Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекция 14. Методы исследования живых клеток

Электронная микроскопия

С изобретением электронного микроскопа (1933) началась новая эпоха в изучении строения клетки. Современный электронный микроскоп имеет разрешающую способность до 4 А, и с его помощью удалось рассмотреть много новых важных органоидов клетки, которые при изучении в световом микроскопе казались просто бесструктурными участками.

Основное отличие электронного микроскопа от светового заключается в том, что в нем вместо света используется быстрый поток электронов, а стеклянные линзы заменены электромагнитными полями.

Схема движения электронов в электронном микроскопе изображена на рисунке. Источником электронов, т. е. катодом, служит вольфрамовая нить, нагреваемая электрическим током до раскаленного состояния. Пучок электронов, вылетающих из раскаленной вольфрамовой нити, направляется к аноду. Движение электронов от катода к аноду осуществляется под ускоряющим воздействием разности потенциалов.

В центре анода имеется небольшое отверстие. Сквозь него проходят электроны, и пучок их фокусируется магнитной катушкой, играющей роль конденсорной линзы, которая направляет его на объект.

Когда пучок электронов уже прошел через объект, изображение его увеличивается с помощью второй магнитной катушки, которая действует, как линза объектива; затем пучок электронов проходит через третью магнитную катушку, действующую в качестве окуляра или проекционной линзы и увеличивающую уже полученное изображение объекта.

Окончательное изображение объекта можно наблюдать глазом на специальном флуоресцирующем экране или же фотографировать.

Для электронномикроскопического исследования пригодны только препараты фиксированных клеток, подвергнутых очень сложной предварительной обработке. Живые клетки с помощью электронного микроскопа пока еще не исследуются. Причина этого заключается в том, что свободное движение электронов в микроскопе достигается только в достаточно высоком вакууме, а живые клетки, содержащие значительное количество воды, сильно повреждаются при помещении их в вакуум. Кроме того, живые клетки повреждаются и при облучении интенсивным потоком электронов.

Электронный микроскоп особенно широко стал применяться для биологических исследований в последние 10-15 лет и неизмеримо расширил возможности изучения тончайших деталей строения клетки.

 

План:

1. Микроскопическое исследование живых клеток и тканей.

2. Методы микрургии (микрохирургия).

3. Методы культивирования клеток и тканей.

4. Методы исследования биоэлектрических явлений в клетке.

5. Методы исследования физико-химических свойств клетки.

1. Микроскопическое исследование живых клеток и тканей широко применяется в цитологии для самых различных целей, например: для изучения изменений, происходящих в клетках при разнообразных внешних воздействиях, для выяснения закономерностей обмена веществ в клетках, для изучения клеточных структур, токов цитоплазмы, клеточной проницаемости.

Приготовление препаратов живых клеток. Наблюдения над живыми клетками требуют прежде всего приготовления специальных препаратов. Мелкие организмы, такие, как одноклеточные водоросли, простейшие, бактерии переносятся вместе с каплей среды, в которой они культивируются, на предметное стекло.

Препарат покрывается покровным стеклом, и его можно исследовать под микроскопом. Живые клетки из тканей многоклеточных организмов исследовать труднее, так как для приготовления препаратов эти клетки нужно отделить от ткани, что связано с нанесением им каких-то повреждений. Выделение клеток, а также наблюдения над ними необходимо производить в средах, пригодных для более или менее продолжительного переживания их и разных для различных организмов. Так, клетки растений обычно исследуются в воде, а клетки разнообразных холоднокровных и теплокровных животных исследуются в физиологическом растворе, в растворе Рингера соответствующего состава и в других солевых эквилибрированных растворах.

Рассматривать под микроскопом можно неокрашенные препараты причем, как уже указывалось выше, структуры неокрашенных живых клеток наиболее четко удается видеть с применением темного поля, флуоресцентного микроскопа и т. д.

Методы прижизненной окраски. Прижизненные красители - это органические соединения ароматического ряда, обладающие относительно небольшой токсичностью для живых клеток. Различаются основные и кислые красители. Проникая в клетку, они соединяются главным образом с белками, и вначале вся цитоплазма приобретает диффузную окраску, после чего некоторые красители откладываются в цитоплазме в форме гранул.

Из кислых красителей наиболее часто используется трипановый синий (0,5-процентный раствор) и литиевый кармин в виде 20-процентного раствора, который к исследуемым препаратам добавляется по капле. Из основных красителей чаще всего употребляется нейтральный красный в разведении 1: 200000 или более крепкий раствор -- 1: 50 000; метиленовый синий в растворах 1: 1.000 или 1: 10000.

При работе с любым из витальных красителей следует учесть, что краситель нужно растворять только в той среде, в которой могут переживать клетки исследуемого организма. Время для окрашивания препаратов сильно варьирует, но для большинства витальных красителей оно равно от 15 до 60 мин.

Прижизненная окраска позволяет выявлять многие структуры клеток. Особенно хорошие результаты в этом отношении дает применение витальных красителей в качестве флуорохромов. Окраска живых клеток дает возможность выявлять изменения, происходящие в клетках и тканях при разных внешних воздействиях. В последнем случае чрезвычайно важно то, что количество красителя, поглощенного неповрежденными и поврежденными путем какого-либо воздействия клетками (например, высокой температурой), можно точно определить и выразить количественно. Разница в количестве красителя, поглощенного неповрежденными и поврежденными клетками, свидетельствует о характере и степени изменений, возникающих под влиянием различных внешних воздействий.

Следует указать и еще один вид окраски клеток - 1-процентным водным раствором эозина. Этот метод окраски дает возможность отличать живые клетки от мертвых. Эозин быстро окрашивает в розовый цвет только мертвые клетки, и сама окраска их получается диффузной; живые клетки такой раствор эозина не окрашивает.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Световая микроскопия | Методы микрургии (микрохирургия)
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 1795; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.