Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Изследователски методи КЛЕТКИ

1. светлинна микроскопия

2. електронна микроскопия, предимства и недостатъци. Сортовете електронна микроскопия

3. Метод за култура на клетки и тъкани

4. авторадиография

5. диференциално центрофугиране

Клетките са много малки по размер и в същото време е трудно да се намери. Ето защо, за успешното изучаване на структурата и функционирането на нуждите на клетките да се знае и да притежава съответните експериментални методи.

В първия етап на развитие на цитологията само начин да учат клетки бяха светлинна микроскопия.

Микроскоп - устройство, което ви позволява да получите по-голямо изображение на малки обекти, които не са видими с просто око. В микроскопия решили да използват следните единици за дължина:

микрометъра (микрона 1 - 10 -6 m);

нанометра (1 пМ - 10 -9 m);

Angstrom (1А - 10 -10 m).

Има светлина и електронна микроскопия. В светлинен микроскоп, за да видите се използва по-голяма снимка светлина, по електронен път - на потока от електрони. Качеството на изображението се определя от резолюцията на мощността на микроскоп. Резолюция - най-малкото разстояние, при което оптически микроскоп могат да се разграничат отделни два близко разположени точки. Разделителната способност на човешкото око е около 100 микрона. Това означава, че с невъоръжено око от разстояние 25 см със средна зрителна острота наблюдател да се разграничат една от друга точка, ако те са раздалечени на разстояние от поне 100 микрона. Ако ние считаме, точките са на разстояние по-малко от 100 микрона, те изглежда да е неясна точка. Най-модерен светлинна микроскопия прави възможно да се изследва структурата на разстоянието между елементите на около 0,25 микрометра, електронен микроскоп - около 1,5 А.

Светлинна микроскопия - колекция от техники наблюдение под микроскоп при използване на различни оптични микроскопи. Тези методи са силно зависими от вида на обективна микроскоп, спомагателни към него, образуват микроскопични обект и начин да го подготви за наблюдение, както и естеството на своята осветление, когато се гледа. Резолюцията на светлинен микроскоп е ограничени размери, сравними с дължината на вълната на светлината (0.4-0.7 микрона за видимата светлина). Въпреки това, много елементи от структурата на клетките на много по-малък размер. В допълнение, когато се използва конвенционален светлинен микроскоп, повечето структури на живи клетки са оптически празни. Оптически наречен празни структури, които са прозрачни и не се различават от коефициента на пречупване на околната среда. С цел да се идентифицират тези структури и различни начини за определяне на оцветяване материал са разработени.



Lock - за лечение, който бързо се прекъсва клетка жизнените процеси и доколкото е възможно запазва непокътната структурата на клетките и тъканите. След фиксация, клетките стават пропускливи за багрила, фиксирано местоположение и стабилизират макромолекули структура.

Оцветяването се използва за оптично диференциране на клетъчните структури и в проучвания цитохимия директно да определи локализацията на химични съединения. Например, основни бои (хематоксилин) имат афинитет за съдържанието на ядрото, и кисели багрила (еозин) оцветени цитоплазмата. С цел да се учат живите клетки, използващи жизнените (жизнен цикъл) багрила. Vital багрила сравнително лесно проникват в живите клетки и се оцветяват някои структури, без да ги повредите. Но жизненоважни багрила не е напълно безвредни за клетките, и след продължително излагане на причинят смърт му. Чрез жизненоважни багрила включват неутрално червено (за оцветяване цитоплазма), метиленово синьо (цвета на комплекса на Голджи), и др. С помощта на жизнените бои са били в състояние да докаже съществуването на определени органели на клетката, която по-рано се появиха за артефакти.

Артефакт - промяна, която настъпва по време на подготовката на състава.

Преди проучвания клетки или парчета тъкан обикновено се изсипва в разтопен восък, или специална смола. Използва се за запълване среда се охлажда или полимеризира. В резултат на това твърдо вещество блок, който се нарязва на много тънки парчета с помощта на микротом. Обикновено дебелината на участъците за светлинна микроскопия е 1-10 микрона. Недостатък на този метод е броят на увреждане на клетъчните структури. Следователно, методът за получаване на съкращения се използват от бързо замразяване. Замразени тъкан се нарязва на специална микротом (kriotome), оборудвана с охлаждаща камера (криостат).

