Клетка методы исследования современные

В-третьих, современные цитогенетические методы исследования показали, что почти все опухоли у животных и человека имеют хромосомные аномалии, причем во многих случаях одинаковые аномалии появляются во всех клетках опухоли. Это свидетельствует о том, что опухоль могла возникнуть из одной клетки. Однако широкое разнообразие аберраций, наблюдаемых в опухолевых клетках, приводит многих онкологов и биологов к выводу, что аберрации являются скорее следствием опухолевого роста, а не его причиной. В отличие от непостоянства аберраций во многих типах опухолей постоянно обнаруживаются аномальные хромосомы. Самой известной из них является "Филадельфийская хромосома" (РЬ), которую находят у 95% больных хронической гранулоцитарной лейкемией. Однако хромосомы злокачественных опухолей изучены еще недостаточно, и было бы неверным утверждать, что аберрации — неотъемлемая принадлежность рака. [c.118]

Цитология — наука о клетке. Благодаря применению электронного микроскопа, новейших химических и физических методов исследования современная цитология изучает строение и жизнедеятельность клетки не только на микроскопическом, но и на субмикроскопическом, молекулярном уровне. [c.5]

В 50-х годах с использованием современных методов исследования был проведен химический анализ высокоочищенных Т-четных фагов, который подтвердил основательность вывода Шлезингера, сделанного 20 лет назад, что ДНК и белок примерно в равных соотношениях составляют более 90% сухой массы частиц. Было найдено, что ДНК одной Т-четной частицы фага состоит из 2-10 пар оснований, что составляет примерно 6% генома клетки-хозяина Е. соИ. Химический анализ общего белка Т-четных фагов не дал никаких новых фактов по своему химическому составу он напоминает в какой-то мере общий белок Е. соИ. Фракционирование фагового белка показало, что он состоит по меньшей мере [c.256]

Изучение клеточной организации и попытки установить связь между структурой и функцией на различных иерархических уровнях — от простых молекул до макромолекул и таких агрегатов, как мембраны или частицы, до субклеточных единиц и, наконец, клеток — все это составляет одну из самых увлекательных и перспективных областей исследования в современной биологии. Для биохимика и цитолога выяснение химического значения различных сложных структурных элементов, обнаруженных в клетке, важно не только само по себе оно является необходимой ступенью любого исследования, направленного на то, чтобы понять, как происходит синтез, распад и взаимодействие этих элементов. Мы начинаем догадываться, что именно в этих сложных структурах скрыт секрет механизмов, с помощью которых осуществляется регуляция клеточных процессов как в пространстве, так и во времени. Этот секрет, возможно, заключается, по крайней мере отчасти, в том, что различные клеточные компоненты — главным образом ферменты, а также их субстраты и модификаторы (активаторы и ингибиторы) — находятся в разных отсеках клетки и потому не всегда доступны друг для друга. Из сказанного вытекает два вывода, подтвержденных в последнее время многочисленными экспериментальными данными 1) в клетке существует четкое распределение некоторых ключевых компонентов, особенно ферментов они локализуются в (или на) определенных клеточных структурах, представляющих собой микроскопические внутриклеточные органы, так называемых органеллах 2) эти структуры, а вместе с ними и соответствующие клеточные компоненты можно выделить с помощью подходящих мягких методов разрушения клеток (гомогенизация) и последующего фракционирования. [c.239]

Современные методы исследований обусловливают взаимосвязь между структурой и функцией, структурой и обменом, что приводит к полному смыканию морфологии с биохимией и физиологией клетки. Так, в наше время широко распространены разные методы определения химического состава и химической динамики клеток. [c.8]

Быстрое развитие теоретических работ в области физиологии и биохимии растений и разработка новых экспериментальных методов исследования органелл растительной клетки требуют постоянного совершенствования методической подготовки студентов-биологов. Изучение биоэнергетики растений на современном уровне связано с применением сложных методов вьщеления и анализа митохондрий растений. В то же время вьщеление функционально активных митохондрий растений имеет ряд особенностей и связано с преодолением определенных [c.4]

Использованием метода меченых атомов обусловлены многие успехи современной биологии и агробиологии, например открытие фотолиза воды в клетках зеленого растения или усвоения оксида углерода(1У) корнями растений из почвы. Методом меченых атомов исследуют эффективность различных приемов внесения удобрений в почву, пути проникновения в организм микроэлементов, нанесенных на листья растения, и т.п. Особенно широко используют в агрохимических исследованиях радиоактивные фосфор 32р ц дзот [c.335]

Уже давно считалось, что болезни могут передаваться по воздуху, но только с появлением современной микробиологии стало ясным значение бактериальных аэрозолей. Проведенные в последние годы эпидемиологические исследования заболеваний органов дыхания — туберкулеза легких, гриппа и обычной простуды, доказали, что эти болезни распространяются микроорганизмами, находящимися в воздухе. Поэтому для предупреждения этих болезней все в большей степени стали применяться методы стерилизации воздуха ультрафиолетовым светом, а также химическими веществами. Различные бактерии, вирусы и плесени обычно передаются по воздуху. Типичная бактериальная клетка имеет диаметр 1—2 мк. Все вирусы — меньше 1 мк, а некоторые имеют величину порядка 0.01 мк. Размер спор различных видов плесени лежит в пределах 3—5 мк. Одна из важнейших причин распространения не- [c.350]

Как и предыдущие две книги, предлагаемая вниманию советских читателей третья книга состоит из 5 глав, каждая из которых является квалифицированным обзором современного состояния определенного раздела электрохимии, не рассматривавшегося в первых выпусках. При отборе материала редакторы издания (профессора Бокрис и Конуэй) учитывали важность современного этапа развития электрохимии, характеризующегося большими успехами в разработке теории электродных процессов, учение о которых превратилось в ведущий раздел электрохимии. Достигнутые успехи имеют большое значение не только для развития самой электрохимии, но и для дальнейшего прогресса в целом ряде смежных областей науки и техники, таких, в частности, как коррозия и электроосаждение металлов, электросинтез, химические источники тока, полупроводники и др. В настоящее время электрохимические подходы и методы находят широкое применение при исследовании целого ряда биологических процессов, протекающих в клетках и нейронах. [c.5]

Очевидно, недостаточно полная информация, которую дает даже комплекс всех доступных исследователю фенотипических свойств, приводит к необходимости подкреплять характеристику по физиологическим и другим свойствам бактерий данными о структуре их ДНК. Поскольку ДНК представляет собой наследственный материал клетки, можно полагать, что подобный подход наиболее надежно способствует приближению к естественной классификации бактерий. Однако изучение нуклеотидного состава ДНК явилось лишь самым начальным этапом в упорядочении систематики бактерий на основе строения генома. Для ее дальнейшего усовершенствования необходимо более глубокое изучение строения ДНК и в частности нуклеотидной последовательности. О сходстве нуклеотидных последовательностей ДНК дает возможность судить метод молекулярной гибридизации ДНК, уже нашедший достаточно широкое применение в современных исследованиях. [c.79]

Современные методы и средства исследования — усовершенствованная оптическая и электронная микроскопия, рентгеновский анализ, техника ультратонких срезов и другие — показали, что замечательная структурная организация характеризует как внешнюю форму и микроскопически видимые части тканей и клеток, так и более мелкие структурные образования, различаемые при помощи высоко разрешающей способности электронной микроскопии. Поэтому познание структурных элементов живой клетки является одной из важных предпосылок для понимания ее функции и устойчивого существования. [c.288]

В этой главе мы вкратце рассмотрим современные методы, используемые для изучения клеток. Мы начнем знакомиться с теми из них, которые позволяют изучать клетку как единое целое, и затем обратима к анализу составляющих клетку макромолекул. Отправной точкой станет микроскопия, ПОСКОЛЬК клеточная биология началась со световой микроскопии, и этот метод до сих пор остается весьма эффективным инструментом исследования, наряду с более современным устройствами для получения изображения, основанными на электронных пучках или иных формах излучения. От пассивного наблюдения мы постепенно перейдем к методам, предполагающим активное вмешательство рассмотрим, как клетки различных типов могут быть отделены от ткани и при этом сохранять способность расти, узнаем, как клетки можно разрушить, а клеточные органеллы и составляющие их макромолекулы выделить в чистом виде. И наконец, мы изложим суть технологии рекомбинантных ДНК, благодаря которой стало возможным выделять, секвенировать и манипулировать генами и, следовательно, изучать механизмы их действия в клетке. [c.172]

