Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 185
Текст из файла (страница 185)
й Соп!юп А.К. (1977) Е)ХА хецоспсшд ъи(Ь сЬа!иЕегпппайпд |пЬгЬ!Еогя Ртос. Ха11. Асас1. 5сг'. (?5А 74: 5463 — 5467. Яв!ЕЬ М. (1994) ХоЬс! !ес(пгс. ЯупйеВс 1)ЬЕА апс1 Ь!о!оду. Вюхс(. Мер. 14: 51-66. Яоо(Ьегп Е.М. (1975) Е)ссссг!оп оЕ арсе!Е!с хецоспссх авопс! Е)ХА Егарпеп(х зерага(ес1 Ьу пе! е!ес(горЬогеяя,Е. Мо1.
Вго1. 98; 503 — 51?. ТЬе АтаЬ|с(орзи Сепо|пе !прайсе (2000) Апа!уях оЕ йе Ксповс хсцоепсе оЕ йе Е!осс епп!! р!ап( АтаЬ|сЕорггх ГдаВапа. Хасите 408: 796 — 815. ТЬе С. е1едаггг Яецоспс!пд СопюгСшп| (1998) Сспогпе хсцоепсе оЕ сЬе пеша(ос!с С. е1едапг; а р!а(Еогв Еог !пггеа(!Ка(!п8 Ью!оду. 5сгепсе 282: 2012 — 2018. Литература 891 Чеп1ег 3. С., Аг!атх М.
А., Муега Е. ЪУ. е( а1. (2000) ТЬе аег(пепсе о((Ье Ьптап депоте. 5сгеясе 291: 1304 — 1351. Изучение экспрессии и функционирования генов Воопе С., Впевеу Н. й Апс!гежи В.). (2007) Ехр!оппд депебс !п(егас(!опт апс! пе(мог!га ъ!(Ь уеааб АГа(иге Яею. Сепе1. 8: 437 — 449. Во(а(е!и Р., ЪЪЪ!(е К.1., Яго!п!с!г М. й Рач!а К.Чг. (1980) Сопа(гпсбоп о1 а депебс !!и!саде тар !п тап пяпд геа1гкбоп 1гадтепс !епдсЬ ро!утогрЬ!япя Аж У. Нит. Секес.
32: 314 — 331. РеКп63. 1.,!уег Ъ'. К, й Вгоюп Р. О. (1997) Ехр!оппд (Ье те1аЬо!к апг! депебс соп(го! о1 депе ехргеаяоп оп а депот!с аса!е, 5сгепсе 278: 680 — 686. 1п(егпабопа! НарМар Сопаог(шт (2005) А Ьар!о(уре тар о11Ье Ьшпап депоте. Ха(иге 437: 1299-1320, 1лс!г!~аг( Р.3. й %'!псе!ег Е.А. (2000) Сепоппся депе ехргеьяоп апг! РЫА аггауя гласите 405: 827 — 836. МеПо С. С.
й Соп(е Р. (2004) Кемеа!!пд (Ье и огЫ о( КХА !п(егЕегепсе. А7а1ите 431: 338-342. Мпаз!е!и-Ъ'о!Ьагс! С. й Ъ'е!асЬапа Е. (1980) Мп(абопа а((есг!пд аедтеп1 пшпЬег апг! Ро!агду т Ртозорйг(а. гласите 287: 795 — 801. Ра!т!(ег К. Р й Вг!пь(ег К.1.. (1985) Тгападетс пасе. СеП 41; 343 — 345. КпЬ!и С. М. й 5ргас!!пд А.
С. (1982) СепеНс 1гапа(оппабоп о( РтозорlггТа ю!(Ь (гапьроьаЫе е!егпеп( чесгога. Ясгепсе 218; 348 — 353. 5аЬеВ Р.С., 5сЬа((пег Я.Г., Ггу В, е( а!. (2006) Роя(!ге па1пга! ае!есбоп ш (Ье Ьшпап !!пеаде. Бсгепсе 312: 1614 — 1620. ЪЧе!де! Р. й С!агеЪгоо!г ). (2001) Атабгс(орзЬ: А 1.аЬога(огу Маппа!. Со!д Брппд НагЬог, Ы'г': Со!д 8рппд НагЬог 1.аЬога1огу Ргеяе Визуализация клеток Поскольку клетки маленькие и сложные, увидеть их структуру и определить молекулярный состав сложно, но еще труднее узнать, как функционируют их компоненты.
Имеющиеся в нашем распоряжении инструменты определяют, что мы можем узнать о клетках. Часто появление новых методов приводит к прорывам в клеточной биологии. Таким образом, для того чтобы понять современную клеточную биологию, необходимо знать кое-что об этих методах. В этой главе мы кратко опишем некоторые важнейшие методы микроскопии, используемые для изучения клеток. Понимание структурной организации клеток — первая предпосылка для изучения функционирования клеток. Мы начнем с оптической микроскопии, потому что клеточная биология началась со светового микроскопа, и он до сих пор служит незаменимым инструментом. В последние годы оптическая микроскопия приобрела даже большее значение благодаря развитию методов специфического мечения и визуализации отдельных клеточных составляющих и реконструкции их трехмерной структуры.
Важное преимущество оптической микроскопии состоит в том, что свет, в общем, не нарушает и не изменяет структуру. Вводя в специфические клеточные компоненты флуоресцентные зонды, например флуоресцентные белки, мы можем наблюдать их движение, динамику и взаимодействия в живой клетке. Разрешение оптической микроскопии ограничено длиной волны видимого света. В электронной микроскопии вместо света используют пучок электронов, что позволяет визуализировать макромолекулярные комплексы внутри клетки практически в атомном разрешении и в трех измерениях.
Оптическая микроскопия и электронная микроскопия — важные методы, но по-настоящему интересными их делают те открытия в области структурной организации клеток, которые они позволили ученым сделать. Используйте эту главу в качестве справочника и читайте ее вместе с последующими главами, а не как введение в них. 9.1. Наблюдая клетки в световой микроскоп Диаметр типичной животной клетки составляет 10 — 20 мкм, что примерно равно одной пятой самой маленькой частички, видимой невооруженным глазом. Только после того как в первой половине Х1Х века стали доступны хорошие световые микроскопы, 8сЫеЫеп и Яс11тчапп предположили, что все ткани растений и животных представляют собой агрегаты отдельных клеток.
Это открытие, произошедшее в 1838 г, и носящее название клеточной доктрины, отмечает формальное рождение клеточной биологии. Животные клетки не только очень малы, они еще бесцветны и прозрачны. Вследствие этого открытие их основных внутренних свойств зависело от разработки во второй половине Х1Х века различных красителей, делавших клетки достаточно 9Л. Наблюдал клетки в световой микроскоп 893 контрастнымн для того, чтобы рассматривать их внутреннее строение.
Точно так же появившийся в начале 40 х гг. ХХ века значительно более мощный электронный микроскоп потребовал развития новых методов фиксации и окрашиваиия клеток. Только после лого тонкости внутренней структуры ктеток смогли стать достоянием ученых. До сих пор микроскопия зависит от методов приготовления препаратов точно так же, как и от рабочих характеристик микроскопа. Следовательно, мы будем в равной степени уделять внимание как обоим инструментам, так и приготовлению препаратов.
Начием со светового лшкроскопа. Серия и.юбражспий иа рпс. 9.! иллюстрирует воображаемый переход от Гюльшого пальца до аг<хчов. Каждое последующее изображение представляет со бой увеличенное в десять раз предыдущее. Невооруженным глазом можно увидеть Рис. 9 1. Соотношение масштабов живых клеток и атомов.
На каждой картинке показано изображение, увеличенное в десять раз по сравнению с предыдущим, в воображаемом ряду от бал ьшога пальца, через клетку кожи, до рибосомы и набора атомов, составляющего одну из множества белковых молекул нашего организма Атомное строение макромалекул, как показано на двух последних каргинках, обычно лежит за пределами мощности злектронного микроскопа. 394 ' Часть 9).
Методы Рис. В.а Разрешающая способность. Размеры клеток и их компонентов приведены нз логарифмической шкале, объекты, легко разрешимые невооруженным глазом, световым и электронным микроскопами. В микроскопии часто используют следующие единицы длины: 1мкм(рм, микрометр) = 10 ем 1 нм (нанометр) = 10 ' м 1 А (ангстрем) = 10 'с м. т нм только то, чп> изображено на первых двух картинках, разрешение светового микроско па распространяется до четвертой, электрон.
ного — примерно до седьмой — восьмой. На рнс. 9.2 показаны размеры различных кле точных и субклегочных структур и пределы визуализации различных микроскопов. ~00 и"и Гз" растительная животная бзятврия 9Л.). Разрешающая способность светового вликроскопа дяя деталей изображения — 0.2 авиве Фундаментальное ограничение всех микроскопов состоит в том, что данный тип излучения нс может быть использован для ис следования деталей структуры, меньших, чем его длина волны. Таким образом, ограничение разрешения светового микроскопа задается длиной волны видимого света, которая на ходится в пределах от 0,4 мкм (фиолетовый) до 0,7 мкм (темно красный).
На практике вирус рибооомв пюбулярный белок мелея 'с молекула атом 0,1 нм (>А) это означает, что бактерии и митохондрии, ширина которых составляет примерно 500 нм (0,5 мкм), являются самыми маленькими объектами, форму которых можно ясно разглядеть в световой микроскоп. Меньшие объекты (>удут зашумлены за счет эффектов. связанных с волновой природой света. Чтобы понять, почему так происходит, мы должны проследить путь луча света по мере его прохождения через линзы микроскопа (рис. 9.3).
Свет имеет волновую природу, поэтому он не следует идеализированной прямой траектории, предсказываемой геометрической оптикой. Вместо этого, световые волны идут по оптической системе по нескольким немного отличным друг от друга путям. В результате световые волны интерферирукл друг с другом, что приводит к возникновению явления оптической дифракции. Если два волновых пакета, достигших одной и той же точки разными путями, находятся точно в фазе (пик совпадает с пиком, минимум — с минимумом), они усилят друг друга и яркость увеличится. Наоборот, если волновые пакеты находятся в противофазе, они будут интерферировать таким образом, что полностью или частично друг друга нейтрализуют (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
