Методы цитологии. Мембрана клетки

Методы цитологии Цитоплазматическая мембрана

Цитология - наука о клетке

Галилео Галилей

• Галилео Галилей считается одним из претендентов на изобретение микроскопа. В 1609 году он разработал «occhiolino» («оккиолино») - «маленький глаз», или составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами.
• Галилей представил свой микроскоп публике в Академии деи Линчеи. С его помощью Галилей занимался изучением насекомых.

1590. Янсен изобрел микроскоп, в котором

больщее увеличение обеспечивалось

Соединением двух линз

Антони ван Левенгук

• Антони ван Левенгук жил в голландском городе Делфте с 1632 по 1723 год.  
• Изготовленные вручную, микроскопы Ван Левенгука представляли собой относительно небольшие изделия с одной очень сильной линзой. Они были неудобны в использовании, однако позволяли очень детально рассматривать изображения лишь из-за того, что не перенимали недостатков составного микроскопа (несколько линз такого микроскопа удваивали дефекты изображения).
• Понадобилось около 150 лет развития оптики, чтобы составной микроскоп смог давать такое же качество изображения, как простые микроскопы Левенгука.
• Хотя Антон Ван Левенгук был великим мастером микроскопа, он не был его изобретателем вопреки широко распространённому мнению.

Роберт Гук (Robert Hooke) 1665

• Кого современники того времени называли «самым изобретательным человеком, который когда-либо жил»? Это был Роберт Гук. Он родился в1635 году. В 1662 году он был назначен куратором экспериментов при Лондонском королевском обществе. В 1677 стал секретарем этого общества. В 1703 году он умер и похоронен в неизвестной могиле на севере Лондона.

• Срез коры прбкового дуба

• Термин «The cell» - «клетка»

Микроскоп Р .Гука. 1665 год

Роберт Браун (Robert Brown) 1831-1883

• Английский ботаник описал ядро как характерное сферическое тельце, обнаруживаемое в растительных клетках

Клеточная теория 1838-1839

• ШВАНН, ТЕОДОР

(1810-1882) немецкий биолог, зоолог основоположник клеточной теории

Клеточная теория

• Маттиас Якоб Шлейден  

  Matthias Jakob Schleiden ;

  (1804—1881) — немецкий ботаник и общественный деятель.

• «Основной единицей структуры и функции в живых организмах является клетка»

Дальнейшие события в развитии цитологии

Дата

Ученый

1840

События

Пуркинье

1855

Вирхов

1866

Предложил название протоплазма для клеточного содержимого. Позднее был введен термин «цитоплазма» (цитоплазма + ядро = протоплазма)

Показал, что все клетки образуются из других клеток путем клеточного деления.

Геккель

1866-1883

Клетка – из клетки

Подробно изучено клеточное деление и описаны хромосомы

Установил, что хранение и передачу наследственных признаков осуществляет ядро

1880-1883

Открыты хлоропласты

1890

Открыты митохондрии

1898

Открыт аппарат Гольджи

1887 - 1900

• Усовершенствован микроскоп, а также методы фиксации, окрашивания препаратов и приготовления срезов.
• Цитология начинает приобретать экспериментальный характер.
• Одной из отраслей цитологии становится цитогенетика

• 1900. световой микроскоп почти достиг теоретического предела разрешения; развитие цитологии замедлилось.
• 1930-е г.г. Появился электронный микроскоп.
• С 1946 г. и по настоящее время. Изучение «тонкого» строения клетки – ультраструктуры

Сканирующий электронный микроскоп

• В  1942 году , русский эмигрант, физик и инженер  Владимир Зворыкин , работавший в то время в лаборатории  Radio Corporation of America  в  Принстоне  в США , опубликовал детали первого сканирующего электронного микроскопа, позволяющего проанализировать не только тонкий образец на просвет, но и поверхность массивного образца. Электронная пушка с вольфрамовым катодом эмиттировала электроны, которые затем ускорялись напряжением 10 киловольт. Электронная оптика аппарата была составлена из трех электростатических катушек, а отклоняющие катушки размещались между первой и второй линзой. Чтобы обеспечить удобство размещения образца и манипулирования им в конструкции РЭМ, электронная пушка располагалась внизу микроскопа

• Еще один тип электронного микроскопа — это сканирующий электронный микроскоп, в котором пучок электронов последовательно перемещается от точки к точке по поверхности объекта, а отраженные от поверхности электроны собираются и формируют изображение наподобие того, какое возникает на экране телевизора.
• Преимущества сканирующего электронного микроскопа: 1) видны детали строения поверхности; 2) детали видны с большей глубиной резкости, т. е. большая часть образца одновременно находится в фокусе. Это создает удивительный эффект трехмерности; 3) можно работать с образцами большего размера, чем в трансмиссионном электронном микроскопе.
• Недостаток сканирующего электронного микроскопа: 1) разрешающая способность (5—20 нм) ниже, чем у трансмиссионного электронного микроскопа (0,5 нм).

Растровый (сканирующий) электронный микроскоп

Фото одного и того же объекта (одно и то же увеличение

Световой микроскоп

Электронный микроскоп

Сканирующий электронный микроскоп

Дифференциальное центрифугирование

Частицы в растворе  осаждаются (седиментация) , когда их плотность выше плотности раствора, или  всплывают (флотация) , когда их плотность ниже плотности раствора. При  зональном центрифугировании  анализируемая проба наслаивается тонким слоем поверх буферного раствора. В процессе центрифугирования частицы проходят через раствор, так как их плотность выше плотности раствора. Скорость движения зависит от массы и формы частиц. Центрифугирование прекращают прежде, чем частицы достигнут дна центрифужной пробирки. Затем дно прокалывают и собирают ряд фракций, содержащих различные частицы. 

Прокариотическая клетка

Эукариотическая клетка

Плазматическая мембрана (это название помогает отличать ее от других мембран, которые находятся внутри клетки)

Облегченная диффузия