Лекция 2. Основы общей цитологии ( учения о клетке). Клеточная теория Шванна. Химическая организация клетки. Строение клетки

Организм эукариотов(основной массы животных и растений, состоящих из собственно ядерных клеток ) построен из клеток(cellula- клетка, лат.) - наименьшей единицы живого. Клетка - это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурированная система биополимеров с ядром и цитоплазмой, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, призванных поддерживать и воспроизводить всю систему в целом. Цитология и является той наукой, которая изучает первый уровень организации живого - клетку.

“ Развитие науки движется толчками в зависимости от успехов, делаемых методикой.” Это заключение физиолога И.П.Павлова относится именно к морфологическим дисциплинам – цитологии, гистологии и эмбриологии. Развитие цитологии связано с созданием и прогрессом в области оптических устройств, позволяющих проникнуть в микромир, в мир клеток и тканей. Первым изобретателем микроскопа был Галилео Галилей, создавший его в 1609-1610гг.Однако потребовалось еще около 15 лет для того, чтобы этим устройством можно было пользоваться.

В 1665 г. Роберт Гук впервые увидел в пробке ячейки, которые он назвал клетками (Сell – клетка, англ). Развитие микроскопической техники в то время шло достаточно активно. Голландский натуралист Энтони ван Левенгук(1632-1723 г) усовершенствовал микроскоп настолько, что можно уже было изучать детальное строение органов и тканей животных и растений. Он сконструировал оптические линзы с увеличением в 300 раз – небывалым для того времени. В 1696 г. Левенгук выпустил книгу “Тайны природы, открытые с помощью совершеннейших микроскопов.” Именно он впервые рассмотрел и описал эритроциты, сперматозоиды, открыл ранее совершенно неизвестный мир бактерий, названных изначально инфузориями. Левенгук заслуженно считается основоположником научной микроскопии.

Рис.7 Энтони ван Левенгук (1632-1723 г) Рис.8 Микроскоп Э. Левенгука.

Однако, справедливости ради следует вспомнить, что за 7 веков до открытия Левенгуком микромира живых существ, другой великий мыслитель средневековья – таджикский врач, поэт, математик, музыкант и философ Авиценна (Абу али Хусейн ибн Абдуллах ибн Хасан ибн Сина, 980 –1037 гг.н.э) уже предполагал инфекционный характер некоторых заболеваний – оспы, кори, передающихся воздушно-капельным путем(или как он писал – переносимых ветром).

Современная морфологическая наука и медицинская практика обладают разнообразным парком микроскопической техники, позволяющим в деталях анализировать микроскопическое и субмикроскопическое строение клеток и тканей.

В настоящее время используются следующие методы микроскопирования гистологических и цитологических препаратов:

1. Световая микроскопия. Используются источники видимого света естественные(от Солнца) или искусственные (электрические лампочки). Минимальная длина волны видимого спектра составляет примерно 0,4 мкм.Следовательно, разрешающая способность таких микроскопов будет приблизительно 0,1-0,2 мкм, а общее увеличение составит 1500-2500.Таким образом, в световом микроскопе возможно видеть внутриклеточные структуры – органеллы и включения. Для усиления контрастности микрообъектов применяют их окрашивание.

Рис.9. Типичный гистологический препарат железистого

эпителия. Окраска гематоксилин-эозином. Секреторные

гранулы окрашены эозином в красный цвет, ядра клеток –

темно-фиолетовые. Обычная световая микроскопия.

2. Флуоресцентная(люминесцентная) микроскопия. Основана на физическом принципе возбуждения вторичного светоиспускания под действием первичного источника. В качестве первичного источника используется ультрафиолетовый свет, в качестве вторичного – специальные красители – флюорохромы, которыми прокрашивают изучаемый препарат. Существуют различные флюорохромы, специфически связывающиеся с различными макромолекулами, такие как – акридин оранжевый, родамин, флуоресцеин, метил-зеленый пиронин и т.д.

Рис.10. Слева- бактерии, светящаяся –живая клетка, включившая(поглотившая) краску, темная-мертвая клетка; справа – флуоресцентный препарат эндотелиальных клеток легочной артерии; ядро прокрашено синим красителем, цитоплазматическая сеть –зеленым, митохондрии-красным.

3 .Фазово- контрастная микроскопия. Служит для получения контрастных изображений прозрачных и бесцветных живых объектов, невидимых при обычных методах микроскопирования.

Рис.11. Фото клетки в режиме фазового