Metode istraživanja u histologiji, citologiji i embriologiji. Kako se vrši histološki pregled: vrste, metode, karakteristike Histološka metoda proučavanja ćelija


2. Objekti histološkog istraživanja

3. Priprema histoloških preparata

4. Metode istraživanja

5. Istorijski stadiji u razvoju histologije

1. Histologija nauka o mikroskopskoj i submikroskopskoj građi, razvoju i vitalnoj aktivnosti tkiva životinjskih organizama. Shodno tome, histologija proučava jedan od nivoa organizacije materije živog tkiva. Razlikuju se sljedeće: hijerarhijski nivoi organizacija žive materije:

    cellular;

    tkanina;

    strukturne i funkcionalne jedinice organa;

    nivo organa;

    sistemski nivo;

    nivo organizma

Histologija kao naučna disciplina, obuhvata sledeće delove: citologiju, embriologiju, opštu histologiju (proučava građu i funkcije tkiva), specijalnu histologiju (proučava mikroskopsku građu organa).

Glavni objekt Studij histologije je tijelo zdrave osobe i stoga se ova akademska disciplina naziva humana histologija.

Glavni zadatak histologija se sastoji od proučavanja strukture ćelija, tkiva, organa, uspostavljanja veza između različitih pojava i uspostavljanja općih obrazaca.

Histologija, kao i anatomija, pripada morfološkim naukama, čiji je glavni zadatak proučavanje struktura živih sistema. Za razliku od anatomije, histologija proučava strukturu žive materije na mikroskopskom i elektronsko mikroskopskom nivou. Istovremeno se trenutno provodi proučavanje strukture različitih strukturnih elemenata uzimajući u obzir funkcije koje obavljaju. Ovaj pristup proučavanju struktura žive materije naziva se histofiziološkim, a histologija se često naziva histofiziologija. Osim toga, prilikom proučavanja žive materije na nivou ćelije, tkiva i organa, ne uzimaju se u obzir samo oblik, veličina i lokacija struktura od interesa, već se i sastav supstanci koje formiraju ove strukture često određuje metodom cito- i histohemija. Konačno, strukture koje se proučavaju obično se razmatraju uzimajući u obzir njihov razvoj, kako u prenatalnom (embrionalnom) periodu tako i tokom postembrionalne ontogeneze. Upravo zbog toga je povezana potreba uključivanja embriologije u predmet histologije.

Histologija, kao i svaka nauka, ima svoje objekata i metoda njihova studija. Direktni objekti proučavanja su ćelije, fragmenti tkiva i organa, pripremljeni na poseban način za njihovo proučavanje pod mikroskopom.

2. Objekti proučavanja dijele se na:

    žive (ćelije u kapi krvi, ćelije u kulturi, itd.);

    mrtvi ili fiksirani, koji se mogu uzeti ili iz živog organizma (biopsija) ili iz leševa.

U svakom slučaju, nakon uzimanja komada, oni se izlažu rastvorima za fiksiranje ili zamrzavanju. Fiksni objekti se koriste u naučne i obrazovne svrhe. Preparati pripremljeni na određeni način i koji se koriste za ispitivanje pod mikroskopom nazivaju se histološki preparati.

Histološki uzorak može biti u obliku:

    tanak, obojen dio organa ili tkiva;

    razmazati staklo;

    otisak na staklu od slomljenog organa;

    priprema tankog filma.

Histološki uzorak bilo kojeg oblika mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:

    održavati životno stanje konstrukcija;

    biti dovoljno tanki i providni da se mogu pregledati pod mikroskopom u prolaznoj svjetlosti;

    biti kontrastni, odnosno strukture koje se proučavaju moraju biti jasno vidljive pod mikroskopom;

    preparati za svjetlosnu mikroskopiju moraju se dugo čuvati i koristiti za ponovljeno proučavanje.

Ovi zahtjevi se postižu tokom pripreme lijeka.

3. Razlikuju se sljedeće: faze pripreme histološkog uzorka

Uzimanje materijala(komad tkiva ili organa) za pripremu lijeka. Uzimaju se u obzir sljedeće točke: prikupljanje materijala treba obaviti što je prije moguće nakon uginuća ili klanja životinje, a po mogućnosti i iz živog predmeta (biopsija), kako bi se strukture ćelije, tkivo ili organ su bolje očuvani; prikupljanje komada treba obaviti oštrim instrumentom kako se ne bi ozlijedilo tkivo; debljina komada ne smije biti veća od 5 mm kako bi otopina za pričvršćivanje mogla prodrijeti u debljinu komada; Komad mora biti označen (navesti naziv organa, broj životinje ili ime osobe, datum uzimanja i tako dalje).

Učvršćivanje materijala neophodna za zaustavljanje metaboličkih procesa i očuvanje struktura od propadanja. Fiksacija se najčešće postiže uranjanjem komada u tečnosti za fiksiranje, a to mogu biti jednostavni alkoholi i formalin i složeni Karnojev rastvor, Zinkerov fiksator i druge. Fiksativ izaziva denaturaciju proteina i time zaustavlja metaboličke procese i čuva strukture u njihovom životnom stanju. Fiksacija se može postići i zamrzavanjem (hlađenje u struji CO2, tečnim dušikom, itd.). Trajanje fiksacije se bira empirijski za svako tkivo ili organ.

Sipanje komada u zaptivne medije(parafin, celoidin, smole) ili zamrzavanje za naknadnu proizvodnju tankih rezova.

Priprema sekcija na posebnim instrumentima (mikrotom ili ultramikrotom) pomoću posebnih noževa. Sekcije za svjetlosnu mikroskopiju se lijepe na staklene pločice, a za elektronsku mikroskopiju se montiraju na posebne rešetke.

Bojenje sekcija ili ih kontrastirati (za elektronsku mikroskopiju). Prije bojenja presjeka, medij za zaptivanje se uklanja (deparatizacija). Kontrast proučavanih struktura postiže se bojanjem. Boje se dijele na bazične, kisele i neutralne. Najrasprostranjenije boje su bazične (obično hematoksilin) ​​i kisele (eozin). Često se koriste kompleksne boje.

Čišćenje sekcija(u ksilenu, toluenu), kapsuliranje u smole (balzam, polistiren), prekrivanje pokrovnim stakalcem.

Nakon ovih uzastopnih procedura, lijek se može proučavati pod svjetlosnim mikroskopom.

Za potrebe elektronske mikroskopije Postoje neke posebnosti u pripremnim fazama, ali opći principi su isti. Glavna razlika je u tome što se histološki preparat za svjetlosnu mikroskopiju može dugo čuvati i ponovo koristiti. Sekcije za elektronsku mikroskopiju se koriste jednom. U ovom slučaju, prvo se fotografiraju objekti od interesa za lijek, a strukture se proučavaju pomoću obrazaca difrakcije elektrona.

Izrađen od tkanina tečne konzistencije(krv, koštana srž i drugi) se izrađuju preparati u obliku razmaza na stakalcu, koji se takođe fiksiraju, boje, a zatim proučavaju.

Iz krhkih parenhimskih organa(jetra, bubreg i dr.) preparati se izrađuju u obliku otiska organa: nakon prijeloma ili rupture organa na mjesto prijeloma organa stavlja se predmetno staklo na koje se lijepe neke slobodne ćelije. Preparat se zatim fiksira, boji i ispituje.