Отделно от конвенционалната светлинна микроскопия изследване на клетки се извършва с помощта тъмно поле, фазов контраст, флуоресценция и други видове светлинна микроскопия.

Darkfield микроскопия. Darkfield микроскоп за разлика от конвенционалната снабден със специален кондензатор. Кондензаторът има тъмен отвор, не предава светлина в центъра на зрителното поле, така че обектът е осветен от наклонен лъч. В лупата включва само светлината, отразена и разпръснати от повърхността на обекта, което увеличава контраста на определени структури и ги прави видима. Тъмно-микроскопско поле се използва за наблюдение на множество структури в живи клетки. По-специално тъмно-микроскопско поле се използва за определяне на честотата на щети в сперматозоидите акрозомната селскостопански животни.

Фазов контраст микроскопия. Фаза контраст микроскопия е проектирана от Fritz Zernike през 1932 г. фаза контраст микроскопия е отличен метод за ин виво наблюдение на клетките. Той се използва за изследване на много клетъчни органели и хромозомите по време на разделяне. Във фаза контрастен микроскоп хладник има кръгъл отвор, през който светлината преминава във формата на кух конус, а останалите лъчи се абсорбират. Обективът е фаза плоча, която е прозрачна диск с вдлъбнатина. Формата и размерът на вдлъбнатината съвпада с директна изображение на пръстеновидния диафрагмата. Когато поставите обект между обектива на кондензатора и в задната фокална равнина, в допълнение към изображението на живо, има няколко припокриващи дифракция ирис изображения. Изчистването фаза плоча е изчислена така, че и двата лъча на лъчи, които формират пряко и дифракция на изображението, различни по оптичен път с една четвърт дължина на вълната. По този начин, разликите фаза, които не бяха уловени от окото, трансформирани в интензитета на различията и да станат видими.

Флуоресцентна микроскопия е добър метод за интравитална наблюдение клетка. Флуоресцентен микроскоп ни позволява да се наблюдава флуоресценция (луминесценция) на редица вещества и клетъчни структури. Флуоресценцията на обекта е развълнуван от ултравиолетови или синьо-виолетови лъчи от специални светлинни източници. Излъчването на обекта винаги има голяма дължина на вълната от светлина на възбуждане. Задачата се счита в своята флуоресценция лъчи, които се отделят от интересните лъчи с помощта на филтри. Няколко вещества (някои витамини, пигменти, и липиди) притежават роден (първична) флуоресценция. Вещества клетки не разполагат с този имот, предварително оцветени със специални бои - флуорохроми, и след това гледат на вторичния флуоресценцията.

Електронна микроскопия. В електронния микроскоп за образ на светлината, вместо да използват потока на електрони във вакуум. електронен лъч се фокусира обектива не се извършва както в светлинен микроскоп, и електромагнитни полета. Образът наблюдава на флуоресцентен екран и фотографирани. Предмети, намерени чрез електронна микроскопия във висок вакуум, така че по-рано, подложени на специална обработка и фиксация. Поради тази причина, мъртвите клетки могат да бъдат изследвани само чрез електронна микроскопия. В допълнение, те трябва да бъде много тънък, защото потока от електрони се абсорбира силно от обекта. В тази връзка, като обекти с помощта на свръхтънки слоеве от 20-50 нанометра дебелина, пуснати на тънки слоеве. В предаването електронен микроскоп (кутия), електроните преминават през обекта като светлинен микроскоп светлина преминава през него. Трансмисионна електронна микроскопия се използва за изследване на микробни ултратънки части, тъкани, както и структурата на малки обекти (вируси, камшичета и др ..). микроскоп сканиращ електронен точно фокусиран лъч от електрони се движат напред-назад по повърхността на пробата. Електроните, отразена от повърхността се събират и образуват изображение. Предимството на използването на електронен микроскоп на този вид е, че се създава триизмерното изображение. Следователно, сканираща електронна микроскопия се използва за проучване на повърхността на обекти. електронен микроскоп е с резолюция от около 1-2 пМ. Достатъчно е да се проучи макромолекули.

Авторадиография. Този метод се основава на използването на радиомаркирани вещества. Ако добавя към среда радиоизотоп абсорбира от клетки в процеса на метаболизма, неговата вътреклетъчна локализация може впоследствие да бъде открит чрез авторадиография. С този метод, тънки секции от клетки се поставят върху филма. Филмът е тъмно под местата, където радиоактивни изотопи. Изотопите използвани като фосфор (Р 32), желязо (Fe 59), сяра (S 35), въглерод (14С), тритий (Н 3) и други.

Центрофугиране. метод Start бе започнато през 1926 г., когато Svedberg изобретил аналитична центрофуга и го използва за определяне на молекулното тегло на хемоглобина. Преди центрофугиране на клетъчната мембрана трябва да бъде унищожен. Унищожаването се извършва с помощта на ултразвукови вибрации, осмотичен шок, смилане, пробиване през малкия отвор. С внимателно унищожаване на някои клетъчни органели запазени в непокътнато състояние. В натрошен тъкан с нарушени клетъчни стени се поставят в епруветки и се върти в центрофуга с висока скорост. Методът се основава на факта, че различни клетъчни органели имат различна маса и плътност. -Плътен органели, депозирани в ин витро при ниски скорости на центрофугиране са по-малко плътни - висока. Тези слоеве са изследвани поотделно. Тъй като ядра и непрекъснати клетки, уредят бързо при относително ниски скорости и образуват пелети в долната част на тръбата за центрофуга. При по-високи скорости на утаяване на митохондриите, и дори при по-високи скорости и по-дълги периоди центрофугиране утаява рибозоми. Обикновено тези пречистени компоненти запазват висока биохимична активност.

Метод за култура на клетки и тъкани е, че от една или повече клетки в специална среда на растеж може да се получи група подобни клетки. Този метод има огромни перспективи не само за цитология, но също така и за медицината, селското стопанство. Тъй като клетъчната култура се използва за определяне на структурата на диференциация, клетки взаимодействат със средата, адаптация, стареене, трансформация и др. В клетъчни култури Biotechnology, използвани в производството на ваксини, и биологично активни вещества. В тяхното използване в фармакология като тестови обекти, когато се изпитват нови лекарства. Основателят на този метод е американски зоолог и ембриолог Р. Харисън (1879-1959), който през 1907 г. успя да култивира саламандър клетки в изкуствена среда извън тялото. След много типове растителни и животински клетки, култивирани ин витро, и този метод води до редица важни открития в областта на клетъчната физиология. Изразът ин витро (на латински "в стъклото) означава, че разследването не е извършена ин виво и ин стъклен съд от някакъв вид. За разлика от първото изразяване в виво показва експеримент с цяло жив организъм. Културите се получат директно от тъканите на тялото, наречени първични култури. В повечето случаи, първични клетки култура могат да се прехвърлят от плочите културата и използвани за получаване на голям брой вторични култури. Клетъчните линии могат да бъдат използвани за klo6nov, които са получени от един прогениторни клетки. Клетъчно сливане може да се извърши с еднакви или различни видове. За да се постигне сливане, клетките са изложени на вирусните ензими, или полиетилен гликол. Тези вещества увреждат плазмената мембрана на клетките, получени в клетки с два отделни ядра. След известно време, като клетка разделя чрез митоза да образуват хибридни клетки. клетъчна хромозома Хибридният всички комбинирани в един голям ядро. Такива хибридни клетки могат да бъдат клонирани и да получат хибридна клетъчна линия. Използвайки този метод, че е възможно да се получи хибрид на човешки и миши клетки, човешки и жаби. Учения хибридни клетки са нестабилни и след много клетъчни деления губят голяма част от хромозома един или друг вид. Крайният продукт се превръща, например, по същество миши клетки, където човешки гени отсъстват или са налични само в малки количества. Следователно, тази техника може да се използва успешно за карта гени в човешките хромозоми.

