans les lysosomes. Chacun de ces processus est régulé indépendamment les uns des autres. Donnons un autre exemple : la synthèse des acides gras et leur oxydation. Le premier processus se produit dans le cytoplasme, le second - dans les mitochondries.

Cependant, les systèmes métaboliques ne sont pas complètement isolés les uns des autres. Les membranes divisant la cellule en compartiments ont des mécanismes spécialisés qui transportent les substrats, les produits de réaction, ainsi que les cofacteurs et les composés qui ont un effet régulateur de l'un à l'autre. Ainsi, la vitesse des processus métaboliques individuels qui se produisent dans les compartiments est partiellement régulée par les systèmes de transport membranaire.

La régulation de la vitesse des processus métaboliques peut se produire en raison du mouvement de substances réglementées d'un compartiment à un autre.

Dans différents compartiments, il existe différentes concentrations de substances organiques, d'ions, de composition chimique différente. Par exemple, dans les vacuoles, il y a toujours un apport d'acides aminés, d'acides organiques, de sucres, d'ions. Cela conduit à une hétérogénéité chimique dans la cellule. La concentration inégale des ions de part et d'autre de la membrane conduit à l'apparition d'une différence de potentiels électriques. Ainsi, la membrane plasmique porte une charge négative, tandis que le tonoplaste porte une charge positive. Des concentrations et des compositions chimiques différentes entraînent des viscosités différentes dans Différents composants cytoplasme.

Possédant une perméabilité sélective, faisant passer les substances nécessaires dans la cellule, les membranes remplissent une autre fonction - elles régulent l'homéostasie. Homéostasie appelée propriété d'une cellule (organelle, organe, organisme, écosystème) de maintenir la constance de son environnement interne.

Pourquoi l'environnement interne d'une cellule devrait-il rester constant ? Les protéines membranaires et les protéines enzymatiques sont globulaires. La structure native globulaire des molécules de protéines dépend de liaisons faibles, qui sont facilement détruites même avec un petit changement dans l'environnement interne de la cellule. Ainsi, la cellule doit maintenir l'homéostasie afin que la structure native des protéines ne change pas. Si la structure tertiaire ou quaternaire de la protéine change, alors l'enzyme perdra ou changera son activité et la stricte correspondance entre la structure de l'enzyme et le substrat sera violée pour que la réaction se poursuive.

La structure de la molécule de protéine détermine son emplacement dans la membrane, et donc ses propriétés et ses fonctions. Un changement dans la conformation des molécules protéiques peut modifier la quantité de radicaux hydrophobes et hydrophiles à sa surface. Cela conduit à un changement dans l'arrangement des globules de protéines dans la membrane. Ce dernier affectera sa capacité sélective et d'autres propriétés, ce qui, à son tour, entraînera une violation de l'hétérogénéité, la disparition d'enzymes et peut entraîner la mort cellulaire.

Les membranes sont impliquées dans l'adaptation des cellules aux conditions changeantes environnement, dont nous parlerons ci-dessous.

La plupart des membranes, en plus des fonctions générales, telles que la régulation du métabolisme, la compartimentation, remplissent également des fonctions spéciales. Par exemple, les membranes des mitochondries et des chloroplastes sont directement impliquées dans la synthèse d'ATP. La vie est un travail continu, pour l'exécution duquel il est nécessaire de dépenser de l'énergie tout le temps.

Ainsi, la synthèse d'ATP est nécessaire en permanence, elle est associée à une structure strictement définie de membranes organites (chloroplastes, mitochondries). La violation de cette structure entraîne une diminution de la synthèse d'ATP, ce qui signifie la mort.

La structure labile des membranes leur permet d'effectuer différentes fonctions: barrière, transport osmotique, électrique, structurel, énergétique, biosynthétique, sécrétoire, récepteur-régulateur et quelques autres.

Récemment, de plus en plus de preuves se sont accumulées indiquant que certaines membranes sont formées par le transfert physique de matériau membranaire d'un composant cellulaire à un autre. Il existe des preuves qui nous permettent de considérer ES comme la source de ces éléments constitutifs qui sont finalement inclus dans le plasmalemme. Cela se produit peut-être à la suite du laçage des vésicules des citernes de Golgi. Selon toute vraisemblance, deux types de membranes sont restructurées dans l'appareil de Golgi : les membranes caractéristiques du SE, en membranes caractéristiques du plasmalemme.

En conclusion, rappelons les principales propriétés des membranes :

1. Les membranes sont des structures complexes. Ils sont composés de protéines structurelles et de lipides, mais peuvent également inclure des molécules hautement spécifiques d'enzymes, de pigments et de cofacteurs.

2. En raison de la variabilité chimique des molécules protéiques et lipidiques qui composent la membrane, et selon leurs fonctions, différentes membranes peuvent avoir des structures différentes.

3. La structure des membranes fournit un degré élevé d'ordonnancement des molécules spécifiques qui peuvent former des unités fonctionnelles complexes.

4. Les réactions enzymatiques et autres processus dans les membranes peuvent conduire à des réactions spatialement dirigées ou vectorielles ; les membranes sont asymétriques

Plasmolyse (du grec plásma - façonné, décoré et lýsis - décomposition, pourriture), séparation du protoplaste de la membrane lorsque la cellule est immergée dans une solution hypertonique.

La plasmolyse est caractéristique principalement des cellules végétales qui ont une forte membrane de cellulose. Les cellules animales rétrécissent lorsqu'elles sont transférées dans une solution hypertonique. En fonction de la viscosité du protoplasme, de la différence entre la pression osmotique de la cellule et de la solution externe, et donc du taux et du degré de perte d'eau par le protoplasme, il existe une plasmolyse convexe, concave, convulsive et cap. Parfois, les cellules plasmolysées restent vivantes ; lorsque ces cellules sont immergées dans de l'eau ou une solution hypotonique, une déplasmolyse se produit.

Pour évaluation comparative Plasmolyse dans les tissus, il existe deux méthodes :

Méthode de plasmolyse des frontières
- Méthode plasmométrique.

La première méthode, développée par Hugo De Vries (1884), consiste à immerger les tissus dans des solutions à diverses concentrations de KNO3, de saccharose ou d'autres substances osmotiquement actives et à fixer la concentration à laquelle 50 % des cellules sont plasmolysées. Avec la méthode plasmométrique, après plasmolyse, le volume relatif de la cellule et du protoplaste est mesuré et la pression osmotique de la cellule est calculée à partir de la concentration de la solution (selon les formules correspondantes).

Déplasmolyse (de ... et plasmolyse) - le retour du protoplaste des cellules végétales de l'état de plasmolyse à son état d'origine, caractérisé par une turgescence normale.

La déplasmolyse se produit lorsque des cellules plasmolysées (c'est-à-dire des cellules qui ont subi une plasmolyse) sont transférées dans de l'eau ou des solutions hypotoniques.