Konačno, iz nekih organa(mezenterija, pia mater) ili od rastresitog vlaknastog vezivnog tkiva, filmski preparati se prave razvlačenjem ili drobljenjem između dve čaše, takođe uz naknadno fiksiranje, bojenje i ulivanje u smole.

4. Glavni metod istraživanja biološki objekti koji se koriste u histologiji su mikroskopija, odnosno proučavanje histoloških preparata uz pomoć mikroskopa. Mikroskopija može biti samostalna metoda proučavanja, ali se u posljednje vrijeme najčešće kombinuje sa drugim metodama (histohemija, historadiografija i druge). Treba imati na umu da se za mikroskopiju koriste različiti dizajni mikroskopa, koji omogućavaju proučavanje različitih parametara objekata koji se proučavaju. Razlikuju se sljedeće: vrste mikroskopije:

    svjetlosna mikroskopija (rezolucija 0,2 µm) najčešći tip mikroskopije;

    ultraljubičasta mikroskopija (rezolucija 0,1 mikrona);

    luminescentna (fluorescentna) mikroskopija za određivanje hemijskih supstanci u dotičnim strukturama;

    fazno kontrastna mikroskopija za proučavanje struktura u neobojenim histološkim preparatima;

    polarizaciona mikroskopija za proučavanje uglavnom vlaknastih struktura;

    mikroskopija tamnog polja za proučavanje živih objekata;

    mikroskopija upadnog svjetla za proučavanje debelih objekata;

    elektronska mikroskopija (rezolucija do 0,1-0,7 nm), njene dvije varijante transmisiona (transmisiona) elektronska mikroskopija i skenirajuća ili rasterska mikroskopija daju sliku površine ultrastruktura.

Histohemijske i citokemijske metode omogućava vam da odredite sastav hemijskih supstanci, pa čak i njihovu količinu u strukturama koje se proučavaju. Metoda se zasniva na izvođenju hemijskih reakcija sa upotrebljenim reagensom i hemikalijama prisutnim u supstratu, uz formiranje produkta reakcije (kontrastnog ili fluorescentnog), koji se zatim određuje svetlosnom ili fluorescentnom mikroskopijom.

Histoautoradiografska metoda omogućava identifikaciju sastava hemijskih supstanci u strukturama i intenziteta razmene na osnovu uključivanja radioaktivnih izotopa u strukture koje se proučavaju. Metoda se najčešće koristi u eksperimentima na životinjama.

Metoda diferencijalnog centrifugiranja omogućava vam proučavanje pojedinačnih organela ili čak fragmenata izolovanih iz ćelije. Da bi se to postiglo, komad organa koji se proučava se melje, puni fiziološkim rastvorom, a zatim se ubrzava u centrifugi različitim brzinama (od 2 do 150 hiljada) i dobijaju se frakcije od interesa, koje se zatim proučavaju različitim metodama. .

Interferometrijska metoda omogućava vam da odredite suhu masu tvari u živim ili fiksnim objektima.

Imunomorfološke metode omogućava, koristeći prethodno sprovedene imunološke reakcije, na osnovu interakcije antigen-antitelo, da se odrede subpopulacije limfocita, odredi stepen stranosti ćelija, izvrši histološka tipizacija tkiva i organa (odredi histokompatibilnost) za transplantaciju organa.

Metoda ćelijske kulture(in vitro, in vivo) uzgoj ćelija u epruveti ili u posebnim kapsulama u tijelu i naknadno proučavanje živih stanica pod mikroskopom.

Mjerne jedinice koje se koriste u histologiji

Za mjerenje struktura u svjetlosnoj mikroskopiji uglavnom se koriste mikrometri: 1 µm je 0,001 mm; Elektronska mikroskopija koristi nanometre: 1 nm je 0,001 mikrona.

5. IN istorija razvoja histologije uslovno postoje tri period:

Predmikroskopski period(od 4. st. p. n. e. do 1665.) vezuje se za imena Aristotela, Galena, Avicene, Vesalija, Falopija i karakteriše ga pokušaji da se izoluju heterogena tkiva (tvrda, meka, tečna, itd.) u telu životinja i ljudi. i korištenje metoda anatomske pripreme.

Mikroskopski period(od 1665. do 1950. godine). Početak razdoblja vezuje se za ime engleskog fizičara Roberta Hookea, koji je, prvo, poboljšao mikroskop (smatra se da su prvi mikroskopi izumljeni na samom početku 17. stoljeća), a drugo, koristio ga je za sistematsko proučavanje različitih objekata, uključujući i biološke i rezultate tih zapažanja objavio 1665. godine u knjizi „Mikrografija“, treće, prvi je uveo pojam „ćelija“ („cellulum“). Nakon toga, mikroskopi su se kontinuirano usavršavali i sve više se koristili za proučavanje bioloških tkiva i organa.

Posebna pažnja posvećena je proučavanju strukture ćelije. Jan Purkinje je opisao prisustvo “protoplazme” (citoplazme) i jezgra u životinjskim ćelijama, a nešto kasnije R. Brown je potvrdio prisustvo jezgra u većini životinjskih ćelija. Botaničar M. Schleiden se zainteresovao za porijeklo ćelija citokenezom. Rezultati ovih studija omogućili su T. Schwanu, na osnovu njihovih izvještaja, da formuliše ćelijsku teoriju (1838-1839) u obliku tri postulata:

    svi biljni i životinjski organizmi sastoje se od ćelija;

    sve ćelije se razvijaju prema opštem principu iz citoblastema;

    Svaka ćelija ima nezavisnu vitalnu aktivnost, a vitalna aktivnost tela je zbir aktivnosti ćelija.

Međutim, ubrzo je R. Virchow (1858) razjasnio da se razvoj ćelije vrši deljenjem originalne ćelije (bilo koje ćelije iz ćelije). Odredbe ćelijske teorije koje je razvio T. Schwan i danas su relevantne, iako su drugačije formulirane.

Moderne odredbe ćelijske teorije:

    ćelija je najmanja jedinica živih bića;

    ćelije životinjskih organizama slične su po strukturi;

    ćelijska reprodukcija se događa dijeljenjem originalne ćelije;

    višećelijski organizmi su složeni ansambli ćelija i njihovih derivata, ujedinjeni u sisteme tkiva i organa, međusobno povezani ćelijskim, humoralnim i neuralnim oblicima regulacije.

    Dalje usavršavanje mikroskopa, posebno stvaranje akromatskih sočiva, omogućilo je identifikaciju manjih struktura u ćelijama:

    ćelijski centar Hertwig, 1875;

    retikularni aparat ili lamelarni kompleks Golgi, 1898;

    Bendove mitohondrije, 1898

Moderna pozornica Razvoj histologije počinje 1950. godine početkom upotrebe elektronskog mikroskopa za proučavanje bioloških objekata, iako je elektronski mikroskop izumljen ranije (E. Ruska, M. Knoll, 1931). Međutim, modernu fazu razvoja histologije karakterizira uvođenje ne samo elektronskog mikroskopa, već i drugih metoda: cito- i histohemije, historadiografije i drugih gore navedenih modernih metoda. U ovom slučaju obično se koristi kompleks različitih tehnika, koji omogućavaju da se formira ne samo kvalitativna ideja o strukturama koje se proučavaju, već i da se dobiju točne kvantitativne karakteristike. Trenutno se posebno široko koriste razne morfometrijske tehnike, uključujući automatizovane sisteme za obradu primljenih informacija pomoću računara.

