Цитология как наука — online presentation

Виды и направления цитологии

Когда говорят, что такое цитология в биологии, то выделяют общую и частную цитологию. Первая называется ещё биологией клетки и сводится к изучению структур, общих для большинства типов клеток, а также их функций, реакции на повреждения, обмена веществ, болезненные изменения, процессы восстановления и адаптации к условиям среды.

Частная цитология направлена на изучение особенностей специализированных клеток многоклеточных организмов и их адаптацией к среде обитания в случае простейших.

Сейчас выделяют 6 главных направлений цитологии:

  • Цитоморфология исследует особенности структуры клетки. Её основными инструментами являются разные виды микроскопии фиксированных клеток (оптическая, поляризационная, электронная) и живых клеток (люминесцентная и фазово-контрастная микроскопия, темнопольный конденсор).
  • Цитофизиология исследует работу клетки как живой единой системы, взаимодействие и функционирование внутриклеточных структур. Эти сложные задачи решаются особыми экспериментальными приёмами, сочетающимися с методами микрохирургии, микрокиносъёмки и культуры клеток и тканей.
  • Цитохимия интересуется молекулярным устройством клетки и её компонентов, а также процессами метаболизма. Для цитохимических исследований применяются оптические и электронные микроскопы, интерференционная и ультрафиолетовая микроскопия, авторадиография, цитофотометрия, фракционное центрифугирование с дальнейшим химанализом каждой фракции.
  • Цитогенетика занимается вопросами закономерности функциональной и структурной организации хромосом эукариотов.
  • Цитоэкология изучает реакцию клеток на различные факторы окружающей среды и проявляемые механизмы адаптации.
  • Цитопатология занимается изучением заболевших клеток, подразделяясь на вирусную (в случаях воздействия вирусов на клетку), онкологическую (изменения в опухолевых клетках), цитофармакологию (влияние лекарственных препаратов), космическую (исследования клеток в условиях космического полёта) и т.д.

Очень часто в цитологии используют метод исследования, совпадающий с гистологическим исследованием, при котором отбирается образец ткани из больного органа.

Но есть и разница: для цитологического исследования требуется меньшее количество биоматериала, а его исследование не требует предварительной обработки и специального оборудования, кроме микроскопа.

Поводом для цитологического исследования может стать нежелательность или невозможность биопсии, если, например, больной обследуется в условиях обычной поликлиники.

С помощью цитологического исследования можно дать оценку состоянию покровных тканей человека (слизистых оболочек и кожи), поскольку в этих тканях очень часто начинают формироваться онкологические заболевания.

биология как наука цитология

Можно также изучить женскую гормональную активность, процесс заживления ран и прочие процессы. При лечении злокачественных болезней можно оценить степень поражения атипичных клеток.

Видео о цитологии — науке о клетке

Способ получения материала, необходимого для исследований, зависит от того, какая ткань или орган были повреждены:

  • При кожных заболеваниях с тканей берутся отпечатки или соскобы.
  • При болезнях органов кроветворения, молочных или щитовидной железы из поражённых участков берутся пунктаты.
  • При недугах ЦНС необходимо брать спинномозговую жидкость.
  • При болезнях лёгких может забираться мокрота и.т.д.

Благодаря стремительному развитию науки и технологии возможности цитологии постоянно растут.

А Вы интересовались цитологией помимо школьной программы? Интересна ли Вам наука о клетке? Расскажите об этом в комментариях.

Урок в 9 классе

«клетка» и logos— «учение», «наука») —

раздел биологии, изучающий состав, функции клеток,

их органоиды, их строение, функционирование,


процессы клеточного размножения.

Ро́берт Бро́ун (1773—1858) — британский (шотландский)

ботаник конца XVIII — первой половины XIX века, морфолог и

систематик растений, первооткрыватель «броуновского

движения».

Он работал также и в

исследовал развитие пыльника и


движение плазматических телец

в нём. В1827 году Броун

открыл движение пыльцевых

зёрен в жидкости (позднее

названное его именем).

Исследуя пыльцу под

микроскопом, он установил, что


в растительном соке плавающие

пыльцевые зёрна двигаются

совершенно хаотически

зигзагообразно во все стороны.