Turgescence (latin tardif turgescence - gonflement, remplissage, du latin turgere - être gonflé, rempli), l'état stressé de la membrane cellulaire, en fonction de la pression osmotique du liquide intracellulaire (P interne), la pression osmotique de la solution externe (P externe) et l'élasticité de la membrane cellulaire (UO). Habituellement, les UV des cellules animales (à l'exception de certains coelentérés) sont faibles, elles manquent de T. élevé et ne restent intactes que dans des solutions isotoniques ou celles qui diffèrent peu des solutions isotoniques (la différence entre P interne et P externe est inférieure à 0,5-1,0 suis). Dans les cellules végétales vivantes, le P interne est toujours supérieur au P externe, mais la rupture de la membrane cellulaire ne se produit pas en raison de la présence d'une paroi cellulaire cellulosique. La différence entre P interne et P externe dans les plantes (par exemple, dans les plantes d'halophytes, les champignons) atteint 50-100 pm, mais même dans ce cas, la marge de sécurité d'une cellule végétale est de 60-70 %. Dans la plupart des plantes, l'allongement relatif de la membrane cellulaire dû à T. ne dépasse pas 5 à 10% et la pression de turgescence se situe entre 5 et 10 heures. Grâce à T., les tissus végétaux ont une élasticité et une résistance structurelle. Tous les processus d'autolyse, de flétrissement et de vieillissement s'accompagnent d'une baisse de T.

Eau(oxyde d'hydrogène) - un composé inorganique binaire, formule chimique H 2 O. La molécule d'eau est constituée de deux atomes d'hydrogène et d'un oxygène, qui sont reliés entre eux par une liaison covalente. Dans des conditions normales, c'est un liquide transparent, incolore (dans un petit volume), d'odeur et de goût. À l'état solide, on l'appelle glace (les cristaux de glace peuvent former de la neige ou du givre) et à l'état gazeux, on l'appelle vapeur d'eau. L'eau peut également exister sous forme de cristaux liquides (sur des surfaces hydrophiles). Environ 71% de la surface de la Terre est recouverte d'eau (océans, mers, lacs, rivières, glace) - 361,13 millions de km2. Sur Terre, environ 96,5 % de l'eau se trouve dans les océans, 1,7 % des réserves mondiales sont des eaux souterraines, 1,7 % dans les glaciers et les calottes glaciaires de l'Antarctique et du Groenland, une petite partie dans les rivières, les lacs et les marécages, et 0,001 % dans nuages ​​(formés de particules de glace et d'eau liquide en suspension dans l'air). La majeure partie de l'eau de la terre est salée et impropre à l'agriculture et à la consommation. Dolyapresnaya est d'environ 2,5%, et 98,8% de cette eau se trouve dans les glaciers et eaux souterraines. Moins de 0,3 % de toute l'eau douce se trouve dans les rivières, les lacs et l'atmosphère, et une quantité encore plus faible (0,003 %) se trouve dans les organismes vivants.

C'est un bon solvant hautement polaire. DANS conditions naturelles contient toujours des substances dissoutes (sels, gaz).

L'eau a valeur clé dans la création et le maintien de la vie sur Terre, dans la structure chimique des organismes vivants, dans la formation du climat et du temps. C'est la substance la plus importante pour tous les êtres vivants sur la planète Terre.

La première caractéristique : l'eau est la seule substance sur Terre (à l'exception du mercure),
pour laquelle la dépendance de la chaleur spécifique à la température a
Du fait que la chaleur spécifique de l'eau a
minimum environ 37°C, température normale corps humain,
composé aux deux tiers d'eau, se situe dans la plage de température
36°-38°C (les organes internes ont plus haute température, comment
externe).

La deuxième caractéristique: la capacité calorifique de l'eau est anormale
haut. Pour en chauffer une certaine quantité d'un degré,
il faut dépenser plus d'énergie que pour chauffer d'autres liquides, -
au moins deux fois par rapport aux substances simples. De cela
la capacité unique de l'eau à retenir la chaleur suit. accablant
la plupart des autres substances n'ont pas cette propriété. Ce
la caractéristique exceptionnelle de l'eau contribue au fait qu'une personne
la température corporelle normale est maintenue au même niveau et chaude
pendant la journée et frais la nuit.

Alors l'eau joue
le rôle prépondérant dans les processus de régulation des échanges thermiques humains et
lui permet de maintenir un état confortable avec un minimum
coûts énergétiques. À température normale corps l'homme est
dans l'état énergétique le plus favorable.

Température
d'autres mammifères à sang chaud (32-39°C) est également bien corrélé avec
température de la capacité calorifique spécifique minimale de l'eau.

Troisième
caractéristique : l'eau a une haute chaleur spécifique fondre, c'est-à-dire
l'eau est très difficile à geler et la glace est très difficile à fondre. En conséquence, le climat
sur Terre dans son ensemble est assez stable et doux.

Les trois caractéristiques des propriétés thermiques de l'eau permettent à une personne de
façon d'exister dans un environnement favorable.

remplit la fonction de transport consistant à "fournir" des nutriments aux tissus et
organes pendant la nutrition des racines et des feuilles, les processus métaboliques et la synthèse,
- thermorégulant, empêchant la surchauffe et la dénaturation des tissus
(destruction) des protéines, y compris des enzymes et des hormones,
- est le composant principal des organismes végétaux (80-90%
les plantes sont constituées d'eau), ce qui crée de la turgescence - élasticité des tissus,
- comme source d'une batterie - hydrogène (H), nécessaire dans les procédés
photosynthèse des sucres primaires

Cellules végétales uniquement sur le très stade précoce les développements sont complètement remplis de protoplasme. Très vite, des cavités commencent à apparaître dans le protoplasme, des vacuoles - réservoirs de sève cellulaire. La formation de vacuoles est due à la présence dans le protoplasme de substances qui attirent fortement l'eau. Au fur et à mesure que la cellule grandit et vieillit, les vacuoles individuelles fusionnent en une cavité continue et le protoplasme est réduit à une fine couche tapissant les parois cellulaires. Seuls des brins et des filaments de protoplasme traversent la vacuole qui s'est développée pour recouvrir toute la cellule.

La sève cellulaire, située dans les vacuoles, a une composition chimique complexe. Il contient des sels minéraux dissous, des acides organiques (oxalique, malique, citrique, tartrique) et leurs sels, des sucres, des substances azotées, des alcaloïdes, des glucosides, des tanins, etc.

Les substances colorantes se trouvent souvent dans la sève des cellules - pigments (anthocyanine, moins souvent anthochlore). La couleur de l'anthocyane change en fonction de la réaction de l'environnement. Lorsqu'il est acide, il est rouge ou violet, lorsqu'il est alcalin, il est bleu.

L'anthocyane tache les racines de betterave, les feuilles de chou rouge, les pétales de fleurs violettes, rouges et bleues. Le second pigment soluble, l'anthochlore, se retrouve aussi parfois dans les pétales et les colore en jaune.