PREDAVANJE 2. Citologija. Citoplazma

Histologija – (“histos” na grčkom – tkivo, logis – studija) Ovo je nauka o građi, razvoju i vitalnoj aktivnosti tkiva višećelijskih organizama i ljudi. Objekti koji su predmet ove nauke nedostupni su golim okom. Stoga je povijest histologije usko povezana s istorijom stvaranja takvih uređaja koji omogućuju proučavanje najmanjih predmeta golim okom. 2

Kurs histologije je podijeljen u sljedeće dijelove: n 1. Citologija - nauka o ćelijama. n 2. Embriologija je nauka o razvoju, od začeća do potpunog formiranja organizma. n 3. Opća histologija je nauka o općim obrascima svojstvenim tkivima. n 4. Posebna histologija - proučava strukturu i razvoj organa i sistema.

CITOLOGIJA – (grčki κύτος „ćelija” i λόγος – „učenje”, „nauka”) n Grana biologije koja proučava žive ćelije, njihove organele, njihovu strukturu, funkcionisanje, procese ćelijske reprodukcije, starenja i smrti. 4

EMBRIOLOGIJA n (od starogrčkog ἔμβρυον - embrion, embrion + -λογία od λόγος - učenje) je nauka koja proučava razvoj embriona. 5

Istorija stvaranja ćelijske teorije 1590. Jansen je izumio mikroskop u kojem se povećanje postizalo spajanjem dva sočiva. 1665 Robert Hooke je prvi upotrebio termin ćelija. 1650 -1700. Anthony van Leeuwenhoek je prvi opisao bakterije i druge mikroorganizme. 1700 -1800. Objavljeno je mnogo novih opisa i crteža različitih tkiva, uglavnom biljnih. Godine 1827. Karl Baer je otkrio jaje kod sisara. 1831 -1833. Robert Brown je opisao jezgro u biljnim stanicama. 1838 -1839. Botaničar Matthias Schleiden i zoolog Theodor Schwann spojili su ideje različitih naučnika i formulisali ćelijsku teoriju, koja je pretpostavila da je osnovna jedinica strukture i funkcije u živim organizmima ćelija. 1855 Rudolf Virchow je pokazao da sve ćelije nastaju kao rezultat stanične diobe.

Istorija stvaranja ćelijske teorije 1665. Ispitujući dio plute pod mikroskopom, engleski naučnik i fizičar Robert Hooke otkrio je da se sastoji od ćelija odvojenih pregradama. On je ove ćelije nazvao "ćelije"

Istorija stvaranja ćelijske teorije U 17. veku, Leeuwenhoek je dizajnirao mikroskop i ljudima otvorio vrata mikrosveta. Pred očima zadivljenih istraživača bljesnulo je mnoštvo cilijata, rotifera i drugih sićušnih živih bića. Ispostavilo se da ih ima posvuda - tih sićušnih organizama: u vodi, stajnjaku, u zraku i prašini, u zemlji i olucima, u trulom otpadu životinjskog i biljnog porijekla.

Istorija stvaranja ćelijske teorije 1831 -1833. Robert Brown je opisao jezgro u biljnim stanicama. Godine 1838. njemački botaničar M. Schleiden skrenuo je pažnju na jezgro i smatrao ga tvorcem ćelije. Prema Schleidenu, iz zrnaste tvari se kondenzira nukleolus, oko kojeg se formira jezgro, a oko jezgra ćelija, a jezgro može nestati tokom formiranja ćelije.

Istorijat nastanka ćelijske teorije Nemački zoolog T. Schwann je pokazao da se životinjska tkiva takođe sastoje od ćelija. Stvorio je teoriju prema kojoj ćelije koje sadrže jezgre čine strukturnu i funkcionalnu osnovu svih živih bića. Ćelijsku teoriju strukture formulisao je i objavio T. Schwann 1839. Njena suština se može izraziti u sljedećim odredbama: 1. Ćelija je elementarna strukturna jedinica strukture svih živih bića; 2. Ćelije biljaka i životinja su nezavisne, homologne jedna drugoj po poreklu i strukturi. Svaka ćelija funkcioniše nezavisno od drugih, ali zajedno sa svima ostalima. 3. Sve ćelije nastaju iz međućelijske supstance bez strukture. (Greška!) 4. Vitalnu aktivnost ćelije određuje membrana. (Greška!)

Istorijat stvaranja teorije ćelije Nemački lekar R. Virchow je 1855. godine napravio generalizaciju: ćelija može nastati samo iz prethodne ćelije. To je dovelo do prepoznavanja činjenice da je rast i razvoj organizama povezan s diobom stanica i njihovom daljnjom diferencijacijom, što dovodi do formiranja tkiva i organa.

Istorija stvaranja ćelijske teorije Karla Baera Davne 1827. godine Karl Baer je otkrio jaje kod sisara i dokazao da razvoj sisara počinje sa oplođenim jajetom. To znači da razvoj svakog organizma počinje sa jednim oplođenim jajnim ćelijama; ćelija je jedinica razvoja.

Istorija nastanka ćelijske teorije 1865. Objavljeni su zakoni nasljeđa (G. Mendel). 1868. Otkrivene su nukleinske kiseline (F. Miescher) 1873. Otkrivene su hromozome (F. Schneider) 1874. Otkrivena mitoza u biljnim ćelijama (I. D. Chistyakov) 1878. Otkrivena mitotička podjela životinjskih ćelija (W. Fleming, P. I. Peremezhko) 1879. Fleming - ponašanje hromozoma tokom diobe. 1882. Otkrivena mejoza u životinjskim stanicama (W. Fleming) 1883. Pokazano je da je u zametnim stanicama broj hromozoma upola manji od somatskih (E. Van Beneden) 1887. Otkrivena mejoza u biljnim stanicama (E. Strassburger) 1898. Golgi otkrio retikularni aparat ćelije, Golgijev aparat. 1914. Formulirana je hromozomska teorija nasljeđa (T. Morgan). 1924. Objavljena prirodna naučna teorija o nastanku života na Zemlji (A.I. Oparin). 1953. Formulisane su ideje o strukturi DNK i kreiran njen model (D. Watson i F. Crick). 1961. Utvrđeni su priroda i svojstva genetskog koda (F. Crick, L. Barnett, S. Benner).

Osnovne odredbe savremene ćelijske teorije 1. Ćelija je elementarni živi sistem, jedinica građe, vitalne aktivnosti, reprodukcije i individualnog razvoja organizama. 2. Ćelije svih živih organizama su homologne, iste strukture i porijekla. 3. Formiranje ćelija. Nove ćelije nastaju samo dijeljenjem već postojećih ćelija. 4. Ćelija i organizam. Ćelija može biti samostalan organizam (prokarioti i jednoćelijski eukarioti). Svi višećelijski organizmi se sastoje od ćelija. 5. Funkcije ćelije. Ćelije provode: metabolizam, razdražljivost i razdražljivost, kretanje, reprodukciju i diferencijaciju. 6. Evolucija ćelije. Ćelijska organizacija nastala je u zoru života i prošla dug put evolucijskog razvoja od nenuklearnih oblika (prokariota) do nuklearnih (eukariota).