Mikrurgiya. Този метод се основава на използването на micromanipulators. Това са устройства, които осигуряват точни движения microtools в клетката. Микро инструменти обикновено са направени от стъкло. Формата им се определя от задачите mikrurgicheskih операции. Те могат да бъдат под формата на игли, спринцовки, пипети, шпатули, скалпели и други подобни. Г. използване на micromanipulators клетки могат да произвеждат различни операции (инжекция в клетъчни вещества, добива и ядрен трансфер, локално увреждане на клетъчните структури и т.н.). Особено добри операции mikrurgicheskie успяват в големи клетки (една клетка, яйцето земноводни клетки ембриони на някои животни). Тъй като амеба клетка могат да бъдат разделени на три основни компонента - мембрана, цитоплазмени и ядрото. След това, тези компоненти могат да получават и повторно сглобяване на живата клетка. По този начин, изкуствени клетки, състоящ се от различни видове компоненти могат да бъдат получени амеби. Mikrurgicheskie операции се извършват не само microtools но фокусиран лъч на ултравиолетова радиация (лъчение mikroukol).

В допълнение към тези методи в изследване на клетки, използвайки хроматография, електрофореза и др. Нови техники са довели до голям напредък в изучаването на клетките. Въпреки това, той трябва да се забравя, че класическите методи на цитологични, базирани на фиксиране, оцветяване и изследване на клетки под светлинен микроскоп, все още запазват практическа стойност.

Лекция 1.

Структурата на растителната клетка

Методи за изучаване на растителната клетка

светлинна микроскопия

електронна микроскопия

Методът на замразяване фрактура

диференциално центрофугиране

метод клетъчна култура

Клетката е основна структурна и функционална единица на живите организми.

Ембрионални клетки (неспециализирани) животински и растителни тъкани в общата структура на плана е много подобен. Именно този факт в момента е причина за появата и развитието на теорията на клетка. Морфологични различия вече са диференцирани в клетки на специализирани тъкани на растенията и животните. Характеристики на структурата на растителна клетка, както и растения, като цяло, свързани с начина на живот и метод хранене. Повечето от растенията е относително фиксирани (приложен) начин на живот. Специфика на електроцентралата е, че вода и хранителни вещества са: органични и неорганични, са разпръснати из растение и трябва да ги абсорбира чрез дифузия. В допълнение, зелени растения в леки упражнения аВтотрофично начин на хранене. Това еволюционно разработени някои специфични особености на структурата и растежа на растителните клетки. Те включват:

клетъчна стена твърда полизахарид, която обгражда клетъчен компонент и твърда рамка;
пластид система, които са възникнали във връзка с аВтотрофично вида на храната;
вакуолна система, която в зрели клетки, обикновено са представени от голям централен вакуола, заема до 95% от обема на клетки и играе важна роля в поддържането на налягането тургор;
специален вид на клетъчния растеж чрез разтягане (поради увеличен обем на вакуоли);
totipotency, което означава, че способността да се регенерират цели растения разграничени от растителната клетка;
има една подробност, която отличава растителни клетки от животински клетки: растенията по време на клетъчното делене на центриола не са изразени.

клетъчна структура в най-общ вид е известно, че сте от друг курс по обща биология и в подготовка за кандидатстудентски изпити сте достатъчно добър, той учи предмет. Тази тема се разглежда в различни аспекти и съответните университетски курсове (например, Зоология на безгръбначните животни, по-ниски растения). В допълнение, по-подробно запознаване с клетката на високо ниво, за да бъде наясно с "цитология". За нас е важно да се фокусира върху специфичните особености на структурата на растителната клетка, с главно високи растителни клетки.

В най-повърхностен преглед на типична инсталация клетъчна структура в нейната структура разкрива три основни компонента: (1) клетъчната стена (2), вакуола заема в зрелите клетки на централната позиция и запълване почти цяла техния обем, и (3) протопласти, избутва вакуола към периферията а postennogo слой. Тези компоненти са открити при ниско увеличение светлинен микроскоп. И мембраната клетки и вакуолата са продукти на протопласти живот.

Живото тяло клетки? протопласти се състои от органели, потопени в hyaloplasm. За клетки на тялото са: ядро, пластиди, митохондрии, dictyosomes, ендоплазмен ретикулум и др microbody Hyaloplasm с органели нетна ядро от цитоплазмата на клетките ..

За да изразят размера на субклетъчни структури, използвани някои мерки за дължина: микрометър и нанометър.

Микрометър в единици от системата SI на стойност измерване равна на 10 -6 m. С други думи, микрометър (точка микрона съкращение) е една милионна част от метъра, и 1/1000 от милиметъра. 1 микрон = 10-6 м. Старото име на тази мярка микрона.

А нанометра в същата система е една милионна от милиметъра 1 пМ = 10 -9 m и хилядна от микрометър.

Размерът и формата на растителни клетки варира в широки граници. Обикновено, по-високи размери на растителни клетки варират между 10-300 микрона. Въпреки това, съществуват клетки - Джайънтс, например, няколко милиметра в диаметър сочни целулоза клетки се състоят от цитрусови плодове или от изключително дълги влакна от лико от коприва достигнат 80 мм дълъг, микроскопична дебелина.

По форме различают изодиаметрические клетки, у которых линейные размеры во всех направлениях равны или отличаются незначительно (то есть длина, ширина и высота этих клеток сопоставимы). Такие клетки называют паренхимными (паренхима) .

Сильно вытянутые клетки, у которых длина во много раз (иногда в сотни и тысячи) превышает высоту и ширину, называют прозенхимными (прозенхима) .

Методы изучения растительной клетки

Для изучения клеток разработано и применяется множество методов, возможности которых определяют уровень наших знаний в этой области. Успехи в изучении биологии клетки, включая наиболее выдающиеся достижения последних лет, как правило, связаны с применением новых методов. Поэтому для более полного понимания клеточной биологии необходимо иметь хотя бы некоторое представление о соответствующих методах исследования клетки.

Световая микроскопия

Самым древним и, вместе с тем, наиболее распространенным методом изучения клетки является микроскопия. Можно сказать, что и начало изучения клетки было положено изобретением светового оптического микроскопа.

Невооруженный человеческий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм. Это означает, что если вы смотрите на две линии, которые находятся друг от друга на расстоянии меньше 0,1 мм, они сливаются в одну. Чтобы различить структуры, расположенные более тесно, применяют оптические приборы, например, микроскоп.

Но возможности светового микроскопа не безграничны. Предел разрешения светового микроскопа задается длиной световой волны, то есть оптический микроскоп может быть использован только для изучения таких структур, минимальные размеры которых сопоставимы с длиной волны светового излучения. Лучший световой микроскоп имеет разрешающую способность около 0.2 мкм (или 200 нм), то есть примерно в 500 раз улучшает человеческий глаз. Теоретически построить световой микроскоп с большим разрешением невозможно.

Многие компоненты клетки близки по своей оптической плотности и без специальной обработки практически не видны в обычный световой микроскоп. Для того, чтобы сделать их видимыми, используют различные красители , обладающие определенной избирательностью.

В началото на XIX век. Возникла потребность в красителях для окрашивания текстильных тканей, что в свою очередь вызвало ускоренное развитие органической химии. Оказалось, что некоторые из этих красителей окрашивают и биологические ткани и, что было уж совсем неожиданно, часто предпочтительно связываются с определенными компонентами клетки. Использование таких избирательных красителей дает возможность более тонко исследовать внутреннее строение клетки. Приведем лишь несколько примеров:

хематоксилин петна багрилни съставки в някои ядра синьо или виолетово оцветяване;
след лечение последователно phloroglucin и след това солна киселина части от вдървесени клетъчните мембрани са череша - червен;
боядисване на Судан III okraschivaet suberized клетъчни стени в розово;
слаб разтвор на йод в калиев йодид оцветява нишестени гранули в синьо.

За микроскопско изследване голяма част от тъканта преди боядисване оправя. След фиксация, клетките стават пропускливи за бои и стабилизира клетъчната структура. Един от най-често срещаните уловите в ботаниката е етилов алкохол.

Фиксиране и оцветяване не са само процедурата, използвана за получаването на лекарства. Дебелината на повечето тъкани е твърде голямо, така че веднага може да се види при висока резолюция. Поради извършване на тънки секции на микротом. Това устройство използва принципа на хляб нарязване. За растителна тъкан направи малко по-дебел от секции за животните, от растителни клетки, обикновено са по-големи. Дебелина секции растителна тъкан за светлинна микроскопия на около 10 микрона - 20 микрона. Някои тъкани са твърде меки, така че може веднага да се получи парчета. Ето защо, след тяхното закрепване излива в разтопен парафин или специална смола, която е импрегнирана с цялата тъкан. След охлаждане, монолитен блок, който след това се нарязва на микротом. Въпреки това, за растителна тъкан пълнеж се използва много по-рядко, отколкото за животни. Това е така, защото на растителните клетки имат силни клетъчни стени, съставляващи труп тъканта. Особено силна части от вдървесени черупка.