L'utilité de nombreuses plantes cultivées dépend de la composition de la sève cellulaire. La teneur en sucre des betteraves à sucre, le goût sucré de la pastèque et des fruits sont déterminés par la sève des cellules. La cellule vivante des plantes est un système osmotique, où diverses substances sont dirigés à travers les membranes d'une concentration plus élevée vers une concentration plus faible jusqu'à ce qu'ils s'égalisent.

Lorsque la cellule est dans l'eau ou dans une solution saline très faible (comme une solution de sol), l'eau pénètre dans la sève cellulaire, à la suite de quoi la vacuole augmente de volume, étire le protoplasme et le presse fermement contre la coquille. La coquille s'étire également quelque peu et est, comme on dit, dans un état de turgescence (tension). Avec une teneur élevée en sucre dans les cellules (fruits de cerises, cerises douces, raisins) et une humidité abondante (pluies fréquentes), la turgescence peut être si importante que les cellules éclatent.

Le phénomène inverse est observé dans la plasmolyse. Si une cellule végétale vivante est placée dans une solution hypertonique de sucre ou de sel (plus forte que la sève cellulaire), l'eau sortira de la cellule, car la force osmotique (attractive) d'une telle solution est supérieure à la force osmotique de la cellule. sève.

La pression osmotique est particulièrement élevée chez les plantes poussant dans les déserts et les marais salants. Dans de nombreux cas, il atteint 50 et même 100 atm. au m). Mesurée par la concentration, la pression osmotique de certaines plantes est plusieurs fois supérieure à la pression de vapeur des locomotives les plus puissantes. En réalité, les cellules n'ont à subir que la différence de pression osmotique entre la sève des cellules et les solutions du sol, dont la concentration est élevée dans les sols désertiques et les solonchaks.

Le processus d'entrée de substances dans la cellule s'appelle l'endocytose. Distinguer pinocytose et phagocytose.
Phagocytose (grec fago - dévorer) - l'absorption de substances organiques solides par la cellule. Une fois à proximité de la cellule, la particule solide est entourée d'excroissances de la membrane, ou une invagination de la membrane se forme sous elle. En conséquence, la particule est enfermée dans une vésicule membranaire à l'intérieur de la cellule. Cette vésicule est appelée phagosome. Le terme "phagocytose" a été proposé par I. I. Mechnikov en 1882. La phagocytose est caractéristique des protozoaires, des coelentérés, des leucocytes, ainsi que des cellules capillaires moelle, rate, foie, glandes surrénales.
La deuxième façon dont les substances pénètrent dans la cellule est appelée pinocytose (pinot grec - boisson) - c'est le processus d'absorption par la cellule de petites gouttes de liquide contenant des substances macromoléculaires dissoutes. Elle est réalisée en captant ces gouttes par des excroissances du cytoplasme. Les gouttes capturées sont immergées dans le cytoplasme et y sont absorbées. Le phénomène de pinocytose est caractéristique des cellules animales et des protozoaires unicellulaires.
Une autre façon dont les substances entrent dans la cellule est l'osmose - le passage de l'eau à travers la membrane cellulaire sélectivement perméable. L'eau passe d'une solution moins concentrée à une solution plus concentrée. Les substances peuvent également traverser la membrane par diffusion - c'est ainsi que sont transportées les substances qui peuvent se dissoudre dans les lipides (éthers et esters, acides gras, etc.). Par diffusion le long du gradient de concentration, certains ions traversent des canaux particuliers de la membrane (par exemple, l'ion potassium quitte la cellule).
De plus, le transport des substances à travers la membrane est effectué par la pompe sodium-potassium : elle déplace les ions sodium hors de la cellule et les ions potassium dans la cellule contre un gradient de concentration avec la dépense d'énergie ATP.
La phagocytose, la pinocytose et la pompe sodium-potassium sont des exemples de transport actif, tandis que l'osmose et la diffusion sont des exemples de transport passif.

BILAN HYDRIQUE DES PLANTES

Le rapport entre la quantité d'eau que les plantes reçoivent et la quantité d'eau qu'elles utilisent dans la même période de temps.

Bilan hydrique et flétrissement. L'un des processus les plus dynamiques d'une plante est le métabolisme de l'eau, qui est en étroite corrélation avec d'autres processus de la vie végétale. Le bilan hydrique est l'absorption et la dépense d'eau par une plante. Avec une transpiration modérée et un apport d'eau suffisant à la plante, un bilan hydrique favorable est créé. Par une journée claire et ensoleillée, cet équilibre est perturbé et un déficit hydrique se produit dans la plante, qui est généralement de 5 à 10 %. Une telle carence est considérée comme tout à fait normale et ne cause pas beaucoup de dommages à la plante.

En cas de transpiration intense ou d'assèchement du sol, lorsque le flux d'eau dans la plante s'arrête, il y a une perte importante d'eau par les cellules végétales, qui n'est pas reconstituée par son absorption du sol, entraînant un déficit hydrique, souvent observé aux heures les plus chaudes de la journée dans les plantes.

Avec un manque d'eau, les feuilles perdent leur turgescence, se flétrissent, pendent.

Certaines plantes qui ont un grand nombre de tissus mécaniques dans leurs organes, comme l'immortelle (genre Helichrysum), ne changent pas leur apparence avec un manque d'eau, avec une perte d'eau importante et même la mort.

Les observations ont montré qu'habituellement à l'aube, le gradient interne à la plante et au sol est presque égalisé, les potentiels hydriques de la plante et du sol sont équilibrés. Le matin, lorsque les feuilles commencent à transpirer, le potentiel hydrique devient un peu plus faible qu'à l'aube, mais l'écoulement de l'eau dans la plante commence ; lorsque le gradient nécessaire de potentiels hydriques est créé depuis les feuilles jusqu'à l'interface racine-sol.

Le flétrissement est temporaire et à long terme.

Date d'ajout : 2015-02-02 | Vues : 1725 | violation de copyright

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Note explicative

Le cours au choix proposé contient des informations sur la cellule - l'unité élémentaire de la faune - et s'adresse aux étudiants des classes spécialisées qui s'intéressent à la cytologie et à la biochimie. Le cours au choix proposé soutient et approfondit les connaissances de base en biologie. L'étude d'un cours au choix aidera à choisir la poursuite des études et des activités professionnelles.

Le cours est basé sur les connaissances et les compétences acquises par les étudiants dans l'étude de la biologie. Au cours des cours, les étudiants sont censés acquérir l'expérience de la recherche d'informations sur les problèmes proposés. Les étudiants améliorent les compétences de préparation d'essais, de rapports, de messages sur un sujet choisi, élaborent la technique de l'expérience.

Le cours au choix est conçu pour les heures 35. Le programme prévoit l'étude de questions théoriques, des séminaires et des travaux de laboratoire.

Objectif du cours:étude approfondie de la structure et des propriétés de la cellule, nécessaire à une compréhension globale des faits, phénomènes et processus biologiques.

Objectifs du cours: formation de la capacité d'identifier, de révéler, d'utiliser la relation entre la structure et la fonction de la cellule lors de l'examen des processus et phénomènes biologiques; consolidation des compétences et aptitudes nécessaires au travail en laboratoire; attirer les étudiants vers un travail indépendant avec de la littérature supplémentaire ; stimulation de l'activité cognitive des étudiants intéressés par la cytologie et la biochimie; formation des compétences et des capacités de compréhension complexe des connaissances en biologie.

Le concept principal du cours: l'utilisation d'une approche intégrée dans l'étude des organismes à différents niveaux d'organisation, la formation de la pensée évolutive.

Suite à l'étude du cours les élèves doivent savoir :

- le dispositif du microscope et les méthodes de travail avec celui-ci;
- dispositions de la théorie cellulaire ;
- similarités et différences entre les cellules végétales et animales ;
- le rôle de divers composés chimiques dans la cellule ;
- les principaux composants et organites de la cellule ;
– caractéristiques structurelles des cellules procaryotes et eucaryotes ;
- violations du métabolisme des protéines, des glucides;
- la valeur des éléments minéraux individuels.

Les étudiants doivent être capables de :

- travailler avec un microscope;
- nommer les parties principales de la cellule, les reconnaître sur des schémas, des photographies ;
– produire les préparations les plus simples pour l'examen microscopique ;
- Travail de laboratoire approprié
– travailler de manière indépendante avec de la littérature supplémentaire et utiliser des technologies modernes.

L'article a été publié avec le soutien du cours électronique de préparation à l'examen d'État unifié de mathématiques. UTILISATION en mathématiques niveau de base et niveau de profil. Conférences vidéo, présentations en ligne et tests pratiques pour se préparer à l'USE 2016. Rapide et préparation efficaceà l'examen d'État unifié en mathématiques pour l'admission dans les principales universités de Russie. Pour plus de détails, consultez le site, qui se trouve à : "exe-in-mathematics.online".

Sujet 1. Cellule : histoire de l'étude (3 heures)

Leçon 1 Introduction à la cytologie cellulaire. La cellule est un système intégral. Histoire de l'étude des cellules. Tâches de la cytologie moderne.

Leçon 2 . Création de la théorie cellulaire. Méthodes d'étude des cellules. Parallélisme dans l'évolution de la technique microscopique et le niveau des études cytologiques.

Lecon 3 . Travail de laboratoire numéro 1. Dispositif de microscope et technique de microscopie.

Thème 2. Chimie de la cellule (8 heures)

Leçon 1 Éléments chimiques dans la cellule. Caractéristiques de la composition chimique des êtres vivants. Ions dans la cellule et le corps. Le contenu des composés chimiques dans la cellule. Le rôle de l'eau dans un système vivant.

Leçon 2 . composés organiques. Chimie des protéines. Les protéines sont des colloïdes, les protéines sont des électrolytes amphotères, les protéines sont des composés hydrophiles.

Travail de laboratoire numéro 2."Preuve de la fonction biocatalytique des protéines-enzymes".

Lecon 3 . Acides aminés essentiels. Phénomènes pathologiques en l'absence de protéines dans les aliments et violations du métabolisme des protéines.

Leçon #4 . Travail de laboratoire numéro 3."Détection de protéines dans des objets biologiques".

Leçon #5 . Les glucides sont les substances organiques les plus abondantes sur terre. Relation entre la structure des glucides et les fonctions biologiques. Pathologies associées à une altération du métabolisme des glucides dans l'organisme : taux de sucre dans le sang dans des conditions normales et pathologiques, hyper et hypoglycémie, diabète sucré.

Leçon #6 . Travail de laboratoire numéro 4."Détection des glucides dans les objets biologiques".

Leçon #7 . Lipides. Le rôle des lipides dans l'émergence d'une certaine autonomie d'un système biologique tel qu'une cellule.

Travail de laboratoire numéro 5."Détection de lipides dans des objets biologiques".

Leçon #8 . Acides nucléiques. Modèle de Watson et Crick.

Travail de laboratoire numéro 6."Isolement de la désoxynucléoprotéine du tissu de la rate (foie). Réaction qualitative pour l'ADN.

Thème 3. Plan général de la structure cellulaire (10 heures)

Leçon 1 . Membrane. Modèle moderne de la structure de la membrane cellulaire. Paroi cellulaire, glycocalyx.

Leçon 2 . Le cytosquelette, ses composants et ses fonctions dans des cellules de différents types.

Lecon 3 . transport membranaire.

Leçon #4 . Endocytose et fonction des récepteurs membranaires.

Leçons #5–6 . Organites des cellules membranaires.

Leçons #7-8 organites cellulaires non membraneuses. Procaryotes et eucaryotes. Cellule eucaryote animale et végétale.

Travail de laboratoire numéro 7. Caractéristiques structurelles des procaryotes et des eucaryotes.

Leçon #9 . Travail de laboratoire numéro 8."Propriétés physiologiques de la membrane cellulaire".

Leçon #10 . Séminaire. Perspectives de développement de la membranologie.

Thème 4. Métabolisme (6 heures)

Leçon 1 . Sources d'énergie de la cellule. Hétérotrophes et autotrophes.

Leçon 2 . Les mitochondries sont les centrales électriques de la cellule. Schéma de biosynthèse de l'ATP.

Lecon 3 . Le mécanisme de la photosynthèse. Chimiosynthèse.

Leçon #4 . Biosynthèse des protéines. Structure génétique. Transcription.

Leçon #5 . Ribosomes. Types et structures des ribosomes chez les procaryotes et les eucaryotes.

Leçon #6 . Diffuser. régulation de la transcription et de la traduction. facteurs épigénétiques.

Thème 5. Appareil nucléaire et reproduction cellulaire (6 heures)

Leçon 1 . Le concept de chromatine. Le noyau d'une cellule eucaryote. Caryoplasme.

Leçon 2 . Le cycle de vie d'une cellule. reproduction cellulaire.

Lecon 3 . Le concept de cellules souches.

Leçon #4 . Vieillissement et mort cellulaire. Nécrose et apoptose. Cancer.

Leçon #5 . Labo #9. "Mitose dans les cellules racinaires d'oignon".

Leçon #6 . Séminaire.

Thème 6. Évolution cellulaire (2 heures)

Leçons #1–2 . Théorie de l'évolution des procaryotes et des eucaryotes. Conférence finale "Étapes primaires de l'évolution biologique".

Travail de laboratoire n ° 1. "Appareil de microscope optique et technique de microscopie"

Objectif du travail : sur la base de la connaissance de l'appareil d'un microscope optique, maîtriser la technique de la microscopie et la préparation de micropréparations temporaires. Familiarisez-vous avec les règles d'enregistrement des travaux de laboratoire.

Équipement: microscope pour chaque élève. Lames et lamelles, pipettes, gobelets d'eau, coton, papier filtre, pince à épiler, ciseaux, cahier, album. Schéma de l'appareil du microscope et de ses parties.

Progrès

Considérez les parties principales du microscope : mécanique, optique et éclairage.

La partie mécanique comprend : un trépied, une table à objets, un tube, un revolver, des vis macro et micrométriques.

La partie optique du microscope est représentée par un oculaire et des objectifs. oculaire (lat. okulus- œil) est situé dans la partie supérieure du tube et fait face à l'œil. Il s'agit d'un système de lentilles enfermées dans un manchon. Par le nombre sur la surface supérieure de l'oculaire, on peut juger du facteur de grossissement (×7, ×10, ×15). Si nécessaire, l'oculaire peut être retiré du tube et remplacé par un autre. Sur le côté opposé du tube se trouve une plaque tournante, ou revolver (lat. révolution- tourner), dans lequel se trouvent des douilles pour lentilles. L'objectif est un système de lentilles, elles ont des grossissements différents. On distingue une lentille à faible grossissement (×8), une lentille à fort grossissement (×40) et une lentille à immersion pour l'étude de petits objets (×90). Le grossissement total d'un microscope est égal au grossissement de l'oculaire multiplié par le grossissement de l'objectif.

La partie éclairage est constituée d'un miroir, d'un condenseur et d'un diaphragme.

Le condenseur est situé entre le miroir et la scène. Il se compose de deux lentilles. Une vis spéciale est utilisée pour déplacer le condenseur. Lors de l'abaissement du condenseur, l'éclairement diminue, lorsqu'il est relevé, il augmente. En changeant la position des plaques d'ouverture, vous pouvez également régler l'éclairage à l'aide d'un bouton spécial.

Exercer: esquissez le microscope et étiquetez ses pièces.

Règles pour travailler avec un microscope

1. Placez le microscope avec le trépied vers vous, avec la platine objet loin de vous.

2. Placez la lentille à faible grossissement en position de travail.

3. En regardant dans l'oculaire avec votre œil gauche, faites pivoter le miroir dans différentes directions jusqu'à ce que le champ de vision soit éclairé de manière claire et uniforme.

4. Placer l'échantillon préparé sur la platine (lamelle vers le haut) de manière à ce qu'il soit au centre de l'ouverture de la platine.

5. Sous contrôle visuel (regarder non pas à travers l'oculaire, mais de côté), abaisser lentement le tube à l'aide de la vis macro de sorte que la lentille soit à une distance de 2 mm de l'échantillon.

6. En regardant dans l'oculaire, soulevez lentement le tube jusqu'à ce qu'une image de l'objet apparaisse.

7. Afin de procéder à l'examen de l'objet à un fort grossissement du microscope, il est nécessaire de centrer la préparation, c'est-à-dire placer l'objet au centre du champ de vision.

8. En tournant le revolver, déplacez la lentille à fort grossissement en position de travail.

9. Abaissez le tube sous contrôle visuel presque jusqu'à ce qu'il entre en contact avec la préparation.

10. En regardant dans l'oculaire, soulevez lentement le tube jusqu'à ce qu'une image apparaisse.

11. Utilisez une vis microscopique pour une mise au point fine.

12. Lorsque vous dessinez la préparation, regardez dans l'oculaire avec l'œil gauche.

Exercer: réécrire les règles de travail avec un microscope dans un cahier pour les travaux de laboratoire.

Méthode de préparation d'une préparation temporaire

1. Prenez une lame de verre, en la tenant par les bords latéraux, posez-la sur la table.

2. Placer un objet au centre du verre, par exemple des morceaux de coton de 1,5 cm de long Déposer une goutte d'eau sur l'objet à l'aide d'une pipette.

3. Placez une lamelle sur la lame. Ranger l'excès d'eau morceau de papier filtre.

4. Considérez le produit fini.

5. Dessinez dans un album à quoi ressemblent les fibres de coton à des grossissements faibles et élevés.

Microscopie des protozoaires

Dans un aquarium qui n'a pas été nettoyé depuis longtemps, prenez une goutte avec une brindille de plante ou une feuille de lentille d'eau et examinez-la au microscope à faible grossissement. Une variété de protozoaires sont généralement observés : ciliés à chaussures, amibes - vivant librement et attachés aux algues (suvoyki). Dans l'eau, il peut également y avoir des organismes multicellulaires - petits vers et crustacés (cyclope, daphnie). Compte tenu de cette préparation, vous pouvez vous entraîner à pointer le microscope sur des objets en mouvement.

Règles d'enregistrement des travaux de laboratoire

Un élément nécessaire de l'étude microscopique d'un objet est son esquisse dans un album. Pour cela, il vous faut un album 21×30 cm et des crayons (simples et de couleur). Un cahier est nécessaire pour enregistrer le matériel textuel et compléter les schémas.

1. Vous ne pouvez dessiner que sur un côté de la feuille.

2. Avant de commencer le croquis, notez le nom du sujet en haut de la page.

3. Le dessin doit être grand, les détails sont clairement visibles.

4. Le dessin doit afficher correctement les formes, le rapport du volume et de la taille des pièces individuelles et de l'ensemble.

Vous devez d'abord dessiner le contour de l'objet (grand), puis à l'intérieur - les contours des détails, puis les dessiner clairement.

5. Dessinez en répétant clairement toutes les lignes de l'objet. Pour ce faire, vous ne devez pas quitter le microscope des yeux, mais seulement déplacer votre attention de l'objet vers le dessin (cela doit être appris).

6. Pour chaque dessin, vous devez donner la désignation des pièces. Toutes les inscriptions doivent être parallèles les unes aux autres. Des flèches sont placées pour séparer les parties de l'objet, le nom de la partie de l'objet est écrit contre chacune.

Travail de laboratoire n ° 2. "Preuve de la fonction biocatalytique des protéines enzymatiques"

Objectif du travail : prouver l'action catalytique des protéines-enzymes, montrer leur haute spécificité, leur activité optimale dans des conditions physiologiques.

Équipement: portoir avec éprouvettes, pipettes 1 ml, bain-marie, thermostat ; Solution d'amidon à 1 %, solution d'iode à 1 % dans de l'iodure de potassium, solution de sulfate de cuivre à 5 %, solution d'hydroxyde de sodium à 10 %, solution de saccharose à 2 %, solution d'acide chlorhydrique à 0,2 %, solution de salive diluée avec de l'eau 5 fois (à 1 volume de salive ajouter 4 volumes d'eau).

Progrès

1. Hydrolyse enzymatique de l'amidon

L'amylase salivaire agit comme une enzyme qui hydrolyse l'amidon en ses éléments constitutifs (maltose, glucose). Les résultats de l'expérience sont évalués à l'aide de réactions colorées - avec l'iode et la réaction de Trommer (réaction qualitative pour le glucose). L'amidon non hydrolysé donne une couleur bleue à l'iode et une réaction de Trommer négative. Les produits d'hydrolyse de l'amidon ne réagissent pas avec l'iode, mais donnent une couleur dans la réaction de Trommer.

