Методы исследования клетки презентация

Что такое метод исследования? Приведите примеры биологических методов исследования и ситуации, в которых они применяются.
Пояснение.1) Метод исследования — это способ научного познания действительности.
2) Различают биологические методы исследования: описание, наблюдение, сравнение, эксперимент, микроскопия, центрифугирование, гибридологический, близнецовый метод, биохимический метод и др.
3) Методы исследования применяются только в определенных случаях и для достижения определенных целей. Например, гибридологический — для изучения наследственности применяется в животноводстве и растениеводстве, но не применяется для человека. Центрифугирование позволяет выделять органоиды клетки для их изучения.

Световая микроскопия
применяются световые микроскопы, в которых объект освещают видимым светом.

Световая микроскопия
+
Недорогой
Не сложно приготовить микропрепараты
позволяет видеть тонкие детали в живых объектах без фиксации и окрашивания
-есть возможность рассмотреть процессы , происходящие в клетке.
-
Невысокое разрешение

Электронный микроскоп
для освещения объекта используется пучок электронов

Электронный микроскоп
+
большое разрешение
-
Дорогой
Подготовка препаратов для такой микроскопии очень сложна — их фиксируют, обезвоживают, заливают в плотную среду, делают тончайшие срезы при помощи прибора — микротома.
Изображение: чёрно-белое
Объект: не живой, обезвоженный

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) дает изображение поверхности (объект выглядит объемным)
трансмиссионный (ТЭМ), или просвечивающий, дает плоское изображение среза «на просвет»

культивирование клеток и среды
Для изучения клеток их часто приходится культивировать, то есть выращивать на определенных питательных средах. Это позволяет также изучать их потребности в определенных веществах, а также получать выделяемые ими молекулы.

+
Наблюдение за ростом клеток,
установление влияния на клетки различных веществ
Получение клеточных гибридов

хроматография
Хроматография основана на разной скорости движения через адсорбент растворённых в специальном растворе веществ.
При пропускании такого раствора через адсорбент каждое вещество из смеси передвигается на определённое- расстояние в зависимости от своей молекулярной массы.
Адсорбентами могу быть волокна фильтровальной бумаги, порошок целлюлозы и другие пористые вещества.

электрофорез
Близким к хроматографии является метод электрофореза в геле, где разделению смеси веществ в растворе способствует электрический ток.
Методы хроматографии и электрофореза позволяют разделить смеси веществ, выделенные из клетки, определить их качественный и количественный состав.

Для разделения смеси белков на компоненты используется метод электрофореза: в электрическом поле отдельные белковые молекулы с определенной скоростью перемещаются к одному из электродов. При этом одни белки двигаются в сторону катода, другие перемещаются к аноду.

Метод меченых атомов
Метод меченых атомов применяется при изучении биохимических процессов, происходящих в живых
клетках.
Чтобы проследить за превращениями какого- либо
вещества, в него вводят радиоактивную метку,
т. е. заменяют в его молекуле один из атомов
соответствующим радиоактивным изотопом.
Как известно, по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но зато радиоактивный изотоп сигнализирует о своем местонахождении радиоактивным излучением.
Это позволяет проследить за определенным химическим веществом, установить последовательность этапов его химических превращений, продолжительность их во времени, зависимость от условий.

Метод рекомбинантных генов
Метод рекомбинантных ДНК ДНК «вырезают» из клетки, встраивают ее в генетический аппарат бактерии или вируса и изучают ее структуру , синтезируют новые гены, переносят их из эукариотных клеток в бактериальные и стимулируют их работу
Метод применяют для изучения механизма наследственности, мутагенеза