Въпреки това, на запълване може да прекъсне клетъчна структура, така че използвайте друг метод, където се намалява опасността? бързо замразяване. Можете да го направите, без фиксиране и леене. Замразени тъкан се нарязва на специална микротом (kriotome).

Замразени срези бяха получени по този начин имат предимство, тъй като те са по-добре запазена особено естествената структура. Въпреки това, те са по-трудно да се подготвят, както и наличието на ледени кристали продължава да нарушава някои от детайлите.

Microscopists винаги притеснен за възможността от загуба и изкривяване на някои компоненти на клетката в процеса на определяне и оцветяване. Следователно, резултатите са проверени чрез други методи.

Това е много съблазнително предоставя възможност да се изследват микроскопски живи клетки, но така, че по-ясно своите структурни детайли очевидна. Тази възможност дава специални оптични системи: фазов контраст и смущения микроскопи. Добре известно е, че светлинните вълни, като вода вълни могат да взаимодействат един с друг, увеличаване или намаляване на амплитудата на получения вълна. В конвенционален микроскоп, минаваща през отделните компоненти на клетката, от светлинна вълна променя фаза, въпреки че човешкото око не възприема тези различия. Но поради вълна на намеса може да се преобразува, и след това на различните компоненти на клетките могат да бъдат разграничени един от друг под микроскоп, без оцветяване. В тези микроскопи използва лъч 2 на светлинни вълни, които взаимодействат (насложени) в началото на всяка друга, се увеличава или намалява амплитудата на вълните, които влизат в окото от различни клетъчни компоненти.

електронна микроскопия

Характеристики на светлинен микроскоп, както вече бе споменато, ограничена дължина на вълната на видимата светлина. Максималната му резолюция е около 0.2 микрона.

Голяма крачка напред бе направена в микроскопия в 20-те години на нашия век, когато тя е била открита, че подходящо подбрани електромагнитни полета могат да бъдат използвани като лещи за фокусиране на електронни лъчи.

Дължината на електрон вълна е много по-малко странно дължина на вълната на видимата светлина, и ако се използва вместо леки, електрони, ограничението за резолюция на микроскопа може да бъде значително намалена.

Въз основа на всичко това микроскоп, в която електронен лъч се използва вместо е създадена светлина. първият електронен микроскоп е построена през 1931 г., Нол и Руска в Германия. Тя, обаче, преди много години възможност да се обучават с помощта на секции микроскоп тъкан. Само в 50-те години са разработени методи за производство на секции с необходимите качества. От този момент, тя започва нова ера на микроскопия и науката е буквално наводнен с информация за фината структура на клетки (клетъчна ултрастурктура).

Трудности електронна микроскопия се състои в това, че за изследване на биологични проби изисква специални лекарства за лечение.

Първият трудността се състои в това, че електроните имат много ограничена възможност проникване, поради което е необходимо за получаване на ултра тънки секции с дебелина от 50-100 пМ. За да се получат такива тънки филийки първи плат, импрегниран със смола: смолата е полимеризиран и образува плътен блок на пластмаса. След това, на стъклото с остър нож или диамант нарязани на филийки специален микротом.

Има и друг проблем: електроните, преминаващи през биологична тъкан не получават контраста на изображението. За получаване на контраста, тънки секции от биологични проби се импрегнира с тежки метали.

Има два основни типа електронни микроскопи. В микроскоп предаване (полупрозрачен), електронен лъч, преминаващ през специално приготвена проба, тя оставя на екрана. Резолюцията на модерна трансмисионен електронен микроскоп е почти 400 пъти по-сияйна. Тези микроскопи имат резолюция от около 0.5 пМ (за сравнение: диаметър на водороден атом е около 0.1 пМ).

Въпреки такава висока резолюция предаване електронни микроскопи имат големи недостатъци:

Първата е да се работи с фиксирани материали;
изображението на екрана е двуизмерна (плосък);
при обработката на тежки метали са унищожени и модифицирани някои клетъчна структура.

А триизмерна (обемна) изображение, получено чрез сканиращ електронен микроскоп (EM). Тук, лъчът преминава през пробата и се отразява от повърхността му.

Пробата се фиксира и се изсушава и след това покрити с тънък слой от метал? операция се нарича засенчване (проба сянка).

EM сканиране фокусиран електронен лъч се насочва към проба (проба сканирането) Най. В резултат на това металната повърхност на пробата излъчва вторични електрони, нисък разход на енергия. Те се записват и се превръща в образ на телевизионния екран. Максимална микроскоп резолюция на сканиране е малък, около 10 нанометра, но изображението е триизмерна.

Методът на замразяване фрактура

Принципно нови възможности за електронна микроскопия, открити сравнително наскоро, след разработването на метод за "замразяване - чакъла". С този метод, най-фините детайли изследвали клетъчната структура, където триизмерното изображение, получено чрез предаване електронен микроскоп.

В нормалните клетки, замразени ледени кристали се образуват, което значително нарушава структурата. За да се избегне това, клетките бяха бързо замразени в температурата на течния азот (- 196 C). В този миг замразяване, ледени кристали не разполагат с време, за да се образува, и клетката не претърпява деформация.

Замразени блок сплит нож нож (откъдето идва и името на метода). След това, обикновено във вакуумна камера, излишък от лед се отстранява чрез сублимация. Тази операция се нарича ецване. След офорт-рязко облекчение е показан в равнината на разцепване. Пробата се компенсира, тоест, на повърхността на пробата се нанася тънък слой от тежки метали. Въпреки това, цялата цел е фактът, че отлагането се извършва под ъгъл към повърхността на пробата. Това е един много важен момент. Появява се ефект на сянка, изображението се появява триизмерен.

В микроскоп предаване, електронен лъч е в състояние да проникне само през много тънки филийки. Нормална дебелина е прекалено големи сенчести проби, така че органичната материя, на основата на метален слой, трябва да се разтвори. Резултатът е метална реплика тънък (или пръстов отпечатък) от повърхността на пробата. И реплика се използва в микроскопа на предаване.

е предвидена Този метод, например, възможността да наблюдава вътрешната структура на клетъчните мембрани.

диференциално центрофугиране

В допълнение към микроскопия, другата основна и широко разпространен метод за изследване на клетки е диференциално центрофугиране или фракциониране.

Принципът на метода е, че по време на центрофугиране центробежната сила, разработена под влиянието на които суспендираните частици се утаят на дъното на епруветката за центрофугиране.

След като в началото на 40-те години започва да се използва ултра-отделяне на клетъчните компоненти е съвсем реална.

Преди клетки се подлагат на центрофугиране, те трябва да бъдат унищожени - твърда рамка унищожи клетъчните мембрани. За тази цел, различни техники: ултразвукови вибрации пробиване през малки отвори или най-традиционният смилане растителна тъкан в порцеланов хаван и чукало. Можете да запишете някои органели непокътнати С внимателно прилагане на техники за унищожаване.

С висока скорост на центрофугиране основни компоненти на клетката (например, ядро) бързо се утаят (утайка) при относително ниски скорости и образуват пелети в долната част на тръбата за центрофуга. При по-високи скорости утаява малки компоненти като митохондрии и хлоропласти.

Това означава, че чрез центрофугиране на клетъчните компоненти са разделени на фракции: големи и малки, така че второто име на метода? фракциониране. По този начин, по-висока от скоростта и продължителността на центрофугиране, получен по-фината фракция.

скорост на утаяване (отлагане) компоненти, изразена чрез коефициента на утаяване обозначен S.

диференциални етапи на центрофугиране: ниска скорост (ядро, цитоскелет), средна скорост (хлоропласти), висока скорост (митохондрии rizosomy, microbody), с много висока скорост (рибозомата).

Фракционната клетъчни екстракти, свободни от клетки системи също се наричат, са широко използвани за изследване на вътреклетъчни процеси. Само с работа с клетъчни без екстракти, може да зададете подробно молекулно механизма на биологични процеси. По този начин, използването на този метод е довел триумфално успех в изучаването на биосинтеза на протеина.

Е, като цяло, чисти фракции от вътреклетъчни структури могат да бъдат подложени на всякакъв вид анализ.

метод клетъчна култура

Клетки за животни, изолирани в култура (т.е., пуснати на средата на културата), умират след определен брой дивизии Поради това се счита трудно и неудобно за обект културата. Друго нещо е, растителни клетки, които могат да се делят за неопределено време.

метод клетъчна култура улеснява изучаването на механизмите за клетъчна диференциация в растенията.

В растителните клетки, хранителната среда за образуване на хомогенна маса недиференцирани клетки? мазол. Калус се обработва с хормони. Под влиянието на хормоните калус клетки могат да доведат до различни органи.

Структурата и жизнените функции на растителната клетка.

1. Структурата на растителната клетка: целулозни обвивки, плазмената мембрана, цитоплазмата с органели, ядро, вакуола с клетъчен сок. Наличието на пластиди - основната характеристика на растителната клетка.

2. Функциите на клетъчната мембрана - свързани, образуват една клетка, за да се предпазите от фактори на околната среда.

3. плазмената мембрана - тънък филм, съставен от молекули, взаимодействащи протеини и липиди, ограничава вътрешните съдържание от външната среда, осигурява водния транспорт в клетката на минерални и органични вещества чрез осмоза и активен транспорт, но също така премахва вредните отпадъчни продукти.

4. цитоплазмата - вътрешен полу клетъчна среда, в която има ядро ​​и органели, осигурява връзка между тях, участва в основните процеси на живота.

5. ендоплазмен ретикулум - мрежа от канали разклоняване в цитоплазмата. Тя участва в синтеза на протеини, липиди и въглехидрати в транспорта на вещества. Рибозоми - телца, разположени на или в цитоплазмата на EPS, са съставени от РНК и протеини, които участват в синтеза на протеини. EPS и рибозомата - единичен синтез устройство и транспорт на протеини.

6. митохондриите - органели, цитоплазмата, ограничена от две мембрани. Те включващи ензими окисляват органични съединения и синтезирани молекули АТР. Повишаване на вътрешната повърхност на мембраната, на която ензими от cristae. ATP - енергийния богата органична материя.

7. пластиди (хлоропласти, левкопласт, хромопласти), тяхното съдържание в клетката - основната характеристика на организма на растението. Хлоропласти - пластиди, съдържащи зелен пигмент хлорофил, който поглъща светлинна енергия и я използва, за да синтезират органични вещества от вода и въглероден диоксид. Ограничаване на хлоропласти от цитоплазмата от две мембрани, множество израстъци - Grana на вътрешната обвивка, в която са молекули на хлорофил и ензими.

8. Голджи комплекс - система кухина, очертана от цитоплазмата с мембрана. Натрупването на протеини, мазнини и въглехидрати. Изпълнение на мембраните на синтеза на мазнини и въглехидрати.

9. лизозоми - прасеца, разделени от цитоплазмата с мембрана. Ензимите, които се съдържат в него ускорява разцепване реакция комплекс на прости молекули: протеини аминокиселини, въглехидрати обикновените липиди на глицерол и мастни киселини, както и да унищожи клетката мъртви, цели клетки.

10. вакуоли - на кухината в цитоплазмата, клетката, пълна с сок, резервни замърсителите на пространство за съхранение на хранителни вещества; те регулиране на водното съдържание на клетката.

11. Управлението на клетка - капки и резервни хранителни вещества зърно (протеини, мазнини и въглехидрати).

12. Сърцевината - основната част на клетката, изминато извън dvuhmembrannoy проникнато порите на ядрената мембрана. Вещества влизат в ядрото и отстранени от нея през порите. Хромозоми - носители на наследствена информация за характеристиките на организма, основните основни структури, всяка съставена от единична ДНК молекула в асоциация с протеини. Ядрото - място на синтез на ДНК, РНК, рРНК.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Изследователски методи КЛЕТКИ

; Дата: 01.13.2014; ; Прегледи: 711; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.066 сек.