Raziskovalne metode v histologiji, citologiji in embriologiji. Kako poteka histološki pregled: vrste, metode, značilnosti Histološka metoda preučevanja celic


2. Predmeti histoloških raziskav

3. Priprava histoloških preparatov

4. Raziskovalne metode

5. Zgodovinske stopnje v razvoju histologije

1. Histologija veda o mikroskopski in submikroskopski zgradbi, razvoju in življenjski aktivnosti tkiv živalskih organizmov. Posledično histologija preučuje eno od ravni organizacije snovi živega tkiva. Razlikujejo se: hierarhične ravni organizacija žive snovi:

    celični;

    blago;

    strukturne in funkcionalne enote organov;

    ravni organa;

    sistemska raven;

    organski ravni

Histologija kot akademska disciplina, vključuje naslednje oddelke: citologija, embriologija, splošna histologija (preučuje zgradbo in funkcije tkiv), posebna histologija (preučuje mikroskopsko zgradbo organov).

Glavni predmet Preučevanje histologije je telo zdravega človeka, zato se ta akademska disciplina imenuje humana histologija.

Glavna naloga histologija je sestavljena iz preučevanja zgradbe celic, tkiv, organov, ugotavljanja povezav med različnimi pojavi in ​​ugotavljanja splošnih vzorcev.

Histologija, tako kot anatomija, spada med morfološke vede, katerih glavna naloga je preučevanje struktur živih sistemov. Za razliko od anatomije histologija proučuje zgradbo žive snovi na mikroskopski in elektronsko mikroskopski ravni. Hkrati se trenutno izvaja študija strukture različnih konstrukcijskih elementov ob upoštevanju funkcij, ki jih opravljajo. Ta pristop k preučevanju strukture žive snovi se imenuje histofiziološki, histologija pa se pogosto imenuje histofiziologija. Poleg tega se pri proučevanju žive snovi na celični, tkivni in organski ravni ne upoštevajo le oblika, velikost in lokacija struktur, ki nas zanimajo, temveč se sestava snovi, ki tvorijo te strukture, pogosto določi z metodo cito- in histokemija. Končno se preučevane strukture običajno obravnavajo ob upoštevanju njihovega razvoja, tako v prenatalnem (embrionalnem) obdobju kot v postembrionalni ontogenezi. Prav s tem je povezana potreba po vključitvi embriologije v predmet histologije.

Histologija ima kot vsaka veda svoje predmetov in metod njihov študij. Neposredni predmeti študija so celice, fragmenti tkiv in organov, pripravljeni na poseben način za preučevanje pod mikroskopom.

2. Predmeti raziskovanja se delijo na:

    živi (celice v kapljici krvi, celice v kulturi itd.);

    mrtve ali fiksirane, ki jih je mogoče vzeti iz živega organizma (biopsija) ali iz trupel.

V vsakem primeru so kosi po odvzemu izpostavljeni pritrdilnim raztopinam ali zamrzovanju. Fiksni predmeti se uporabljajo v znanstvene in izobraževalne namene. Preparate, pripravljene na določen način in s katerimi pregledamo pod mikroskopom, imenujemo histološki preparati.

Histološki vzorec lahko v obliki:

    tanek, obarvan del organa ali tkiva;

    razmaz na steklu;

    odtis na steklu razbitih orgel;

    priprava tankega filma.

Histološki vzorec katere koli oblike mora izpolnjevati naslednje zahteve:

    ohraniti življenjsko dobo konstrukcij;

    biti dovolj tanek in prozoren, da ga je mogoče pregledati pod mikroskopom v prepustni svetlobi;

    biti kontrastni, to pomeni, da morajo biti strukture, ki se preučujejo, jasno vidne pod mikroskopom;

    pripravke za svetlobno mikroskopijo je treba hraniti dolgo časa in uporabiti za ponovne študije.

Te zahteve so dosežene med pripravo zdravila.

3. Razlikujejo se: faze priprave histološkega vzorca

Jemanje materiala(kos tkiva ali organa) za pripravo zdravila. Upoštevajo se naslednje točke: zbiranje materiala je treba opraviti čim prej po smrti ali zakolu živali in, če je mogoče, iz živega predmeta (biopsija), tako da strukture celice, tkivo ali organ bolje ohranjen; zbiranje kosov je treba opraviti z ostrim instrumentom, da ne poškodujete tkiva; debelina kosa ne sme presegati 5 mm, da lahko fiksirna raztopina prodre v debelino kosa; Kos mora biti označen (navedite ime organa, številko živali ali ime osebe, datum odvzema ipd.).

Pritrjevanje materiala potrebno za zaustavitev presnovnih procesov in zaščito struktur pred propadanjem. Fiksacijo najpogosteje dosežemo s potopitvijo kosa v fiksirne tekočine, ki so lahko enostavni alkoholi in formalin ter kompleksna Carnoyeva raztopina, Zinkerjev fiksativ in druge. Fiksativ povzroči denaturacijo proteina in s tem ustavi presnovne procese ter ohrani strukture v njihovem življenjskem stanju. Fiksacijo lahko dosežemo tudi z zamrzovanjem (hlajenje v toku CO2, tekoči dušik itd.). Trajanje fiksacije se izbere empirično za vsako tkivo ali organ.

Vlivanje kosov v tesnilni medij(parafin, celoidin, smole) ali zamrzovanje za kasnejšo izdelavo tankih rezov.

Priprava odsekov na posebnih instrumentih (mikrotom ali ultramikrotom) z uporabo posebnih nožev. Sekcije za svetlobno mikroskopijo so nalepljene na stekelca, za elektronsko mikroskopijo pa so nameščene na posebnih mrežah.

Barvanje odsekov ali njihovo kontrastiranje (za elektronsko mikroskopijo). Pred obarvanjem odsekov se tesnilni medij odstrani (razvoskanje). Kontrast proučevanih struktur dosežemo z barvanjem. Barvila delimo na bazična, kisla in nevtralna. Najpogosteje uporabljena barvila so bazična (običajno hematoksilin) ​​in kisla (eozin). Pogosto se uporabljajo kompleksna barvila.

Čiščenje odsekov(v ksilen, toluen), inkapsulacija v smole (balzam, polistiren), prekrivanje s pokrovnim stekelcem.

Po teh zaporednih postopkih lahko zdravilo proučujemo pod svetlobnim mikroskopom.

Za namene elektronske mikroskopije V pripravljalnih fazah je nekaj posebnosti, vendar so splošna načela enaka. Glavna razlika je v tem, da je mogoče histološki preparat za svetlobno mikroskopijo hraniti dolgo časa in ga ponovno uporabiti. Sekcije za elektronsko mikroskopijo se uporabljajo enkrat. V tem primeru se najprej fotografirajo predmeti, ki nas zanimajo v zdravilu, strukture pa se preučujejo z vzorci elektronske difrakcije.

Izdelan iz tkanin tekoče konsistence(kri, kostni mozeg in drugo) pripravimo preparate v obliki brisa na stekelcu, ki ga prav tako fiksiramo, obarvamo in nato preučujemo.

Iz krhkih parenhimskih organov(jetra, ledvica in drugi) preparate izdelamo v obliki odtisa organa: po zlomu ali razpoki organa na mesto zloma organa prilepimo predmetno stekelce, na katerega prilepimo nekaj prostih celic. Preparat nato fiksiramo, obarvamo in pregledamo.

Končno iz nekaterih organov(mezenterij, pia mater) ali iz ohlapnega vlaknastega veziva se filmski preparati izdelujejo z raztezanjem ali drobljenjem med dvema stekloma, tudi s kasnejšo fiksacijo, barvanjem in vlivanjem v smole.

4. Glavna raziskovalna metoda Biološki objekti, ki se uporabljajo v histologiji, so mikroskopija, tj. preučevanje histoloških preparatov z uporabo mikroskopa. Mikroskopija je lahko samostojna študijska metoda, v zadnjem času pa se običajno kombinira z drugimi metodami (histokemija, historadiografija in druge). Ne smemo pozabiti, da se za mikroskopijo uporabljajo različne zasnove mikroskopov, ki omogočajo preučevanje različnih parametrov preučevanih predmetov. Razlikujejo se: Vrste mikroskopije:

    svetlobna mikroskopija (ločljivost 0,2 µm) najpogostejša vrsta mikroskopije;

    ultravijolična mikroskopija (ločljivost 0,1 mikrona);

    luminiscenčna (fluorescentna) mikroskopija za določanje kemičnih snovi v zadevnih strukturah;

    fazno kontrastna mikroskopija za preučevanje struktur v neobarvanih histoloških preparatih;

    polarizacijska mikroskopija za preučevanje predvsem vlaknastih struktur;

    mikroskopija temnega polja za preučevanje živih objektov;

    mikroskopija z vpadno svetlobo za preučevanje debelih predmetov;

    elektronska mikroskopija (ločljivost do 0,1-0,7 nm), njeni dve različici transmisijska (transmisijska) elektronska mikroskopija in skeniranje ali rastrska mikroskopija zagotavljajo sliko površine ultrastruktur.

Histokemične in citokemične metode vam omogoča, da določite sestavo kemičnih snovi in ​​celo njihovo količino v preučevanih strukturah. Metoda temelji na izvajanju kemijskih reakcij z uporabljenim reagentom in kemikalijami, prisotnimi v substratu, pri čemer nastane reakcijski produkt (kontrast ali fluorescent), ki se nato določi s svetlobno ali fluorescenčno mikroskopijo.

Metoda histoautoradiografije omogoča prepoznavanje sestave kemičnih snovi v strukturah in intenzivnosti izmenjave na podlagi vključitve radioaktivnih izotopov v proučevane strukture. Metoda se najpogosteje uporablja pri poskusih na živalih.

Metoda diferencialnega centrifugiranja vam omogoča preučevanje posameznih organelov ali celo fragmentov, izoliranih iz celice. Da bi to naredili, kos proučevanega organa zmeljemo, napolnimo s fiziološko raztopino in nato pospešimo v centrifugi pri različnih hitrostih (od 2 do 150 tisoč) in dobimo zanimive frakcije, ki jih nato preučujemo z različnimi metodami. .

Metoda interferometrije omogoča določanje suhe mase snovi v živih ali fiksnih predmetih.

Imunomorfološke metode omogoča, da z uporabo vnaprej izvedenih imunskih reakcij, ki temeljijo na interakciji antigen-protitelo, določijo subpopulacije limfocitov, določijo stopnjo tujkov celic, izvedejo histološko tipizacijo tkiv in organov (določijo histokompatibilnost) za presaditev organov.

Metoda celične kulture(in vitro, in vivo) gojenje celic v epruveti ali v posebnih kapsulah v telesu in kasnejše preučevanje živih celic pod mikroskopom.

Merske enote, ki se uporabljajo v histologiji

Za merjenje struktur v svetlobni mikroskopiji se uporabljajo predvsem mikrometri: 1 µm je 0,001 mm; Elektronska mikroskopija uporablja nanometre: 1 nm je 0,001 mikronov.

5. IN zgodovina razvoja histologije pogojno tam so drevesa obdobje:

Predmikroskopsko obdobje(od 4. stoletja pr. n. št. do 1665) povezujejo z imeni Aristotela, Galena, Avicene, Vesalija, Falopija in zanj so značilni poskusi izolacije heterogenih tkiv (trda, mehka, tekoča itd.) v telesu živali in ljudi. in uporabo metod anatomske priprave.

Mikroskopsko obdobje(od 1665 do 1950). Začetek obdobja je povezan z imenom angleškega fizika Roberta Hooka, ki je, prvič, izboljšal mikroskop (predvidevajo, da so bili prvi mikroskopi izumljeni na samem začetku 17. stoletja), in drugič, uporabil ga je za sistematično preučevanje različnih predmetov, vključno z biološkimi, in objavil rezultate teh opazovanj leta 1665 v knjigi "Mikrografija", tretjič, prvič je uvedel izraz "celica" ("cellulum"). Kasneje so mikroskope nenehno izboljševali in vse bolj uporabljali za preučevanje bioloških tkiv in organov.

Posebna pozornost je bila namenjena preučevanju strukture celice. Jan Purkinje je opisal prisotnost "protoplazme" (citoplazme) in jedra v živalskih celicah, malo kasneje pa je R. Brown potrdil prisotnost jedra v večini živalskih celic. Botanik M. Schleiden se je začel zanimati za nastanek celic s citokenezo. Rezultati teh študij so T. Schwanu omogočili, da je na podlagi svojih poročil oblikoval celično teorijo (1838-1839) v obliki treh postulatov:

    vsi rastlinski in živalski organizmi so sestavljeni iz celic;

    vse celice se razvijejo po splošnem principu iz citoblastema;

    Vsaka celica ima samostojno življenjsko aktivnost, vitalna aktivnost telesa pa je vsota dejavnosti celic.

Vendar pa je kmalu R. Virchow (1858) pojasnil, da razvoj celic poteka z delitvijo prvotne celice (katera koli celica iz celice). Določbe celične teorije, ki jih je razvil T. Schwan, so še danes pomembne, čeprav so oblikovane drugače.

Sodobne določbe celične teorije:

    celica je najmanjša enota živega;

    celice živalskih organizmov so podobne zgradbe;

    razmnoževanje celic poteka z delitvijo prvotne celice;

    Večcelični organizmi so kompleksni sklopi celic in njihovih derivatov, združeni v sisteme tkiv in organov, ki so med seboj povezani s celičnimi, humoralnimi in živčnimi oblikami regulacije.

    Nadaljnje izboljšave mikroskopov, zlasti izdelava akromatskih leč, so omogočile prepoznavanje manjših struktur v celicah:

    celično središče Hertwig, 1875;

    retikularni aparat ali Golgijev lamelarni kompleks, 1898;

    Bendovi mitohondriji, 1898

Sodobni oder Razvoj histologije se začne leta 1950 z začetkom uporabe elektronskega mikroskopa za preučevanje bioloških objektov, čeprav je bil elektronski mikroskop izumljen že prej (E. Ruska, M. Knoll, 1931). Za sodobno stopnjo razvoja histologije pa je značilna uvedba ne le elektronskega mikroskopa, temveč tudi drugih metod: cito- in histokemije, historadiografije in drugih zgoraj naštetih sodobnih metod. V tem primeru se običajno uporablja kompleks različnih tehnik, ki omogoča oblikovanje ne le kvalitativne predstave o preučevanih strukturah, temveč tudi za pridobitev natančnih kvantitativnih značilnosti. Trenutno se še posebej pogosto uporabljajo različne morfometrične tehnike, vključno z avtomatiziranimi sistemi za obdelavo prejetih informacij z uporabo računalnikov.

