Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития...
description
Transcript of Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития...
![Page 1: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/1.jpg)
ЦИТОЛОГИЯЦИТОЛОГИЯ
Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.
![Page 2: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/2.jpg)
Цитология – наука о клетке, ее функциях, структуре, закономерностях развития, наука о микроскопическом и субмикроскопическом
строении организма.
![Page 3: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/3.jpg)
Методы цитологии
Микроскопический – световая микроскопия; электронная микроскопия; фазово-контрастная микроскопия; флуоресцентная микроскопия…
Цито-, гистохимический; Метод культивирования in vitro клеток,
тканей на искусственных питательных средах.
![Page 4: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/4.jpg)
История развития цитологии
![Page 5: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/5.jpg)
Развитие оптики
Оптические свойства изогнутых поверхностей (Евклид, 300 л. до н.э.; Птоломей 121-157 гг.).
Изобретение первых очков (Арлеати, 1285). Изобретение лупы и использование для изучения
мелких объектов (Л. Да Винчи, Мауролико, XVI). Первый микроскоп – две линзы внутри одной
трубки, увеличение от 3 до 10 раз (братья Янсены).
![Page 6: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/6.jpg)
Микроскоп
от греческих «микрос» -
небольшой и «скопео» -
рассматриваю.
![Page 7: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/7.jpg)
Роберт Гук
1650 г.
Открытие клетки
![Page 8: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/8.jpg)
Антони Ван Левенгук
Клеточная теория
Бактерии, грибы, водорослиимеют клеточную структуру(Левенгук, 1673). Открытие ядра (Броун, 1831). Открытие протоплазмы (Пуркинье, 1839). Ядро и цитоплазма важнейшие компоненты
клетки (Моль, 1847). Клеточная теория (Шлейден, 1838; Шван, 1839). Теория целлюларной патологии (Вирхов, 1859).
![Page 9: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/9.jpg)
Положения клеточной теории
Клетка – есть последний морфологический элемент, способный к жизнедеятельности.
Каждая клетка возникает только от клетки. Вне клетки ничего живого не может
возникнуть de novo. Жизнь начинается только с клетки.
Организм – есть сумма клеток.
![Page 10: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/10.jpg)
Х. Моль М. Шлейден
![Page 11: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/11.jpg)
Микроскоп Левенгука
![Page 12: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/12.jpg)
Развитие микроскопов
![Page 13: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/13.jpg)
Развитиемикроскопов
![Page 14: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/14.jpg)
Развитиемикроскопов
![Page 15: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/16.jpg)
Отечественные ученые - цитологи
С.Г. Навашин (двойное оплодотворение). И. Чистяков (митоз). В. Беляев (мейоз). Н. Горожанкин (оплодотворение). М.С. Навашин (кариология, морфология
хромосом). Г.А. Левитский (цитогенетика). Л.П. Бреславец (первый учебник по цитологии).
![Page 17: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/17.jpg)
Значение цитологии для генетики и селекции
Цитогенетика. Слияние протопластов. Клеточная селекция. Гаметная селекция.
![Page 18: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/18.jpg)
Методы наблюдений
Метод светлого поля. Метод фазового контраста. Метод темного поля. Методы наблюдения в поляризованном
свете. Флуоресцентная микроскопия. Конфокальная микроскопия. Электронная микроскопия.
![Page 19: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/19.jpg)
Устройство микроскопа
![Page 20: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/20.jpg)
Устройствосветового микроскопа
Устройство микроскопа Микмед-1 с встроенным осветителем: 1 – окуляры; 2 – бинокулярная насадка; 3 – револьверное устройство; 4 – объектив; 5 – предметный столик; 6 – конденсор; 7 – корпус коллекторной линзы; 8 – патрон с лампой; 9 – шарнир.
![Page 21: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/21.jpg)
Устройствосветового микроскопа
Бинокулярная насадка Окуляры
![Page 22: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/22.jpg)
Устройствосветового микроскопа
Револьверное устройство Объективы
![Page 23: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/23.jpg)
Устройствосветового микроскопа
Разрешающая способность объектива – способность давать раздельное изображение точек объекта, расположенных близко друг к другу.Зависит от нумерической апертуры и длины волны.
NAd
NA=n×sinα
![Page 24: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/24.jpg)
Устройствосветового микроскопа
Иммерсионные системы.
![Page 25: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/25.jpg)
Устройствосветового микроскопа
Выбор окуляра для работы микроскопа (правило подбора окуляра) должен производиться так, чтобы общее увеличение микроскопа не превышало величину 1000 NA, т. е. предельную величину полезного увеличения микроскопа.
![Page 26: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/26.jpg)
Устройствосветового микроскопа
Аберрации оптики микроскопа: Сферическая аберрация – изображение точки передается в виде
кружка рассеяния. Астигматизм – изображение точки передается в виде кружка
рассеяния эллипсоидной формы. Кома – резкость изображения снижается от центра к границе поля
зрения. Кривизна поля зрения не позволяет одновременно видеть резко
центр и края поля зрения. Дисторсия – нарушение подобия между объектом и его
изображением вследствие разного линейного увеличения на краях и в центре поля зрения.
Хроматизм положения – изображения, созданные разными цветами, располагаются на разном расстоянии от оптической системы.
Хроматизм увеличения – изображения находятся в одной плоскости, но имеют неодинаковые размеры.
