«Жасуша биологиясы» ПӘнінің ОҚУ Әдістемелік кешені

5В080300 «Аң өсіру және аңшылық», 5В060700 «Биология» мамандықтарына арналған

Семей

1. Глоссарий

2. Дәрістер

3. Практикалық сабақтар

4. Студенттердің өз бетімен істейтін жұмыстары

1. Глоссарий.

Ангстрем Лизосомалар Қосындылар

Актин Лейцин Пластидтер

Агранулярлы тор Липоидтар Полисомалар Адаптация Мейоз Псевдопоидия

Аденозинтрифосфат Митоз Пуринді негізгілер

Амитоз Макрофагтар Протоплазмы

Анафаза Миофибрилдер Полисома

Бактериялар Мукопротеидтер Протофибрилдер

Биобластар Нейрон Ферментер

Ұрықтану Осмос Цитогенез

Гаметогенез Рефлекторлық доға Цитозин

Гендер Тітіркендіру Циклоз

Органелла Негізгі зат Эухроматин

2. Дәрістер

№ 1 дәріс тақырыбы – КІРІСПЕ

Жасуша биологиясы (грек. «суtоs», «kуtоs»-жасуша, торша; «lоgоs»-iлiм, ғылым; bios-тіршілік, өмір) - жасушалар туралы ғылым-жануарлар мен өсiмдiктердің жасушаларын, тұрақты және тұрақсыз қосындыларды, олардың субмикроскоптық құрылысын, дамуын, тiршiлiк әрекетiн зерттейтiн ғылым.

«Жасуша биологиясы» пәнінің негізгі міндеттеріне: 1) жасушаның микроскопиялық, субмикроскопиялық және химиялық құрылымын одан әрі зерделеу; 2) жасуша құрылымының және өзара іс-қимыл жасау қызметтері; 3) жасушаға заттардың ену тәсілдері, олардың шығуы және бұл процестердегі жарғақтың рөлі; 4) микроорганизмдер мен сыртқы ортадан пайда болатын жүйке мен гуморальді әсерлерге жасушалар реакциясы; 5) бүліну әсерлеріне деген жасушалар реакциясы; 6) қалыпты жасушалардың обыр түріне ауысуы және басқалар жатады.

Зерделеудің объектілері мен әдістеріне байланысты пәннің мына ғылыми бағыттары мен бөлімдері: цитоморфология – жасушаның жалпы құрылым қағидасын зерделейді; цитогенетика – жасушалардағы тұқым қуалаушылық материалдарды сақтап, тарататын құрылым негізін зертейді; цитохимия – жасушаларда химиялық заттардың орнығуын және мөлшерін зерделейді; цитофизиология – жасушалар қызметін қамтамасыз ететін құрылымдарды қарастырады; цитоэкология – жасушалардың құрылымы мен қызметтеріне әсер ететін экологиялық факторларды зерттейді; цитодерттану – жасушаларда түрлі ауру тудырғыш және бүлдіру факторлардың әсерінен пайда болатын ауытқу өзгерістерін зерделейді; радиациялық цитология - иммунологиялық цитология–иммундық қорғаныс түзетін жасушаларды (Т және В-лимфоциттер, плазмоциттер) зерттейді. Т-лимфоциттер организмдегі жасушалық төтемелілікті (иммунитет), В- лимфоциттер және олардың туындыларды плазмоциттер денеге енген бөгде заттарға қарсы денелер түзу арқылы гуморальдық төтемелілікті қалыптастырады; онкологиялық дерттану – қалыптасқан.

Жасуша биологиясын зерделеу, тек пәндi зерделеу емес, оның тiлiн бiлудi қажет етедi. Бұл пәндi оқи отырып, организмнiң барлық ағзаларын микроскоп көмегiмен көрiп, олардың атауларын бiлемiз. Бұл тiл ғылым саласында арнайы тiл негiзiн меңгеруге көмектеседi.

Микроскопты қолдану арқасында жасуша (cellula) - тiрi зат, ең кiшкене құрылым бiрлiгi екенi, өсiмдiктер, жануарлар организмдері жасушалардан құралғаны айқындалды. Организм ұлпаларының өзгешелiгi жасушалар айырмашылығына және организмге қажет арнайы қызметтер атқаруына байланысты болады.

ХХ ғасырдың екiншi жартысында жасушалардың құрылысы, қызметiнiң байланысы туралы iлiм бірталай кеңейдi. Оған электронды микроскоптың жасалуы және оқытушы-ғалымдардың оны қолдануы маңызды рөл атқарды. Осының арқасында генетикалық кодтың химиялық негiзi ашылып, радиоактивтi изотоптар әдiсi әзiрлендi.

Жыныс жасушалары арқылы тұқымқуалаудың белгiлерi келешек ұрпаққа бiртiндеп берiлуi, ол қалыпты жағдайда өтiп, жыныс жасушаларының ауытқуы дене ұлпаларына әсер етiп, түрлi ауытқушылық тудыратыны және хромосома құрылысы кең баяндалды. Қан арқылы гормондар тасымалданып, жасуша деңгейiнде тек айқындалуына әсер ететiнi қаралды.

Қазiр иммунды реакцияға жасушалардың бiрнеше түрлерi қатысып, ауру тудырғыш микроорганизмдермен күресуге қатысатыны аян болды.

Бұл пән жасушалардың жарық (сәулелі), электронды микроскопиялық құрамынан басқа, атқаратын қызметiн де бағалайды. Оған қолданылудағы морфологиялық цитохимиялық, иммуноцитохимиялық, авторадиография, будандастыру және басқа зерттеу әдiстерi мүмкiндiк туғызды.

Оқу құралында жасушалар құрамындағы құрылымдар құрылысы, атқаратын қызметтерi, тiршiлiк әрекеттерiмен ұштасып жатады. Бұның бәрi келешек биология маманына өте қажет. Себебi, олар қазiр iс-тәжiрибе мiндеттерiн шешуде цитологиялық әдiстердi кең қолдануы қажет.

Қазақстанда қазір биотехнология әдiсi кеңiнен дамуда. Ол үшiн әртүрлi биологиялық белсендi заттарды түзуге түрлi-түрлi микроорганизмдер, себiндi тiндер пайдаланылады. Себiндiдегi жасушалардың жүрiс-тұрысын, тiршiлiк әрекеттерiн және белсендi заттар түзуге түрлi себепшарттар әсерiн зерттеудiң биология және басқа салаларда маңызы зор. Ол организмдегi жасушалар биологиясы туралы бiлiмдi тереңдетiп, олардың қызметiне нәтижелi, көздеулi ықпал жасау мүмкiндiгiн туғызып, ауруды емдеуге, анықтауға және сақтандыруға қажет биологиялық белсендi заттарды алуға мүмкiндiк бередi.

Пәннің алдында тұрған мiндет тек теориялық бiлiмдердi тереңдету емес, оның табыстарын биологияда, басқа салаларда пайдалану; тiршiлiктегi түрлi жүйелер құрылымы деңгейiн анықтау; тiршiлiк әрекеттерiн (заттек алмасу, қуат, хабар) басқаруды меңгеру; маманды iс-тәжрибеде жасушалар, субмикроскоптық құрылымдарды зерттеудiң күрделi, кешендi әдiстерiн қолдана бiлуге үйрету және дағдысын дамыту жатады.

Пәннің мақсаты тек түзiлiстердің құрылысы, қызметтерi және тiршiлiк әрекеттерiн бiлу ғана емес, онымен қоса, олардың өзара байланысуы мен даму жолы заңдылықтарын ашып, оларды қалаған бағытта өзгертiп, жаратылыстану ғылымының табысты дамуына көмектесу.

Жасуша биологиясының дамуы физика, математика және химия жетiстiктерiне, зоология, анатомия, физиология, биохимия, иммунология және басқа пәндермен тығыз байланысты. Өйткені олар жасушаның гистологиясына, ультрақұрылымына, жасуша биологиясына негiзделуде.

Биология атауы (термині) XIX ғасырдың басында Ж.Б. Ламарк пен Г. Тревиранус енгізген. Ол тіршілік ғылымын табиғаттың ерекше құбылысы ретінде көрсету болатын. Қазіргі кезде оны организмнің тобы есептеп, тіпті түрі (адам биологиясы, микроорганизм биологиясы, сібір бұғысы биологиясы), биоценоз (арктика алап биологиясы), жеке құрылым (жасуша биологиясы) және басқа түсініктерде қолданылуда.

Биология жер бетіндегі тірі организмдердің шығу тегі, құрылысы, таралуы, дамуы, бір-бірімен өзара қарым-қатынасы және сыртқы ортамен байланысы, әрі оларға тән қасиеттерге (заттек алмасу, көбею, жүріс-тұрысы, тұқымқуалаушылық, өсу, бейімделу және басқаларға) ие.

Қазіргі биология кешенді, жүйелі ғылым. Одан бірталай биологиялық ғылым мен пәндер тарады. Ол тірі табиғаттың жіктелу процесі негізінде, оның біраз бөлігінің біртіндеп жаңаруынан және оны зерделеп, меңгеруден пайда болды. Сөз жоқ, бұл қажетті салалардың зерттеуін қарқындатып, тереңдетеді. Сондықтан әлемдегі жануарлар, өсімдіктер, микроорганизмдер, қарапайым бірклеткалы организмдер, вирустар мен фагтарды зерделеудің арқасында биологиядан ірі ерікті ғылымдар - зоология, микробиология, ботаника, вирусология және басқалар бөлініп шықты.

ХХ ғасырдың екінші жартысы шынында да биология ғасыры атанды. Оның адамзат тіршілігінде былай бағалануы басталған XXI ғасырда айқын көрінері хақ.

Биология жаратылыстану ғылымдары бағытында ең бастысы. Ол тірі табиғат ғылымдарының жиынтығы. Оны саны жетпес саналатын көптеген тірі түрлер құрады. Жерде 3000 түрден артық прокариоттылар (бактериялар, көк-жасыл балдырлар), 450000 түрден артық өсімдіктер және 1,2 миллионнан артық жануарлар түрлері бары белгілі.

Өте көне заманда да өсімдіктер, жануарлар, тіпті адамның өзі ұсақ бірліктерден тұрады – ау деген ой, ұғым болды. Әр дәуірде бұл бірліктер әртүрлі аталды. Мысалы, оларды Демокрит – атом; Аристотель – дененің біркелкі, біркелкі емес бөліктері; Гиппократ пен Гален – алғашқы 4 сұйықтар: қан, сілекей, қара және сары өт; Окен – органикалық кристалдар немесе инфузорий және т.б. деп атады. Бірақ бұлардың бәрі ой қортындылары еді.

Биологияның ең басты бөліміне организмнің түрін және құрылысын зерделейтін морфология жатады. Бұл атауды 1817 жылы ұлы неміс ақыны және табиғат зерттеушісі Иоганн Вольфганг Гете берген.

Қайта өркендеу дәуірінде оған зор үлес қосқан, қан айналымын 1928 жылы ашқан Уильям Гарвей болды.

1665 жылы ағылшын физигі Роберт Гук ғылыми- зерттеу жұмыстарына микроскопты қолданып, тоз ағаш кесінділерінде тор тәрізді ұсақ ұяларды, қуыстарды тауып, оларды «клетка – жасуша» деп атады.

Кейін Марчелло Мальпиги (1671-1675), Неемия Грю (1671), Антони ван Левенгук (1673-1695) және басқалар өсімдіктер сияқты жануарлар ұлпалары да жасушадан тұратындығын дәлелдеді.

1833 жылы Роберт Броун ядро өсімдік жасушасының негізгі бөлігі деген тұжырым жасады.

1839 жылы ұлы табиғаттану ғылымдары жетістіктерінің бірі болған – клетка теориясын Теодор Шванн, 1859 жылы эволюциялық ілімді Чарльз Дарвин, 1865 жылы тұқым қуалаушылық заңын Г. Мендель ашты.

М. Шлейден 1838 жылы өсiмдiк организмi клеткалық агрегат деп пайымдап, жасуша ерекшеленбеген заттан түзiлетiндiгiн дәлелдеп, бұл үрдiсте ядро маңызды рөл атқаратындығына назар аударды. Ол жасушаның құрылуы тек ядролық затқа байланысты екендiгiн көрсеттi. Т. Шванн хайуанаттар организмiн зерттеуде М. Шлейден тұжырымын басшылыққа алып, хорда және шеміршек ұлпаларының құрылысын, дамуын жан-жақты зерттеп, өзiнiң және басқа да зерттеушiлердiң қорытындыларын сараптай отырып, жасушаның түзілу процесінде ядроның атқаратын қызметі өсімдіктер мен хайуанаттарда біркелкі екендігін анықтады.

1839 жылы ол “Өсімдіктер мен жануарлардың дамуы, олардың құрылысындағы ұқсастықтар туралы микроскоптық зерттеулер” атты еңбегінде жануарлар ұлпасы өсімдіктердегі сияқты жасушадан тұратындығын көрсетіп, жария етті. Сөйтіп атақты клетка теориясын жарыққа шығарды. Бұл ілім барлық организмдер өте ұсақ құрылым бірлігі – жасушалардан құрылатынын, олардың іріктелген тобы организмде белгілі қызмет атқаратынын дәлелдеді. Жаңа жасуша тек басқа жасуша екіге бөлінгенде ғана пайда болатыны баяндалды. Атаулы жаңалық табиғаттану ғылымдарында бұрын-соңды болмаған ұлы жетiстiктердiң бiрi едi.

Клетка теориясы дамуын 5 кезеңге: ХIХ ғасырға дейiнгi; ХIХ ғасырда теорияның пайда болуы; теорияның ХХ ғасырдың ортасына дейiнгi дамуы; ХХ ғасырдың ортасындағы теорияның дағдарысы; теорияның қазiргi күйi деп бөлуге болады.

Клетка теориясының өмірге келуі XVIII ғасырда басталған микроскоптық зерттеулердің өріс алуына, өзара байланысты пәндердің дұрыс бағытта дамуына жол ашты. Организмнің жасушалық құрылысы белгілі болысымен – ақ, жасуша жөніндегі түсінік кеңейді. Жасушаның сыртқы қабығын негізгі құрылысы деп есептеу тоқтатылып, жасуша протоплазмадан құралған, ішінде ядросы бар тірі дененің бөлігі екендігі, жасушаның бөлінетіндігі анықталды. Дегенмен де алғашқы кезде бұл процесті ядро мен протоплазманың жай екіге бөліне салуы деген теріс түсінушілік болғандығын есте сақтауымыз керек.

Бақылау сүрақтары:

1. Жасуша биологиясы нені зертейді?

2. Дамудың қыскаша тарихы

3. Жасуша биологиясы қандай проблемаларды қарастырады?

4. Тірі табиғаттың өлі табиғаттан айырмашылығы неде?

5. Алғашқы рет микроскоптты кім ашты және жасушаға анықтама кім берді.

Жасуша байланыстарының 3 – айырғыш, механикалық, химиялық түрлері аян. Айырғыш түріне жай, “құлып” тәрізді, десмосома байланыстары, механикалыққа тығыз байланыс, ал химиялыққа саңылау арқылы қосылатын байланыстар жатады. Жай байланыс жолымен көптеген жасушалар қосылады. Екі жасуша плазмолеммасының арасындағы кеңістік 15-20 нм дейін барады. “Құлып” тәрізді, немесе тісті байланыс эпителий ұлпасында көп кездеседі.

Бақылау сұрактары:

1. Жасушаға анықтама бер.

2. Жасушаның қандай турлері болады және ол немен байланысқан?

3. Прокариотты жасушаның сипаттамасы.

4. Эукариотты жасушаның сипаттамасы.