Микрохирургия метод изучения клетки

Содержание
  1. Методы изучения клетки – таблица основных исследований и приемов – Помощник для школьников Спринт-Олимпик.ру
  2. Применение микроскопии
  3. Световая технология
  4. Флуоресцентное излучение
  5. Электронные приборы
  6. Культивирование клеток
  7. Биохимический метод
  8. Техника центрифугирования
  9. Прочие приемы
  10. Методы исследования строения и функций клетки
  11. Световая микроскопия
  12. Электронная микроскопия
  13. Метод центрифугирования
  14. Метод меченых атомов
  15. Метод культуры клеток и тканей
  16. Комплексные методы исследования клеток
  17. Методы изучения клетки – таблица основных исследований и приемов
  18. Методы цитологии. – БИОЛОГИЯ. Пушина Анна Владимировна
  19. Часть 2. Авторадиография, Метод клеточных культур, Метод микрохирургии, фракцирование, радиоавтография
  20. Контролирующий блок №2
  21. Задание
  22. Таблица методов изучения клетки, характеристики исследований
  23. Первые приборы и попытки разобраться
  24. Классификация методов цитологии
  25. Микроскоп — «глазок в тайное»
  26. Дифференциальная таблица характеристик микроскопии
  27. Современные сообщения об изучении микромира

Методы изучения клетки – таблица основных исследований и приемов – Помощник для школьников Спринт-Олимпик.ру

Микрохирургия метод изучения клетки

Клетки характеризуются довольно скромными размерами. Несмотря на это, они имеют весьма сложное строение.

Специально для того чтобы детально разобраться в их устройстве, учеными разработаны научные методы, позволяющие изучить особенности строения и функционирования клеток.

Световое микроскопирование выступает единственным доступным вариантом на первичном этапе развития цитологии. Но и существует немало иных методов изучения клетки, таблицы с их классификацией можно изучить самостоятельно.

Применение микроскопии

В таблице представлены существующие сегодня основные и дополнительные приемы и способы изучения клетки. Ниже они рассмотрены более детально:

ОБЩЕЕ НАЗВАНИЕ МЕТОДА НАПРАВЛЕНИЕ
Микроспория Световая технология
Флуоресцентное излучение
Электронные приборы
Культивирование клеток Биохимический метод
Техника центрифугирования
Прочие приемы Авторадиография
Рентгеноструктурный анализ

Этот метод цитологии является ключевым при изучении клетки. Для его детального разбора необходимо изучить основные термины. Так, в микроскопии повсеместно используется понятие разрешения. Так обозначается способность различать 2 отдельно взятых объекта.

В случае с оптическим прибором этот термин указывает на минимальное расстояние, имеющееся между двумя точками. Они располагаются по отдельности друг от друга и не соединяются. Чем меньше такое расстояние, тем более мелкие объекты удается исследовать.

Человеческий глаз имеет разрешение, составляющее около 0,1 мм. Важно принимать во внимание, что объект должен быть контрастным.

Иногда, смотря с помощью бокового света, можно различить на темном фоне крупных инфузорий, амеб и других одноклеточных, размеры которых достигают от 100 до 200 мкм. Приходится делать достаточно тонкие срезы, чтобы отличать клетки от растительных и животных организмов.

Исследование их происходит под микроскопом. Так называется специальный аппарат, обладающий увеличивающими способностями. Как обычно происходит этот процесс:

  • Сначала, как правило, окрашивают препарат с помощью особого красителя. Это необходимо для увеличения контрастности.
  • Производят фиксацию препарата, осуществляя обработку специальными веществами, направленными на профилактику разрушения и растекания биологических молекул. С этой целью можно применять, допустим, формалин. По этой же причине в большинстве случаев изучению подвергаются уже отмершие клетки.
  • Световая технология

    В большинстве случаев находят применение световые микроскопы. Здесь освещение объекта происходит посредством видимого света. Таковым называют свет, представляющий собой электромагнитное излучение. Длина волны в указанном случае варьируется от 400 до 700 нм. В зависимости от длины волны человеческий глаз может воспринимать такие лучи, как различные цвета.

    Красный является самым длинным волновым светом. У фиолетового, напротив, наиболее короткая волна. Белый цвет считается комбинацией различных лучей, которые отличаются по длине волны. Его можно разделять в спектр, то есть радугу, используя для этого призму.

    Существуют ограничения в плане длины волны. Она предполагает минимальный размер объектов, которые можно исследовать под микроскопом.