METODE ZA MIKROSKOPIJU HISTOLOŠKIH PREPARATA 1. Svetlosna mikroskopija. 2. Ultraljubičasta mikroskopija. 3. Fluorescentna (luminiscentna) mikroskopija. 4. Mikroskopija faznog kontrasta. 5. Mikroskopija tamnog polja. 6. Interferentna mikroskopija 7. Polarizaciona mikroskopija. 8. Elektronska mikroskopija. 17

Mikroskop n Ovaj optički instrument vam omogućava da posmatrate male objekte. Uvećanje slike postiže se sistemom objektiva i okulara. Ogledalo, kondenzator i dijafragma usmjeravaju svjetlosni tok i regulišu osvjetljenje objekta. Mehanički dio mikroskopa uključuje: stativ, podijum, makro i mikrometarske vijke i držač cijevi. 18

Posebne metode mikroskopije: - fazni kontrastni mikroskop - (za proučavanje živih, neobojenih objekata) - mikroskopija vam omogućava proučavanje živih i neobojenih objekata. Kada svjetlost prolazi kroz obojene objekte mijenja se amplituda svjetlosnog vala, a kada svjetlost prolazi kroz neobojene objekte mijenja se faza svjetlosnog vala, što se koristi za dobijanje visokokontrastnih slika u fazno-kontrastnoj i interferentnoj mikroskopiji. - mikroskop tamnog polja (za proučavanje živih neobojenih objekata). Za isticanje kontrastnih struktura neobojenog materijala koristi se poseban kondenzator. Mikroskopija tamnog polja omogućava vam da posmatrate žive objekte. Posmatrani objekat izgleda kao da je osvetljen u tamnom polju. U tom slučaju zraci iz iluminatora padaju na predmet sa strane, a samo raspršene zrake ulaze u sočiva mikroskopa. 19

Posebne metode mikroskopije: fluorescentna mikroskopija (za proučavanje živih, neobojenih objekata) mikroskopija se koristi za posmatranje fluorescentnih (luminiscentnih) objekata. U fluorescentnom mikroskopu, svjetlost iz snažnog izvora prolazi kroz dva filtera. Jedan filter zaustavlja svjetlost ispred uzorka i prenosi svjetlost talasne dužine koja pobuđuje fluorescenciju iz uzorka. Drugi filter propušta svjetlost talasne dužine koju emituje fluorescentni objekat. Dakle, fluorescentni objekti apsorbuju svetlost jedne talasne dužine i emituju u drugom delu spektra. - ultraljubičasta sposobnost m-pa) mik-p (povećava rezoluciju - polarizacija mik-p (za proučavanje objekata sa uređenim rasporedom molekula - skeletni mišići, kolagena vlakna itd.) mikroskopija - formiranje slike neobaljenih anizotropnih struktura ( za na primjer kolagena vlakna i miofibrile).20

Posebne metode mikroskopije - interferentna mikroskopija (za određivanje suvog ostatka u ćelijama, određivanje debljine objekata) - mikroskopija kombinuje principe fazno-kontrastne i polarizacione mikroskopije i koristi se za dobijanje kontrastne slike neobojenih objekata. Specijalna interferentna optika (Nomarski optika) našla je primenu u diferencijalnim interferentnim kontrastnim mikroskopima. B. Elektronska mikroskopija: -transmisija (proučavanje objekata putem transmisije) -skeniranje (proučavanje površine objekata) Teoretski, rezolucija transmisione EM je 0,002 nm. Stvarna rezolucija modernih mikroskopa se približava 0,1 nm. Za biološke objekte, EM rezolucija je u praksi 2 nm. 21

Posebne tehnike mikroskopije Transmisioni elektronski mikroskop se sastoji od stupca kroz koji u vakuumu prolaze elektroni koje emituje katodna nit. Snop elektrona, fokusiran prstenastim magnetima, prolazi kroz pripremljeni uzorak. Priroda raspršenja elektrona zavisi od gustine uzorka. Elektroni koji prolaze kroz uzorak se fokusiraju, posmatraju na fluorescentnom ekranu i snimaju pomoću fotografske ploče. Skenirajući elektronski mikroskop koristi se za dobijanje trodimenzionalne slike površine predmeta koji se proučava. Metoda cijepanja (friz-cijepanje) koristi se za proučavanje unutrašnje strukture ćelijskih membrana. Ćelije se zamrzavaju na temperaturi tekućeg dušika u prisustvu krioprotektanta i koriste se za pravljenje čipsa. Ravnine cijepanja prolaze kroz hidrofobnu sredinu lipidnog dvosloja. Izložena unutrašnja površina membrana je zasjenjena platinom, a rezultirajuće replike se proučavaju u EM skeniranju. 22

Posebne (nemikroskopske) metode: 1. Cito- ili histohemija - suština je upotreba strogo specifičnih hemijskih reakcija sa lakim finalnim produktom u ćelijama i tkivima za određivanje količine raznih supstanci (proteina, enzima, masti, ugljenih hidrata, itd.). Može se primijeniti na nivou svjetlosnog ili elektronskog mikroskopa. 2. Citofotometrija - metoda se koristi u kombinaciji sa 1 i omogućava kvantitativno procjenu proteina, enzima itd. identifikovanih citohistohemijskom metodom 3. Autoradiografija - u organizam se unose supstance koje sadrže radioaktivne izotope hemijskih elemenata. Ove supstance su uključene u metaboličke procese u ćelijama. Lokalizacija i dalje kretanje ovih supstanci u organima određuju se na histološkim preparatima zračenjem, koje se hvata fotografskom emulzijom nanesenom na preparat. 4. Analiza rendgenske strukture - omogućava vam da odredite količinu hemijskih elemenata u ćelijama i proučavate molekularnu strukturu bioloških mikroobjekata. 24 5. Morfometrija - mjerenje veličina biola. strukture na ćelijskom i subćelijskom nivou.

Posebne (nemikroskopske) metode 6. Mikrourgija - izvođenje vrlo finih operacija mikromanipulatorom pod mikroskopom (presađivanje jezgara, unošenje raznih supstanci u ćelije, mjerenje biopotencijala itd.) 6. Metoda kultivacije ćelija i tkiva - u hranljivim podlogama ili u difuzionim komorama, implantiranim u različita tkiva tijela. 7. Ultracentrifugiranje - frakcionisanje ćelija ili subcelularnih struktura centrifugiranjem u rastvorima različite gustine. 8. Eksperimentalna metoda. 9. Metoda transplantacije tkiva i organa. 25

Fiksacija čuva strukturu ćelija, tkiva i organa, sprečava njihovu bakterijsku kontaminaciju i enzimsku probavu, stabilizuje makromolekule hemijskim umrežavanjem. 32

Fiksirajući tekući formalin, alkoholi, glutaraldehid - Najčešći fiksativi; Kriofiksacija - Bolje očuvanje struktura je obezbeđeno trenutnim zamrzavanjem uzoraka u tečnom azotu (– 196 °C); Liofilizacija - mali komadići tkiva se brzo zamrzavaju, zaustavljajući metaboličke procese. Dehidracija - standardni postupak za uklanjanje vode - dehidratacija u alkoholima sve jačine (od 70 do 60%). Ispuna – čini tkaninu izdržljivom, sprečava njeno gnječenje i gužvanje pri rezanju i omogućava dobijanje preseka standardne debljine. Najčešći medij za ugradnju je parafin. Također se koriste celoidin, plastični mediji i smole. 33

Dehidracija priprema fiksno tkivo za prodiranje medija za ugradnju. Voda iz živog tkiva, kao i voda iz mješavina fiksatora (većina fiksatora su vodene otopine) moraju se nakon fiksacije potpuno ukloniti. Standardni postupak uklanjanja vode je dehidracija u alkoholima sve jačine od 60° do 100°. 34

Sipanje je neophodna procedura prije pripreme presjeka. Ispuna čini tkaninu izdržljivom, sprečava njeno gnječenje i gužvanje pri rezanju i omogućava dobijanje tankih preseka standardne debljine. Najčešći medij za ugradnju je parafin. Također se koriste celoidin, plastični mediji i smole. 35

Rotacioni mikrotom. 40 n Blokovi koji sadrže komad orgulja pričvršćeni su u držač za pokretne predmete. Kada se spusti, serijski dijelovi ostaju na nožu, oni se skidaju sa noža i postavljaju na staklo za naknadnu obradu i mikroskopiranje.

Metode bojenja histoloških rezova: n Nuklearna (glavna): n hematoksilin – boji se n n n jezgra u plavo; gvožđe hematoksilin; Azur II (u ljubičastoj boji); karmin (crveno); safranin (crveno); metil plavo (plavo); toluidin (plavi); tionin (plavi). n Citoplazmatski- (kiseli): n eozin – roze; n eritrozin; n narandžasta "G"; n kiselo magenta – crvena; n pikrinska kiselina - žuta; n Kongo – crveno – do crveno 44

SPECIJALNE metode za bojenje histoloških rezova n Sudan III – bojenje lipida i masti u narandžasto; n osmička kiselina – bojenje lipida i masti u crno; n orcein - bojanje elastičnih vlakana smeđe; n srebrni nitrat – impregnacija nervnih elemenata u tamno smeđoj boji. 45

Strukture ćelija: n OKSIFILNA Sposobnost bojenja u ružičasto kiselim bojama n Bazofilna sposobnost bojenja u plavo baznim bojama n Neutrofilija - n sposobnost bojenja u ljubičasto kiselim i bazičnim bojama. 47

1

Ćelija n je elementarni živi sistem koji se sastoji od citoplazme, jezgra, membrane i osnova je razvoja, strukture i života životinjskih i biljnih organizama.

Glikokaliks je supramembranski kompleks koji se sastoji od saharida povezanih s proteinima i saharida povezanih s lipidima. Funkcije n Recepcija (hormoni, citokini, medijatori i antigeni) n Međućelijske interakcije (razdražljivost i prepoznavanje) n Parietalna probava (mikroresice graničnih stanica crijeva)

Funkcije citoleme: - razgraničenje; - aktivni i pasivni transport materija u oba smera; - funkcije receptora; - kontakt sa susednim ćelijama.

Histologija je nauka o mikroskopskoj i submikroskopskoj strukturi, razvoju i vitalnoj aktivnosti tkiva životinjskih organizama.

Razlikuju se sljedeće: hijerarhijski nivoi organizacija žive materije:

  • cellular;
  • tkanina;
  • strukturne i funkcionalne jedinice organa;
  • nivo organa;
  • sistemski nivo;
  • nivo organizma

Objekti histoloških istraživanja

Objekti istraživanja se dijele na:

  • žive (ćelije u kapi krvi, ćelije u kulturi, itd.);
  • mrtvi ili fiksirani, koji se mogu uzeti ili iz živog organizma (biopsija) ili iz leševa.

Histološki uzorak

Histološki uzorak može biti u obliku:

  • tanak, obojen dio organa ili tkiva;
  • razmazati staklo;
  • otisak na staklu od slomljenog organa;
  • priprema tankog filma.

Histološki uzorak bilo kojeg oblika mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:

  • održavati životno stanje konstrukcija;
  • biti dovoljno tanki i providni da se mogu pregledati pod mikroskopom u prolaznoj svjetlosti;
  • biti kontrastni, odnosno strukture koje se proučavaju moraju biti jasno vidljive pod mikroskopom;
  • preparati za svjetlosnu mikroskopiju moraju se dugo čuvati i koristiti za ponovljeno proučavanje.

Ovi zahtjevi se postižu tokom pripreme lijeka.

Faze pripreme histološkog uzorka

Uzimanje materijala(komad tkiva ili organa) za pripremu lijeka.

Učvršćivanje materijala neophodna za zaustavljanje metaboličkih procesa i očuvanje struktura od propadanja.

Sipanje komada u zaptivne medije(parafin, celoidin, smole) ili zamrzavanje za naknadnu proizvodnju tankih rezova.

Priprema sekcija na posebnim instrumentima (mikrotom ili ultramikrotom) pomoću posebnih noževa.

Bojenje sekcija ili ih kontrastirati (za elektronsku mikroskopiju).

Čišćenje sekcija(u ksilenu, toluenu), kapsuliranje u smole (balzam, polistiren), prekrivanje pokrovnim stakalcem.

Za potrebe elektronske mikroskopije Postoje neke posebnosti u pripremnim fazama, ali opći principi su isti.

Izrađen od tkanina tečne konzistencije(krv, koštana srž i drugi) se izrađuju preparati u obliku razmaza na stakalcu, koji se takođe fiksiraju, boje, a zatim proučavaju.

Iz krhkih parenhimskih organa(jetra, bubreg i dr.) preparati se izrađuju u obliku otiska organa: nakon prijeloma ili rupture organa na mjesto prijeloma organa stavlja se predmetno staklo na koje se lijepe neke slobodne ćelije. Preparat se zatim fiksira, boji i ispituje.

Konačno, iz nekih organa(mezenterija, pia mater) ili od rastresitog vlaknastog vezivnog tkiva, filmski preparati se prave razvlačenjem ili drobljenjem između dve čaše, takođe uz naknadno fiksiranje, bojenje i ulivanje u smole.

Metode istraživanja u histologiji

Glavni metod za proučavanje bioloških objekata koji se koristi u histologiji je mikroskopija, odnosno proučavanje histoloških preparata uz pomoć mikroskopa. Mikroskopija može biti samostalna metoda proučavanja, ali se u posljednje vrijeme najčešće kombinuje sa drugim metodama (histohemija, historadiografija i druge). Treba imati na umu da se za mikroskopiju koriste različiti dizajni mikroskopa, koji omogućavaju proučavanje različitih parametara objekata koji se proučavaju. Razlikuju se sljedeće: vrste mikroskopije:

  • svjetlosna mikroskopija (rezolucija 0,2 µm) najčešći tip mikroskopije;
  • ultraljubičasta mikroskopija (rezolucija 0,1 mikrona);
  • luminescentna (fluorescentna) mikroskopija za određivanje hemijskih supstanci u dotičnim strukturama;
  • fazno kontrastna mikroskopija za proučavanje struktura u neobojenim histološkim preparatima;
  • polarizaciona mikroskopija za proučavanje uglavnom vlaknastih struktura;
  • mikroskopija tamnog polja za proučavanje živih objekata;
  • mikroskopija upadnog svjetla za proučavanje debelih objekata;
  • elektronska mikroskopija (rezolucija do 0,1-0,7 nm), njene dvije varijante transmisiona (transmisiona) elektronska mikroskopija i skenirajuća ili rasterska mikroskopija daju sliku površine ultrastruktura.

