Biologija citologija ir viskas apie ląstelę. Citologija yra mokslas, tiriantis ląstelę. Žymūs šalies mokslininkai-citologai
Citologija yra mokslas, tiriantis ląstelių sąveiką ir ląstelių struktūrą, kuri, savo ruožtu, yra pagrindinė bet kurio gyvo organizmo sudedamoji dalis. Pats terminas kilęs iš senovės graikų sąvokų „kitos“ ir „logos“, reiškiančių atitinkamai narvą ir doktriną.
Mokslo atsiradimas ir ankstyvoji raida
Citologija yra viena iš visos mokslo galaktikos, kuri šiais laikais atsiskyrė nuo biologijos. Jo atsiradimo pirmtakas buvo mikroskopo išradimas XVII a. Stebėdamas gyvybę per tokią primityviausią konstrukciją, anglas pirmą kartą atrado, kad viskas susideda iš ląstelių, todėl jis padėjo pamatus šiandieninėms citologijos studijoms. Po dešimties metų kitas mokslininkas – Anthony Leeuwenhoekas – atrado, kad ląstelės turi griežtai sutvarkytą struktūrą ir veikimo modelius. Jam taip pat priklauso branduolių egzistavimo atradimas. Tuo pačiu metu ląstelės idėjai ir jos funkcionavimui ilgą laiką trukdė nepatenkinama to meto mikroskopų kokybė. Kiti svarbūs žingsniai buvo žengti XIX amžiaus viduryje. Tada technika buvo žymiai patobulinta, o tai leido sukurti naujas koncepcijas, dėl kurių citologija yra intensyviai vystoma. Tai visų pirma protoplazmos atradimas ir atsiradimas
Remdamiesi iki tol sukauptomis empirinėmis žiniomis, biologai M. Schleidenas ir T. Schwannas beveik vienu metu mokslo pasauliui pasiūlė mintį, kad visos gyvūnų ir augalų ląstelės yra panašios viena į kitą, o kiekviena tokia ląstelė pati savaime turi visas savybes. ir gyvo organizmo funkcijas . Šis sudėtingų gyvybės formų planetoje supratimas turėjo didelės įtakos citologijos keliui. Tai taip pat taikoma šiuolaikinei plėtrai.
Protoplazmos atradimas
Kitas svarbus laimėjimas minėtoje žinių srityje buvo protoplazmos savybių atradimas ir aprašymas. Tai medžiaga, kuri užpildo ląstelinius organizmus, taip pat yra terpė ląstelių organams. Vėliau mokslininkų žinios apie šią medžiagą išsivystė. Šiandien ji vadinama citoplazma.
Tolesnis genetinio paveldėjimo vystymas ir atradimas
XIX amžiaus antroje pusėje buvo aptikti atskiri kūnai, esantys Jie buvo vadinami chromosomomis. Jų tyrimas atskleidė žmonijai genetinio tęstinumo dėsnius. Didžiausią indėlį į šią sritį XIX amžiaus pabaigoje įnešė austras Gregoras Mendelis.
Dabartinė mokslo padėtis
Šiuolaikinei mokslo bendruomenei citologija yra viena iš svarbiausių biologinių žinių šakų. Mokslinės metodologijos ir techninių galimybių plėtra ją padarė tokią. Šiuolaikinės citologijos metodai plačiai naudojami žmonėms naudinguose tyrimuose, pavyzdžiui, tiriant vėžinį auglį, auginant dirbtinius organus, taip pat veisiant, genetikoje, veisiant naujas gyvūnų ir augalų rūšis ir kt. įjungta.
Ką tiria citologija?
Citologija yra mokslas apie ląstelę. Iš kitų biologijos mokslų aplinkos ji išsiskyrė beveik prieš 100 metų. Pirmą kartą apibendrintą informaciją apie ląstelių sandarą knygoje surinko J.-B. Carnoy „Ląstelės biologija“, išleista 1884 m. Šiuolaikinė citologija tiria ląstelių sandarą, jų kaip elementarios gyvos sistemos funkcionavimą: tiriamos atskirų ląstelių komponentų funkcijos, ląstelių dauginimosi procesai, jų taisymas, prisitaikymas prie aplinkos sąlygų ir daugelis kitų procesų, leidžiančių spręsti apie Visoms ląstelėms būdingos savybės ir funkcijos. Citologija taip pat atsižvelgia į specializuotų ląstelių struktūrines ypatybes. Kitaip tariant, šiuolaikinė citologija yra ląstelių fiziologija. Citologija glaudžiai susijusi su biochemijos, biofizikos, molekulinės biologijos ir genetikos mokslo ir metodologijos laimėjimais. Tai buvo pagrindas nuodugniam ląstelės tyrimui jau šių mokslų požiūriu ir tam tikro sintetinio mokslo apie ląstelę - ląstelių biologijos arba ląstelių biologijos - atsiradimui. Šiuo metu terminai citologija ir ląstelių biologija sutampa, nes jų tyrimo objektas yra ląstelė, turinti savo organizavimo ir veikimo modelius. „Ląstelių biologijos“ disciplina reiškia pagrindines biologijos dalis, nes tiria ir aprašo vienintelį visos gyvybės Žemėje vienetą – ląstelę.
Idėja, kad organizmai susideda iš ląstelių.
Ilgas ir nuodugnus ląstelės kaip tokios tyrimas paskatino suformuluoti svarbų teorinį bendros biologinės reikšmės apibendrinimą, būtent, ląstelių teorijos atsiradimą. XVII amžiuje Mikroskopą sukūrė didelio išradingumo fizikas ir biologas Robertas Hukas. Ištyręs ploną kamštienos atkarpą po savo mikroskopu, Hukas nustatė, kad ją sudaro mažos tuščios ląstelės, atskirtos plonomis sienelėmis, kurios, kaip dabar žinome, yra sudarytos iš celiuliozės. Jis pavadino šias mažas ląsteles ląstelėmis. Vėliau, kai kiti biologai pradėjo tirti augalų audinius mikroskopu, paaiškėjo, kad Huko aptiktos negyvos išdžiūvusios kamštienos ląstelės yra randamos ir gyvų augalų audiniuose, tačiau jie nėra tušti, o kiekvienoje yra nedidelis želatininis kūnas. . Mikroskopiškai ištyrus gyvūnų audinius, buvo nustatyta, kad jie taip pat susideda iš mažų želatininių kūnelių, tačiau tik retais atvejais juos sienelės skiria vienas nuo kito. Dėl visų šių tyrimų 1939 m. Schleidenas ir Schwannas nepriklausomai suformulavo ląstelių teoriją, kuri teigia, kad ląstelės yra elementarūs vienetai, iš kurių galiausiai yra sukurti visi augalai ir visi gyvūnai. Kurį laiką dviguba žodžio ląstelė reikšmė vis dar kėlė tam tikrų nesusipratimų, tačiau vėliau ji buvo tvirtai įsitvirtinusi šiuose mažuose želė pavidalo kūnuose.
Pamokoje sužinosime citologijos atsiradimo istoriją, priminsime ląstelės sampratą, svarstysime, kokį indėlį į citologijos raidą įnešė įvairūs mokslininkai.
Visi gyvi padarai, išskyrus vi-ru-pelėdas, susideda iš ląstelių. Tačiau praeities mokslininkams gyvų or-ga-niz-ms ląstelių struktūra nebuvo tokia akivaizdi, kaip jums ir man. Mokslas, tyrinėjantis ląstelę-ku, citologija, sfor-mi-ro-va-las tik iki XIX amžiaus vidurio. Nežinant, iš kur atsiranda gyvybė, kokia yra jos mažos arbatos ir arbatos vienybė, iki pat Vidurio-ne-ve-ko-vya buvo teorijų apie tai, kad, pavyzdžiui, varlės yra pro is-ho-dy nuo purvo, ir pelės gimsta su purvinais apatiniais (2 pav.).
Ryžiai. 2. Viduramžių teorijos ()
„Nešvarūs vidurinio pasaulio mokslo skalbiniai“ buvo pirmasis „laikas siūti“ 1665 m. bert Hooke (3 pav.).
Ryžiai. 3. Robertas Hukas ()
Pirmą kartą jis pažvelgė ir aprašė augančių ląstelių apvalkalus. Ir jau 1674 m. jo kolega iš olandų An-to-ni van Lee-wen-hoek (4 pav.) pirmą kartą pažvelgė į kažkokio paprasto ir atskiro gyvūno save del-miik -ro-sko-pom. ląstelės, tokios kaip erit-ro-qi-you ir sper-ma-to-zo-i -dy.
Ryžiai. 4. Anthony van Leeuwenhoekas ()
Is-sle-before-va-nia Le-ven-gu-ka-ka-za-lis-with-time-men-ni-kam on-so-fan-ta-sti-che-ski-mi, kad 1676 m. Londono Don Ko-ro kairiosios visuomenės metai, kai jis iš-sy-lal re-zul-ta-jūs savo tyrinėjimų-va-ny, labai stiprus juose už-su-manim-wa. -briedis. Pavyzdžiui, vieno-but-kle-toch-nyh or-ga-niz-ms ir kraujo ląstelių egzistavimas netelpa į to senojo mokslo rėmus.
Norint suvokti olandų mokslininko darbo rezultatus, prireikė kelių šimtmečių. Tik iki XIX amžiaus vidurio. Vokiečių mokslininkas Theodoras Schwannas, remdamasis savo kolegos Ma-tti-a-sa Schlei-de-na darbais (5 pav.), sfor-mu-li-ro-shaft yra naujo-lo-same-pagrindas. tikslios teorijos, kurią naudojame iki šiol.
Ryžiai. 5. Theodoras Schwannas ir Matthiasas Schleidenas ()
Schwann do-ka-zal, kad rasių ir gyvūnų ląstelės turi bendrą sandaros principą, nes sudaro tą patį on-to-you spo-so-bom; visos ląstelės yra sa-mo-sto-i-tel-na, o bet koks or-ga-nizmas yra life-not-de-i-tel-no-sti derinys iš del-ny ląstelių grupių (6 pav. ).
Ryžiai. 6. Raudonieji kraujo kūneliai, ląstelių dalijimasis, DNR molekulė ()
Tolesni mokslinių pozicijų tyrimai - ar sfor-mu-hether-ro-vat pagrindai-naujos-laiko būsenos -noy kle-toch-noy teorija:
- Narvas yra universalus struktūrinis gyvybės vienetas.
- Ląstelės dauginamos de-le-tion (ląstelė iš ląstelės).
- Ląstelės yra saugomos, re-re-ra-ba-you-va-yut, re-a-li-zu-yut ir re-re-da-yut on-the-sequence-in-form-ma -tion.
- Ląstelė yra sa-mo-šimtas-I-tel-naya bio-si-ste-ma, from-ra-zha-yu-shchaya opre-de-len-ny or-ga-ni-za- struktūrinis lygis. tion gyvena ma-te-rii.
- Daug-aišku-tikslūs arba-ga-dugnas-mes esame įvairių ląstelių tarpusavyje veikiančių-su-stingimo sistemų kompleksas, užtikrinantis chi-va-yu-shchy arba-ga-bottom-mu augimą, vystymąsi. , medžiagų ir energijos mainai.
- Visų or-ga-niz-mov ląstelės yra panašios viena į kitą pagal struktūrą, chi-mi-che-sko-mu šimtuką ir funkcijas.
Ląstelės per-tu-arbata-bet kartą-bet-apie kartus. Jie gali skirtis struktūra, forma ir funkcija (7 pav.).
Ryžiai. 7. Ląstelių įvairovė ()
Tarp jų yra laisvų, bet gyvų ląstelių, kai kurios iš jų elgiasi kaip populiacijų ir rūšių individai, kaip self-sto-I-tel-nye-ha-bottom-we. Jų gyvenimas-ne-de-I-tel-ness priklauso ne tik nuo to, kaip ra-bo-ta-yut viduje-ri-kle-tikslios struktūros-tu-ry, or-ha -bet-and-dy. Jiems patiems reikia gauti maisto, judėti aplinkoje, daugintis, tai yra elgtis, kad būtų kaip maži, bet visai savęs verti individai. Yra daug tokių nemokamai-lu-bi-out one-but-kle-toch-nyh. Jie patenka į visas ląstelinės gyvosios gamtos karalystes ir on-se-la-yut visas mūsų planetos gyvybės aplinkas. Daug-cle-tikslioje or-ga-apačioje-me ląstelė yra-la-yra jos dalis, iš ląstelių -us susidaro audiniai ir or-ha.
Ląstelių dydžiai gali būti labai skirtingi – nuo vieno de-xia-to mik-ro-on ir iki 15 san-ti-metrų – tai yra šiaudinio-y-sa kiaušinio dydis, atitinkantis vieną ląstelę-ku, o šios ląstelės-ki svoris yra pusė iki ra ki-lo-gram-ma. Ir tai ne riba: pavyzdžiui, di-no-zav-ditch kiaušiniai gali siekti net 45 san-ti metrus (8 pav.) .
Ryžiai. 8. Dinozauro kiaušinis ()
Paprastai daugelio ląstelių tikslumo or-ga-niz-movse skirtingos ląstelės atlieka skirtingas funkcijas. Ląstelės, panašios sandaros, išsidėsčiusios viena šalia kitos, vienijamos tarpląstelinės medžiagos ir išankstinio ženklo -chennye tam tikroms funkcijoms atlikti or-ga-apačioje, sudaro audinius (9 pav.).
Ryžiai. 9. Audinių susidarymas ()
Daugelio-čiuožėjo-no-go or-ga-niz-ma for-ve-sėdi, kaip-so-su-žmona-bet-ra-bo-ta-yut ląstelės patenka į jo dya-schee. kompozicija. Todėl ląstelės tarpusavyje nekonfliktuoja, nebendradarbiauja ir nevykdo specialių savo funkcijų. -mu tu-gyveni tose si-tu-a-qi-yah, kai kuriose vienos nakties kamerose tu negyveni-va- ut. Sudėtingame many-kle-toch-nyh or-ga-niz-mov - rasės, gyvūnai ir žmonės-lo-ve-ka - ląstelės-ki or-ga-ni- zo-va-ny audiniuose, audiniai - org. -ga-ny, org-ga-ny - in si-ste-we org-new. Ir kiekviena iš šių sistemų veikia tam, kad užtikrintų viso or-ga-niz-mu egzistavimą.
Nepaisant visų skirtingų formų ir dydžių, skirtingų tipų ląstelės yra panašios viena į kitą. Tokie procesai kaip kvėpavimas, biosintezė, medžiagų apykaita vyksta ląstelėse nepriklausomai nuo to, ar jie yra vienas -no-kle-toch-ny-mi ar-ga-niz-ma-mi, ar yra daugelio-kle-toch- dalis. ne-esmė. Kiekviena ląstelė ryja maistą, semiasi iš jo energijos, būtybės, po-der-zhi-va-et in-šimtas-yan-stvo savo chi-mi-che-so-šimtas-va ir re-pro-from-in -dit pati, tai yra, ji vykdo visus procesus, nuo kažkieno tai priklauso nuo jos gyvenimo.
Visa tai pos-vo-la-et ras-smat-ri-vat ląstelę kaip ypatingą gyvosios ma-ter-rii vienetą, kaip elementą-žmones-tar-gyvą sistemą (10 pav.).
Ryžiai. 10. Scheminis langelio brėžinys ()
Visi gyvi sutvėrimai, nuo in-fu-zo-rii iki dramblio ar banginio, sa-mo-go big-no-go per šį kasdienį-pi-ta-yu- daugiau, so-šimtas -yat iš ląstelių. Vienintelis skirtumas yra tas, kad in-fu-zo-rii yra sa-mo-hdred-I-tel-nye bio-si-ste-we, susidedantys iš šimto-I iš vienos ląstelės, o banginio ląstelės yra or-ga-ni-zo-va-ny ir vza-and-mo-connected-for-mums kaip didelės-sho-go 190-ton-no-th visumos dalys. Viso or-ga-niz-ma sudėtis yra skirta tam, kaip funkcionuoja jos dalys, tai yra ląstelės.
Bibliografija
- Mamontovas S.G., Zacharovas V.B., Agafonova I.B., Soninas N.I. Biologija. Bendrieji modeliai. - Bustard, 2009 m.
- Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Černova N.M. Bendrosios biologijos pagrindai. 9 klasė: Vadovėlis 9 klasės ugdymo įstaigų mokiniams / Red. prof. I.N. Ponomareva. - 2-asis leidimas, pataisytas. - M.: Ventana-Graf, 2005 m
- Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologija. Bendrosios biologijos ir ekologijos įvadas: 9 klasės vadovėlis, 3 leid., stereotipas. - M.: Bustard, 2002 m.
- Krugosvet.ru ().
- Uznaem-kak.ru ().
- Mewo.ru ().
Namų darbai
- Ką tiria citologija?
- Kokios yra pagrindinės ląstelių teorijos nuostatos?
- Kuo ląstelės skiriasi?
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
Planacijos
1. Kurso dalykas, tikslai ir uždaviniai. Citologijos vieta biologijos mokslų sistemoje.
2. Ląstelės atradimo istorija.
3. Kilmės teorija maišelio ląstelės K. Wolf.
4. Gyvūnų audinių ląstelių struktūra.
5. Pirmieji langelio turinio aprašymai.
Kurso dalykas, tikslai ir uždaviniai. Citologijos vieta biologinėje sistemoje
mokslai. Citologija yra mokslas apie ląstelių vystymąsi, struktūrą ir veiklą. Šiuo atžvilgiu citologija, be perdėto, užima pagrindinę vietą biologijoje, nes visos kūno funkcijos yra pagrįstos procesais, vykstančiais ląstelių lygiu. Citologija yra sudėtinga biologinė disciplina, tirianti įvairius ląstelės tyrimo aspektus.
Akademikas A. A. Zavarzinas, evoliucijos biologas, rašė, kad sąvokoje „ląstelė“ jungiamos dvi sąvokos: „Kalbėdami apie ląstelę apskritai, jos turi omenyje elementarią gyvosios medžiagos organizaciją, už kurios ribų nėra gyvybės proceso; kalbėdami apie konkrečią ląstelę, pavyzdžiui, nervinę ar raumeninę, turi galvoje ne tik ląstelių atskirumą su visomis bendromis savybėmis, bet ir visiškai specifinę jos formą: neuroną ar raumenų verpstę.
Claude'as Bernardas apibrėžė ląstelę kaip „pirmąjį gyvybės atstovą“; Rudolfas Virchovas – kaip „paskutinis visų gyvų dalykų morfologinis elementas“.
V. Ya. Aleksandrovas tikėjo, kad „ląstelė yra elementari gyvoji sistema, susidedanti iš dviejų dalių – citoplazmos ir branduolio – ir kuri yra visų gyvūnų ir augalų organizmų sandaros, vystymosi ir gyvybės pagrindas“.
Todėl ląstelė yra elementarus savaime besidauginantis visų gyvų būtybių struktūros ir funkcijos vienetas. Ląstelinė organizacija būdinga ir vienaląsčiams mikroorganizmams, ir daugialąsčiams makroobjektams. Nepaisant skirtumų tarp atskirų ląstelių, kiekvienoje iš
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
juos galima suskirstyti į keturis pagrindinius struktūrinius ir funkcinius posistemius (1.1 pav.):
1. Visos ląstelės yra apsuptos plokščių dvisluoksnių membranų, kurių struktūrinis pagrindas yra amfifilinės lipidų molekulės; Į tokias membranas „įmontuoti“ įvairūs baltymai, lemiantys jų veikimo ypatumus.
2. Paveldima informacija visose ląstelėse saugoma dvigrandės DNR molekulės pavidalu, kur ji rašoma linijiniu tripletų kodonų tekstu, susidedančiu iš keturių tipų dezoksiribonukleotidų: A, T, G, C.
3. Visos ląstelės turi iš esmės panašų baltymų biosintezės aparatą, kuriame RNR atlieka pagrindinį vaidmenį.
4. Visoms ląstelėms būdingas kitas posistemis – citoplazmos membrana, apribota joje lokalizuotais fermentais.
mi .
Ryžiai. 1.1. Pagrindinės ląstelės struktūrinės ir funkcinės posistemės
Ryšys tarp organizmo ir ląstelės skirtinguose gyvosios medžiagos organizavimo lygiuose labai pasikeičia. Bakterijose ir pirmuoniuose organizmas kartu yra ir ląstelė; daugialąsčiame visame organizme ląstelių vystymąsi ir gyvybinę veiklą reguliuoja integracijos mechanizmų sistema. Todėl vienas svarbiausių citologijos uždavinių – tirti makroorganizmo reguliavimo įtakos audinių ląstelėms metodus.
Pasak A. A. Zavarzino, dabartinis biologijos raidos etapas pasižymi tiek gilėjančia mokslų diferenciacija, tiek jų sinteze, paremta visapusiška biologinių sistemų organizavimo universalių dėsningumų analize.
Ši tendencija ypač ryški plėtojant mokslus apie gyvosios medžiagos ląstelinį organizavimo lygį. Todėl svarbu apibrėžti kiekvieno vaidmenį
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
mokslas besiformuojančioje sintetinės sistemos požiūriu, tiriant procesus, vykstančius nagrinėjamame organizacijos lygmenyje. Bendroji citologija yra mokslas apie ląstelę, mokslas apie gyvosios medžiagos ląstelių organizavimo lygį. Bendrųjų citologinių tyrimų objektas yra specifiniai ląstelių tipai (pro- ir eukariotų ląstelės, gyvūnų ir augalų vienaląsčių ir daugialąsčių organizmų ląstelės, o pastarųjų viduje - įvairių specializacijos sričių ląstelės). Tie patys objektai yra tokių mokslų dėmesio centre kaip privati citologija, histologija, embriologija, mikrobiologija, fiziologija ir kt. Tačiau net ir šiuose moksluose ypatingas dėmesys skiriamas specifinėms šio ląstelių tipo savybėms. Bendrojoje citologijoje, tiriant konkrečius ląstelių tipus, siekiama išsiaiškinti bendruosius ląstelių struktūrų ir tarpląstelinių procesų organizavimo modelius, kurie yra universalūs visoms ląstelėms, taip pat bendrus visumos reguliavimo integracinių mechanizmų organizavimo modelius. ląstelė.
Nepaisant skirtingų specialiųjų mokslų ir bendrosios citologijos galutinių tikslų, jie yra glaudžiai susiję. Viena vertus, norint suprasti bendruosius ląstelių organizavimo modelius, būtina išsiaiškinti konkrečias šių dėsningumų apraiškas, tai yra visą spektrą bendrųjų požymių, būdingų konkrečioms ląstelių atmainoms. Kita vertus, norint visiškai išaiškinti konkretaus ląstelės tipo specifinius požymius, reikia žinoti tuos bendruosius mechanizmus, kurių pagrindu atsiranda tas ar kitas specifinis požymis.
Organizuojant bet kurią ląstelę, išskiriami šie lygiai:
molekulinis;
supramolekulinė;
organoidas;
posistemis;
sisteminis.
Žemesni ląstelių organizavimo lygiai yra tokių mokslų kaip organinė chemija, biochemija ir molekulinė biologija dėmesio centre. Organoidų, posistemių ir sistemų lygmenimis citologijos mokslai jau dominuoja. Analizuojant ląstelių struktūras, plačiai naudojami biocheminiai ir molekuliniai biologiniai metodai. Dėl to citologų, biochemikų, biofizikų, fiziologų, molekulinių biologų, genetikų interesai daugeliu atvejų sutampa. Bendrosios citologijos bruožas yra glaudus ryšys su mokslais, tiriančiais gyvosios medžiagos organizavimo mechanizmus žemesniuose lygmenyse. Kad citologai galėtų sėkmingai analizuoti aukščiausius ląstelių organizavimo lygius, gilios žinios apie molekulinio ir supramolekulinio organizavimo lygių dėsningumus yra būtinos. Laipsnišką citologijos vystymąsi daugiausia nulėmė kai kurių iš esmės naujų metodų įdiegimas praktikoje, kurie turėjo didelę įtaką pagrindinių jos problemų raidai.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
Ląstelės atradimo istorija. Ląstelės teorijos raida glaudžiai susijusi su mikroskopo išradimu (iš graikų „mikro“ – mažas, „scopeo“ – nagrinėju). Pirmąjį mikroskopą 1610 m. sukūrė Galileo ir tai buvo lęšių derinys švino vamzdyje.
Pirmą kartą mikroskopą panaudojo R. Hukas. 1665 m. jis pirmą kartą apibūdino kamštienos, stiebų ir kt. ląstelių struktūrą ir įvedė terminą „ląstelė“. R. Hooke'as pirmą kartą bandė suskaičiuoti ląstelių skaičių tam tikrame kamščio tūryje. Pirmiausia jis suformulavo ląstelės kaip ląstelės, visiškai uždaros iš visų pusių, idėją. Antra, R. Hukas nustatė plataus augalų audinių ląstelinės struktūros pasiskirstymo faktą.
Šios dvi pagrindinės išvados nulėmė tolesnių šios srities tyrimų kryptį.
1671–1679 m Italas Marcello Malpighi pirmą kartą sistemingai aprašė augalų organų mikrostruktūrą, žyminčią augalų anatomijos pradžią.
1671–1682 m anglas Nehemiah Grew taip pat labai išsamiai aprašė augalų mikrostruktūras; įvedė terminą „audinis“, nurodantį „pūslelių“ arba „maišelių“ rinkinio sąvoką.
Abu šie tyrinėtojai (dirbo vienas nuo kito nepriklausomai) pateikė stebėtinai tikslius aprašymus ir brėžinius (1.2 pav.). Jie priėjo prie tos pačios išvados dėl augalinio audinio iš pūslelių konstravimo bendrumo.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
Ryžiai. 1.2. M. Malpighi įvairių augalų audinių pjūvių piešiniai (Iš knygos „Augalų anatomija“, 1679 m.)
Po R. Hooke'o, M. Malpighi ir N. Grew tyrimų ląstelių-ląstelių egzistavimas augalų audiniuose nekėlė abejonių. Ląstelės buvo minimos įvairių autorių, tačiau joms nebuvo suteikta derama reikšmė, jos buvo laikomos viena iš struktūrų, rastų tiriant augalų audinius mikroskopu. Nagrinėdami ir aprašydami ląsteles tyrinėtojai XVIII a. nekėlė klausimo dėl jų atsiradimo.
K. Wolfo maišelių ląstelių kilmės teorija. 1759 m
Terburgo akademikas Kasparas Friedrichas Wolfas sukūrė pirmąją ląstelių susidarymo augalų audiniuose teoriją. Vilkas tyrinėjo organizmų embrioninį vystymąsi. Jis kalbėjo apie ląstelę, siedamas su augimo ar medžiagos pasiskirstymo organizme reiškiniais. Jis tikėjo, kad jaunų augalų organai susideda iš vienalytės, klampios arba želatinos masės. Jų augimas vyksta taip, kad iš senesnių jų dalių iškrenta skystos medžiagos lašai, kurių ribinis sluoksnis sustorėja ir lašas virsta ląstele. Jei lašas lėtai juda pagrindinėje klampioje medžiagoje, tada jo sienelės turi laiko sukietėti, todėl atsiranda vamzdelis-kraujagyslė. Vis daugiau lašų judant tarp jau atsiradusių, susidaro įprasta augalinio audinio burbulinė struktūra. Vilkas tikėjo, kad ląstelės nesudaro kraujagyslės, o indai formuoja ląsteles.
Gyvūnų audinių ląstelių struktūra. Gyvūninės ląstelės tyrimas gerokai atsiliko; Taip yra dėl to, kad gyvūnų ląsteles daug sunkiau pamatyti mikroskopu, nes jos yra daug mažesnės už augalų ląstelę ir neturi tokių aiškiai apibrėžtų ribų.
1676–1719 m Antonas van Leeuwenhoekas atrado mikroskopinių gyvūnų pasaulį, pirmą kartą aprašė raudonuosius kraujo kūnelius ir spermatozoidus.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1781 metais Feliksas Fontana pirmasis pamatė ir nupiešė gyvūnų ląsteles su branduoliais (1.3 pav.).
Ryžiai. 1.3. Felikso Fontano piešiniai, kuriuose pavaizduotas nuleistas ungurio odos gabalas (kairėje) ir dvi kraujo ląstelės (dešinėje), 1787 m.
Taigi, XVII-XVIII a. ląstelių struktūrą pavieniai mokslininkai aprašė ne kartą. Sukaupta nemažai faktinės medžiagos apie augalų audinius. Tačiau ląstelių struktūra
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
jie nia neteikė jokios esminės reikšmės. Kameros kaip elementaraus gyvenimo vieneto dar niekas nelaikė. Vienintelis bandymas suprasti ląstelės kilmę buvo Vilko teorija.
Svarbų vaidmenį ląstelių mokslo raidoje suvaidino prancūzų botaniko Brissot de Mirbel tyrimai. 1801 m. Mirbelis pradėjo lyginamąjį augalų ląstelių tyrimą. Tačiau jis gynė tą patį požiūrį į ląstelių prigimtį kaip pūsleles, atskirtas bendra siena. Daugelis vokiečių tyrinėtojų priešinosi šiam požiūriui. Šis klausimas sulaukė tiek dėmesio, kad 1804 m. Getingeno akademija už jo sprendimą paskelbė piniginį prizą. Šį prizą padalino botanikai G. Link ir K. Rudolfi. Jie išsprendė ląstelių prigimties klausimą. Mes padarėme išvadą apie ląstelių izoliaciją ir jų pačių membranų buvimą, juos supančių iš visų pusių. Tokią pat išvadą padarė ir L.Kh. Treviranas.
1812 metais I. Moldengaueris pagaliau įrodė ląstelių individualumą jas išskirdamas. Jis parodė, kad kiekviena ląstelė turi savo apvalkalą.
„Link“ pasiekė visišką ląstelių izoliaciją nuo audinių, jas virinant ilgą laiką.
Buvo sukurta nauja ląstelės koncepcija. Aiškiausiai jį suformulavo 1830 m. Franzas Meyenas. Jis parašė pirmąją augalų anatomijos santrauką ir suformulavo ląstelės koncepciją. "Augalų organizmo ląstelė yra erdvė, visiškai uždengta vegetatyvine membrana".
Šis laikotarpis yra medžiagos rinkimo, daugybės informacijos apie geriausią augalų struktūrą kaupimo laikotarpis.
Pirmąją informaciją apie gyvūno ląstelę gavo Leeuwenhoekas ir Fontana. Gyvūnų ląsteles tirti buvo sunku, nes to meto technika neleido gauti plonų pjūvių per minkštuosius gyvūnų audinius, nebuvo žinomas organų fiksavimo ir sutankinimo būdas, gyvūnų ląstelės yra santykinai labai mažos, o jų ribos. ląstelės yra labai neryškios.
Neatsitiktinai gyvūnų ląstelės nebuvo iš karto atrastos ir ištirtos. Henri Milne-Edwards turėjo neblogą mikroskopą, bet ruošdavo preparatus sutraiškydamas audinius tarp dviejų stiklinių, dėl to kartu su tikromis ląstelėmis piešiniuose pavaizdavo riebalų lašelius, atskirus nuodus.
ra ir kt., imdamas juos ląstelėms.
Henri Dutrochet aprašė daugybę ląstelių iš gyvūnų audinių.
1830–1845 m Janas Purkyņa ir jo mokiniai patobulino mikroskopinę techniką ir teisingai apibūdino daugelio gyvūnų organų ląsteles. Visuose audiniuose jie rado ląstelių, bet vadino jas grūdeliais arba rutuliais. Jie atrado blakstienos epitelį ir aprašė blakstienų judėjimą. Jie tyrinėjo nervines ląsteles ir pateikė savo piešinius (1.4 pav.).
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
1 paskaita CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
Ryžiai. 1.4. J. Purkinso piešiniai, kuriuose pavaizduoti „grūdai“ (ląstelės), sudarantys gyvūnų organų audinius
Pirmieji langelio turinio aprašymai. XVIII amžiaus pabaigoje, 1774 m., Bo-
Naventura Corti matė ir aprašė aktyvų skysto turinio judėjimą
V augalo ląstelė.
IN Išsamiau ištirtos 1811 protoplazminės srovės
Treviranas.
Ląstelių turinyje rasta gleivių, lipnių medžiagų, cukraus, chlorofilo grūdelių, įvairių kristalų, krakmolo grūdelių ir kt.
Kurtas Sprengelis didelis |
dėmesį |
|
davė krakmolo grūdelių, tikėdamas, kad iš jų |
||
ląstelės susidaro patinus. Šis vaikinas |
||
pasiūlymas nebuvo sėkmingas ir buvo visiškai patenkintas |
||
paneigta. |
||
Ląstelės branduolys buvo rastas. Pirmas |
||
1830 m. jį aprašė Purkinya pavadinimu |
||
„gemalų pūslelė“. |
||
1831–1833 m Robertas Brownas atrado |
||
branduolys gyveno augalų ląstelėse. Jis davė |
||
jo pavadinimas yra „branduolis“. R. Brownas tvirtino |
||
apie nuolatinį branduolio buvimą visuose gyvuose |
||
ląstelės. Šerdies vaidmuo ir svarba dar nebuvo |
||
žinomas. |
||
1837 metais Meyenas pareiškė, kad šerdis |
||
yra „sutrumpintas komo- |
||
patikrinkite gleives ir galbūt atsarginį tiektuvą |
||
Robertas Brownas (1773–1858) |
medžiaga“. |
|
Citologija su histologijos pagrindais. Paskaitų konspektai |
||
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
2 paskaita LĄSTELIŲ TEORIJA
Planacijos
1. Pagrindinės ląstelių teorijos raidos datos.
2. Schwann-Vichhow ląstelių teorija.
3. Pagrindiniai šiuolaikinės ląstelių teorijos postulatai.
Pagrindinės ląstelių teorijos raidos datos. Mikroskopijos plėtra padėjo suprasti, kas yra ląstelė. Ląstelėms imta priskirti paprasčiausių organinių struktūrinių elementų svarbą. Ieškojome elementaraus biologinio vieneto. Pirmą kartą Lorenzas Okenas ląsteles pradėjo laikyti tokiomis. 1809 metais jis sukūrė spekuliatyvią organizmų sandaros ir vystymosi teoriją, kurioje elementai buvo „blakstienos“ – ląstelės. Jis manė, kad sudėtingi organizmai yra elementarių organizmų suma, kuri, patekusi į jos sudėtį, gyvena bendrą visumos gyvenimą, bet tuo pačiu ir toliau išlieka nepriklausoma. Šie elementarūs organizmai yra burbuliukai su tankiu apvalkalu ir skystu turiniu; „filosofine prasme juos galima vadinti blakstienomis“ [ 22 ]. L. Okenas suformulavo kompleksinių organizmų struktūros redukavimo iki elementarių vienetų principą, visoje šioje sąvokoje išreiškiama evoliucinė idėja, nors vystymosi laike nepripažino.
1834–1847 m Sankt Peterburgo medicinos ir chirurgijos akademijos profesorius P. F. Gorianinovas suformulavo principą, pagal kurį ląstelė yra universalus gyvų būtybių organizavimo modelis. Gorjaninovas gyvų būtybių pasaulį padalijo į dvi karalystes: beformę, arba molekulinę, ir organinę, arba ląstelinę. Jis rašė, kad "... organinis pasaulis pirmiausia yra ląstelių karalystė ...". Išplėtojo vaizdą
O gyvų būtybių atsiradimas iš neorganinio pasaulio. Jis tikėjo, kad gleivių grūdeliai, susikaupę aplink pirminę mažą pūslelę, sudaro branduolį arba citoblastą, kuris gali išsivystyti į ląstelę. Taip atsiranda paprasčiausiai organizuoti kūnai. P.F. Goryaninovas gyvybės kilmės problemą susiejo su ląstelės kilme.
XIX amžiaus 20-aisiais. reikšmingiausi darbai augalų ir gyvūnų audinių tyrimo srityje priklauso prancūzų mokslininkams Henri Dutrochet (1824), Francois Raspailiui (1827), Pierre'ui Turpinui (1829). Jie teigė, kad ląstelės (maišeliai, pūslelės) yra elementarios visų augalų ir gyvūnų audinių struktūros.
Šie tyrimai atvėrė kelią ląstelių teorijai. Didelis sunkumas buvo formuojant ląstelių teoriją
trūksta žinių apie mikroskopinę gyvūnų anatomiją. Gyvūnų histologija jau egzistavo. Jį sukūrė Janas Purkynia ir jo mokiniai.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
2 paskaita LĄSTELIŲ TEORIJA
Jis pirmasis pradėjo dažyti, įvedė preparatams antirefleksines priemones. Jo mokinys Oshatzas sukonstravo pirmąjį mikrotomą. 1837 m. Purkinya pranešime Gamtininkų draugijai Prahoje išreiškė „branduolių granulių“ (ląstelių) teoriją. Jis kalbėjo apie analogiją tarp augalų „ląstelių“ ir gyvūnų „sėklų“. Jis pasiūlė gyvūnų kūno kūrimo iš ląstelių poziciją.
Johannesas Mülleris, remdamasis stygos audinio tyrimu, išreiškė idėją apie augalų ir gyvūnų ląstelių struktūros nuoseklumą (1838).
Matthias Schleidenas tyrinėjo ląstelių susidarymą augant įvairioms augalų dalims. Jis rašė „... tiek augalų fiziologijai, tiek bendrajai fiziologijai atskirų ląstelių gyvybinė veikla yra svarbiausias ir absoliučiai neišvengiamas pagrindas, todėl pirmiausia kyla klausimas, kaip iš tikrųjų atsiranda ši maža, savotiška organizmo ląstelė. “. Jo ląstelių formavimosi teoriją vėliau pavadino citogenezės teorija.
Matthias Schleiden (1804–1881) zisa (1838); Svarbu tai, kad ji pirmą kartą prisijungė
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
2 paskaita LĄSTELIŲ TEORIJA
klausimas apie ląstelės kilmę su jos turiniu ir (pirmiausia) su branduoliu.
Ląstelių išvaizda pagal Schleideną parodyta fig. 1.5.
Ryžiai. 1.5. Ląstelių atsiradimo proceso schema pagal M. Schleideną (1838)
Schleidenas pavadino ląstelės kūną terminu citoblastema (šis terminas priklauso Schwann, cytos yra ląstelė, blasteo turi formuotis).
Taigi, pagal jo teoriją, senose gali susidaryti nauja ląstelė, jos atsiradimo centras yra branduolys. Citogenezės teorija, būtent bendra ląstelių kilmė, buvo Schwanno ląstelių teorijos pagrindas.
Schwann-Vichhow ląstelių teorija. Teodoras Švanas 1839 m.
remdamasis genetiniu principu, pagrindė visų organizmų ląstelių teoriją. Jo teorijos postulatai:
visi audiniai sudaryti iš ląstelių;
bendrasis šių struktūrų kūrimo principas;
nepriklausoma kiekvienos atskiros ląstelės veikla. Waldeyeris (1909) manė, kad „Schwanno nuopelnas slypi ne tame
kad jis atrado ląsteles kaip tokias, bet išmokė tyrinėtojus suprasti jų prasmę.
Schwann ląstelių teorijoje pirmą kartą buvo pateikta pagrįsta apibendrinanti ir vadovaujanti kūno struktūros aiškinimo idėja. Jis tapo visuotinai pripažintas ir sukėlė didelį susidomėjimą detaliu šios struktūros tyrimu
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
2 paskaita LĄSTELIŲ TEORIJA
ganizmai. Karlas Reichertas rašė, kad „... domėjimasis juo tapo visuotinis ir įvairiapusis po to, kai atradus ląstelę atsirado sistemingas mikroskopinės anatomijos vystymasis...“. Tačiau endogeninė ląstelių kilmės teorija suvaidino neigiamą vaidmenį embriologijos raidoje. Nemažai tyrinėtojų pradėjo pripažinti, kad ištisi organai atsirado tiesiai iš bestruktūrės masės. Didelis nuopelnas išaiškinant daugelio audinių ląstelinę prigimtį ir įrodant dalijimosi procesą kaip vienintelį ląstelių dauginimosi būdą priklauso Robertui Remakui.
Galutinį smūgį citogenezės teorijai padarė Rudolfas Virchovas. 1859 metais R. Virchow, remdamasis Remako tyrimais, peržiūrėjo ir išplėtojo ląstelių teoriją, citogenezės sąvoką pakeisdamas dėsniu: „kiekviena ląstelė iš ląstelės“.
IN paskutinis XIX amžiaus trečdalis buvo padaryta nemažai didelių atradimų, praturtinusių citologijos mokslą.
IN 1871 I.D. Chistyakovas atrado chromosomas, aprašė branduolio dalijimosi metodus. O jo klasikinio darbo apie augalų ląstelę pasirodymo data – 1874 m. – turėtų būti laikoma citologijos vystymosi Rusijoje pradžia [ 17 ].
1875 – Strasburgeris išsamiai aprašė branduolio dalijimąsi. 1898 – V.I. Belyajevas apibūdino redukcijos skyrių.
1898 – S.G. Navašinas atrado dvigubo apvaisinimo reiškinį gaubtasėkliuose ir kt.
Pagrindiniai šiuolaikinės ląstelių teorijos postulatai. Pagrindinis
Schwann-Vichhow ląstelių teorijos nuostatos išlaikė savo reikšmę iki šių dienų.
Pagrindiniai šiuolaikinės ląstelių teorijos postulatai yra tokie: 1. Ląstelė yra elementari gyvųjų vienetas: už ląstelės ribų gyvybės nėra.
Gyvoms būtybėms būdinga daugybė kumuliacinių požymių: gebėjimas daugintis (daugintis), energijos panaudojimas ir transformacija, medžiagų apykaita, jautrumas, kintamumas.
Tokį funkcijų rinkinį galima rasti korinio lygio. Iš ląstelės galima išskirti atskirus jos komponentus, net molekules, daugelis jų pasižymi specifinėmis funkcinėmis savybėmis. Daugelis fermentų veikia už ląstelės ribų, išskirtos ribosomos, esant reikalingiems faktoriams, gali sintetinti baltymus ir pan. Visi šie ląstelių komponentai ir struktūros turi tik dalį gyvo daikto savybių rinkinio. Tik ląstelė kaip tokia yra mažiausias vienetas, turintis visas paimtas savybes, atitinkančias „gyvo“ apibrėžimą.
Ląstelės turi skirtingą morfologiją, dydį. Yra du ląstelių organizavimo tipai: prokariotinė – ikibranduolinė ir eukariotinė – tinkamo branduolio (1.6, 1.7 pav.). Nepaisant morfologinių skirtumų, pro- ir eukariotinės ląstelės turi daug bendro, todėl jas galima priskirti vienai, ląstelinei, gyvų būtybių organizavimo sistemai (aprengta plazmine membrana, atliekančia panašią medžiagų transportavimo iš ląstelės funkciją).
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
2 paskaita LĄSTELIŲ TEORIJA
ir jo viduje; baltymų sintezė vyksta ribosomose; RNR sintezės, DNR replikacijos procesai panašūs; panašūs bioenergetikos procesai).
Ryžiai. 1.6. Kombinuota prokariotinės ląstelės schema: 1 - ląstelės sienelė; 2
- plazmos membrana; 3 – nukleoidinė DNR; 4 - citoplazmos poliribosomos; 5 - mezosoma; 6 - lamelinės konstrukcijos; 7 - plazmalemos invaginacijos; 8 - chromatoforų sankaupos; 9 - vakuolės su inkliuzais; 10 - bakterinės žvyneliai; 11 - lameliniai tilakoidai
a b
Ryžiai. 1.7. Kombinuota eukariotinės ląstelės sandaros schema: a - gyvūno ląstelė; b - augalo ląstelė; 1 - branduolys su chromatinu ir branduoliais; 2 - citoplazminė membrana; 3 - ląstelės sienelė; 4 - ląstelės sienelės poros, per kurias bendrauja kaimyninių ląstelių citoplazma; 5 - grubus endoplazminis tinklas; 6 - lygus endoplazminis tinklas; 7 - pinocitinė vakuolė; 8 - Golgi aparatai; 9 - lizosomos; 10 - riebalų intarpai; 11 - ląstelių centras; 12 - mitochondrijos; 13 - ribosomos ir poliribosomos; 14 - vakuolė; 15 - chloroplastas
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
2 paskaita LĄSTELIŲ TEORIJA
Yu. S. Chencovas mano, kad ląstelė yra tvarkinga struktūrizuota biopolimerų (baltymų, nukleino rūgščių) ir jų makromolekulinių kompleksų sistema, apribota aktyvios membranos, dalyvaujanti viename medžiagų apykaitos ir energijos procesų rinkinyje, palaikančioje ir atkuriančioje visą sistemą. kaip visuma, t.y. ląstelė yra savaime išsilaikanti ir savaime besidauginanti biopolimerų sistema.
2. Ląstelė yra vientisa sistema, apimanti daug natūraliai tarpusavyje susijusių elementų, atstovaujančių tam tikrą vientisą darinį, susidedantį iš konjuguotų funkcinių vienetų – organelių arba organoidų.
Ląstelėje yra daug tipų tarpląstelinių struktūrų, kurios atlieka įvairias funkcijas, kurių kiekviena yra specializuota atlikti tam tikras funkcijas. Kiekviena funkcija yra privaloma, be jos įgyvendinimo ląstelė negali egzistuoti. Ląstelę galima „išskaidyti“ į daugybę savo funkcijas atliekančių komponentų, tačiau kiekvienas iš jų yra nauja sistema arba posistemė. Pavyzdžiui: branduolys yra genetinės informacijos saugojimo, atkūrimo ir įgyvendinimo sistema ir kt.
3. Ląstelės yra homologinės savo struktūra ir pagrindinėmis savybėmis.
Skirtingos augalų ir gyvūnų ląstelės yra panašios. Ląstelių struktūros homologija stebima kiekvieno tipo ląstelėse (1.6, 1.7 pav.). Ląstelių struktūros homologiją lemia bendrų ląstelių funkcijų, skirtų palaikyti pačių ląstelių gyvybę ir jų dauginimąsi, panašumas. Daugialąsčių organizmų ląstelių struktūros įvairovė yra funkcinės specializacijos rezultatas. Pavyzdžiui, nervinėje ląstelėje, be bendrųjų ląstelių komponentų, yra ir specifinių: ilgų ir išsišakojusių ląstelių procesų, pasibaigiančių specialiomis nervinius impulsus perduodančiomis struktūromis, buvimas; citoplazmoje - tigroidas; ląstelių procesuose – daug mikrovamzdelių. Visos šios nervinės ląstelės savybės yra susijusios su jos specializacija – nervinio impulso perdavimu.
4. Ląstelės skaičius didėja dalijant pirminę ląstelę, padvigubinus genetinę medžiagą (DNR): ląstelė po ląstelės.
Prokariotinių ir eukariotinių ląstelių dauginimasis vyksta dalijantis pirminę ląstelę, prieš kurią dauginama jos genetinė medžiaga.
At eukariotinių ląstelių, vienintelis pilnas dalijimosi būdas yra mitozė arba mejozė formuojantis lytinėms ląstelėms. Tokiu atveju susidaro ląstelės verpstė, kurios pagalba chromosomos tolygiai pasiskirsto dviejose dukterinėse ląstelėse.
At Prokariotinės ląstelės taip pat turi specialų ląstelių atskyrimo aparatą.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
2 paskaita LĄSTELIŲ TEORIJA
5. Daugialąstis organizmas yra nauja sistema, sudėtingas daugelio ląstelių, sujungtų ir integruotų, ansamblis.
V audinių ir organų sistemos, sujungtos viena su kita cheminių faktorių pagalba, humoralinis ir nervinis (molekulinis reguliavimas).
Daugialąsčio organizmo ląstelė yra funkcionavimo ir vystymosi vienetas. Pagrindinis visų viso organizmo reakcijų pagrindas yra ląstelė.
Organizmo augimas, jo biomasės didėjimas yra ląstelių dauginimosi ir jų gaminamų įvairių produktų rezultatas.
Ląstelių pažeidimas, jų savybių pasikeitimas yra ligų vystymosi pagrindas.
6. Daugialąsčių organizmų ląstelės yra totipotentinės, tai yra, turi visų konkretaus organizmo ląstelių genetinį potencialą, yra lygiavertės genetine informacija, tačiau skiriasi viena nuo kitos skirtinga įvairių genų raiška (darbu), o tai lemia jų morfologinius ir funkcinė įvairovė – į diferenciaciją.
Individualus vystymasis iš vienos ląstelės į daugialąstį organizmą yra nuoseklaus, selektyvaus skirtingų chromosomos genų sričių darbo įtraukimo į skirtingas ląsteles rezultatas. Tai veda
Į specifinių struktūrų ir joms specialių funkcijų turinčių ląstelių atsiradimas, t.y. į diferenciacijos procesą.
Diferenciacija yra skirtingų genų selektyvaus aktyvumo ląstelėje rezultatas, vystantis daugialąsčiui organizmui.
Todėl bet kuri ląstelė yra totipotentinė. Kūno ląstelių branduolių totipotencija parodyta Fig. 1.8.
Ryžiai. 1.8. Kūno ląstelių branduolių totipotencija: a – iš Xenopus laevis buožgalvio žarnyno ląstelės išskirtas branduolys; b – kiaušialąstė, iš kurios apšvitinus atimtas branduolys; 1 - branduolio išskyrimas nuo somatinės ląstelės; 2 – oocitų švitinimas; 3 - branduolio persodinimas; 4 - kiaušinio traiškymas; 5 - lerva
Tačiau skirtingose ląstelėse tie patys genai gali būti aktyvios arba represinės būsenos.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
3 paskaita CITOLOGIJOS IR HISTOLOGIJOS METODAI
Planacijos
1. Šviesos mikroskopija. Fazinė kontrastinė mikroskopija. poliarizacinė mikroskopija. trukdžių mikroskopija. Tamsiojo lauko mikroskopija. ultravioletinė mikroskopija. Fluorescencinė mikroskopija.
2. Svarbus ląstelių tyrimas. audinių kultūros metodas. Mikrochirurgija. Gyvenimo dažymas. Fiksuotų ląstelių ir audinių tyrimas. Cheminis fiksavimas. Audinių liofilizavimas. Dažymas. citocheminiai metodai. Citofotometrija. Autoradiografija. Kontrastingi korpuskuliniai objektai. Ultramikrotomija.
3. Specialūs biologinių objektų elektroninės mikroskopijos metodai: perdavimo būdas, aukštos įtampos, skenuojanti elektroninė mikroskopija.
Šviesos mikroskopija. Citologijos raida glaudžiai susijusi su mikroskopų ir mikroskopinio tyrimo metodų tobulėjimu. Net ir dabar, nepaisant sparčios elektroninės mikroskopijos plėtros, šviesos mikroskopija nepraranda savo reikšmės, pirmiausia ląstelių tyrinėjimui in vivo.
Šviesos mikroskopas – tai optinė sistema, susidedanti iš kondensatoriaus, objektyvo ir okuliaro (1.9 pav.). Šviesos spindulys iš šviesos šaltinio surenkamas į kondensatorių ir nukreipiamas į objektą; Praėję pro objektą šviesos spinduliai patenka į objektyvo lęšių sistemą, sukuria pirminį vaizdą, kuris padidinamas okuliaro lęšių pagalba. Šiuolaikiniai mikroskopai turi keičiamus lęšius.
Ryžiai. 1.9. Šviesos mikroskopijos tipai
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
Viena iš svarbiausių mikroskopo savybių yra jo skiriamoji geba.
Skiriamoji geba yra mažiausias atstumas tarp dviejų taškų, kuriuose jie vis dar yra atskirai vaizduojami tam tikros optinės sistemos.
Mikroskopo skiriamąją gebą (d) lemia jo objektyvas, nes okuliaras suteikia tik antrinį objektyvo vaizdo padidinimą ir apskaičiuojamas pagal formulę
d = (0,61 λ)/(n sinα),
čia d – mažiausias leistinas atstumas; λ yra taikomos šviesos bangos ilgis; n yra terpės lūžio rodiklis; α yra kampas tarp objektyvo optinės ašies ir labiausiai nukrypstančio pluošto, patenkančio į objektyvą
(1.10 pav.).
Šios trupmenos vardiklis priklauso nuo objektyvo konstrukcijos ir yra pastovi kiekvieno objektyvo reikšmė ir vadinama skaitine objektyvo diafragma (A).
A \u003d n sinα.
Kuo didesnė objektyvo diafragma, tuo didesnė mikroskopo skiriamoji geba. Skaitmeninę diafragmą galima padidinti dviem būdais:
1. Galima padidinti objektyvo matymo kampą (α), o tai daroma naudojant didelio padidinimo objektyvus. Tačiau kampas α negali būti didesnis nei 90°, o sinα negali būti didesnis nei 1.
2. Galima padidinti terpės, esančios tarp vaisto, refrakciją
Ir objektyvas. Todėl galingiausi lęšiai yra panardinami, nes Imersinės alyvos n yra 1,515, vandens - 1,33, o oro - 1.
Sausų sistemų skaitmeninė apertūra praktiškai neviršija 0,95, didžiausia alyvos imersinių objektyvų diafragma yra 1,4.
Mikroskopo skiriamoji geba priklauso ne tik nuo diafragmos, bet ir nuo šviesos bangos ilgio.
Naudojant 550 nm šviesos bangos ilgį, mažiausias matomų dalelių skersmuo bus 0,24 mikrono, ultravioletinėje šviesoje (260–280 nm) d = 0,13–0,14 mikrono.
Paprastai šviesos mikroskopai naudoja šviesos šaltinius matomoje spektro srityje (400–700 nm), todėl maksimali mikroskopo skiriamoji geba negali būti didesnė nei 0,2–0,3 mikrono. Viskas, ką šviesos mikroskopas gali suteikti kaip pagalbinį prietaisą mūsų akiai, yra padidinti d maždaug 1000 kartų.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
3 paskaita CITOLOGIJOS IR HISTOLOGIJOS METODAI
Ryžiai. 1.10. Objektyvo įėjimo kampas
Paprastas šviesos mikroskopas naudojamas visur, kur objekto struktūra yra pakankamai kontrastinga ir aiškiai atskiriama.
Vaizdo kontrastas priklauso nuo šviesos virpesių amplitudės, jei objektas sugeria dalį šviesos, tai virpesių amplitudė mažėja ir objektas akimi suvokiamas kaip tamsesnis. Jei objektas selektyviai sugeria tam tikro bangos ilgio spindulius, susidaro spalvų kontrastas. Tačiau dauguma gyvų ląstelių neturi pakankamai kontrasto: jų viduje esančios struktūros yra skaidrios, todėl prastai matomos. Norint ištirti tokius lęšius, buvo sukurti specialūs šviesos mikroskopijos tipai.
Fazinio kontrasto mikroskopija plačiai naudojama gyvoms ląstelėms stebėti, ji leidžia smarkiai padidinti objekto vaizdo kontrastą.
Metodo principas – aptikti šviesos virpesių fazių poslinkius, atsirandančius, kai šviesa praeina per struktūrą, nors ir nesugeria, bet turi skirtingą lūžio rodiklį nuo aplinkos.
Tačiau fazių poslinkiai akis tiesiogiai nesuvokia. Fazinio kontrasto mikroskopo lęšyje yra sumontuota speciali plokštelė, per kurią šviesos spindulys patiria papildomą poslinkį
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
3 paskaita CITOLOGIJOS IR HISTOLOGIJOS METODAI
virpesių fazės. Kuriant vaizdą sąveikauja spinduliai, esantys toje pačioje fazėje arba priešfazėje, bet skirtingos amplitudės. Sukuriamas šviesiai tamsus kontrastinis objekto vaizdas.
Poliarizacinė mikroskopija citologijoje naudojama specialiems tikslams. Leidžia identifikuoti struktūras su tvarkingu molekulių išdėstymu (pavyzdžiui: kristalai ar fibriliniai baltymai, verpstės pluoštai, miofibrilės ir kt.), Tai yra, tiriami objektai su izotropija. Tokios struktūros pasižymi dvigubu lūžiu (anizotropija). Per juos einantis šviesos spindulys yra padalintas į du, sklindančius skirtingu greičiu ir skirtingomis kryptimis.
Poliarizaciniame mikroskope prieš kondensatorių įdedamas poliarizatorius, kuris perduoda šviesos bangas su tam tikra poliarizacijos plokštuma. Po paruošimo ir lęšiuko dedamas analizatorius, galintis perduoti šviesą su ta pačia poliarizacijos plokštuma. Poliarizatorius ir analizatorius yra prizmės, pagamintos iš Islandijos sparno (Nicol prizmės). Jei antroji prizmė (analizatorius) pasukama 90° pirmosios atžvilgiu, šviesa nepraeis. Jei tarp tokių sukryžiuotų prizmių yra objektas, turintis anizotropiją, tai yra, turintis galimybę poliarizuoti šviesą, jis bus matomas kaip ryškiai švytintis tamsiame lauke.