Изучение факторов роста—одно из наиболее быстро развивающихся направлений на стыке современной биологии и медицины. Многие факторы роста в настоящее время выделены и частично охарактеризованы (табл. 57.7). До недавнего времени для исследований были доступны лишь небольшие их количества. Однако теперь клонированы гены целого ряда факторов роста и благодаря методам генной инженерии стало возможным получать ДНК факторов роста в больших количествах. Известные в настоящее время факторы роста влияют на клетки различных типов, например на клетки крови, нервной системы, мезенхимы и эпителия. Их воздействие на [c.363]

В наши дни современное исследование клеточной структуры и функции называется клеточной биологией. Она основана на применении электронного микроскопа, который выявляет тонкие структурные элементы клетки и в сочетании со специальными методами биохимии и молекулярной биологии раскрывает их функции. Возникший таким путем обш,ий вывод состоит в том, что мельчайшие структурные элементы отражают прекрасно оркестрованное разделение труда в клетке, которое позволяет ей выполнять различные функции, необходимые для поддержания ее жизни, путем специализированных взаимодействий с соседними клетками. [c.79]

Метод тканевых культур чрезвычайно широко используется в современной биологии. Культура ткани особенно удобна для работы в тех случаях, когда задачи исследования требуют синхронной, однородной популяции клеток, кратковременного (импульсного) воздействия ингибиторами различных метаболических путей и т. д. Разумеется, работа с клетками, растущими вне организма, требует определенных навыков, специального оборудования и довольно дорогих реактивов. Попытки максимально стандартизовать метод, сделать его не зависящим от различных субъективных факторов наряду с большим научным спросом на культуры клеток привели к созданию соответствующей индустрии, снабжающей исследователей не только посудой и различным специаль[1ым оборудованием, но и определенными штаммами клеток. Широкое распространение метода тканевых культур вызывает потребность в издании соответствующих руководств и справочников. В этом смысле книга Адамса может служить хорошим пособием как для начинающих исследователей, так и для опытных специалистов, работающих с культурами, тканей. [c.5]

Исследование состава полисахаридов в сформировавшихся клеточных стенках дает основание судить о содержании и расиреде-лении ГМЦ в клеточных стенках лигнифицированных тканей. Оиределение расиределения ГМЦ в радиальном наиравлении клеточной стенки является трудной задачей и решается обычно только совместно с изучением распределения лигнина и целлюлоз, количество которых легче определить, применяя современные методы исследований. К исследованию расиределения лигнина в клеточной стенке привлекаются специфические цитохимические реакции, УФ- и электронная микроскопия [[8, 36, 37, 40]. Расиределение лигнина в клетке исследовано также под микроскопом иосле удаления полисахаридов клеточной стенки и получения лигнинных скелетов . Распределение лигнина в клеточной стенке древесины исследовали Асунма и Ланге, Фрей, Вергин и Фергус и др. (цит. по [8]). Они пришли к выводу, что доля лигнина в срединной пластинке (М) и первичной оболочке Р) древесины составляет 60—90%. В районе вторичной стенки лигнин распределен равномерно, и вблизи люмена содержание его составляет 12—20% [36, 46], [c.40]

Во время роста в клетке имеется большое количество промежуточных и лабильных веществ. Современные методы исследования клеток, фракционирование, микроанализ составных частей, хроматографическое разделение и характеризация нуклеиновых кислот, авторадиография, использование радиоактивной метки и, для клеток с хорошо определенными ядрами, сравнение целых и энуклеированных клеток — все это позволило накопить множество фактов, на основании которых был создан ряд широко обсуждаемых в литературе теорий. В этих теориях фигурирует несколько различных типов РНК одни синтезируются в ядре и мигрируют к рибосомам, другие имеют низкий молекулярный вес некоторые относительно устойчивы, другие имеют малую продолжительность жизпи. Основное внимание в обсуждении обращено сейчас на чтение , перенос и транскрипцию генетической информации. Но в то же время все это связано со сложной системой растущих макромолекул. Большой интервал молекулярных весов, лабильность и необычайная реакционная спо собность — все это заставляет думать о растущих цепях, длина которых меняется и варьирует в широких пределах. Короткожи-вущая мессенджер — РНК действует, как постулируется, в качестве матрицы для синтеза белка на рибосомах, принося информацию от ДНК, тогда как другое лабильное вещество — РНК — переносчик действует как адаптер, ответственный за прикрепление нужной аминокислоты на нужное место. Однако все движение взад и вперед этих лабильных соединений сопряжено с постоянным ростом огромной стабильной макромолекулы. [c.529]

Каждый из нас легко отличит растение от зверя или птицы. Обычно нетрудно даже решить, какому организму-растительному или животному-принадлежит отдельная клетка, хотя здесь могут быть и проблематичные случаи. Но по мере более глубокого проникновения внутрь клетки, при исследовании ее цитоплазмы, органелл и, наконец, индивидуальных химических компонентов на первый план начинают выступать уже Не различия, а черты сходства между двумя царствами живой природы. Лишь с помошью весьма тонких методов можно отличить растительные митохондрии, ядра и рибосомы от соответствующих животных органелл, а многие компоненты растительных и животных клеток, такие, например, как микротрубочки, практически неразличимы. Специфика растительной и животной жизни проявляется не в таких фундаментальных особенностях молекулярной организации живого, как репликация ДНК, биосинтез белков, процессы фосфорилирования в митохондриях нли конструкция клеточных мембран,-скорее оиа связана с более спе-циажзированкыми функциями клеток и тканей Большая часть различий между обоими царствами возникла в ходе эволюционной дивергенции, для которой отправными точками послужили два фундаментальных события приобретение способности связывать углекислоту в процессе фотосинтеза (см. гл. 9) и появление жесткой клеточной стенки у предков современных растений. Отдаленные последствия второго из указанных событий и будут предметом обсуждения в этой главе. [c.160]

Более четверти века тому назад в самой первой статье замечательной серии — Успехи энзимологии — Булл назвал ультрацентрифугу наиболее важным из всех известных к тому времени инструментов, используемых для физических исследований белков . С тех пор появилось много новых ценных приборов, однако среди методов исследования биологических макромолекул уль трацентрифугированию по-прежнему принадлежит главная роль. Как хорошо известно сейчас почти каждому образованному человеку, даже если он и не ученый, рентгеноструктурные исследования ДНК, выполненные Уилкинсом, и их интерпретация Уотсоном и Криком в 1953 г. вывзали в биологии революцию. Огромный объем современных знаний об этих макромолекулах— носителях наследственности, а также о процессах биосинтеза белка в клетках получен в значительной мере благодаря многочисленным тонким исследованиям, проведенным с помощью ультрацентрифугирования. [c.7]

Элсктрофнзиологические методы исследования дают возможность получить информацию об электрической полярности, проводимости и функциональном состоянии ткани, органа, клетки и ее органелл без существенного травмирования объекта. Данные методы строго количественные и при использовании современных электронных приборов позволяют делать автоматическую запись и компьютерную обработку результатов опыта. [c.22]

Оценка состояния различных участков дыхательной цепи в условиях in situ с помощью современных прижизненных методов исследования параметров окислительного метаболизма позволяет выявлять тонкие его изменения, сопряженные с функцией клетки, ползгчать информацию об относительном вкладе различных участков дыхательной цепи и о направлении метаболического потока, обеспечивающего данную активность, а также о взаимодействии митохондриального окисления с другими внутриклеточными пулами. [c.116]

Быстрое развитие теоретических работ в области физиологии и биохимии растений и разработка новых экспериментальных методов исследования органелл растительной клетки требуют постояршого совершенствования методической подготовки исследователей-биологов. Изучение биоэнергетики растений на современном уровне связано с применением сложных методов выделения и анализа митохондрий растений. В то же время выделение функционально активных митохондрий растений имеет ряд особенностей и связано с преодолением определершых методических трудностей. В связи с этим возникла необходимость сведения в одном издании рекомендаций, основанных на нашем опыте многолетней работы по изучению растительных митохондрий. [c.2]

Уже давно считалось, что болезни могут передаваться по возду х но только с появлением современной микробиологии стало яснь м значение бактериальных аэрозопей Проведенные в поспел ние годы эпидемиологические исследования. заболеваний органов дыхания — туберкулеза легких, гриппа и обычной простуды доказали, что эти болезни распространяются микроорганизмами, находящимися в воздухе Поэтому для предупреждения этих болезней все в большей степени стали применяться методы стерилизации воздуха ультрафиолетовым светом, а также химическими веществами Различные бактерии, вирусы и плесени обычно передаются по воздуху Типичная бактериапьная клетка имеет диаметр [c.350]

Современная микробиологическая наука располагает достаточио обширным набором. етодоп п приемов раздс ленпя живых и. мертвых. микроорганизмов. В основу этих методов положены следующие критерии жиз 1еспособио-сти бактерий 1) сиисобиость к размножению и образованию микроколоний на плотных средах 2) фер.мента-тивная активность клеток 3) изменение свойств клетки (проницаемости клеточной стеики, показателя преломления, восприятия того или иного красителя и т. д.). Однако задачу нельзя считать окончательно реш енной даже в отношении суспензии чистой культуры микроорганизмов. Совершенно не разработана эта задача в отношении микроорганизмов природной воды, где исследователь имеет дело с самым разнообразным микробным биоценозом, до сих пор еще в полной мере не изученным. Оценка уже имеющихся методов разделения живых и мертвых бактерий позво.чяет выбрать длн дальнейшей разработки приемы, наиболее подходящие для исследования микрофлоры воды. [c.106]

Начало биохимическому подходу к изучению обмена веществ было положено исследованиями катаболизма и в особенности дыхания и брожения. При этом биохимики условились при изучении окислительно-восстановительных потенциалов обозначать окислительный потенциал как - -ие, тогда как физикохимики обычно обозначают окислительный потенциал как —ае. Подобным же образом, в термодинамике биохимиков интересует теплота сгорания тех или иных соединений и в качестве исходных продуктов они рассматривают продукты полного сгорания (СО2 и Н2О). Для физикохими-ков же исходным состоянием является состояние элементов при стандартных условиях. Таким образом, макроэргические соединения обладают сравнительно большой теплотой сгорания, но сравнительно малой теплотой образования. В этом смысле жиры и углеводы— это макроэргические соединения. Однако Липман использовал свой термин только применительно к тем соединениям, при гидролизе которых происходит значительное изменение свободной энергии. Поскольку, как оказалось, современные методы дают более низкие значения для свободной энергии гидролиза, в настоящее время наибольшее внимание уделяется ангидридосоединениям. Проблема анаболизма в значительной степени является проблемок создания ангидридных связей в водном окружении клетки. Процесс окислительного фосфорилирования, при котором из АДФ и неорганического фосфата (Фн) образуется АТФ, рассматривается в гл. 5, но здесь мы хотим обратить внимание читателя на возможное значение окислительного фосфорилирования в липидных мембранах митохондрий. [c.89]

Наши данные дают ответ на вопрос, что является точкой приложения идущих от гриба ростовых стимулов. Но мы пока еще не знаем механизма действия патогена, деталей его взаимодействия с клеткой-хозяином расшифровать их можно только с помощью современных методов цитологического и цитохимического анализов. Дальнейшие исследования ио биохимии ракоустойчи-востп и должны пойти по пути углубленного изучения патологического процесса, наиболее тонких закономерностей взаимодействия патогена и хозяина, изучения того, какие конкретные изменения белков и белковых комплексов происходят нри внедрении паразита в клетки устойчивых и восприимчивых сортов. Без таких глубоких исследований мы никогда не сможем выяснпть закономерности эволюции паразита и существо различии между биотипами. [c.104]

Совершенствование новейших физико-химических методов разделения и исследования природных белков, разработка чувствительных и точных снособов изучения первичной структуры крупных белковых молекул, создание комплекса разнообразных средств синтеза, позволяющих воспроизводить любые аминокислотные последовательности биологически активных белков, изучение специфических пространственных структур белковых веществ, моделирование процессов, протекающих с участием белков в ЖИВ011 клетке, — вот те основные направления, по которым развивается современная химия белка. [c.18]

Современная генетика разработала такие методы генетического анализа, которые позволили расшифровать биологические явления наследст венности и изменчивости до уровня молекул и атомов, г. е. тех категорий, которыми оперируют физика и химия. Решаюш,ую роль в этом сыгра ли микроорганизмы — грибы, бактерии и фаги. Не может бь(ть сомнений в том, что такой молекулярный уровень познания генетических эффектов стал реальностью лишь после того, как был установлен химический носитель наследственности — молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты. Многие считают, что ведущую роль в становлении молекулярной генетики сыграло широкое использование современных физических и химических методов. Слов нет, физика и химия сыграли и продолжают играть существенную роль в исследованиях сложных механизмов и взаимосвязи генетического аппарата с процессами биосинтеза, протекающими в клетке. Однако принципиальное значение для развития молекулярно-генетических концепций имело резкое повышение разрешающей способности генетического анализа, связанное с использованием микроорганизмов. Вот почему было бы правильно говорить, что развитие молекулярно-генетических концепций стало возможным благодаря развитию генетики микроорганизмов с - у [c.5]

Сообщение Д Эрреля вызвало сенсацию среди медицинских микробиологов, поскольку он высказал идеи о роли фагов в развитии естественного иммунитета и об их использовании в борьбе с инфекционными болезнями. Несмотря на такие весьма ошибочные заявления, Д Эррель довольно близко подошел к современному представлению о фагах. С самого начала своих исследований Д Эррель считал, что фаги — это особые невидимые фильтрующиеся, самовоспроизводящиеся вирусы, облигатно паразитирующие на бактериях. В течение двух-трех лет со времени своего открытия он разработал метод точного подсчета, или титрования, фагов, а к 1923 г. он описал их жизненный цикл следующим образом фаговые частицы прикрепляются к поверхности бактерии и затем проникают в клетки, где они размножаются, образуя потомство многих вирусных частиц. После разрушения, или лизиса, клетки эти частицы выходят в окружающую среду вполне готовыми к новому заражению. [c.252]

Электрохимический механизм потенциалов действия был впервые установлен в 40-50-х годах нашего века. В то время еще не были разработаны методы изучения электрических явлений в небольших одиночных клетках, и поэтому эксперименты можно было проводить только на гигантской клетке, а точнее на ее части - гигантском аксоне кальмара (рис. 19-10). Последующие работы показали, что нейроны большинства животных проводят потенциалы действия таким же образом. На схеме 19-2 представлены некоторые из ключевых основополагаюших экспериментов. Несмотря на значительные технические усовершенствования, сделанные с тех пор, логика первоначальных исследований продолжает служить моделью для современных работ. Решающим моментом стало понимание того, что проницаемость мембраны для Ка и К изменяется при изменении мембранного потенциала иными словами, в мембране имеются натриевые и калиевые каналы, зависимые от потенциала. Метод фиксации потенциала (рис. 19-11) дал возможность подробно изучить закономерности открытия и закрытия этих каналов при изменении мембранного потенпиала и показал, что потенпиал действия -прямое следствие этих закономерностей. [c.298]

Среди современных приемов исследования особое место занимают методы культуры клеток и тканей. Разработан комплекс экспериментальных методов, позволяющих поддерживать рост и размножение растительных клеток, изолированных из растений и помещенных для выращивания на специальные стерильные питательные среды. В этих условиях клетки утрачивают признаки, характерные для той ткани, из которой они были взяты, и в дальнейшем ведут себя как независимые одно-клеточные организмы. При выращивании на твердой питательной среде размножающиеся клетки формируют видимые простым глазом колонии (культура ткани, или каллюс), а при выращивании в жидкой пиtaтeльнoй среде возникает суспензия, состоящая из одиночных клеток и различных по числу клеток агрегатов (культура клеток). Это состояние неорганизованного роста и размножения клеток можно поддерживать в течение [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология