Як досліджують клітини?

Як вам уже відомо, першим приладом, за допомогою якого вивчають клітини, був світловий (оптичний) мікроскоп (мал.26). Раніше ви вже мали змогу ознайомитися з будовою і правилами роботи з цим приладом.

Методи досліджень за допомогою цього мікроскопа називають світловою мікроскопією. Так можна вивчати загальний план будови клітин та їхні окремі органели, розміром не менше ніж 200 нм.

Пригадаймо: світлова мікроскопія ґрунтується на тому, що через прозорий чи напівпрозорий об'єкт дослідження проходять промені світла, які згодом потрапляють на систему лінз об'єктива та окуляра. Лінзи зорово збільшують об'єкт дослідження. Кратність збільшення можна визначити як добуток збільшень об'єктива і окуляра. Наприклад, якщо лінзи окуляра забезпечують збільшення в 10 разів, а об'єктива - в 40, то загальне збільшення об'єкта досліджень становитиме 400 разів. Сучасні світлові мікроскопи можуть забезпечувати збільшення об'єктів у 2-3 тис. разів.

Мал. 26. Світловий мікроскоп

Клітинні структури дрібніших розмірів (наприклад, клітинні мембрани) відкрито й досліджено за допомогою електронного мікроскопа (мал. 28), винайденого у першій половині XX століття.

Мал. 28. Електронний мікроскоп

За конструкцією електронний мікроскоп нагадує світловий, але замість потоку променів світла в ньому застосовують потік електронів, які рухаються в магнітному полі. Цей потік прискорюється високою різницею потенціалів, що створюється між різними полюсами (катодом і анодом). Роль лінз виконують електромагніти, здатні змінювати напрямок руху електронів, збирати їх у пучок (фокусувати) і спрямовувати його на об'єкт дослідження. Частина електронів, проходячи через об'єкт, може відхилятись, розсіюватись, поглинатись, взаємодіяти з об'єктом дослідження або проходить крізь нього без змін. Пройшовши через досліджуваний об'єкт, електрони потрапляють на люмінісцен-тний екран, спричиняючи його свічення, або на особливий фотоматеріал, за допомогою якого зображення можна фотографувати.

Електронний мікроскоп здатний збільшувати зображення об'єктів дослідження в сотні тисяч разів (до 500 000 і більше).

Живі клітини досліджують як за допомогою методу прижиттєвого вивчення, так і в зафіксованому стані. У першому випадку можна вивчати певні процеси життєдіяльності клітини (рух цитоплазми, процес поділу тощо).

Щоб з'ясувати місце або перебіг тих чи інших біохімічних процесів у клітині, застосовують метод мічених атомів: у клітину вводять речовину, в якій один з атомів певного хімічного елемента заміщений його радіоактивним ізотопом. За допомогою спеціальних приладів, здатних фіксувати ці ізотопи, можна простежити за міграцією цих речовин у клітині та їхнім перетворенням.

Вивчаючи тонку структуру клітин, їх потрібно попередньо зафіксувати, застосовуючи особливі речовини (спирт, формалін тощо), швидке заморожування або висушування. Деякі структури фіксованих клітин зафарбовують спеціальними барвниками.

Для вивчення окремих клітинних структур застосовують метод центрифугування (від лат. центрум - центр та фуга - втеча). При цьому клітини попередньо подрібнюють і в особливих пробірках уміщують у центрифугу - прилад, здатний розвивати швидкі колові оберти. Оскільки різні клітинні структури мають неоднакову щільність, вони під час роботи центрифуги осідатимуть неодночасно й утворюватимуть шари: щільніші - швидше, і тому опиняться знизу, а менш щільні - повільніше, вони розташуються зверху. Шари, що утворилися, розділяють і досліджують окремо.

Денатурація білків

Денатурація білків (від лат. de- - Приставка, що означає відділення, видалення і лат. nature - Природа, не плутати з лат. denaturatus - Позбавлений природних властивостей) - термін біологічної хімії, що означає втрату білками їх природних властивостей (розчинності, гідрофільності та ін) внаслідок порушення просторової структури їх молекул.

Процес денатурації окремої білкової молекули, що приводить до розпаду її "жорсткої" тривимірної структури, іноді називають плавленням молекули.

Дата добавления: 2015-05-26