PREDAVANJE 2. Citologija. citoplazma

Histologija - ("histos" v grščini - tkivo, logis - preučevanje) To je veda o zgradbi, razvoju in življenjski aktivnosti tkiv večceličnih organizmov in človeka. Predmeti, ki so predmet te znanosti, so nedostopni s prostim očesom. Zato je zgodovina histologije tesno povezana z zgodovino ustvarjanja takšnih naprav, ki omogočajo preučevanje najmanjših predmetov s prostim očesom. 2

Tečaj histologije je razdeljen na naslednje sklope: n 1. Citologija – veda o celicah. n 2. Embriologija je veda o razvoju, od spočetja do popolne izoblikovanosti organizma. n 3. Splošna histologija je veda o splošnih vzorcih, značilnih za tkiva. n 4. Partikularna histologija - proučuje zgradbo in razvoj organov in sistemov.

CITOLOGIJA – (grško κύτος »celica« in λόγος - »nauk«, »znanost«) n Veja biologije, ki proučuje žive celice, njihove organele, njihovo zgradbo, delovanje, procese razmnoževanja celic, staranje in odmiranje. 4

EMBRIOLOGIJA n (iz starogrščine ἔμβρυον - zarodek, zarodek + -λογία iz λόγος - nauk) je veda, ki preučuje razvoj zarodka. 5

Zgodovina nastanka celične teorije 1590. Jansen je izumil mikroskop, v katerem je bila povečava dosežena s povezavo dveh leč. 1665 Robert Hooke je prvi uporabil izraz celica. 1650 -1700. Anthony van Leeuwenhoek je prvi opisal bakterije in druge mikroorganizme. 1700 -1800. Objavljenih je veliko novih opisov in risb različnih tkiv, predvsem rastlinskih. Leta 1827 je Karl Baer odkril jajčece pri sesalcih. 1831 -1833. Robert Brown je opisal jedro rastlinskih celic. 1838 -1839. Botanik Matthias Schleiden in zoolog Theodor Schwann sta združila ideje različnih znanstvenikov in oblikovala celično teorijo, ki je domnevala, da je osnovna enota strukture in delovanja v živih organizmih celica. 1855 Rudolf Virchow je pokazal, da vse celice nastanejo kot posledica celične delitve.

Zgodovina nastanka celične teorije 1665. Angleški znanstvenik in fizik Robert Hooke je pod mikroskopom pregledal del plute in ugotovil, da je sestavljen iz celic, ločenih s pregradami. Te celice je imenoval "celice"

Zgodovina nastanka celične teorije Leeuwenhoek je v 17. stoletju izdelal mikroskop in ljudem odprl vrata v mikrosvet. Pred očmi presenečenih raziskovalcev so se švignili različni migetalčki, kolobarji in druga drobna živa bitja. Izkazalo se je, da so povsod – ti drobni organizmi: v vodi, gnoju, v zraku in prahu, v zemlji in žlebovih, v gnijočih odpadkih živalskega in rastlinskega izvora.

Zgodovina nastanka celične teorije 1831 -1833. Robert Brown je opisal jedro rastlinskih celic. Leta 1838 je nemški botanik M. Schleiden opozoril na jedro in ga štel za tvorca celice. Po Schleidenu se iz zrnate snovi zgosti nukleol, okoli katerega nastane jedro, okoli jedra pa celica, jedro pa lahko med nastajanjem celice izgine.

Zgodovina nastanka celične teorije Nemški zoolog T. Schwann je pokazal, da so tudi živalska tkiva sestavljena iz celic. Ustvaril je teorijo, da celice z jedri predstavljajo strukturno in funkcionalno osnovo vseh živih bitij. Celično teorijo strukture je oblikoval in objavil T. Schwann leta 1839. Njeno bistvo je mogoče izraziti v naslednjih določbah: 1. Celica je osnovna strukturna enota strukture vseh živih bitij; 2. Celice rastlin in živali so neodvisne, homologne druga drugi po izvoru in zgradbi. Vsaka celica deluje neodvisno od drugih, vendar skupaj z vsemi drugimi. 3. Vse celice izhajajo iz brezstrukturne medcelične snovi. (Napaka!) 4. Življenjsko aktivnost celice določa membrana. (Napaka!)

Zgodovina nastanka celične teorije Leta 1855 je nemški zdravnik R. Virchow posplošil: celica lahko nastane le iz prejšnje celice. To je privedlo do spoznanja, da sta rast in razvoj organizmov povezana z delitvijo celic in njihovo nadaljnjo diferenciacijo, ki vodi v nastanek tkiv in organov.

Zgodovina nastanka celične teorije Karla Baera Karl Baer je leta 1827 odkril jajčece pri sesalcih in dokazal, da se razvoj sesalcev začne z oplojenim jajčecem. To pomeni, da se razvoj vsakega organizma začne z enim oplojenim jajčecem, celica pa je razvojna enota.

Zgodovina nastanka celične teorije 1865 Objavljeni so zakoni dednosti (G. Mendel). 1868 Odkritje nukleinskih kislin (F. Miescher) 1873 Odkritje kromosomov (F. Schneider) 1874 Odkritje mitoze v rastlinskih celicah (I. D. Čistjakov) 1878 Odkritje mitotske delitve živalskih celic (W. Fleming, P. I. Peremežko) 1879 Fleming - obnašanje kromosomov med delitvijo. 1882 Mejozo so odkrili v živalskih celicah (W. Fleming) 1883 Pokazali so, da je v zarodnih celicah število kromosomov za polovico manjše od somatskih celic (E. Van Beneden) 1887 Mejozo so odkrili v rastlinskih celicah (E. Strassburger ) 1898 Golgi odkril retikularni aparat celice, Golgijev aparat. 1914 Oblikovana je bila kromosomska teorija dednosti (T. Morgan). 1924 Objavljena je naravoslovna teorija o nastanku življenja na Zemlji (A.I. Oparin). 1953 Oblikovane so bile zamisli o strukturi DNK in ustvarjen njen model (D. Watson in F. Crick). 1961 Določene so narava in lastnosti genetske kode (F. Crick, L. Barnett, S. Benner).

Osnovne določbe sodobne celične teorije 1. Celica je osnovni živi sistem, enota strukture, vitalne dejavnosti, razmnoževanja in individualnega razvoja organizmov. 2. Celice vseh živih organizmov so homologne, enake po zgradbi in izvoru. 3. Tvorba celic. Nove celice nastanejo šele z delitvijo že obstoječih celic. 4. Celica in organizem. Celica je lahko samostojen organizem (prokarionti in enocelični evkarionti). Vsi večcelični organizmi so sestavljeni iz celic. 5. Funkcije celice. Celice izvajajo: metabolizem, razdražljivost in razdražljivost, gibanje, razmnoževanje in diferenciacijo. 6. Razvoj celice. Celična organizacija je nastala na zori življenja in je šla skozi dolgo pot evolucijskega razvoja od nejedrnih oblik (prokariotov) do jedrskih (evkariontov).

METODE ZA MIKROSKOPIJO HISTOLOŠKIH PREPARATOV 1. Svetlobna mikroskopija. 2. Ultravijolična mikroskopija. 3. Fluorescentna (luminescentna) mikroskopija. 4. Fazno kontrastna mikroskopija. 5. Mikroskopija s temnim poljem. 6. Interferenčna mikroskopija 7. Polarizacijska mikroskopija. 8. Elektronska mikroskopija. 17

Mikroskop n Ta optični instrument omogoča opazovanje majhnih predmetov. Povečava slike se doseže s sistemom leč objektiva in okularja. Zrcalo, kondenzor in diafragma usmerjajo svetlobni tok in uravnavajo osvetlitev predmeta. Mehanski del mikroskopa obsega: stojalo, mizico, makro- in mikrometrične vijake ter držalo za cev. 18

Posebne mikroskopske metode: - fazno kontrastni mikroskop - (za preučevanje živih nepobarvanih predmetov) - mikroskopija omogoča preučevanje živih in nepobarvanih predmetov. Pri prehodu svetlobe skozi pobarvane objekte se spremeni amplituda svetlobnega vala, pri prehodu svetlobe skozi nepobarvane predmete pa se spremeni faza svetlobnega vala, ki se uporablja za pridobivanje visokokontrastnih slik v faznokontrastni in interferenčni mikroskopiji. - mikroskop s temnim poljem (za preučevanje živih nepobarvanih predmetov). Za poudarjanje kontrastnih struktur nepobarvanega materiala se uporablja poseben kondenzator. Mikroskopija temnega polja vam omogoča opazovanje živih predmetov. Opazovani predmet je videti, kot da bi bil osvetljen v temnem polju. V tem primeru žarki osvetljevalca padajo na predmet od strani, v leče mikroskopa pa vstopajo le razpršeni žarki. 19

Posebne metode mikroskopije: fluorescenčna mikroskopija (za preučevanje živih nepobarvanih predmetov) mikroskopija se uporablja za opazovanje fluorescenčnih (svetlečih) predmetov. V fluorescenčnem mikroskopu gre svetloba iz močnega vira skozi dva filtra. En filter zaustavi svetlobo pred vzorcem in prepušča svetlobo valovne dolžine, ki vzbuja fluorescenco iz vzorca. Drugi filter omogoča prehod svetlobe valovne dolžine, ki jo oddaja fluorescentni predmet. Tako fluorescenčni predmeti absorbirajo svetlobo ene valovne dolžine in oddajajo v drugem območju spektra. - ultravijolična sposobnost m-pa) mik-p (poveča ločljivost - polarizacija mik-p (za preučevanje objektov z urejeno razporeditvijo molekul - skeletne mišice, kolagenska vlakna itd.) mikroskopija - tvorjenje slike neobarvanih anizotropnih struktur ( za na primer kolagenska vlakna in miofibrile).20

Posebne metode mikroskopije - interferenčna mikroskopija (za določanje suhega ostanka v celicah, določanje debeline predmetov) - mikroskopija združuje principe fazno-kontrastne in polarizacijske mikroskopije in se uporablja za pridobivanje kontrastne slike nepobarvanih predmetov. Posebna interferenčna optika (Nomarski optika) je našla uporabo v diferencialnih interferenčnih kontrastnih mikroskopih. B. Elektronska mikroskopija: -transmisija (preučevanje objektov s transmisijo) -skeniranje (preučevanje površine objektov) Teoretično je ločljivost transmisije EM 0,002 nm. Dejanska ločljivost sodobnih mikroskopov se približuje 0,1 nm. Za biološke objekte je EM ločljivost v praksi 2 nm. 21

Posebne mikroskopske tehnike Transmisijski elektronski mikroskop je sestavljen iz kolone, skozi katero v vakuumu prehajajo elektroni, ki jih oddaja katodna nitka. Žarek elektronov, fokusiran z obročnimi magneti, gre skozi pripravljen vzorec. Narava sipanja elektronov je odvisna od gostote vzorca. Elektroni, ki gredo skozi vzorec, se fokusirajo, opazujejo na fluorescenčnem zaslonu in posnamejo s fotografsko ploščo. Za pridobitev tridimenzionalne slike površine preučevanega predmeta se uporablja vrstični elektronski mikroskop. Metoda cepitve (zamrzovanje-cepitev) se uporablja za preučevanje notranje strukture celičnih membran. Celice zamrznemo pri temperaturi tekočega dušika v prisotnosti krioprotektorja in uporabimo za izdelavo čipov. Cepilne ravnine potekajo skozi hidrofobno sredino lipidnega dvosloja. Izpostavljena notranja površina membran je zasenčena s platino, nastale replike pa se proučujejo v skenirajočem EM. 22

Specialne (nemikroskopske) metode: 1. Cito- ali histokemija - bistvo je uporaba strogo specifičnih kemičnih reakcij z lahkim končnim produktom v celicah in tkivih za določanje količine različnih snovi (beljakovin, encimov, maščob, ogljikovih hidratov, itd.). Lahko se uporablja na ravni svetlobnega ali elektronskega mikroskopa. 2. Citopotometrija - metoda se uporablja v kombinaciji z 1 in omogoča kvantitativno ovrednotenje s citohistokemijsko metodo identificiranih proteinov, encimov itd.. 3. Avtoradiografija - v telo vnašamo snovi, ki vsebujejo radioaktivne izotope kemijskih elementov. Te snovi so vključene v presnovne procese v celicah. Lokalizacijo in nadaljnje premike teh snovi v organih ugotavljamo na histoloških preparatih z obsevanjem, ki ga zajamemo s fotografsko emulzijo, naneseno na preparat. 4. Rentgenska strukturna analiza - omogoča določanje količine kemičnih elementov v celicah in preučevanje molekularne strukture bioloških mikroobjektov. 24 5. Morfometrija - merjenje velikosti biol. strukture na celični in subcelični ravni.

Posebne (nemikroskopske) metode 6. Mikrokirgija - izvajanje zelo finih operacij z mikromanipulatorjem pod mikroskopom (presajanje jeder, vnos različnih substanc v celice, merjenje biopotencialov itd.) 6. Metoda gojenja celic in tkiv - na hranilnih gojiščih. ali v difuzijskih komorah, implantiranih v različna tkiva telesa. 7. Ultracentrifugiranje - frakcioniranje celic ali podceličnih struktur s centrifugiranjem v raztopinah različnih gostot. 8. Eksperimentalna metoda. 9. Metoda presaditve tkiv in organov. 25

Fiksacija ohranja strukturo celic, tkiv in organov, preprečuje njihovo bakterijsko kontaminacijo in encimsko prebavo, stabilizira makromolekule s kemičnim zamreženjem. 32

Fiksirni tekoči formalin, alkoholi, glutaraldehid - Najpogostejši fiksativi; Kriofiksacija - Boljša ohranitev struktur je zagotovljena s takojšnjim zamrzovanjem vzorcev v tekočem dušiku (– 196 °C); Liofilizacija - majhni koščki tkiva se hitro zamrznejo in ustavijo presnovne procese. Dehidracija - standardni postopek za odstranjevanje vode - dehidracija v alkoholih naraščajoče jakosti (od 70 do 60%). Polnilo – naredi blago trpežno, preprečuje mečkanje in gubanje pri krojenju ter omogoča pridobivanje odsekov standardne debeline. Najpogostejši vgradni medij je parafin. Uporabljajo se tudi celoidin, plastični mediji in smole. 33

Dehidracija pripravi fiksirano tkivo za penetracijo vdelanega medija. Vodo iz živih tkiv, kakor tudi vodo iz fiksativnih mešanic (večina fiksativov je vodnih raztopin) moramo po fiksaciji popolnoma odstraniti. Standardni postopek za odstranjevanje vode je dehidracija v alkoholih z naraščajočo močjo od 60 ° do 100 °. 34

Zalivanje je nujen postopek pred pripravo odsekov. Polnilo naredi blago trpežno, preprečuje mečkanje in gubanje pri rezanju ter omogoča pridobivanje tankih rezov standardne debeline. Najpogostejši vgradni medij je parafin. Uporabljajo se tudi celoidin, plastični mediji in smole. 35

Rotacijski mikrotom. 40 n Bloki, ki vsebujejo košček organa, so pritrjeni v držalo za premične predmete. Ko ga spustimo, na nožu ostanejo serijski rezi, ki se odstranijo z noža in namestijo na predmetno stekelce za kasnejšo obdelavo in mikroskopiranje.

