Основы цитологии

Достигнуты успехи в изучении физиологии клетки. В 1882 г. И. Мечников открыл явление фагоцито­за. Была обнаружена и подробно исследо­вана избирательная проницаемость ра­стит. и животных клеток (голл. учёный X. Де Фриз, нем. учёные В. Пфоффер, Э, Овертон); создана мембранная теория проницаемости; разработаны методы при­жизненного окрашивания клеток (рус. гистолог Н. А. Хржонщевскнй, 1864; нем. учёные П. Эрлих, 1885, Пфеффер, 1886). Исследуются реакции клеток на действие раздражителей. Изучение раз­нообразных клеток высших и низших организмов, несмотря на все

их структур­ные и функциональные различия, укре­пило в сознании исследователей мысль о наличии единого принципа в строении протоплазмы. Мн. исследователи не были удовлетворены клеточной теорией и при­знавали наличие в клетках ещё более мелких элементарных жизненных еди­ниц (биобласты Альтмана, пласомы Визнера, протомеры Гейденгайна и т. д.). Спекулятивные представления о субмикроскопич. жизненных единицах разделялись и нек-рыми цитологами 20 в., однако развитие Ц. заставило большинст­во учёных оставить эти гипотезы и при­знать жизнь свойством протоплазмы как сложной гетерогенной системы. Успехи Ц. в кон. 19 в. были подытожены в ряде классич. сводок, к-рые способствовали дальнейшему развитию Ц.

Развитие цитологии в 1-и половине 20 в.

В первые десятилетия 20 в. ста­ли применять темнопольный конденсор, с помощью к-рого объекты под микроско­пом исследовались при боковом освеще­нии. Темнопольиый микроскоп позволил изучать степень дисперсности и гидра­тации клеточных структур и обнаружи­вать нек-рые структуры субмикроскопич. размеров. Поляризационный микроскоп дал возможность определять ориентацию частиц в клеточных структурах. С 1903 развивается микроскопирование в ульт­рафиолетовых лучах, ставшее в дальней­шем важным методом исследования цито­химии клетки, в частности нуклеиновых кислот. Начинает применяться флюорсецентная микроскопия. В 1941 появляется фазово-контрастный микроскоп, позво­ляющий различать бесцветные структуры, отличающиеся лишь оптич. плотностью или толщиной. Последние два метода оказались особенно ценными при изуче­нии живых клеток. Разрабатываются новые методы цитохимич. анализа, среди них — метод выявления дезоксирибо-нуклепноаой к-ты (нем. учёные Р. Фёль-ген и Г. Розенбек. 1924). Создаются микроманипуляторы, с помощью к-рых можно производить над клетками разно­образные операции (инъекции в клетку веществ, извлечение и пересадку ядер, локальное повреждение клеточных струк­тур и т. д.). Большое значение приобрела разработка метода культуры тканей вне организма, начало к-рому было положено в 1907 амер. учёным Р. Гаррисоном. Ин­тересные результаты были получены при сочетании этого метода с замедленной микрокчносъёмкой, что дало возможность видеть на экране медленные изменения в клетках, протекающие незаметно для глаза, ускоренными в десятки и сотни раз. В первые три десятилетия 20 в. уси­лия учёных направлены были на выясне­ние функциональной роли клеточных структур, открытых в последней четвер­ти 19 в., в частности было установлено участие комплекса Гольджи в выработке секретов и др. веществ в гранулярной форме (сов. учёный Д. Н. Насонов, 1923). Описаны частные органоиды специализированных клеток, опорные элементы в ряде клеток (Н. К. Кольцов, 1903— 1911), исследованы структурные измене­ния при различной клеточной деятельно­сти (секреция, сократит, функция, деле­ние клеток, морфогенез структур и т. д.), В растит, клетках прослежено разви­тие вакуолярной системы, образование крахмала в пластидах (франц. учёный А. Гийермон, 1911). Установлена видо­вая специфичность числа и формы хро­мосом, что в дальнейшем было использо­вано для систематики растений и живот­ных, а также для выяснения филогенетич. родства в пределах более низких таксономич. единиц (кариосистематики). Обнаружено, что в тканях имеются разные классы клеток, отличающихся кратным отношением размеров ядер (нем. учёный В. Якоби, 1925). Кратное увеличение размера ядер сопровождается соответствующим увеличением (путём эндомитоза) числа хромосом (австр. учёный Л. Гейтлер, 1941). Исследования действия агентов, нарушающих механизм деления и хромосомный аппарат клеток (проникающее излучение, колхи­цин, ацетонафтен, трипофлавин и др.), привели к разработке методов искусств. получения полиплоидных форм (см. По­липлоидия), что дало возможность вы­вести ряд ценных сортов культурных растений. С помощью реакции Фельгена положительно решился спорный вопрос о наличии гомолога ядра, содержащего дезоксирибонуклеиновую к-ту у бакте­рии (сов. учёный М. А. Пешков, 1939— 1943, франц. учёный В. Делапорт, 1939, англ. учёный С. Робиноу, 1942) и сине-зелёных водорослей (сов. учёные Ю. И. Полянский и Ю. К. Петрушевский, 1929). - Наряду с мембранной теорией проницае-' мости, выдвигается фазовая теория, при­дающая большое значение в распределе­нии веществ между клеткой и средой, растворению их и связыванию в прото­плазме (сов. учёные Д. Н. Насонов, В. Я. Александров, А- С. Трошин). Из­учение реакции протоплазмы клеток на воздействие разнообразных физич. и хи-мцч. агентов привело к обнаружению явлений паранекроза и к разработке денатурационной теории повреждения и воз­буждения (Д. Н. Насонов и В- Я. Алек­сандров. 1940), согласно к-рой в этих процессах ведущее значение имеют обра­тимые изменения в структуре белков протоплазмы. С помощью вновь разра­ботанных цитохнмич. реакций на гисто­логия. препаратах была установлена ло­кализация в клетке ряда ферментов. Начиная с 1934 благодаря работам амер. учёных Р. Уэнсли и М. Герр, использо­вавшим метод гомогенизации (размель­чения) клеток и фракционного центрифу­гирования, началось извлечение из кле­ток отдельных компонентов — ядер, хлоропластов, митохондрин, мпкросом и изучение их химического и фермента­тивного состава. Однако существенные успехи в расшифровке функции кле­точных структур достигнуты лишь в сов­ременный период развития Ц.— после 50-х гг.