Учёный выделил пигменты фотосинтеза из листа растения. Каким методом он мог бы разделить их? На чём основан этот метод?
Пояснение.1) метод хроматографии
2) метод основан на разделении пигментов из-за различий в скорости движения пигментов в растворителе (подвижной фазы по неподвижной фазе)
Примечание.
Впервые точное представление о пигментах зелёного листа высших растений было получено благодаря работам крупнейшего русского ботаника М.С. Цвета (1872—1919). Он разработал хроматографический метод разделения веществ и выделил пигменты листа в чистом виде. Хроматографический метод разделения веществ основан на их различной способности к адсорбции. Метод этот получил широкоё применение. М.С. Цвет пропускал вытяжку из листа через стеклянную трубку заполненную порошком — мелом или сахарозой (хроматографическую колонку). Отдельные компоненты смеси пигментов различались по степени адсорбируемости и передвигались с разной скоростью, в результате чего они концентрировались в разных зонах колонки. Разделяя колонку на отдель­ные части (зоны) и используя соответствующую систему растворителей, можно было выделить каждый пигмент. Оказалось, что листья высших растений содержат хлорофилл а и хлорофилл b, а также каротиноиды (каротин, ксантофилл и др.). Хлорофиллы, так же как и каротиноиды, нерастворимы в воде, но хоро­шо растворимы в органических растворителях. Хлорофиллы а и b различаются по цвету: хлорофилл а имеет сине-зеленый оттенок, а хлорофилл b — желто-зеленый. Содержание хлорофилла а в листе примерно в три раза больше, чем хлорофилла b.

С помощью световой микроскопии в растительной клетке можно различить:
1) эндоплазматическую сеть
2) микротрубочки
3) вакуоль
4) клеточную стенку
5) рибосомы

В световой микроскоп можно увидеть
1) деление клетки
2) репликацию ДНК
3) транскрипцию
4) фотолиз воды
5) хлоропласты

При изучении растительной клетки под световым микроскопом можно увидеть
1) клеточную мембрану и аппарат Гольджи
2) оболочку и цитоплазму
3) ядро и хлоропласты
4) рибосомы и митохондрии
5) эндоплазматическую сеть и лизосомы

Метод центрифугирования позволяет
1) определить качественный и количественный состав веществ в клетке
2) определить пространственную конфигурацию и некоторые физические свойства макромолекул
3) очиститить макромолекулы, выведенные из клетки
4) получить объемное изображение клетки
5) разделить органоиды клетки

Каково преимущество использования электронной микроскопии перед световой?
1) большее разрешение
2) возможность наблюдать живые объекты
3) дороговизна метода
4) сложность приготовления препарата
5) возможность изучать макромолекулярные структуры

Какие органоиды были обнаружены в клетке с помощью электронного микроскопа?
1) рибосомы
2) ядра
3) хлоропласты
4) микротрубочки
5) вакуоли

Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. В цитологии используют методы
1) гибридологический
2) генеалогический
3) центрифугирования
4) микроскопирования
5) мониторинга

Какие преимущества имеет световой микроскоп перед электронным?
Пояснение.1) световой микроскоп легче, компактнее (проще в обращении, значительно дешевле), и не требует сложной подготовки препаратов;
2) в световой микроскоп можно рассматривать живые клетки и видеть цветное изображение (можно видеть движение цитоплазмы с органоидами, стадии деления клетки)

Каким методом учёный может отделить ядра клеток от остального содержимого? На чём основан этот метод?
Пояснение.1) с помощью центрифугирования
2) метод основан на разной скорости оседания органоидов под действием центробежных сил

Для изучения митохондрилальных ДНК ученому необходимо выделить митохондрии из животных клеток методом центрифугирования. На чем основан этот метод? После каких структур клетки он может получить митохондриальную фракцию? Ответ поясните.
Пояснение.Элементы ответа:
1. метод центрифугирования основан на разделении объектов разной плотности или массы за счет разной скорости оседания объектов (за счет разной скорости вращения центрифуги);
2. митохондриальная фракция может быть получена после осаждения ядер как самых плотных (тяжелых) клеточных структур (плотность митохондрий ниже плотности ядер, но выше плотности всех остальных структур)