Введение в цитологию

Содержание

Слайд 2

Развитие цитологии Роберт Гук (1635-1703) Антони ван Левенгук (1632-1732) Роберт Броун

Развитие цитологии

Роберт Гук (1635-1703)

Антони ван
Левенгук
(1632-1732)

Роберт Броун
(1773 -1858)

Роберт

Гук в 1665 г. «Исследование строения пробки с помощью увеличительных линз».
Антони ван Левенгук основоположник научной микроскопии, в 1680 г. описал ядро в клетке животного.
Роберт Броун в 1831 г. описал ядро в растительной клетке.
Слайд 3

(греч. κύτος — «клетка» и λόγος — «учение») - раздел биологии,

(греч. κύτος — «клетка» и λόγος — «учение»)
- раздел биологии,

изучающий живые клетки, их происхождение, развитие, строение и функционирование.
Синонимы: клеточная биология, биология клетки.

Цитология

Молекулярный
Клеточный
Тканевой
Органный

Организменный
Популяционно-видовой
Биогеоценозный
Биосферный

Уровни организации живой материи

Слайд 4

Красители Кислые (эозин, оранж G) МКК=(красящий ион)- + Н+ Окрашивают структуры,

Красители

Кислые (эозин, оранж G)
МКК=(красящий ион)- + Н+
Окрашивают структуры, несущие положительный заряд.


Способность окрашиваться кислыми красителями –
оксифилия, ацидофилия (цитоплазма большинства клеток).
Основные (гематоксилин, метиленовый синий, азур II):
МОК=(красящий ион)+ + ОН-
Окрашивают структуры несущие отрицательный заряд.
Способность окрашиваться основными красителями –
базофилия (ядро, рибосомы, грЭПС)
Слайд 5

Особенности окрашенных клеток Метахромазия - изменение цвета красителя при его связывании

Особенности окрашенных клеток

Метахромазия - изменение цвета красителя при его связывании с

некоторыми структурами (молекулами) клетки.
Артефакты - структуры, возникающие в клетках в результате манипуляций исследователя и отсутствующие в нативных клетках.
Тинкториальные свойства клетки – способность клетки окрашиваться тем или иным красителем.
Слайд 6

Принципы окрашивания Витальное – окрашивание клеток путем введения красителя в организм

Принципы окрашивания

Витальное – окрашивание клеток путем введения красителя в организм животного.
Суправитальное

– окрашивание нефиксированных клеток, выделенных из организма.
Поствитальное – окрашивание фиксированных клеток.
Слайд 7

Развитие микроскопии В Нидерландах Захарий и Ханс Янсены в 1590 г.

Развитие микроскопии

В Нидерландах Захарий и Ханс Янсены в 1590 г. смонтировали

две выпуклые линзы внутри одной трубки (Ув. от 3 до 10 раз).
Галилей в 1610 г. сконструировал микроскоп путем сочетания в свинцовой трубке выпуклой и вогнутой линз.
Слайд 8

Микроскопия Разрешающая способность - минимальное расстояние между двумя точками объекта, на

Микроскопия

Разрешающая способность - минимальное расстояние между двумя точками объекта, на котором

они воспринимаются раздельно (размер минимально видимой структуры).
Увеличение – соотношение между линейными размерами изображения изучаемого объекта и его истинными размерами. Определяется как произведение увеличения окуляра на увеличение объектива.
Слайд 9

Ограничение световой микроскопии В 1872 г. Э. Аббе описал физически разрешенный

Ограничение световой микроскопии

В 1872 г. Э. Аббе описал физически разрешенный предел

световой микроскопии.

Выявляются только структуры, которые:
поглощают или отражают свет;
смещают свет по фазе;
поворачивают плоскость поляризации света.

Слайд 10

Виды световой микроскопии Polarised DIC Dark-field Fluorescence Bright-field Phase contrast

Виды световой микроскопии

Polarised

DIC

Dark-field

Fluorescence

Bright-field

Phase contrast

Слайд 11

Устройство светового микроскопа Окуляр Визуальная насадка Револьверное устройство Объектив Предметный столик

Устройство светового микроскопа

Окуляр
Визуальная насадка
Револьверное устройство
Объектив
Предметный столик
Конденсор
Система освещения
Винты фокусирования

Тубусодержатель

Слайд 12

Светлопольная микроскопия В отсутствие препарата пучок света из конденсора, проходя через

Светлопольная микроскопия

В отсутствие препарата пучок света из конденсора, проходя через объектив,

даёт вблизи фокальной плоскости окуляра равномерно освещенное поле. При наличии в препарате абсорбирующих свет структур происходит частичное поглощение и частичное рассеивание падающего света, что обуславливает изображения.
Слайд 13

Ультрафиолетовая микроскопия Объект освещается УФ-лучами. Полученное невидимое изображение преобразуется с помощью

Ультрафиолетовая микроскопия

Объект
освещается
УФ-лучами.
Полученное невидимое
изображение преобразуется
с помощью специальных
устройств (фотопластинки,
люминесцентный

экран и др.)
Слайд 14

Темнопольная микроскопия Центральная часть темнопольных конденсоров затемнена и прямые лучи от

Темнопольная микроскопия

Центральная часть темнопольных конденсоров затемнена и прямые лучи от осветителя

в объектив микроскопа не попадают. Объект освещается косыми боковыми лучами и в объектив микроскопа попадают только лучи, рассеянные частицами, находящимися в препарате.