Metode barvanja histoloških rezov: n Jedrne (glavne): n hematoksilin – obarva n n n n jedra modro; železov hematoksilin; Azur II (v vijolični barvi); karmin (v rdeči barvi); safranin (v rdeči barvi); metil modra (modra); toluidin (moder); tionin (moder). n Citoplazemski- (kisli): n eozin – roza; n eritrozin; n oranžna "G"; n kisla magenta – rdeča; n pikrinska kislina - rumena; n Kongo – rdeča – do rdeča 44

POSEBNE metode barvanja histoloških rezov n Sudan III – obarvanje lipidov in maščob oranžno; n osmična kislina – obarvanje lipidov in maščob v črno; n orcein - obarvanje elastičnih vlaken rjavo; n srebrov nitrat – impregnacija živčnih elementov v temno rjavi barvi. 45

Struktura celice: n OKSIFILNA sposobnost rožnate barve s kislimi barvili n Bazofilna sposobnost modre barve z bazičnimi barvili n Nevtrofilija - n sposobnost vijoličastega barvanja s kislimi in bazičnimi barvili. 47

1

Celica n je elementarni živi sistem, ki ga sestavljajo citoplazma, jedro, membrana in je osnova za razvoj, strukturo in življenje živalskih in rastlinskih organizmov.

Glikokaliks je nadmembranski kompleks, sestavljen iz saharidov, povezanih z beljakovinami, in saharidov, povezanih z lipidi. Funkcije n Recepcija (hormoni, citokini, mediatorji in antigeni) n Medcelične interakcije (razdražljivost in prepoznavanje) n Parietalna prebava (mikrovili črevesnih mejnih celic)

Funkcije citoleme: - razmejitev; - aktivni in pasivni transport snovi v obe smeri; - receptorske funkcije; - stik s sosednjimi celicami.

Histologija je veda o mikroskopski in submikroskopski zgradbi, razvoju in življenjski aktivnosti tkiv živalskih organizmov.

Razlikujejo se: hierarhične ravni organizacija žive snovi:

  • celični;
  • blago;
  • strukturne in funkcionalne enote organov;
  • ravni organa;
  • sistemska raven;
  • organski ravni

Predmeti histoloških raziskav

Predmeti raziskav so razdeljeni na:

  • živi (celice v kapljici krvi, celice v kulturi itd.);
  • mrtve ali fiksirane, ki jih je mogoče vzeti iz živega organizma (biopsija) ali iz trupel.

Histološki vzorec

Histološki vzorec lahko v obliki:

  • tanek, obarvan del organa ali tkiva;
  • razmaz na steklu;
  • odtis na steklu razbitih orgel;
  • priprava tankega filma.

Histološki vzorec katere koli oblike mora izpolnjevati naslednje zahteve:

  • ohraniti življenjsko dobo konstrukcij;
  • biti dovolj tanek in prozoren, da ga je mogoče pregledati pod mikroskopom v prepustni svetlobi;
  • biti kontrastni, to pomeni, da morajo biti strukture, ki se preučujejo, jasno vidne pod mikroskopom;
  • pripravke za svetlobno mikroskopijo je treba hraniti dolgo časa in uporabiti za ponovne študije.

Te zahteve so dosežene med pripravo zdravila.

Faze priprave histološkega preparata

Jemanje materiala(kos tkiva ali organa) za pripravo zdravila.

Pritrjevanje materiala potrebno za zaustavitev presnovnih procesov in zaščito struktur pred propadanjem.

Vlivanje kosov v tesnilni medij(parafin, celoidin, smole) ali zamrzovanje za kasnejšo izdelavo tankih rezov.

Priprava odsekov na posebnih instrumentih (mikrotom ali ultramikrotom) z uporabo posebnih nožev.

Barvanje odsekov ali njihovo kontrastiranje (za elektronsko mikroskopijo).

Čiščenje odsekov(v ksilen, toluen), inkapsulacija v smole (balzam, polistiren), prekrivanje s pokrovnim stekelcem.

Za namene elektronske mikroskopije V pripravljalnih fazah je nekaj posebnosti, vendar so splošna načela enaka.

Izdelan iz tkanin tekoče konsistence(kri, kostni mozeg in drugo) pripravimo preparate v obliki brisa na stekelcu, ki ga prav tako fiksiramo, obarvamo in nato preučujemo.

Iz krhkih parenhimskih organov(jetra, ledvica in drugi) preparate izdelamo v obliki odtisa organa: po zlomu ali razpoki organa na mesto zloma organa prilepimo predmetno stekelce, na katerega prilepimo nekaj prostih celic. Preparat nato fiksiramo, obarvamo in pregledamo.

Končno iz nekaterih organov(mezenterij, pia mater) ali iz ohlapnega vlaknastega veziva se filmski preparati izdelujejo z raztezanjem ali drobljenjem med dvema stekloma, tudi s kasnejšo fiksacijo, barvanjem in vlivanjem v smole.

Raziskovalne metode v histologiji

Glavna metoda za preučevanje bioloških objektov, ki se uporablja v histologiji, je mikroskopija, tj. preučevanje histoloških preparatov z uporabo mikroskopa. Mikroskopija je lahko samostojna študijska metoda, v zadnjem času pa se običajno kombinira z drugimi metodami (histokemija, historadiografija in druge). Ne smemo pozabiti, da se za mikroskopijo uporabljajo različne zasnove mikroskopov, ki omogočajo preučevanje različnih parametrov preučevanih predmetov. Razlikujejo se: Vrste mikroskopije:

  • svetlobna mikroskopija (ločljivost 0,2 µm) najpogostejša vrsta mikroskopije;
  • ultravijolična mikroskopija (ločljivost 0,1 mikrona);
  • luminiscenčna (fluorescentna) mikroskopija za določanje kemičnih snovi v zadevnih strukturah;
  • fazno kontrastna mikroskopija za preučevanje struktur v neobarvanih histoloških preparatih;
  • polarizacijska mikroskopija za preučevanje predvsem vlaknastih struktur;
  • mikroskopija temnega polja za preučevanje živih objektov;
  • mikroskopija z vpadno svetlobo za preučevanje debelih predmetov;
  • elektronska mikroskopija (ločljivost do 0,1-0,7 nm), njeni dve različici transmisijska (transmisijska) elektronska mikroskopija in skeniranje ali rastrska mikroskopija zagotavljajo sliko površine ultrastruktur.

