Главная страница


Методы клеточной биологии Микроскопирование



НазваниеМетоды клеточной биологии Микроскопирование
страница1/14
Дата12.02.2016
Размер1.13 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


Методы клеточной биологии

1. Микроскопирование

  • Электронный микроскоп увеличивает до 107 раз, что позволяет изучать микроструктуру органоидов. Метод не работает с живыми объектами.

  • Световой микроскоп увеличивает до 2000 раз (обычный школьный – от 100 до 500 раз) Метод позволяет изучать процессы, происходящие в живой клетке (митоз, движение органоидов и т.п.)

2. Ультрацентрифугирование. Клетки разрушаются и помещаются в центрифугу. Компоненты клетки разделаются по плотности (самые тяжелые части собираются на дне пробирки, самые легкие – на поверхности). Метод позволяет избирательно выделять и изучать органоиды, например, можно разделить малые (70S) и большие (80S) рибосомы.

3. Рентгеноструктурный анализ – изучение картины рассеивания рентгеновских лучей при прохождении их через кристалл. Позволяет выяснить взаимное расположение атомов в молекуле. Например, можно определить третичную структуру белка.

4. Метод меченых атомов (радиография). Если в определенном веществе заменить нормальные атомы на радиоактивные (например, N14 на N15), то его химические свойства не изменятся, но местонахождение этого атома в организме (в клетке) можно будет регистрировать.

5. Иммуногистохимия. Если к антителам прикрепить маркеры (радиоактивные или флюоресцентные), а затем ввести в клетку, то они соединятся с антигенами и можно будет обнаружить их местонахождение.
Клеточная теория

1а. Все живые организмы на Земле состоят из клеток, сходных по строению, …

1б. …химическому составу и функционированию. Это говорит об общем происхождении всего живого на Земле.

1в. Клетка является основной единицей:

  • структурной (организмы состоят из клеток)

  • функциональной (функции организма выполняются за счет работы клеток)

  • размножения (размножение происходит за счет половых клеток).

2а. Все новые клетки образуются из уже существующих клеток путем деления и не могут образовываться из неклеточной массы.

2б. Рост и развитие многоклеточного организма происходит за счет роста и размножения одной или нескольких исходных клеток.

Ученые

1665 Гук открыл клетки на срезе пробки.

1680 Левенгук открыл одноклеточные организмы (сперматозоиды, эритроциты, инфузории, бактерии)

1831 Броун открыл ядро в растительных клетках.

1838 Шлейден выяснил, что ядро есть во всех растительных клетках, сделал вывод, что все растения построены из клеток, сходных по строению.

1839 Шванн открыл ядро в животных клетках, вывел первую клеточную теорию (п.1а).

1858 Вирхов дополнил клеточную теорию (п.2а).

Развитие микробиологии

Роберт Гук, 1665: открыл клетки на срезе пробки.

Франческо Реди, 1668: описал цикл развития мясной мухи и доказал невозможность ее самозарождения. Опыт: взял несколько кувшинов, положил в них гниющее мясо, часть кувшинов оставил открытыми, а часть закрыл пробкой, в следующем опыте – кисеёй. В открытых кувшинах появились мухи, в закрытых – нет.

Антуан Ван Левенгук, 1680: открыл живые клетки– инфузории, сперматозоиды, эритроциты, бактерии

Лаццаро Спалаццани, 1760: доказал невозможность самозарождения инфузорий, открыл консервирование. Опыт: взял колбу с мясным бульоном, запаял её и прокипятил. Пока колба оставалась закрытой, бульон в ней не портился. (Сторонники теории витализма сказали, что жизненная сила не может попасть в запаянный сосуд.)

Эдуард Дженнер, 1769: открыл оспопрививание. Работа: заметил, что пастухи и доярки меньше остальных болеют черной (человеческой оспой). Предположил, что это связано с тем, что они контактируют с коровьей оспой. Втёр слизь из оспенных пузырьков коровы в царапины на плече мальчика, а затем заразил его человеческой оспой, мальчик не заболел.

Луи Пастер, 1860-1880:

  • Обосновал микробную теорию брожения, открыл анаэробные микроорганизмы, предложил пастеризацию (выдерживание продукта при температуре 60-80 градусов, пищевые качества сохраняются, бактерии погибают).

  • Доказал, что самозарождение жизни не происходит. Сторонники теории витализма сказали Спалаццани, что жизненная сила не может попасть в запаянный сосуд. Пастер вытянул и загнул горлышко колбы, запаял, прокипятил, отломил кончик. Воздух мог контактировать с бульоном, но бактерии из воздуха не попадали туда, оседали на изгибе.

  • Теоретически обосновал методику прививания (открытого Дженнером), создал прививку против бешенства.

Роберт Кох, 1870-1890: создал методику выделения в чистом виде и размножения на питательных средах бактерий – возбудителей заболеваний, что позволило соотнести определенную болезнь с определенным возбудителем. Открыл возбудителя туберкулеза (палочку Коха)

И.И.Мечников, 1880-1900: в России открыл фагоцитоз, в дальнейшем в институте Пастера создал фагоцитарную теорию иммунитета.

Пауль Эрлих, 1890-1910: в институте Коха разработал гуморальную теорию иммунитета (взаимодействия антител и антигенов), в 1907 создал первый химиотерапевтический препарат сальварсан против сифилиса.

Химический состав клетки

Макроэлементы (по 0,1%-0,01%, кроме главных)

  • CONH (98%) – главные макроэлементы, входят в состав органических веществ – белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.

  • Р – входит в состав НК, АТФ, фосфолипидов, костей.

  • Na, K – поддерживают осмотическое давление, создают электрический заряд на мембране.

  • S – серные мостики в белках.

  • Cl – поддерживает осмотическое давление, входит в состав желудочного сока, окислитель в лизосомах.

  • Ca – входит в состав костной ткани, нужен для сокращения мышц и свертывания крови.

  • Mg – входит в состав реакционного центра хлорофилла и рибосом.

  • Fe – входит в состав гемоглобина и цитохромов.

Микроэлементы (от 0,001% и меньше), например:

Сравнение элементарного и химического состава
живой и неживой природы


Есть только в живых организмах, в неживой природе отсутствуют:

  • элементы – нет

  • вещества – БЖУНКи.

Больше всего в живых организмах:

  • элементов – CONH

  • вещества – воды.

  • Вода составляет 70-80% от массы живых организмов.

  • Строение молекулы: электронная плотность смещена к кислороду, на нем частичный отрицательный заряд, на водородах – частичный положительный, молекула – диполь. Между + и – могут образовываться водородные связи.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14