Срезы клеток для электронной

Рис. 29. Электронные микрофотографии рибосом на ультратонких срезах а — участок цитоплазмы клетки печени крысы (предоставлена проф. Ю. С, Ченцовым, МГУ им. М, В. Ломоносова). Видны рибосомы на мембранах шероховатого эндоплазматического ретикулума, а также группы свободных рибосом. Фиксация глютаральдегидом б — клетки морской бактерии Vibrio alginolyti us (предоставлена Л. Е. Бакеевой, МГУ им. М. В, Ломоносова). Видно, что цитоплазма наполнена рибосомами. Фиксация четырехокисью осмия

Рис. 13.23. Схематическое изображение элементов ситовидной трубки и клетки-спутницы, как они выглядят на продольном срезе в электронном микроскопе. Если ситовидная трубка повреждена, например пасущимся животным, то в ней быстро откладывается дополнительное количество каллозы, закрывающей поры в ситовидной пластинке и тем самым предотвращающей утечку из флоэмы ценных растворенных веществ.

Улучшенная техника микротомии и электронной микроскопии ультратонких срезов животных клеток привела к выявлению однородных плотных гранул с диаметром около 15 нм непосредственно в клетке. Электронно-микроскопические исследования Дж. Паладе (США), проведенные в 1953—1955 гг., показали, что маленькие плотные гранулы в изобилии содержатся в цитоплазме животных клеток. Они видны либо присоединенными к мембране эндоплазма-тического ретикулума, либо свободно рассеяны в цитоплазме. [c.49]

Компартментализация клетки значительно менее выражена, чем у эукариотических клеток (рис. 2.4). ДНК не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Область ядра, видимая на электронной микрофотографии ультратонко-го среза клетки в виде сетчатой структуры из тонких нитей, непосред ственно граничит с заполненной рибосомами цитоплазмой (рис. 2.5). У многих бактерий впячивания плазматической мембраны образуют определенные структуры во внутреннем пространстве протопласта (внутриклеточные мембраны). С плазматической мембраной связаны процессы дыхания или фотосинтеза, доставляющие клетке энергию, т.е. функции, за которые в эукариотических клетках ответственны мембраны митохондрий и хлоропластов. [c.27]

Рассмотрим еще одну электронную микрофотографию (рис. 91). На ней изображен кусочек среза клетки поджелудочной железы летучей мыши (опять-таки искусственно контрастированный). В центре, почти достигая краев изображения, лежит гигантское, видимое даже в световой микроскоп клеточное ядро. Его окружают все те же цистерны эндоплазматической сети, частью располагающиеся параллельно, частью отклоняющиеся от этого направления, обтекая мелкие яйцевидные включения, которые вскоре будут нам представлены особо, — это митохондрии. Сначала кажется, что эта картина не прибавляет ничего нового к нашим знаниям об эндоплазматической сети. Однако всмотритесь внимательнее. Вы заметите, что клеточное ядро окружено двойной оболочкой, которая не является сплошной наоборот, во многих местах в ней имеются дырки — поры. Создается очень отчетливое впечатление, что эта оболочка или же отдельные ее участки представляют собой часть эндоплазматической сети. На некоторых участках можно даже разглядеть, что цистерны эндоплазматической сети непосредственно продолжаются в оболочку ядра. [c.211]

Рис. 1-23. Электронная микрофотография тонкого среза клетки млекопитающего, на которой виден гладкий и шероховатый эндоплазматический ретикулум (ЭР). Участки гладкого ЭР участвуют в липидном обмене, участки шероховатого, усыпанные рибосомами, являются местами синтеза белков. Синтезированные белки покидают цитозоль и входят в некоторые другие компартменты клетки. (С любезного

Рис. 8-2. Электронная микрофотография участка поперечного среза клетки печени. Отмечены основные внутриклеточные компартменты.

По величине и многим другим особенностям рибосомы бактерий сходны с рибосомами митохондрий и хлоропластов. Бактериальная клетка содержит примерно от 5000 до 50000 рибосом число их тбм больше, чем быстрее растет клетка. Во время активного синтеза белков на электронных микрофотографиях тонких срезов клетки можно видеть правильные цепочки рибосом. Это рибосомы, связанные наподобие бус на цепи мРНК их называют полирибосомами или полисомами. [c.22]

Рис. 14-50. Структура базальной мембраны, подстилающей эпителиальные клетки, как она видна на поперечных срезах в электронном

Усовершенствование методов получения тонких срезов для электронной микроскопии в течение последних нескольких лет позволило наблюдать полностью сформированные вирусные частицы непосредственно в клетке. Иногда вирусные частицы видны в ядре. Чаще их можно видеть в цитоплазме [c.14]

В настоящее время имеется много надежных биохимических и механических методов, которые дают возможность изолировать отдельные клетки и органеллы. Эти методы не будут обсуждаться, но будет рассмотрено, как такие клетки и фрагменты тканей можно изучать в рентгеновском микроанализаторе. В качестве примера плодотворного исследования одиночной клетки служит рис. 12.2, на котором представлены результаты исследований и анализа клеток спермы человека в электронном микроскопе-микроанализаторе [208]. В некоторых отношениях изолированные клетки и органеллы, толщина которых составляет всего лишь несколько микрон, можно рассматривать как самостоятельный объект исследования, но их чрезвычайная мягкость и высокое содержание воды налагают серьезные ограничения на возможные используемые способы препарирования. В зависимости от их размера изолированные клетки и органеллы, а по этой причине неорганические материалы в виде частиц для аналитических целей могут рассматриваться либо как массивные образцы, либо как срезы. Некоторые примеры препарирования изолированных клеток приведены в недавно опубликованных работах [392, 393]. [c.271]

Первые электронные микроскопы появились в продаже в 1939 г. и с тех пор стали одним из важнейших приборов, применяющихся при изучении биологии клетки. Обладая разрешением 0,4 нм, электронный микроскоп позволяет увидеть молекулы белков и нуклеиновых кислот, а также детали строения клеточных органелл. Еще более широко электронный микроскоп стал использоваться с 1950 г., когда были сконструированы микротомы и ножи, позволяющие делать ультратонкие (20—200 нм) срезы тканей, предварительно залитых в пластмассу. [c.19]

Если поверхность клетки, срез или бактерию покрыть слоем платины или углерода, а затем отделить это покрытие, мы получим негативный слепок — реплику, которую можно исследовать под электронным микроскопом. Изготовляют также тонкие реплики из пластмассы, которые дополнительно напыляют (оттеняют). [c.20]

Уже с начала сороковых годов неоднократно предпринимались попытки применить микротомы для получения достаточно тонких срезов препаратов, пригодных для изучения в электронном микроскопе. Предложенные вначале различные варианты конструкций микротомов, в том числе основанные на быстром вращении ножа, оказались недостаточно эффективными. Удовлетворительные модели ультрамикротомов, позволившие получать срезы толщиной в сотые доли микрона благодаря регулируемой термической подаче объекта, были разработаны в 1953 г. [149—151]. С тех пор метод ультратонких срезов получил широкое распространение в биологии, так как появилась возможность исследовать массивные ткани. В каждом типе ткани были обнаружены сложные мембраны, каналы и частицы в области величин, начиная от макроструктур и вплоть до предела разрешения. Выло показано, что жизненные процессы в клетке зависят от этой сложной структуры. В последнее время ультрамикротомы начинают все чаще при- [c.116]

Рис. 5.6. Фибриллярная каллоза, перекрывающая гтолуокаймленную пору со стороны наренхнмной клетки (электронная микрофотография ультра-тонкого среза древесины бука)

Рис. 8-70. Электронная микрофотография двух срезов клетки, окрашенной для выявления кислой фосфатазы-маркерного фермента лизосом. Мембранные органеллы большего размера, содержащие электроноплотные прегргнитаты фосфата свинца, представляют собой лизосомы, а их разнообразная морфология отражает изменения количества и природы расщепляемых веществ. На верхнем фото показаны стрелками два маленьких пузырька, которые, вероятно, переносят гггдролазьг из аппарата Г ольджи. Нреципитаты образуются, когда ткань, зафиксированную глутаровым альдегидом (чтобы сохранить локализацию фермента) инкубируют с субстратом фосфатазы в присутствии ионов свинца. (С любезного

Среди внутрицитоплазматических мембран вьщеляют несколько видов (табл. 4). Развитая система внутрицитоплазматических мембран характерна для большинства фотосинтезирующих эубактерий. Поскольку было показано, что в этих мембранах локализован фотосинтетический аппарат клетки, они получили общее название фотосинтетических мембран. Все фотосинтетические мембраны (как и все внутриклеточные) — производные ЦПМ, возникшие в результате ее разрастания и глубокого впячивания (инвагинации) в цитоплазму. У некоторых организмов (пурпурные бактерии) фотосинтетические мембраны сохранили тесную связь с ЦПМ, легко обнаруживаемую при электронно-микроскопическом изучении ультратонких срезов клетки. У цианобактерий эта связь менее очевидна. Одни авторы считают, что связь фотосинтетических мембран с ЦПМ у цианобактерий всегда существует, но трудно выявляется, поскольку редко попадает в плоскость среза препарата. По другому мнению, фотосинтетические мембраны цианобактерий — структуры, возникшие первоначально из ЦПМ, но впоследствии отделившиеся от нее и являющиеся в настоящее время автономными клеточными компонентами. [c.52]