- это микроскопическое исследование с помощью темнопольного микроскопа (темнопольного конденсора).

Слайд 15

Фазово-контрастная микроскопия При прохождении света через образец меняется фаза колебания фотонов.

Фазово-контрастная микроскопия

При прохождении света через образец меняется фаза колебания фотонов. Изменения

фазы преобразуется микроскопом (кольцевая диафрагма, фазовая пластинка объектива) в изменения амплитуды света.
Слайд 16

Дифференциально-интерференционная микроскопия Пучок света от осветителя разделяется на два. Один проходит

Дифференциально-интерференционная микроскопия

Пучок света от осветителя разделяется на два. Один проходит через

объект и изменяется по фазе, другой минует объект. В призмах объектива два пучка интерферируют. В результате строится изображение, при котором участки разной толщины и плотности отличаются по степени контрастности.
Слайд 17

Поляризационная микроскопия Используется только для анизотропных объектов. На объект падает поляризованный

Поляризационная микроскопия

Используется только для анизотропных объектов. На объект падает поляризованный

свет, который, пройдя объект, попадает на анализатор, устройство определяющее отклонение плоскости поляризации от исходной. Выявляет строго упорядоченно расположенные структуры в объекте.
Слайд 18

Люминесцентная микроскопия В основе метода лежит способность различных веществ, входящих в

Люминесцентная микроскопия

В основе метода лежит способность различных веществ, входящих в

состав исследуемого объекта испускать свет, после их облучения.
Флуоресценция:
Первичная (аутофлуоресценция): серотонин, адреналин.
Вторичная (наведенная) обработка образца флуорохромами (родамин, флуоресцеин).

Platynereis dumerilii

Слайд 19

Люминесценция

Люминесценция

Слайд 20

Устройство конфокального микроскопа Ранний эмбрион Phascolosoma agassizii a-FMRFa-Alexa 488

Устройство конфокального микроскопа

Ранний эмбрион Phascolosoma agassizii
a-FMRFa-Alexa 488

Слайд 21

Цитохимия - метод основанный на специфическом взаимодействии ионов, химических соединений или

Цитохимия

- метод основанный на специфическом взаимодействии ионов, химических соединений или их

функциональных групп с красителями или образовании окрашенных веществ из неокрашенных реагентов в процессе специфической реакции.

В основе метода лежат качественные реакции.

Слайд 22

Иммуноцитохимия В основе лежит реакция «антиген-антитело» - высокоинформативный и наиболее специфический метод выявления молекул в клетках.

Иммуноцитохимия

В основе лежит реакция «антиген-антитело»

- высокоинформативный и наиболее специфический метод выявления

молекул в клетках.
Слайд 23

Электронная микроскопия

Электронная микроскопия

Слайд 24

Атомно-силовая микроскопия сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения, основанный на взаимодействии зонда

Атомно-силовая микроскопия

сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения, основанный на взаимодействии зонда

- кантилевера с поверхностью исследуемого образца.
Слайд 25

Сканирующий туннельный микроскоп Металлическая игла подводится к образцу на расстояние нескольких

Сканирующий туннельный микроскоп

Металлическая игла подводится к образцу на расстояние нескольких

ангстрем. При подаче на иглу относительно образца небольшого потенциала возникает туннельный ток. Величина этого тока экспоненциально зависит от расстояния образец-игла. В процессе сканирования игла движется вдоль образца, туннельный ток поддерживается стабильным за счёт действия обратной связи.
Слайд 26

Дифференциальное центрифугирование метод разделения внутриклеточного содержимого при центрифугировании 80000-150000 об/мин.

Дифференциальное центрифугирование

метод разделения
внутриклеточного
содержимого при
центрифугировании
80000-150000 об/мин.

Слайд 27

Культивирование клеток Культивирование требует питательной среды и поддержания параметров культивирования (t, рН, стерильность).

Культивирование клеток

Культивирование
требует питательной
среды и поддержания
параметров
культивирования (t, рН,
стерильность).

Слайд 28

Гибридизация in situ - метод выявления в клетках последовательности нуклеотидов ДНК

Гибридизация in situ

- метод выявления в клетках последовательности нуклеотидов ДНК или

РНК, основанный на комплементарном взаимодействии исследуемой нуклеотидной последовательности с соответствующей маркированной последовательностью ДНК или РНК.
Слайд 29

Клетка – элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов, обладающая собственным обменом

Клетка

– элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов, обладающая собственным обменом веществ,

способная к самостоятельному существованию, развитию и самовоспроизведению.
Организм взрослого
человека состоит
приблизительно
из 1013 клеток.
Слайд 30

Клеточная теория Все организмы как многоклеточные, так и одноклеточные состоят из

Клеточная теория

Все организмы как многоклеточные, так и одноклеточные состоят из

клеток;
Клетка – элементарная живая система способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению;
Клетки всех живых организмов построены по единому принципу;
Клеточное строение организмов свидетельствует о единстве их происхождения;
Клетки способны организовываться в структуры более высокого порядка (ткани, органы, организм);
Новые клетки возникают только в результате деления предшествующих клеток.

Сформулирована в 1838 г. Маттиасом Шлейденом и Теодором Шванном.

Слайд 31

Клеточные формы жизни

Клеточные формы жизни

Слайд 32

Компоненты клетки Клеточная оболочка - совокупность структур (клеточная стенка, капсула, чехол,

Компоненты клетки

Клеточная оболочка - совокупность структур (клеточная стенка, капсула, чехол, плазматическая

мембрана) отделяющих внутреннее содержимое клетки от внешней среды.
Протоплазма - внутреннее содержимое клетки, отделенное от внешней среды клеточной оболочкой.
Слайд 33

Протоплазма Протоплазма прокариот: Цитоплазма Протоплазма эукариот: Цитоплазма Ядро Цитоплазма про- и

Протоплазма

Протоплазма прокариот:
Цитоплазма
Протоплазма эукариот:
Цитоплазма
Ядро
Цитоплазма про- и эукариот:
Цитозоль (гиалоплазма,

клеточный матрикс).
Органеллы (органоиды).
Включения.
Ядерно-цитоплазматическое отношение (ЯЦО) - отношение площади ядра к площади цитоплазмы.
Слайд 34

Органеллы - постоянно присутствующие в цитоплазме структуры, имеющие характерное строение и

Органеллы

- постоянно присутствующие в цитоплазме структуры, имеющие характерное строение и специализированные

на выполнении определенных функций.
Органеллы общего назначения имеются во всех клетках и необходимы для обеспечения их жизнедеятельности.
Специальные органеллы имеются в некоторых клетках и обеспечивают выполнение ими специализированных функций.
Слайд 35

Органеллы прокариот Нуклеоид, рибосомы, мезосомы, плазмиды, жгутики, фимбрии (пили).

Органеллы прокариот

Нуклеоид, рибосомы, мезосомы, плазмиды,
жгутики, фимбрии (пили).

Слайд 36

Органеллы эукариот Органеллы общего назначения: митохондрии, эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи, лизосомы,

Органеллы эукариот

Органеллы общего назначения:
митохондрии, эндоплазматический
ретикулум, комплекс Гольджи, лизосомы,
пероксисомы,

цитоцентр, цитоскелет,
рибосомы, протеасомы, пластиды, вакуоли.
Органеллы специального назначения:
реснички, жгутики, микроворсинки,
миофибриллы, акросома.
Слайд 37

Функциональные системы (аппараты) эукариотической клетки Синтетический аппарат. Энергетический. Аппарат внутриклеточного пищеварения. Опорно-двигательный аппарат.

Функциональные системы (аппараты) эукариотической клетки

Синтетический аппарат.
Энергетический.
Аппарат внутриклеточного пищеварения.
Опорно-двигательный аппарат.

Слайд 38

Гиалоплазма (цитозоль, клеточный матрикс, клеточный сок) внутренняя среда клетки, составляющая ≈50%

Гиалоплазма (цитозоль, клеточный матрикс, клеточный сок)

внутренняя среда клетки, составляющая

≈50% её общего объема. Представляет собой коллоидный раствор, в котором находятся все органеллы и включения, а также ионы, белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды, витамины и др.
В ней протекает ряд биохимических процессов (гликолиз, синтез жирных кислот, белков, холестерина, глюконеогенез).
Изменяет консистенцию благодаря обратимым переходам по типу гель-золь.
Слайд 39

Включения временные компоненты цитоплазмы, образованные в результате накопления продуктов метаболизма. трофические

Включения

временные компоненты цитоплазмы, образованные в результате накопления продуктов метаболизма.
трофические (липидные, углеводные);
секреторные

(содержат секретируемый клеткой продукт);
экскреторные (содержат удаляемые из клетки продукты метаболизма);
пигментные - окруженные мембраной или лежащие свободно скопления эндогенных или экзогенных пигментов (гемоглобин, гемосидерин, меланин, липофусцин);