![Page 27: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/27.jpg)
Метод светлого поля
Прозрачные объекты – исследования в проходящем свете, непрозрачные – в отраженном свете.
Окрашенные объекты. Предельное полезное увеличение – 1600 раз. Разрешающая способность
при косом освещении:
NAd
NAd
2
![Page 28: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/28.jpg)
Метод темного поля
Изображение создается за счет дифракции световых волн, возникающей на границах мельчайших частиц .
Используется для исследования живых объектов, а также выявления живых и неживых объектов при совместном наблюдении.
Применяется специальный конденсор.
Разрешающая способность выше, чем при светлом поле (d=20NA)
![Page 29: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/29.jpg)
Метод темного поля
Диатомовая водоросльhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 30: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/30.jpg)
Метод темного поля
Часть крыла бабочкиhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 31: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/31.jpg)
Метод темного поля
Кристаллическая ДНК концентрированный растворhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 32: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/32.jpg)
Фазово-контрастная микроскопия
•Принцип метода: изменение фазы света и снижение интенсивности света нулевого порядка и в результате уравнивание его с другими порядками.•Используется для исследования как живых, неокрашенных объектов, так и окрашенных.•Применяется специальный конденсор (либо пластина, вставляемая в него), специальный объектив и вспомогательный микроскоп.
![Page 33: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/33.jpg)
Фазово-контрастная микроскопия
![Page 34: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/34.jpg)
Фазово-контрастная микроскопия
Пыльца в фазовом контрастеhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 35: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/35.jpg)
Фазово-контрастная микроскопия
Пустула листовой ржавчины на листе пшеницы в фазовом контрастеhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 36: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/36.jpg)
Повышение контраста
•Использование специальных устройств;•Использование красителей;•Использование светофильтров;•Использование механизмов микроскопа.
![Page 37: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/37.jpg)
Интерференционная микроскопия
•Принцип: разложение света и использование определенных пучков.•Используется для изучения поверхности объекта, для определения концентрации веществ, определения толщины объекта.•Применяются специальные специальные объективы для интерференционных наблюдений. http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 38: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/38.jpg)
Интерференционная микроскопия
Зародыш курицыhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 39: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/39.jpg)
Интерференционная микроскопия
Мейоз у лягушкиhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 40: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/40.jpg)
Интерференционная микроскопия
Мейоз у лилииhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 41: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/41.jpg)
Сравнение интерференционной микроскопии и фазового контраста
Диатомовые водорослиhttp://micro.magnet.fsu.edu
ФК DIC
![Page 42: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/42.jpg)
Сравнение интерференционной микроскопии и фазового контраста
Tiliahttp://micro.magnet.fsu.edu
ФК DIC
![Page 43: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/43.jpg)
Сравнение интерференционной микроскопии и фазового контраста
Мейоз у лягушкиhttp://micro.magnet.fsu.edu
![Page 44: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/44.jpg)
Поляризованный свет
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 45: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/45.jpg)
Поляризованный свет
http://micro.magnet.fsu.edu
нефрит гранит
глауконит
![Page 46: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/46.jpg)
Поляризованный свет
Волокна хлопчатника, льна, коноплиhttp://micro.magnet.fsu.edu
хлопчатник лён
конопля
![Page 47: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/47.jpg)
Флуоресцентная микроскопия
•Принцип: способность некоторых веществ за счет поглощения коротких длин света.•Используется для выявления флуоресцирующих пигментов (хлорофилла), витаминов, жиров, пыльцы (первичная люминесценция) и для окрашивания флуорохромами (акридин оранжевый – ДНК окрашивается в зеленый, РНК в красный цвет.•Разрешающая способность до 1000 раз выше.
![Page 48: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/48.jpg)
Флуоресцентная микроскопия
•Применяются специальные микроскопы, имеющие источник освещения светом коротких длин волны, комплекты светофильтров.•Флуоресцентная гибридизация in situ - FISH, GISH.
![Page 49: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/49.jpg)
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 50: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/50.jpg)
Флуоресцентная микроскопия
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 51: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/51.jpg)
Флуоресцентная микроскопия
![Page 52: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/52.jpg)
Bolzer et al, 2004
24-цветная 3D-FISH: нормальные ядра фибробластов человека
![Page 53: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/53.jpg)
Конфокальная сканирующая микроскопия
Основана на удалении фонового света, который снижает разрешение и ухудшает изображение оптических срезов.Используется вместе с флуоресцентной микроскопией.
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 54: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/54.jpg)
Конфокальная сканирующая микроскопия
![Page 55: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/55.jpg)
Конфокальная микроскопия
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 56: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/56.jpg)
Трехмерная реконструкция оптических срезов на примере пыльцевого зерна
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 57: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/57.jpg)
Электронная микроскопия
Принцип: изображение создается пучком электронов, воспринимаемых электромагнитной линзой.
Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) и сканирующая ЭМ.
Предельный уровень разрешения 0,1 нм – ПЭМ, 2-3 нм – СЭМ.
![Page 58: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/58.jpg)
Живые клетки печени зеленой африканской обезьяны
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 59: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/59.jpg)
Амёба
http://micro.magnet.fsu.edu
![Page 60: Лекция 1. Предмет и методы цитологии. История развития учения о клетке.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081503/568142dc550346895daf3686/html5/thumbnails/60.jpg)
Эвглена
http://micro.magnet.fsu.edu