Ще на початку XX в. російські ботаніки А. С. Фаминцин і К. С. Мережковский висунули гіпотезу про те, що клітка зелених рослин (еукариот) одержала пластиди в результаті симбіозу бесхлорофилльной клітки із клітками синьо-зелених. Ця гіпотеза симбиогенетического походження клітки еукариот знову привернула увагу в середині XX в. Крім ядерної ДНК невелика її кількість виявлена в мітохондріях, пластидах, центриолях, у підставі жгутиков.

Електронно-мікроскопічне порівняння будови жгутиков і центриолей говорить про безсумнівність їхнього споріднення. В основі цих органелл завжди перебуває одинадцять трубочок, дев’ять із яких розташовані по окружності й дві лежать у центрі. Установлено, що внеядерная ДНК жгутиков і центриолей здатно самостійно редуплицироваться. Виявилося, що ДНК мітохондрій, пластид, очевидно, і жгутиков, а також центриолей має нитчатую структуру, зв’язану в кільце, як у типових прокаріот. Всі ці факти дозволили наприкінці 60-х років знову повернутися до гіпотези симбиогенетического походження клітки еукариот.

Названу гіпотезу розробила американська дослідниця Л. Маргулис. Відповідно до цієї гіпотези первинна клітка великої прокариотической бактерії, вступивши в симбіоз із клітками синьо-зелених, придбала пластиди. Симбіоз із гетеротрофними прокариотическими клітками привів до їхнього перетворення в мітохондрії. Симбіоз зі спирохетоподобними бактеріями міг привести до виникнення жгутиков і т.д. Біохімічні, генетичні, електронно-мікроскопічні дані останнього років роблять гіпотезу Л. Маргулис усе більше обґрунтованої. У кожному разі, двоїста природа ДНК ядра й ДНК цитоплазматических органелл і дивна подібність останньої із ДНК прокаріот свідчить про те, що симбіоз зіграв видатну роль у виникненні клітки еукариот.

Методи дослідження клітки

Сучасна цитологія має у своєму розпорядженні численні й різноманітні методи дослідження, без яких було б неможливо нагромадження й удосконалювання знань про будову й функції кліток

Світлова мікроскопія

Сучасний світловий мікроскоп являє собою досить сучасний прилад, що дотепер має першорядне значення у вивченні кліток і їх органоидов. За допомогою світлового мікроскопа досягається збільшення в 2000 - 2500 разів. Збільшення мікроскопа залежить від його розв’язної здатності, тобто найменшої відстані між двома крапками, які видні роздільно. У цей час створено багато різноманітних моделей світлових мікроскопів. Вони забезпечують можливість багатобічного дослідження клітинних структур і їх функцій

Електронна мікроскопія

З винаходом електронного мікроскопа в 1933 році почалася нова епоха у вивченні будови клітки

За допомогою сучасного електронного мікроскопа вдалося розглянути багато нових важливих органоидов клітки, які при вивченні у світловому мікроскопі здавалися просто безструктурними ділянками

Основна відмінність електронного мікроскопа від світлового в тім, що в ньому замість світла використовується швидкий потік електронів, а скляні лінзи замінені електромагнітними полями. Джерелом електронів, тобто катодом, служить вольфрамова нитка, що нагрівається електричним струмом до розпеченого стану. Пучок електронів, що вилітають із розпеченої вольфрамової нитки, направляється до анода. Рух електронів від катода до анода здійснюється під прискорювальним впливом різниці потенціалів. У центрі анода є невеликий отвір. Крізь нього проходять електрони, і пучок їх фокусируется магнітною котушкою, що грає роль лінзи, що направляє його на об’єкт. Коли пучок електронів уже пройшов через об’єкт, зображення його збільшується за допомогою другої магнітної котушки, що діє як лінза об’єктива; потім пучок електронів проходить через третю магнітну котушку, що діє як окуляр або проекційна лінза й увеличивающую вже отримане зображення об’єкта

Для електронномикроскопического дослідження придатні тільки препарати фіксованих кліток, підданих дуже складній попередній обробці. Живі клітки за допомогою електронного мікроскопа поки ще не досліджуються. Причина цього полягає в тім, що вільний рух електронів у мікроскопі досягається тільки в досить високому вакуумі, а живі клітки, що містять значну кількість води, сильно ушкоджуються при приміщенні їх у вакуум. Крім того, живі клітки ушкоджуються й при опроміненні інтенсивним потоком електронів

Електронний мікроскоп особливо широко став застосовуватися для біологічних досліджень в останні 10 - 15 років і незмірно розширив можливості вивчення найтонших деталей будови клітки

Методи дослідження живих кліток

Мікроскопічне дослідження живих кліток і тканин широко застосовується в цитології для всіляких цілей, наприклад для вивчення змін, що відбуваються в клітках при різноманітних зовнішніх впливах, для з’ясування закономірностей обміну речовин у клітках, для вивчення клітинних структур, струмів цитоплазми, клітинної проникності й т. д.

Готування препаратів живих кліток. Спостереження над живими клітками вимагають, насамперед, готування спеціальних препаратів. Дрібні організми, такі, як одноклітинні водорості, найпростіші, бактерії й ін. переносяться разом із краплею середовища, у якій вони культивуються, на предметне скло. Препарат накривається покривним склом, і його можна досліджувати під мікроскопом. Живі клітки із тканин багатоклітинних організмів досліджувати сутужніше, тому що для готування препаратів ці клітки потрібно відокремити від тканини, що пов’язане з нанесенням їм якихось ушкоджень. Виділення кліток, а також спостереження над ними необхідно робити в середовищах, придатних для більш-менш тривалого переживання їх і різних для різних організмів. Так, клітки рослин звичайно досліджуються у воді, а клітки різноманітних холоднокровних і теплокровних тварин - у фізіологічному розчині

Методи прижиттєвого фарбування

Прижиттєві барвники - це органічні сполуки ароматичного ряду, що володіють щодо невеликою токсичністю для живих кліток. Розрізняються основні й кислі барвники. Проникаючи в клітку, вони з’єднуються головним чином з білками, і спочатку вся цитоплазма здобуває дифузійне фарбування, після чого деякі барвники відкладаються в цитоплазмі у вигляді гранул

Фарбування живих кліток дає можливість виявляти зміни, що відбуваються в клітках і тканинах при різних зовнішніх впливах. В останньому випадку надзвичайно важливо те, що кількість барвника, поглиненого неушкодженими або ушкодженими шляхом якого-небудь впливу клітками, можна точно визначити й виразити кількісно. Різниця в кількості барвника, поглиненого неушкодженими й ушкодженими клітками, свідчить про характер і ступінь змін, що виникають під впливом різних зовнішніх впливів

Методи мікрургії (мікрохірургія)

Експериментальні методи, і в першу чергу різноманітні операції на клітках (мікрооперації), стали застосовуватися цитологами вже в другій половині минулого сторіччя. Перші мікрооперації проводилися на порівняно великих об’єктах, наприклад на клітках, що розвиваються, різних тварин, без використання яких-небудь спеціальних пристосувань і при невеликих збільшеннях лупи або препаровального мікроскопа. Мікрооперації на великих клітках і дотепер проводяться вручну без яких-небудь складних приладів

Мікрооперації на окремих клітках дрібних розмірів стали проводити тільки на початку XX сторіччя, коли був сконструйований прилад, називаний мікроманіпулятором. Мікроманіпулятори дозволяють проводити дуже тонкі операції над кліткою і її органоидами. Для цих операцій потрібні більші збільшення мікроскопа й спеціальні мікроінструменти, які найчастіше виготовляються самим експериментатором з тонких скляних ниток або паличок

Pages: 1 2

Збережи - » Походження еукариотической клітки . З'явився готовий твір.