Цитология - наука о клетке и ее структурах

Главная > Эволюция природы > Эволюция жизни > Наука о клетке
Бактерии - доядерные существа

"...Бог следит внимательно за теми процессами, которые происходят на Земле, и пока эти процессы развиваются в соответствии с задуманным сценарием он остаётся сторонним наблюдателем. Но стоит эксперименту принять нежелательный поворот, как следует оперативное вмешательство." (Лимарев)

Предмет, задачи и методы цитологии. Виды клеток в многоклеточном организме. Жизнедеятельность и структуры клетки. Клеточные органеллы...

Разделы Страницы об анатомии, физиология и биохимия живой клетки:

  • Предмет и задачи цитологии
  • >Методы цитологии
  • Клеточные структуры
  • Математическая модель клетки (порталы и статьи)

Предмет и задачи цитологии

Цитология (греч. kytos — ячейка, клетка) — наука о клетке. Предметом ее изучения является клетка как структурная и функциональная единица жизни.

В  задачи цитологии входит изучение строения и функционирования клеток, их химического состава, функций отдельных клеточных компонентов, познание процессов воспроизведения клеток, приспособления к условиям окружающей среды, исследование особенностей строения специализированных клеток, этапов становления их особых функций, развития специфических клеточных структур и др. Для решения этих задач в цитологии используются различные методы.

Методы цитологии

Основным методом изучения клеток является световая микроскопия. Человеческий глаз обладает разрешающей способнос-тьюоколо 100мкм (1 мкм = 0,001 мм). Это означает, что две точки, расположенные на расстоянии менее чем 100 мкм друг от друга, кажутся одной расплывчатой точкой. Чтобы различить более мелкие структуры, применяют оптические приборы, в частности микроскопы. Разрешающая способность микроскопов составляет 0,13—0,20 мкм, т. е. примерно в тысячу раз превышает разрешающую способность человеческого глаза. С помощью световых микроскопов, в которых используется солнечный или искусственный свет, удается выявить многие детали внутреннего строения клетки — отдельные органеллы, клеточную оболочку. Создать световой микроскоп с большим разрешением невозможно, потому что разрешающая способность связана с длиной волны световых лучей, а не только с качеством увеличительных стекол.

Для изучения ультратонкого строения клеточных структур прибегают к методу электронной микроскопии. В электронных микроскопах вместо световых лучей используется пучок электронов. Разрешающая способность современных электронных микроскопов составляет 0,1 нм, поэтому с их помощью выявляют очень мелкие детали. В электронном микроскопе видны биологические мембраны (толщина 6—10 нм), рибосомы (диаметр около 20 нм), микротрубочки (толщина около 25 нм) и другие структуры.

Для исследования химического состава, выяснения локализации отдельных химических веществ в клетке широко используются методы цитохимии и гистохимии, основанные на избирательном воздействии реактивов и красителей на определенные химические вещества цитоплазмы.

Метод дифференциального (разделительного) центрифугирования позволяет разделить с помощью центрифуги содержимое клетки на отдельные разные по массе составляющие и затем детально изучить их химический состав.

Метод рентгеноструктурного анализа дает возможность определять пространственное расположение и физические свойства молекул (например, ДНК, белков), входящих в состав клеточных структур.

Для выявления локализации мест синтеза биополимеров, определения путей переноса веществ в клетке широко используется метод авторадиографии — регистрации веществ, меченых радиоактивными изотопами.

Многие процессы жизнедеятельности клеток, в частности деление клетки, фиксируют с помощью кино- и фотосъемки.

Изучение клеток разных органов и тканей растений и животных, процессов деления клетки, их дифференцировки и специализации проводят методом клеточных культур — выращиванием клеток (и целых организмов из отдельных клеток) на питательных средах в стерильных условиях.

При исследовании живых клеток, выяснении функций отдельных органелл применяют методы микрохирургии — оперативного воздействия на клетку, связанного с удалением или имплантированием отдельных органелл, их пересаживанием из клетки в клетку, введением в клетку крупных макромолекул и т. д.

(Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы")

Клеточные структуры

Митохондрии

Митохондрии — это «энергетические станции» клеток, перерабатывающие химическую энергию, выделяемую при окислении питательных веществ, и запасающие её в виде энергии ковалентных связей в молекуле аденозинтрифосфата (АТФ).

Электрон-транспортная цепь, представляющая собой набор белков-ферментов, расположенных во внутренней мембране митохондрий, является ключевым узлом, производящим АТФ. Несмотря на то, что этот узел является жизненно важным, в качестве побочных продуктов он производит активные формы кислорода (сокращённо АФК), способные инициировать распространение свободных радикалов, повреждающих клетку, вызывающих болезни и, возможно, являющихся одной из причин старения. Поэтому митохондрии выработали различные механизмы защиты, препятствующие появлению АФК и распространению свободных радикалов.

Пластиды

Плазмиды - внехромосомные факторы наследственности

Генетические признаки микроорганизмов могут кодироваться не только бактериальной хромосомой, но и плазмидами. Плазмиды – это внехромосомные факторы наследственности, представляющие собой небольшие кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, которые располагаются в цитоплазме и способны к автономной репликации. В плазмидах закодирована информация, необходимая для репликации плазмид в бактериях, а также информация о дополнительных признаках, сообщающих бактериям преимущества в тех или иных условиях обитания и в стрессовых ситуациях.

В одной клетке может быть несколько плазмид, совокупность которых называют плазмотипом. Например, Borrelia burgdorferi B31 содержит 17 плазмид общим размером сравнимым с геномным - 0,53 х 106 п.о. (против 0,91 х 106 п.о. в геноме).

Плазмиды могут интегрировать в бактериальную хромосому, тогда их называют эписомами. Репликация плазмид начинается со связывания с итероном (место старта репликации) инициирующего репликацию белка.

Другие органеллы

Математическая модель клетки (порталы и статьи)


Главная   Науки о природе   Биология :

Биохимия | Генетика | Эволюционная теория | Биокризисы | Палеонтология | Биогенез | Вирусология | Микробиология | Ботаника | Микология | Зоология | Биопорталы | Биоцентры | Биокнига

На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 17.10.2017
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня