- •Лекция: Введение и история
- •Современные положения клеточной теории:
- •Методы цитологического исследования:
- •Лекция: Химический состав клетки
- •Органические составляющие клетки
- •Нуклеиновые кислоты
- •Лекция: Формы жизни: прокариоты и эукариоты.
- •Основные компартменты эукариотической клетки:
- •Цитоплазма и строение биомембран.
- •Функции гиалоплазмы:
- •Плазмолемма выполняет следующие функции:
- •80% Атф расходуется на поддержание гомеостаза.
- •Лекция: Вакуолярная система.
- •Лекция: Комплекс Гольджи
- •1) Гидролитические ферменты (гидролазы), которые направляются в компартмент лизосом.
- •Лизосомы.
- •Вакуоли растительных клеток.
- •Пероксисомы (микротельца).
- •Лекция: Энергетический обмен, митохондрии
- •Митохондрии.
- •Лекция: Опорно-двигательная система клетки. Цитоскелет.
- •Лекция: Клеточный центр (центросома)
- •Лекция: Рибосомы.
- •Лекция: Ядерный аппарат
- •Основные белки хроматина – гистоны.
- •Ядрышко.
- •Поверхностный аппарат ядра
- •Лекция: Клеточный цикл эукариот.
- •Лекция: Митоз
- •Лекция: Мейоз
- •Клеточная стенка растений.
- •Хлоропласт.
- •Геном пластид.
- •Лекция: Межклеточные контакты
- •Проводящие контакты. По-разному у животных и растений.
Современные положения клеточной теории:
1) Клетка - основная единица строения и развития всех живых организмов. Наименьшая единица живого.
2) Клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ.
3) Размножение клеток происходит путем их деления. Каждая новая клетка образуются в результате деления исходной клетки.
4) В сложных многоклеточных организмах клетки специализированны и образуют ткани. Из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным механизмам регуляции.
5) Клетки многоклеточных организмов тотипотентны (обладают генетическим потенциалом всех клеток данного организма).
Клетка – ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурированная система биополимеров, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддерживание и воспроизведение всей системы в целом.
Клетка – открытая система. Обмен с внешней средой потоками веществ, информацией и энергией.
Методы цитологического исследования:
1) Непосредственное наблюдение живых клеток в организме (витальный) или в свежевыделенной ткани (суправитальный).
2) Наблюдение клеток убитых с помощью фиксации, которая сохраняет морфологическую и химическую структуру.
После фиксации любой материал подвергают окрашиванию. Красители – натуральные и синтетические.
Синтетические – кислые и основные. Основные - соли красящих оснований, содержащие аминогруппы, монометиламиногруппы, иминогруппы. Эти группы определяют щелочность красителей. Попадая внутрь клетки, эти группы образуют солевые связи с кислотами, находящимися в структуре клетки, что приводит к их окрашиванию. Кислотные группы клетки - базофильные.
Кислые красители – красящие кислоты или их соли (эозин, пикриновая кислота, азокармин и др.). Кислотные свойства придают нитрогруппы, гидроксильные, карбоксильные группы. Структурные компоненты – ацитофильные или оксифильные.
Широкое распространение получило гистохимическое или цитохимическое окрашивание, которое подразделяется на прямое и косвенное. К прямым методам относят приемы, специфичные для вещества, которые хотят определить. Выявление ДНК – с реактивом Шиффа.
Чтобы обнаружить активность фермента, используют непрямой гистохимический способ или метод ферментативного переваривания. Для этой цели клетки помещают в среду, содержащую субстрат для данной ферментативной реакции и реагенты, связывающие специфически с конечными продуктами реакций.
Краситель Азур связывает и окрашивает цитоплазму, ядро и ядрышко. Предварительная обработка клетки ферментом РНК-азой приводит к тому, что цитоплазма и ядрышко будет окрашиваться слабо, а ядро не изменится в своей окраске. Если же клетку предварительно обработать ДНК-азой, то почти полностью исчезнет окрашивание структур ядра.
На современном этапе особое значение имеют точные способы выявления структур – иммунохимические методы. Это реакции с использованием флуоресцентных антител. Для этого на белок, который хотят определить, получают специфическую сыворотку. В сыворотке содержатся антитела, их соединяют с флуоресцентными красителями. Затем, меченый белок вводят в клетку.
Таким образом был открыт цитоскелет.
Метод фракционирования или дифференциального замещения.
-
Сначала получают чистые клетки, разрушая ткань в гомогенизаторах.
-
Полученную суспензию (гомогенат) подвергают высокоскоростному центрифугированию. Крупные компоненты (ядра или неразрушенные мембранные структуры) оседают при низких скоростях 1-3 тыс.J.
-
При более высоких скоростях (15-30 тыс.) оседают более мелкие макросомы (митохондрии, пластиды, лизосомы, нервные окончания).
-
Более 50 тыс. – микросомы. 15-20% от общей массы. Имеют сложный химический состав. ЭПР, вакуоли.
-
При скорости 150 тыс. – в осадок выпадают рибосомы, вирусы, крупные макромолекулы.
С помощью раствора сахарозы получают более высокую степень разделения. Плотность раствора постепенно увеличивается сверху вниз, образуя градиент плотности. Гомогенат клеток наслаивают поверх сахарозы, затем центрифугируют и органоиды клетки распределяются в зависимости от своей молекулярной массы по высоте градиента, образуя отдельные полосы, которые можно выделить и изучить.