*§ 10-1. Метады вывучэння клеткі

Световая микроскопия. Первым методом, использованным для открытия и изучения клеток, была световая микроскопия. Увеличение объекта в световом микроскопе достигается с помощью линз, через которые проходит свет. При этом максимальное увеличение составляет около 1500 раз. Однако главной характеристикой микроскопа является разрешающая способность (разрешение) — минимальное расстояние между двумя объектами, которые можно распознать отдельно. Отдельная частица будет видна только в том случае, если по размеру она не меньше разрешения микроскопа. Например, разрешающая способность человеческого глаза составляет около 0,1 мм.

 

            Разрешение характеризует четкость изображения. Без повышения разрешающей способности нет смысла в большем увеличении. Если линзы не дают возможности различать детали объекта, то изображение будет размытым, и при большем увеличении будет получено просто более крупное, но такое же нечеткое изображение.

        

Разрешение светового микроскопа ограничивается длиной световой волны. Даже при использовании самого коротковолнового видимого света — фиолетового — можно достичь разрешения лишь около 200 нм. При такой разрешающей способности видны самые крупные компоненты клеток — ядро, пластиды, вакуоли, митохондрии, клеточные стенки. Более мелкие клеточные структуры или не видны вообще, или их детали различаются с трудом.

         Другая трудность применения световой микроскопии состоит в том, что большинство клеточных компонентов прозрачно. Для увеличения контрастности часто используют различные методы окраски клеток. При этом клеточные структуры окрашиваются специальными красителями в разные цвета. Некоторые красители — их называют прижизненными — не токсичны и используются для окрашивания живых клеток. Однако большинство красителей токсично для клеток и вызывает их гибель.

Іншыя метады вывучэння клеткі. Для вывучэння будовы малекул ужываецца рэнтгенаструктурны аналіз. З яго дапамогай можна вызначыць даўжыню хімічных сувязей, памер атамаў і іх прасторавае размяшчэнне ў малекулах. З выкарыстаннем гэтага метаду была вызначана структура многіх біялагічных малекул — бялкоў, нуклеінавых кіслот, вітамінаў і г. д.

За даследаванні прасторавай структуры і функцый біямалекул з выкарыстаннем рэнтгенаструктурнага аналізу 19 вучоных былі ўзнагароджаны Нобелеўскай прэміяй. У іх ліку ўжо вядомыя вам Д. Уотсан, Ф. Крык і М. Уілкінс, якія вызначылі структуру ДНК, а таксама Д. Ходжкін за адкрыццё структуры халестэрыну, пеніцыліну і вітаміну В12 (1964 г.), А. Ёнат, Т. Стэйц і У. Рамакрышнан за даследаванні будовы і функцый рыбасом (2009 г.) і інш.

Метад клетачных культур уяўляе сабой вырошчванне клетак на спецыяльных пажыўных асяроддзях у кантралюемых умовах. Для гэтага трэба забяспечыць стэрыльнасць, а пажыўнае асяроддзе павінна змяшчаць усе рэчывы, патрэбныя для забеспячэння жыццядзейнасці клетак, якія вырошчваюцца. Культываванне клетак ажыццяўляецца пры пастаяннай тэмпературы, падтрымліваецца пэўная канцэнтрацыя кіслароду, вуглякіслага газу, пары вады і г. д. Метад клетачных культур выкарыстоўваецца для вывучэння працэсаў дзялення і росту клетак, іх дыферэнцыроўкі, узаемадзеяння з асяроддзем, старэння, злаякаснай трансфармацыі і інш.

Метады мікрахірургіі дазваляюць выдаляць ці перасаджваць структурныя элементы жывых клетак, напрыклад ядры, арганоіды, ажыццяўляць мікраін'екцыі розных рэчываў. Гэтыя метады прымяняюць для вывучэння ролі ядра і розных арганэл у жыцці клетак, даследавання змяненняў, якія адбываюцца ў бяз'ядзерных клетках і інш.