Головная боль, сотрясение мозга, энцефалопатия
Поиск по сайту

Лейкоциты лягушки и человека сравнение. Эритроциты лягушки: строение и функции. Как происходит газообмен

Цель лабораторной работы № 2:
Научиться различать на мазках крови человека форменные элементы.

Оборудование и материалы: лабораторный микроскоп, гистологические препараты:
Мазок крови взрослого человека
Мазок крови лягушки
Мазок красного костного мозга

Лабораторная работа рассчитана на 2 аудиторных часа.

Ход работы:

1. Рассмотреть препарат 1. Мазок крови человека (рис. 2.4, 2.5). Окрашивание азуром П и эозином.
При малом увеличении обратить внимание на различную окраску эритроцитов и лейкоцитов. Эритроциты – самые многочисленные клетки крови и на мазке они составляют большинство.
При большом увеличении микроскопа найти эритроциты (рис. 2.4), окрашенные эозином в розовый цвет. Обратите внимание, у эритроцитов более интенсивно окрашена периферическая часть, а центральная область бледная. Связано это с тем, что эритроцит имеет форму двояковогнутого диска.
Найти в поле зрения нейтрофильный сегментоядерный лейкоцит (рис. 2.4). Цитоплазма нейтрофила имеет бледно сиреневую или голубую окраску, зернистая, содержит темные азурофильные гранулы, которые представляют собой первичные лизосомы. Ядро дольчатое (от 3 до 5 сегментов, соединенных тонкими «мостиками»), окрашено в фиолетовый цвет.
Найти на мазке эозинофильный лейкоцит (рис. 2.4). Ядро клетки обычно двудольчатое, а цитоплазма заполнена большими эозинофильными (темно-розовыми) специфическими гранулами одинакового размера.
Базофильные гранулоциты встречаются редко. Для них характерна крупная зернистость фиолетового цвета (рис. 2.4). Ядро базофила обычно почковидное, двудольчатое, часто его не заметно из-за обилия гранул и слабого окрашивания.
Найти в поле зрения лимфоцит и моноцит. Лимфоциты имеют округлое плотное ядро с узким ободком цитоплазмы (рис. 2.5). Моноциты легче найти на периферии мазка. Это крупные клетки с обширной цитоплазмой голубого цвета (рис. 2.6). Форма ядра подковообразная или двудольковая, окрашивается слабее, чем у лимфоцитов, поэтому в нем хорошо заметны ядрышки.
Кровяные пластинки небольшого размера (в 3 раза меньше эритроцитов), расположены небольшими группами между клетками и имеют слабо-фиолетовую окраску.
2. Зарисовать и обозначить: 1) эритроциты; 2) нейтрофильный сегментоядерный лейкоцит; 3) эозинофильный лейкоцит; 4) базофильный лейкоцит; 5) лимфоцит; 6) моноцит. Выделить в гранулоцитах ядро, цитоплазму, гранулы. В агранулоцитах обозначить ядро, цитоплазму.

3. Рассмотреть препарат 2. Мазок крови лягушки (рис. 2.7). Окрашивание азуром П и эозином.
В поле зрения видны ядерные эритроциты, характерные для всех классов позвоночных, исключая млекопитающих. Вместо кровяных пластинок в мазке крови лягушки видны тромбоциты – мелкие клетки, располагающиеся небольшими группами между другими клетками крови. Эритроциты имеют овальную форму. Цитоплазма их розового цвета. В центре клетки располагается овальное ядро темно-синего цвета.
Нейтрофилы мельче эритроцитов, гранулы в их цитоплазме палочковидной формы. Ядра сегментированные. Лимфоциты и моноциты существенных особенностей не имеют.
4. Зарисовать и обозначить: 1) эритроциты (выделить в них ядро, цитоплазму, плазмолемму); 2) нейтрофилы; 3) эозинофилы; 4) тромбоциты; 5) лимфоциты; 6) моноциты.

5. Рассмотреть препарат 3. Мазок красного костного мозга. Окраска по методу Романовского-Гимзы.
Мазок красного костного мозга (рис. 2.8. - 2.12) позволяет изучать в световом микроскопе различные стадии и виды гемопоэза, поскольку клетки после обработки антикоагулянтами и окраски располагаются не группами, а поодиночке и хорошо различимы.
6. Зарисовать и обозначить: 1) эритробласты (базофильные, полихроматофильные, оксифильные); 2) ретикулоциты; 3) эритроциты; 4) промиелоциты; 5) метамиелоциты; 6) палочкоядерные; 7) сегментоядерные гранулоциты (базофильные, нейтрофильные и эозинофильные); 8) промоноциты; 9) моноциты; 10) промегакариоциты; 11) мегакариоциты; 12) лимфоциты (большие, средние, малые).

Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы
1. Охарактеризуйте кровь как ткань. 2. Состав и функции крови. 3. Дайте морфофункциональную характеристику эритроцитов и кровяных пластинок. 4. Лейкоциты – особенности классификации. 5. Дайте морфофункциональную характеристику гранулярным и агранулярным лейкоцитам. 6. Что обозначает понятие «лейкоцитарная формула»? 7. Из каких компонентов состоит лимфа? 8. Чем отличается эмбриональный гемоцитопоэз от постэмбрионального? 9. Объяснить эмбриональное кроветворение. 10. Охарактеризовать основные этапы постэмбрионального кроветворения. 11. Что такое стволовые, полустволовые и унипотентные клетки? 12. Объяснить этапы формирования эритроцита. 13. В чем заключаются основные процессы дифференцировки клеток гранулоцитарного ряда? 14. В каких органах и как происходит формирование Т- и В-лимфоцитов? 15. Где формируются моноциты? Какие стадии они проходят? 16. Как происходит образование тромбоцитов?

Оборудование: таблица «Кровь», микроскопы, микропрепараты «Кровь лягушки» и «Кровь человека».

ХОД УРОКА

1. Постановка проблемы

(текст записан на доске )

В 5 л крови человека может раствориться около 10 мл кислорода, а для удовлетворения потребности организма его нужно около 200 мл в 1 мин. Как организм человека получает нужное количество кислорода?

Ожидаемый ответ

Если кровь не обеспечивает потребностей организма человека в кислороде, связывая его физически, т.е. растворяя в себе, значит, в крови должны быть вещества, способные химически связывать кислород и в виде соединений транспортировать его к тканям.

Комментарий учителя

Действительно, такие химические вещества в крови есть, и они называются дыхательными пигментами.

2. Дыхательные пигменты и их значение

Дыхательные пигменты – это вещества крови и гемолимфы, обратимо связывающие молекулярный кислород. При высоких концентрациях кислорода пигмент легко его присоединяет, а при низких – быстро отдает.
По своей природе дыхательные пигменты – сложные белки, в состав которых, помимо собственно белковой части, входит еще и металл. Такие сложные белки называются металлопротеидами. В крови животных разных систематических групп присутствуют разные дыхательные пигменты. Например, у некоторых улиток и ракообразных гемолимфа содержит гемоцианин (медьсодержащий белок, окисленная форма которого имеет синий цвет, восстановленная – бесцветная), y головоногих моллюсков и некоторых кольчатых червей – гемоэритрин, а кровь некоторых червей содержит хлорокруонин (железосодержащий белок, окисленная форма которого имеет красный, а восстановленная – зеленый цвет). Ну а самым распространенным дыхательным пигментом у животных является гемоглобин.

Вопрос

Почему среди всех дыхательных пигментов наибольшее распространение получил гемоглобин?

Ожидаемый ответ

Наверное, по сравнению с другими пигментами гемоглобин может связывать больше кислорода.

Комментарий учителя

Действительно, гемоглобин способен присоединять больше кислорода, чем другие дыхательные пигменты. Гемоглобин относится к железосодержащим пигментам. Он присутствует в крови некоторых моллюсков, кольчатых червей и всех позвоночных животных. Окисленная форма гемоглобина имеет оранжево-красный (алый) цвет (артериальная кровь), а восстановленная форма – пурпурно-красный цвет (венозная кровь).
Связывающая способность некоторых пигментов по отношению к кислороду приведена в таблице.

Таблица. Связывание кислорода пигментами, содержащимися в 100 мл крови

Таким образом гемоглобин по сравнению с другими дыхательными пигментами может обратимо связать больше кислорода, т.е. он обладает большей кислородной емкостью (кислородная емкость крови, или КЕК, – это максимальное количество кислорода, обратимо связываемое дыхательными пигментами). Поэтому в ходе эволюции выбор был сделан в пользу гемоглобина.

3. Кислородная емкость крови у разных животных

Кислородная емкость крови у разных форм животных зависит от условий их обитания и образа жизни. Усложнение организмов в ходе эволюции, выход животных из воды на сушу, появление терморегуляции, возрастание интенсивности окисления были бы невозможны без повышения КЕК.

Вопрос

Каким образом в ходе эволюции животных была повышена кислородная емкость крови?

Ожидаемый ответ

КЕК можно повысить, увеличивая концентрацию гемоглобина в крови.

Комментарий учителя

Действительно, повышая концентрацию гемоглобина в крови, можно увеличить КЕК. У большинства беспозвоночных животных (моллюски, некоторые кольчатые черви) гемоглобин растворен в плазме крови. По мере роста активности животных потребность в кислороде все возрастала, но дальнейшее увеличение концентрации дыхательного пигмента в плазме приводило к повышению вязкости крови и затрудняло ее передвижение по капиллярам, т.е. ухудшало снабжение тканей кислородом.

Вопрос

Как же можно увеличить содержание гемоглобина в крови, не увеличивая ее вязкости?

Ожидаемый ответ

Пигмент может быть изолирован от плазмы путем «упаковки» в особые клетки.

Комментарий учителя

Действительно, локализация пигмента в клетках дает возможность увеличить его содержание в крови без одновременного увеличения числа частиц в растворе, т.е. без увеличения вязкости. У позвоночных животных гемоглобин находится в специальных клетках крови – эритроцитах.

4. Выполнение лабораторной работы

В ходе выполнения лабораторной работы нам предстоит выяснить, что представляют собой эритроциты, как они приспособлены к выполнению газовой (дыхательной) функции.

Инструктивная карточка

Тема: «Изучение постоянных препаратов крови лягушки и человека, выявление особенностей строения эритроцитов человека в связи с выполняемыми функциями».

Оборудование: микроскопы, микропрепараты «Кровь лягушки» и «Кровь человека».

Ход работы

1. Исследуйте микропрепарат «Кровь лягушки» под микроскопом.
2. Опишите форму и строение эритроцитов лягушки, сделайте рисунок.
3. Рассмотрите микропрепарат «Кровь человека» под микроскопом. Найдите эритроциты и зарисуйте их в тетради.
4. Сравните эритроциты лягушки и человека, заполните таблицу.

Таблица. Эритроциты лягушки и человека

5. Сделайте вывод о том, каково значение выявленных различий в организации эритроцитов лягушки и человека.

5. Обсуждение результатов лабораторной работы

В ходе лабораторной работы учащиеся должны выявить следующие особенности эритроцитов человека по сравнению с лягушкой.

1. Очень малые размеры – их диаметр составляет 7–8 мкм и приблизительно равен диаметру кровеносных капилляров. Эритроциты же лягушки очень велики – до 22,8 мкм в диаметре, но их количество невелико – 0,38 млн в 1 мм 3 крови.

2. Большая концентрация эритроцитов в крови человека и большая суммарная площадь поверхности (в 1 мм 3 крови содержится около 5 млн эритроцитов, суммарная площадь их поверхности составляет около 3 тыс. м 2).

3. Эритроциты всех млекопитающих, кроме верблюдов, имеют необычную форму двояковогнутого диска. Это увеличивает площадь поверхности эритроцита.

4. Отсутствие ядер в зрелых эритроцитах человека (молодые эритроциты ядра имеют, но они в дальнейшем исчезают) позволяет разместить больше молекул гемоглобина в эритроците (в зрелом эритроците их около 265ґ106).

Таким образом, строение эритроцитов человека идеально подходит для выполнения ими газовой функции. Благодаря особенностям строения эритроцитов кровь быстро и в больших количествах насыщается кислородом и доставляет его в химически связанном виде в ткани. А это одна из причин (наряду с четырехкамерным сердцем, полным разделением венозного и артериального кровотоков, прогрессивными изменениями в строении легких и т.д.) гомойотермности (теплокровности) млекопитающих, в том числе и человека.

6. Образование и гибель эритроцитов. Малокровие

Процесс образования эритроцитов носит название эритропоэза (а процесс кроветворения называется гемопоэзом), ткань, в которой он происходит, называют кроветворной (гемопоэтической).

Вопрос

Где расположена кроветворная ткань?

Ожидаемый ответ (на основе ранее изученного материала)

У младенцев кроветворная ткань содержится во всех костях, а у взрослых людей в так называемых плоских костях (кости черепа, ребра, грудина, позвонки, ключицы, лопатки).
Продолжительность жизни эритроцитов у взрослых людей составляет около 3 месяцев, после чего они разрушаются в печени или селезенке. Белковые компоненты эритроцита расщепляются на составляющие их аминокислоты, а железо удерживается печенью и хранится в ней в составе белка ферритина. Железо может в дальнейшем использоваться при образовании новых эритроцитов.
Каждую секунду в организме человека разрушается от 2 до 10 млн эритроцитов. Скорость paспада эритроцитов и замещения их новыми зависит от содержания в атмосфере кислорода, доступного для переноса кровью. Низкое содержание кислорода стимулирует эритропоэз. Благодаря этому оказывается возможной адаптация человека, например, к пониженному содержанию кислорода в горах.
Состояние организма, при котором в крови уменьшается либо количество эритроцитов, либо coдержание гемоглобина, в каждом из них называется малокровием, или анемией. Причины малокровия могут быть следующими:

– большие кровопотери;
– перенесение заболевания, например малярии;
– отравление ядами некоторых животных, например змей;
– нарушение образования эритроцитов в кроветворной ткани;
– нарушение процессов всасывания железа в тонком кишечнике;
– недостаток некоторых витаминов, например В12;
– недостаточное питание;
– переутомление, отсутствие полноценного отдыха.

Во всех случаях при анемии в крови уменьшается количество гемоглобина, в результате чего ткани испытывают недостаток кислорода. Малокровие лечат различными лекарственными препаратами, а также переливанием крови. Усиленное питание, свежий воздух также нередко помогают восстановить нормальное содержание гемоглобина в крови.

урок № 1.

КРОВЬ ОСТАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ.

Цели урока:

развивать знания учащихся о внутренней среде организма, показать ее роль в организме, значение постоянства, охарактеризовать состав крови (форменные элементы, плазма)

Оборудование:

таблица «Кровь» , портрет И.И.Мечникова, микропрепарат «Кровь», «Эритроциты человека и лягушки».

Ход урока:

  1. Организационный момент.
  2. Изучение новой темы:

1. Внутренняя среда.

В состав внутренней среды организма входят 3 вида жидкостей, которые все относятся к соединительным тканям.

1- кровь2- тканевая жидкость3- лимфа

(рассказ по рисунку 42, стр.83).

заполнение таблицы:

Компоненты внутренней среды и их местонахождение в организме.

Компоненты внутренней среды

количество

местонахождение в организме.

роль

5-6 литров, 7 % от веса, (у подростков – 3 л)

сердце, кровеносные сосуды

транспорт кислорода, углекислого газа, питательных веществ

2. Тканевая жидкость

95 % воды, 0,9 % солей, 1,5 % белков

между клетками

передает клеткам кислород, пит.вещества, углекислый газ

лимфатические сосуды

поглощают избытки тканевой жидкости

Каким образом взаимосвязаны эти компоненты?

тканевая жидкость

С клетками граничит тканевая жидкость. По составу она сходна с плазмой крови, но содержит меньше белков и больше углекислого газа. тканевая жидкость составляет 26,5 % от массы тела. Через нее осуществляется контакт с цитоплазмой клетки и для них служит средой существования. Из крови выходит тканевая жидкость и она поступает в крошечные лимфатические сосуды. В лимфе увеличивается количество жиров и белков. Лимфа по лимфатическим сосудам переносится в кровеносное русло.

в 1929 году американский физиолог Кеннонввел понятие «гомеостаз» (от греч. постоянство, подобный).

поддерживается постоянство состава солей, воды, белков, жиров и углеводов. Если концентрация этих веществ отклоняется от нормы, то в работу вступают механизмы, регулирующие это постоянство.

Опыт:

возьмите два одинаковых кусочка картофеля. первый поместите в дистиллированную воду, а второй – в концентрированный раствор поваренной соли. Через сутки наблюдайте результаты опыта. Ответьте на вопрос: Чем отличается друг от друга кусочки картофеля по размерам, по плотности?

рисунок для объяснения:

Гипертонический раствор – (10 % раствор натрий хлор) применяют при лечении гнойных ран. Если наложить такой раствор на рану, то жидкость из раны будет выходить наружу на повязку. При этом жидкость будет увлекать за собой гной, микробы, рана очистится быстрее и заживет.

Гипотонический раствор-

Физиологический раствор - это 0,9 % раствор натрия хлор.

2.Состав крови.

рассказ учителя по рис. 43

плазма(60 %)форменные элементы (40 %)

минеральные соли и вода (90 %)-эритроциты

органические вещества 910 %) (белок фибриноген, глобулины, идр.)- лейкоциты

Тромбоциты

Верхний слой- желтоватая полупрозрачная жидкость- плазма крови и тканевая жидкость. Нижний слой- осадок темно- красного цвета, который образован форменными элементами. Эритроциты открыл Антонии Левенгук, назвал их корпускалами. их очень много.

это интересно:

Всего в крови человека эритроцитов 25 триллионов. это огромное число с 12 нулями. если положить все эритроциты друг на друга, то получится столбик высотой 62 тысячи км.На сои такой длины моглибы вращаться несколько таких планет, как наша Земля. Общая поверхность эритроцитовсоставляет 3 800 м в квадрате. Это в 1500 раз всей поверхности человеческого тела.

заполнение таблицы: (изучение рисунков учебника 44 на стр.86, 45 на стр.87).

клетки крови

признаки

эритроциты

лейкоциты

тромбоциты

двояковогнутый диск

бесцветные, округлые клетки, не постоянной формы

кровяные пластинки

наличие ядра

ядро сегментировано

количество в 1 мм

место образования

красный костный мозг

лимфатические узлы

срок жизни

120 дней, (4 месяца)

от не скольких часов до нескольких месяцев (3-5суток)

транспорт кислорода и углекислого газа, аминокислот, антител, лекарственных веществ.

способны к передвижению и фагоцитозу (Мечников, 1883), хемотаксис- движение под влиянием химического раздражителя, участвуют в формировании иммунитета.

участвуют в свертывании крови

Выполнение лабораторной работы

В ходе выполнения лабораторной работы нам предстоит выяснить, что представляют собой эритроциты, как они приспособлены к выполнению газовой (дыхательной) функции.

Инструктивная карточка

Тема: «Изучение постоянных препаратов крови лягушки и человека, выявление особенностей строения эритроцитов человека в связи с выполняемыми функциями».

Оборудование: микроскопы, микропрепараты «Кровь лягушки» и «Кровь человека».

Ход работы

1. Исследуйте микропрепарат «Кровь лягушки» под микроскопом.
2. Опишите форму и строение эритроцитов лягушки, сделайте рисунок.
3. Рассмотрите микропрепарат «Кровь человека» под микроскопом. Найдите эритроциты и зарисуйте их в тетради.
4. Сравните эритроциты лягушки и человека, заполните таблицу.

Таблица. Эритроциты лягушки и человека

5. Сделайте вывод о том, каково значение выявленных различий в организации эритроцитов лягушки и человека.

Рассматривание микропрепаратов «Кровь человека» и «Кровь лягушки».

заполнение таблицы:

Сравнительная характеристика эритроцитов лягушки и человека.

признаки

эритроциты человека

эритроциты лягушки

двояковогнутая

овальная

наличие ядра

окраска цитоплазмы

ярко- красная из-за гемоглобина

светло- розовая

Обсуждение результатов лабораторной работы

В ходе лабораторной работы учащиеся должны выявить следующие особенности эритроцитов человека по сравнению с лягушкой.

1. Очень малые размеры – их диаметр составляет 7–8 мкм и приблизительно равен диаметру кровеносных капилляров. Эритроциты же лягушки очень велики – до 22,8 мкм в диаметре, но их количество невелико – 0,38 млн в 1 мм 3 крови.

2. Большая концентрация эритроцитов в крови человека и большая суммарная площадь поверхности (в 1 мм 3 крови содержится около 5 млн эритроцитов, суммарная площадь их поверхности составляет около 3 тыс. м 2).

3. Эритроциты всех млекопитающих, кроме верблюдов, имеют необычную форму двояковогнутого диска. Это увеличивает площадь поверхности эритроцита.

4. Отсутствие ядер в зрелых эритроцитах человека (молодые эритроциты ядра имеют, но они в дальнейшем исчезают) позволяет разместить больше молекул гемоглобина в эритроците (в зрелом эритроците их около 265ґ106).

Таким образом, строение эритроцитов человека идеально подходит для выполнения ими газовой функции. Благодаря особенностям строения эритроцитов кровь быстро и в больших количествах насыщается кислородом и доставляет его в химически связанном виде в ткани. А это одна из причин (наряду с четырехкамерным сердцем, полным разделением венозного и артериального кровотоков, прогрессивными изменениями в строении легких и т.д.) гомойотермности (теплокровности) млекопитающих, в том числе и человека.

Шведский химик Берцелиус в 1805 г. выделил глобулин из клеток крови, назвали его гемоглобином.

гемоглобин способен присоединять больше кислорода, чем другие дыхательные пигменты. Гемоглобин относится к железосодержащим пигментам. Он присутствует в крови некоторых моллюсков, кольчатых червей и всех позвоночных животных. Окисленная форма гемоглобина имеет оранжево-красный (алый) цвет (артериальная кровь), а восстановленная форма – пурпурно-красный цвет (венозная кровь).
Связывающая способность некоторых пигментов по отношению к кислороду приведена в таблице.

Таблица. Связывание кислорода пигментами, содержащимися в 100 мл крови

Таким образом гемоглобин по сравнению с другими дыхательными пигментами может обратимо связать больше кислорода, т.е. он обладает большей кислородной емкостью (кислородная емкость крови, или КЕК, – это максимальное количество кислорода, обратимо связываемое дыхательными пигментами). Поэтому в ходе эволюции выбор был сделан в пользу гемоглобина.

  1. Свертывание крови- это защитное приспособление от потери крови. Для свертывания крови необходимы условия:

а) соли кальция

б) витамин К

в) тромбоциты

механизм свертывания:

повреждение кровеносного сосуда

тромбоциты лопаются

растворимый белок фибриноген превращается в нерастворимый белок – фибрин

закупорка поврежденного сосуда

тромб- это сгусток крови (через 5-7 минут)

Кровь является жидкой тканью, которая осуществляет важнейшие функции. Однако у разных организмов ее элементы отличаются строением, что отражается и на их физиологии. В нашей статье мы подробно остановимся на особенностях красных клеток крови и сравним эритроциты человека и лягушки.

Разнообразие клеток крови

Кровь образована жидким которое называется плазма, и форменными элементами. К ним относятся лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. Первые являются бесцветными клетками, которые не имеют постоянной формы и самостоятельно передвигаются в кровяном русле. Они способны распознавать и переваривать чужеродные для организма частицы путем фагоцитоза, поэтому формируют иммунитет. Это способность организма противостоять различным заболеваниям. Лейкоциты очень разнообразны, обладают иммунологической памятью и защищают живые организмы с момента их появления на свет.

Тромбоциты также выполняют защитную функцию. Они обеспечивают свертывание крови. В основе этого процесса лежит ферментативная реакция превращения белков с образованием их нерастворимой формы. В результате формируется кровяной сгусток, который и называется тромб.

Особенности и функции эритроцитов

Эритроциты, или красные кровяные клетки представляют собой структуры, содержащие дыхательные ферменты. Их форма и внутреннее содержимое у разных животных может варьировать. Однако, есть ряд и общих черт. В среднем эритроциты живут до 4 месяцев, после чего разрушаются в селезенке и печени. Местом их формирования является красный костный мозг. Образуются эритроциты из универсальных стволовых клеток. Причем у новорожденных кроветворную ткань имеют все а у взрослых - только в плоских.

В организме животных данные клетки выполняют целый ряд важных функций. Основной из них является дыхательная. Ее осуществление возможно благодаря наличию в цитоплазме эритроцитов особых пигментов. Эти вещества еще и определяют цвет крови животных. К примеру, у моллюсков она может быть сиреневой, а у - зеленой. Эритроциты крови лягушки обеспечивают ее розовый цвет, а у человека он ярко - красный. Соединяясь в легких с кислородом, они несут его к каждой клетке организма, где отдают его и присоединяют углекислый газ. Последний поступает в обратном направлении и выдыхается.

Эритроциты также транспортируют аминокислоты, осуществляя питательную функцию. Эти клетки - носители различных ферментов, которые способны влиять на скорость протекания химических реакций. На поверхности эритроцитов расположены антитела. Благодаря этим веществам белковой природы красные клетки крови связывают и обезвреживают токсины, защищая организм от их болезнетворного влияния.

Эволюция красных кровяных клеток

Эритроциты крови лягушки являются ярким примером промежуточного результата эволюционных преобразований. Впервые подобные клетки появляются у первичноротых животных, к которым относятся лентовидные иглокожие и моллюски. У их самых древних представителей гемоглобин был расположен прямо в плазме крови. С развитием потребность животных в кислороде увеличивалась. В результате количество гемоглобина в крови возрастало, что делало кровь более вязкой, и затрудняло дыхание. Выходом из этого стало возникновение эритроцитов. Первые красные кровяные клетки представляли собой достаточно крупные структуры, большую часть которых занимает ядро. Естественно, содержание дыхательного пигмента при таком строении незначительно, ведь ему просто недостаточно места.

В дальнейшем эволюционные метаморфозы развивались в сторону уменьшения размеров эритроцитов, повышения концентрации и исчезновения в них ядра. На данный момент двояковогнутая форма красных кровяных клеток является наиболее эффективной. Ученые доказали, что гемоглобин - один из самых древних пигментов. Он даже встречается в клетках примитивных инфузорий. В современном органическом мире гемоглобин оставил за собой господствующее положение наряду с существованием других дыхательных пигментов, поскольку переносит наибольшее количество кислорода.

Кислородная емкость крови

В артериальной крови одновременно в связанном состоянии может находиться только определенное количество газов. Этот показатель называют кислородной емкостью. Он зависит от ряда факторов. Прежде всего это количество гемоглобина. Эритроциты лягушки в этом плане значительно уступают красным клеткам крови человека. Они содержат небольшое количество дыхательного пигмента и концентрация их невелика. Для сравнения: гемоглобин земноводных, содержащийся в 100 мл их крови связывает объем кислорода равный 11 мл, а у человека этот показатель достигает 25.

К факторам, повышающим способность гемоглобина присоединять кислород, относятся повышение температуры тела, pH внутренней среды, концентрация внутриклеточного органического фосфата.

Строение эритроцитов лягушки

Рассматривая эритроциты лягушки под микроскопом, легко заметить, что данные клетки являются эукариотическими. Все они имеют в центре крупное оформленное ядро. Оно занимает достаточно большое пространство по сравнению с дыхательными пигментами. В связи с этим объем кислорода, который они способны переносить значительно сокращается.

Сравнение эритроцитов человека и лягушки

Красные клетки крови человека и земноводных имеют ряд существенных отличий. Они значительным образом влияют и на выполнение функций. Так, эритроциты человека не имеют ядра, что значительно повышает концентрацию дыхательных пигментов и количество переносимого кислорода. Внутри их расположено особое вещество - гемоглобин. Он состоит из белка и железосодержащей части - гема. Эритроциты лягушки также содержат данный дыхательный пигмент, но в значительно меньшем количестве. Эффективность газообмена также увеличивается благодаря двояковогнутой форме эритроцитов человека. Они достаточно мелкого размера, поэтому и концентрация их больше. Главное сходство эритроцитов человека и лягушки заключается в осуществлении единой функции - дыхательной.

Размер эритроцитов

Строение эритроцитов лягушки характеризуется довольно крупными размерами, которые достигают в диаметре до 23 мкм. У человека этот показатель гораздо меньше. Его эритроциты имеют размер 7-8 мкм.

Концентрация

Благодаря крупным размерам эритроциты крови лягушки характеризуются и невысокой концентрацией. Так, в 1 кубическом мм крови земноводных их находится 0,38 млн. Для сравнения, у человека это количество достигает 5 млн, что повышает дыхательную емкость его крови.

Форма эритроцита

Рассматривая эритроциты лягушки под микроскопом, можно отчетливо определить их округлую форму. Она менее выгодна, чем двояковогнутые диски красных клеток крови человека, поскольку не способствует увеличению дыхательной поверхности и занимает большой объем в кровеносном русле. Правильная овальная форма эритроцита лягушки полностью повторяет таковую у ядра. В нем расположены нити хроматина, содержащие генетическую информацию.

Холоднокровные животные

Форма эритроцита лягушки, как и его внутреннее строение, позволяет переносить только ограниченное количество кислорода. Это связано с тем, что земноводные не нуждаются в таком количестве этого газа, как млекопитающие. Объяснить это очень легко. У земноводных дыхание осуществляется не только через легкие, но и через кожу.

Данная группа животных является холоднокровными. Это значит, что температура их тела зависит от изменения этого показателя в окружающей среде. Этот признак напрямую зависит от строения их кровеносной системы. Так, между камерами сердца земноводных отсутствует перегородка. Поэтому в их правом предсердии венозная и смешивается и в таком виде поступает к тканям и органам. Наряду с особенностями строения эритроцитов, это делает их систему газообмена не столь совершенной, как у теплокровных животных.

Теплокровные животные

У температура тела постоянная. К ним относятся птицы и млекопитающие животные, в том числе и человек. В их организме не происходит смешивания венозной и артериальной крови. Это является результатом наличия полной перегородки между камерами их сердца. В итоге ко всем тканям и органам, кроме легких, поступает чистая артериальная кровь, насыщенная кислородом. Наряду с более совершенной терморегуляцией это способствует повышение интенсивности газообмена.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели, какие особенности имеют эритроциты человека и лягушки. Их основные отличия касаются размеров, наличия ядра и уровня концентрации в крови. Эритроциты лягушки являются эукариотическими клетками, имеют более крупные размеры, а концентрация их невелика. Вследствие такого строения они содержат меньшее количество дыхательного пигмента, поэтому легочный газообмен у земноводных происходит менее эффективно. Это компенсируется с помощью дополнительной системы кожного дыхания.Особенности строения эритроцитов, кровеносной системы и механизмов терморегуляции обусловливает холоднокровность земноводных животных.

Черты строения этих клеток у человека более прогрессивны. Двояковогнутая форма, маленький размер и отсутствие ядра значительно повышают количество переносимого кислорода и интенсивность газообмена. Эритроциты человека более эффективно осуществляют дыхательную функцию, быстро насыщая все клетки организма кислородом и освобождая от углекислого газа.

Рассмотреть под микроскопом постоянный микропрепарат - кровь лягушки при малом и большом увеличении микроскопа. В поле зрения видны отдельные клетки правильной овальной формы с гомогенной цитоплазмой интенсивно розового цвета. В центре клетки заметно сине-фиолетовое, вытянутое в длину ядро. В поле зрения встречаются более крупные шаровидные клетки - лейкоциты со светлой цитоплазмой, с шаровидными или лопастными ядрами.

Рассмотрите готовый окрашенный препарат крови лягушки при малом и большом увеличении. Все поле зрения покрыто клетками. Основную массу клеток составляют эритроциты, имеющие овальную форму, розовую окраску цитоплазмы и продолговатое ядро сине-фиолетового цвета. Среди эритроцитов иногда встречаются лейкоциты. Они отличаются от эритроцитов округлой формой и строением ядра, которое разделено на сегменты (нейтрофилы) или имеет круглую форму (лимфоциты). Обратите внимание, что в животных клетках в отличие от растительных клеток клеточные оболочки почти незаметны.

Для зарисовки выберите участок препарата, где клеточные элементы расположены не так плотно.

Зарисуйте несколько эритроцитов.

Сделайте обозначения:

    Эритроцит.

    Оболочка.

    Ядро.

    Цитоплазма.

4. Клетки крови человека

Мазок крови человека. Рассмотреть постоянный микропрепарат при малом и большом увеличении. На фоне бесцветной плазмы видны розовые, шаровидные эритроциты, имеющие вид круглых двояковогнутых дисков диаметром 6-7, 5-8 микрометров. Ядро в эритроцитах всех млекопитающих отсутствует. Лейкоциты обнаруживаются реже. Они имеют фиолетовые ядра различной формы, крупнее эритроцитов.

Зарисуйте несколько клеток.

Сделайте обозначения:

    Эритроциты.

    Лейкоциты.

    Плазма – неклеточная структура.

Практическое занятие №2

    Тема :

Структура и функции цитоплазматических мембран. Транспорт веществ через мембрану.

2. Учебные цели:

Знать строение универсальной биологической мембраны; закономерности пассивного и активного транспорта веществ через мембраны;

Уметь отличить виды транспорта;

Владеть техникой приготовления временных микропрепаратов.

3. Вопросы для самоподготовки к освоению данной темы:

    Строение эукариотической клетки.

    История развития представлений о строении клеточной мембраны.

    Молекулярная организация цитоплазматической мембраны (модели Даниели и Даусона, Ленарда (мозаичная).

    Современная жидкостно-мозаичная модель строения клеточной мембраны Ленарда-Зингера-Николсона.

    Химический состав клеточной мембраны.

    Функции мембраны.

    Пассивный транспорт веществ через мембрану: осмос, простая диффузия, облегченная диффузия.

    Активный транспорт. Принцип работы натрий-калиевого насоса.

    Эндоцитоз. Этапы фагоцитоза. Пиноцитоз.

    Экзоцитоз.

4. Вид занятия: лабораторно – практическое.

5. Продолжительность занятия – 3 часа (135 минут).

6.Оснащение.

Таблицы: №11 «Модели цитоплазматической мембраны»; №12 «Жидкостно-мозаичная модель мембраны», микроскопы, предметные и покровные стекла, колбочки с 0,9% и 20% растворами NaCl, пипетки, полоски фильтровальной бумаги, дистиллированная вода, веточки элодеи.

7.1. Контроль исходного уровня знаний и умений.

Выполнение тестовых заданий.

7.2. Разбор с преподавателем узловых вопросов, необходимых для освоения темы занятия.

7.3. Демонстрация преподавателем методики практических приемов по данной теме .

Преподаватель знакомит студентов с планом и методикой проведения практической работы.

7.4. Самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя

Практическая работа

1. Строение клетки листа элодеи

Материал и оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, дистиллированная вода, пипетки, полоски фильтровальной бумаги, веточки элодеи, таблицы.

Изучаемые объекты: элодея.

Цель практической работы: Изучить строение растительной клетки и найти отличия от животной клетки

Пользуясь пинцетом и ножницами, отрезать от веточки элодеи кусочек листа размером 4-5 мм, положить его на предметное стекло в каплю воды, покрыть покровным стеклом и рассмотреть препарат при малом и большом увеличении микроскопа. Лист элодеи состоит из 2-х слоев клеток, поэтому, изучая его, нужно вращать микрометрический винт, чтобы четко увидеть верхний или нижний слой. Клетки элодеи почти прямоугольной формы, имеют плотные оболочки. Между оболочками отдельных клеток заметны узкие межклеточные ходы. Ядра в клетках не видны, поскольку в неокрашенной клетке показатели преломления ядра и цитоплазмы почти одинаковы. В цитоплазме клеток находятся зеленые округлые пластиды - хлоропласты. Хлоропласты маскируют ядро, и его трудно обнаружить в клетке. Более светлое пространство в цитоплазме – вакуоли, заполненные клеточным соком. При температуре выше 10°C в клетках элодеи можно заметить движение цитоплазмы, прилегающей к оболочке клеток, по движению зеленых пластид вдоль стенок клеток. В случае отсутствия движения пластид, его можно вызвать, разрезая листочек, на мелкие части или прибавляя к воде несколько капель спирта.

Зарисуйте при большом увеличении микроскопа 3-4 клетки листа элодеи.

Сделайте обозначения:

    Оболочку,

    Цитоплазму,

3. Хлоропласты,

4. Вакуоли с клеточным соком.