Interferencinėje mikroskopijoje lygiagrečių šviesos spindulių pluoštas iš iliuminatoriaus yra padalintas į du srautus. Vienas iš jų praeina per objektą ir įgyja pokyčius svyravimo fazėje, kitas eina pro objektą. Objektyvo prizmėse abu srautai vėl susijungia ir trukdo vienas kitam, tai yra, fazės poslinkis paverčiamas amplitudės (t.y. ryškumo) pokyčiu.
IN Dėl trukdžių bus sukurtas vaizdas, kuriame skirtingo storio ar skirtingo tankio elementų sekcijos skirsis viena nuo kitos kontrasto požiūriu, tai yra, fazės poslinkio dydis yra tiesiogiai susijęs su struktūros tankiu, t.y. su jame esančiu sausųjų medžiagų kiekiu.
Todėl išmatavus fazės poslinkio dydį, taip pat ląstelės dydį ar jos struktūrą, galima nustatyti jos sausą svorį.
Tamsiojo lauko mikroskopija (ultramikroskopija) pagrįsta tuo, kad, kaip ir dulkių dalelės šviesos pluošte (Tyndall efektas), mažiausios dalelės, esančios už mikroskopo skiriamosios gebos, tampa matomos spinduliuose, sklindančiuose tokiu dideliu kampu. nepatenka tiesiai į objektyvą.
IN lęšis gauna tik nuo šių dalelių atsispindinčią šviesą, o tamsiame fone jos atrodo kaip šviečiantys taškai.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
3 paskaita CITOLOGIJOS IR HISTOLOGIJOS METODAI
Šis metodas vertingas tiriant gyvas ląsteles, gyvus protoplazmos koloidus.
ultravioletinė mikroskopija. Kadangi stiklas yra nepermatomas UV spinduliams, visa optika čia yra arba kvarcinė, arba veidrodinė (atspindinti). Vaizdas vizualiai peržiūrimas fluorescenciniame ekrane ir nufotografuojamas.
Metodo vertė slypi tame, kad kai kurie svarbūs ląstelės komponentai, pavyzdžiui, nukleorūgštys, kurios visiškai nesugeria matomos šviesos, turi specifinę tam tikro bangos ilgio UV spindulių sugertį. Objektų mikroskopija tokiais atvejais leidžia identifikuoti tokias medžiagas be jokio dažymo.
Fluorescencinė mikroskopija leidžia ištirti tiek vidinę (pirminę) daugelio medžiagų fluorescenciją, tiek antrinę fluorescenciją, kurią sukelia ląstelių struktūrų dažymas specialiais dažais - fluorochromais.
Metodo principas yra tas, kad kai kurios medžiagos pačios pradeda švytėti veikiamos šviesai, o jų skleidžiamos šviesos bangos ilgis visada yra didesnis už fluorescenciją sužadinančios šviesos bangos ilgį. Fluorescencijai sužadinti naudojama mėlyna arba UV šviesa.
Tam tikri pigmentai, vitaminai ir hormonai turi tinkamą fluorescenciją. Gali būti naudojami fluorochromai, jie selektyviai jungiasi prie tam tikrų ląstelių struktūrų, sukeldami antrinę jų fluorescenciją.
Svarbus ląstelių tyrimas.Šviesos mikroskopas leidžia pamatyti gyvas ląsteles. Gyvoms ląstelėms, organams ir audiniams tirti naudojama daugybė metodų.
Audinių kultūros metodą sukūrė Garrison, Carrel, Burroughs, A. A. Maksimov. Metodo esmė: mažas gyvo audinio gabalėlis dedamas į kamerą, užpildytą maistine terpe. Po kurio laiko tokio gabalo periferijoje prasideda ląstelių dalijimasis ir augimas. Kitu atveju nupjautas audinio gabalas apdorojamas fermento tirpalu, dėl kurio ląstelės visiškai atsiskiria viena nuo kitos. Tada išplautų ląstelių suspensija dedama į indą su maistine terpe, kur jos nugrimzta į dugną, prisitvirtina prie stiklo, pradeda daugintis, iš pradžių suformuodamos koloniją, o paskui ištisinį ląstelių sluoksnį.
Mikrochirurgija leidžia naudojant specialius mikromanipuliatorius atlikti įvairias ląstelės ir jos organelių operacijas. Mikromanipuliatoriaus pagalba pjaunamos ląstelės, iš jų išimamos dalys, suleidžiamos medžiagos (mikroinjekcijos) ir kt.. Mikromanipuliatorius derinamas su įprastu mikroskopu, kuriame stebima veikla. Su mikromanipuliacija
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
3 paskaita CITOLOGIJOS IR HISTOLOGIJOS METODAI
ląstelės dedamos į specialias kameras, kuriose atliekama operacija. Plačiai naudojami UV šviesos arba lazerio mikropluoštai.
Gyvybinis dažymas – gyvų ląstelių dažymas gyvybiškai svarbiais dažais, kurių koncentracijų diapazonas nesukelia toksinio poveikio, plačiai taikomas citologijoje ir histologijoje. Pagal savo cheminę struktūrą gyvybiškai svarbūs dažai priklauso aromatinių serijų organiniams junginiams. Tai elektrolitai, kuriuos galima suskirstyti į rūgštinius ir bazinius. Dauguma jų yra rodikliai. Tai yra jų taikymo pagrindas vandenilio jonų koncentracijai nustatyti.
Daugelis gyvybiškai svarbių dažiklių gali lengvai pasikeisti iš oksiduotos formos į redukuotą ir atvirkščiai. Tai naudojama redokso procesų lygiui ląstelėje nustatyti. Ląsteles nudažius gyvybiškai svarbiais dažais, pastarieji prasiskverbia į ląstelę, kaupiasi citoplazmoje granulių pavidalu, branduolys nenusidažomas.
Didžioji dalis informacijos apie ląstelę buvo gauta iš stabilios fiksuotos medžiagos.
Fiksacijos uždaviniai – sunaikinti ląstelę, sustabdyti tarpląstelinių fermentų veiklą, užkirsti kelią ląstelių komponentų irimui, išvengti struktūrų ir medžiagų praradimo, neleisti atsirasti artefaktų struktūroms. Cheminė fiksacija – tai greitas audinių apdorojimas tirpalais, siekiant sunaikinti ląsteles, išlaikant kiek įmanoma nepakitusią jų struktūrą.
Audinių liofilizavimas, kai audinys greitai užšaldomas skysto azoto temperatūroje, po to džiovinamas vakuume, išvengia daugelio cheminės fiksacijos trūkumų, akimirksniu sustabdo visus gyvybinius procesus.
Dažymas atskleidžia daugumą ląstelių organelių ir struktūrų. Naudojami natūralūs ir sintetiniai dažai. Natūralūs dažai naudojami kartu su kandikliais (įvairių metalų oksidais), su kuriais jie sudaro sudėtingus junginius. Sintetiniai dažai yra rūgštiniai ir baziniai. Priklausomai nuo to, jie gali nudažyti skirtingas ląstelių dalis skirtingomis spalvomis ir taip padidinti ląstelių ir tarpląstelinių komponentų kontrastą.
Yra keletas specifinių dažymo metodų, kuriais galima nustatyti specifines chemines medžiagas: baltymus, nukleino rūgštis, polisacharidus, lipidus, aminorūgštis ir kt. Tai citocheminiai metodai. Yra visa grupė citocheminių reakcijų, susijusių su fermentų aptikimu.
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
3 paskaita CITOLOGIJOS IR HISTOLOGIJOS METODAI
Citofotometrija leidžia nustatyti medžiagos kiekį ląstelėje ir juos sudarančius elementus pagal tam tikro bangos ilgio šviesos spindulių sugertį.
Šis metodas leidžia išmatuoti arba vidinę spindulių sugertį, kurią sukelia ląstelės cheminiai komponentai, arba dažų kiekį, susidarantį citocheminės reakcijos metu tam tikroje ląstelės vietoje. Svarbu, kad ši reakcija būtų kiekybinė, t.y., nudažyto produkto kiekis būtų proporcingas analitės kiekiui.
D = lgT 0 / T ,
čia D – konstrukcijos optinis tankis; T 0 – šviesos kiekis, pratekėjęs per tuščią vaisto vietą; T yra šviesos kiekis, praėjęs per sugeriančią struktūrą.
Medžiagos koncentracijai nustatyti naudojami mikroskopai ir citofotometrai; nukleorūgščių ir baltymų nustatymui - ultravioletinė citometrija; taip pat naudojamos imunocheminės reakcijos, naudojant fluorescencinius antikūnus.
Autoradiografija – tai izotopais paženklintų medžiagų registravimas. Naudojama fotografinė izotopinės spinduliuotės registracija. Naudodami šį metodą galite atsekti įvairių biosintezės dinamiką specifinėse morfologinėse struktūrose, nustatyti nepakitusios formos citoplazminių medžiagų egzistavimo trukmę, jis naudojamas tam tikrų tipų nukleorūgščių ar atskirų nukleotidų sekų vietai nustatyti. ląstelių branduolių ar chromosomų sudėtis. Metodo esmė – dirbtiniu izotopu paženklintų molekulių aptikimas naudojant fotografinę emulsiją, kuri apima ląstelių ir audinių dalis, fiksuotas skirtingu laiku po žymėto pirmtako įvedimo.
Korpuskulinių objektų kontrastavimas plačiai naudojamas kontrastuojant virusus, ribosomas ir nukleorūgščių molekules. Vienas iš įprastų būdų yra metalinis šešėliavimas. Kontrastingam šešėliavimui naudojama platina, paladis, jų lydiniai ir uranas. Esant neigiamam objektų kontrastui su sunkiųjų metalų druskų tirpalais, naudojamas amonio molibdatas, uranilacetatas ir fosfovolframo rūgštis. Teigiamam kontrastui suteikti naudojamos sunkiųjų metalų druskos.
Ultramikrotomija leidžia gauti itin plonus pjūvius (0,05–
1 MODULIS CITOLOGIJA KAIP MOKSLAS
3 paskaita CITOLOGIJOS IR HISTOLOGIJOS METODAI
Specialūs biologinių objektų elektroninės mikroskopijos metodai . Vienas iš labiausiai paplitusių, tapęs klasikiniu metodustruktūriniai ir biocheminiaityrimai yra elektroninės mikroskopijos metodas įvairiomis modifikacijomis. Šios modifikacijos atsiranda tiek dėl skirtingų požiūrių į tiriamų struktūrų analizę, tiek dėl ląstelių paruošimo ultrastruktūriniams tyrimams ypatumų.
Perdavimo (perdavimo) elektronų mikroskopija leidžia analizuoti ne tik visas branduolinių ir citoplazminių aparatų organeles, bet ir kai kurias struktūras, esančias supramolekuliniame organizacijos lygyje, pavyzdžiui: atramines ir susitraukiančias mikrofibriles, mikrotubules ir kt.
Aukštos įtampos elektroninės mikroskopijos metodas taikomas organizacijos sistemos ir posistemių lygmenyse. Šis metodas leidžia ištirti „storas“ pjūvius ar net ištisas erelio ląsteles, o tai leidžia išanalizuoti sudėtingą ląstelės paviršiaus aparato submembraninių fibrilių sistemą kaip visumą.
Skenuojančios elektroninės mikroskopijos metodas taikomas tiriant ląstelės paviršinio aparato funkciją, atskirų branduolio paviršinio aparato posistemių ryšį ir nemažai kitų bendrosios citologijos klausimų. Šis metodas leidžia ištirti objekto paviršių pagal tūrį.
Citologiniuose tyrimuose didelę reikšmę turi šaldymo būdas – čipavimas. Tai švelnus biologinių objektų paruošimo ultrastruktūrinei analizei metodas. Metodo esmė: objektas patalpinamas į skysto azoto atmosferą. Visi medžiagų apykaitos procesai nedelsiant sustabdomi. Traškučiai gaminami iš užšalusio objekto. Iš drožlių paviršiaus kopijos gaunamos uždedant ant jų metalinę plėvelę. Šios plėvelės toliau tiriamos mikroskopu.
Elektroninis mikroskopas savo konstrukcija yra panašus į optinį: apšvietimo šaltinis yra elektronų pistoleto katodas, kondensatoriaus sistema yra kondensatoriaus magnetinis lęšis, objektyvas yra objektyvinis magnetinis lęšis, okuliaras yra projekciniai magnetiniai lęšiai, bet vietoj to akies elektronai krenta ant liuminescencinio ekrano arba ant fotografinės plokštės. Elektroninis mikroskopas pasiekė 1 Ao (0,1 nm) skiriamąją gebą. Elektroninio mikroskopo ekranuose ar fotojuostose galima padidinti iki 500 000 kartų. Ateityje spausdindami nuotraukas galite gauti dar 10 kartų padidėjimą.
MOLEKULINIS GENETINIS IR LĄSTELIŲ LYGIS
GYVENIMO ORGANIZACIJOS KAIP ORGANIZMO GYVENIMO PAGRINDAS
CITOLOGIJOS PAGRINDAI
Citologija– biologijos šaka, šiuo metu veikianti kaip savarankiškas mokslas, tiriantis visų organizmų ląstelių struktūrines, funkcines ir genetines savybes.
Šiuo metu citologiniai tyrimai yra būtini diagnozuojant ligas, nes leidžia tirti patologiją remiantis elementariu gyvosios medžiagos sandaros, funkcionavimo ir dauginimosi vienetu - ląstelės. Ląstelių lygmenyje pasireiškia visos pagrindinės gyvo būtybės savybės: medžiagų apykaita, biologinės informacijos panaudojimas, dauginimasis, augimas, dirglumas, paveldimumas, gebėjimas prisitaikyti. Gyvų organizmų ląstelės išsiskiria įvairia morfologija ir struktūriniu sudėtingumu (net tame pačiame organizme), tačiau tam tikros savybės randamos visose be išimties ląstelėse.
Prieš tai, kai buvo atrasta gyvų būtybių ląstelinė organizacija, buvo išrastas didinamasis instrumentas. Taigi pirmąjį mikroskopą būtų sukonstravę olandų optikai Hansas ir Zachary Jansenai (1590). Didysis Galilėjus Galilėjus padarė mikroskopą 1612 m. Tačiau ląstelės tyrimo pradžia laikomi 1665 m., kai anglų fizikas Robertas Huygensas panaudojo savo tautiečio Christiano Huygenso išradimą (1659 m. sukonstravo okuliarą), pritaikydamas jį mikroskopui, norėdamas ištirti smulkiąją ląstelės struktūrą. kamštis. Jis pastebėjo, kad kamštienos medžiaga susideda iš daugybės mažų ertmių, atskirtų viena nuo kitos sienelėmis, kurias pavadino ląstelėmis. Tai buvo mikroskopinių tyrimų pradžia.
Ypač pažymėtini A. Leeuwenhoek tyrimai, kurie 1696 metais atrado vienaląsčių organizmų (bakterijų ir blakstienų) pasaulį ir pirmą kartą pamatė gyvūnų ląsteles (eritrocitus ir spermatozoidus).
1825 metais J. Purkinje pirmą kartą pastebėjo branduolį vištienos kiaušinyje, o T. Schwann pirmasis aprašė branduolį gyvūnų ląstelėse.
Iki 19 amžiaus 30-ųjų buvo sukaupta reikšminga faktinė medžiaga apie mikroskopinę ląstelių struktūrą, o 1838 m. M. Schleidenas iškėlė idėją apie augalų ląstelių tapatumą jų vystymosi požiūriu. T. Schwann padarė galutinį apibendrinimą, supratęs ląstelės ir ląstelinės struktūros, kaip pagrindinės gyvų organizmų gyvybinės veiklos ir vystymosi struktūros, reikšmę.
Ląstelių teorija, sukurta M. Schleideno ir T. Schwann, teigia, kad ląstelės yra gyvų būtybių struktūrinis ir funkcinis pagrindas. R. Virchow pritaikė Schleiden-Schwann ląstelių teoriją medicinos patologijoje, papildydamas ją tokiomis svarbiomis nuostatomis kaip „kiekviena ląstelė iš ląstelės“ ir „kiekvienas skausmingas pokytis yra susijęs su kažkokiu patologiniu procesu organizmą sudarančiose ląstelėse. “.
Pagrindinės nuostatos šiuolaikinės ląstelių teorija:
1. Ląstelė – elementarus visų gyvų organizmų sandaros, funkcionavimo, dauginimosi ir vystymosi vienetas, už ląstelės ribų gyvybės nėra.
2. Ląstelė yra vientisa sistema, turinti daug tarpusavyje susijusių elementų – organelių.
3. Įvairių organizmų ląstelės yra panašios (homologinės) struktūra ir pagrindinėmis savybėmis bei turi bendrą kilmę.
4. Ląstelių skaičiaus padidėjimas vyksta joms dalijantis, po jų DNR replikacijos: ląstelė – iš ląstelės.
5. Daugialąstis organizmas – tai nauja sistema, sudėtingas daugybės ląstelių, sujungtų ir integruotų į audinių ir organų sistemas, kompleksas, sujungtas cheminiais veiksniais: humoraliniais ir nerviniais.
6. Daugialąsčių organizmų ląstelės yra totipotentinės – bet kuri daugialąsčio organizmo ląstelė turi vienodą bendrą šio organizmo genetinės medžiagos fondą, visas galimas šios medžiagos pasireiškimo galimybes – tačiau skiriasi individo raiškos (darbo) lygiu. genų, o tai lemia jų morfologinę ir funkcinę įvairovę – diferenciaciją .
Taigi, ląstelių teorijos dėka, organinės gamtos vienybės idėja yra pagrįsta.
Šiuolaikiniai citologijos tyrimai:
Ląstelių sandara, jų kaip elementarios gyvos sistemos funkcionavimas;
Atskirų ląstelių komponentų funkcijos;
Ląstelių dauginimosi procesai, jų taisymas;
Prisitaikymas prie aplinkos sąlygų;
Specializuotų ląstelių ypatybės.
Citologiniai tyrimai yra būtini diagnozuojant žmonių ligas.
Pagrindiniai žodžiai ir sąvokos: citologija, ląstelė, ląstelių teorija
BENDRA INFORMACIJA APIE LĄSTELES
Visos žinomos gyvybės formos Žemėje gali būti klasifikuojamos taip:
NE LĄSTELĖS GYVYBĖS FORMOS
VIRUSAI
Virusas (lot. virusas- nuodai) - neląstelinis organizmas, kurio dydis svyruoja nuo 20 iki 300 nm.
Virionai (virusinės dalelės) susideda iš dviejų arba trijų komponentų: viruso šerdį sudaro genetinė medžiaga DNR arba RNR pavidalu (kai kurie turi abiejų tipų molekules), aplink jį yra baltyminis apvalkalas (kapsidas), sudarytas iš subvienetų (kapsomerų). ). Kai kuriais atvejais yra papildomas lipoproteinų apvalkalas, atsirandantis iš šeimininko plazminės membranos. Kiekvienam virusui kapsido kapsomerai yra išdėstyti griežtai nustatyta tvarka, dėl kurios atsiranda ypatinga simetrijos rūšis, pavyzdžiui, spiralinė (vamzdinė forma - tabako mozaikos virusas arba sferinė RNR turinčiuose gyvūnų virusuose) ir kubinė ( izometriniai virusai) arba mišrūs (1 pav.).