Броун первым определил ядро

в растительной клетке и

опубликовал эти сведения

в 1831 году.

История обнаружения клетки

История развития цитологии начинается с открытия клетки. Термин «клетка» был впервые использован англичанином Робертом Гуком в 1665 году, рассматривавшим под усовершенствованным им микроскопом срез пробки.

Он смог разглядеть ячеистое строение материала, точнее клеточные оболочки из целлюлозы. Позднее его открытия подтвердили итальянец М. Мальпиги и англичанин Н. Грю, а А.

Левенгук в 1781году впервые опубликовал рисунки, изображающие клетки животного с ядрами. Так стала делать свои первые шаги цитология – наука о клетке.

В начале 19-го века стало формироваться представление о том, что клетка является важнейшей структурной единицей любого организма, то есть закладывались основы цитологии. Р.

Броун в 1831 году нашёл в растительных клетках ядра, дав им такое название по-латыни, а чуть позже доказал, что этот элемент присутствует в клетках всех животных и растений. Учёные также обнаружили процесс деления клеток.

Я. Пуркинье, впервые описавший ядро животной клетки, придумал способы просветления и окраски клеточных препаратов, ведь это то, что изучает цитология.

В 1839 году немцами Т. Шванном и М. Шлейденом была сформулирована клеточная теория, где клетка считалась основным элементом строения, развития и жизнедеятельности живого мира, которая содержит в себе весь комплекс свойств, присущих жизни, являясь её базовой ячейкой.

С тех пор так и было установлено, что цитология – это наука о всех аспектах, касающихся клетки. С помощью клеточной теории была раскрыта природа разнообразных простейших. Т.

Для развития цитологии важным стало появление учения Р. Вирхова о целлюлярной патологии, в которой клетки рассматривались, как место, где коренятся болезни.

Благодаря этому изучением клеток стали интересоваться не только физиологи и анатомы, но и патологи. Вирхов также утверждал, что клетки появляются только из своих предшественников.

Его учение сильно повлияло на пересмотр взглядов касательно природы клеток: если первоначально главным структурным элементом считалась оболочка клетки, то позднее клетку стали определять, как кусочек протоплазмы с ядром внутри.

Таким образом, ядро было признано неотъемлемым элементом клеточной структуры. Одновременно было открыто сложное строение самой протоплазмы, в которой были найдены различные органоиды: митохондрии, клеточный центр, комплекс Гольджи.

В ядрах были найдены нуклеиновые кислоты. Всё это сформировало представление о живой клетке, как об очень сложной системе с множеством компонентов, являющихся тем, что изучает цитология в биологии.

Видео о том, что изучает цитология

На развитие цитологии сильно повлияли законы наследования признаков Г. Менделя и последующая их трактовка. Благодаря этому появилась хромосомная теория наследственности, а в цитологии появились новые направления – кариология и цитогенетика.

Большим шагом вперёд для цитологии стало изобретение метода культуры тканей и его производных, включающих:

  • метод однослойных культур клеток;
  • метод культуры фрагментов и целых органов в тканях животных, на оболочках куриных эмбрионов или в питательной среде;
  • метод органных культур тканевых фрагментов на разделе газовой фазы и питательной среды.

С их помощью возможны длительные наблюдения за жизнедеятельностью клеток, обособленных от организма, изучение их деления, движения, дифференцирования и т.д.

Появление в цитологических исследованиях количественных методов позволило выявить закон видового постоянства относительно размера клеток, который потом стал известен как закон постоянства минимальных клеточных размеров.

В середине 20 века научно-техническая революция обеспечила цитологии бурное развитие и пересмотр некоторых её представлений. Создание электронного микроскопа позволило изучать строение и понять доселе непонятные функции клеточных органоидов, а также открыть огромное количество субмикроскопических структур, понять, откуда берутся стволовые клетки.

Виды и направления цитологии

Урок в 9 классе

Основное направление научных

исследований – цитология и

физиология растений. В 1837

Шлейден предложил новую

теорию образования растительных

клеток, основанную на


представлении о решающей роли

в этом процессе клеточного ядра.

Учёный полагал, что новая клетка

как бы выдувается из ядра и затем

покрывается клеточной стенкой.


Исследования Шлейдена

способствовали созданию Т.