Histohemijske i citokemijske metode omogućava vam da odredite sastav hemijskih supstanci, pa čak i njihovu količinu u strukturama koje se proučavaju. Metoda se zasniva na izvođenju hemijskih reakcija sa upotrebljenim reagensom i hemikalijama prisutnim u supstratu, uz formiranje produkta reakcije (kontrastnog ili fluorescentnog), koji se zatim određuje svetlosnom ili fluorescentnom mikroskopijom.

Histoautoradiografska metoda omogućava identifikaciju sastava hemijskih supstanci u strukturama i intenziteta razmene na osnovu uključivanja radioaktivnih izotopa u strukture koje se proučavaju. Metoda se najčešće koristi u eksperimentima na životinjama.

Metoda diferencijalnog centrifugiranja omogućava vam proučavanje pojedinačnih organela ili čak fragmenata izolovanih iz ćelije. Da bi se to postiglo, komad organa koji se proučava se melje, puni fiziološkim rastvorom, a zatim se ubrzava u centrifugi različitim brzinama (od 2 do 150 hiljada) i dobijaju se frakcije od interesa, koje se zatim proučavaju različitim metodama. .

Interferometrijska metoda omogućava vam da odredite suhu masu tvari u živim ili fiksnim objektima.

Imunomorfološke metode omogućava, koristeći prethodno sprovedene imunološke reakcije, na osnovu interakcije antigen-antitelo, da se odrede subpopulacije limfocita, odredi stepen stranosti ćelija, izvrši histološka tipizacija tkiva i organa (odredi histokompatibilnost) za transplantaciju organa.

Metoda ćelijske kulture(in vitro, in vivo) uzgoj ćelija u epruveti ili u posebnim kapsulama u tijelu i naknadno proučavanje živih stanica pod mikroskopom.

Mjerne jedinice koje se koriste u histologiji

Za mjerenje struktura u svjetlosnoj mikroskopiji uglavnom se koriste mikrometri: 1 µm je 0,001 mm; Elektronska mikroskopija koristi nanometre: 1 nm je 0,001 mikrona.

Istorijski stadijumi razvoja histologije

U istoriji razvoja histologije, uslovno postoje tri period:

Predmikroskopski period(od 4. st. p. n. e. do 1665.) vezuje se za imena Aristotela, Galena, Avicene, Vesalija, Falopija i karakteriše ga pokušaji da se izoluju heterogena tkiva (tvrda, meka, tečna, itd.) u telu životinja i ljudi. i korištenje metoda anatomske pripreme.

Mikroskopski period(od 1665. do 1950. godine). Početak razdoblja vezuje se za ime engleskog fizičara Roberta Hookea, koji je, prvo, poboljšao mikroskop (smatra se da su prvi mikroskopi izumljeni na samom početku 17. stoljeća), a drugo, koristio ga je za sistematsko proučavanje različitih objekata, uključujući i biološke i rezultate tih zapažanja objavio 1665. godine u knjizi „Mikrografija“, treće, prvi je uveo pojam „ćelija“ („cellulum“). Nakon toga, mikroskopi su se kontinuirano usavršavali i sve više se koristili za proučavanje bioloških tkiva i organa.

Posebna pažnja posvećena je proučavanju strukture ćelije. Jan Purkinje je opisao prisustvo “protoplazme” (citoplazme) i jezgra u životinjskim ćelijama, a nešto kasnije R. Brown je potvrdio prisustvo jezgra u većini životinjskih ćelija. Botaničar M. Schleiden se zainteresovao za porijeklo ćelija citokenezom. Rezultati ovih studija omogućili su T. Schwanu, na osnovu njihovih izvještaja, da formuliše ćelijsku teoriju (1838-1839) u obliku tri postulata:

  • svi biljni i životinjski organizmi sastoje se od ćelija;
  • sve ćelije se razvijaju prema opštem principu iz citoblastema;
  • Svaka ćelija ima nezavisnu vitalnu aktivnost, a vitalna aktivnost tela je zbir aktivnosti ćelija.

Međutim, ubrzo je R. Virchow (1858) razjasnio da se razvoj ćelije vrši deljenjem originalne ćelije (bilo koje ćelije iz ćelije). Odredbe ćelijske teorije koje je razvio T. Schwan i danas su relevantne, iako su drugačije formulirane.

Moderne odredbe ćelijske teorije:

  • ćelija je najmanja jedinica živih bića;
  • ćelije životinjskih organizama slične su po strukturi;
  • ćelijska reprodukcija se događa dijeljenjem originalne ćelije;
  • višećelijski organizmi su složeni ansambli ćelija i njihovih derivata, ujedinjeni u sisteme tkiva i organa, međusobno povezani ćelijskim, humoralnim i neuralnim oblicima regulacije.
  • Dalje usavršavanje mikroskopa, posebno stvaranje akromatskih sočiva, omogućilo je identifikaciju manjih struktura u ćelijama:
  • ćelijski centar Hertwig, 1875;
  • retikularni aparat ili lamelarni kompleks Golgi, 1898;
  • Bendove mitohondrije, 1898

Moderna pozornica razvoj histologije

počinje 1950. godine sa početkom upotrebe elektronskog mikroskopa za proučavanje bioloških objekata, iako je elektronski mikroskop izumljen ranije (E. Ruska, M. Knoll, 1931). Međutim, modernu fazu razvoja histologije karakterizira uvođenje ne samo elektronskog mikroskopa, već i drugih metoda: cito- i histohemije, historadiografije i drugih gore navedenih modernih metoda. U ovom slučaju obično se koristi kompleks različitih tehnika, koji omogućavaju da se formira ne samo kvalitativna ideja o strukturama koje se proučavaju, već i da se dobiju točne kvantitativne karakteristike. Trenutno se posebno široko koriste razne morfometrijske tehnike, uključujući automatizovane sisteme za obradu primljenih informacija pomoću računara.

Objekti istraživanja dijele se na:

· žive (ćelije u kapi krvi, ćelije u kulturi itd.);

· mrtvi ili fiksirani, koji se mogu uzeti bilo iz živog organizma (biopsija) ili iz leševa.

U svakom slučaju, nakon uzimanja komada, oni se izlažu rastvorima za fiksiranje ili zamrzavanju. Fiksni objekti se koriste u naučne i obrazovne svrhe. Preparati pripremljeni na određeni način i koji se koriste za ispitivanje pod mikroskopom nazivaju se histološki preparati.

Histološki uzorak može biti u obliku: (tanki obojeni dio organa ili tkiva; razmaz na staklu; otisak na staklu od prijeloma organa; tankoslojni preparat).

Histološki preparat bilo kojeg oblika mora ispunjavati sljedeće zahtjeve: (očuvati vitalno stanje struktura; biti dovoljno tanak i transparentan da se može proučavati pod mikroskopom u propuštenoj svjetlosti; biti kontrastan, odnosno strukture koje se proučavaju moraju biti jasno definisane pod mikroskopom; preparati za svjetlosnu mikroskopiju moraju se dugo čuvati i koristiti za ponovno učenje.)

Ovi zahtjevi se postižu tokom pripreme lijeka.

Metode istraživanja:

Svetlosna mikroskopija-Mikroskopija, glavna metoda za proučavanje lijekova, koristi se u biologiji više od 300 godina. Ultraljubičasta mikroskopija- Ovo je vrsta svetlosne mikroskopije. Ultraljubičasti mikroskop koristi kraće ultraljubičaste zrake s talasnom dužinom od oko 0,2 mikrona. Fluorescentna (luminiscentna) mikroskopija- Fenomen fluorescencije sastoji se u tome što atomi i molekuli niza supstanci, apsorbujući kratkotalasne zrake, prelaze u pobuđeno stanje. Mikroskopija faznog kontrasta- Ova metoda se koristi za dobijanje slika visokog kontrasta prozirnih i bezbojnih objekata koji su nevidljivi konvencionalnim metodama mikroskopije. Elektronska mikroskopija-Elektronski mikroskop koristi struju elektrona kraće talasne dužine od svetlosnog mikroskopa.



Glavne faze citološke i histološke analize su odabir predmeta proučavanja, njegova priprema za ispitivanje pod mikroskopom, korištenje mikroskopskih metoda, kao i kvalitativna i kvantitativna analiza slike.

Najčešće se za proučavanje koristi dio tkiva ili organa. Histološki preparati se mogu proučavati bez posebne obrade. Na primjer, pripremljeni razmaz krvi, otisak, film ili dio organa može se odmah pregledati pod mikroskopom. Ali zbog činjenice da strukture imaju slab kontrast, slabo su vidljive u konvencionalnom svjetlosnom mikroskopu i potrebna je upotreba posebnih mikroskopa (fazni kontrast, itd.). Stoga se češće koriste posebno obrađeni preparati: fiksirani, zatvoreni u čvrstu podlogu i obojeni.

Proces proizvodnje histološkog preparata za svjetlosnu i elektronsku mikroskopiju uključuje sljedeće glavne korake:

1. uzimanje materijala i fiksiranje,

2. zbijanje materijala,

3. priprema sekcija,

4. bojenje ili kontrastne dijelove.

Za svjetlosnu mikroskopiju potreban je još jedan korak - zatvaranje dijelova u balzam ili drugi providni medij.

Fiksacija osigurava prevenciju procesa raspadanja, što pomaže očuvanju integriteta struktura organa.Mali uzorak se ili potopi u fiksativ (alkohol, formaldehid, otopine soli teških metala, osmička kiselina, specijalne smjese za fiksiranje) ili se podvrgne toplinskoj obradi

Zbijanje materijala potrebnog za pripremu preseka vrši se impregnacijom prethodno dehidriranog materijala parafinom, celoidinom i organskim smolama. Brže sabijanje postiže se metodom zamrzavanja komada, na primjer, u tekućem ugljičnom dioksidu.

Sekcije se pripremaju pomoću posebnih uređaja - mikrotomi(za svjetlosnu mikroskopiju) i ultramikrotomi(za elektronsku mikroskopiju).

Bojenje rezova (u svjetlosnoj mikroskopiji) ili njihovo raspršivanje solima metala (u elektronskoj mikroskopiji) koristi se za povećanje kontrasta slike pojedinih struktura kada se posmatraju pod mikroskopom. Metode za bojenje histoloških struktura su vrlo raznolike i odabiru se ovisno o ciljevima studije.

Histološke boje (prema svojoj hemijskoj prirodi) dijele se na kisele, bazične i neutralne. hematoksilin, koji boji ćelijske jezgre u ljubičasto, a kiselu boju - eozin, bojenje citoplazme u ružičasto-žuto. Selektivni afinitet struktura za određene boje određen je njihovim hemijskim sastavom i fizičkim svojstvima. Strukture koje se dobro boje kiselim bojama nazivaju se oksifilne, a one koje se boje bazičnim bojama nazivaju se bazofilne. Na primjer, citoplazma stanica je najčešće obojena oksifilno, a jezgra stanica su obojena bazofilno.

Strukture koje prihvataju i kisele i bazične boje su neutrofilne (heterofilne). Obojeni preparati se obično dehidriraju u alkoholima sve jačine i bistre u ksilenu, benzenu, toluenu ili nekim uljima. Za dugotrajno očuvanje, dehidrirani histološki rez je zatvoren između stakalca i pokrovnog stakla u kanadskom balzamu ili drugim supstancama. Gotov histološki uzorak može se koristiti za proučavanje pod mikroskopom dugi niz godina.

4) . Ćelija kao strukturna i funkcionalna jedinica tkiva. Definicija. Opšti plan strukture eukariotskih ćelija. Biološke ćelijske membrane, njihova struktura, hemijski sastav i glavne funkcije.

Ćelija je elementarna strukturna, funkcionalna i genetska jedinica unutar svih biljnih i životinjskih organizama. Struktura eukariotske ćelije:

Ćelije koje formiraju tkiva životinja i biljaka značajno se razlikuju po obliku, veličini i unutrašnjoj strukturi.Ćelije svih vrsta sadrže dvije glavne komponente koje su međusobno usko povezane - citoplazmu i jezgro. Jezgro je odvojeno od citoplazme poroznom membranom i sadrži nuklearni sok, kromatin i nukleolus. Polutečna citoplazma ispunjava cijelu ćeliju i prožeta je brojnim tubulima. Sa vanjske strane je prekriven citoplazmatskom membranom.

Samo ćelijsko tijelo i njegov sadržaj odvojeni su od vanjskog okruženja ili od susjednih elemenata u višećelijskim organizmima plazma membranom. Izvan plazma membrane je ćelijska membrana ili zid, što je posebno izraženo kod biljaka. Sav unutrašnji sadržaj ćelije, sa izuzetkom jezgra, naziva se citoplazma. Citoplazma eukariotskih ćelija nije homogena po svojoj strukturi i sastavu i uključuje: hijaloplazmu, membransku i nemembransku komponentu. Membranske organele dolaze u dvije varijante: jednomembranske i dvomembranske. Prvi uključuju organele vakuolarnog sistema - endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizozome, peroksizome i druge specijalizovane vakuole, kao i plazma membranu. Dvomembranske organele uključuju mitohondrije i plastide, kao i ćelijsko jezgro. Nemembranske organele uključuju ribozome, ćelijski centar životinjskih ćelija, kao i elemente citoskeleta (mikrotubule i mikrofilamente).
Pojam hijaloplazma, glavna plazma ili matriks citoplazme, odnosi se na vrlo važan dio ćelije, njeno pravo unutrašnje okruženje. Hijaloplazma je složen koloidni sistem koji uključuje različite biopolimere: proteine, nukleinske kiseline, polisaharide itd. U njemu su lokalizovani enzimi koji učestvuju u sintezi aminokiselina, nukleotida, masnih kiselina i metabolizmu šećera.Najvažnija uloga hijaloplazme je da ovo okruženje objedinjuje sve ćelijske strukture i obezbeđuje njihovu hemijsku interakciju među sobom. Većina intracelularnih transportnih procesa odvija se kroz hijaloplazmu: prijenos aminokiselina, masnih kiselina, nukleotida i šećera. U hijaloplazmi postoji stalan protok jona ka i iz plazma membrane, u mitohondrije, jezgro i vakuole. U hijaloplazmi se talože produkti skladištenja: glikogen, mast. U citosolu, na ribosomima koji se tamo nalaze, sintetiziraju se proteini koji se transportuju u različite dijelove ćelije, kao i svi proteini ćelijskog jezgra, većina proteina mitohondrija i plastida, te glavni proteini peroksizoma. Struktura ćelijskih membrana.
Zajednička karakteristika svih ćelijskih membrana (plazma, intracelularne i membranske organele) je da su tanki (6-10 nm) slojevi lipoproteinske prirode (lipidi u kompleksu sa proteinima), zatvoreni u sebe.

Postoje tri važna principa strukture membrane:
Membrane nisu homogene. Membrane koje okružuju intracelularne organele i plazma membranu razlikuju se po sastavu.Mnoge komponente membrane su u stanju kontinuiranog kretanja. Membrana podsjeća na mozaik koji se stalno mijenja.Komponente membrane su izrazito asimetrične. Postoji razlika u relativnoj količini i kvalitativnom sastavu lipida između vanjskog i unutrašnjeg sloja membrane. Proteini se nalaze asimetrično među lipidima i imaju jasno prepoznatljive ekstra- i intracelularne regije.

Najvažnije funkcije membrana su sljedeće:

Membrane kontrolišu sastav intracelularnog okruženja.

Membrane obezbjeđuju i olakšavaju međućelijski i unutarćelijski prijenos informacija.

Membrane obezbjeđuju formiranje tkiva kroz međućelijske kontakte

Hemijski sastav ćelije.
Ćelije živih organizama slične su ne samo po svojoj strukturi, već i po svom hemijskom sastavu. Sličnost u strukturi i hemijskom sastavu ćelija ukazuje na jedinstvo njihovog porekla.

Na osnovu svog sastava, tvari koje ulaze u ćeliju dijele se na organske i neorganske.
1. Neorganske supstance.
Voda je od velike važnosti u životu ćelije. Mnogi elementi u ćelijama sadržani su u obliku jona. Najčešći katjoni su: K+, Na+, Ca2+ Mg2+ i anjoni: H2PO4-, Cl-, HCO3-.
Mineralne soli (na primjer, kalcijev fosfat) mogu biti dio međustanične tvari i školjki mekušaca i osigurati snagu ovih formacija.
2. Organske supstance.
Karakteristično samo za živa bića. Organska jedinjenja su u ćeliji predstavljena jednostavnim malim molekulima (aminokiseline, mono- i oligosaharidi, masne kiseline, azotne baze) i makromolekulama biopolimera (proteini, lipidi, polisaharidi, nukleinske kiseline). Molekule biopolimera sastoje se od ponavljajućih spojeva niske molekularne težine (monomera

Ćelijske funkcije.Ćelija ima različite funkcije: diobu, metabolizam i

Main Objekti istraživanja su histološki preparati, a glavna metoda istraživanja je mikroskopija.

Histološki uzorak mora biti dovoljno transparentan (tanak) i kontrastan. Izrađuje se od živih i mrtvih (fiksnih) struktura. Uzorak može biti suspenzija ćelija, razmaz, otisak, film, totalni nosač ili tanak presek.

Proces izrade histoloških preparata za mikroskopska istraživanja obuhvata sledeće glavne faze: 1) uzimanje materijala i njegovo fiksiranje; 2) zbijenost materijala; 3) priprema sekcija; 4) bojenje ili kontrastne rezove; 5) zaključenje sekcija.

Za bojenje se koriste posebne histološke boje s različitim pH vrijednostima: kisele, neutralne i bazične. Strukture obojene njima nazivaju se oksifilne, neutrofilne (heterofilne) i bazofilne.

Koje metode koristi histološka nauka? Oni su prilično brojni i raznoliki:

Mikroskopiranje.

Svetlosna mikroskopija. Moderni mikroskopi imaju mogućnosti visoke rezolucije. Rezolucija je određena najmanjom udaljenosti (d) između dvije susjedne tačke koje se mogu vidjeti odvojeno. Ovo rastojanje zavisi od talasne dužine svetlosti (λ) i izražava se formulom: d = 1/2 λ.

Minimalna talasna dužina vidljivog dela spektra je 0,4 mikrona. Posljedično, rezolucija svjetlosnog mikroskopa je 0,2 μm, a ukupno povećanje dostiže 2500 puta.

Ultraljubičasta mikroskopija . Talasna dužina ultraljubičastog svjetla je 0,2 mikrona, stoga je rezolucija ultraljubičastog mikroskopa 0,1 mikrona, ali kako je ultraljubičasto zračenje nevidljivo, potreban je fluorescentni ekran za promatranje predmeta koji se proučava.

Fluorescentna (luminescentna) mikroskopija. Kratkotalasno (nevidljivo) zračenje, koje apsorbuje veliki broj supstanci, pobuđuje njihove elektrone, koji emituju svetlost veće talasne dužine, postajući vidljivi deo spektra. Na taj način postižemo povećanje rezolucije mikroskopa.

Mikroskopija faznog kontrasta omogućava vam da emitujete neobojene objekte.

Polarizaciona mikroskopija koristi se za proučavanje arhitektonike histoloških struktura, na primjer, kolagenih vlakana.

Elektronska mikroskopija omogućava proučavanje objekata uvećanih desetine hiljada puta.

Mikrofotografija i mikrokino . Ove metode omogućavaju proučavanje fiksnih objekata na fotografijama i živih mikroskopskih objekata u pokretu.

Metode kvalitativnog i kvantitativnog istraživanja.

Histo i citohemija , uključujući kvantitativnu, omogućava kvalitativnu analizu objekata koji se proučavaju na tkivnom, ćelijskom i subćelijskom nivou.

Citospektrofotometrija Omogućuje proučavanje kvantitativnog sadržaja određenih bioloških supstanci u stanicama i tkivima na osnovu apsorpcije svjetlosti određene valne dužine od strane boje koja je s njima povezana.

Diferencijalno centrifugiranje omogućava vam da odvojite sadržaj ćelija koji se razlikuju po svojoj masi.

Radiografija Zasniva se na uključivanju radioaktivne oznake (na primjer, radioaktivnog joda, H³-timidina, itd.) u metabolički proces.

Morfometrija Omogućuje vam mjerenje površina i volumena ćelija, njihovih jezgara i organela pomoću okulara i predmetnih mikrometara i posebnih mreža.

Primena računara za automatsku obradu digitalnog materijala.

Metoda kulture tkiva je održavanje vitalnosti i diobe stanica i tkiva izvan tijela. U tu svrhu koriste se posebne posude s hranljivim medijem, u kojima se stvaraju svi potrebni uvjeti za život stanica. Ovom metodom moguće je proučavati diferencijaciju i funkcionalno formiranje ćelija, obrasce njihove maligne degeneracije i razvoja tumorskog procesa, međustanične interakcije, oštećenja ćelija i tkiva virusima i mikroorganizmima, uticaj lekova na metaboličke procese. u ćelijama i tkivima itd.

Intravitalno (vitalno) bojenje koristi se za proučavanje fenomena fagocitoze i aktivnosti makrofaga, filtracijske sposobnosti bubrežnih tubula itd.

Metoda transplantacije tkiva. Ova metoda se koristi za proučavanje ponašanja stanica i njihovog morfofunkcionalnog stanja kada se transplantiraju u drugi organizam. Na primjer, ova metoda se koristi za održavanje života životinja izloženih smrtonosnim dozama zračenja.

Mikromanipulacija. Ova metoda se koristi u molekularnoj biologiji, genetskom inženjeringu, kao i u kloniranju, pri čemu se mikromanipulatorom iz jajeta sa haploidnim setom hromozoma odstranjuje jezgro i presađuje jezgro somatske ćelije sa diploidnim setom hromozoma. u to.