БУДОВА Й ФУНКЦІЇ ТВАРИННИХ ТКАНИН. ГІСТОТЕХНОЛОГІЇ

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:

тканина, епітеліальна, сполучна, нервова і м’язова тканини, гістотехнології, культура клітин, органи, вирощування.

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 будови

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




БУДОВА Й ФУНКЦІЇ ТВАРИННИХ ТКАНИН. ГІСТОТЕХНОЛОГІЇ