Histokemične in citokemične metode vam omogoča, da določite sestavo kemičnih snovi in ​​celo njihovo količino v preučevanih strukturah. Metoda temelji na izvajanju kemijskih reakcij z uporabljenim reagentom in kemikalijami, prisotnimi v substratu, pri čemer nastane reakcijski produkt (kontrast ali fluorescent), ki se nato določi s svetlobno ali fluorescenčno mikroskopijo.

Metoda histoautoradiografije omogoča prepoznavanje sestave kemičnih snovi v strukturah in intenzivnosti izmenjave na podlagi vključitve radioaktivnih izotopov v proučevane strukture. Metoda se najpogosteje uporablja pri poskusih na živalih.

Metoda diferencialnega centrifugiranja vam omogoča preučevanje posameznih organelov ali celo fragmentov, izoliranih iz celice. Da bi to naredili, kos proučevanega organa zmeljemo, napolnimo s fiziološko raztopino in nato pospešimo v centrifugi pri različnih hitrostih (od 2 do 150 tisoč) in dobimo zanimive frakcije, ki jih nato preučujemo z različnimi metodami. .

Metoda interferometrije omogoča določanje suhe mase snovi v živih ali fiksnih predmetih.

Imunomorfološke metode omogoča, da z uporabo vnaprej izvedenih imunskih reakcij, ki temeljijo na interakciji antigen-protitelo, določijo subpopulacije limfocitov, določijo stopnjo tujkov celic, izvedejo histološko tipizacijo tkiv in organov (določijo histokompatibilnost) za presaditev organov.

Metoda celične kulture(in vitro, in vivo) gojenje celic v epruveti ali v posebnih kapsulah v telesu in kasnejše preučevanje živih celic pod mikroskopom.

Merske enote, ki se uporabljajo v histologiji

Za merjenje struktur v svetlobni mikroskopiji se uporabljajo predvsem mikrometri: 1 µm je 0,001 mm; Elektronska mikroskopija uporablja nanometre: 1 nm je 0,001 mikronov.

Zgodovinske stopnje v razvoju histologije

V zgodovini razvoja histologije pogojno tam so drevesa obdobje:

Predmikroskopsko obdobje(od 4. stoletja pr. n. št. do 1665) povezujejo z imeni Aristotela, Galena, Avicene, Vesalija, Falopija in zanj so značilni poskusi izolacije heterogenih tkiv (trda, mehka, tekoča itd.) v telesu živali in ljudi. in uporabo metod anatomske priprave.

Mikroskopsko obdobje(od 1665 do 1950). Začetek obdobja je povezan z imenom angleškega fizika Roberta Hooka, ki je, prvič, izboljšal mikroskop (predvidevajo, da so bili prvi mikroskopi izumljeni na samem začetku 17. stoletja), in drugič, uporabil ga je za sistematično preučevanje različnih predmetov, vključno z biološkimi, in objavil rezultate teh opazovanj leta 1665 v knjigi "Mikrografija", tretjič, prvič je uvedel izraz "celica" ("cellulum"). Kasneje so mikroskope nenehno izboljševali in vse bolj uporabljali za preučevanje bioloških tkiv in organov.

Posebna pozornost je bila namenjena preučevanju strukture celice. Jan Purkinje je opisal prisotnost "protoplazme" (citoplazme) in jedra v živalskih celicah, malo kasneje pa je R. Brown potrdil prisotnost jedra v večini živalskih celic. Botanik M. Schleiden se je začel zanimati za nastanek celic s citokenezo. Rezultati teh študij so T. Schwanu omogočili, da je na podlagi svojih poročil oblikoval celično teorijo (1838-1839) v obliki treh postulatov:

  • vsi rastlinski in živalski organizmi so sestavljeni iz celic;
  • vse celice se razvijejo po splošnem principu iz citoblastema;
  • Vsaka celica ima samostojno življenjsko aktivnost, vitalna aktivnost telesa pa je vsota dejavnosti celic.

Vendar pa je kmalu R. Virchow (1858) pojasnil, da razvoj celic poteka z delitvijo prvotne celice (katera koli celica iz celice). Določbe celične teorije, ki jih je razvil T. Schwan, so še danes pomembne, čeprav so oblikovane drugače.

Sodobne določbe celične teorije:

  • celica je najmanjša enota živega;
  • celice živalskih organizmov so podobne zgradbe;
  • razmnoževanje celic poteka z delitvijo prvotne celice;
  • Večcelični organizmi so kompleksni sklopi celic in njihovih derivatov, združeni v sisteme tkiv in organov, ki so med seboj povezani s celičnimi, humoralnimi in živčnimi oblikami regulacije.
  • Nadaljnje izboljšave mikroskopov, zlasti izdelava akromatskih leč, so omogočile prepoznavanje manjših struktur v celicah:
  • celično središče Hertwig, 1875;
  • retikularni aparat ali Golgijev lamelarni kompleks, 1898;
  • Bendovi mitohondriji, 1898

Sodobni oder razvoj histologije

se začne leta 1950 z začetkom uporabe elektronskega mikroskopa za preučevanje bioloških objektov, čeprav je bil elektronski mikroskop izumljen že prej (E. Ruska, M. Knoll, 1931). Za sodobno stopnjo razvoja histologije pa je značilna uvedba ne le elektronskega mikroskopa, temveč tudi drugih metod: cito- in histokemije, historadiografije in drugih zgoraj naštetih sodobnih metod. V tem primeru se običajno uporablja kompleks različnih tehnik, ki omogoča oblikovanje ne le kvalitativne predstave o preučevanih strukturah, temveč tudi za pridobitev natančnih kvantitativnih značilnosti. Trenutno se še posebej pogosto uporabljajo različne morfometrične tehnike, vključno z avtomatiziranimi sistemi za obdelavo prejetih informacij z uporabo računalnikov.

Predmeti raziskovanja se delijo na:

· živi (celice v kapljici krvi, celice v kulturi itd.);

· mrtve ali fiksirane, ki jih je mogoče vzeti iz živega organizma (biopsija) ali iz trupel.

V vsakem primeru so kosi po odvzemu izpostavljeni pritrdilnim raztopinam ali zamrzovanju. Fiksni predmeti se uporabljajo v znanstvene in izobraževalne namene. Preparate, pripravljene na določen način in s katerimi pregledamo pod mikroskopom, imenujemo histološki preparati.

Histološki preparat je lahko v obliki: (tanko obarvanega izreza organa ali tkiva; brisa na steklu; odtisa na steklu zloma organa; tankoslojnega preparata).

Histološki preparat katere koli oblike mora izpolnjevati naslednje zahteve: (ohranjati vitalno stanje struktur; biti dovolj tanek in prozoren, da ga lahko preučujemo pod mikroskopom v prepustni svetlobi; biti kontrasten, to pomeni, da morajo biti proučevane strukture jasno definirane). pod mikroskopom; pripravke za svetlobno mikroskopijo je treba hraniti dalj časa in jih uporabiti za ponovno učenje.)

Te zahteve so dosežene med pripravo zdravila.

Raziskovalne metode:

Svetlobna mikroskopija-Mikroskopija, glavna metoda za preučevanje zdravil, se v biologiji uporablja že več kot 300 let. Ultravijolična mikroskopija- To je vrsta svetlobne mikroskopije. Ultravijolični mikroskop uporablja krajše ultravijolične žarke z valovno dolžino približno 0,2 mikrona. Fluorescenčna (luminiscenčna) mikroskopija- Pojav fluorescence je sestavljen iz dejstva, da atomi in molekule številnih snovi, ki absorbirajo kratkovalovne žarke, preidejo v vzbujeno stanje. Fazno kontrastna mikroskopija- Ta metoda se uporablja za pridobivanje kontrastnih slik prozornih in brezbarvnih predmetov, ki so nevidni s konvencionalnimi mikroskopskimi metodami. Elektronska mikroskopija-Elektronski mikroskop uporablja tok elektronov s krajšimi valovnimi dolžinami kot svetlobni mikroskop.



Glavne faze citološke in histološke analize so izbira predmeta študije, njegova priprava za pregled pod mikroskopom, uporaba mikroskopskih metod ter kvalitativna in kvantitativna analiza slike.

Najpogosteje se za študij uporablja del tkiva ali organa. Histološke preparate lahko proučujemo brez posebne obdelave. Na primer, pripravljen krvni razmaz, odtis, film ali del organa je mogoče takoj pregledati pod mikroskopom. Toda zaradi dejstva, da imajo strukture šibek kontrast, so slabo vidne v običajnem svetlobnem mikroskopu in potrebna je uporaba posebnih mikroskopov (fazni kontrast itd.). Zato se pogosteje uporabljajo posebej obdelani preparati: fiksirani, zaprti v trdnem mediju in obarvani.

Postopek izdelave histološkega preparata za svetlobno in elektronsko mikroskopijo vključuje naslednje glavne korake:

1. prevzem materiala in fiksiranje,

2. zbijanje materiala,

3. priprava odsekov,

4. barvanje ali kontrastni odseki.

Za svetlobno mikroskopijo je potreben še en korak - zapiranje rezov v balzam ali druge prozorne medije.

Fiksacija zagotavlja preprečevanje procesov razgradnje, kar pomaga ohranjati celovitost organskih struktur.Majhen vzorec bodisi potopimo v fiksativ (alkohol, formaldehid, raztopine soli težkih kovin, osmična kislina, posebne fiksativne mešanice) ali toplotno obdelamo.

Stiskanje materiala, potrebnega za pripravo rezov, se izvaja z impregniranjem predhodno dehidriranega materiala s parafinom, celoidinom in organskimi smolami. Hitrejše stiskanje dosežemo z uporabo metode zamrzovanja kosov, na primer v tekočem ogljikovem dioksidu.

Odseki so pripravljeni s posebnimi napravami - mikrotomi(za svetlobno mikroskopijo) in ultramikrotomi(za elektronsko mikroskopijo).

Za povečanje kontrasta slike posameznih struktur pri gledanju pod mikroskopom se uporabljajo barvanje rezov (v svetlobni mikroskopiji) ali njihovo naprševanje s kovinskimi solmi (v elektronski mikroskopiji). Metode barvanja histoloških struktur so zelo raznolike in so izbrane glede na cilje študije.

Histološka barvila (glede na njihovo kemično naravo) delimo na kisla, bazična in nevtralna. hematoksilin, ki celična jedra obarva vijolično, in kislo barvilo - eozin, obarvajo citoplazmo rožnato-rumeno. Selektivna afiniteta struktur za določena barvila je določena z njihovo kemično sestavo in fizikalnimi lastnostmi. Strukture, ki se dobro obarvajo s kislimi barvili, imenujemo oksifilne, tiste, ki se obarvajo z bazičnimi barvili, pa bazofilne. Na primer, citoplazma celic je najpogosteje obarvana oksifilno, jedra celic pa so obarvana bazofilno.

Strukture, ki sprejemajo tako kisla kot bazična barvila, so nevtrofilne (heterofilne). Obarvane pripravke običajno dehidriramo v alkoholih z naraščajočo močjo in očistimo v ksilenu, benzenu, toluenu ali nekaterih oljih. Za dolgoročno shranjevanje je dehidriran histološki rez zaprt med stekelcem in pokrovnim steklom v kanadskem balzamu ali drugih snoveh. Končni histološki vzorec se lahko uporablja za preučevanje pod mikroskopom več let.

4) . Celica kot strukturna in funkcionalna enota tkiva. Opredelitev. Splošni načrt zgradbe evkariontskih celic. Biološke celične membrane, njihova struktura, kemična sestava in glavne funkcije.

Celica je osnovna strukturna, funkcionalna in genetska enota v vseh rastlinskih in živalskih organizmih. Zgradba evkariontske celice:

Celice, ki tvorijo tkiva živali in rastlin, se zelo razlikujejo po obliki, velikosti in notranji zgradbi.Celice vseh vrst vsebujejo dve glavni komponenti, ki sta med seboj tesno povezani - citoplazmo in jedro. Jedro je ločeno od citoplazme s porozno membrano in vsebuje jedrni sok, kromatin in nukleolus. Poltekoča citoplazma zapolnjuje celotno celico in je prepredena s številnimi tubuli. Zunaj je prekrit s citoplazemsko membrano.

Samo celično telo in njegova vsebina sta od zunanjega okolja ali od sosednjih elementov v večceličnih organizmih ločena s plazemsko membrano. Zunaj plazemske membrane je celična membrana ali stena, ki je pri rastlinah še posebej izrazita. Vse notranje vsebine celice, razen jedra, imenujemo citoplazma. Citoplazma evkariontskih celic po svoji zgradbi in sestavi ni homogena in vključuje: hialoplazmo, membranske in nemembranske komponente. Membranski organeli so v dveh različicah: z eno membrano in z dvojno membrano. Prvi vključujejo organele vakuolarnega sistema - endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizosome, peroksisome in druge specializirane vakuole, pa tudi plazemsko membrano. Organele z dvojno membrano vključujejo mitohondrije in plastide ter celično jedro. Nemembranski organeli vključujejo ribosome, celično središče živalskih celic, pa tudi citoskeletne elemente (mikrotubule in mikrofilamente).
Izraz hialoplazma, glavna plazma ali matriks citoplazme, se nanaša na zelo pomemben del celice, njeno pravo notranje okolje. Hijaloplazma je kompleksen koloidni sistem, ki vključuje različne biopolimere: beljakovine, nukleinske kisline, polisaharide itd. V njem so lokalizirani encimi, ki sodelujejo pri sintezi aminokislin, nukleotidov, maščobnih kislin in presnovi sladkorja.Najpomembnejša vloga hialoplazme je, da to okolje združuje vse celične strukture in zagotavlja njihovo kemično interakcijo med seboj. Preko hialoplazme poteka večina znotrajceličnega transporta: prenos aminokislin, maščobnih kislin, nukleotidov in sladkorjev. V hialoplazmi je stalen tok ionov v plazemsko membrano in iz nje v mitohondrije, jedro in vakuole. V hialoplazmi se odlagajo skladiščni produkti: glikogen, maščoba. V citosolu se na ribosomih, ki se tam nahajajo, sintetizirajo beljakovine, ki se prenašajo v različne dele celice, pa tudi vse beljakovine celičnega jedra, večina beljakovin mitohondrijev in plastid ter glavne beljakovine peroksisomov. Zgradba celičnih membran.
Skupna značilnost vseh celičnih membran (plazemskih, znotrajceličnih in membranskih organelov) je, da so tanke (6-10 nm) plasti lipoproteinske narave (lipidi v kompleksu z beljakovinami), zaprte same na sebi.

Obstajajo tri pomembna načela strukture membrane:
Membrane niso homogene. Membrane, ki obdajajo znotrajcelične organele, in plazemska membrana se razlikujejo po sestavi.Številne komponente membrane so v stanju neprekinjenega gibanja. Membrana je podobna mozaiku, ki se nenehno spreminja, sestavni deli membrane so izjemno asimetrični. Med zunanjo in notranjo plastjo membran je razlika v relativni količini in kvalitativni sestavi lipidov. Beljakovine se nahajajo asimetrično med lipidi in imajo jasno razločljive ekstra- in znotrajcelične regije.

Najpomembnejše funkcije membran so naslednje:

Membrane nadzorujejo sestavo znotrajceličnega okolja.

Membrane zagotavljajo in omogočajo medcelični in znotrajcelični prenos informacij.

Membrane zagotavljajo tvorbo tkiva preko medceličnih stikov

Kemična sestava celice.
Celice živih organizmov so si podobne ne le po zgradbi, temveč tudi po kemični sestavi. Podobnost v strukturi in kemični sestavi celic kaže na enotnost njihovega izvora.

Snovi, ki vstopajo v celico, glede na sestavo delimo na organske in anorganske.
1. Anorganske snovi.
Voda ima velik pomen v življenju celice. Številni elementi v celicah so v obliki ionov. Najpogostejši kationi so: K+, Na+, Ca2+ Mg2+, anioni pa: H2PO4-, Cl-, HCO3-.
Mineralne soli (na primer kalcijev fosfat) so lahko del medcelične snovi in ​​lupin mehkužcev in zagotavljajo trdnost teh tvorb.
2. Organske snovi.
Značilno samo za živa bitja. Organske spojine so v celici predstavljene s preprostimi majhnimi molekulami (aminokisline, mono- in oligosaharidi, maščobne kisline, dušikove baze) in makromolekulami biopolimerov (proteini, lipidi, polisaharidi, nukleinske kisline). Biopolimerne molekule so sestavljene iz ponavljajočih se nizkomolekularnih spojin (monomerov

Celične funkcije. Celica ima različne funkcije: celično delitev, presnovo in

Glavni Predmeti raziskovanja so histološki preparati, glavna raziskovalna metoda pa je mikroskopija.

Histološki preparat mora biti dovolj prozoren (tanek) in kontrasten. Izdelan je iz živih in mrtvih (fiksnih) struktur. Vzorec je lahko suspenzija celic, bris, odtis, film, celoten nastavek ali tanek rez.

Postopek izdelave histoloških pripravkov za mikroskopske študije vključuje naslednje glavne faze: 1) odvzem materiala in njegovo fiksiranje; 2) zbijanje materiala; 3) priprava odsekov; 4) obarvanje ali kontrastni odseki; 5) zaključek odsekov.

Za barvanje se uporabljajo posebna histološka barvila z različnimi pH vrednostmi: kisla, nevtralna in bazična. Strukture, ki jih obarvajo, se imenujejo oksifilne, nevtrofilne (heterofilne) in bazofilne.

Katere metode uporablja histološka znanost? So precej številni in raznoliki:

Mikroskopiranje.

Svetlobna mikroskopija. Sodobni mikroskopi imajo visoko ločljivost. Ločljivost je določena z najmanjšo razdaljo (d) med dvema sosednjima točkama, ki ju je mogoče videti ločeno. Ta razdalja je odvisna od valovne dolžine svetlobe (λ) in je izražena s formulo: d = 1/2 λ.

Najmanjša valovna dolžina vidnega dela spektra je 0,4 mikrona. Posledično je ločljivost svetlobnega mikroskopa 0,2 μm, skupna povečava pa doseže 2500-krat.

Ultravijolična mikroskopija . Valovna dolžina ultravijolične svetlobe je 0,2 mikrona, zato je ločljivost ultravijoličnega mikroskopa 0,1 mikrona, a ker je ultravijolično sevanje nevidno, je za opazovanje preučevanega predmeta potreben fluorescenčni zaslon.

Fluorescenčna (luminiscenčna) mikroskopija. Kratkovalovno (nevidno) sevanje, ki ga absorbira vrsta snovi, vzbudi njihove elektrone, ki oddajajo svetlobo z daljšo valovno dolžino in postanejo vidni del spektra. Na ta način dosežemo povečanje ločljivosti mikroskopa.

Fazno kontrastna mikroskopija omogoča oddajanje nepobarvanih predmetov.

Polarizacijska mikroskopija uporablja se za preučevanje arhitektonike histoloških struktur, na primer kolagenskih vlaken.

Elektronska mikroskopija omogoča preučevanje desettisočkrat povečanih predmetov.

Mikrofotografija in mikrokino . Te metode omogočajo preučevanje fiksnih objektov na fotografijah in živih mikroskopskih objektov v gibanju.

Metode kvalitativnih in kvantitativnih raziskav.

Histo in citokemija , vključno s kvantitativno, omogoča kvalitativno analizo preučevanih predmetov na tkivni, celični in subcelični ravni.

Citospektrofotometrija Omogoča preučevanje kvantitativne vsebnosti določenih bioloških snovi v celicah in tkivih na podlagi absorpcije svetlobe določene valovne dolžine z barvilom, povezanim z njimi.

Diferencialno centrifugiranje omogoča ločevanje vsebine celic, ki se razlikujejo po masi.

Radiografija Temelji na vključitvi radioaktivne oznake (na primer radioaktivnega joda, H³-timidina itd.) v presnovni proces.

Morfometrija omogoča merjenje površin in volumnov celic, njihovih jeder in organelov z uporabo okularjev in predmetnih mikrometrov ter posebnih mrež.

Uporaba računalnikov za avtomatsko obdelavo digitalnega gradiva.

Metoda tkivne kulture je vzdrževanje sposobnosti preživetja in delitev celic in tkiv zunaj telesa. V ta namen se uporabljajo posebne posode s hranilnim medijem, v katerih se ustvarijo vsi potrebni pogoji za življenje celic. S to metodo je mogoče preučiti diferenciacijo in funkcionalno tvorbo celic, vzorce njihove maligne degeneracije in razvoj tumorskega procesa, medcelično interakcijo, poškodbe celic in tkiv z virusi in mikroorganizmi, učinek zdravil na presnovne procese. v celicah in tkivih itd.

Intravitalno (vitalno) barvanje uporablja se za preučevanje pojavov fagocitoze in aktivnosti makrofagov, filtracijske sposobnosti ledvičnih tubulov itd.

Metoda presaditve tkiva. S to metodo proučujemo obnašanje celic in njihovo morfofunkcionalno stanje, ko jih presadimo v drug organizem. Ta metoda se na primer uporablja za ohranjanje življenja živali, izpostavljenih smrtonosnim odmerkom sevanja.

Mikromanipulacija. Ta metoda se uporablja v molekularni biologiji, genskem inženiringu, pa tudi pri kloniranju, ko z mikromanipulatorjem iz jajčeca odstranimo jedro s haploidnim nizom kromosomov in presadimo jedro somatske celice z diploidnim nizom kromosomov. vanj.