Шванном клеточной теории.

Известны работы Шлейдена о

развитии и дифференцировке

клеточных структур высших

растений. В 1842 он впервые

обнаружил ядрышки в ядре.

Теодор Шванн 7 декабря 1810 —


немецкий цитолог, гистолог и физиолог, автор

клеточной теории

Труды Шванна относятся к

— Действие кислорода на развитие

птиц из яйца,

-Процесс гниения

— Брожение с участием дрожжевых


грибов.

-Открыл пепсин (пищеварительный

фермент) в 1836 году.

Изучал клеточное

строение хряща и хорды под микро


скопом на личинках земноводных.

На базе работ М. Шлейдена

разработал клеточную теорию .

Клеточная теория — основополагающая для биологии

теория, сформулированная в середине XIX века,


предоставившая базу для понимания закономерностей

живого мира и для развития эволюционного

учения. Маттиас Шлейден и Теодор Шванн

сформулировали клеточную теорию, основываясь на

множестве исследований о клетке (1838). Рудольф


Вирхов позднее (1858) дополнил её важнейшим

положением (всякая клетка происходит от другой клетки)

1. Все животные и растения состоят из клеток.

2. Растут и развиваются растения и животные путём

возникновения новых клеток.

3. Клетка является самой маленькой единицей живого, а

целый организм — это совокупность клеток.

(Кроме вирусов, которые не


имеют клеточного строения)

2. Клетка- единая система, она включает множество

закономерно связанных между собой элементов,

представляющих целостное образование, состоящее из

сопряжённых функциональных единиц — органоидов.

3. Клетки всех организмов гомологичны.

4. Клетка происходит только путём деления

материнской клетки (Р. Вирхов).

5. Многоклеточный организм представляет собой


сложную систему из множества клеток, объединённых

и интегрированных в системы тканей и органов,

связанных друг с другом.

6. Клетки многоклеточных организмов тотипотентны.

13. Вопросы для обсуждения

1. Какие окрытия

в области


цитологии стали

предпосылкой для

возникновения

клеточной

теории?

Что из себя представляют нейтральные

жиры?

Жиры- это соединения

высокомолекулярных жирных

кислот и трехатомного спирта

глицерина

39. Состав белков


химические

соединения

находятся в

растворе

Содержится

много


органических

веществ

Постоянство

химического

состава

!Все клетки

живых организмов

сходны по


химическому

составу

Химический состав клетки

Минеральные

вещества 1,0-1,5% (макро- и микроэлемен


Вода 75-85%

Органические

вещества

Белки 10-20%

Жиры 1-5%

Углеводы 0,2- 2,0%


Нуклеиновые

Кислоты 1-2%

Неорганические вещества

клетки

Вода


70 – 80 %

Минеральные

соли

1 – 1,5 %

ВОДА —универсальный растворитель

-гидролиз

-терморегуляция

-окисление веществ

-осмос, тургор, упругость


-транспорт веществ

Макроэлементы 1 группы

-основа всех органических веществ

-состав воды и многих органических веществ

-состав белков, ДНК, РНК, АТФ


Макроэлементы 2 группы

-костная ткань, свёртываемость крови, сокращение

мышц, клеточная стенка растений

-процессы фотосинтеза, сердечные сокращения,

образование нервных импульсов

-регуляция ритма сердечных сокращений, влияние

на синтез гормонов

-состав ДНК, РНК, АТФ, костная ткань


-состав белков

-состав желудочного сока (HCl)

-гемоглобин, миоглобин, ферменты

микроэлементы

-костная ткань, ферменты, хлорофилл


-гормон щитовидной железы тироксин

-ферменты гемоцианины, синтез гемоглобина,

фотосинтез

-костная ткань

-связывание атмосферного азота у клубеньковых

бактерий, ферменты

-развитие эритроцитов, связывание атмосферного


азота, витамин B12

-рост растений

-обмен азота, процесс фотосинтеза, регуляция

ферментов

-синтез растительных гормонов, ферменты

Классификация липидов

простые

Нейтральные

жиры,

воск

сложные

Фосфолипиды,


Гликолипиды,

липопротеиды

терпены

Эфирные масла,

каротиноиды


стероиды

Половые гормоны,

Желчные кислоты

Название

Особенности строения

Где встречают

1) Воск

Сложный эфир длинноцепочечного спирта


и жирных кислот.

Соты пчел, хитин.

2) Фосфолипиды

Глицерин фосфорная кислота жирные

кислоты.

Мембраны клеток.

3) Гликолипиды

Жир углевод.

В составе мембран


хлоропластов, миелиновых

оболочек.

4) Липопротеиды

Липид белок.

В составе мембран животных

клеток.

5) Стероиды

Не содержат жирных кислот.

Половые гормоны- эстраген,


прогестерон, тестостерон,

витамин D, желчные кислоты.

6) Терпены

Нет глицерина, нет жирных кислот, но

есть эфирная связь

Каротиноиды, порфины,

билирубин, витамин В2,

компоненты эфирных масел.

•Нерастворимы в воде;


•Растворимы о органических растворителях: в эфире, бензине, хлороформе.

Функции

Сущность

1) Структурная

В состав мембран входят фосфолипиды, гликолипиды.


2) Энергетическая

При расщеплении одного грамма жира выделяется

38,9кДж.

3) Запасающая

Создание резервного источника энергии (капля жира в

клетке, жировое тело насекомого, подкожная жировая

клетчатка млекопитающих.


4) Защитная

Водоотталкивающее средство (воск, перья, шерсть),

электрическая изоляция, физическая защита от

механических повреждений.

5)Терморегуляторная


Тепловая изоляция (подкожный жир «бурый жир»биологический обогреватель.

6) Источник эндогенной

воды

Окисление 100г жира дает 107 мл воды.

7) Регуляторная


Липиды- предшественники синтеза жирорастворимых

витаминов: A, D, E, K.

Аминокислоты (аминокарбоновые

кислоты) — полярные соединения,

содержащие аминогруппу (-NH2) и

карбоксильную группу (-COOH),

обеспечивающую свойства кислоты .

Аминокислоты соединяются друг с другом

пептидной связью, образуя полипептидную цепь.

Пептидная связь – ковалентная связь, образующаяся

между азотом аминогруппы одной аминокислоты и

углеродом карбоксильной группы другой аминокислоты.

Аминокислоты

Заменимые

синтезируются в


организме

Незаменимые

в организме не

синтезируются

В зависимости от аминокислотного состава, белки

полноценными – белки, содержащие весь набор

аминокислот (20 разных аминокислот);


неполноценными – белки, в составе которых какие-то

аминокислоты отсутствуют.

27. Липиды – это нерастворимые в воде жироподобные вещества, входящие в состав всех живых клеток

химические

соединения

находятся в

растворе

Содержится


много

органических

веществ

Постоянство

химического

состава

!Все клетки


живых организмов

сходны по

химическому

составу

Минеральные

Вода 75-85%


Органические

вещества

Белки 10-20%

Жиры 1-5%

Углеводы 0,2- 2,0%


Нуклеиновые

Кислоты 1-2%

клетки

Вода

70 – 80 %

Минеральные


соли

1 – 1,5 %

-гидролиз

-терморегуляция

-окисление веществ

-транспорт веществ

на синтез гормонов

-состав белков

микроэлементы


фотосинтез

-костная ткань

бактерий, ферменты

азота, витамин B12

-рост растений

ферментов

37. Функции углеводов

Углеводы

Липиды (ЖИРЫ)

Белки

Органически

е вещества

клетки

Нуклеиновые

кислоты

! Благодаря углероду

возможно образование

таких сложных и

разнообразных

соединений , как

органические вещества

Простые


моносахариды

(СН2О)n

Углеводы Cn(H O)n

Сложные

Дисахариды

сладкие, растворимы


в воде, малая Mr,

кристаллизуются.

Полисахариды

несладкие, не

растворимы в воде,

большая Mr,


не кристаллизуются.

Строительная (например, целлюлоза

образует стенки растительных клеток;

Функции

углеводов

хитин- главный структурный компонент


наружного скелета членистоногих)

Энергетическая (в процессе окисления 1 г

углеводов освобождается 17,6 кДж ;

крахмал у растений и гликоген у животных,

откладываясь в клетках, служат

энергетическим резервом)

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector