Цитологид ямар арга хэрэглэдэг вэ. Цитологи - эсийн шинжлэх ухаан Орчин үеийн судалгааны аргууд. Амьдралын зохион байгуулалтын эсийн түвшин

Цитологийн үндэс

Эс. Эсийн онол.

Эс- өөрийгөө нөхөн үржих чадвартай хамгийн жижиг бүтэц. "Эс" гэсэн нэр томъёог 1665 онд Р.Хук нэвтрүүлсэн (тэр микроскопоор хөгшин ишний зүсэлт - цөм, үйсэн хэсгийг судалсан; Хэдийгээр Хук өөрөө эсийг биш, харин тэдгээрийн бүрхүүлийг харсан). Микроскопийн технологийг сайжруулснаар эсийн янз бүрийн хэлбэр, цөмийн бүтцийн нарийн төвөгтэй байдал, эсийн хуваагдлын үйл явц гэх мэтийг илрүүлэх боломжтой болсон. Микроскопыг Антони ван Левенгук (түүний микроскопууд 270-аар нэмэгдүүлсэн) сайжруулсан. 300 удаа).

Эсийн судалгааны бусад аргууд:

1. дифференциал центрифуг- өөр өөр эсийн бүтэц өөр өөр нягтралтай байдагт үндэслэсэн. Төхөөрөмжийг маш хурдан эргүүлэхэд (хэт центрифуг) нарийн нунтагласан эсийн органеллууд нь нягтралынхаа дагуу давхаргад байрладаг уусмалаас тунадасждаг. Эдгээр давхаргыг тусгаарлаж, судалж байна.
2. электрон микроскоп- 20-р зууны 30-аад оноос хойш ашиглагдаж ирсэн (электрон микроскопыг зохион бүтээсэн үед - 10 6 дахин нэмэгддэг); Энэ аргыг ашиглан тэд эсийн хамгийн жижиг бүтцийн бүтцийг судалдаг. бие даасан органелл ба мембранууд.
3. autoradiography- цацраг идэвхт изотопоор тэмдэглэсэн бодисын эсийн нутагшлыг шинжлэх боломжийг олгодог арга. Бодисын нийлэгжилтийн газар, уургийн найрлага, эсийн доторх тээвэрлэлтийн замыг ингэж илрүүлдэг.
4. фазын тодосгогч микроскоп- ил тод өнгөгүй объектуудыг (амьд эс) судлахад ашигладаг. Ийм орчинд дамжин өнгөрөхөд гэрлийн долгион нь материалын зузаан, түүгээр дамжин өнгөрөх гэрлийн хурдаар тодорхойлогддог хэмжээгээр шилждэг. Фазын тодосгогч микроскоп нь эдгээр шилжилтийг хар цагаан дүрс болгон хувиргадаг.
5. рентген туяаны дифракцийн шинжилгээ- рентген туяаны тусламжтайгаар эсийг судлах.

1838-1839 онд. ургамал судлаач Маттиас Шлейден, физиологич Теодор Шванн нар бүтээжээ эсийн онол. Үүний мөн чанар нь бүх амьд организмын (ургамал, амьтан) үндсэн бүтцийн элемент нь эс юм.

1. эс - анхан шатны амьд систем; организмын бүтэц, амьдрал, нөхөн үржихүй, хувь хүний ​​хөгжлийн үндэс.
2. Биеийн янз бүрийн эд эсийн эсүүд, бүх организмын эсүүд нь бүтэц, химийн найрлагад ижил төстэй байдаг.
3. Шинэ эсүүд нь зөвхөн өмнөх эсүүдийг хуваах замаар үүсдэг.
4. Аливаа олон эст организмын өсөлт, хөгжил нь нэг буюу хэд хэдэн анхны эсийн өсөлт, нөхөн үржихүйн үр дагавар юм.

Эсийн молекулын найрлага.

Эсийг бүрдүүлдэг, аливаа үүргийг гүйцэтгэдэг химийн элементүүдийг нэрлэдэг биоген. Эсийг бүрдүүлдэг элементүүдийн агуулгын дагуу тэдгээрийг гурван бүлэгт хуваадаг.

1. макро шим тэжээл- эсийн дийлэнх хэсгийг бүрдүүлдэг - 99%. Эдгээрийн 98% нь C, O, H, N гэсэн 4 элементэд ордог. Энэ бүлэгт мөн K, Mg, Ca, P, C1, S, Na, Fe орно.
2. элемэнтүүдийн ул мөр- эдгээрт голчлон фермент, гормон болон бусад бодисын нэг хэсэг болох ионууд орно. Тэдний концентраци нь 0.001-0.000001% (B, Cu, Zn. Br, I, Mo гэх мэт).
3. хэт микроэлементүүд- тэдгээрийн концентраци 10 -6% -иас хэтрэхгүй, физиологийн үүрэг нь илрээгүй (Au, Ag, U, Ra).

Амьд организмын химийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваагдана органик бус(ус, эрдэс давс) ба органик(уураг, нүүрс ус, липид, нуклейн хүчил, витамин).

Ус.Хэд хэдэн үл хамаарах зүйлээс (яс, шүдний паалан) ус нь эсийн зонхилох бүрэлдэхүүн хэсэг юм - дунджаар 75-85%. Эсийн дотор ус нь чөлөөтэй, холбогдсон төлөвт байдаг. Усны молекул нь диполь- нэг төгсгөлд сөрөг цэнэг, нөгөө талд нь эерэг, гэхдээ ерөнхийдөө молекул нь цахилгаанаар саармаг байдаг. Ус нь өндөр дулаан багтаамжтай, шингэний хувьд харьцангуй өндөр дулаан дамжуулалттай байдаг.

Усны биологийн ач холбогдол: бүх нийтийн уусгагч (туйлшсан бодисын хувьд туйлтгүй бодис нь усанд уусдаггүй); урвалын орчин, урвалд оролцогч (уургийн задрал), эсийн дулааны тэнцвэрийг хадгалахад оролцдог; фотосинтезийн үед хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн эх үүсвэр; бие дэх бодисыг тээвэрлэх гол хэрэгсэл.

Ион ба давс.Давс нь яс, хясаа, хясаа гэх мэт нэг хэсэг, i.e. туслах, хамгаалах функцийг гүйцэтгэх, мөн эрдэс бодисын солилцоонд оролцдог. Ионууд нь янз бүрийн бодисуудын нэг хэсэг (төмөр - гемоглобин, хлор - ходоодонд агуулагдах давсны хүчил, магни - хлорофилл) бөгөөд зохицуулалтын болон бусад үйл явц, түүнчлэн гомеостазыг хадгалахад оролцдог.

Хэрэм.Эсийн агууламжийн дагуу тэд нэгдүгээрт ордог органик бодис. Уургууд нь амин хүчлээс тогтсон жигд бус полимер юм. Уургууд нь 20 төрлийн амин хүчлээс бүрддэг. Амин хүчил:

NH2-CH-COOH | Р

Амин хүчлүүдийн холболт дараах байдлаар явагдана: нэг хүчлийн амин бүлэг нь нөгөөгийн карбоксил бүлэгтэй нийлж, усны молекул ялгардаг. Үүссэн холболтыг дуудна пептид(нэг төрлийн ковалент), нэгдэл нь өөрөө - пептид. Олон тооны амин хүчлүүдийн нэгдэл гэж нэрлэдэг полипептид. Хэрэв уураг нь зөвхөн амин хүчлээс тогтдог бол үүнийг энгийн гэж нэрлэдэг ( уураг), хэрэв энэ нь бусад бодис агуулсан бол цогцолбор ( уураг).

Уургийн орон зайн зохион байгуулалт нь 4 бүтцийг агуулдаг.

1. Үндсэн(шугаман) - полипептидийн гинж, i.e. ковалент холбоогоор холбогдсон амин хүчлүүдийн хэлхээ.
2. Хоёрдогч- уургийн утас нь спираль хэлбэрээр эргэлддэг. Энэ нь устөрөгчийн холбоо үүсгэдэг.
3. Гуравдагч- мушгиа цаашид ороомог болж, бөмбөрцөг (ороомог) эсвэл фибрил (гонзгой бүтэц) үүсгэдэг. Үүнд гидрофоб ба электростатик харилцан үйлчлэл, түүнчлэн ковалент дисульфид -S-S- холбоо үүсдэг.
4. Дөрөвдөгч- хэд хэдэн уургийн макромолекулуудыг хооронд нь холбох.

Уургийн бүтцийн задрал гэж нэрлэдэг денатураци. Энэ нь эргэлт буцалтгүй (анхдагч бүтэц гэмтсэн бол) эсвэл буцах боломжтой (бусад бүтэц гэмтсэн тохиолдолд).

Уургийн функцууд:

1. ферментүүдЭдгээр нь биологийн идэвхт бодис бөгөөд химийн урвалыг хурдасгадаг. 2000 гаруй ферментийг мэддэг. Ферментийн шинж чанарууд: үйл ажиллагааны өвөрмөц байдал (тус бүр нь зөвхөн тодорхой бодис - субстрат дээр ажилладаг), зөвхөн тодорхой орчинд үйл ажиллагаа (фермент бүр өөрийн гэсэн оновчтой рН мужтай байдаг) ба тодорхой температурт (температур нэмэгдэх тусам денатураци үүсэх магадлал) нэмэгдэж, улмаар ферментийн идэвхжил буурдаг), бага агуулгатай илүү үр дүнтэй арга хэмжээ авдаг. Аливаа фермент байдаг идэвхтэй төв- энэ нь ферментийн бүтцэд субстратын молекул хавсарсан тусгай газар юм. Одоогийн байдлаар бүтцэд үндэслэн ферментийг хоёр үндсэн бүлэгт хуваадаг: бүрэн уургийн фермент ба ферментүүд: апоэнзим (уургийн хэсэг) ба коэнзим (уургийн бус хэсэг; энэ нь уургийн хэсэгтэй холбогддог ион эсвэл молекул юм) гэсэн хоёр хэсгээс бүрддэг. , катализаторын идэвхтэй цогцолбор үүсгэдэг). Коэнзим нь металлын ионууд, витаминууд юм. Коэнзимгүй бол апоэнзим ажиллахгүй.
2. зохицуулалт - гормонууд.
3. тээвэрлэлт - гемоглобин.
4. хамгаалалтын - иммуноглобулин (эсрэгбие).
5. хөдөлгөөн - актин, миозин.
6. барилга (бүтцийн).
7. эрчим хүч - маш ховор, зөвхөн нүүрс ус, липид дууссаны дараа.

Нүүрс ус- C, O, H агуулсан органик бодисууд. Ерөнхий томьёо: C n (H 2 O) n, энд n нь 3-аас багагүй байна. Тэдгээр нь моносахаридууд, дисахаридууд (олигосахаридууд) ба полисахаридууд гэсэн 3 ангилалд хуваагддаг.

Моносахаридууд(энгийн нүүрс ус) - нэг молекулаас бүрддэг, эдгээр нь усанд сайн уусдаг, чихэрлэг амттай хатуу талст бодис юм. РибозТэгээд дезоксирибоз(C 5) - ДНХ ба РНХ-ийн нэг хэсэг. Глюкоз(C 6 H 12 O 6) - полисахаридын нэг хэсэг; эсийн энергийн гол эх үүсвэр. ФруктозТэгээд галактозглюкозын изомерууд.

Олигосахаридууд- 2, 3, 4 моносахаридын үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Хамгийн чухал дисахаридууд- тэдгээр нь 2 үлдэгдэлээс бүрдэнэ; усанд маш сайн уусдаг, чихэрлэг амттай. сахароз(C 12 H 22 O 11) - глюкоз ба фруктозын үлдэгдэлээс бүрдэнэ; ургамалд өргөн тархсан. Лактоз (сүүний сахар)- глюкоз ба галактозоос бүрдэнэ. Залуу хөхтөн амьтдын эрчим хүчний хамгийн чухал эх үүсвэр. Мальтоз- глюкозын 2 молекулаас бүрдэнэ. Энэ нь цардуул ба гликогенийн үндсэн бүтцийн элемент юм.

Полисахаридууд- олон тооны моносахаридын үлдэгдэлээс бүрдэх макромолекулын бодисууд. Усанд муу уусдаг, чихэрлэг амтгүй. Цардуул- Энэ нь амилоз (салбарлаагүй гинжин хэлхээнд холбогдсон глюкозын үлдэгдэлээс бүрдэнэ) ба амилопектин (глюкозын үлдэгдэл, шугаман болон салаалсан гинжээс бүрддэг) гэсэн хоёр хэлбэрээр илэрхийлэгддэг. Гликоген- амьтан, мөөгний полисахарид. Бүтэц нь цардуултай төстэй боловч илүү салаалсан байдаг. Шилэн (целлюлоз)- ургамлын үндсэн бүтцийн полисахарид нь эсийн хананы нэг хэсэг юм. Энэ нь шугаман полимер юм.

Нүүрс усны үүрэг:

1. эрчим хүч - бүрэн задралтай 1 г нь 17.6 кЖ өгдөг.
2. Бүтцийн.
3. Дэмжлэг (ургамалд).
4. Шим тэжээлийн хангамж (цардуул, гликоген).
5. Хамгаалах - наалдамхай нууц (салст) нь нүүрс усаар баялаг бөгөөд хөндий эрхтнүүдийн ханыг хамгаалдаг.

Липидүүд- өөх тос, өөх тостой төстэй бодисуудыг нэгтгэх - липоидууд. Өөх тосөөх тосны хүчлүүд ба глицеролын эфир юм. Өөх тосны хүчил: пальмитик, стеарин (ханасан), олеин (ханаагүй). Хүнсний ногооны өөх нь ханаагүй хүчлээр баялаг тул өрөөний температурт уусдаг, шингэн байдаг. Амьтны өөх нь ихэвчлэн ханасан хүчил агуулдаг тул илүү галд тэсвэртэй, өрөөний температурт хатуу байдаг. Бүх өөх тос нь усанд уусдаггүй, харин туйлшралгүй уусгагчид амархан уусдаг; дулааныг муу дамжуулдаг. Өөх тос нь фосфолипид(энэ нь эсийн мембраны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм) - тэдгээрт фосфорын хүчлийн үлдэгдэл орно. Липоидууд нь стероид, лав гэх мэтийг агуулдаг.

Липидийн үйл ажиллагаа:

1. бүтцийн
2. эрчим хүч - бүрэн задралтай 1 г нь 38.9 кЖ өгдөг.
3. Шим тэжээлийн хадгалалт (өөхний эд)
4. Терморегуляци (арьсан доорх өөх)
5. Эндоген ус нийлүүлэгчид - 100 г өөх тос исэлдэхэд 107 мл ус ялгардаг (тэмээний зарчим)
6. Дотоод эрхтнүүдийг гэмтлээс хамгаалах
7. Гормонууд (эстроген, андроген, стероид даавар)
8. Простагландинууд нь судасны болон гөлгөр булчингийн аяыг хадгалж, дархлааны хариу урвалд оролцдог зохицуулалтын бодис юм.

ATP (аденозин трифосфат).Органик бодисыг задлах явцад ялгарсан энерги нь эсэд шууд ашиглагддаггүй, харин эхлээд өндөр энергитэй нэгдэл - ATP хэлбэрээр хадгалагддаг. ATP нь фосфорын хүчил, рибоз (моносахарид), аденин (азотын үндсэн үлдэгдэл) гэсэн гурван үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Фосфорын хүчлийн нэг үлдэгдэл задрахад ADP, хоёр үлдэгдэл задрахад AMP үүснэ. Үлдэгдэл тус бүрийн задралын урвал нь 419 кЖ/моль ялгардаг. ATP дахь энэхүү фосфор-хүчилтөрөгчийн холбоог нэрлэдэг макроэргик. ATP нь хоёр макроэрги бондтой. ATP нь митохондрид AMP-аас эхлээд нэгийг нь, дараа нь 419 кЖ / моль энерги шингээх хоёр дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг (эсвэл нэг фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нэмсэн ADP-ээс) үүсгэдэг.

Эрчим хүч их шаарддаг үйл явцын жишээ: уургийн биосинтез.

Нуклейн хүчил- Эдгээр нь удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах боломжийг олгодог өндөр молекулт органик нэгдлүүд юм. Анх 19-р зуунд (1869) Швейцарийн Фридрих Мишер тайлбарлав. Хоёр төрлийн нуклейн хүчил байдаг.

ДНХ (дезоксирибонуклеины хүчил)

Торон дахь агууламж нь хатуу байнгын шинж чанартай байдаг. Энэ нь голчлон цөмд (ДНХ ба хоёр төрлийн уурагаас бүрдэх хромосом үүсгэдэг) байрладаг. ДНХ нь жигд бус биополимер бөгөөд мономер нь азотын суурь, фосфорын хүчлийн үлдэгдэл, дезоксирибоз моносахаридаас бүрдэх нуклеотид юм. ДНХ-д 4 төрлийн нуклеотид байдаг: A (аденин), T (тимин), G (гуанин) ба С (цитозин). A ба G нь пурины суурь, C ба T нь пиримидины суурь юм. Үүний зэрэгцээ ДНХ-д пурины суурийн тоо нь пиримидины суурийн тоо, түүнчлэн A \u003d T ба C \u003d G (Чаргаффын дүрэм) -тэй тэнцүү байна.

1953 онд Ж.Уотсон, Ф.Крик нар ДНХ-ийн молекул нь хос мушгиа гэдгийг олж мэдсэн. Спираль бүр нь полинуклеотидын гинжээс бүрдэнэ; гинж нь бие биенээ тойрон эргэлдэж, нийтлэг тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг бөгөөд мушгиа бүр нь 10 хос нуклеотид агуулдаг. Гинжийг суурийн хооронд үүссэн устөрөгчийн холбоо (A ба T хооронд - хоёр, С ба G хооронд - гурван холбоо) холбодог. Полинуклеотидын гинж нь бие биенээ нөхдөг: нэг гинжин хэлхээнд аденины эсрэг талд үргэлж тимин байдаг ба эсрэгээр (A-T ба T-A); эсрэг цитозин - гуанин (C-G ба G-C). ДНХ-ийн бүтцийн энэхүү зарчмыг нөхөх буюу нөхөх зарчим гэж нэрлэдэг.

ДНХ-ийн хэлхээ бүр тодорхой чиглэлтэй байдаг. ДНХ молекул дахь хоёр хэлхээ нь эсрэг чиглэлд байрладаг, өөрөөр хэлбэл. эсрэг параллель.

ДНХ-ийн гол үүрэг бол удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах явдал юм.

РНХ (рибонуклеины хүчил)

1. i-RNA (элч РНХ) - цөм болон цитоплазмд агуулагддаг. Үүний үүрэг бол уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг ДНХ-ээс уургийн нийлэгжилтийн газар руу шилжүүлэх явдал юм.
2. т-РНХ (дамжуулах РНХ) - гол төлөв эсийн цитоплазмд байдаг. Чиг үүрэг: амин хүчлийн молекулуудыг уургийн нийлэгжилтийн газар руу зөөвөрлөх. Энэ бол хамгийн жижиг РНХ юм.
3. r-RNA (рибосомын РНХ) - рибосом үүсэхэд оролцдог. Энэ бол хамгийн том РНХ юм.

Эсийн бүтэц.

Эсийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь: эсийн гаднах мембран, цитоплазм, цөм юм.

Мембран.Биологийн мембраны найрлагад ( плазмалемма) мембраны үндэс болох липидүүд болон өндөр молекул жинтэй уургууд орно. Липидийн молекулууд нь туйлт бөгөөд цэнэг агуулсан туйлын гидрофилик толгой ба туйлшгүй гидрофобик сүүл (өөхний хүчил) зэргээс бүрдэнэ. Мембран нь голчлон агуулдаг фосфолипид(тэдний найрлагад фосфорын хүчлийн үлдэгдэл байдаг). Мембран уураг байж болно өнгөцхөн, интеграл(мембраныг нэвчүүлэх) ба хагас интеграл(мембран дотор дүрэгдсэн).

Биологийн мембраны орчин үеийн загварыг гэж нэрлэдэг "Бүх нийтийн шингэн мозайк загвар"Үүний дагуу бөмбөрцөг уургууд нь давхар липидийн давхаргад дүрдэг бол зарим уураг нь хэсэгчлэн, зарим нь хэсэгчлэн нэвтэрдэг. Интеграл уургууд нь амфифил, туйл биш хэсэг нь липидийн давхар давхаргад дүрж, туйлшрал нь гадагшаа цухуйж, гидрофил гадаргууг үүсгэдэг гэж үздэг.

Дэд мембран эсийн систем (дэд мембраны цогцолбор).Энэ нь цитоплазмын тусгай захын хэсэг бөгөөд эсийн бодисын солилцооны аппарат ба плазмын мембраны хоорондох хилийн байрлалыг эзэлдэг. Гадаргуугийн аппаратын дэд мембраны системд хоёр хэсгийг ялгаж салгаж болно: захын гиалоплазм, трансмембран тээвэрлэх, хүлээн авах үйл явцтай холбоотой ферментийн системүүд төвлөрч, бүтцийн хувьд булчингийн тогтолцоо. Яс-булчингийн тогтолцоо нь микрофибрил, микротубул, араг ясны фибрилляр бүтцээс бүрдэнэ.

Супрамембран бүтэцЭукариот эсийг хоёр том бүлэгт хувааж болно.

1. Дээд мембраны цогцолбор тохиромжтой, эсвэл гликокаликс 10-20 нм зузаантай. Энэ нь захын мембраны уураг, гликолипидын нүүрс усны хэсэг, гликопротейнуудаас бүрдэнэ. Гликокаликс тоглодог чухал үүрэгрецепторын үйл ажиллагаанд эсийн "хувь хүн" -ийг хангадаг - энэ нь эд эсийн нийцтэй рецепторуудыг агуулдаг.
2. Дээд мембраны бүтцийн деривативууд. Эдгээрт эс өөрөө үйлдвэрлэдэггүй тусгай химийн нэгдлүүд орно. Тэдгээрийг хөхтөн амьтдын гэдэсний хучуур эдийн эсийн микровилли дээр хамгийн сайн судалдаг. Энд тэдгээр нь гэдэсний хөндийгөөс шингэсэн гидролитик ферментүүд юм. Тэдний түдгэлзүүлсэн төлөвөөс тогтмол төлөв рүү шилжих нь чанарын хувьд өөр өөр төрлийн хоол боловсруулах үндэс суурийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь париетал боловсруулалт гэж нэрлэгддэг. Сүүлийнх нь мөн чанартаа хөндий ба эсийн доторх завсрын байрлалыг эзэлдэг.

Биологийн мембраны үүрэг:

1. саад тотгор;
2. рецептор;
3. эсийн харилцан үйлчлэл;
4. эсийн хэлбэрийг хадгалах;
5. ферментийн үйл ажиллагаа;
6. бодисыг эс дотор болон гадагшлуулах.

Мембран тээвэрлэлт:

1. микромолекулуудын хувьд. Идэвхтэй болон идэвхгүй тээвэрлэлтийг ялгах.

   TO идэвхгүйосмос, диффуз, шүүлтүүр орно. Тархалт- бодисыг бага концентрацид шилжүүлэх. Осмос- илүү их концентрацитай уусмал руу усны хөдөлгөөн. Идэвхгүй тээвэрлэлтийн тусламжтайгаар ус, өөхөнд уусдаг бодисууд хөдөлдөг.

   TO идэвхтэйтээвэрлэлтэнд: тээвэрлэгч фермент ба ионы шахуургын оролцоотой бодисыг шилжүүлэх. Тээвэрлэгч фермент нь шилжүүлсэн бодисыг холбож, эс рүү "чирдэг". Ионы насосны механизмыг үйл ажиллагааны жишээн дээр авч үзсэн болно кали-натрийн насос: үйл ажиллагааны явцад хоёр K + тутамд гурван Na + эсээс эс рүү шилждэг. Шахуурга нь суваг нээх, хаах зарчмаар ажилладаг бөгөөд химийн шинж чанараараа уураг-фермент (ATP-ийг задалдаг) юм. Уураг нь натрийн ионуудтай холбогдож, хэлбэрээ өөрчилдөг ба дотор нь натрийн ионууд дамжих суваг үүсдэг. Эдгээр ионуудыг дайран өнгөрсний дараа уураг дахин хэлбэрээ өөрчилж, калийн ионууд дамжин өнгөрөх суваг нээгдэнэ. Бүх үйл явц нь эрчим хүчээс хамааралтай байдаг.

   Идэвхтэй тээвэрлэлт ба идэвхгүй тээвэрлэлтийн үндсэн ялгаа нь эрчим хүчний зардалтай байдаг бол идэвхгүй тээвэрлэлт нь тийм биш юм.

2. макромолекулуудын хувьд. Фагоцитоз ба пиноцитоз зэрэг бодисын эсийн мембранаар идэвхтэй баригдах тусламжтайгаар үүсдэг. Фагоцитоз- эсийн том хэсгүүдийг барьж авах, шингээх (жишээлбэл, хүний ​​​​биеийн макрофагууд эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүдийг устгах). Анх I.I тодорхойлсон. Мечников. пиноцитоз- ууссан бодис бүхий шингэн дусал эсийг барьж авах, шингээх үйл явц. Хоёр үйл явц нь ижил төстэй зарчмын дагуу явагддаг: эсийн гадаргуу дээр бодис нь дотогшоо хөдөлдөг вакуоль хэлбэртэй мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Хоёр процесс хоёулаа эрчим хүчний хэрэглээтэй холбоотой байдаг.

Цитоплазм.Цитоплазмд үндсэн бодис (гиалоплазм, матриц), органелл (органелл) ба нэгдлүүд ялгагдана.

Үндсэн бодисплазмалемма, цөмийн мембран болон бусад эсийн доторх бүтцийн хоорондох зайг дүүргэдэг. Энэ нь эсийн дотоод орчныг бүрдүүлдэг бөгөөд эсийн доторх бүх бүтцийг нэгтгэж, бие биетэйгээ харилцан үйлчлэлцдэг. Цитоплазм нь гель төлөвөөс уусмал болон эсрэгээр өөрчлөгдөх чадвартай коллоид шиг ажилладаг. Сол- энэ нь наалдамхай чанар багатай, микрофиламентуудын хоорондох хөндлөн холбоосгүй бодисын төлөв юм. Гель- энэ бол өндөр зуурамтгай чанар, микрофиламентуудын хоорондох холбоогоор тодорхойлогддог бодисын төлөв юм. Цитоплазмын гаднах давхарга буюу эктоплазм нь илүү нягтралтай бөгөөд мөхлөггүй байдаг. Матрицад явагдаж буй үйл явцын жишээ: гликолиз, бодисыг мономер болгон задлах.

Органеллууд- эсийн тодорхой үүргийг гүйцэтгэдэг цитоплазмын бүтэц.

Органеллууд нь:

1. мембран (нэг ба хоёр мембран (митохондри ба пластид)) ба мембран бус.
2. ерөнхий ач холбогдолтой ба тусгай эрхтэн. Эхнийх нь: ER, Гольджи аппарат, митохондри, рибосом ба полисом, лизосом, эсийн төв, бичил биетүүд, микротубулууд, микрофиламентууд. Тусгай зориулалтын органеллууд (тусгай үүрэг гүйцэтгэдэг эсүүдэд байдаг): cilia болон flagella (эсийн хөдөлгөөн), microvilli, synaptic vesicles, myofibrils.

Эсийн нэгдэл- эдгээр нь эсийн амьдралын явцад үүсдэг эсвэл алга болдог байнгын бус формацууд юм. нь эсийн бодисын солилцооны бүтээгдэхүүн юм. Ихэнхдээ тэдгээр нь цитоплазмд, бага ихэвчлэн органелл эсвэл цөмд байдаг. Орцууд нь голчлон мөхлөгүүд (полисахаридууд: амьтан дахь гликоген, ургамал дахь цардуул; бага ихэвчлэн уураг - өндөгний цитоплазмд), дусал (липид), талстууд (кальцийн оксалат) -аар илэрхийлэгддэг. Эсийн найрлагад зарим пигментүүд орно - шар, хүрэн липофусцин (эсийн хөгшрөлтийн үед хуримтлагддаг), ретинин (харааны пигментийн хэсэг), гемоглобин, меланин гэх мэт.

Гол.Цөмийн гол үүрэг бол удамшлын мэдээллийг хадгалах явдал юм. Цөмийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь цөмийн бүрхүүл, нуклеоплазм (цөмийн шүүс), бөөм (нэг эсвэл хоёр), хроматин (хромосом) бөөгнөрөл юм. Эукариот эсийн цөмийн мембран нь янз бүрийн бодисын солилцооны урвал явагддаг цитоплазмаас удамшлын материалыг (хромосом) тусгаарладаг. Цөмийн бүрхүүл нь 2 биологийн мембранаас бүрдэнэ. Тодорхой интервалаар хоёр мембран бие биетэйгээ нийлж, үүсдэг нүх сүвнь цөмийн мембран дахь нүхнүүд юм. Тэдгээрээр дамжуулан цитоплазмтай бодисын солилцоо явагддаг.

суурь нуклеоплазмуураг, түүний дотор фибриллярыг бүрдүүлдэг. Энэ нь нуклейн хүчил ба рибосомыг нийлэгжүүлэхэд шаардлагатай ферментүүдийг агуулдаг. Цөмийн шүүс нь мөн РНХ агуулдаг.

Нуклеоли- энэ бол рибосомыг нэгтгэх газар бөгөөд эдгээр нь цөмийн байнгын бус бүтэц юм. Тэд эсийн хуваагдлын эхэн үед алга болж, төгсгөлд дахин гарч ирдэг. Цөмд аморф хэсэг ба цөмийн судал нь ялгагдана. Хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь уураг ба РНХ-ээс бүрдэх утас, мөхлөгөөс бүрддэг.

Хромосомууд.Хромосомууд нь хоёр төрлийн уургаар хүрээлэгдсэн ДНХ-ээс тогтдог. гистон(үндсэн) ба гистон бус(исгэлэн). Хромосомууд нь бүтцийн болон үйл ажиллагааны хоёр төлөвт байж болно. спираль хэлбэртэйТэгээд цөхөрсөн. Хэсэгчилсэн буюу бүрэн деконденсаци (despiralized) төлөвийг ажлын төлөв гэж нэрлэдэг, учир нь энэ төлөвт транскрипц болон хувилах үйл явц явагддаг. Идэвхгүй төлөв - хамгийн их конденсацын үед бодисын солилцооны амралт, удамшлын материалыг охин эсүүдэд хуваарилах, шилжүүлэх функцийг гүйцэтгэх үед.

IN интерфазХромосомууд нь зөвхөн электрон микроскопоор ялгагдах нимгэн утаснуудын бөмбөлөгөөр дүрслэгддэг. Хуваах явцад хромосомууд богиносч, өтгөрдөг, тэдгээр нь спираль хэлбэртэй бөгөөд микроскопоор тодорхой харагддаг (хамгийн сайн нь метафазын үе шатанд). Энэ үед хромосомууд нь анхдагч нарийсалтаар холбогдсон хоёр хроматидаас бүрддэг бөгөөд энэ нь хроматид бүрийг хоёр хэсэгт хуваадаг - мөрөн.

Анхан шатны агшилтын байршлаас хамааран хэд хэдэн төрлийн хромосомыг ялгадаг.

1. метацентрикэсвэл тэнцүү гар (хромосомын хоёр гар нь ижил урттай);
2. субметацентрикэсвэл тэгш бус гар (хромосомын гар нь хэмжээгээрээ бага зэрэг ялгаатай);
3. акроцентрик(нэг гар нь маш богино).

эсийн бодисын солилцоо.

Энэ бол амьд биетийн үндсэн шинж чанаруудын нэг юм. Амьд организмууд нээлттэй системтэй байдаг тул бодисын солилцоо боломжтой байдаг. Организм ба хүрээлэн буй орчны хооронд бодис, энергийн солилцоо байнга явагддаг. Метаболизм нь бүх эрхтэн, эд, эсэд явагдаж, цитоплазмын морфологийн бүтэц, химийн найрлагыг өөрөө шинэчлэх боломжийг олгодог.

Метаболизм нь шингээх (эсвэл хуванцар солилцоо) ба диссимиляци (эсвэл эрчим хүчний солилцоо) гэсэн хоёр процессоос бүрдэнэ. Ассимиляци(хуванцар солилцоо) - амьд организмд явагддаг биосинтезийн бүх үйл явцын нийлбэр. Дисимиляци(эрчим хүчний солилцоо) - амьд организмд явагдаж буй энерги ялгарах замаар нарийн төвөгтэй бодисыг энгийн бодис болгон задлах бүх үйл явцын нийлбэр.

Организмыг шингээх аргын дагуу, ашигласан энерги, эхлэлийн материалаас хамааран автотроф (фотосинтетик ба химосинтетик) ба гетеротроф гэж хуваадаг. Автотрофууд- эдгээр нь нарны энергийг ашиглан органик бодисыг бие даан нийлэгжүүлдэг организмууд юм ( фотоавтотрофууд) эсвэл органик бус бодисын исэлдэлтийн энерги ( химоавотрофууд). Автотрофууд нь ургамал, бактери, хөх ногоон орно. Гетеротрофууд- Эдгээр нь хоол хүнстэй хамт бэлэн органик бодисыг хүлээн авдаг организмууд юм. Үүнд амьтан, мөөгөнцөр, бактери орно.

Бодисын эргэлтэнд автотрофуудын үүрэг асар их: 1) нарны энергийг манай гаригийн бусад бүх амьд биетүүдэд ашигладаг органик бодисын химийн холбооны энерги болгон хувиргадаг; 2) ихэнх гетеротрофуудад органик бодисыг исэлдүүлэх замаар энерги олж авахад шаардлагатай хүчилтөрөгч (фотоавотрофууд) -аар агаар мандлыг дүүргэх. Гетеротрофууд нь бодисын эргэлтэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг: тэд автотрофуудын хэрэглэдэг органик бус бодисыг (нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ус) ялгаруулдаг.

Дисимиляци.Бүх гетеротроф организмууд исэлдэлтийн урвалын үр дүнд энерги авдаг, i.e. электрон хандивлагчаас электрон хүлээн авагчид - исэлдүүлэгч бодис руу электрон шилжүүлдэг тэдгээр.

Эрчим хүчний солилцоо аэробик организмуудгурван үе шатаас бүрдэнэ:

1. бэлтгэл, энэ нь ходоод гэдэсний замд эсвэл лизосомын ферментийн үйл ажиллагааны дор эсэд дамждаг. Энэ үе шатанд бүх биополимерууд мономеруудад задардаг: уураг нь эхлээд пептид, дараа нь амин хүчлүүд рүү задардаг; өөх тос - глицерин ба тосны хүчлүүд; нүүрс ус - моносахаридууд (глюкоз ба түүний изомеруудад).
2. аноксик(эсвэл агааргүй), цитоплазмын матрицад оршдог. Энэ үе шат гэж нэрлэгддэг гликолиз. Ферментийн нөлөөн дор глюкоз нь хоёр PVC молекул болж задардаг. Энэ нь NAD + (никотинамид аденин динуклеотид) хэмээх бодисоор хүлээн зөвшөөрөгдсөн 4 H атомыг ялгаруулдаг. Үүний зэрэгцээ NAD + нь NAD * H болж сэргээгддэг (энэ хадгалсан энерги нь дараа нь ATP синтезд ашиглагдах болно). Мөн глюкозын задралын улмаас ADP-ээс 4 ATP молекул үүсдэг. Үүний зэрэгцээ гликолизийн химийн урвалын явцад 2 ATP молекул зарцуулагддаг тул гликолизийн дараах ATP-ийн нийт гарц нь 2 ATP молекул байна.
3. хүчилтөрөгчЭнэ нь митохондрид явагддаг. PVC-ийн хоёр молекул нь ферментийн цагираг "конвейер" руу ордог бөгөөд үүнийг Кребсийн мөчлөг эсвэл трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг гэж нэрлэдэг. Энэ мөчлөгийн бүх ферментүүд митохондрид байрладаг.

Митохондрид орсны дараа PVC нь исэлдэж, эрчим хүчээр баялаг бодис болж хувирдаг. ацетил коэнзим А(энэ нь цууны хүчлийн дериватив юм). Цаашилбал, энэ бодис нь Pike-тэй урвалд орж, нимбэгийн хүчил (цитрат), коэнзим А, протон (NAD + хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь NAD * H болж хувирдаг) ба нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүсгэдэг. Үүний дараа нимбэгийн хүчил исэлдэж, дахин PEA болж хувирдаг бөгөөд энэ нь ацетил коэнзим А-ийн шинэ молекултай урвалд орж, бүх мөчлөг дахин давтагдана. Энэ процессын явцад энерги нь ATP болон NAD*H хэлбэрээр хадгалагддаг.

Дараагийн шат бол NAD * H-д хадгалагдсан энергийг ATP бондын энерги болгон хувиргах явдал юм. Энэ процессын явцад NAD*H-ийн электронууд олон шатлалт электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний дагуу эцсийн хүлээн авагч болох молекулын хүчилтөрөгч рүү шилждэг. Электронууд шат дамжлага руу шилжих үед энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь ADP-ийг ATP болгон хувиргахад ашигладаг. Энэ процесст исэлдэлт нь фосфоржилттой холбоотой тул бүх процессыг нэрлэдэг исэлдэлтийн фосфоржилт(Энэ үйл явцыг Оросын эрдэмтэн В.А. Энгельхардт нээсэн бөгөөд энэ нь митохондрийн дотоод мембран дээр явагддаг). Энэ процессын төгсгөлд ус үүсдэг. Хүчилтөрөгчийн үе шатанд 36 ATP молекул үүсдэг.

Тиймээс глюкозын задралын эцсийн бүтээгдэхүүн нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ус юм. Нэг глюкозын молекул бүрэн задарснаар 38 ATP молекул ялгардаг. Эсэд хүчилтөрөгчийн дутагдалтай үед глюкоз нь сүүн хүчил үүсэх замаар исэлддэг (жишээлбэл, булчингийн эрчимтэй ажиллах үед - гүйх гэх мэт). Үүний үр дүнд зөвхөн хоёр ATP молекул үүсдэг.

Зөвхөн глюкозын молекулууд нь эрчим хүчний эх үүсвэр болж чаддаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Өөх тосны хүчлүүд нь мөн эсэд исэлдэж, Кребсийн мөчлөгт ордог ацетил коэнзим А; Үүний зэрэгцээ NAD + нь исэлдэлтийн фосфоржилтод оролцдог NAD * H болж сэргээгддэг. Эс дэх глюкоз, өөх тосны хүчлийн хурц дутагдалтай үед олон амин хүчлүүд исэлдэлтэнд ордог. Тэд мөн Кребсийн мөчлөгт оролцдог ацетил коэнзим А буюу органик хүчлийг үүсгэдэг.

At агааргүй диссимиляцийн аргахүчилтөрөгчийн үе шат байхгүй бөгөөд анаэроб дахь энергийн солилцоог "исгэх" гэж нэрлэдэг. Исгэх явцад ялгарах эцсийн бүтээгдэхүүн нь сүүн хүчил (сүүн хүчлийн бактери) эсвэл этилийн спирт (мөөгөнцөр) юм. Энэ төрлийн бодисын солилцооны үед нэг глюкозын молекулаас 2 ATP молекул ялгардаг.

Тиймээс аэробик амьсгал нь агааргүй амьсгалаас бараг 20 дахин их энергитэй байдаг.

Фотосинтез.Дэлхий дээрх амьдрал нь бүх организмыг органик бодис, O 2-аар хангадаг ургамлын фотосинтезээс бүрэн хамааралтай байдаг. Фотосинтез нь гэрлийн энергийг химийн холбоо энерги болгон хувиргадаг.

Фотосинтез- энэ бол нарны энергийн оролцоотойгоор органик бус бодисоос органик бодис үүсэх явдал юм. Энэ үйл явцыг К.А. Тимирязев 19-р зуунд. Фотосинтезийн нийт тэгшитгэл: 6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

Фотосинтез нь пластид бүхий ургамалд явагддаг. хлоропласт. Хлоропласт нь хоёр мембрантай, дотор нь матриц байдаг. Тэд сайн хөгжсөн дотоод мембрантай, атираатай, тэдгээрийн хооронд бөмбөлөгүүд байдаг - тилакоидууд. Зарим thylakoids гэж нэрлэгддэг бүлгүүдэд овоолсон байдаг үр тариа. Гранас нь бүх фотосинтезийн бүтцийг агуулдаг; Тилакоидыг тойрсон стромд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг глюкоз болгон бууруулдаг ферментүүд байдаг. Хлоропластын гол пигмент нь хлорофилл, бүтэц нь хүний ​​гемтэй төстэй. Хлорофилл нь магнийн атом агуулдаг. Хлорофилл нь спектрийн цэнхэр, улаан туяаг шингээж, ногооныг тусгадаг. Бусад пигментүүд бас байж болно: шар өнгийн каротиноидууд, улаан эсвэл цэнхэр фикобилинууд. Каротиноидууд нь хлорофиллоор бүрхэгдсэн байдаг; Тэд бусад пигментүүдэд байхгүй гэрлийг шингээж, хлорофилл руу шилжүүлдэг.

Хлоропластууд нь янз бүрийн бүтэц, найрлагатай хоёр фотосистемийг агуулдаг: фотосистем I ба II. Фотосистем I нь урвалын төвтэй бөгөөд энэ нь тодорхой уурагтай нийлсэн хлорофилл молекул юм. Энэхүү цогцолбор нь 700 нм долгионы урттай гэрлийг шингээдэг (тийм учраас үүнийг P700 фотохимийн төв гэж нэрлэдэг). Фотосистем II нь урвалын төв болох P680 фотохимийн төвтэй.

Фотосинтез нь гэрэл ба харанхуй гэсэн хоёр үе шаттай.

хөнгөн шат.Гэрлийн энергийг хлорофилл шингээж, өдөөгдсөн төлөвт оруулдаг. P700 фотохимийн төвд байгаа электрон нь гэрлийг шингээж, илүү өндөр энергийн түвшинд шилжиж, NADP + (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) руу шилжиж, түүнийг NADP*H болгон бууруулдаг. Фотосистем I-ийн хлорофилл молекулд "нүх" үлддэг - электронуудын дүүргэгдээгүй газрууд. Эдгээр "нүх" нь II фотосистемээс ирж буй электронуудаар дүүрсэн байдаг. Гэрлийн нөлөөн дор P680 фотохимийн төвд хлорофилл электрон нь мөн өдөөгдсөн төлөвт орж, электрон тээвэрлэгчдийн гинжин хэлхээний дагуу хөдөлж эхэлдэг. Эцсийн эцэст энэ электрон фотосистем I-д ирж, түүний чөлөөт хэсгүүдийг дүүргэдэг. Энэ тохиолдолд электрон нь ADP-ээс ATP үүсэхэд зарцуулсан энергийн нэг хэсгийг алддаг.

Мөн хлоропластуудад нарны гэрлийн нөлөөн дор ус хуваагддаг - фотолиз, энэ үед электронууд үүсдэг (тэдгээр нь фотосистем II-д орж, зөөгч гинжин хэлхээнд орсон электронуудын оронд ордог), протон (NADP + хүлээн зөвшөөрөгддөг) ба хүчилтөрөгч (давар бүтээгдэхүүн болгон):

2H 2 O \u003d 4H + + 4e - + O 2

Тиймээс гэрлийн үе шатны үр дүнд энерги нь ATP ба NADP * H хэлбэрээр хуримтлагдаж, хүчилтөрөгч үүсдэг.

харанхуй үе шат.Гэрэл шаарддаггүй. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекул нь ферментийн тусламжтайгаар 1.5 рибулоз дифосфаттай (энэ нь рибозын дериватив) урвалд ордог. Завсрын нэгдэл C 6 үүсдэг бөгөөд энэ нь усаар задардаг фосфоглицерины хүчлийн хоёр молекул (C 3). Эдгээр бодисуудаас фруктозыг нарийн төвөгтэй урвалаар нэгтгэж, дараа нь глюкоз болгон хувиргадаг. Эдгээр урвалын хувьд 18 ATP молекул, 12 NADP*H молекул шаардлагатай. Ургамал нь глюкозоос цардуул, целлюлоз үүсгэдэг. CO 2-ийн бэхлэлт ба нүүрс ус болгон хувиргах нь мөчлөгт бөгөөд үүнийг нэрлэдэг Калвины мөчлөг.

Фотосинтезийн ач холбогдол Хөдөө аж ахуйтом - ургацын ургац үүнээс хамаарна. Фотосинтезийн хувьд ургамал нь нарны эрчим хүчний дөнгөж 1-2% -ийг ашигладаг тул фотосинтезийн үр ашиг өндөртэй сортуудыг сонгох замаар ургацыг нэмэгдүүлэх асар их ирээдүйтэй байдаг. Фотосинтезийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд дараахь зүйлийг ашигладаг: хүлэмжинд хиймэл гэрэлтүүлэг (үүлтэй өдөр эсвэл хавар, намрын улиралд флюресцент чийдэн бүхий нэмэлт гэрэлтүүлэг); таримал ургамлыг сүүдэрлэхгүй байх, ургамал хоорондын зайг дагаж мөрдөх гэх мэт.

Химисинтез. Энэ нь органик бус бодисын исэлдэлтээс гаргаж авсан энергийг ашиглан органик бус бодисоос органик бодис үүсгэх үйл явц юм. Энэ энерги нь ATP хэлбэрээр хадгалагддаг. Химисинтезийг Оросын микробиологич С.Н. 19-р зуунд Виноградский (1889-1890). Энэ үйл явц нь бактериудад боломжтой: хүхрийн бактери (хүхэрт устөрөгчийг хүхэр, тэр ч байтугай хүхрийн хүчилд исэлдүүлэх); азотжуулах бактери (аммиакийг азотын хүчил болгон исэлдүүлэх).

ДНХ-ийн хуулбар(ДНХ хоёр дахин нэмэгдэх). Энэ үйл явцын үр дүнд ДНХ-ийн хоёр давхар спираль үүсдэг бөгөөд энэ нь анхны (эх)-ээс ялгаатай биш юм. Нэгдүгээрт, тусгай ферментийн (геликаз) тусламжтайгаар ДНХ-ийн давхар мушгиа нь репликацийн гарал үүслийн цэгүүдэд тайлагддаг. Дараа нь ДНХ полимераза ферментийн оролцоотойгоор охин ДНХ-ийн гинжин хэлхээний нийлэгжилт явагдана. Гинжний аль нэгэнд үйл явц тасралтгүй үргэлжилдэг - энэ гинжийг удирдагч гэж нэрлэдэг. ДНХ-ийн хоёр дахь хэлхээ нь богино хэсгүүдэд нийлэгждэг ( Оказакигийн хэсгүүд), тусгай ферментийн тусламжтайгаар "оёдол" хийдэг. Энэ хэлхээг хоцрогдол буюу хоцрогдол гэж нэрлэдэг.

Охидын гинжний синтез эхэлдэг хоёр цэгийн хоорондох бүсийг нэрлэдэг хуулбар. Эукариотууд ДНХ-дээ олон репликонтой байдаг бол прокариотууд ганцхан репликонтой байдаг. Репликон бүр дээр та харж болно хуулбарлах сэрээ- ДНХ молекулын аль хэдийн задарсан хэсэг.

Хуулбарлах нь хэд хэдэн зарчим дээр суурилдаг:

1. нэмэлт (A-T, C-G) эсрэг параллелизм. ДНХ-ийн хэлхээ бүр нь тодорхой чиг баримжаатай байдаг: нэг төгсгөл нь элсэн чихрийн дезоксирибоз дахь 3" нүүрстөрөгчтэй холбогдсон OH бүлэгтэй, гинжин хэлхээний нөгөө төгсгөлд элсэн чихрийн 5" байрлалд фосфорын хүчлийн үлдэгдэл байдаг. ДНХ-ийн хоёр хэлхээ нь эсрэг чиглэлд чиглэгддэг, өөрөөр хэлбэл. эсрэг параллель. ДНХ полимераз фермент нь загвар гинжний дагуу зөвхөн нэг чиглэлд хөдөлж чаддаг: тэдгээрийн 3' төгсгөлөөс 5' төгсгөл хүртэл. Тиймээс хуулбарлах явцад шинэ гинжин хэлхээний нэгэн зэрэг нийлэгжилт нь эсрэг параллель явагддаг.
2. хагас консерватив. Хоёр охин мушгиа үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь эхийн ДНХ-ийн хагасын нэгийг өөрчлөгдөөгүй хадгалдаг (хадгаладаг).
3. тасалдал. ДНХ-ийн шинэ хэлхээ үүсэхийн тулд эх хэлхээг бүрэн эргүүлж, сунгасан байх ёстой бөгөөд энэ нь боломжгүй юм; тиймээс хэд хэдэн газарт хуулбарлах нь нэгэн зэрэг эхэлдэг.

уургийн биосинтез.Гетеротроф организм дахь хуванцар бодисын солилцооны жишээ бол уургийн биосинтез юм. Бие махбод дахь бүх үндсэн үйл явц нь уурагтай холбоотой байдаг бөгөөд эс бүрт энэ эсийн онцлог шинж чанартай, эсийн амьдралын тодорхой хугацаанд зайлшгүй шаардлагатай уургийн нийлэгжилт байнга явагддаг. Уургийн молекулын талаарх мэдээллийг гурвалсан эсвэл кодон ашиглан ДНХ молекулд шифрлэдэг.

Генетик кодмРНХ дэх нуклеотидын дарааллыг ашиглан уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллын талаарх мэдээллийг бүртгэх систем юм.

Кодын шинж чанарууд:

1. Гурвалсан байдал - амин хүчил бүр нь гурван нуклеотидын дарааллаар шифрлэгдсэн байдаг. Энэ дарааллыг триплет эсвэл кодон гэж нэрлэдэг.
2. Дегенераци буюу илүүдэл - амин хүчил бүр нэгээс олон кодоноор (2-оос 6 хүртэл) шифрлэгдсэн байдаг. Үл хамаарах зүйл бол метионин ба триптофан бөгөөд тус бүр нь нэг гурвалсан кодлогдсон байдаг.
3. Хоёрдмол утгагүй - кодон бүр зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог.
4. Генүүдийн хооронд "цэг таслал" байдаг - эдгээр нь гурван тусгай гурвалсан (UAA, UAG, UGA) бөгөөд тус бүр нь амин хүчлийг кодлодоггүй. Эдгээр гурвалсанууд нь ген бүрийн төгсгөлд байдаг. Ген дотор "цэг таслал" байхгүй.
5. Түгээмэл байдал - генетикийн код нь дэлхий дээрх бүх амьд оршнолуудын хувьд ижил байдаг.

Уургийн биосинтезийн хувьд гурван үе шатыг ялгадаг - транскрипц, транскрипцийн дараах үйл явц, орчуулга.

Транскрипци- энэ бол РНХ полимераза ферментээр явагддаг мРНХ-ийн синтезийн үйл явц юм. Цөмд үүсдэг. Транскрипцийг нөхөх дүрмийн дагуу гүйцэтгэдэг. мРНХ-ийн урт нь нэг буюу хэд хэдэн гентэй тохирч байна. Транскрипцийн үйл явц нь 4 үе шаттай:

1. РНХ полимеразыг дэмжигчтэй холбох (энэ нь ферментийг холбох газар юм).
2. эхлэл - синтезийн эхлэл.
3. сунгалт - РНХ-ийн гинжин хэлхээний өсөлт; ДНХ-ийн хэлхээний нэмэлт нуклеотидуудын дарааллаар нуклеотидуудыг бие биедээ дараалан хавсаргах. Түүний хурд нь секундэд 50 нуклеотид хүртэл байдаг.
4. дуусгавар болох - өмнөх i-РНХ-ийн нийлэгжилтийг дуусгах.

транскрипцийн дараах үйл явц.Урьдчилсан мРНХ үүссэний дараа мРНХ-ийн боловсорч гүйцэх буюу боловсруулалт эхэлдэг. Энэ тохиолдолд РНХ-ийн молекулаас интрон бүсүүдийг салгаж, дараа нь экзоник бүсүүдийг холбодог (энэ процессыг нэрлэдэг. залгах). Үүний дараа боловсорч гүйцсэн мРНХ нь цөмийг орхиж, уургийн нийлэгжилтийн талбайд (рибосом руу) очдог.

Нэвтрүүлэг- энэ нь рибосом дахь мРНХ загвараар гүйцэтгэдэг уургийн полипептидийн гинжний нийлэгжилт юм.

Уургийн нийлэгжилтэнд шаардлагатай амин хүчлүүд нь тРНХ-ээр дамжин рибосомуудад хүрдэг. Шилжүүлгийн РНХ молекул нь хошоонгор навч хэлбэртэй бөгөөд дээр нь мРНХ дэх кодоны нуклеотидын нэмэлт гурван нуклеотидын дараалал байдаг. Энэ дарааллыг гэж нэрлэдэг антикодон. Фермент (кодаза) нь тРНХ-г таньж, түүнд тохирох амин хүчлийг холбодог (нэг ATP молекулын энерги зарцуулагддаг).

Уургийн биосинтез нь (бактерийн дотор) ген бүрийн хуулбарын эхний байранд байрлах AUG кодон нь донорын талбайд рибосомд байр эзэлдэг ба формилметиониныг агуулсан т-РНХ (энэ нь өөрчлөгдсөн) эхэлдэг. хэлбэр нь амин хүчлийн метионин) түүнд хавсаргасан байна. Уургийн нийлэгжилт дууссаны дараа формилметионин нь полипептидийн гинжин хэлхээнээс салдаг.

Рибосом нь хоёр тРНХ молекулыг холбох хоёр цэгтэй: хандивлагчТэгээд хүлээн авагч. Амин хүчилтэй тРНХ нь хүлээн авагчийн хэсэгт орж, мРНХ кодонтой нь холбогддог. Энэхүү т-РНХ-ийн амин хүчил нь өсөн нэмэгдэж буй уургийн гинжийг өөртөө холбож, тэдгээрийн хооронд пептидийн холбоо үүсдэг. Өсөн нэмэгдэж буй уураг хавсарсан тРНХ нь мРНХ кодонтой хамт рибосомын донор газар руу шилждэг. Амин хүчил бүхий шинэ т-РНХ нь суллагдсан хүлээн авагчийн талбайд ирэх ба бүх зүйл дахин давтагдана. Рибосом дээр цэг таслалуудын аль нэг нь гарч ирэхэд амин хүчлийн тРНХ-ийн аль нь ч хүлээн авагч хэсгийг эзэлж чадахгүй. Полипептидийн гинж тасарч, рибосомыг орхино.

Биеийн янз бүрийн эд эсийн эсүүд өөр өөр уураг үүсгэдэг (амилаза - шүлсний булчирхайн эсүүд; инсулин - нойр булчирхайн эсүүд гэх мэт). Үүний зэрэгцээ, биеийн бүх эсүүд нэг бордсон өндөгнөөс митозыг ашиглан дахин хуваагдах замаар үүссэн. ижил генетикийн бүтэцтэй. Эдгээр ялгаа нь янз бүрийн ДНХ-ийн бүс нутгийг өөр өөр эсүүдэд хуулбарласан байдагтай холбоотой; янз бүрийн мРНХ үүсдэг бөгөөд үүний дагуу уураг нийлэгждэг. Эсийн мэргэшлийг бүх генээр тодорхойлдоггүй, зөвхөн мэдээллийг уншиж, уураг болгон хэрэгжүүлсэн генүүдээр л тодорхойлогддог. Тиймээс эс бүрт удамшлын мэдээллийн зөвхөн нэг хэсэг нь хэрэгждэг бөгөөд бүх мэдээлэл бүхэлдээ биш юм.

Бактерийн жишээн дээр бие даасан уургийн синтез дэх генийн үйл ажиллагааны зохицуулалт (F. Jacob ба Zh Monod нарын схем).

Бактери амьдардаг тэжээллэг орчинд элсэн чихэр нэмэх хүртэл бактерийн эсэд түүнийг задлахад шаардлагатай ферментүүд байдаггүй нь мэдэгдэж байна. Гэвч элсэн чихэр нэмснээс хойш хэдхэн секундын дараа шаардлагатай бүх ферментүүд эсэд нийлэгждэг.

Субстратыг эцсийн бүтээгдэхүүн болгон хувиргах ижил гинжин хэлхээнд оролцдог ферментүүд нэг нэгээр нь кодлогддог. бүтцийн генүүднэг оперон. Оперон- Энэ бол нэг функцийг гүйцэтгэхэд шаардлагатай уургийн бүтцийн талаархи мэдээллийг агуулсан генийн бүлэг юм. Бүтцийн ген ба промотер (РНХ полимеразын буух газар) хооронд ген гэж нэрлэгддэг газар байдаг. оператор. Үүнээс мРНХ-ийн нийлэгжилт эхэлдэг тул үүнийг ингэж нэрлэдэг. Тусгай уураг нь оператортой харьцдаг - дарангуйлагч (дарангуйлагч). Дарангуйлагч нь оператор дээр байх үед мРНХ-ийн синтез эхлэх боломжгүй.

Субстрат эсэд ороход түүний хуваагдал нь өгөгдсөн опероны бүтцийн генд кодлогдсон уураг шаарддаг бөгөөд субстратын молекулуудын нэг нь дарангуйлагчтай харилцан үйлчилдэг. Дарангуйлагч нь оператортой харилцах чадвараа алдаж, түүнээс холддог; i-РНХ-ийн нийлэгжилт эхэлж, рибосом дээр харгалзах уураг үүсдэг. Сүүлчийн субстратын молекул эцсийн бодис болж хувирмагц суллагдсан дарангуйлагч нь оператор руу буцаж очоод мРНХ-ийн нийлэгжилтийг хаадаг.

Лавлагаа:

1. Ю.Ченцов "Эсийн биологийн танилцуулга" (2006)
2. В.Н. Ярыгин (редактор) "Биологи" (хоёр боть, 2006)
3. О.В. Александровская нар "Цитологи, гистологи, үр хөврөл" (1987)
4. А.О. Рувимский (редактор) "Ерөнхий биологи" (10-11-р ангийн сурах бичиг). гүнзгийрүүлсэн судалгаабиологи) - миний бодлоор энэ бол өргөдөл гаргагчдад зориулсан ерөнхий биологийн шилдэг сурах бичгүүдийн нэг боловч алдаа дутагдалгүй юм.

Гистологи, цитологи, үр хөврөл судлалын хөгжилд физик, химийн ололт амжилт, холбогдох шинжлэх ухааны шинэ аргууд - биохими, молекул биологи, генийн инженерчлэлийг нэвтрүүлэх нь чухал ач холбогдолтой юм.

Орчин үеийн аргуудСудалгаа нь эд эсийг бүхэлд нь судлах төдийгүй тэдгээрийн амин чухал үйл ажиллагааг удаан хугацаанд судлахын тулд бие даасан эсийн төрлүүдийг тусгаарлах, бие даасан эсийн органелл, тэдгээрийн макромолекулуудыг (жишээлбэл, ДНХ) тусгаарлах, тэдгээрийн функциональ шинж чанарыг судлах боломжийг олгодог.

Янз бүрийн төрлийн микроскоп, компьютерийн технологи, рентген туяаны дифракцийн шинжилгээ, цөмийн соронзон резонансын (NMR), цацраг идэвхт изотоп ба авторрадиографийн хэрэглээ, электрофорез ба хроматографи, фракцлалын шинэ багаж, технологи бий болсонтой холбогдуулан ийм боломжууд нээгдэв. хэт центрифуг ашиглан эсийн агууламж, эсийг салгах, тариалах, эрлийз олж авах; биотехнологийн аргыг ашиглах - гибридом ба моноклональ эсрэгбие, рекомбинант ДНХ гэх мэт.

Тиймээс биологийн объектыг эд, эс, эсийн дэд, молекулын түвшинд судлах боломжтой. Байгалийн шинжлэх ухаанд эс, эд эсийн амин чухал үйл ажиллагаатай холбоотой олон асуудлыг шийдвэрлэхэд шаардлагатай биохими, биофизик, физик, технологийн янз бүрийн аргуудыг нэвтрүүлж байгаа хэдий ч гистологи нь үндсэндээ өөрийн гэсэн аргуудтай морфологийн шинжлэх ухаан хэвээр байна. Сүүлийнх нь эс, эдэд тохиолддог үйл явц, тэдгээрийн бүтцийн онцлогийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Цитологийн болон гистологийн шинжилгээний үндсэн үе шатууд нь судалгааны объектыг сонгох, микроскопоор шинжилгээнд бэлтгэх, микроскопийн аргыг ашиглах, зургийн чанарын болон тоон шинжилгээ юм.

Судалгааны объектууд нь амьд ба суурин эс, эд эс, тэдгээрийн дүрсийг гэрлийн болон электрон микроскопоор эсвэл телевизийн дэлгэцийн дэлгэц дээр авдаг. Эдгээр объектуудад дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгодог хэд хэдэн арга байдаг.

Гистологийн бэлдмэлийн микроскопийн арга

Биологийн бичил биетүүдийг судлах үндсэн аргууд нь туршилтын болон эмнэлзүйн практикт өргөн хэрэглэгддэг гэрлийн болон электрон микроскоп юм.

Микроскопи бол 300 гаруй жилийн турш биологид ашиглагдаж байсан бичил биетүүдийг судлах үндсэн арга юм. Анхны микроскопуудыг бүтээж, ашигласнаас хойш тэдгээрийг байнга сайжруулсаар ирсэн. Орчин үеийн микроскопууд нь өндөр нарийвчлалтай олон төрлийн нарийн төвөгтэй оптик системүүд юм. Микроскопоор харж болох хамгийн жижиг бүтцийн хэмжээг шийдвэрлэх боломжтой хамгийн бага зайгаар (d o) тодорхойлдог бөгөөд энэ нь голчлон гэрлийн долгионы уртаас хамаардаг. (\) электрон урсгалын цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн долгионы урт гэх мэт. Энэ хамаарлыг ойролцоогоор томъёогоор тодорхойлно d 0 = 1 / 2 \. Тиймээс долгионы урт бага байх тусам шийдэгдэх зай багасч, бэлтгэлд харагдахуйц бичил бүтэц багасна. Гистологийн бэлдмэлийг судлахын тулд янз бүрийн төрлийн гэрлийн микроскоп, электрон микроскоп ашигладаг.

Цагаан будаа. 1. Биологийн судалгааны микроскопууд.

A - гэрлийн биологийн микроскоп "Биолам-S": 1 - суурь; 2 - хоолой эзэмшигч; 3 - налуу хоолой; 4 - нүдний шил, 5 - буу; 6 - линз; 7 - ширээ; 8 - цахилдаг диафрагм бүхий конденсатор; 9 - конденсаторын шураг; 10 - толь; 11 - микрометрийн шураг; 12 - макрометрийн шураг. B - дүрс боловсруулах автомат систем бүхий электрон микроскоп EMV-100AK: 1 - микроскопын багана (электрон-оптик систем ба дээж авах камертай); 2 - хяналтын самбар; 3 - гэрэлтдэг дэлгэц бүхий камер; 4 - зургийн шинжилгээний блок; 5 - видео дохио мэдрэгч.

Гэрлийн микроскоп.Гистологийн бичил объектуудыг судлахын тулд янз бүрийн долгионы урттай гэрлийн эх үүсвэрийг ашигладаг энгийн гэрлийн микроскопууд болон тэдгээрийн сортуудыг ашигладаг. Уламжлалт гэрлийн микроскопуудад гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр нь байгалийн болон хиймэл гэрэл юм (Зураг 1, А). Спектрийн үзэгдэх хэсгийн хамгийн бага долгионы урт нь ойролцоогоор 0.4 μм байна. Тиймээс ердийн гэрлийн микроскопын хувьд хамгийн жижиг нь нарийвчлалын зай нь ойролцоогоор 0.2 микрон (г о = "/, - 0.4 μм = 0.2 μм), нийт томруулалт (линзний томруулалт ба нүдний шилний томруулгын бүтээгдэхүүн) 1500-2500 байж болно.

Тиймээс гэрлийн микроскопоор 4-150 микрон хэмжээтэй бие даасан эсүүд төдийгүй тэдгээрийн эсийн доторх бүтэц болох органелл, оруулга зэргийг харж болно. Микро объектуудын тодосгогчийг сайжруулахын тулд тэдгээрийн будгийг ашигладаг.

хэт ягаан туяаны микроскоп. Энэ бол гэрлийн микроскопийн нэг төрөл юм. Хэт ягаан туяаны микроскоп нь ойролцоогоор 0.2 микрон долгионы урттай богино хэт ягаан туяаг ашигладаг. Энд шийдэгдсэн зай нь ердийн гэрлийн микроскопоос 2 дахин бага бөгөөд ойролцоогоор 0.1 μm (d o = V 2 - 0.2 μm = 0.1 μm) байна. Нүдэнд үл үзэгдэх хэт ягаан туяанаас авсан дүрсийг гэрэл зургийн хавтан дээр бүртгэх эсвэл тусгай төхөөрөмж (гэрэлтэгч дэлгэц, электрон-оптик хөрвүүлэгч) ашиглан харагдахуйц болгон хувиргадаг.

Флюресцент (гэрэлтэгч) микроскоп.Флюресценцийн үзэгдэл нь богино долгионы цацрагийг шингээдэг хэд хэдэн бодисын атом, молекулууд өдөөгдсөн төлөвт ордогт оршино. Өдөөгдсөн төлөвөөс хэвийн төлөв рүү урвуу шилжилт нь гэрлийн ялгаралтаар явагддаг, гэхдээ урт долгионы урттай байдаг. Флюресцент микроскопод мөнгөн ус эсвэл хэт өндөр даралттай ксенон чийдэнг флюресцентийг өдөөх гэрлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь спектрийн бүсэд 0.25-0.4 мкм (хэт ягаан туяаны ойролцоо), 0.4-0.5 мкм (цэнхэр ягаан туяа) өндөр гэрэлтэй байдаг. ). Флюресценцийн гэрлийн долгионы долгионы урт нь сэтгэл хөдөлгөх гэрлийн долгионы уртаас үргэлж их байдаг тул тэдгээрийг гэрлийн шүүлтүүр ашиглан тусгаарлаж, объектын дүрсийг зөвхөн флюресценцийн гэрэлд судалдаг. Өөрийн эсвэл анхдагч, өдөөгдсөн эсвэл хоёрдогч флюресценцийг ялгах. Амьд организмын аливаа эс нь өөрийн гэсэн флюресценттэй байдаг ч энэ нь ихэвчлэн маш сул байдаг.

Мэдрэл, шигүү мөхлөгт болон бусад эсэд агуулагдах серотонин, катехоламинууд (адреналин, норадреналин) нь 60-80 ° C температурт формальдегидийн ууранд эдийг тогтоосны дараа анхдагч флюресценттэй байдаг (Фалк арга).

Хоёрдогч флюресцент нь бэлдмэлийг тусгай будагч бодисоор эмчлэхэд тохиолддог - флюрохром.

Тодорхой макромолекулуудтай (акридин жүрж, родамин, флуоресцеин гэх мэт) тусгайлан холбодог янз бүрийн фторхромууд байдаг. Жишээлбэл, бэлдмэлийг боловсруулахдаа фторхром акридин жүржийг ихэвчлэн ашигладаг. Энэ тохиолдолд эс дэх ДНХ ба түүний нэгдлүүд тод ногоон өнгөтэй, мөн РНХба түүний деривативууд - тод улаан туяа. Тиймээс цацрагийн спектрийн найрлага нь объектын дотоод бүтэц, түүний химийн найрлагын талаархи мэдээллийг агуулдаг. Флюресценцийн микроскопийн аргын нэг хувилбар бөгөөд флюресценцийн өдөөлт ба ялгаруулалт нь спектрийн хэт ягаан туяаны бүсэд тохиолддог. хэт ягаан туяаны флюресцент микроскоп.

Фазын тодосгогч микроскоп.Энэ аргыг ердийн микроскопийн аргаар үл үзэгдэх ил тод, өнгөгүй амьд объектын тодосгогч дүрсийг авахад ашигладаг. Өмнө дурьдсанчлан, ердийн гэрлийн микроскопоор бүтцийн шаардлагатай тодосгогчийг будах замаар олж авдаг. Фазын тодосгогч арга нь конденсаторт байрлуулсан тусгай цагираг хэлбэрийн диафрагм ба объектод байрлах фазын хавтан гэж нэрлэгддэг тул судлагдсан будаагүй бүтцийн тодосгогчийг өгдөг. Микроскопын оптикийн энэхүү загвар нь толбогүй бэлдмэлээр дамжсан гэрлийн фазын өөрчлөлтийг нүдээр хүлээн зөвшөөрдөггүй, түүний далайцын өөрчлөлт болгон хувиргах боломжийг олгодог. үүссэн зургийн тод байдал. Ялгааг нэмэгдүүлэх нь хугарлын индексээр ялгаатай бүх бүтцийг харах боломжийг танд олгоно. Фазын тодосгогч аргын нэг хувилбар нь арга юм фазын харанхуй талбайн тодосгогч,сөрөг эсрэг эерэг фазын тодосгогч дүрсийг өгөх.

Харанхуй талбайн микроскоп.Харанхуй талбайн микроскопод зөвхөн бэлтгэлийн бүтцийг сарниулдаг гэрэл нь зорилгодоо хүрдэг. Энэ нь микроскоп дахь тусгай конденсатор байгаатай холбоотой бөгөөд энэ нь бэлдмэлийг хатуу ташуу гэрлээр гэрэлтүүлдэг; гэрэлтүүлэгчийн туяа хажуу талаас нь чиглүүлдэг. Тиймээс талбай нь харанхуй харагдаж, бэлдмэлийн нарийн ширхэгтэй хэсгүүд нь гэрлийг тусгаж, дараа нь линз рүү ордог. Ижил долгионы уртыг ашигладаг тул энэ микроскопын нарийвчлал нь тод талбайн микроскопоос илүү байж чадахгүй. Гэхдээ энд илүү ялгаатай байдал бий. Энэ нь амьд объектууд, харанхуй талбайд тод харагддаг мөнгөн ширхэг гэх мэт авторадиографийн объектуудыг судлахад хэрэглэгддэг. Эмнэлэгт үүнийг шээсний талстыг (шээсний хүчил, оксалат) судлах, спирохета, ялангуяа тэмбүү үүсгэдэг цайвар трепонема гэх мэтийг илрүүлэхэд ашигладаг.

интерференцийн микроскоп.Фазын тодосгогч микроскопын төрөл зүйл нь эд эсийн массыг хэмжихэд зориулагдсан интерференцийн микроскоп ба эс болон бусад биологийн объектын гадаргуугийн рельефийг судлахад тусгайлан ашигладаг дифференциал интерференцийн микроскоп (Номарскийн оптик) юм.

Интерференцийн микроскопоор гэрэлтүүлэгчийн гэрлийн цацрагийг хоёр урсгалд хуваадаг: нэг нь объектоор дамжиж, хэлбэлзлийн үе шатыг өөрчилдөг, хоёр дахь нь объектыг тойрч гардаг. Объективын призм дээр хоёр цацраг нь хоорондоо холбогдож, бие биедээ саад болдог. Үүний үр дүнд өөр өөр зузаан, нягтралтай бичил объектын хэсгүүд нь ялгаатай байх дүрсийг бүтээдэг. Өөрчлөлтийг тооцоолсны дараа хуурай бодисын агууламж ба массыг тодорхойлно.

Фазын тодосгогч ба интерференцийн микроскопууд нь амьд эсийг судлах боломжийг олгодог. Тэд бичил бүтцийн дүр төрхийг бий болгохын тулд хоёр багц долгионыг нэгтгэх үед үүсдэг интерференцийн эффектийг ашигладаг. Фазын тодосгогч, интерференц ба харанхуй талбайн микроскопийн давуу тал нь хөдөлгөөн ба митозын үйл явц дахь эсийг ажиглах чадвар юм. Энэ тохиолдолд эсийн хөдөлгөөнийг богино хугацаанд (frame-frame) микрофильм ашиглан бүртгэж болно.

туйлшруулагч микроскоп.Туйлшруулагч микроскоп нь хоёр туйлшруулагч шүүлтүүр суурилуулсан гэрлийн микроскопын өөрчлөлт юм - гэрлийн туяа ба объектын хоорондох эхний (туйлшруулагч), объектив линз ба нүдний хоорондох хоёр дахь (анализатор). Эхний шүүлтүүрээр гэрэл зөвхөн нэг чиглэлд дамждаг, хоёр дахь шүүлтүүр нь эхний шүүлтүүртэй перпендикуляр гол тэнхлэгтэй, гэрэл дамжуулдаггүй. Энэ нь харанхуй талбайн эффект үүсгэдэг. Гэрлийн цацрагийн чиглэлийг өөрчлөхийн тулд шүүлтүүрийг хоёуланг нь эргүүлж болно. Хэрэв анализаторыг туйлшруулагчтай харьцуулахад 90° эргүүлбэл тэдгээрээр гэрэл өнгөрөхгүй. Эргэлтийн тэнхлэг өөрчлөгдөхөд уртааш чиглэсэн молекулууд (коллаген, микротубул, микрофиламент) болон талст бүтэц (Лейдигийн 1-р эсэд) агуулсан бүтэц нь гэрэлтдэг. Кристал буюу паракристалл тогтоц нь гэрлийн долгионыг энгийн долгион болон түүнд перпендикуляр долгион болгон хуваах чадварыг хос хугаралт гэнэ. Энэ чадварыг судалтай булчингийн фибрилүүд эзэмшдэг.

Электрон микроскоп.Микроскопийн технологийг хөгжүүлэх томоохон алхам бол электрон микроскопыг бий болгож ашиглах явдал юм (1, В-р зургийг үз). Электрон микроскоп нь гэрлийн микроскопоос богино долгионы урттай электронуудын урсгалыг ашигладаг. 50,000 В хүчдэлтэй үед вакуум дахь электронуудын урсгалын хөдөлгөөнөөс үүсэх цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн долгионы урт нь 0.0056 нм байна. Онолын хувьд эдгээр нөхцөлд шийдвэрлэх боломжтой зай нь ойролцоогоор 0.002 нм, эсвэл 0.000002 мкм байж болно. 100,000 дахин бага; гэрлийн микроскопоос илүү. Практикт орчин үеийн электрон микроскопуудад шийдэгдэх зай нь ойролцоогоор 0.1-0.7 нм байна.

Одоогийн байдлаар дамжуулах (дамжуулах) электрон микроскоп (TEM) болон сканнер (сканнердах) электрон микроскоп (SEM) өргөн хэрэглэгддэг. TEM-ийн тусламжтайгаар судалж буй бичил объектын зөвхөн хавтгай дүрсийг авах боломжтой. Бүтцийн орон зайн дүрслэлийг олж авахын тулд гурван хэмжээст дүрсийг бүтээх боломжтой SEMs ашигладаг. Сканнердах электрон микроскоп нь судалж буй объектыг электрон микропробоор сканнердах зарчмаар ажилладаг, өөрөөр хэлбэл, хурц төвлөрсөн электрон туяагаар гадаргуугийн бие даасан цэгүүдийг дараалан "мэдрэх". Сонгосон талбайг судлахын тулд микропроб нь хазайх ороомгийн нөлөөн дор гадаргуугийн дагуу хөдөлдөг (телевизийн сканнердах зарчим). Объектын ийм шалгалтыг сканнер (унших) гэж нэрлэдэг бөгөөд микропроб хөдөлж буй загварыг растер гэж нэрлэдэг. Үүссэн дүрсийг телевизийн дэлгэц дээр харуулах бөгөөд электрон цацраг нь микропробтой синхроноор хөдөлдөг.

Сканнерийн электрон микроскопийн гол давуу тал нь талбайн том гүн, томруулалтын өргөн хүрээний тасралтгүй өөрчлөлт (арваас хэдэн арван мянган удаа), өндөр нарийвчлалтай байдаг.

Хөлдөлтийн электрон микроскоп- чиплэхмембраны бүтэц, эс ​​хоорондын холболтын нарийн ширийнийг судлахад ашигладаг. Чипс хийхийн тулд эсийг бага температурт (-160 ° C) хөлдөөдөг. Мембраныг шалгаж үзэхэд задралын хавтгай нь липидийн давхар давхаргын дундуур дамждаг. Дараа нь дотоод гадаргууМеталл (цагаан алт, палладий, уран) нь мембраны хагаст хуримтлагддаг бөгөөд тэдгээрийг TEM болон микрофотограф ашиглан судалдаг.

Криоэлектрон микроскопийн арга.Хурдан хөлдөөсөн нимгэн давхаргыг (ойролцоогоор 100 нм) эд эсийн дээжийг микроскопийн торонд байрлуулж, -160 ° C температурт микроскопийн вакуум дор шалгана.

Электрон микроскопийн арга "хөлдөөх- сийлбэр"эсийн мембраны гаднах гадаргууг судлахад ашигладаг. Маш бага температурт эсүүдийг хурдан хөлдөөсний дараа блокыг хутганы ирээр задалдаг. Үүссэн мөсний талстыг вакуум дахь усыг сублимаци хийх замаар зайлуулдаг. Дараа нь хүнд металлын (жишээлбэл, цагаан алт) нимгэн хальсыг цацаж эсийн хэсгүүдийг сүүдэрлэдэг. Энэ арга нь бүтцийн гурван хэмжээст зохион байгуулалтыг илрүүлэх боломжийг олгодог.

Иймээс хөлдөөх-хугалах, хөлдөөх-шингэх аргууд нь тогтворгүй эсийг тэдгээрийн дотор бэхэлгээнээс үүдэлтэй эд өлгийн зүйл үүсгэхгүйгээр судлах боломжтой болгодог.

Хүнд металлын давстай харьцуулах аргууд нь бие даасан макромолекулууд - ДНХ, том уураг (жишээлбэл, миозин) -ийг электрон микроскопоор судлах боломжийг олгодог. Сөрөг тодосгогчтой бол макромолекул (рибосом, вирус) эсвэл уургийн утас (актин судал) -ийн агрегатуудыг судалдаг.

Криоультра-микротомийн аргаар олж авсан хэт нимгэн хэсгүүдийн электрон микроскоп.Энэ аргын тусламжтайгаар бэхэлгээгүй, хатуу орчинд цутгахгүйгээр эдийг шингэн азотоор -196 ° C температурт хурдан хөргөнө. Энэ нь эсийн бодисын солилцооны үйл явцыг дарангуйлж, усыг шингэн фазаас хатуу руу шилжүүлэх боломжийг олгодог. Дараа нь блокуудыг бага температурт хэт микротом дээр зүснэ. Хэсгийн энэ аргыг ихэвчлэн ферментийн идэвхийг тодорхойлох, мөн дархлаа-химийн урвал явуулахад ашигладаг. Антигенийг илрүүлэхийн тулд коллоид алтны хэсгүүдтэй холбоотой эсрэгбиемүүдийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн нутагшуулалтыг бэлдмэл дээр тодорхойлоход хялбар байдаг.

Хэт өндөр хүчдэлийн микроскопийн аргууд. 3,000,000 В хүртэл хурдасгах хүчдэлтэй электрон микроскопуудыг ашигладаг.Эдгээр микроскопуудын давуу тал нь электроны өндөр энергитэй үед объектод бага шингэдэг тул маш зузаан (1-10 микрон) объектыг судлах боломжийг олгодог. Стереоскопийн дүрслэл нь өндөр нарийвчлалтай (ойролцоогоор 0.5 нм) эсийн доторх бүтцийн гурван хэмжээст зохион байгуулалтын талаар мэдээлэл авах боломжийг олгодог.

Рентген туяаны дифракцийн шинжилгээ.Макромолекулуудын бүтцийг атомын түвшинд судлахын тулд 0.1 нм (устөрөгчийн атомын диаметр) долгионы урттай рентген туяаг ашиглан аргыг ашигладаг. Кристал торыг бүрдүүлдэг молекулуудыг дифракцийн хэв маягийг ашиглан судалж, гэрэл зургийн хавтан дээр янз бүрийн эрчимтэй олон толбо хэлбэрээр тэмдэглэдэг. Толбоны эрч хүч нь массив дахь янз бүрийн объектын цацрагийг тараах чадвараас хамаарна. Дифракцийн хэв маяг дахь толбоны байрлал нь систем дэх объектын байрлалаас хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн эрчим нь түүний дотоод атомын бүтцийг илэрхийлдэг.

Тогтмол эс, эдийг судлах арга

Тогтмол эс, эд эсийг судлах.Судалгааны гол объект нь гистологийн бэлдмэл,суурин байгууламжаар хийгдсэн. Энэ эм нь түрхэц (жишээлбэл, цус, ясны чөмөг, шүлс, тархи нугасны шингэн гэх мэт), дардас (жишээлбэл, дэлүү, тимус, элэг), эд эсийн хальс (жишээлбэл, холбогч буюу хэвлийн хөндий, гялтан хальс, пиа матер) , нимгэн зүсэгдсэн. Ихэнх тохиолдолд эд, эрхтэний хэсгийг судалгаанд ашигладаг. Гистологийн бэлдмэлийг тусгай боловсруулалтгүйгээр судалж болно. Жишээлбэл, бэлтгэсэн цусны т рхэц, хэвлэлт, хальс эсвэл эрхтэний хэсгийг микроскопоор шууд харж болно. Гэхдээ бүтэц нь "сул тодосгогч" байдаг тул тэдгээрийг ердийн гэрлийн микроскопоор муу илрүүлдэг бөгөөд тусгай микроскоп (фазын тодосгогч гэх мэт) ашиглах шаардлагатай байдаг.Тиймээс тусгайлан боловсруулсан бэлдмэлүүдийг ихэвчлэн ашигладаг.

Гэрлийн болон электрон микроскопийн гистологийн бэлдмэлийг үйлдвэрлэх үйл явц нь дараахь үндсэн үе шатуудыг агуулна: 1) материалыг авч бэхлэх, 2) материалыг нягтруулах, 3) хэсгүүдийг бэлтгэх, 4) зүсэлтүүдийг будах эсвэл тодосгогч. Гэрлийн микроскопийн хувьд өөр нэг алхам шаардлагатай - бальзам эсвэл бусад тунгалаг орчинд (5) хэсгүүдийн дүгнэлт. Бэхэлгээбүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахад тусалдаг задралын процессоос урьдчилан сэргийлэх. Энэ нь эрхтэнээс авсан жижиг дээжийг бэхэлгээний бодис (архи, формалин, хүнд металлын давсны уусмал, осмик хүчил, тусгай бэхэлгээний хольц) дүрж эсвэл дулааны боловсруулалтанд оруулснаар хүрдэг. Бэхэлгээний нөлөөн дор эд, эрхтэнд физик-химийн нарийн төвөгтэй өөрчлөлтүүд үүсдэг. Тэдгээрийн хамгийн чухал нь уургийн эргэлт буцалтгүй коагуляцийн үйл явц бөгөөд үүний үр дүнд амин чухал үйл ажиллагаа зогсч, бүтэц нь үхэж, тогтворгүй болдог. Бэхэлгээ нь хэсгүүдийн нягтрал, эзэлхүүнийг багасгах, түүнчлэн эс, эд эсийн дараагийн будгийг сайжруулахад хүргэдэг.

битүүмжлэх хэсгүүд,хэсгүүдийг бэлтгэхэд шаардлагатай, өмнө нь усгүйжүүлсэн материалыг парафин, целлоидин, органик давирхайгаар шингээх замаар хийдэг. Хэсэг хэсгүүдийг, жишээлбэл, шингэн нүүрстөрөгчийн хүчилд хөлдөөх аргыг ашиглан илүү хурдан нягтардаг.

Хэсгийн бэлтгэлтусгай төхөөрөмж дээр үйлдвэрлэсэн - микротомууд(гэрлийн микроскопийн хувьд) ба хэт микротомууд(электрон микроскопийн хувьд).

Хэсгийн будалт(гэрлийн микроскопоор) эсвэл тэдгээрийг металлын давсаар шүрших(электрон микроскопоор) нь микроскопоор харахад бие даасан бүтцийн зургийн тодосгогчийг нэмэгдүүлэхэд ашиглагддаг. Гистологийн бүтцийг будах аргууд нь маш олон янз бөгөөд судалгааны зорилгоос хамааран сонгогддог. Гистологийн толбо нь хүчиллэг, үндсэн, төвийг сахисан гэж хуваагддаг. Жишээ нь хамгийн сайн мэддэг үндсэн будаг болох номин II нь бөөмийг нил ягаан өнгөөр ​​будаж, хүчиллэг эозин нь цитоплазмыг ягаан улбар шар өнгөөр ​​буддаг. Зарим будагтай бүтцийн сонгомол хамаарал нь тэдгээрийн химийн найрлага, физик шинж чанараас шалтгаална. Хүчиллэг будагч бодисоор сайн буддаг бүтцийг нэрлэдэг оксифил(ацидофиль, эозинофиль), үндсэн будалт - базофил.Хүчиллэг ба үндсэн будгийг хоёуланг нь хүлээн зөвшөөрдөг бүтэц нь нейтрофил(гетерофиль). Өнгөт бэлдмэлийг ихэвчлэн хүч чадал ихэссэн спиртэнд усгүйжүүлж, ксилол, бензол, толуол эсвэл зарим тосоор цэвэрлэнэ. Удаан хугацаанд хадгалахын тулд усгүйжүүлсэн гистологийн хэсгийг Канадын бальзам эсвэл бусад бодисоор хийсэн гулсуур ба бүрхүүлийн хооронд бэхэлсэн байна. Бэлэн болсон гистологийн бэлдмэлийг олон жилийн турш бичил харуурын шинжилгээнд ашиглаж болно. Электрон микроскопийн хувьд хэт микротомоор олж авсан хэсгүүдийг тусгай торонд байрлуулж, манган, кобальт гэх мэт давстай харьцуулж, дараа нь микроскопоор харж, гэрэл зураг авдаг. Хүлээн авсан микрофотографууд нь гистологийн бэлдмэлийн хамт судалгааны объект болдог.

Амьд эс, эд эсийг судлах арга

Амьд эс, эд эсийг судлах нь тэдний амьдралын талаархи хамгийн бүрэн мэдээллийг авах боломжийг олгодог - эсийн хөдөлгөөн, хуваагдал, устах, өсөлт, ялгах, харилцан үйлчлэл, амьдралын мөчлөгийн үргэлжлэх хугацаа, хариу урвалын урвалын өөрчлөлтийг хянах. янз бүрийн хүчин зүйлийн үйл ажиллагаанд.

Бие дэх эсүүдийн in vivo судалгаа (invivo). Судалгааны чухал аргуудын нэг бол амьд организмын бүтцийг ажиглах явдал юм. Тусгай тунгалаг микроскоп-гэрэлүүлэгчийн тусламжтайгаар жишээлбэл, бичил судаснуудад цусны эргэлтийн динамикийг судлах боломжтой. Амьтанд мэдээ алдуулсны дараа судалгааны объектыг (жишээлбэл, гэдэсний гол судас) гаргаж аваад микроскопоор шалгадаг бол эд эсийг натрийн хлоридын изотоник уусмалаар байнга чийгшүүлж байх ёстой. Гэсэн хэдий ч ийм ажиглалтын үргэлжлэх хугацаа хязгаарлагдмал байдаг. Амьтны биед ил тод камер суулгаснаар хамгийн сайн үр дүнд хүрдэг.

Ийм камер суулгах, дараагийн ажиглалт хийхэд хамгийн тохиромжтой эрхтэн бол амьтны чих (жишээлбэл, туулай) юм. Ил тод камер бүхий чихний хэсгийг микроскопын шатанд байрлуулсан бөгөөд эдгээр нөхцөлд эс, эд эсийн өөрчлөлтийн динамикийг удаан хугацааны туршид судалдаг. Тиймээс цусны судаснуудаас лейкоцитийг зайлуулах үйл явц, холбогч эд, хялгасан судас, мэдрэл үүсэх янз бүрийн үе шатууд болон бусад процессуудыг судалж болно. Туршилтын амьтдын нүдийг байгалийн ил тод камер болгон ашиглаж болно. Эс, эд, эрхтэний дээжийг нүдний урд талын хөндийн шингэнд эвэрлэг бүрхэвч, цахилдаг бүрхэвчээр үүсгэсэн өнцгөөр байрлуулж, тунгалаг эвэрлэгээр дамжуулан ажиглаж болно. Ийнхүү бордсон өндгийг шилжүүлэн суулгаж, үр хөврөлийн хөгжлийн эхний үе шатыг судалжээ. Сармагчингуудад умайн жижиг хэсгүүдийг шилжүүлэн суулгаж, сарын тэмдгийн мөчлөгийн янз бүрийн үе шатанд умайн салст бүрхүүлийн өөрчлөлтийг судалжээ.

Эрүүл донор малаас цус, ясны чөмөгний эсийг үхлийн цацрагт өртсөн реципиент амьтанд шилжүүлэн суулгах арга өргөн хэрэглэгдэж байна. Шилжүүлэн суулгасны дараа хүлээн авагч амьтад сийлбэрлэсний улмаас амьд үлдсэн донор эсүүддэлүү дэх гематопоэтик эсийн колони үүсгэдэг. Колонийн тоо, тэдгээрийн эсийн бүтцийг судлах нь эцэг эхийн гематопоэтик эсийн тоо, тэдгээрийн ялгах янз бүрийн үе шатуудыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Колони үүсгэх аргыг ашиглан бүх цусны эсийн хөгжлийн эх үүсвэрийг тогтоосон.

Витал ба суправитал будалт.Эс, эд эсийг амин чухал (насан туршдаа) будах үед будгийг амьтны биед нэвтрүүлж, зарим эс, тэдгээрийн органелл эсвэл эс хоорондын бодисыг сонгон буддаг. Жишээлбэл, трипан хөх эсвэл литийн карминыг ашиглан фагоцитыг илрүүлж, шинээр үүссэн ясны матриц болох ализариныг ашигладаг.

Суправитал будалт нь биеэс тусгаарлагдсан амьд эсийн будгийг хэлнэ. Ийм байдлаар эритроцитын залуу хэлбэрүүд илэрдэг - цусны ретикулоцитууд (гялалзсан крезил цэнхэр будаг), эс дэх митохондри (Жанусын ногоон будаг), лизосом (төвийг сахисан улаан будаг).

Өсгөвөрт амьд эс ба эд эсийн судалгаа (invitro). Энэ арга нь хамгийн түгээмэл аргуудын нэг юм. Хүн, амьтны биеэс тусгаарлагдсан эсүүд, эд, эрхтнүүдийн жижиг дээжийг тусгай тэжээллэг орчин - цусны сийвэн, үр хөврөлийн ханд, түүнчлэн хиймэл орчин агуулсан шилэн эсвэл хуванцар саванд хийнэ. Суспензийн өсгөвөр (орчинд түдгэлзүүлсэн эсүүд), эд, эрхтэн, нэг давхаргат өсгөвөр (суулгасан эсүүд шилэн дээр тасралтгүй давхарга үүсгэдэг) байдаг. Орчны ариутгал, биеийн температурт тохирсон температурыг хангана. Ийм нөхцөлд эсүүд амин чухал үйл ажиллагааны үндсэн үзүүлэлтүүд болох өсөх, үржих, ялгах, шилжих чадварыг удаан хугацаанд хадгалж байдаг. Өсгөвөрлөгчийг шинэчилж, амьдрах чадвартай эсийг өөр судсанд шилжүүлэн суулгавал ийм өсгөвөр олон хоног, сар, жилээр ч байж болно. Зарим төрлийн эсүүд нь геномынхоо өөрчлөлтөөс болж өсгөвөрлөхдөө үлдэж, үржиж, тасралтгүй эсийн шугам үүсгэдэг. А.А.Максимов, А.В.Румянцев, Н.Г.Хлопин, А.Д.Тимофеевский, Ф.М.Лазаренко нар эс, эдийг тариалах аргыг боловсруулахад асар их хувь нэмэр оруулсан. Одоогийн байдлаар олон жилийн турш оршин тогтнож байсан фибробласт, миоцит, эпителиоцит, макрофаг гэх мэт эсийн шугамыг олж авсан.

Тариалангийн аргыг ашигласнаар эсийн ялгарал, хорт өөрчлөлт, эсийн харилцан үйлчлэл, эсийн вирус, микробтой харилцан үйлчлэлцэх хэд хэдэн хэв маягийг илрүүлэх боломжтой болсон. Өсгөвөрт мөгөөрсний эсүүд эс хоорондын бодис үүсгэх чадвар, бөөрний дээд булчирхайн эсүүд гормон үүсгэх чадварыг харуулсан. Үр хөврөлийн эд, эрхтнүүдийн тариалалт нь яс, арьс болон бусад эрхтнүүдийн хөгжлийг хянах боломжтой болсон. Мэдрэлийн эсийг тариалах арга техникийг боловсруулсан.

Хүний эс, эдэд туршилтын ажиглалт хийхэд эдийн өсгөвөрлөх арга онцгой ач холбогдолтой. Цоолбор эсвэл биопсийн үед хүний ​​биеэс авсан эсийг эд эсийн өсгөвөрт ашиглан хүйс, удамшлын өвчин, хорт хавдрын доройтлыг тодорхойлох, олон тооны хорт бодисын нөлөөг тодорхойлох боломжтой.

Сүүлийн жилүүдэд эсийн өсгөвөрийг эсийн эрлийзжүүлэхэд өргөнөөр ашиглаж байна.

Эд эсийг эс болгон хуваах, бие даасан эсийн төрлийг тусгаарлах, өсгөвөрлөх аргыг боловсруулсан.

Нэгдүгээрт, эс хоорондын контактууд болон эс хоорондын матрицыг протеолитик ферментүүд (трипсин, коллагеназа) болон Ca 2+-ийг холбодог нэгдлүүдийн тусламжтайгаар (EDTA - этилендиаминтетра цууны хүчил ашиглан) эд эсийг эсийн суспенз болгон хувиргадаг. Цаашилбал, үүссэн суспензийг центрифуг хийх замаар янз бүрийн төрлийн эсийн фракцуудад хуваадаг бөгөөд энэ нь хүнд эсийг хөнгөн, томоос жижиг эсээс салгах, эсийг шилэн эсвэл хуванцар дээр наах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь янз бүрийн төрлийн эсүүдэд өөр өөр байдаг. эсүүд. Шилэн гадаргуу дээр эсийг наалдуулахын тулд ижил төрлийн эсүүдтэй тусгайлан холбогддог эсрэгбиемүүдийг ашигладаг. Дараа нь матрицыг ферментээр задлах замаар наалдсан эсүүдийг салгаж, улмаар нэгэн төрлийн эсийн суспензийг олж авдаг. Эсийг салгах илүү нарийн арга бол флюресцент будагтай холбоотой эсрэгбиемүүдийг шошголох явдал юм. Шошготой эсүүдийг ялгагч (цахим флюресцентээр идэвхжүүлсэн эсийн анализатор) ашиглан шошгогүй эсүүдээс тусгаарладаг. Эсийн анализатор нь 5000 орчим нүдтэй 1-ээр ангилдаг. Тусгаарлагдсан эсийг соёлын нөхцөлд судалж болно.

Эсийг тариалах арга нь тэдний амин чухал үйл ажиллагаа, нөхөн үржихүй, ялгаралт, бусад эсүүдтэй харилцах, гормоны нөлөөлөл, өсөлтийн хүчин зүйл гэх мэтийг судлах боломжийг олгодог.

Өсгөвөрийг ихэвчлэн дээр дурдсан эдийг задлах аргаар бэлтгэсэн эсийн суспензээс бэлтгэдэг. Ихэнх эсүүд суспензээр ургах чадваргүй байдаг тул тэдгээр нь хуванцар өсгөвөрлөгчийн тавагны гадаргуу болох хатуу гадаргуутай, заримдаа коллаген гэх мэт эсийн гаднах матрицын бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй байх шаардлагатай. Анхдагч үр тариаэсийн хуваагдлын эхний үе шат дууссаны дараа шууд бэлтгэсэн өсгөвөр гэж нэрлэдэг. хоёрдогч- анхдагч өсгөвөрөөс шинэ орчинд шилжүүлэн суулгасан эсийн өсгөвөр. Эсийг долоо хоног, сараар дараалан шилжүүлэн суулгаж болох ба эсүүд нь ялгах шинж тэмдгүүдээ хадгалдаг (жишээлбэл, хучуур эдийн эсүүд давхарга үүсгэдэг). Эсийн өсгөвөрлөх эх сурвалж нь ихэвчлэн ураг ба нярайн эд юм.

Давс, амин хүчил, амин дэм, адууны ийлдэс, тахианы үр хөврөлийн ханд, үр хөврөлийн ийлдэс гэх мэт хольцыг шим тэжээл болгон ашигладаг.Төрөл бүрийн төрлийн эсийг тариалах тусгай тэжээлт тэжээлт бодисуудыг боловсруулсан. Эдгээр нь эсийн амьдрах, нөхөн үржихэд шаардлагатай нэг буюу хэд хэдэн уургийн өсөлтийн хүчин зүйлийг агуулдаг. Жишээлбэл, мэдрэлийн эсийн өсөлтөд мэдрэлийн өсөлтийн хүчин зүйл (NGF) шаардлагатай байдаг.

Өсгөвөрлөлийн ихэнх эсүүд тодорхой тооны хуваагдалтай байдаг (50-100), дараа нь тэд үхдэг. Заримдаа өсгөвөрт мутант эсүүд гарч ирдэг бөгөөд тэдгээр нь эцэс төгсгөлгүй үржиж, эсийн шугам (фибробласт, эпителиоцит, миобласт гэх мэт) үүсгэдэг. Мутантын эсүүд нь хорт хавдрын эсүүдээс ялгаатай бөгөөд тэдгээр нь тасралтгүй хуваагдах чадвартай боловч хатуу гадаргуутай наалдалгүйгээр ургаж чаддаг. Өсгөвөрт аяганд агуулагдах хорт хавдрын эсүүд нь ердийн эсийн популяциас илүү нягтралтай популяци үүсгэдэг. Үүнтэй төстэй шинж чанарыг хэвийн эсүүдэд хорт хавдартай төстэй вирус эсвэл химийн нэгдлүүдээр хувиргах замаар туршилтаар өдөөдөг бөгөөд энэ нь неопластик хэлбэрээр өөрчлөгдсөн эсийн шугамыг үүсгэдэг. Өөрчлөгдөөгүй болон хувирсан эсийн эсийн шугамыг бага температурт (-70 ° C) удаан хугацаагаар хадгалах боломжтой. Нэг эсээс дараалсан хуваагдлын явцад нэгэн төрлийн эсийн том колони авах үед эсийн генетикийн нэгэн төрлийн байдал нь клонжуулалтаар нэмэгддэг. Клон гэдэг нь нэг ургийн эсээс үүссэн эсийн популяци юм.

эсийн эрлийз.Өөр өөр төрлийн хоёр эс нэгдэх үед гетерокарион үүсдэг - хоёр цөмтэй эс. Гетерокарионыг авахын тулд эсийн суспензийг полиэтилен гликол эсвэл идэвхгүйжүүлсэн вирусээр эмчилж, эсийн плазмолеммыг гэмтээж, дараа нь эсүүд нэгдэх чадвартай байдаг. Жишээлбэл, тахианы эритроцитын идэвхгүй цөм нь эсүүд нийлж, эдийн өсгөвөрт ургаж буй өөр эсийн цитоплазмд шилжих үед идэвхтэй (РНХ синтез, ДНХ-ийн хуулбар) болдог. Гетерокарион нь митозоор хуваагдах чадвартай бөгөөд үүний үр дүнд үүсдэг эрлийз эс.Гетерокарионы цөмийн бүрхүүлүүд устаж, хромосомууд нь нэг том цөмд нэгтгэгддэг.

Эрлийз эсийг клончлох нь геномыг судлахад ашигладаг эрлийз эсийн шугам үүсэхэд хүргэдэг. Жишээлбэл, хулгана-хүний ​​эрлийз эсийн шугамд хүний ​​​​хромосом 11-ийн инсулины нийлэгжилтэнд гүйцэтгэх үүрэг тогтоогдсон.

Гибридома.Гибридома эсийн шугамыг моноклональ эсрэгбиемүүдийг олж авахад ашигладаг. Дархлаажуулалтын явцад В-лимфоцитуудаас үүсдэг плазмын эсүүд эсрэгбие үүсгэдэг. Хулганыг тусгай эсрэгтөрөгчөөр дархлаажуулах замаар тодорхой төрлийн эсрэгбиемийг олж авдаг. Хэрэв ийм дархлаажсан лимфоцитыг клончлох юм бол их хэмжээний нэгэн төрлийн эсрэгбие авах боломжтой. Гэсэн хэдий ч өсгөвөрт B-лимфоцитуудын амьдрах хугацаа хязгаарлагдмал байдаг. Тиймээс тэд "үхэшгүй" хавдрын эсүүдтэй нэгддэг (B-лимфома). Үүний үр дүнд эрлийзүүд үүсдэг. (эрлийз эс,хоёр өөр эсийн геномтой; ом -хавдрын нэрээр төгсдөг). Ийм эрлийзүүд нь өсгөвөрт удаан хугацаанд үржиж, тодорхой төрлийн эсрэгбиемүүдийг нэгтгэх чадвартай байдаг. Гибридомын клон бүр нь моноклональ эсрэгбиеийн эх үүсвэр болдог. Тухайн зүйлийн бүх эсрэгбие молекулууд нь эсрэгтөрөгчийг холбох өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Эсэд агуулагдах аливаа уургийн эсрэг моноклональ эсрэгбие үүсгэж, эс дэх уургийг нутагшуулах, түүнчлэн хольцоос уураг ялгахад (уураг цэвэршүүлэх) ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь уургийн бүтэц, үйл ажиллагааг судлах боломжийг олгодог. . Моноклональ эсрэгбиемүүдийг мөн ген клонжуулах технологид ашигладаг.

Эсрэгбие нь янз бүрийн молекулуудын үйл ажиллагааг судлахад тэдгээрийг плазмалеммагаар дамжуулан эсийн цитоплазмд шууд нимгэн шилэн соруураар нэвтрүүлэх замаар ашиглаж болно. Жишээлбэл, бордсон өндөгний цитоплазмд миозины эсрэгбиемүүдийг нэвтрүүлэх. далайн хорхойцитоплазмын хуваагдлыг зогсооно.

Рекомбинант ДНХ технологи.Сонгодог генетикийн аргууд нь мутант организм ба тэдгээрийн үр удамд фенотипийг шинжлэх замаар генийн үйл ажиллагааг судлах боломжийг олгодог. Рекомбинант ДНХ технологи нь эдгээр аргуудыг нөхөж, удамшлын материалд химийн нарийвчилсан шинжилгээ хийх, их хэмжээний эсийн уураг авах боломжийг олгодог.

Гибридизацийн аргыг орчин үеийн биологид генийн бүтэц, тэдгээрийн илэрхийлэлийг судлахад өргөнөөр ашигладаг.

Эс, эд эсийн химийн найрлага, бодисын солилцоог судлах арга

Биологийн бүтцийн химийн найрлагыг судлахын тулд бодисын солилцооны үйл явц дахь бодисын нутагшуулалт, тэдгээрийн концентраци, динамикийг судлахын тулд тусгай судалгааны аргыг ашигладаг.

Цито-Тэгээд гистохимийн аргууд.Эдгээр аргууд нь эс, эд, эрхтнүүдийн бүтцэд янз бүрийн химийн бодисуудын нутагшуулалтыг илрүүлэх боломжийг олгодог - ДНХ, РНХ, уураг, нүүрс ус, липид, амин хүчил, эрдэс бодис, витамин, ферментийн идэвхжил. Эдгээр аргууд нь эсийн болон эдийн бүтцийн нэг хэсэг болох химийн урвалж ба субстрат хоорондын урвалын өвөрмөц байдал, химийн урвалын бүтээгдэхүүний будалт дээр суурилдаг. Урвалын өвөрмөц байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд ферментийн хяналтыг ихэвчлэн ашигладаг. Жишээлбэл, эс дэх рибонуклеины хүчил (РНХ) -ийг илрүүлэхийн тулд галлоцианиныг ихэвчлэн ашигладаг - үндсэн шинж чанар бүхий будаг, тэдгээрийн агууламж РНХРНХ-ийг задалдаг рибонуклеазтай хяналтын эмчилгээ хийснээр батлагдсан. Галлоцианины толбо РНХхөх ягаанаар. Хэрэв зүсэлтийг рибонуклеазаар урьдчилан боловсруулж, дараа нь галлоцианинаар будсан бол будалт байхгүй байгаа нь бүтцэд рибонуклеины хүчил байгаа эсэхийг баталгаажуулдаг. Олон тооны цито- болон гистохимийн аргуудыг тусгай гарын авлагад тайлбарласан болно.

Сүүлийн жилүүдэд гистохимийн аргуудыг электрон микроскопийн аргатай хослуулсан нь шинэ ирээдүйтэй чиглэл болох электрон гистохимийг хөгжүүлэхэд хүргэсэн. Энэ арга нь янз бүрийн химийн бодисын нутагшуулалтыг зөвхөн эсийн төдийгүй эсийн эсийн болон молекулын түвшинд судлах боломжийг олгодог.

Эсийн макромолекулуудыг судлахын тулд цацраг идэвхт изотоп ба эсрэгбиемүүдийг ашиглан маш мэдрэмтгий аргуудыг ашигладаг бөгөөд энэ нь молекулын бага агууламжийг (1000-аас бага) илрүүлэх боломжийг олгодог.

цацраг идэвхт изотопуудцөмийн задралын үед тэд тусгай төхөөрөмжид бүртгэгдэж болох цэнэгтэй тоосонцор (электрон) эсвэл цацраг (жишээлбэл, гамма туяа) ялгаруулдаг. Цацраг идэвхт изотопуудыг радиоавтографид ашигладаг. Жишээлбэл, 3 H-тимидины радиоизотопын тусламжтайгаар цөмийн ДНХ-ийг, 3 H-уридин - РНХ-ийн тусламжтайгаар судалдаг.

радиоавтографийн арга.Энэ арга нь янз бүрийн бүтэц дэх бодисын солилцоог бүрэн судлах боломжийг олгодог. Энэ арга нь цацраг идэвхт элементүүд (жишээлбэл, фосфор - 32 P, нүүрстөрөгч - 14 С, хүхэр - 35 S, устөрөгч - 3 H) эсвэл тэдгээрийн тэмдэглэсэн нэгдлүүдийг ашиглахад суурилдаг. Гистологийн хэсгүүдэд цацраг идэвхт бодисыг гэрэл зургийн эмульс ашиглан илрүүлж, бэлдмэлд хэрэглэж, дараа нь боловсруулдаг. Гэрэл зургийн эмульс нь цацраг идэвхт бодистой харьцдаг эмийн хэсгүүдэд гэрэлтсэн хэсгүүд (зам) үүсдэг. Энэ аргыг жишээлбэл, шошготой амин хүчлүүдийн уураг руу орох хурд, нуклейн хүчил үүсэх, бамбай булчирхайн эсэд иодын солилцоо гэх мэтийг тодорхойлоход ашиглаж болно.

Иммунофлуоресцент шинжилгээний аргууд. Эсрэгбиеийн хэрэглээ.Эсрэгбие нь гадны бодис (эсрэгтөрөгч) -ийн үйл ажиллагааны хариуд плазмын эсүүд (В-лимфоцитын дериватив) үүсгэдэг хамгаалалтын уураг юм. Эсрэгбиеийн янз бүрийн хэлбэрийн тоо нэг саяд хүрдэг. Эсрэгбие бүр нь энэ эсрэгбиеийн нийлэгжилтийг үүсгэсэн молекулуудыг "таних" газруудтай байдаг. Эсрэгтөрөгчийн эсрэгбие нь өндөр өвөрмөц шинж чанартай байдаг тул тэдгээр нь ямар ч эсийн уураг илрүүлэхэд ашиглагддаг. Уургийн байршлыг тодорхойлохын тулд эсрэгбиеийг флюресцент будгаар будаж, дараа нь флюресцент микроскоп ашиглан эсийг шалгана. Мөн эсрэгбиемүүдийг электрон микроскоп ашиглан хэт бүтцийн түвшинд эсрэгтөрөгчийг судлахад ашиглаж болно. Үүний тулд эсрэгбиемүүдийг электрон нягт хэсгүүдээр (коллоид алтны микроб) тэмдэглэдэг. Урвалын өвөрмөц байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд эсийн шугамаар үүсгэгдсэн моноклональ эсрэгбиемүүдийг ашигладаг - нэг эсээс гибридомын аргаар олж авсан клонууд. Гибридома арга нь ижил өвөрмөц онцлогтой, хязгааргүй хэмжээгээр моноклональ эсрэгбие авах боломжтой болгодог.

Орчин үеийн гистологид иммунофлуоресцент шинжилгээний аргууд өргөн бөгөөд үр дүнтэй хэрэглэгддэг. Эдгээр аргуудыг эсийн ялгах үйл явцыг судлах, тэдгээрийн доторх тодорхой химийн нэгдлүүд, бүтцийг тодорхойлоход ашигладаг. Эдгээр нь эсрэгтөрөгч-эсрэгбиеийн урвал дээр суурилдаг. Биеийн эс бүр нь тодорхой эсрэгтөрөгчийн найрлагатай байдаг бөгөөд энэ нь голчлон уурагаар тодорхойлогддог. Урвалын бүтээгдэхүүнийг будаж, флюресцент микроскопоор илрүүлж болно, жишээлбэл, иммунофлуоресцент шинжилгээний аргыг ашиглан эс дэх актин ба тубулиныг илрүүлэх (IV бүлгийг үзнэ үү).

Орчин үеийн судалгааны аргууд нь суурин болон амьд эсийн янз бүрийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн химийн найрлагад дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгодог. Эсийн доторх бүтцийг судлах нь эсийн агуулгыг хуваах технологийг хөгжүүлсний дараа боломжтой болсон.

Эсийн агууламжийн хуваагдал

Эсийн бүтэц, макромолекулуудыг янз бүрийн аргаар хуваах боломжтой - хэт төвөөс зугтах, хроматографи, электрофорез. Эдгээр аргуудыг биохимийн сурах бичигт илүү дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.

Хэт төвөөс зугтах. Энэ аргыг ашиглан эсийг органелл болон макромолекулд хувааж болно. Нэгдүгээрт, эсүүд осмосын шок, хэт авиан эсвэл механик нөлөөгөөр устдаг. Энэ тохиолдолд мембранууд (плазмолемма, эндоплазмын тор) хэсгүүдэд задарч, тэдгээрээс хамгийн жижиг цэврүүнүүд үүсдэг ба цөм ба органеллууд (митохондри, Гольджи аппарат, лизосом ба пероксисомууд) бүрэн бүтэн хэвээр үлдэж, үүсэх суспензид байдаг.

Дээрх эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгахын тулд өндөр хурдны центрифуг (80,000-150,000 эрг / мин) ашигладаг. Нэгдүгээрт, том хэсгүүд (цөм, цитоскелетон) нь хоолойн ёроолд (тундас) суурьшдаг. Супернатантын фракцуудын центрифугийн хурд цаашид нэмэгдэхийн хэрээр жижиг хэсгүүд дараалан суурьшдаг - эхлээд митохондри, лизосом ба пероксисомууд, дараа нь микросом ба хамгийн жижиг цэврүүнүүд, эцэст нь рибосом ба том макромолекулууд. Центрифугийн явцад янз бүрийн фракцууд өөр өөр хурдаар тунаж, туршилтын хоолойд тусдаа тууз үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийг тусгаарлаж, шалгаж болно. Бутархай эсийн хандыг (эсгүй систем) эсийн доторх үйл явцыг судлах, жишээлбэл, уургийн биосинтезийг судлах, генетикийн кодыг тайлах гэх мэт өргөн хэрэглэгддэг.

Хроматографи нь уургийн хуваагдалд өргөн хэрэглэгддэг.

Электрофорез нь усан уусмалыг (эсвэл хатуу сүвэрхэг матрицад) цахилгаан талбарт байрлуулснаар өөр өөр цэнэгтэй уургийн молекулуудыг салгах боломжийг олгодог.

Уургийн молекулыг хуваах замаар олж авсан пептидийг шинжлэх, уургийн пептидийн зураг гэж нэрлэгддэг хроматографи ба электрофорезийн аргуудыг ашигладаг. Эдгээр аргуудыг биохимийн сурах бичигт дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.

Амьд эсийн химийн найрлагын судалгаа.Амьд эс дэх бодисын тархалт, тэдгээрийн бодисын солилцоог судлахын тулд цөмийн соронзон резонансын болон микроэлектродын техникийг ашигладаг.

Цөмийн соронзон резонанс (NMR) нь бага молекул жинтэй бодисын жижиг молекулуудыг судлах боломжийг олгодог. Эд эсийн дээж нь өөр өөр молекул, өөр өөр орчинд атом агуулдаг тул янз бүрийн резонансын давтамжтай энергийг шингээх болно. Өгөгдсөн дээжийн резонансын давтамж дахь шингээлтийн диаграм нь түүний спектр болно NMR.Биологийн шинжлэх ухаанд протон (устөрөгчийн цөм)-ийн NMR дохиог уураг, нуклейн хүчил гэх мэтийг судлахад өргөн ашигладаг. Амьд эсийн доторх макромолекулуудыг судлахын тулд 3 H, 13 C, 35 K, 31 P изотопуудыг ихэвчлэн ашигладаг. NMR дохио ба түүний өөрчлөлтийг хянах.эсийн амьдралын туршид. Тэгэхээр 3| P нь булчингийн агшилтыг судлахад ашиглагддаг - эдэд ATP ба органик бус фосфатын агууламжийн өөрчлөлт. 13 С изотоп нь NMR ашиглан глюкозтой холбоотой олон процессыг судлах боломжийг олгодог. NMR-ийн хэрэглээ нь бага мэдрэмжээр хязгаарлагддаг: 1 г амьд эдэд дор хаяж 0.2 мм туршилтын бодис агуулагдах ёстой. Аргын давуу тал нь амьд эсүүдэд хор хөнөөлгүй байдаг.

Микроэлектродын технологи. Микроэлектродууд нь цахилгаан дамжуулагч уусмалаар дүүргэсэн шилэн хоолой (ихэвчлэн усан дахь KC1 уусмал) бөгөөд төгсгөлийн диаметрийг микроны фракцаар хэмждэг. Ийм хоолойн үзүүрийг плазмалеммаар дамжуулан эсийн цитоплазмд оруулж, H + , Na + , K + , C1 ", Ca 2+ , Mg 2+ ионуудын концентраци, сийвэн дээрх потенциалын зөрүүг тодорхойлж болно. мембран, мөн эсэд молекул тарина.Тодорхой ионы концентрацийг тодорхойлохын тулд зөвхөн энэ ионыг нэвчүүлэх чадвартай ион солилцооны давирхайгаар дүүргэсэн ион сонгомол электродуудыг ашигладаг.Сүүлийн жилүүдэд микроэлектродын технологи нь сийвэнгийн мембран дахь тусгай ионы сувгуудаар (тусгай уургийн суваг) дамжуулан ионуудын тээвэрлэлтийг судлахад ашиглагдаж байна. Энэ тохиолдолд плазмалеммын харгалзах хэсэгт нягт дарагдсан, илүү зузаан үзүүртэй микроэлектродыг ашиглах боломжийг олгодог. та нэг уургийн молекулын үйл ажиллагааг судлах болно. Эсийн доторх ионы концентрацийн өөрчлөлтийг люминесцент индикатор ашиглан тодорхойлж болно. Жишээлбэл, эсийн доторх Ca 2+ концентрацийг судлахын тулд гэрэлтдэг уураг акварин (медузаас тусгаарлагдсан) ашигладаг. , гэрэл цацруулдаг t Ca 2+ ионуудын дэргэд байх ба 0.5-10 мкМ-ийн хязгаарт сүүлчийн концентрацийн өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Мөн Ca 2+ -тэй хүчтэй холбогддог флюресцент индикаторуудыг нэгтгэсэн. Төрөл бүрийн шинэ төрлийн эсийн доторх үзүүлэлтүүд, дүрсний шинжилгээний орчин үеийн аргуудыг бий болгосноор бага молекул жинтэй олон бодисын эсийн доторх концентрацийг үнэн зөв, хурдан тодорхойлох боломжтой болсон.

Тоон аргууд

Одоогийн байдлаар чанарын аргуудын зэрэгцээ эс, эдэд янз бүрийн бодисын агуулгыг тодорхойлох тоон гистохимийн аргуудыг боловсруулж ашиглаж байна. Тоон-гистохимийн (биохимийн эсрэг) судалгааны аргуудын нэг онцлог нь эс, эдийн тодорхой бүтэц дэх химийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агууламж, агууламжийг судлах боломж юм.

Цитоспектрофотометр- эсийн доторх бодисыг шингээлтийн спектрээр нь тоон судлах арга.

Цитоспектрофлюорометр- эсийн доторх бодисыг флюресценцийн спектрээр эсвэл урьдчилан сонгосон нэг долгионы уртад флюресценцийн эрчимээр тоон судлах арга (цитофлуорометр).

Орчин үеийн микроскопууд - цитофлюрометрүүдянз бүрийн бүтэц дэх бага хэмжээний бодисыг (10-14 -10-16 г хүртэл) илрүүлэх, судалж буй бодисын бичил бүтэц дэх нутагшуулалтыг тооцоолох боломжтой болгоно.

Эсийн болон эдийн бүтцийг дүрслэн шинжлэх арга

Микроскоп, телевизийн дэлгэц, электрон микрофотографууд дээрх бичил биетүүдийн олж авсан зургуудыг тусгай шинжилгээнд хамруулж болно - морфометр, денситометрийн параметрүүдийг тодорхойлох, тэдгээрийн статистик боловсруулалт.

Морфометрийн аргуудтусгай тор (Е. Вейбель, А. А. Глаголев, С. Б. Стефанова) ашиглан аливаа бүтцийн тоо, тэдгээрийн талбай, диаметр гэх мэтийг тодорхойлох боломжтой болгоно. Ялангуяа эс, бөөмийн талбай, цитоплазм, тэдгээрийн диаметр, цөмийн цитоплазмын харьцаа гэх мэт Гарын авлагын морфометр ба автоматжуулсан морфометр байдаг бөгөөд бүх параметрүүдийг төхөөрөмжид автоматаар хэмжиж, бүртгэдэг.

Сүүлийн жилүүдэд улам бүр өргөн тархсан автоматжуулалтзураг боловсруулах нэгдсэн систем (ASOIS),эс, эдийг судлах дээрх тоон аргуудыг хамгийн үр дүнтэй хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ тоон микроскопийн аналитик чадварыг эс, эд эсийн зургаас гаргаж авсан мэдээллийг цахим компьютер (компьютер) ашиглан боловсруулахад үндэслэн дээжийг шинжлэх, таних аргуудаар баяжуулдаг. Үндсэндээ бид хүний ​​харааны анализаторын оптик чадавхийг сайжруулаад зогсохгүй түүний аналитик чадварыг ихээхэн өргөжүүлдэг төхөөрөмжүүдийн талаар ярьж болно. ASOIz нь 300 орчим жилийн өмнө гэрлийн микроскоп, 50 орчим жилийн өмнө электрон микроскопыг зохион бүтээсэнтэй адил морфологийн хувьсгалыг хийдэг гэж үзэж байна, учир нь тэдгээр нь судлаачийн бүтээмжийг хэмжээлшгүй нэмэгдүүлээд зогсохгүй. Зөвхөн ажиглалтыг объектив болгохоос гадна урьд өмнө илрүүлж байгаагүй үйл явцын талаар шинэ мэдээлэл олж авах, тэдгээрийн эс, эдэд хөгжлийг тоон аргаар загварчлах, урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог.

Үүний зэрэгцээ компьютерийн туршилтад оролцох нь судлаачаас түүнийг хэрэгжүүлэх шинэ хандлага, судалгааны үйл явцын алгоритмыг эмхэтгэх ур чадвар, үндэслэлийн үнэн зөв байдал, эцсийн дүндээ судалгааны шинжлэх ухаан, арга зүйн түвшинг дээшлүүлэхийг шаарддаг.

Шийдвэрлэх морфологийн асуудлын тоог мэдэгдэхүйц өргөжүүлсэн аргуудын нэг юм оптик бүтцийн машины шинжилгээ (OSMA), 1965 онд К.М.Богдановын санал болгосон. 1978 онд аргын зохиогч ЗХУ-ын Төрийн шагнал хүртжээ. OSMA бий болсноор статистик шинж чанарт үндэслэн бичил бүтцийн тоон шинжилгээний нэгдсэн аргачлалыг боловсруулахад чанарын шинэ алхам хийгдсэн. Саяхан OSMA олсон үр дүнтэй хэрэглээсудалгааны практик болон үндэсний эдийн засагт.

Зураг дээр. 2-т LOMO компанийн манай улсад бүтээсэн Protva-MP автомат дүрс боловсруулах системийг үзүүлэв. Уг систем нь шингээлт, флюресцент микроскоп, авторентгенографи ашиглан эс, эд эсийн цогц судалгаанд зориулагдсан.

Системийн нэг хэсэг болох тусгай сканнерийн оптик буюу электрон микроскоп нь бэлдмэлийн дүрсийг хоёр координатаар дараалан сканнердаж, дижитал хэлбэрт шилжүүлж, компьютерт оруулдаг бөгөөд энэ нь эргээд дүрсийг дижитал боловсруулдаг. Шинжилсэн объектын геометрийн болон бусад шинж чанаруудын талаархи мэдээллийг өгдөг.

Өнгөт дэлгэцийг ашиглан судлаач зөвхөн түүний сонирхсон бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг онцолж, зургийг "задлан" чадна. Соронзон диск эсвэл соронзон хальс дээр компьютерт багтсан багтаамжтай мэдээлэл хадгалах төхөөрөмж нь зургийг өөрөө болон боловсруулалтын үр дүнг дараа нь хадгалах, баримтжуулах зорилгоор хадгалах боломжийг олгодог.

Цусны лейкоцитын зургийг боловсруулах жишээн дээр бид бичил объектын автомат шинжилгээний аргуудыг ашиглах талаар авч үзэх болно (Зураг 3) Сканнерийн микроскоп-фотометр нь оптик нягтын утгыг шугамаар "харах" боломжийг олгодог. судлаачийн тодорхойлсон алхамаар Үүний үр дүнд объектын оптик нягтралд тохирсон оптик дохиог дижитал хэлбэрт шилжүүлдэг. Үүссэн тоон матрицыг тусгай математикийн аппарат ашиглан бэлтгэх ёстой.

Эхлээд дэвсгэрийг арилгаж, "цэвэр" объектыг тусгаарлана - эсийн дүрс (1а), дараа нь эсийн зурагнаас судлаачийн сонирхсон бүх нарийн ширийн зүйлийг, жишээлбэл, цитоплазм (16) болон цөм (Би оптик нягтрал, тархалт, тэгш бус байдал, куртоз гэх мэт дундаж ба салшгүй утгыг захиалж байна. Объектийн дүрс дээр үндэслэн морфометрийн параметрүүдийг олж авдаг: талбай, периметр, диаметр, цөмийн-цитоплазмын харьцаа, хэлбэрийн хүчин зүйл гэх мэт.

Зургийн боловсруулалтын дараагийн үе шат нь бүхэл эс (3-р зургийг үз), түүний цитоплазм (Wb) ба цөм (Nm) ба цөмийн оптик нягтын харилцан хамаарлын хоёр хэмжээст диаграммыг бүтээх явдал юм.Эдгээр диаграммууд нь танд тооцоолох боломжийг олгоно. Хоёрдахь эрэмбийн гистограммын параметрүүд - нэгэн төрлийн байдал, орон нутгийн тодосгогч, энтропи гэх мэт.

Цагаан будаа. 3. Эсийн дүрсийг автоматаар боловсруулах (диаграмм).

Лейкоцит (а), түүний цитоплазм (б) ба цөм (в) -ийн зураг. I - дижитал зураг; II - оптик нягтын гистограмм; III - оптик нягтын утгуудын хамаарлын хоёр хэмжээст гистограмм.

Ийм аргаар олж авсан параметрүүд нь эсийн олон хэмжээст "хөрөг" -ийг илэрхийлж, тодорхой тоон илэрхийлэлтэй байдаг. Тэдгээрийг статистик боловсруулалтын янз бүрийн аргад хамруулж, бичил объектыг маш нарийвчлалтай ангилах, тэдгээрийн бүтцийн харагдахуйц харагдахгүй шинж чанарыг илрүүлэх боломжийг олгодог.

Цитологийн судалгааны үндсэн аргууд нь гэрэл ба электрон микроскоп юм, өөрөөр хэлбэл, эсийн гадна болон дотоод бүтцийг харах боломжийг олгодог гэрлийн болон электрон микроскоп ашиглах.

Гэрлийн микроскопууд нь бусад зүйлсээс гадна амьд эсийг (ихэвчлэн нэг эсийн организм, цусны эсийг ашигладаг) ажиглах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч гэрлийн микроскопын нарийвчлал нь электрон микроскоптой адил өндөр биш юм. Томруулдаг төхөөрөмжийн нарийвчлал нь тус тусад нь харж болох хоёр цэгийн хоорондох хамгийн бага зай юм. Гэрлийн микроскопын хувьд энэ зайг хэдэн зуун нанометрээр, электрон микроскопын хувьд арав, нэгж нанометрээр хэмждэг. Хэрэв эхнийх нь гэрлийн урсгалыг ашигладаг бол (нарийвчлал нь долгионы урттай урвуу пропорциональ) бол сүүлийнх нь электронуудын урсгалыг ашигладаг.

Хоёр төрлийн электрон микроскоп байдаг - дамжуулах, сканнердах. Эхнийх нь нарийвчлал нь арай өндөр боловч сүүлчийнх нь тусламжтайгаар гурван хэмжээст дүрсийг авах боломжтой. Дамжуулах микроскопуудын хувьд электрон цацраг дамждаг маш нимгэн хэсгүүдийг бэлтгэдэг. Сканнерийн микроскопоор объектоос электрон цацраг тусдаг.

Мөн цитологид ашигладаг флюресцент микроскопийн арга, Энэ нь амьд эсүүдэд тодорхой өнгөт бодисууд нэмэгдэж, эсийн янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй нийлснээр гэрэлтэж эхэлдэгтэй холбоотой юм. Тиймээс гэрлийн микроскопоор эсийн бүтцийг (хлоропласт, микротубулууд гэх мэт) ажиглаж болно.

Орчин үеийн цитологид микроскопоос гадна бусад судалгааны аргуудыг ашигладаг. Цитохимийн аргасуралцах боломжийг танд олгоно химийн найрлагаэсүүд. Энэ арга нь дээр суурилдаг химийн урвалтодорхой бодисууд. Эсэд урвалж нэмснээр тэдгээрийн доторх ДНХ, тодорхой уураг гэх мэтийг илрүүлэхээс гадна хэмжээг нь тодорхойлох боломжтой.

Радио автографын аргахаяглагдсан (цацраг идэвхт) атом агуулсан бодисыг нэвтрүүлэхэд хамаарна. Хэсэг хугацааны дараа шошготой молекулууд нь эсийн биополимеруудад ордог бөгөөд тэдгээр нь эс дэх бодисын солилцооны үйл явцыг хянахад ашиглаж болно.

XX зууны 20-иод оноос хойш цитологийн судалгааны ийм арга центрифуг (эсвэл эсийн бүтцийг хуваах арга). Энэ нь эсийн бүтэц нь өөр өөр масстай бөгөөд центрифугийн явцад өөр өөр хурдаар хуримтлагддагтай холбоотой юм. Тиймээс, хэрэв эсүүд устгагдсан бол центрифугийн дараа хольцыг фракц болгон хувааж, доод хэсэгт илүү хүнд бүтэц (ихэвчлэн эсийн цөм), дээд талд нь хөнгөн бүтэцтэй байх болно.

Харьцангуй шинэ эсийн өсгөвөрлөх арга, энэ нь тусгайлан бий болгосон нөхцөлд биеийн гаднах нэг буюу хэд хэдэн анхны эсээс ижил эсийг (колони) ургуулах боломжийг олгодог. Энэ арга нь түүний эсийн шинж чанарыг биеэсээ тусад нь судлах, цитологи, генетик болон бусад судалгаа хийх боломжийг олгодог.

Цитологийн судалгааны шинэ арга бичил мэс заслын арга. Микроскоптой холбогдсон микроманипуляторын тусламжтайгаар янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эсээс гаргаж авах эсвэл нэвтрүүлж, бодисыг нэвтрүүлдэг.

Мурманскийн улсын техникийн их сургууль

Биологийн тэнхим

Сэдвийн талаар мэдээлэх:

"Цитологийн судалгааны аргууд"

Дууссан:

1-р курсын оюутан

Технологийн факультет

Биологийн тэнхимүүд

Серебрякова Лада Вячеславовна

Шалгасан:

Мурманск 2001

Төлөвлөгөө:

1. Цитологи юу судалдаг вэ.

2. Организм нь эсээс бүрддэг гэсэн ойлголт.

3. Цитологид хэрэглэгдэх судалгааны аргууд.

4. Эсийн хуваагдал.

5. Радио автограф.

6. Эсийн мөчлөгийн зарим үе шатуудын үргэлжлэх хугацааг радиоавтографийн аргаар тодорхойлох.

Цитологи бол эсийн шинжлэх ухаан юм. Энэ нь бараг 100 жилийн өмнө бусад биологийн шинжлэх ухааны орчноос ялгарч байв. Эхний удаа эсийн бүтцийн талаархи ерөнхий мэдээллийг Ж.-Б номонд цуглуулсан. Карногийн 1884 онд хэвлэгдсэн эсийн биологи. Орчин үеийн цитологи нь эсийн бүтэц, тэдгээрийн үндсэн амьд тогтолцооны үйл ажиллагааг судалдаг: эсийн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үйл ажиллагаа, эсийн нөхөн үржихүйн үйл явц, тэдгээрийн засвар, хүрээлэн буй орчны нөхцөлд дасан зохицох үйл явц болон бусад олон үйл явцыг судалдаг бөгөөд энэ нь эсийг шүүх боломжтой болгодог. бүх эсэд нийтлэг шинж чанар, үйл ажиллагаа. Цитологи нь тусгай эсийн бүтцийн онцлогийг мөн авч үздэг. Өөрөөр хэлбэл орчин үеийн цитологи бол эсийн физиологи юм. Цитологи нь биохими, биофизик, молекул биологи, генетикийн шинжлэх ухаан, арга зүйн ололттой нягт холбоотой. Энэ нь эдгээр шинжлэх ухааны үүднээс эсийг аль хэдийн гүнзгийрүүлэн судлах, эсийн тухай тодорхой синтетик шинжлэх ухаан болох эсийн биологи буюу эсийн биологи үүсэх үндэс суурь болсон юм. Одоогийн байдлаар цитологи ба эсийн биологи гэсэн нэр томъёо нь давхцаж байна, учир нь тэдний судлах зүйл нь өөрийн зохион байгуулалт, үйл ажиллагааны хэв маягтай эс юм. "Эсийн биологи" шинжлэх ухаан нь биологийн үндсэн хэсгүүдэд хамаарах бөгөөд энэ нь дэлхий дээрх бүх амьдралын цорын ганц нэгж болох эсийг судалж, дүрсэлсэн байдаг.

Эсийн тухай урт удаан хугацааны судалгаа нь биологийн ерөнхий ач холбогдолтой онолын чухал ерөнхий дүгнэлтийг гаргахад хүргэсэн, тухайлбал эсийн онол бий болсон. 17-р зуунд Физикч, биологич Роберт Хук микроскоп бүтээжээ.Хүүк үйсэн хэсгийн нимгэн хэсгийг микроскопоор судалж үзээд энэ нь нимгэн ханаар тусгаарлагдсан жижиг хоосон эсүүдээс бүтээгдсэн болохыг олж мэдэв. целлюлоз. Тэрээр эдгээр жижиг эсүүдийг эс гэж нэрлэжээ. Хожим нь бусад биологичид ургамлын эд эсийг микроскопоор шалгаж эхлэхэд Хукийн хатаасан үйсэн дотроос олсон жижиг эсүүд амьд ургамлын эд эсээс ч байдаг боловч тэдгээр нь хоосон биш, харин тус бүр нь жижиг желатин биетэй болох нь тогтоогджээ. . Амьтны эд эсийг бичил харуурын шинжилгээнд хамруулсны дараа тэдгээр нь мөн жижиг желатин биетүүдээс тогтдог нь тогтоогдсон боловч эдгээр бие нь бие биенээсээ ханаар тусгаарлагдах нь ховор байдаг.Энэ бүх судалгааны үр дүнд 1939 онд Шлейден, Шванн нар эс нь бүх ургамал, бүх амьтдыг эцсийн эцэст бий болгодог анхан шатны нэгжүүд гэж заасан эсийн онолыг бие даан боловсруулсан. Хэсэг хугацааны туршид эс гэдэг үгийн давхар утга нь зарим үл ойлголцлыг төрүүлсээр ирсэн боловч дараа нь эдгээр жижиг вазелин шиг биед бат бөх оршдог.

Эсийн орчин үеийн дүрслэл нь техникийн дэвшил, судалгааны аргын сайжруулалттай нягт холбоотой. Уламжлалт гэрлийн микроскопоос гадна сүүлийн хэдэн арван жилд туйлшрал, хэт ягаан туяа, флюресценц, фазын тодосгогч микроскоп маш их ач холбогдолтой болсон. Тэдгээрийн дотор электрон микроскоп онцгой байр суурийг эзэлдэг бөгөөд түүний нарийвчлал нь эсийн микроскопийн болон молекулын бүтцийг нэвтлэн судлах боломжийг олгосон юм. Орчин үеийн судалгааны аргууд нь эсийн зохион байгуулалтын нарийвчилсан дүр зургийг гаргах боломжтой болсон.

Эс бүр нь бие биенээсээ болон гадаад орчноос мембранаар тусгаарлагдсан цөм, цитоплазмаас бүрддэг. Цитоплазмын бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь: мембран, гиалоплазм, эндоплазмын тор ба рибосом, Гольджи аппарат, лизосом, митохондри, оруулга, эсийн төв, тусгай эрхтэн.

Тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг организмын хэсгийг эрхтэн гэж нэрлэдэг. Аливаа эрхтэн - уушиг, элэг, бөөр, жишээлбэл, тус бүр өөрийн гэсэн тусгай бүтэцтэй байдаг бөгөөд үүний ачаар биед тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнтэй адилаар цитоплазмд тусгай бүтэц байдаг бөгөөд тэдгээрийн өвөрмөц бүтэц нь эсийн бодисын солилцоонд шаардлагатай тодорхой үйл ажиллагааг гүйцэтгэх боломжийг олгодог; эдгээр бүтцийг органелл ("жижиг эрхтэн") гэж нэрлэдэг.

Цитоплазмын органеллуудын мөн чанар, үйл ажиллагаа, тархалтыг тодруулах нь орчин үеийн эсийн биологийн аргуудыг боловсруулсны дараа л боломжтой болсон. Энэ талаар хамгийн ашигтай нь: 1) электрон микроскоп; 2) биохимичид тодорхой органелл агуулсан эсийн харьцангуй цэвэр фракцуудыг ялгаж салгаж, улмаар тэдгээрийн сонирхсон бие даасан бодисын солилцооны урвалыг судлах боломжтой эсийн хуваагдал; 3) радиоавтографи нь органеллд тохиолддог бие даасан бодисын солилцооны урвалыг шууд судлах боломжийг олгосон.

Органеллуудыг эсээс тусгаарлах аргыг фракц гэж нэрлэдэг. Энэ арга нь маш үр дүнтэй болох нь батлагдсан бөгөөд биохимичүүдэд янз бүрийн эсийн органеллуудыг харьцангуй цэвэр хэлбэрээр тусгаарлах боломжийг олгосон. Энэ нь мөн органеллуудын химийн найрлага, тэдгээрт агуулагдах ферментүүдийг тодорхойлж, олж авсан өгөгдлийн үндсэн дээр эс дэх тэдгээрийн үйл ажиллагааны талаар дүгнэлт гаргах боломжийг олгодог. Эхний алхам болгон эсийг ямар нэгэн тохиромжтой орчинд нэгэн төрлийн болгох замаар устгадаг бөгөөд энэ нь органеллуудыг хадгалж, нэгтгэхээс сэргийлдэг.Үүний тулд сахарозын уусмалыг ихэвчлэн ашигладаг. Хэдийгээр митохондри болон бусад олон эсийн органеллууд бүрэн бүтэн хэвээр байгаа ч эндоплазмын тор, плазмын мембран зэрэг мембраны орооцолдолд хуваагдсан байдаг. Гэсэн хэдий ч үүссэн мембраны хэлтэрхийнүүд нь ихэвчлэн өөр дээрээ хаагддаг тул янз бүрийн хэмжээтэй бөөрөнхий бөмбөлөгүүд үүсдэг.

Дараагийн шатанд эсийн гомогенатыг хэд хэдэн центрифуг хийж, хурд, үргэлжлэх хугацаа нь цаг тутамд нэмэгддэг; Энэ процессыг дифференциал центрифуг гэж нэрлэдэг. Органеллуудын хэмжээ, нягтрал, хэлбэрээс хамааран янз бүрийн эсийн органеллууд нь доод центрифугийн хоолойд өөр өөр центрифугийн хурдаар хуримтлагддаг. Үүссэн тунадасаас дээж авч шинжилж болно. Цөм зэрэг том нягт бүтэц нь хамгийн хурдан тунадас үүсгэдэг бол эндоплазмын торлог бүрхэвч зэрэг нягтрал багатай бүтэц нь илүү өндөр хурдтай, илүү урт хугацаа шаарддаг. Тиймээс центрифугийн бага хурдтай үед цөмүүд суурьшиж, бусад эсийн органеллууд суспенз хэвээр үлддэг. Илүү өндөр хурдтай үед митохондри ба лизосомууд тунадасжиж, урт центрифуг, маш өндөр хурдтай үед рибосом гэх мэт жижиг хэсгүүд хүртэл тунадас үүсгэдэг. Тунадасыг электрон микроскоп ашиглан шалгаж, үүссэн фракцуудын цэвэр байдлыг тодорхойлох боломжтой. Бүх фракцууд нь бусад эрхтэнүүдээр тодорхой хэмжээгээр бохирдсон байдаг. Гэсэн хэдий ч фракцуудын хангалттай цэвэр байдалд хүрэх боломжтой бол тусгаарлагдсан органеллуудын химийн найрлага, ферментийн идэвхийг тодорхойлохын тулд тэдгээрийг биохимийн шинжилгээнд хамруулна.

Харьцангуй саяхан эсийн хуваагдлын өөр нэг аргыг бий болгосон - нягтралын градиент дахь центрифуг; Үүний зэрэгцээ центрифуг нь туршилтын хоолойд хийгддэг бөгөөд үүнд байнга нэмэгдэж буй концентрацитай сахарозын уусмалууд, улмаар нягтрал нь нэмэгдэж, эхлээд бие биенийхээ дээр давхаргад ордог. Центрифуг хийх явцад гомогенатад агуулагдах органеллууд нь сахарозын уусмалууд байрлах төвшинд центрифугийн хоолойд байрладаг бөгөөд тэдгээрийн нягтралд тохирсон байдаг. Энэ арга нь биохимичүүдэд ижил хэмжээтэй, гэхдээ өөр нягтралтай органеллуудыг салгах боломжийг олгодог (Зураг 1.).

Авторадиографи нь гэрлийн болон электрон микроскопийн боломжийг асар их өргөжүүлсэн харьцангуй шинэ арга юм. Энэ нь янз бүрийн элементийн цацраг идэвхт изотопыг олж авах боломжтой болсон цөмийн физикийн хөгжлөөс үүдэлтэй маш орчин үеийн арга юм. Радиоавтографийн хувьд, тухайлбал, эсэд ашиглагддаг эсвэл эсэд ашигладаг бодисуудтай холбогдож чаддаг, амьтдад хэрэглэх эсвэл эсийн хэвийн бодисын солилцоонд саад учруулахгүй хэмжээгээр өсгөвөрт нэмж болох элементүүдийн изотопууд. Цацраг идэвхт изотоп (эсвэл түүгээр тэмдэглэгдсэн бодис) нь цацраг идэвхт бус аналогитай адил биохимийн урвалд оролцдог бөгөөд нэгэн зэрэг цацраг ялгаруулдаг тул бие дэх изотопуудын замыг дараах байдлаар ажиглаж болно. янз бүрийн аргацацраг идэвхт бодис илрүүлэх. Цацраг идэвхт бодисыг илрүүлэх нэг арга бол гэрэл шиг гэрэл зургийн хальс дээр ажиллах чадварт суурилдаг; гэхдээ цацраг идэвхт цацраг нь хальсыг гэрлээс хамгаалахад ашигладаг хар цаасыг нэвтлэн хальсанд гэрэлтэй адил нөлөө үзүүлдэг.

Гэрлийн болон электрон микроскоп ашиглан судлах зориулалттай бэлдмэл дээр цацраг идэвхт изотопоор ялгарах цацрагийг илрүүлэхийн тулд бэлдмэлийг харанхуй өрөөнд тусгай гэрэл зургийн эмульсээр бүрхэж, дараа нь хэсэг хугацаанд харанхуйд байлгана. Дараа нь бэлдмэлийг (мөн харанхуйд) боловсруулж, тогтооно. Цацраг идэвхт изотоп агуулсан эмийн хэсгүүд нь тэдгээрийн дээр байрлах эмульсэд нөлөөлдөг бөгөөд ялгарсан цацрагийн нөлөөн дор харанхуй "үр тариа" гарч ирдэг. Тиймээс тэд радио гарын үсэг авдаг (гр. радио- гэрэлтдэг автомашинууд- өөрөө болон графо- бичих).

Эхэндээ гистологичид хэдхэн цацраг идэвхт изотоптой байсан; жишээлбэл, цацраг идэвхт фосфорыг анхны судалгаанд автортрадиографи ашиглан ашигласан.Хожим нь эдгээр изотопуудыг илүү ихээр ашигласан; Устөрөгчийн цацраг идэвхт изотоп болох тритиум нь ялангуяа өргөн хэрэглээтэй болсон.

Радио аутографи нь бие махбодид тодорхой биохимийн урвалууд хаана, хэрхэн явагддагийг судлах өргөн хэрэглээтэй байсан бөгөөд одоо ч байсаар байна.

Биологийн процессыг судлахад ашигладаг цацраг идэвхт изотопоор шошгологдсон химийн нэгдлүүдийг урьдал бодис гэж нэрлэдэг.Урьдчилах бодисууд нь ихэвчлэн хоол хүнсээр бие махбодид хүлээн авдаг бодисуудтай төстэй бодисууд байдаг; тэдгээр нь эд эсийг бий болгох барилгын блок болж үйлчилдэг бөгөөд шошгогүй барилгын блокуудыг тэдгээрт оруулдагтай адил эс, эд эсийн нарийн төвөгтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нэгддэг. Шошготой прекурсорыг агуулсан, цацраг туяа ялгаруулдаг эд эсийн бүрэлдэхүүн хэсгийг бүтээгдэхүүн гэж нэрлэдэг.

Өсгөвөрт ургасан эсүүд ижил төрлийн боловч тэдгээрийн мөчлөгийг синхрончлох тусгай арга хэмжээ авахгүй бол аль ч үед эсийн мөчлөгийн өөр өөр үе шатанд байх болно. Гэсэн хэдий ч тритиум-тимидиныг эсэд тарьж, дараа нь гарын үсэг зурснаар мөчлөгийн янз бүрийн үе шатуудын үргэлжлэх хугацааг тодорхойлох боломжтой. Нэг үе шат болох митозын эхлэлийг тимидингүйгээр тодорхойлж болно. Үүнийг хийхийн тулд өсгөвөрийн эсийн дээжийг фазын тодосгогч микроскопоор ажиглаж, митозын явцыг шууд хянах, цаг хугацааг тогтоох боломжтой болгодог. Митозын үргэлжлэх хугацаа нь ихэвчлэн 1 цаг байдаг ч зарим төрлийн эсүүдэд 1.5 цаг хүртэл үргэлжилдэг.

Үргэлжлэх хугацааны тодорхойлолтГ2 үе.

Г 2 хугацааны үргэлжлэх хугацааг тодорхойлохын тулд аргыг импульсийн шошго:шошготой тимидинийг эсийн өсгөвөрт нэмж, богино хугацааны дараа шошготой тимидинийг эсүүдэд шингээхээс сэргийлэхийн тулд өсгөвөрлөгчийг шинэхэнээр солино. Энэ тохиолдолд шошгыг зөвхөн трити-тимидин агуулсан орчинд богино хугацаанд байх үед эсийн мөчлөгийн S-үеэд байсан эсүүдэд л оруулна. Ийм эсийн эзлэх хувь бага бөгөөд зөвхөн эсийн багахан хэсэг нь шошгыг хүлээн авна. Нэмж дурдахад, шошго агуулсан бүх эсүүд нь S үе рүү дөнгөж орж ирсэн эсүүдээс эхлээд трити-тимидинтэй харьцах хугацаанд бараг дууссан эсүүд хүртэл интерфазад байх болно. Шошготой тимидиныг зайлуулсны дараа шууд авсан дээжинд шошго нь зөвхөн шошгонд өртөх хугацаанд S үе дэх эсүүдэд хамаарах интерфазын цөмд агуулагддаг; Энэ хугацаанд митозын төлөвт байсан ижил эсүүд тэмдэглэгээгүй хэвээр байна.

Хэрэв бид тодорхой интервалтайгаар өсгөвөрөөс дээж авч, дараалсан дээж болгонд цацрагийн зураг гаргавал шошгон дээр гарч ирэх мөч ирнэ. митозг- хромосомууд. Тритиум-тимидин нь орчинд байх үед S-үеэд байсан бүх эсүүдэд шошго багтах бөгөөд эдгээр эсүүдийн дунд S-үеэд дөнгөж орж ирсэн болон орсон эсүүд хоёулаа байх болно. бараг дуусгалаа. Эдгээр сүүлийнх нь шошготой эсүүдийн дотроос хамгийн түрүүнд митозын хуваагдалд орох нь ойлгомжтой бөгөөд ингэснээр тэдний митоз хромосомд шошго олдох болно. Тиймээс, 1) шошготой тимидинийг өсгөвөрлөх хугацаа, 2) шошготой митоз хромосомын харагдах хугацаа нь эсийн мөчлөгийн G 2 хугацааны үргэлжлэх хугацаатай тохирч байх болно.

Үргэлжлэх хугацааны тодорхойлолтС- үе.

S-үеийн төгсгөлд байгаа эсүүд нь шошгыг орчинд нэвтрүүлэх үед хамгийн түрүүнд митозд ордог тул S-үе нь шошгоны өмнө шууд эхэлдэг эсүүдэд устгагдсан тохиолдолд хаяглагдсан митоз хромосомууд хамгийн сүүлд гарч ирнэ. Тиймээс, хэрэв бид эхний тэмдэглэгээтэй эсүүд болон хамгийн сүүлд тэмдэглэгдсэн эсүүдийн митоз руу орох хоорондын зайг тодорхойлж чадвал S-үеийн үргэлжлэх хугацааг тогтоох болно. Гэсэн хэдий ч хаяглагдсан митоз хромосомууд анх гарч ирэх цагийг тогтооход хялбар байдаг ч хамгийн сүүлд тэмдэглэгдсэн эсийн митоз руу орох хугацааг тодорхойлох боломжгүй (сүүлийн дээжинд маш олон тооны шошготой хуваагддаг эсүүд үүнийг сэргийлдэг). Тиймээс S-үеийн үргэлжлэх хугацааг өөр аргаар тодорхойлох шаардлагатай.

Тогтмол интервалтайгаар авсан эсүүдийн дараалсан дээжийн радиоавтографийг судлах явцад тэдгээрийн митоз хромосом дахь шошготой эсийн эзлэх хувь аажмаар бүх хуваагдаж буй эсүүд тэмдэглэгдсэн болтол аажмаар нэмэгддэг болохыг тогтоожээ. Гэсэн хэдий ч эсүүд митозыг нэг нэгээр нь дуусгахад тэд фазын интерфазын эсүүд болж хувирдаг. Митозыг хамгийн түрүүнд гүйцэтгэсэн эсүүд нь хамгийн түрүүнд орсон хаяглагдсан эсүүд юм; Үүний дагуу митозын хромосомтой гэсэн шошготой эсүүдээс хамгийн сүүлд бүрэн митоз болсон эсүүд нь бүгдээс хожуу орсон эсүүд юм. Митозын үргэлжлэх хугацаа үргэлж ижил байдаг тул хэрэв бид дараах интервалыг тодорхойлж чадвал: 1) шошгон дээр хамгийн түрүүнд эргэлдсэн эсийн митозын төгсгөлийн хугацаа, 2) митозын төгсгөлийн цаг Тэмдэглэгээг хамгийн сүүлд асаасан эсүүдэд митозын үйл явц явагдах юм бол бид S-үеийн үргэлжлэх хугацааг тогтооно.: 1) өсгөвөрт байгаа митоз эсийн 50% нь үүсэх үеийг тодорхойлоход хэцүү биш. шошготой, 2) шошготой эсийн 50%-ийг өсгөвөрлөхөө больсон хугацаа.

Үүсгэх хугацааг тодорхойлох (бүхэл эсийн мөчлөгийн нийт үргэлжлэх хугацаа).

Өсгөвөрөөс эсийн дээжийг үргэлжлүүлэн авснаар шошготой митозын тоонууд хэзээ нэгэн цагт бүрмөсөн алга болж, дараа нь дахин гарч ирдэг болохыг олж мэдэх боломжтой. Ийм хуваагддаг эсүүд нь тритиум-тимидинтэй харьцах үед S үе шатанд байх үедээ шошго агуулсан эх эсүүдээс гаралтай охин эсүүд юм. Эдгээр эх эсүүд S-үе рүү орж, хуваагдаж, дараа нь хоёр дахь интерфаз ба хоёр дахь хуваагдлыг дамждаг, өөрөөр хэлбэл тэд нэг бүтэн мөчлөг, дараагийнх нь хэсгийг дамждаг. Бүрэн эсийн мөчлөгийг дуусгахад шаардагдах хугацааг цаг гэж нэрлэдэг. үе.Энэ нь шошгоны дараалсан хоёр оргилын хоорондох интервалтай тохирч, ихэвчлэн митоз тоонуудын 50% нь шошгыг агуулсан дараалсан өсөх муруйн цэгүүдийн хоорондох сегменттэй тохирдог.

Уран зохиол.

А.Хам, Д.Кормак "Гистологи", 1-р боть Москва "МИР" 1982;

М.Г.Абрамов "Клиникийн цитологи" Москва "ЭМ" 1974;

Ю.С.Ченцов "Ерөнхий цитологи"