Бағаны қою саясаты

Объективтілігі (бағалау жүйесінің нақты эквиваленті).

Айқындылығы (хабарлануы).

Ыңғайлылығы (әртүрлі бақылау формасын ескеру).

Жоғары дифференциация (көп ұпайлық бағалау шкаласының көмегімен жоғары

дифференциациялау).

Бағаны қою саясаты 100 ұпайлық (100%) жүйеге негізделеді

Бағалау баламасы

Әріптік жүйе бойынша бағалау	Сандық эквивалент	Ұпайдық пайыздық көрсеткіші	Дәстүрлі жүйе бойынша бағалау
A	4,00	95-100	Өтежақсы
A-	3,67	90-94
B+	3,33	85-89	Жақсы
B	3,00	80-84
B-	2,67	75-79
C+	2,33	70-74	Қанағаттанарлық
C	2,00	65-69
C-	1,67	60-64
D+	1,33	55-59
D	1,00	50-54
F	0,00	0-49	Қанағаттанарлықсыз

Оқу пәні мен академиялық әдеп саясаты

сабақтарға қатысу

сабақтағы тәртіп ережелерін сақтау

уақытында тапсырмаларды орындау

сабаққа кешікпеу.

Дәрістер

1-дәріс

Тақырыбы: Клеткалық биологияның қазіргі кездегі биология ғылымдары жүйесіндегі орны.

Мақсаты: Клетка биологиясының жетістіктері және оның қазіргі кезеңдегі мәселелерімен танысу.

Жоспар:

1.Клеткалық биологияның ғылым ретінде қалыптасуы.

2. Клеткалық биологияның биологиялық ғылымдар арасында алатын орны.

3. Клеткалық биологияның маңызы.

Клеткалық биологияның ғылым ретінде қалыптасуы

Қазірде биологияның барлық тармақтарын біріктіретін бес принцип бар.
Клетка теориясы (клеточная теория); (гр. teoria cellulae cellula — клетка және теория) — клеткалар туралы биологиялық жалпы қорытынды, ғылыми тұжырым.

Клетка теориясының негізін қалаған неміс ғалымы Т. Шванн (1838-1839ж.). Жануарлар клеткасын зерттеген Т. Шванмен қатар, Клетка теориясын жасауға өсімдіктер клеткаларын зерттеген М. Шлейден де ат салысты. Өздеріне дейінгі ғалымдар еңбектері бойынша жинақталған деректер мен өздерінің ғылыми мәліметтеріне сүйене отырып, Т. Шванн мен М. Шлейден жануарлар мен өсімдіктер организмдері органикалық табиғатының біртекті екендігін көрсете білді.

Клетка теориясы 19 ғасырда ашылған ұлы жаңалықтардың бірі болып саналады.Оның негізгі қағидалары:

- клетка — тірі организмнің тым ұсақ құрылымдық бірлігі;

- жануарлар мен өсімдік организмдеріндегі әртүрлі ұлпалар клеткалары құрылысы жағынан бір-біріне ұқсас. Клетка ядродан, цитоплазмадан, негізгі органеллалардан құралған;

- клетка тек бөліну арқылы көбейеді;

- клеткалар біртұтас организмнің бір бөлігі.

Организм ұлпаларында клеткалардан басқа клетка туындылары — бейклеткалық құрылымдар (симпласт, синцитий) және оның өнімдері — клеткааралық зат болады.

Тірі организмдердің клеткалық құрылымының ашылуы – күрделі оптикалық аспаптардың (микроскоптардың) ойлап табылуымен тығыз байланысты болды. Өсімдік ұлпасының клеткалық құрылымын бірінші болып 1665 ж. ағылшын жаратылыстанушысы Р.Гук (1635 – 1703) ашқан. Өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің клеткалық құрылымын Р.Гуктің замандастары италиялық ғалым М.Мальпиги (1628 – 1694), ағылшын ботанигі Н.Грю (1641 – 1712), т.б. өз зерттеулерінде дәлелдеген (1671). Клетка теориясының қалыптасуына чех ғалымы Я.Пуркине (1789 – 1869) үлкен үлес қосты. Ол клетканың негізгі қызметтік бөлігі клетка қабықшасы емес, оның ішіндегі протоплазма екендігін дәлелдеді.

Өсімдік клеткасы протоплазмасындағы ядроны ағылшын ботанигі Р. Броун (1773 – 1858) ашты (1830). Дегенмен ядроға көп көңіл бөлген және оны клетка құратын цитобласт деп анықтама берген неміс ботанигі М.Шлейден (1804 – 81). Шлейден теориясын одан әрі талдап, Клетка теориясын құруда неміс зоологы Т.Шванның (1810 – 82) еңбегі зор болды. Ол жануарлар мен өсімдік клеткасы құрылымын салыстыруда ядроның маңызы үлкен екенін анықтады. Клетка теориясының бұдан кейінгі дамуы протоплазма мен клетка бөлінуі ашылуына байланысты болды. XIX ғ - дың орта кезінде неміс патологы Р.Вирхов (1821–1902) патологиялық құбылыстарды Клетка теориясы тұрғысынан қарастырып, клеткадағы ядроның маңызы аса зор екеніне көз жеткізіп, клеткалардың бөліну арқылы көбейетіндігін дәлелдеп берді. Тұқым қуалау белгілерінің сақталуы мен ұрпақтан ұрпаққа берілуін клетка ядросы басқаратынын Э.Геккель анықтады (1866). 1970 – 80 ж. барлық клеткалы организмдерге тән клетка бөлінуінің тәсілімитоз ашылды.

Қазіргі кезде Клетка теориясы көп клеткалы организмдер бірлескен жеке клеткалардан тұрады және олардың өзара байланыстылығынан организмнің тұтастығы туады деп тұжырымдайды. Организм құрылысы күрделіленген сайын, оның тұтастық қасиеті анық байқалып, ол жануарларда жүйке, гуморалдық жүйелер, ал өсімдіктерде клеткалардың цитоплазмалық байланысы арқылы жүреді. Қазіргі заманғы электрондық микроскоп арқылы алынған ғыл. мәліметтер Клетка теориясысын одан әрі байытып, барлық тірі организмдердің құрылымдық және қызметтік бірлігі – клетка екендігін одан әрі дәлелдей түсті.
Өсімдіктер мен жануарлар бәрі бір клеткадан тұратын болғандықтан, олардың барлық функцияларының негізін клеткалық деңгейде жүретін процесстер құрайды.

Клеткалық биологияның биологиялық ғылымдар арасында алатын орны

Клетка биологияның зерттеу объектісі-клетка барлық жануарлар мен өсімдіктердің тіршілігі, құрылысының негізі болып келеді. Клетка тірі материяның әр түрлі денгейінде өмір сүреді. Клетка организмнің негізгі құрылымы және басты элементі болып табылады. Сондықтан да әртүрлі белгілерді зерттеу механизмі, жынысын анықтау, организмнің өсуі, оның әр бөлігінің регенерациясы, секреция әдістері, жүйке жолдарының негізгі жеке механизмі және т.б.сол жағдайда жемісті болады, егер де бұл сұрақ «клетка денгейінде» қарастырмаса, басқаша айтқанда жалпы биологиялық сұрақтарды оқу және ұғыну үшін клетканың құрылысы мен компоненті түбегейлі қаралу керек.

Клетка-организмнің негізгі құрылымдық және қызметтік бөлшегі болғандықтан, тіршілікке тән процесстер мен құбылыстардың қандайын болмасын клетка деңгейінде зерттеуге болады. Сондықтан, in vitro жағдайынды өсетін клеткалар мен ұлпалар биологияның түрлі салаларында теориялық мәселелерді анықтау үшін пайдаланылады. Олар өсімдіктер метаболизмінің және оның реттелуін, өсу және даму процестерін зерттеу үшін теңі жоқ модель болып есептеледі. In vitro жағдайында өсірілетін клеткалар басқа ұлпалардың, тіпті мүшелер мен бүтін организмнің ықпалынан тыс болады. Сол себептен мұндай клеткаларды пайдаланып барлық процестерді таза түрінде зерттеуге болады.

Бұл әдістің құндылығы - өсу жағдайларын қатал бақылауға болады және әртүрлі химиялық, физикалық сыртқы факторлардың әсерінің тиімділігін арттыруға мүмкіншілік береді. Тәжірибелік обьектілерді жыл бойы үздіксіз өсіруге болады. Клеткаларды асептикалық жағдайда өсіргендіктен,оларға микроорганизмдер тарапынан ешбір әсер болмайды.

Осы атап өткен артықшылықтар, in vitro жағдайында өсетін клеткаларды эксперименттік модель ретінде пайдалану үшін, олардың жақсы өсуіне қолайлы жағдай туғызу қажет. Сонда ғана клеткалардың vivo күйіне тән гендер экспрессиясы in vitro жағдайында да өтеді, яғни олардың бүтін организмдегі клеткалардан айырмашылығы жоқтың қасы деуге де болады.

Өсімдіктен бөлініп алынған клеткалар бүтін организмге тән механикалық және физико-химиялық қорғаныштық жүйелерінен және клеткааралық әрекеттесуліктен айрылады. Сондықтан олар кез келген әсерге өзінің «жауап реакциясын» тікелей көрсетеді. Сөйтіп, клеткалар күйін ең алғашқы қарапайым процесстердің деңгейінде зерттеуге болады.

Клеткалық биологияның маңызы.

Дәріс

Тақырыбы: Клеткалық биологияның қазіргі кездегі әдістері.

Мақсаты: Клеткалық биологияның қазіргі кездегі әдістерімен танысу.

Жоспар:

1. Клетка культурасымен жұмыс істеу жолдары.

2. Клеткаларды мұздатып сақтау.

3. Криопротекторлар.

1. Клетка культурасымен жұмыс істеу жолдары

Өсімдік клеткаларьн өсіру деген термин соңғы кезде кең мағыналы ұғымға айналып кетті. Бұл ұғым барлык in vitro жағдайында өсірілетін объектілерді, атап айтқанда, клеткалар протопластарды, ұлпаларды, жеке мүшелерді, ұрықтарды ғана бүтін регенерант өсімдіктерді қамтиды. In vitro деген термин клеткалар жасанды ортада асептикалык жағдайда өсірілетінін белгілейді. In vivo деген термин тіршілік әрекетіне тән процестерді организмде өтетінін көрсетеді. Регенерант өсімдік деген термин in vitro жағдайында пайда болған бүтін өсімдікті белгілейді Өсімдіктен бөлініп алынған клеткаларды, ұлпаларды, мүшелерді жасанды қоректік ортада тек қана залалсыздандырылған (асептикалық) жағдайда өсіруге болады. Өсімдіктін бөлігін, оны эксплант деп атайды, коректік ортасы бар Петри табақшасына, немесе пробиркаға, колбаға салады. Біраз уакыт өткен соң, экспланттың құрамындағы кейбір клеткалар бөліне бастайды. Соның нәтижесінде жаңа клеткалар саны көбейеді, ұлғая келе каллус ұлпасы пайда болады. Каллус деген ұлпанын ерекше түрі клеткалардьң ретсіз бөліну нәтижесінде пайда болады. Каллустын бөлшектерін оқтын-оқтын жаңа қоректік ортаға көшіріп отырса, ол шексіз ұзақ уакыт өсе береді. Істелетін тәжірибенің мақсатына карай: 1) тек каллустын өзін ғана өзгеріссіз сол ұлпа түріңде өсіруге болады; 2) немесе морфогенез процестері өтуіне керекті жағдай туғызып, сол каллустан бүтін регенерант өсімдікті өндіріп шығаруға болады. Ол үшін лайықты коректік орта мен ерекше өсіру жағдайын іріктеп табу кажет. Тотипотенттік касиет - жасанды жағдайда (in vitro) клетканың өзіне тән генетикалык информациясын толығымен жүзеге асыруы, соның арқасыңда дифференциялану процесін және тұтас организмнін дамуын (регенерацияны) қамтамасыз етуі. Табиғи жағдайда (in vivo) өсімдіктер мен жануарлардын ұрыктанған жұмыртка клеткалары ғана әмбебап тотипотенттілікке кабілетті болады. Ал, жалпы, сомалық клеткаларды алар болсақ, тотипотенттік тек өсімдік клеткаларына тән қасиет, көбінесе in vitro жағдайында байқалады. Жануарлар клеткаларында мұндай кабілет мүлдем болмайды.

«Өсімдік клеткасын қолдан өсіру» термині ауқымды және ыңғайлы ұғымға айналды, ол бөлініп алынған клетканы, ұлпаны, мүшелерді, ұрықты және тұтас өсімдік-регенерантты қолдан өсіретін in vitro- ның барлық жұмыстарын қамтиды. In vitro термині (лат.- шыныда, әйнекте) стерильді жасанды қоршаған ортада өтетін процестердің жағдайларын сипаттау үшін қолданылады. In vivo (лат. – тіршілікте) организмнің тіршілік процестерінің табиғи стерильді емес ортада өтуі.

Өсімдік-регенерант дегеніміз асептикалық түрде алынған, тамыры мен өркені мәдени ортада қалыптасқан өсімдік, демек in vitro.

Экспериментальды жұмыстың мақсаты мен тапсырмаларына қатысты жануар клеткаларының 2 бағытта культивирленуін шығаруға болады.

- клеткалар культурасы

- ағза мен тін культуралары (ағзалық культуралар).

Клеткаларды мұздатып сақтау. Мұздатып сақтау (криосақтау) – клеткаларды қатты мұздатып алып өте төмен температурада сақтау,мысалы сұйық азот температурасында (-196˚С). Бұл клеткалардың генетикалық сипаттамасы қай мерзімде болса да тұрақты сақталуына кепіл болады. Бұл әдіспен әр түрлі материалды сақтауға болады – протопластардан ұрық пен тұқымға дейін. Қазіргі уақытта клеткаларды, ұлпаларды, мүшелерді, қатты мұздатып сақтау медицина мен мал шаруашылығына кеңінен пайдаланылады. Ал өсімдіктерге келсек, өкінішке орай, жағдай басқаша. Басты қиындығы, ол өсімдік клеткаларына тән ерекшеліктері және мұздың оларға әсері. Өсімдік клеткалары көлемі үлкен, вакуолі зор, суы көп болғандықтан мұздату және еріту кезеңдерінде олар қатты зақымданады. Ол мұздың клетка ішінде де, сыртында да қатуына байланысты. Әдетте, мұз алдымен клетканы қоршаған сыртқы ерітіндіде пайда болады. Цитоплазманың өзінің қату нүктесі 1˚С, бірақ клеткалар – 10-15˚С дейін қатпай тұрады, себебі плазмалемма оған дейін мұздың кристаллдарының клетка ішіне кіруін бөгейді. Мұз кристаллдары клетка ішіне өте бастаса, мембраналарды қиратады. Температура баяу төмендесе, клетканың суы жарым-жартылай сыртқа шығып үлгереді де, сыртқа ерітінді де мұзға айналады. Ал мұздату өте жеңіл өтсе, клетканың дегидратациясы жүріп үлгермейді де, мұз цитоплазма ішінде түзіле бастайды. Бәсең мұздатқанда клетка ішінде мұз кристалдары пайда болуы мүмкін, бірақ мұнда клетканың едәуір сорғуымен протоплазманың сығылысуы болмай қалмайды. Протоплазманың сорғылуы, мұз түзілуі салдарынан сыртқы ерітіндінің концентрациясы өсу себебінен болады. Шектен тыс плазмолиз және соның нәтижесінде пайда болатын осмостық стресс (әсіресе кейін өтетін деплазолизде) клетканы зақымдайды.

Ағын цитометрия, туа біткен ауруларды анықтауда, онкогематологияда, трансплантологияда және медицинаның басқа өзекті бағыттарында өте қажет.

Әдетте, тәжірибелі зертханалық диагностикалауда қысқартылған СД^- панелі пайдаланылады: СД₃ (Т-клеткалар), СД₄, СД₈, СД₁₉ (В-клеткалар), СД₁₆ (ТК).

Криопротекторлар. Криопротектор- клетканың мұздап қату нүктесін төмендетіп, клетка ішіндегі сумен байланысып, клетканы механикалық және осмостық бүлінуден қорғайтын зат. Криопротекторларға диметильсульфоксид (ДМСО), глицерин, пролин, сахароза жатады. Сахароза жақсы табиғи протекторы. Криопротекторлардың өздері осмостық стресске себепкер болмаулары үшін олардың концентрациялары жеке іріктеліп алынады. ДМСО клеткаға өте жақсы енеді, бұл ірі тығыз құрылымдарға,мысалы меристема үшін өте маңызды. Оларды мұздатуға дайындағанда ортаға 5% ДМСО қосып өсіреді. Бұл кезде апекс бойында (ұзындығы 0,3-0,5 мм) тиімді қорғайтын ДМСО концентрациясы пайда болады. Мысалы, дәрілік түймедағы (ромашка) клеткаларын алдын ала ДМСО қосқан ортада өсіріп, кейін мұздатқанда ДМСО, глицерин және сахароза қоспасын бергенде, жақсы нәтижеге жеткен.

Клеткалар мұздатып сақталған кезде олардың қандай күйде екенін білу мүмкін емес. Ал ерітіп алған соң, олардың одан әрі пайдалану үшін міндетті түрде сапалық жағдайын білу керек. Ол үшін тіршілікке икемділікті анықтайтын әдістер (тестер) пайдаланылады. Бұл тесттерді клеткаларды өсіргенде де мерзімділікпен қолданып, пайда болған клеткаларды,ұлпаларды анықтауға облады.

Клеткалардың өсуін кез келген стандарттық әдістерді қолданып бақылауға болады (ылғалды және құрғақ массаның өсуі, тұнып қалатын клеткалар көлемі, клеткалардың оптикалық тығыздығы, тікелей микроскоп арқылы бақылау). Стандарттық цитологиялық әдістерді клеткалардың бүліну деңгейі мен бұрынғы қалпына келу процестерді бағалауға мүмкіндік береді. Одан да нақты деректер клеткаларды электрондық микроскопта зерттегенде алынады.

Мұздатылған клеткалар популяциясында әр түрлі клеткалар болғандықтан, олардың арасында кейбіреулері еріткен соң басым өсіп көбеюлері мүмкін. Соның арқасында жаңа бір субпопуляция пайда бола алады. Сондықтан оларды генетикалық, физиологиялық және биохимиялық тұрғыдан талдау керек.

Мұздатып, ерітіп, қайта өсіргенде клеткалар арасында суыққа төзімді мутанттар пайда болмау үшін, белгілі тәсілдерді қолданады. Тәжірибелер көрсеткендей, клеткалардың сұйық азотта сақталуы олардың тірі қалып, қайта өсуіне кері әсер етпейді. Мұзы ерітілген клеткалар кейін бұрынғыдай өседі және де олардың тірі қалып, қайта өсуіне кері әсер етпейді.

3-дәріс

Тақырыбы: Клетка ядросының ұйымдастыруына қазіргі кездегі көзқарас.

Мақсаты: Ядро құрылымы, химиялық құрамы, хромосомалардың құрылымы және репликациясымен танысу

Жоспар:

1.Ядро құрылымы, химиялық құрамы.

2.Хромосомалардың құрылымы және репликациясы.