Les volumes peuvent être mesurés en gouttes : 1 goutte correspond à environ 0,2 ml.

1. Prenez deux tubes à essai (n° 1 et n° 2) et ajoutez 10 gouttes de solution d'amidon à 1 % à chacun.

2. Ajouter 4 gouttes d'eau (contrôle) au tube à essai n° 1, mélanger soigneusement le contenu et placer le tube à essai dans un bain-marie ou dans un thermostat à 37 °C pendant 20 min.

3. Après 5 minutes, ajouter 4 gouttes d'une solution de salive diluée dans le tube à essai n° 2 et placer également dans un thermostat pendant 20 minutes,

4. Après exposition dans un thermostat à partir de l'éprouvette n°1, transférer 4 gouttes dans 2 éprouvettes différentes.

5. Ajouter 1 goutte de solution à 1 % d'iode dans l'iodure de potassium à l'un des tubes, 1 goutte de solution de sulfate de cuivre à 5 % et 4 gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10 % à l'autre, et chauffer doucement ce tube à ébullition.

6. Répétez la même chose avec le contenu du tube n° 2.

En présence d'eau, l'hydrolyse de l'amidon ne se produit pas, et dans la réaction avec l'iode, une couleur bleue de l'amidon doit apparaître, et dans la réaction de Trommer, la solution doit rester bleue. L'amylase salivaire hydrolyse l'amidon en glucose : il n'y a pas de réaction avec l'iode, et dans la réaction de Trommer, la coloration devient d'abord jaune (formation de CuOH), puis rouge brique (formation de Cu (OH) 2).

2. Spécificité de l'action enzymatique

Chaque enzyme agit sur une seule substance ou groupe de substrats similaires. Cela est dû à la correspondance entre la structure de l'enzyme (son centre actif) et la structure du substrat. Par exemple, l'amylase n'agit que sur l'amidon, tandis que la sucrase n'agit que sur le saccharose.

1. Préparation de la solution de sucrase. Prélever 10 g de levure boulangère fraîche ou 3 g de levure sèche, moudre dans un mortier en porcelaine avec 6 ml d'eau distillée, ajouter 20 ml d'eau et filtrer sur coton (conserver au réfrigérateur).

2. Préparation de la solution d'amylase. Mesurez 50 ml d'eau distillée et rincez-vous la bouche en 2 à 4 doses pendant 3 à 5 minutes. Le liquide recueilli est filtré à travers du coton et utilisé comme solution d'amylase.

3. Prenez 4 tubes. Ajouter 10 gouttes de solution d'amidon à 1 % dans les éprouvettes n° 1 et n° 2. Ajouter 10 gouttes de solution de saccharose à 2 % dans les éprouvettes n° 3 et n° 4. Ajouter 5 gouttes de solution d'amylase dans les éprouvettes n° 1 et n° 3. Ajouter 5 gouttes de solution de sucrase dans les éprouvettes n° 2 et n° 4. Agiter et maintenir au thermostat à une température de 38-40°C pendant 15 minutes.

Avec le contenu des quatre tubes à essai, effectuer des réactions avec l'iode et le Trommer. Remplis le tableau.

Tableau. Détermination de la spécificité de l'action des enzymes

Dans les conclusions, il convient de noter dans quel tube à essai et dans quelles conditions l'action des enzymes a été trouvée et pourquoi.

3. Effet du pH moyen sur l'activité enzymatique

Pour chaque enzyme, il existe une certaine valeur de la réaction de l'environnement à laquelle elle présente une activité maximale. Une modification du pH du milieu provoque une diminution ou une inhibition complète de l'activité de l'enzyme.

Verser 1 ml d'eau distillée dans 8 éprouvettes. Ajouter 1 ml de solution d'acide chlorhydrique à 0,2 % dans l'éprouvette n° 1, mélanger. Prélever 1 ml du mélange du tube à essai n° 1 et transférer dans le tube à essai n° 2, mélanger, transférer 1 ml dans le tube à essai n° 3, etc. Prélever 1 ml du tube à essai n° 8 et le jeter. Nous obtiendrons des milieux avec différentes valeurs de pH. Les valeurs de pH peuvent être vérifiées avec un pH-mètre ou un papier indicateur universel.

Ajouter 2 ml de solution d'amidon à 1 % et 1 ml de solution d'amylase dans chaque tube (voir ci-dessus). Agiter les tubes et placer dans un thermostat à 37 ° A partir de 15 min.

Après refroidissement, ajouter une goutte d'une solution à 1 % d'iode dans de l'iodure de potassium dans tous les tubes à essai. L'hydrolyse complète se produira dans les tubes à essai n ° 5 et n ° 6, où le pH du milieu de solution est compris entre 6,8 et 7,2, c'est-à-dire dans des conditions optimales pour l'action de l'amylase.

Travail de laboratoire n ° 3. "Détection de protéines dans des objets biologiques"

Objectif du travail : prouver la présence de protéines dans des objets biologiques.

Équipement: portoir avec éprouvettes, pipette, bain-marie, compte-gouttes ; solution de blanc d'œuf; solution de NaOH à 10 %, solution de sulfate de cuivre à 1 %, solution aqueuse de ninhydrine à 0,5 % ; acide nitrique (concentré).

Progrès

1. Réaction de Biuret pour la détermination des liaisons peptidiques.

La méthode est basée sur la capacité d'une liaison peptidique en milieu alcalin à former des composés complexes colorés avec du sulfate de cuivre.

Ajouter 5 gouttes d'une solution à 10% de blanc d'œuf dans un tube à essai (la protéine est filtrée à travers de la gaze, puis diluée avec de l'eau distillée 1:10), trois gouttes d'une solution à 10% d'hydroxyde de sodium et 1 goutte d'une solution à 1% solution de sulfate de cuivre et mélanger.

Le contenu du tube acquiert une couleur bleu-violet.

2. Réaction à la ninhydrine.

Les protéines, les polypeptides et les acides aminés libres donnent une couleur bleue ou violette avec la ninhydrine.

Ajouter 5 gouttes d'une solution de blanc d'œuf à 10 % dans un tube à essai, ajouter 5 gouttes d'une solution aqueuse à 0,5 % de ninhydrine et chauffer. Après 2 à 3 minutes, une couleur rose ou bleu-violet se développe.

3. Réaction xantoprotéique (gr. xantos- jaune). Grâce à cette réaction, des acides aminés contenant des cycles benzéniques (tryptophane, tyrosine, etc.) sont détectés dans la protéine.

Ajouter 5 gouttes de solution de blanc d'œuf à 10 % dans un tube à essai, ajouter 3 gouttes d'acide nitrique concentré (avec précaution) et chauffer. Après refroidissement, ajoutez 5 à 10 gouttes de solution d'hydroxyde de sodium à 10 % dans le tube à essai jusqu'à ce qu'une couleur orange apparaisse (elle est associée à la formation du sel de sodium des composés nitrés cycliques).

Cristaux dans les cellules végétales

Travail de laboratoire n ° 4. "Détection de glucides dans des objets biologiques"

Objectif du travail : prouver la présence de glucides dans des objets biologiques.

Équipement: rack avec tubes à essai; pipettes, bain-marie; Solution d'amidon à 1 %, solution de saccharose à 1 %, solution de fructose à 1 %, solution d'iode à 1 % (dans une solution d'iodure de potassium) ; solution alcoolique à 1% de naphtol, solution alcoolique à 1% de thymol; acide sulfurique (concentré); Réactif de Selivanov (0,5 g de résorcinol dans 100 ml d'acide chlorhydrique à 20%).

Progrès

1. Détection de l'amidon.

Ajouter 10 gouttes d'une solution d'amidon à 1 % et une goutte d'une solution d'iode à 1 % dans de l'iodure de potassium dans un tube à essai. Le contenu du tube acquiert une couleur bleu-violet.

2. Détection des glucides.

En utilisant la réaction avec le naphtol ou le thymol, de petites quantités de glucides ou de composants glucidiques dans des composés complexes sont détectées.

Ajouter 10 gouttes de solution de saccharose à 1 % dans deux tubes à essai. Ajouter 3 gouttes de solution alcoolique à 1% de naphtol dans un tube à essai. Dans un autre tube à essai - 3 gouttes de solution alcoolique à 1% de thymol. Versez 0,5 ml d'acide sulfurique concentré dans les deux (avec précaution) et observez une couleur violette dans le tube à essai avec du naphtol et du rouge dans le tube à essai avec du thymol à la frontière des deux liquides.

3. Détection du fructose (réaction de Selivanov).

Le fructose, lorsqu'il est chauffé avec de l'acide chlorhydrique et du résorcinol, donne une couleur rouge cerise.

Verser 10 gouttes de réactif de Selivanov, 2 gouttes de solution de fructose à 1 % dans un tube à essai et chauffer doucement. Une coloration rouge est observée.

Travail de laboratoire n ° 5. "Détection de lipides dans des objets biologiques"

Objectif du travail : prouver la présence de lipides dans des objets biologiques.

Équipement: portoir avec éprouvettes, bain-marie, pipette, gobelets en verre, bâtonnets, gaze; jaune d'oeuf, solution de cholestérol à 1% dans du chloroforme; acide sulfurique concentré, acétone.

Progrès

1. Détection de lécithine.

La lécithine appartient au groupe des phospholipides, fait partie des membranes cellulaires et constitue la majeure partie du tissu cérébral. La lécithine est insoluble dans l'eau et l'acétone, mais facilement soluble dans l'alcool éthylique, l'éther et le chloroforme.

Mettre une partie du jaune d'oeuf dans un verre. Tout en remuant avec un bâtonnet, ajouter l'eau chaude goutte à goutte. éthanol(à raison de 80 ml par jaune entier). L'alcool est chauffé uniquement dans un bain-marie! Une fois la solution refroidie, la filtrer dans un flacon sec. Le filtrat doit être clair. Il doit être utilisé immédiatement.

Ajouter 10 gouttes d'acétone dans un tube à essai sec et ajouter goutte à goutte une solution alcoolique de lécithine. Un précipité blanc tombe.

2. Détection du cholestérol.

Le cholestérol est une substance semblable à la graisse qui est d'une grande importance pour le corps. Inclus dans les membranes de nombreux organes et tissus, est un précurseur des acides biliaires, de la vitamine D, des hormones sexuelles, des hormones du cortex surrénalien. La réaction de Salkovsky est basée sur le fait que sous l'action de l'acide sulfurique concentré, le cholestérol se déshydrate avec formation de cholestérol de couleur rouge.

Ajouter 15 à 20 gouttes de solution de chloroforme à 1 % de cholestérol dans un tube à essai sec et ajouter (avec précaution) 0,5 ml d'acide sulfurique concentré le long de la paroi du vaisseau. Un anneau rouge apparaît à la limite des liquides.

Travail de laboratoire n ° 6. «Isolement de la désoxynucléoprotéine du tissu de la rate (foie). Réaction qualitative pour l'ADN

Objectif du travail : prouver que les acides nucléiques se retrouvent en grande quantité sous forme de composés avec des protéines (désoxynucléoprotéines - DNP) dans les tissus riches en noyaux (rate, thymus, foie, etc.).

Équipement: support avec éprouvettes, mortier et pilon, poudre de verre ou sable lavé, cristallisoir, éprouvettes graduées de 50 ml et 300 ml, pipettes de 1 ml, bâtonnets de bois crantés, bain-marie, gaze filtrante ; Solution de chlorure de sodium à 5 % (contenant 0,04 % de phosphate tribasique), solution d'hydroxyde de sodium à 0,4 % ; réactif diphénylamine; rate (foie) frais ou congelé; ARN de levure, solution fraîchement préparée à 0,1 %.

Progrès

1. Isolement de la désoxynucléoprotéine (DNP) du tissu de la rate (foie).

La méthode est basée sur la capacité du DNP à se dissoudre dans des solutions salines de force ionique élevée et à précipiter lorsque leur concentration diminue.

Dans un mortier avec une petite quantité de poudre de verre, broyer soigneusement 2 à 3 g de tissu, en ajoutant progressivement une solution de chlorure de sodium par portions de 10 à 15 ml (au total, environ 40 ml de la solution sont consommés) pendant 12 à 15 minutes .

La solution visqueuse résultante est filtrée à travers deux couches de gaze dans le cristallisoir. À l'aide d'un cylindre, mesurer six fois (par rapport au filtrat) le volume d'eau distillée et, en agitant lentement Baton de bois verser dans le filtrat. Les fils DNP résultants sont enroulés sur un bâton, après quoi ils peuvent être transférés dans un tube à essai pour une utilisation ultérieure.

2. Réaction qualitative pour l'ADN.

La méthode est basée sur la capacité du désoxyribose, qui est inclus dans l'ADN des désoxyribonucléoprotéines, à former des composés bleus avec la diphénylamine lorsqu'il est chauffé dans un milieu contenant un mélange d'acides acétique glacial et sulfurique concentré. Avec l'ARN ribose, un réactif similaire donne une couleur verte.

Préparation du réactif diphénylamine : Dissoudre 1 g de diphénylamine dans 100 ml d'acide acétique glacial, ajouter 2,75 ml d'acide sulfurique concentré à la solution.

Ajouter 1 ml de solution d'hydroxyde de sodium à 0,4 % à 1/4 du précipité de DNP (jusqu'à dissolution). Ajouter 0,5 ml de réactif diphénylamine. Mélangez le contenu du tube et placez-le dans un bain-marie bouillant pendant 15 à 20 minutes. Notez la coloration caractéristique.

Travail de laboratoire n ° 7. "Caractéristiques de la structure des cellules procaryotes et eucaryotes"

Objectif du travail : basée sur l'étude des cellules de bactéries (procaryotes), de plantes et d'animaux (eucaryotes), pour découvrir les principales similitudes dans la structure des bactéries, des animaux et des plantes comme indicateur de l'unité de l'organisation des formes vivantes.

Équipement: microscope; lames de verre et lamelles couvre-objets; pipettes, verres d'eau, pincettes, scalpels, solution iodée, solution aqueuse d'encre ; fuchsine, solution de bleu de méthylène, morceaux de viande, poisson ou blanc d'œuf, oignon ; tableau de la structure des cellules bactériennes, végétales et animales.

Progrès

1. Préparez à l'avance des infusions à partir de divers produits: viande, poisson, protéines d'œuf.

Broyez une petite quantité de matière et placez-la dans un flacon, ajoutez de la craie à la pointe d'un scalpel. Remplir d'eau aux 2/3 du volume. Gardez le flacon avec l'infusion au chaud (dans un endroit sombre) pendant 3 à 5 jours. Pendant ce temps, de nombreuses bactéries différentes s'accumulent dans le milieu.

2. Déposez une goutte d'infusion sur une lame de verre. Considérez le spécimen utilisant une lentille ×40, mais vous pouvez également essayer ×90 (une préparation temporaire est préparée selon les règles décrites dans les travaux précédents).

3. Ajoutez une goutte de mascara. Dans le contexte général, les cellules bactériennes ne sont pas colorées.

4. Dessinez les cellules bactériennes.

5. Préparez une préparation temporaire de cellules végétales. Les noyaux des cellules non colorées ne sont pas visibles.

Séparez l'écaille charnue d'un morceau d'oignon. À l'intérieur, il y a une fine pellicule qui doit être retirée et coupée. Placer un morceau de film sur une lame de verre, prélever une solution d'iode avec une pipette, déposer sur le film, recouvrir d'une lamelle.

Vous pouvez préparer une préparation d'une feuille d'élodée, dans laquelle les chloroplastes sont visibles - des plastes verts.

6. Examinez l'échantillon à faible grossissement. Les gros noyaux arrondis des cellules sont colorés en jaune avec de l'iode.

7. Déplacez le microscope à fort grossissement et trouvez la membrane cellulaire. Dans le noyau, on peut voir 1 à 2 nucléoles, parfois une structure granuleuse du cytoplasme est visible. Les vides non colorés dans le cytoplasme des cellules sont des vacuoles.

8. Dessinez quelques cellules. Désignez : coquille, cytoplasme, noyau, vacuoles (si visibles).

9. Considérez les cellules animales sur la préparation finie, dessinez. La figure doit être marquée: membrane, cytoplasme, noyau.

10. Menez une discussion commune. Quelles dispositions de la théorie cellulaire peuvent être confirmées par les résultats des travaux effectués ?

Travail de laboratoire n ° 8. "Propriétés physiologiques de la membrane cellulaire"

Objectif du travail : montrer que la membrane cellulaire a une perméabilité sélective, démontrer le rôle de la membrane dans le processus de phagocytose et de pinocytose, ainsi que se familiariser avec la plasmolyse cellulaire - le processus de séparation du protoplaste (contenu cellulaire) des parois cellulaires.

Équipement: microscopes, lamelles et lames, scalpels, aiguilles à dissection, papier filtre, pipettes, encre; culture de ciliés ou d'amibes, culture tissulaire sur milieu nutritif, morceaux de feuilles d'élodée ; solutions : chlorure de potassium, chlorure de calcium, chlorure de magnésium,
solution d'albumine à 2 %, solution de chlorure de sodium à 10 % ; eau distillée.

Progrès

1. Des infusoires, des amibes ou des morceaux de tissus cultivés sont placés dans une solution à 10% de chlorure de sodium ou de potassium. Préparez une lame pour le microscope. Des rides des cellules peuvent être observées, ce qui indique la perméabilité de la paroi cellulaire. Dans ce cas, l'eau de la cellule est rejetée dans l'environnement.

2. Transférer les cellules dans une goutte d'eau distillée ou prélever la solution sous la lamelle avec du papier filtre et la remplacer par de l'eau distillée. Observez comment les cellules gonflent, parce que. l'eau y pénètre.

3. Placer des infusoires ou des morceaux de tissu cultivé dans une solution de chlorure de calcium ou de chlorure de magnésium à faible concentration. Les ciliés et les cellules cultivées continuent à vivre. Les ions calcium et magnésium réduisent la perméabilité de la membrane cellulaire. Il n'y a pas de mouvement d'eau à travers la coquille.

4. Placer l'amibe dans une goutte de solution d'albumine à 2 % (protéine d'œuf de poule). Préparez une lame pour le microscope. Après un certain temps, des bulles, des saillies et des tubules se forment à la surface de l'amibe. Il semble que la surface de l'amibe soit "bouillante". Cela s'accompagne d'un mouvement intense de fluide près de la surface de la membrane. Des gouttes de liquide sont entourées de saillies du cytoplasme, qui se referment ensuite. Les vésicules pinocytaires apparaissent parfois soudainement. Cela suggère que les gouttelettes de liquide, ainsi que les substances qui y sont dissoutes, sont capturées rapidement. La pinocytose est causée par des substances qui abaissent la tension superficielle de la paroi cellulaire. Par exemple, les acides aminés, certains sels.

Injectez une petite carcasse dans une goutte de liquide dans laquelle se trouvent des amibes. Préparez le médicament. Après un certain temps, les amibes commencent à se déplacer lentement vers les grains de la carcasse, libérant des pseudopodes (pseudopodes). Les grains de carcasse sont attachés à la surface des pseudopodes, entourés par eux, et après un certain temps sont immergés dans le cytoplasme. Au microscope, on observe le phénomène de phagocytose chez l'amibe.

Littérature pour le professeur

1. Welsh U., Storch F. Introduction à la cytologie. Traduction de lui. – M. : Mir, 1986.
2. Zavarzine A.A. et etc. Biologie de la cellule. - Saint-Pétersbourg : Maison d'édition de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg, 1992.
3. Svenson K., Webster P.– M. : Mir, 1982.
4. Agneau M Biologie du vieillissement. – M. : Mir, 1980.
5. Markosyan A.A. Physiologie. - M. : Médecine, 1968.
6. Lieberman E.A.
7. Ermolaïev M.V. Chimie biologique. – M. : Médecine, 1984.
8.Ruvinsky A.O. Biologie générale. – M. : Lumières, 1993.

Littérature pour les étudiants

1. Green N., Stout W., Taylor D. La biologie. En 3 tomes - M. : Mir, 1993.
2. De Duve K. Voyage dans le monde de la cellule vivante. – M. : Mir, 1982.
3. Lieberman E.A. Cellule vivante. – M. : Mir, 1987.
4. Kemp P, Arms K. Introduction à la biologie. – M. : Mir, 1988.