Компартментализация прокариотической клетки значительно менее выражена, чем у эукариотических клеток. ДНК не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Область ядра, видимая на электронной микрофотографии ультратон-кого среза клетки в виде сетчатой структуры из тонких нитей, непосредственно граничит с заполненной рибосомами цитоплазмой. У многих бактерий впячивания плазматической мембраны образуют определенные структуры во внутреннем пространстве протопласта (внутриклеточные мембраны). С плазматической мембраной связаны процессы [c.10]

Рибосомы состоят из двух субчастиц у бактерий это субчастицы 30S и 50S (рис. 2.19), образующие 708-рибосомы. По величине и многим другим особенностям рибосомы бактерий сходны с рибосомами митохондрий и хлоропластов. Бактериальная клетка содержит примерно от 50СЮ до 50000 рибосом число их тем больше, чем быстрее растет клетка. Во время активного синтеза белков на электронных микрофотографиях тонких срезов клетки можно видеть правильные цепочки рибосом. Это рибосомы, связанные наподобие бус на цепи мРНК их называют полирибосомами или полисомами. [c.43]

Рис. 18. Электронная микрофотография тонкого среза клетки патогена рыб Аеготопа 5а1тотс1с1а. Четко видна трехслойная мембрана, отграничивающая цитоплазму

Лис. 2.6. А. Строение Es heri hia oli. Е. oli представляет собой палочковидную бактерию, обитающую в кишечнике позвоночных. Б. Окрашенные клетки вид в световом микроскопе при большом увеличении (хЮОО). В. Микрофотография Е. соН, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. Г. Микрофотография среза клетки Е. соИ в процессе деления, полученная с помощью просвечивающего (трансмиссионного) электронного микроскопа (х50 ООО). В светлых участках находится ДНК. Область, содержащую ДНК, часто называют нуклеоидом. [c.22]

Рис. 1-24. Электронная микрофотография среза клетки млекопитающего. Виден аппарат Гольджи. Эта структура состоит из нескольких слоев уплощенных мембранных пузырьков (см. также схему 1-1). Аппарат Гольджи участвует в синтезе и упаковке материала, предназначенного для секрепии из клетки, а также в транспорте новосинтезированных белков в отведенный для них клеточный компартмент. (С любезного разрешения

Рис. 4-17. Электронная микрофотография клетки, иллюстрирующая локализацию конкретного фермента (нуклеотиддифосфатазы) в аппарате Гольджи. Тонкий срез клетки инкубирован с субстратом, образующим под действием фермента электроноплотный осадок (С любезного

Если мы рассмотрим живую клетку позвоночного животного в фазово-конграстный микроскоп или в микроскоп с дифференциальным интерференционным контрастом (разд. 4.1.5), мы увидим, что ее цитоплазма находится в непрестанном движении. Митохондрии и более мелкие мембранные органеллы за несколько минут успевают изменить свое местоположение в клетке путем характерных периодических скачков, которые слишком упорядоченны и направленны, чтобы их можно было спутать со столь же безостановочным броуновским движением-результатом случайного теплового движения молекул. Многие из таких внутриклеточных перемещений происходят в тесной связи с микротрубочками Если клетку, в которой движутся органеллы, быстро зафиксировать и приготовить из нее срезы для электронной микроскопии, то можно увидеть, что мембрана таких органелл зачастую соединена с микротрубочками цитоплазмы тонкими нитевидными структурами. Можно предположить поэтому, что микротрубочки играют важную роль в подобном движении, хотя, как мы уже говорили (разд. 11.2.4), некоторые перемещения пузырьков в цитоплазме происходят вдоль актиновых филаментов, а не микротрубочек. Наиболее яркой демонстрацией транспортной роли микротрубочек явилось изучение быстрого аксонного транспорта в нервных клетках, где перемещение мембранных пузырьков в обоих направлениях по аксопу -между телом клетки и нервным окончанием - идет с большой интенсивностью. [c.311]

Рис. 13-54. Опыт, показывающий, что метафазные микротрубочки кинетохора растут с конца, прикрепленного к кинетохору (плюс-конца) В метафазную клетку млекопитающего in vitro инъецировали тубулин, ковалентне связанный с малой органической молекулой (биотипом). Спустя 1 мин клетку фиксировали и окрашивали антителами к биотину, связанными с золотыми шариками, а затем приготовляли срезы для электронной микроскопии. Участки микротрубочек, включавшие биотинилированный тубулин в течение минуты после инъекции, усыпаны темными точками золота (цветные стрелки), а участки, существовавшие ранее, не окрашены (черные стрелки) (Фотография любезно предоставлена

Рассматривая с помощью электронного микроскопа пьтратонкий срез клетки, можно увидеть огромное ко-ичество тонких двойных линий толщиной от 7 до 10 нм, оторые представляют собой срез через биологические ембраны. [c.95]

Важно исследовать ряд срезов для того, чтобы убедиться в устойчивости картины окрашивания и в том, что она не связана с загрязнением среза. При подготовке срезов для электронной микроскопии окраска всегда менее интенсивна, чем в других случаях из-за очень тонких срезов и относительной жесткости пластмассы. Тем не менее на срезе можно ясно видеть отложения железа и идентифицировать клетки, содержащие железо. Сориентировав соответствующим образом блок с клетками, можно сделать тонкие срезы для электронной микроскопии. При малом увелр1чении электронного микроскопа сравнивают клетки, имеющие электроноплотньте частицы, с клетками, дающими позитивное окрашивание на железо в световом микроскопе. Это весьма существенно, поскольку не все плотные частицы, видимые в электронный микроскоп, действительно содержат железо. [c.251]

Рис. 4-57. Иммуноцитохимическая локализация специфических белковых молекул на электронных микрофотографиях с помощью мечения антителами, связанными с частицами коллоидного золота. Показан тонкий срез клетки, секретирующей инсулин, где молекулы инсулина помечены антиинсулиновыми антителами, связанными с мельчайшими микросферами золота (каждая в виде черной точки). Большая часть инсулина накапливается в плотном содержимом секреторных гранул кроме того, содержимое некоторых секреторных гранул деградирует в

В работе [200] в РЭМ исследовали замороженные в гидратированном состоянии срезы, используя для получения изображения как просвечивающий режим, так и режим вторичной электронной эмиссии. Нарезанные при температуре 193 К срезы являются неровными, что отражает существование много- кратных изломов. Морфология искажается, и трудно распознать клеточные компоненты. В нарезанных при температуре 223 К срезах были видны основные клеточные фрагменты, в то время как срезы, нарезанные при температуре 243 К, были гладкими и плоскими, а основные компоненты клетки легко распознавались (рис. 12.12). Кроме того, в работах [200, 468] было достаточно убедительно показано, что известные ионные градиенты, создаваемые внутри систем in vitro, и концентрации электролита из систем in vivo сохраняются в замороженных в гидратированном состоянии средах, нарезанных при температурах от 233 до 244 К (рис. 12.13 и 12.14 и табл. 12.6). [c.312]

Исследование срезов свежей (замороженной) ткани непосредственно, без предварительной обработки, мало что дает, поскольку большая часть атомов в клетке обладает низким атомным весом и рассеивает электроны слабо и в одинаковой степени. Следовательно, ультрасрезы необходимо окрасить атомами с высоким атомным весом, например обработав их перманганатом калия. Ткани следует также зафиксировать, чтобы предотвратить разрушение клеточных структур в процессе обезвоживания и заливки в пластмассу. Фиксирующие вещества (например, формальдегид) реагируют с аминогруппами и другими группами белков и нуклеиновых кислот. Некоторые белки при этом преципитируют, оставаясь фиксированными на своих местах, а протеолитические ферменты, которые могли бы существенно нарушить тонкую структуру клетки, инактивируются. Широко используется также глутар-альдегид (пятиуглеродный диальдегид)— прекрасное фиксирующее средство, образующее поперечные связи между моле- [c.19]

РИС.1-4. A. Электронная микрофотография ультратонкого среза молодой эпидермальной клетки подсолнечника. Ткань фиксировали и окрашивали уранилацетатом и цитратом свинца. Ясно видны ядро, митохондрии, хлоропласты, тельце Гольджи (диктиосо-ма, слева около ядра), эндоплазматический ретикулум, клеточная стенка, плазмадесмы и кутикула (наверху справа в виде тонкого темного слоя). (С любезного разрешения Ногпег Н. Т.) [c.30]

Как и при любом исследовании посредством электронной микроскопии, локализация и описание ультраструктуры белков в процессе фиксирования биологического материала требуют максимальной предосторожности, чтобы избежать изменения структуры (артефакт) вследствие манипуляции необходимо применительно к каждому типу клетки уточнить pH фиксирующей смеси, ее осмолярность, продолжительность фиксации. Когда определены эти параметры, можно изучать структуры на сверхтонких срезах, полученных из материала, который помещен в водорастворимые смолы (ОМА, Оигсирап и др.) или гидрофобные смолы (Ероп, Ага1с111е и др.). Поскольку белки имеют невысокую плотность для электронов, необходимо перед наблюдением увеличить контрастность срезов с помощью тяжелых металлов (свинец, уран и др.), которые отлагаются на клеточных структурах и таким путем усиливают изображение, наблюдаемое на экране микроскопа. [c.127]

Количество и размер электронно-светлых зон, выявляемых на ультратонких срезах (рис. 20, 6 и аморфных гранул, выявляемых на сколах, значительно увеличиваются при дальнейшем культивировании мицелия и достигают максимума на третьи сутки. В этот период, когда содержание антибиотика достигает максимального значения, наблюдается заметное просветление цитоплазмы и интенсивное развитие мембранного аппарата, окружающего многочисленные гранулы (рис. 20, б). Размеры гранул настолько велики, что в некоторых случаях они заполняют большую часть пространства гифы между двумя смежными септами. Аналогичные по форме п размерам гранулы наблюдаются и на негативно контрастированных препаратах (рис. 20, е). На последних этапах культивирования (7— 8 сутки) цитоплазма полностью просветляется, а содержимое клетки представлено скоплениями мембран и многочисленными крупными гранулами. Электронно-микроскопические исследования показали, что появление гранул, увеличение их числа и размеров коррелирует с содержанием антибиотика в культуре. Обнаружение у гранул люминесценции, характерной для флавофунгина, было прямым доказательством их природы (рис. 20, г). [c.175]

Фотосинтез происходит в органоидах растительных клеток, именуемых хлоропластами. На рис. 14.11 приведена электронная микрофотография среза хлоропласта из листа кукурузы. Диаметр хлоропласта 3 — 10 мкм, толщина 1,5—3 мкм. Хлоропласт заполняет почти всю клетку зеленой водоросли. На рис. 14.11 видны примерно параллельные ламеллы, погруженные в более светлую строму. У высших растений ламеллы образуют стопки, называемые гранами. Ламеллы представляют собой сечения уплощенных замкнутых мешочков — тилакоидов имеющих диаметр около 500 нм. Их число в хлоропласте порядка 1000. Модель структуры хлоропласта показана на рис. 14.12. Процессы фотосинтеза локализованы в мембранах тилакоидов, в которых содержатся активные пигменты, прежде всего хлорофилл. Фрагменты тилакоидов реализуют реакции фотоиндуцированного транспорта электронов и сопряженное с ним фотофосфорилирование. В мембранах находятся светособирающие и электроннотранспортные комплексы, и АТФ-синтетазы хлоропластов. [c.458]

Плазматическая мембрана. На электронных микрофотографиях ультратонких срезов бактерий, фиксированных четырехокисью осмия, плазматическая мембрана представляется многослойной. Она состоит из двух осмофильных и потому темных слоев толщиной 2-3 нм каждый и промежуточного более светлого слоя толщиной 4-5 нм. По своему строению мембраны бактериальных, животных и растите.пьных клеток очень сходны. Это дает основание говорить об универсальной элементарной мембране . Мембраны можно выделить, подвергнув осмотическому шоку протопласты, полученные с помощью лизоцима. Мембрана богата липвдами, в особенности фосфолипидами. Составляя всего 8-15 % сухого вещества клетки, мембраны содержат 70-90 % всех ее липидов. [c.23]

Длина взрослой особи С. е1едап5 около 1 мм, и в ее организме можно насчитать всего лишь около тысячи соматических и двух тысяч половых клеток (рис. 15-64). С помощью электронной микроскопии серийш>1х срезов удалось полностью, клетка за клеткой, реконструировать анатомию животного. Общий план строения тела этого примитивного червя в основных чертах тот же, что н у большинства высших животных. Удлиненное тело с билатеральной симметрией развивается из трех зародышевых листков. На переднем конце находится глотка, через которую в кишечник засасываются бактерии, а около заднего конца-анус Наружная стенка тела состоит из двух слоев-защитной гиподермы ( кожи ) и подстилающего ее мышечного слоя. Внутри тела находится простая длинная трубка-кишечник, образованный клетками энтодермы. Между кишечником и стенкой тела расположена вторая трубка-гонада. Эта трубка построена из соматических клеток, а внутри содержит клетки зачаткового пути. Взрослые особи С. екдап5 представлены двумя формами-гермафродитами и самцами. Таким образом, животное может размножаться путем самооплодотворения гермафродитной формы или путем перекрестного оплодотворения гермафродита самцом, что значительно облегчает проведение на этом объекте генетических исследований. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология