БАГАТОКЛІТИННІ ОРГАНІЗМИ
УРОК 43. БУДОВА Й ФУНКЦІЇ ТВАРИННИХ ТКАНИН. ГІСТОТЕХНОЛОГІЇ
Цілі уроку: розглянути особливості будови й функціонування тваринних тканин; порівняти між собою різні типи тканин; ознайомити учнів з досягненнями й головними напрямками роботи сучасних гістотехнологій.
Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації “Тканини рослин”, “Тканини тварин”, набір постійних мікропрепаратів епітеліальної, сполучної, м’язової та нервової тканин, мікроскопи.
Базові поняття й терміни:
ХІД УРОКУ
I. Організаційний етап
II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Питання для бесіди
1. Які існують типи рослинних клітин?
2. Які особливості характерні для провідних тканин рослин?
3. Як пов’язані особливості будови й функціонування рослинних тканин?
III. Вивчення нового матеріалу
Розповідь учителя з одночасним заповненням таблиці та демонстрацією мікропрепаратів тканин
Тип тканини | Особливості | Функції, що виконує |
Епітеліальна тканина | ||
Одношаровий епітелій | Складається з плоских, кубічних, циліндричних або війчастих клітин, які розташовані в один шар. Міжклітинна речовина представлена базальним шаром (переплетенням білкових волокон), на якому розташовані клітини епітелію | Покривна, захисна, всмоктувальна, секреторна |
Багатошаровий епітелій | Складається з плоских, кубічних або циліндричних клітин, які розташовані в декілька шарів. Міжклітинна речовина представлена базальним шаром (переплетенням білкових волокон), на якому розташовані клітини нижнього шару | Переважно виконують покривну й захисну функції |
Сполучна тканина | ||
Кров | Рідка тканина, у якій клітини (формені елементи) не сполучаються одна з одною, а вільно переміщуються в рідкій міжклітинній речовині (плазмі крові) | Виконує транспортну, трофічну й захисну функції |
Лімфа | Рідка тканина, за складом близька до плазми крові, у якій клітини (представлені u основному лімфоцитами) не сполучаються одна з одною, а вільно переміщуються в рідкій міжклітинній речовині | Виконує транспортну, трофічну й захисну функції |
Ретикулярна тканина | Є основою кровотворних органів, структура – переважно як у пухкої сполучної тканини, у деяких випадках – як у щільної сполучної тканини | Кровотворна |
Жирова тканина | Не має власної основної речовини. Фактично це пухка тканина, що містить велику кількість жирових клітин, зібраних у часточки | Виконує запасаючу функцію, зберігає тепло |
Пухка сполучна тканина | Складається з клітин, рідко розкиданих у міжклітинній речовині, і волокон, що створюють пухке невпорядковане сплетіння | Є основою структури різних органів |
Щільна сполучна тканина | Складається, в основному, з волокон, які занурені в міжклітинну речовину й розташовані безладно або більш чи менш паралельно одне одному. Містить мало клітин | Є основою структури різних органів |
Кісткова тканина | Складається з клітин (остеобластів), занурених у звапнілу основну речовину (30 % її складають органічні сполуки, в основному колагенові волокна, а 70 % – неорганічні, в основному гідроксіапатит) | Опорна й захисна |
Хрящова тканина | Складається з клітин (хондробластів), занурених у пружну основну речовину – хондрин (містить волокна, що складаються з колагену) | Бере участь у виконанні опорної функції, зв’язує між собою кістки скелета |
М’язова тканина | ||
Посмугована м’язова | Складається з дуже довгих клітин (волокон), що розділені на саркомери. Мають добре виражену поперечну смугастість | Забезпечують потужні швидкі скорочення скелетної мускулатури |
Гладенька м’язова | Складається з окремих веретеноподібних клітин, зібраних у пучок або пласти. Не має поперечної смугастості | Забезпечує відносно повільне ритмічне скорочення м’язів внутрішніх органів |
Серцева м’язова | Складається з клітин, які на кінцях розгалужуються і сполучаються одна з одною з допомогою особливих поверхневих паростків – вставних дисків. Мають добре виражену поперечну смугастість | Забезпечують швидкі ритмічні скорочення серцевого м’яза |
Нервова тканина | ||
Нейрони | Нервові клітини, які здатні збуджуватися й передавати нервові імпульси. Мають дуже малу здатність до регенерації | Виконують провідну й керівну функції |
Нейроглія | Клітини нервової тканини, що забезпечують життєдіяльність нейронів | Виконують трофічну, захисну й секреторну функції |
Розповідь учителя з елементами бесіди
До гістотехнологій зараз відносять технології, пов’язані з вирощуванням окремих тканин і цілих органів.
Можна назвати три основні напрямки створення нових технологій на основі культивування клітин і тканин.
Перше – отримання промисловим шляхом цінних біологічно активних речовин. Так отримані мутантні клітинні лінії раувольфії змінної – продуценту індольних алкалоїдів, які містять у 10 разів більше цінного для медицини антиритмічного алкалоїду – аймаліну; отриманий штам рути пахучої, який містить у 220 разів більше алкалоїду рутакридону, ніж у самій рослині; із суспензійної культури наперстянки шорсткої, яка містить серцевий глікозид – дигитоксин, отримали більш якісну форму – дигоксин – для використання в медицині; із суспензійної культури м’яти отримали ментол для трансформації пулегону й ментолу.
Друге – використання тканинних і клітинних культур для швидкого клонального мікророзмноження й оздоровлення рослини. Порівняно з традиційними методами розмноження, які використовуються в сільськогосподарській практиці, клональне розмноження в культурі дає ряд переваг:
1) коефіцієнт розмноження вище, ніж за звичайних методів розмноження. Так, з однієї рослини гербери методом традиційної селекції за рік можна одержати 50-100 рослин, а шляхом розмноження через культуру – до 1 млн.;
2) можна підтримувати ріст цілий рік;
3) тисячі рослин можуть рости на невеликій лабораторній площі;
4) разом із розмноженням часто відбувається оздоровлення рослин від вірусів і патогенів;
5) цим методом можна отримувати рослини, які важко або зовсім не розмножуються вегетативно, наприклад пальми. Мікроклональне розмноження добре ведеться з картоплею, капустою, часником, томатами, цукровим буряком; серед ягідних культур найбільші успіхи досягнуті в суниці; серед декоративних культур – в іриса, гіацинта, фрезії, гладіолуса, лілії, орхідних, гвоздики, нарцисів, тюльпанів, гербери. Техніка зливання клітин уже зараз застосовується в рослинництві. Так, методом асиметричного зливання в Японії, наприклад, одержано стійкі до нематод кабачки.
Третю групу складають технології, пов’язані з генетичними маніпуляціями на тканинах, клітинах, ізольованих протопластах.
На сьогодні тканинна інженерія – це біологічна індустрія, яка дуже бурхливо розвивається і, за прогнозами вчених, забезпечить наступне покоління медичних імплантів.
Тканинна інженерія подає надії на подолання чоловічого й жіночого безпліддя та розв’язання інших проблем, пов’язаних з функціональною діяльністю репродуктивної системи в людей, за яких доступні консервативні чи хірургічні методи лікування не дають бажаного ефекту.
Клітинна терапія вже досить широко застосовується в лікуванні травматичних і дегенеративних захворювань суглобів та переломів, що не зростаються протягом тривалого часу. Не менш важливим питанням для ортопедії та травматології є біоінженерія кісткової й хрящової тканин. У цьому напрямку надзвичайно перспективними є популяції мезенхімальних стовбурових клітин. Наприклад, доведено, що з 500 мг мезенхімальних стовбурових клітин може утворитися 3 кг кісткової тканини. Мезенхімальні стовбурові клітини можна виділити з кісткового мозку, пуповинної крові, пульпи зубів. Потребує глибшого дослідження як джерела стовбурових клітин, придатних для застосування з метою ортопедичної біоінженерії, менструальна кров, жирова тканина.
На сьогоднішній день у світі декілька наукових груп активно працює над вирощуванням зі стовбурових клітин клапанів серця й імплантів судин.
У Мельбурнському університеті (Австралія) зі стовбурових клітин отримано клапоть рогівки, що відкриває нові перспективи для лікування хворих з опіками очей. У Японії стовбурові клітини використовують для відновлення молочних залоз у жінок після мастектомії.
IV. Лабораторна робота
Будова тканин тваринного організму
Мета: ознайомитися з тканинами тварин і порівняти їх між собою.
Обладнання й матеріали: набір постійних мікропрепаратів епітеліальної, сполучної, м’язової і нервової тканин, мікроскоп.
Хід роботи
1. Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат циліндричного епітелію нирки. Знайдіть зрізані поперек ниркові канальці. Розгляньте за великого збільшення мікроскопа стінку одного канальця й замалюйте побачену епітеліальну тканину.
2. Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат сполучної тканини. Замалюйте побачену тканину. Позначте на малюнку клітини тканини й міжклітинну речовину.
3. Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат посмугованих м’язів язика. Зверніть увагу на різну орієнтацію окремих м’язових волокон. Розгляньте за великого збільшення мікроскопа зрізане уздовж м’язове волокно й замалюйте його.
4. Розгляньте за малого збільшення мікроскопа препарат спинного мозку. Знайдіть сіру речовину й розгляньте її за великого збільшення мікроскопа. Знайдіть у сірій речовині нервові клітини й замалюйте їх.
5. Зробіть висновок, у якому вкажіть характерні риси різних типів тканин тварин.
V. Домашнє завдання
(2 votes, average: 2,50 out of 5)