Основы цитологии

Огромное влияние на развитие Ц. в 20 в. оказало переоткрытие в 1900 Менделя законов. Изучение процессов, протекающих в ядрах половых и соматич. клеток, дало возможность объяснить факты, установленные при изучении на­следственной передачи признаков, и по­строить хромосомную теорию наследст­венности. Изучение цитологич. основ наследственности обособилось в отдель­ную отрасль Ц.— цитогенетику.

Развитие современной цитологии. С

50-х гг. 20 в. Ц. вступила в совр. этап своего развития. Разработка новых мето­дов исследования и успехи смежных дис­циплин дали толчок бурному развитию Ц. и привели к стиранию чётких границ между Ц., биохимией, биофизикой и мо­лекулярной биологией. Использование электронного микроскопа (его разрешаю­щая способность достигает 2—4 А, предел разрешения светового микроскопа ок. 2000 А) привело к созданию субмикроскопич. морфологии клетки и приблизило визуальное изучение клеточных структур к макромолекул ядерному уровню. Были обнаружены неизвестные до этого детали строения ранее открытых клеточных ор­ганоидов и ядерных структур; открыты новые ультрамикроскопич. компоненты клетки: плазматич., или клеточная, мемб­рана, отграничивающая клетку от окру­жающей среды, эндоплазматич. ретикулум (сеть), рибосомы (осуществляющие синтез белка), лизосомы (содержащие гидролитпч. ферменты), перокспсомы (содержащие ферменты каталазу и уриказу), микротрубочки и микрофиламенты (играющие роль в поддержании фор­мы я в обеспечении подвижности клеточ­ных структур); в растит, клетках обнару­жены диктиосомы — элементы комплекса Гольджи. Наряду с общеклеточными структурами выявляются ультрамикро­скопич. элементы и особенности, прису­щие специализированным клеткам. С по­мощью электронной микроскопии пока­зано особое значение мембранных струк­тур в построении различных компонентов клетки. Субмикроскопич. исследования дали возможность все известные клетки (и соответственно все организмы) разде­лить на. 2 группы: эукариоты (тканевые клетки всех многоклеточных организмов и одноклеточные животные и растения) и прока рпоты (бактерии, синезелёные водоросли, актиномицеты и риккетсии). Прокариоты —примитивные клетки—от­личаются от эукариотов отсутствием ти­пичного ядра, лишены ядрышка, ядер­ной оболочки, типичных хромосом, мятохондрий, комплекса Гольджи.

Усовершенствование методов изоляции клеточных компонентов, использование методов аналитич. и динамич. биохимии применительно к задачам Ц. (меченные радиоактивными изотопами предшествен­ники, автораднография, количеств, цито­химия с использованием цнтофотометрии, разработка цитохимич. методик для электронной микроскопии, применение антител, меченных флуорохромами, для обнаружения под флуоресцентным мик­роскопом локализации индивидуальных белков; метод гибридизации на срезах и мазках радиоактивных ДНК и РНК для идентификации нуклеиновых к-т клетки и т. д.) привело к уточнению химич. топографии клеток и расшифров­ке функционального значения и биохи-мич. роли мн. составных частей клетки. Это потребовало широкого объединения работ в области Ц. с работами по био­химия, биофизике и молекулярной биологии. Для изучения генетич. функций клеток большое значение имело откры­тие содержания ДНК не только в ядре, но и в цитоплазматич. элементах клетка — митохондриях, хлоропластах, а по век-рым данным, и в базальных тельцах. Для оценки роля ядерного и ци­топлазматич. генного аппарата в определении наследственных свойств клетки используется пересадка ядер а митохонд­рий. Гибридизация соматич. клеток ста­новится перспективным методом изуче­ния генного состава отд. хромосом (см. Соматических клеток генетика). Ус­тановлено, что проникновение веществ в клетку и в клеточные органоиды осу­ществляется с помощью особых транс­портных систем, обеспечивающих прони­цаемость биологических мембран. Элек-тронно-микроскопич., биохимич. и гене­тич. исследования увеличили число сто­ронников гипотезы симбиотнческого (см. Симбиогенез) происхождения митохонд-рпй и хлоропластов, выдвинутой в кон. 19 в.

Оси. задачи совр. Ц.— даль­нейшее изучение микроскопич. и субмик­роскопич. структур и химич. организа­ции клеток; функций клеточных струк­тур

и их взаимодействий; способов про­никновения веществ в клетку, выделения их из клетки и роли мембран в этих про­цессах; реакций клеток на нервные и гуморальные стимулы макроорганизма и на стимулы окружающей среды; восприя­тия и проведения возбуждения; взаимо­действия между клетками; реакций кле­ток на повреждающие воздействия; репа­раций повреждения и адаптации к фак­торам среды и повреждающим агентам; репродукции клеток и клеточных струк­тур; преобразований клеток в процессе морфофизиологич. специализации (диф-ференцировки); ядерного и цитоплазма­тич. генетич. аппарата клетки, его изме­нений при наследственных заболеваниях; взаимоотношений клеток с вирусами; превращений нормальных клеток в рако­вые (малигнизация); процессов поведе­ния клеток; происхождения и эволюции клеточной системы. Наряду с решением теоретич. вопросов Ц. участвует в раз­решении ряда важнейших биологич., мед. и с.-х. проблем. В зависимости от объек­тов и методов исследования развивает­ся ряд разделов Ц.: цитогенетика, карио-систематика, цитоэкологяя, радиацион­ная Ц., онкологич. Ц., иммуноцитология и т. д.

Перейти на страницу:
1 2 3