    Важно, чтобы волна огибала объект, вот почему нет возможности изучать предмет, который меньше по размеру, по сравнению с длиной световой волны. У видимого света имеется длина волны, которая составляет 0,6−0,7 мкм.

    По этой же причине световой микроскоп имеет разрешение около 0,5 микрометров, когда применяется белый свет.

    В реальности присутствие дополнительных ограничений приводит к тому, что стандартный микроскоп способен хорошо различать объекты размером около 1 мкм. Те из них, которые имеют габариты менее 0,5 мкм, также видны, но при условии излучения или света. В данный момент эффективно используется во флуоресцентной микроскопии. Какие составляющие имеются у светового микроскопа:

  • Объектив. С его помощью происходит фокусировка света от объекта. Такая деталь представляет собой систему линз. Большинство микроскопов имеет несколько объективов одновременно. Все они вращаются на специальной головке.
  • Окуляр. Этот набор линз необходим, чтобы позволить исследователю наблюдать за клеткой.
  • Тубус. Это деталь, посредством которой располагаются на определенном расстоянии объектив и окуляр. После придания определенного положения указанные составляющие крепко фиксируются, что обеспечивает дополнительное удобство при исследовании.
  • Штатив.
  • Предметный столик. Это своего рода подставка, на которой размещается объект.
  • Система освещения. Ее роль обычно выполняют фокусирующие линзы, Они же конденсаторы, а также лампа.
  • Макровинт. Он применяется для грубой фокусировки. Есть также понятие тонкой фокусировки. Для ее обеспечения применяются микровинты.
  • Флуоресцентное излучение

    Ее применяют для исследования объектов, которые имеют свою собственную флуоресценцию. Примером может служить вещество хлорофилл.

    При наблюдении в синем цвете у него наблюдается явление флуоресценции красным. Также микроскопия рассматриваемого типа позволяет изучать образцы окрашенных волос с ценными красителями либо антителами.

    В этом случае исследование имеет целью выявление тех или иных структур внутри клетки.

    Существует возможность размещать объекты на светлом фоне, а также в темном поле и при косом освещении. Такой подход позволяет детализировать объект и увидеть самые тончайшие части структуры. Есть также интерференционная и фазово-контрастная микроскопия. Но здесь приборы применяются для визуализации фазы, выступающей одной из характеристик света.

    Для фазы характерно движение во время прохождения через отдельно взятый предмет. Лучи при этом в той или иной степени сдвигаются.

    Такой метод микроскопии дает возможность просматривать тонкие детали в живых объектах. При этом не приходится их подвергать окрашиванию или же специально фиксировать.

    Электронные приборы

    Они имеют преимущество перед световыми микроскопами, так как обеспечивают большее разрешение, нежели они. Здесь находит применение пучок электронов. Фиксация данных исследования производится детекторами электронов. В такое устройство нельзя смотреть через окуляр. Вакуум позволяет избежать ситуации, когда электронный пучок рискует рассеяться.

    По сообщениям ученых, это один из наиболее оптимальных методов выделить ключевые особенности клетки и определить происходящие в ней процессы. Недостатком технологии является необходимость в сложной подготовке. Она включает следующие этапы:

    • фиксация объекта;
    • извлечение влаги;
    • перемещение в более плотное пространство;
    • применение микротомы для получения тончайших срезов.

    Обязательными этапами являются напыление с применением солей тяжелых металлов либо окрашивание. Только такие соединения способны существенно замедлить движение электронов. В итоге получается изображение, которое не является цветным. В дальнейшем можно искусственным путем раскрасить его.

    Выделяют два типа электронных микроскопов:

  • Сканирующий. Изображение, которое он дает, получается объемным.
  • Трансмиссионный. Здесь виден срез с объекта. Микроскоп выдает плоское изображение, как бы просвечивая его.
  • Культивирование клеток

    Культивирование нередко требуется для исследования клеток. Это означает, что их приходится выращивать, задействовав при этом питательные среды. Такой подход дает возможность изучить их потребность в тех или иных веществах, а также молекулы, выделяемые такими клетками. Организмы, которые подвергают культивированию, зачастую выделяют полезные для человека вещества в окружающую среду.

    Примером могут послужить антибиотики. Чтобы обеспечить рост необходимых организмов, требуется придерживаться стерильности. Это значит, что любые другие микроорганизмы и их споры не должны попадать в питательную среду.

    Достигается это применением одноразовых сосудов. Это может быть, допустим, чашка Петри. Если закрыть ее крышкой, микробы из воздуха не могут попадать внутрь.

    Но есть и многоразовое оборудование для исследования клеток, которое приходится периодически стерилизовать.

    Для работы с такими сосудами требуется применение резиновых перчаток, а также спецодежды. Хранят их в шкафах, где воздух подвергается фильтрации. Также применяется здесь и проточная система циркуляции для большей надежности. Во время любых манипуляций поблизости стоит зажженная горелка.

    Биохимический метод

    Отдельные клетки можно гомогенизировать, чтобы получить из них необходимые вещества. Сущность этого метода изучения жизнедеятельности клетки состоит в том, что соединение измельчается, пока не примет консистенцию однородной кашицы. Далее проводятся другие манипуляции, в том числе обработка специальными веществами.

    Так называемый метод меченых атомов часто используются в биохимии. Его целью является изучение метаболизма. При этом производится введение соединений в организме.

    В них присутствуют специальные радиоактивные изотопы, которые в дальнейшем обнаруживаются в различных веществах.

    Это дает возможность отследить их превращение, изучая параллельно биохимические реакции, протекающие в живых организмах.

    Техника центрифугирования

    Для разделения по плотности различных структур клеток и органоидов применяют центрифугирование. При этом используют специальные приборы, в которых осуществляется раскручивание клеток. Ключевым компонентом центрифуги является ротор.

    Скорость его вращения может достигать сотен тысяч оборотов за минуту. Это обеспечивает стремительное оседание всего содержимого пробирки и разделение на отдельные частицы.

    Чтобы обеспечить оседания частиц по плавучей плотности, применяются плотные солевые растворы.

    Если для дифференциального центрифугирования применяется, допустим, хлористый цезий, формируется градиент плотности.

    Это значит, что происходит некое разделение, в результате чего менее плотные частицы располагаются вверху, а более плотные — внизу.

    При помещении различных частиц в этот раствор во время обработки центрифугой они могут останавливаться в определенном слое. Имеется в виду область, где плавучая плотность указанных частиц соответствует плотности окружающего их раствора.

    Такой метод дает возможность поделить разные макромолекулы и комплексы молекул. Примером может быть разъединение субъединиц рибосом.

    Прочие приемы

    Авторадиография дает возможность проследить присутствие того или иного химического компонента в клетках. Для этого делают специальную радиоактивную метку на молекуле, заменяя при этом на радионуклид отдельно взятый атом.

    Далее, применяя особый счетчик, находят местоположение вещества. Также в определении локализации помогает и засвечивание фотопленки.

    Избирательное действие реактивов и красящих веществ наблюдается в случае использования методов цитохимии.

    Существует также рентгеноструктурный анализ. Если кратко охарактеризовать этот метод, то он необходим для выявления пространственного положения групп атомов в молекулах или отдельных образцов. Такой прием используется при работе с белками, структурой ДНК и другими клеточными включениями.

    Микрохирургия также является одним из используемых сегодня методов изучения клетки. При этом производится удаление тех или иных компонентов, пересаживание клеток друг друга, внедрение разных веществ в форме микроинъекции и т. д.

    Целью здесь выступает изучение деления, специализации и дифференциации клеток и их групп.

    С целью формирования современной естественно-научной картины мира учащимся 5 класса на уроке биологии освещают тему истории изучения клетки. Также преподаватели рассказывают о современных методах исследования. Рассматриваемая тема включается в перечень вопросов по ЕГЭ по биологии.

    Учащиеся медицинских колледжей и университетов также изучают данную тему. Для них разработаны специальные пособия.

    Примером может послужить книга о безопасности жизнедеятельности И. В. Свитнева, которая рассматривает вопросы, связанные с изменениями в структуре клетки в различных ситуациях.

    ПредыдущаяСледующая

    Источник: https://Sprint-Olympic.ru/uroki/biologija/107718-metody-izycheniia-kletki-tablica-osnovnyh-issledovanii-i-priemov.html

    Методы исследования строения и функций клетки

    Микрохирургия метод изучения клетки

    Все достижения науки о клетке связаны с усовершенствованием приборов и развитием физических и химических методов исследования.

    Замечание 1

    Цитология использует методы исследования, базирующиеся на достижениях химии, биохимии, молекулярной биологии и направлены на изучение структуры, функций и химизма клеток. Однако основными методами остаются микроскопические и, особенно, электромикроскопические, которые дают возможность выявить детали строения клеток на различных уровнях (от клеточного до макромолекулярного).

    Световая микроскопия

    Мелкие биологические объекты (клетки, ткани) изучаются путём микроскопирования на протяжении более чем 300 лет. С момента использования первых микроскопов в исследовательских целях они постоянно усовершенствовались.

    Метод световой микроскопии базируется на том, что сквозь прозрачный объект проходят лучи света, попадающие потом на систему линз объектива и окуляра микроскопа. Главное – это разделительная способность микроскопа, то есть способность давать отдельное изображение двух близко расположенных объектов.

    Разделительная способность ограничивается длиной волны света: чем меньше длина волны видимого света, тем больше его разделительная способность. Потому разделительная способность светового микроскопа ограничена длиной волны фиолетовой части видимого света – 200 нм.

    Увеличение в световом микроскопе может достигать 2500 раз.

    • Курсовая работа 470 руб.
    • Реферат 270 руб.
    • Контрольная работа 190 руб.

    Электронная микроскопия

    Электронный микроскоп, сконструированный в 1931 г. Эметом Руска, позволил сделать шаг вперёд в технике микроскопирования.

    В случае электронной микроскопии роль светового луча выполняет пучок электронов, который фокусируется не линзами, а магнитами.

    • В трансмиссионном электронном микроскопе электроны проходят сквозь объект исследования как лучи света в световом микроскопе. Но при этом должен поддерживаться высокий вакуум. После этого пучок электронов создаёт изображение объекта на фотоплёнке.
    • В сканирующем электронном микроскопе электроны отбиваются от поверхности объекта и во время движения создают изображение получают благодаря тому, изображение в обратном направлении. Сканирующий микроскоп даёт возможность проводить прижизненные исследования некоторых объектов.

    В любом микроскопе изображение получают благодаря тому, что одни части исследуемого объекта поглощают или отбивают больше света или электронов, чем другие.

    В световой микроскопии используют красители, для трансмиссионного микроскопа вместо красителей используют напыление платиной или золотом, которые способны отбивать электроны.

    Для сканирующего микроскопа материал часто замораживают, чтобы получить поверхность, покрытую льдом.

    Метод центрифугирования

    Этим методом пользуются для изучения отдельных клеточных структур. Клетки предварительно измельчают, центрифугируют и изучают отдельные образовавшиеся фракции.

    Метод меченых атомов

    Метод меченых атомов предназначен для изучения места совершения тех или иных биохимических процессов в клетке. Замещение радиоактивным изотопом одного из атомов определённого клеточного элемента даёт возможность понаблюдать с помощью приборов за миграцией, локализацией и превращением этих веществ в клетке.

    Метод культуры клеток и тканей

    Материалом для описанных выше методик цитологических исследований в основном являются клетки, которые предварительно умерщвляют. Однако, значительную заинтересованность вызывает возможность экспериментирования над живыми клетками. Потому разработаны методики изучения определённых сторон жизнедеятельности клеток, инкубированных в специальных питательных средах

    Замечание 2

    Методом культуры клеток и тканей выращивают из одной клетки, помещённой в питательную среду, многоклеточные организмы или ткани.

    Ценность метода культуры тканей состоит в том, что, с одной стороны, объектом исследования является клетка как природная модель – единица биологической активности, приближающая условия эксперимента к нативным.

    С другой стороны, с ческой активности (клетка, ткань) а биологической активности (клетка, ткань) вылучается из-под влияния коррелятивных связей и зависимостей материнского организма. Создаются условия in vitro, которые поддаются управлению и регуляции.

    Такой метод не обеспечивает полных условий жизни ткани (отсутствуют регуляторные влияния организма), однако он даёт возможность исследовать под микроскопом движение, рост и деление клеток, изучать влияние на клетки различных физических и химических факторов.

    Комплексные методы исследования клеток

    Основные методы исследования клеток показывают богатство арсенала методов в цитологии и дают возможность осуществлять точный анализ, начиная со структуры клетки до молекулярной композиции отдельных её частей. Однако названым методикам свойственны определённые недостатки. Так, выращивание клеток на искусственной среде лишает их регуляторного влияния организма.

    Другие методы исследования, в которых фиксация и окрашивание клеток изменяют определённым образом их прижизненную структуру, дают те или иные отклонения.

    Потому, продолжая исследовать биологию клетки, изучая её строение, химизм, функции, развитие, дифференциацию и старение, учёные часто используют комплексное исследование тех или иных явлений в жизнедеятельности клеток, изучение определённого вопроса с разных сторон. Таким образом, сводятся к минимуму недостатки отдельных методик исследования.

    Использование оптических приборов совместно с компьютером обеспечивает всестороннее исследование клетки, её химического состава, цитофизиологии, даёт возможность моделировать физиологические и биохимические процессы в клетках. Иногда исследования проводятся параллельно в различных лабораториях разными методами для того, чтобы получить данные, которые дополняли бы друг друга и в результате создавали представление о процессах в живых клетках.

    Замечание 3

    Особенную заинтересованность вызывает генная инженерия – изучение генотипа растительного, животного и человеческого организмов, а также возможностей вмешательства в него с целью исправления генетической патологии.

    Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/citologiya_-_nauka_o_stroenii_i_funkcii_kletok/metody_issledovaniya_stroeniya_i_funkciy_kletki/

    Методы изучения клетки – таблица основных исследований и приемов

    Микрохирургия метод изучения клетки

    Методы цитологии. – БИОЛОГИЯ. Пушина Анна Владимировна

    Микрохирургия метод изучения клетки

    • познакомиться с известными методами цитологии.
    • выучить основные методы цитологии.
    • цитология, световая и электронная микроскопия, метод исследования.

    Наука цитология изучает строение клетки, как основополагающей и функциональной частицы живой материи на планете.

    Давайте на рисунке 1 вспомним строение клетки и ее форму.
      
    Рис.

    1 Клетка – основа живой материи на ЗемлеОсновными задачами этой науки есть следующее:1)    Изучать строение и функционирование клеток;2)    Изучать химический состав клетки и функции  клеточных компонентов;3)    Исследовать процесс воспроизведения и размножения клеток;4)    Наблюдать и анализировать, как клетка может приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям среды, кторая ее откружает;5)    Исследовать особенности структуры клеток, которые выполняют специализированную функцию;6)    Изучать развитие отдельных клеточных структур, которые выполняют специфическую функцию. Для решения таких важних и сложных задач в цитологии применяются различные методы. В современное время мы смогли выяснить природу, функции и распределение органелл цитоплазмы после того, как современная биология клетки достигла определенных возможностей в развитии, а именно: 1) метод электронной микроскопии;2) метод фракционирования клеток. Этот метод помогает биохимикам выделять отдельные фракции клеток, в которых содержатся  определенные органеллы. А потом изучать отдельные  реакции метаболизма в этих клетках;3) метод радиоавтографии, который позволяет прямое изучение определенных метаболических реакций  в органелах клетки.

    Ребята, предлагаю вашому вниманию видео, из котрого вы узнаете, что же изучает наука цитология.

    1 «Жизнь клетки нашего организма»

     Давайте их детально изучим и постараемся понять суть и значение каждого метода.
    Световая микроскопия является главным методом для изучения клеток. Ребята, предлагаю вам посмотреть следующее видео про микросокопы.

    2 «Устройство светового микроскопа»


     Световые микроскопы с использованием солнечного или искусственного света дают нам возможность определить мельчайшие особенности строения отдельной клетки, а также, ее органеллы и оболочку. Дети, на рисунке 2 вы можете увидеть, как выглядит световой микроскоп. 
        
    Рис. 2 Световая микроскопия – основной метод в цитологии
    Для изучения тонкого строения клеточных структур, кторые не видны человеческому глазу, широко используют электронную микроскопию. В электронном микроскопе самым основной деталью и принципиально важной является пучок электронов. 
    В цитологи часто используют цито- и гистохимические методы. Они основаны на выборочном воздействии реактивов, красителей для определенных химических веществ цитоплазмы. Эти методы позволяют нам детально изучить химический состав клетки, выяснить местонахождение  отдельных химических веществ. 
    Метод дифференциального  или разделительного центрифугирования помогает  с помощью центрифуги разделять клетку на отдельные и разные по массе и строению составные части. А потом детально изучать химический состав каждой части.
         

    Рис. 3 Использование рентгена в изучении органов
    Рентгеноструктурный анализ позволяет ученым  определять расположение в пространстве, а также, физические свойства молекул, которые входят в клеточные структуры. Такой метод позволяет, например, изучить молекулы ДНК и белка. Ребята, на рисунке 3 вы можете частино понять суть этого метода через рентген снимок.

    1)    Что такое цитология?2)    Какие задачи существуют в этой науке?

    3)    Как человечество решает эти задачи и какие использует для этого методы?

    Часть 2. Авторадиография, Метод клеточных культур, Метод микрохирургии, фракцирование, радиоавтография

    Продолжим знакомство и изучение методов цитологии.Авторадиография – еще один метод, который позволяет обнаруживать места синтеза биополимеров, определять пути и способы переноса питательных веществ в отдельной клетке.

     
    Рис. 4 Деление клетки под микроскопом

    Суть этого метода состоит в том, чтобы регистрировать вещества, каждый из которых помечен радиоактивными изотопами. Кино- ифотосъемка помогает ученням фиксировать и в дальнейшем показывать и изучать уже детально отдельные  процессы жизнедеятельности клеток. Например, процесс деления клетки. На рисунке 4 давайте вспомним этапы деления клетки.Метод клеточных культур заключается в выращивании клеток или целых организмов из отдельных клеток с помощью питательных веществ и в условиях погной стерильности. Этот метод дает нам возможность изучать клетки разных органов, тканей растений и животных, а также, деление клетки, их дифференциации и специализации.Метод микрохирургии применяется для исследования живых клеток, для выяснения функций отдельных органов. Это метод оперативного вмшательства и воздействия на клетку, в т.ч. удаление или вживление  отдельных органелл. Этот метод также предусматривает пересадку органелл из клетки в клетку, введение крупних макромолекул в клетку. На рисунке 5 вам будет понятна суть метода микрохирургии.
    Рис. 5 МикрохиругияФракцирование помогает выделять органеллы из отдельных клеток. Этот метод широко используется и имеет саме важные и главные результаты.Он помогает определять химический состав органелл иферменты, которые в них находятся. Результаты этого метода позволяют понищать суть и значение их функций в клетке.Сначала клетки доводят до разрушения с помощью гомогенизации и в определенной бреде. Эта середа гарантирует сохранность органелл и препятсвует их агрегации. Мембранные переплетения, эндоплазматический ретикулум и плазматическая мембрана распадаются на фрагменты и позволяют ученням тщательно изучать их строение и функции. Дети, на рисунке 6 вы можете видеть фракционную частицу клетки, кторая получена данным методом.

     [[Выделение фракцій клетки под микроскопом|]]

    Рис. 6 Выделение фракцій клетки под микроскопомЕще один относительно новый метод помог человечеству безгранично расширить свои возможности в световой и электронной микроскопии.Данный метод получил название радиоавтография. Это самый  современный метод, возникший после стремительного развития ядерной физики, в результате которого мы смогли выделить радиоактивные изотопы разных элементов. С помощью рисунка 7, ребята, давайте разберемся, что такое изотоп.
    Рис. 7 Что такое изотопы?Для этого метода нужны изотопы тех элементов, которые используются клеткой или могут связываться с веществами, используемыми клеткой, и которые можно вводить животным или добавлять к культурам в количествах, не нарушающих нормального клеточного метаболизма. 

    Ребята, в следующем видео вы поймете, что такое нанотехнологии и их роль в цитологи.

    3 «Нанотехнологии»

     Поскольку радиоактивный изотоп(или помеченное им вещество)
    участвует в биохимических реакциях так же, как его нерадиоактивный аналог, и в то же время испускает излучение, путь изотопов в организме можно проследить с помощью различных методов обнаружения радиоактивности. Дети, на рисунке 8 показан радиоактивный изотоп со свои излучением.
     
    Рис. 8 Радиоактивный изотоп
    Один из способов обнаружения радиоактивности основан на ее способности действовать на фотопленку подобно свету; но радиоактивное излучение проникает сквозь черную бумагу, используемую для того, чтобы защитить фотопленку от света, и оказывает на пленку такое же действие, как свет.

    Контролирующий блок №2

    1)    Назовите основной метод в цитологии. Насколько важны результаты этого метода в изучении клетки и ее органелл?

    2)    Какой вы знаете последний и самый новый метод в цитологии?

    Задание

    Составить сравнительную таблицу, в которой провести анализ всех изсвестных методов в цитологи.

    Источник: https://www.sites.google.com/site/biologiapusinaannavladimirovna/informacionno-obrazovatelnye-prostranstva/kurs-biologia-10/metody-citologii

    Таблица методов изучения клетки, характеристики исследований

    Микрохирургия метод изучения клетки

    1001student.ru > Биология > Таблица методов изучения клетки, характеристики исследований

    Изучением клетки — основополагающего «кирпичика» любой ткани, органа и формирующегося из них организма, занимается специальная наука — цитология.

    Это направление биологии, разрабатывающее подходы к исследованию структуры, жизнедеятельности и биохимических процессов, происходящих в процессе клеточного развития.

    Цитология имеет свой перечень способов «углубиться в недра мини-мира», представленный таблицами по методам изучения клетки.

    Первые приборы и попытки разобраться

    Клетки — это мельчайшие частички, составляющие фундамент, на котором постепенно строится и развивается организм всех форм жизни: растений, животных, человека.

    До XVII века люди даже не подозревали об их существовании, и открытие каких-то непонятных структур настолько ошеломило ученых того времени, что они начали активно развивать и совершенствовать методы изучения жизнедеятельности клетки.

    Первоначально необычное строение предметов заметил рабочий по шлифованию стекла в Голландии Янсен в конце XVI века. Он соединил между собой пару линз для литья очков, получив значительное увеличение, и рассмотрел, что поверхность и срезы окружающих его предметов неоднородны. Но это изобретение не позволяло подробно изучить, что же это за маленькие составляющие.

    Создание первого светового микроскопа присвоено английскому учёному Роберту Гуку (частый вопрос в ЕГЭ).

    Он интересовался, почему дерево из пробки плавает лучше других видов, и усиленно присматривался к его срезу на свету в лупу, благодаря чему обнаружил, что пробка состоит из множества круглых ячеек (они напоминали пчелиные соты) отсюда и пошло название «клетка» (cell — соты).

    Позже его световое творение усовершенствовали другие ученые, что позволило им добиться большего увеличения и чёткости и рассмотреть «внутренние органы клетки» — органоиды и другие компоненты (в первую очередь, цитоплазму), а также процесс деления. Структура, установленная благодаря микроскопу:

    • ядро;
    • вакуоли (у растений);
    • цитоскелет;
    • рибосомы;
    • митохондрии;
    • аппарат Гольджи;
    • эндоплазматический ретикулум.

    Левенгук, Фракасторо и другие врачи и исследователи один за одним потрясали научный мир открытиями растительных клеток, бактерий, клеток крови (эритроцитов), дрожжей, инфузорий и т. д.

    Ученые того времени кратко набросали план усовершенствования новых аппаратов, и в настоящее время благодаря технологиям разработаны множество микроскопов со своими достоинствами, но стандартный, «школьный» микроскоп всё ещё применяется в некоторых сферах человеческой жизни, в том числе и для знакомства учащихся с микромиром.

    Классификация методов цитологии

    Наука не стоит на месте, и интерес учёных и врачей к теме внутреннего устройства «живых ячеек» постоянно побуждал специалистов разных профессий изучать и разрабатывать новые методы.

    Это позволило выделить классы современных аппаратов, способных максимально точно передать информацию, что же содержится внутри, и даже воссоздавать объёмные 3D-конструкции, имитируя живые клетки.

    В цитологии чаще всего используют следующие способы «внедрения в недоступное»:

    • микроскопия (существуют несколько подвидов: световая, электронная, темнопольная, фазово-контрастная, флуоресцентная);
    • центрифугирование (разделение клеток на отдельные компоненты);
    • авторадиографический метод (органеллы обрабатывают специальными радиоизотопными веществами);
    • культурирование (выращивание культур клеток);
    • микрохирургия.

    Каждый день во многих лабораториях стараются получить все более новые и точные данные, но все они основываются на этих фундаментальных методах и их избирательной способности выявлять биохимические процессы, определять химический состав и клеточный обмен в целом.

    Микроскоп — «глазок в тайное»

    Микроскоп — совокупность линз, расположенных в определенном порядке, которая позволяет приблизить и более-менее четко разглядеть клеточные границы и органоиды. Составные элементы:

    • окуляр (самая первая, в которую смотрит человек);
    • тубус (трубка, соединяющая окуляр с объективом);
    • объектив (несколько линз собирают поступающий свет в одну точку);
    • штатив, который держит на себе предметный столик для расположения и просмотра стекол;
    • комплекс «света» — лампы и конденсор (он собирает свет от ламп);
    • большой и малый винты (макро- и микровинт) для регулировки четкости и близости изображения.

    Микроскопия — оптимальный метод изучить базовое клеточное строение, достаточное для понимания, как устроены живые организмы, но есть одно «но»: органоиды трудно увидеть без подготовки изучаемого материала, поэтому перед таким исследованием (особенно при световом способе) следует провести ряд этапов:

    1. Сначала зафиксировать клетки на стекле, чтобы они не передвигались во время просмотра в микроскоп. Для этого применяют различные растворы-фиксаторы или нагревание над пламенем горелки.
    2. После фиксации материал нужно покрасить с применением основных и кислотных красителей (каждый клеточный компонент воспринимает «свой» цвет — синий, розовый или смешанный, сероватый).
    3. При других формах микроскопии могут понадобиться дополнительные меры: заливка парафином, создание вакуума, быстрое замораживание в жидком азоте и др.

    Действующие доктора медицинских наук (Свитнев, Островский) и ученые не могут обойтись без этого «золотого стандарта» в диагностике заболеваний, и, несмотря на обилие современных методик, микроскопия никогда не потеряет актуальности.

    Дифференциальная таблица характеристик микроскопии

    Вид микроскопииСветоваяЭлектроннаяФазово-контрастнаяТемнопольнаяФлуоресцентнаяПринципПрименение

    Исследуемый объект должен хорошо просвечиваться. Свет от ламп снизу с помощью конденсора проходит через стекло с материалом и собирается в пучок на объективе. Там он увеличивается в размере и идет к окуляру.

    Изображение должно быть контрастным и с чёткими границами, за это отвечают разрешающая способность и контрасность микроскопа.

    Вместо пучка света, используют электроны в вакууме, которые собирают и направляют в один ряд уже не линзы, а электромагнитные поля.

    Полученное изображение фотографируют на специальном экране и проявляют, в результате изображение выглядит объёмным и в нём отчетливо видны мелкие особенности (изгибы, клеточные бугорки).

    Существуют варианты просвечивающей (вместе с потоком света) и сканирующей электронной микроскопии (электроны «танцуют» вдоль препарата и, отражаясь от органелл, образуют изображение).

    В конденсоре имеется кольцо, через которое проходит только часть света, а остальной поглощается.

    Между ним и объективом находится диск, благодаря которому можно различить границы неокрашенных органоидов. Это позволяет исследовать живые клетки.

    В конденсоре кольцо темное, препятствующее прохождению света по центру (препарат освещается косо). В окуляре видны только части клетки, от которых отразились эти пучки.

    Это увеличивает контраст ранее невидимых структур.

    Стекло с материалом обрабатывается веществами, вызывающими свечение (флюорохромы), которое и видно в такой микроскоп. Используется для исследования живых клеток.
    В школе на уроках биологии, в микробиологии (изучение строения и особенностей бактерий, грибов).Патологическая анатомия, гистология. Исследуют только неживые клетки.Репродуктивные технологии (оценка подвижности сперматозоидов), микробиология (подвижность бактерий).Генетические центры (обнаружение наследственных дефектов хромосом).Микробиология (изучение подвижности микробов).

    Современные сообщения об изучении микромира

    Таблица «Новые методики в микробиологии»

    МетодЦентрифугированиеАвторадиографияКультурированиеМикрохирургия
    Как это работаетВ центрифуге, вращающейся с очень большой скоростью (от 1 тыс. оборотов в секунду), органоиды предварительно разрушенных ультразвуком клеток оседают в зависимости от их плотности. Одним требуется большая скорость (рибосомы, митохондрии), другим меньшая (ядро). В таких осевших органеллах возможно определение биохимической активности.Действует по принципу рентгена: клетки обрабатывают раствором с изотопами, содержащими метку. В процессе клеточного метаболизма они поглощаются и распределяются внутри клетки. Материал при этом расположен на плёнке, и в местах накопления изотопов она темнеет.В специальной среде полученную селекцией клетку выращивают до монослоя (один ряд) с помощью ростовых факторов, затем концентрацию питательных веществ снижают, чтобы поддерживать жизнь клеток, но прекратить их рост. Существуют культуры с ограниченной возможностью делиться (20−40 раз) и «вечные», полученные из опухолевой клетки.С помощью мельчайших инструментов можно осуществить мини-операции в клетке (исправление дефектов хромосом, пересадка ядер и др.).
    Зачем используетсяПрименяется в лабораторной диагностике (разрушение эритроцитов для определения уровня гемоглобина).В биологии (изучение фотосинтеза), в медицине (диагностика опухолей).Диагностика бактериальных и вирусных инфекций, генетический контроль наследственных заболеваний.Активное применение метод нашёл в генетике и клеточных технологиях.

    Лаборатории непрестанно создают новые методы исследования для улучшения диагностики заболеваний, и современные методики нашли применение во многих сферах (генная инженерия, клеточные технологии). Это позволило приумножить знания о развитии всего живого и научиться влиять на жизненные процессы (и даже управлять ими), что в первую очередь сказывается на развитии медицины и здоровье людей.

    Источник: https://1001student.ru/biologiya/tablitsa-metodov-izucheniya-kletki-harakteristiki-issledovanij.html

    Медицина и здоровье
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: