Microscop electronic și celulă. Ce este o celulă? Cum este un microscop electronic diferit de un microscop cu lumină?
1. Ce este o celulă?
Răspuns. Celulă – structural-funcțională unitate elementară structura și viața tuturor organismelor (cu excepția virusurilor care nu au structura celulara). Are propriul metabolism, este capabil de existență independentă, auto-reproducere (animale, plante și ciuperci). Un organism format dintr-o celulă se numește unicelular (multe protozoare și bacterii). Ramura biologiei care se ocupă cu studiul structurii și activității celulelor se numește citologie. elemente ale materiei vii; este un sistem de viață elementar
Bogăția de detalii pe care o oferă un microscop este determinată nu de puterea sa de mărire, ci de limita sa de rezoluție. În acest sens, microscoapele electronice sunt mai puternice decât microscoapele optice deoarece au o rezoluție mult mai mare.
În timp ce cel mai mic obiect observat de ochiul uman este de 100 µm, iar un microscop optic are o limită de aproape 0,2 µm, microscoapele electronice ating o limită de rezoluție de 0,2 nanometri. Microscopia electronică, spre deosebire de un fascicul de lumină, folosește electroni care sunt accelerați și focalizați, determinându-i să se ciocnească cu proba. Progresul microscopiei electronice a fost posibil prin descoperirea că electronii au un comportament ondulatoriu similar cu cel al fotonilor luminii.
2. Care sunt dimensiunile celulelor?
Răspuns. Dimensiunile celulelor procariote sunt în medie de 0,5-5 microni, dimensiunile celulelor eucariote sunt în medie între 10 și 50 de microni.
3. Ce dispozitive sunt folosite pentru studiul celulelor?
Răspuns. Pentru a studia celulele, se folosesc dispozitive de mărire - o lupă de mână, o lupă cu trepied, un microscop cu lumină, microscop electronic, centrifugare.
Deși structura și funcționarea de bază a unui microscop electronic este similară cu cea a unui microscop cu lumină, există unele diferențe. În timp ce obiectivele unui microscop optic sunt din sticlă, microscoapele electronice sunt electromagnetice, adică magneți capabili să concentreze electronii, precum și un condensator de microscopie ușoară. Eșantionul este plasat pe o grilă metalică, iar imaginea rezultată este afectată de schimbările de densitate și contrast.
Cele două tipuri principale de microscop electronic acceptă aceeași configurație de bază, dar cu unele diferențe. Într-un microscop electronic cu transmisie, electronii trec prin eșantion înainte de a obține imagini. Într-un microscop electronic cu scanare, electronii lovesc suprafața unei probe și apoi sunt reflectați pentru a forma o imagine. Această cale simplificată a fasciculului de electroni face posibilă înțelegerea de ce imaginile furnizate de fiecare dintre aceste tipuri de microscoape sunt foarte diferite între ele: imaginea microscopului emițător are o configurație plată, în timp ce imaginea microscopului de scanare este de trei ori. -dimensional, care dă o idee de profunzime.
4. Ce este fagocitoza?
Răspuns. Fagocitoza este un proces în care celulele (protozoarele sau celulele din sânge și țesuturile corpului special concepute pentru aceasta - fagocitele) captează și digeră particulele solide.
Întrebări după § 5
1. Poate fi examinată orice celulă cu un microscop cu lumină?
Răspuns. Într-un microscop cu lumină, conform legilor fizicii, pot fi văzute celule sau organele celulare care au o dimensiune de 350 nm sau mai mult. Într-un microscop cu lumină, puteți vedea miezul, coaja celula plantei, cromozomi în momentul divizării, plastide (cloro-, cromo- și leucoplaste). Pentru a vizualiza celule sau organele mai mici, este nevoie de un microscop electronic.
În timp ce o tăietură foarte subțire trebuie făcută într-un microscop luminos și într-un electron de transmisie pentru a observa proba, o structură intactă, cum ar fi, de exemplu, capul unui țânțar, poate fi observată într-o scanare. Pentru fiecare studiu, instrumentul lui Helder a arătat apoi studenților trei imagini din diferite tehnici de microscopie și le-a cerut să identifice ce imagine se potrivește cu microscopul. Elevii au știut, cu aparentă ușurință, să-i distingă.
Helder a condus studenții puțin mai multe despre utilizarea coloranților și a fluorescenței în microscopie. Decupajul pozitionat pentru observare este foarte subtire, ceea ce ofera o imagine fara culoare. Utilizarea acestor substanțe facilitează vizualizarea caracteristicilor dorite, cum ar fi nucleul celulelor sanguine. Cercetătorul a observat că utilizarea substanțelor fluorescente este o metodă indirectă de colorare și de obicei utilizează anticorpi. În cercetare, manipularea anticorpilor a extins mult sfera cercetării, deoarece anticorpii care poartă markeri fluorescenți se leagă de structuri foarte specifice și poate fi determinată cu grijă, cum ar fi ce regiune sau structură a unei probe observate va deveni verde în imaginea finală.
2. Prin ce diferă un microscop electronic de un microscop cu lumină?
Răspuns. Principalele diferențe dintre un microscop cu lumină și unul electronic:
1. Microscopul electronic funcționează pe principiul împrăștierii fluxului de electroni, lumină - refracție și împrăștiere a luminii.
2. Microscopul electronic functioneaza numai in vid, lumina atat in aer cat si in lichid si in vid.
La finalul întâlnirii, este clar că microscopia nu este doar o tehnică revoluționară pentru avansarea științei, ci și o știință necesară pentru avansare. În multe cazuri, un sistem de lentile asamblat cu grijă este capabil să mărească imaginile microscopice. Fără aceasta, ar fi imposibil, de exemplu, să înveți despre funcționarea și structura anticorpilor. Acestea, la rândul lor, elemente cheie ale sistemului imunitar, au permis crearea unei tehnici care extinde subtil posibilitățile pe care microscopia în sine le aduce, adică. accelerarea microscopiei, ceea ce va duce la o îmbunătățire a microscopiei în sine.
3. Deoarece dimensiunea unui electron este mult mai mică decât lungimea de undă a luminii, rezoluția unui microscop electronic este cu câteva ordine de mărime mai mare decât cea a unui microscop cu lumină.
4. Un microscop electronic este mult mai mare, mai complex și mai scump decât un microscop cu lumină.
3. Este posibil să vezi o bacterie cu diametrul de 20 de microni cu un microscop electronic?
Vorbind despre utilizarea microscopiei în cercetare, Helder a citat ca exemplu cercetările pe care le face în teza sa de doctorat. poveste scurta despre munca sa a fost suficient pentru a trezi curiozitatea elevilor. Helder a explicat că extrage sânge din cordonul ombilical donat de pacienți din maternitate și trece acel sânge printr-un proces care va separa celulele T de alte componente ale sângelui. Inițial, aceste celule T sunt naive, adică nu au avut încă niciun contact cu antigenele, deoarece copilul din interiorul uterului mamei se află într-un mediu protejat. „De aceea bebelușii sunt foarte sensibili la infecții și boli, deoarece sistemul lor imunitar nu este complet dezvoltat”, a explicat el.
Răspuns. Folosind un microscop electronic, puteți examina preparate din organele celulare, celulele în sine, țesuturile etc. O bacterie care are aceste dimensiuni poate fi văzută în detaliu folosind un microscop electronic. Pentru a-l vedea în general, va fi suficient un microscop cu lumină.
4. Cine a descoperit fenomenul de fagocitoză?
Răspuns. Descoperirea fagocitozei îi aparține lui I. I. Mechnikov, care a dezvăluit acest proces făcând experimente cu stele de mare și dafnie, introducând corpuri străine în corpurile lor. Când Mechnikov a plasat un spor de ciupercă în corpul unei daphnie, a observat că acesta a fost atacat de celule mobile speciale. Când a introdus prea mulți spori, celulele nu au avut timp să-i digere pe toți, iar animalul a murit. Mechnikov a numit celule care protejează organismul de bacterii, viruși, spori fungici etc. fagocite.
Helder provoacă transformarea de laborator a celulei T într-o celulă T reglatoare. Celulele T reglatoare sunt celule importante ale sistemului imunitar, care sunt asociate cu controlul corect al răspunsului imun, menținerea toleranței la antigenii proprii organismului, precum și la bolile autoimune. Din acest motiv, studiul ar putea aduce progrese în tratamentul nu numai a bolilor autoimune, ci și a cancerului, pe lângă progrese legate de cazurile în care pacienții cu transplant de organe sunt respinși.
5. Care sunt principalele prevederi ale teoriei celulare moderne?
Răspuns. Prevederi ale teoriei celulare moderne:
- celula este o structură universală și unitate funcțională a viului;
- toate celulele au o structură similară, compoziție chimicăși principiile generale de viață;
- celulele se formează numai în timpul diviziunii celulelor care le preced;
Scopul acestui instrument este de a evalua momentele de învățare ale elevilor și de a evalua îndoielile acestora. Marisa Ramos Barbieri și Gisele Oliveira. Analiza filipineză: Luciana Silva. Pentru a realiza orice, nu numai în știință, ci și în viață, trebuie să muncești din greu și să-ți acorzi timp. Robert Hasterok, șeful Departamentului de Anatomie și Citologie a plantelor.
De mai bine de un deceniu, împreună cu echipa sa, el explorează misterele citogeneticii moleculare a plantelor. Se pare că fiecare dintre răspunsurile primite ridică aproximativ o duzină de întrebări. Pentru a compara știința cu un labirint, fiecare coridor luat în considerare va dezvălui o succesiune nesfârșită de ramuri succesive. Se apropie acțiunile oamenilor de a descoperi toate secretele naturii? Hasterok, dacă păstrăm curiozitatea copiilor noștri, va începe o urmărire incitantă și nesfârșită a iepurelui alb.
- celulele sunt capabile de viață independentă, dar în organismele multicelulare activitatea lor este coordonată, iar corpul este un sistem integral.
Este un sistem optic excelent. Cu ajutorul lui, vedem planete și stele la distanță de milioane de kilometri; putem vedea cele mai mici particule de praf dansând în aer într-un fascicul de lumină. Totuși, în multe cazuri, când este necesar să înțelegem mai profund structura obiectelor studiate, ochiul începe să ne trădeze. Apoi instrumentele optice vin în ajutor. Din momentul în care comerciantul olandez de pânze Leeuwenhoek, care a trăit în secolul al XVII-lea, a completat ochiul cu un set de lupe ale primitivului său și până în prezent, oamenii de știință și inventatorii lucrează la fabricarea de dispozitive care vă permit să priviți mai adânc în lumea celor mai mici particule. Multă vreme, toate eforturile au fost îndreptate spre îmbunătățirea instrumentelor optice.
În catedrală sunt implementate o serie de proiecte de cercetare, atât în tema cercetării, cât și în metoda de analiză a materialelor. Sub lentila microscopului era un vârf cu două capete. Natura model a acestei plante este asociată, de exemplu, cu dimensiunea relativ mică a genomului nuclear, așa că cercetările sale legate de identificarea anumitor gene sunt „vânarea unui ac într-un car de fân puțin mai mic”, așa cum spune în glumă managerul de proiect. . Robert Hasterok, șeful Departamentului de Anatomie și Citologie a Plantelor de la Facultatea de Biologie și Conservare mediu inconjurator, și echipa sa explorează misterele citogeneticii moleculare a plantelor.
Cu ajutorul unui microscop cu lumină modern, se poate obține o imagine a unui obiect mărită de până la două mii de ori. Puteți face un microscop care oferă măriri mult mai mari. Dar, în același timp, nu vom obține un câștig în dezvăluirea de noi detalii, deoarece aceasta este o creștere pur la scară mare și nu una utilă. Limita de mărire utilă a fost atinsă pentru microscopul luminos încă de la sfârșitul secolului al XIX-lea. Este determinată de așa-numita distanță de rezoluție, adică distanța dintre cele două puncte cele mai apropiate, vizibile separat. Utilizați de obicei raportul invers al acestei valori, numit rezoluție. Pentru microscoapele moderne, distanța rezolvabilă depinde de lungimea de undă a luminii și nu poate fi mai mică de 0,15-0,2 microni sau 1.500-2.000 angstromi. Aceasta este aproximativ jumătate din lungimea de undă a luminii. Pentru a vă asigura de acest lucru, puteți încerca să cumpărați singur un microscop mpb 2.
Sarcina se dovedește a fi dificilă, dar scopul este de cinci ani de muncă a vreo duzină de biologi. Folosind metode moleculare și microscopice moderne, puteți observa ce se întâmplă în celulele și țesuturile unei plante. Să presupunem că avem o anumită cantitate de ierburi exemplare. Fiecare dintre ele are rădăcini care sunt colectate, corectate și pregătite pentru cercetări ulterioare. Fiecare vârf de rădăcină al unei rădăcini sau vârful său în creștere, în care se pot observa diviziunile celulare, conține mii de celule.
Deosebit de interesante sunt cele care sunt în proces de divizare. Privim cu răbdare preparatul folosind un microscop. Aparatele moderne de microscop lucrează pentru noi, dar costul acestui tip de aparat este extrem de mare. Este exact ceea ce am cumpărat în proiect, spune biologul. - Căutarea automată a obiectelor pe preparat nu este vârful echipamentului disponibil. Cu software-ul potrivit, putem urmări, de exemplu, plasarea unor obiecte foarte complexe, cum ar fi structuri fibroase complicate, în spațiu, adaugă ea.
Singura modalitate de a crește și mai mult rezoluția microscopului este reducerea lungimii de undă a radiației utilizate pentru obținerea imaginii. După cum știți, spectrul luminii reprezintă o gamă de lungimi de undă diferite; cel mai scurt este la părțile violet și ultraviolete. Prin urmare, folosind lămpi speciale cu radiații ultraviolete într-un microscop, este posibil să îmbunătățiți ușor rezoluția.
Imaginează-ți un ghem de lână. Dacă vrem să urmărim fibre individuale, putem folosi acest lucru software. Cu cunoștințele, priceperea și puțin noroc potrivite, el ne va arăta întregul curs al fibrei în minge. Provocarea este în primul rând de a găsi secvențe în medii citologice informatii genetice precum cromozomii. Deosebit de interesant analize comparative privind distribuţia reciprocă a anumitor secvenţe în mai multe sau chiar mai multe specii înrudite.
Acest lucru duce nu numai la structura, ci și la evoluția genomului. Studiul este realizat folosind metode avansate de cercetare și dispozitive complexe costisitoare. Iată un exemplu simplu. Când lucrați cu ace fine, abia le puteți vedea, iar oamenii de știință trebuie să le folosească sub un microscop stereoscopic pentru a izola părți interesante ale țesutului. Este încă în mare parte făcută manual.
Ar fi și mai avantajos să folosim raze X, a căror lungime de undă este de multe ori mai mică. Teoretic, cu ajutorul unui „microscop cu raze X” ar fi posibil să se examineze molecule și chiar atomi. Din păcate, rezoluția modelelor create de astfel de microscoape nu este încă mai mare decât cea a celui ușor. Ieșirea din impas a fost găsită în altă zonă.
Între timp, se dovedește că microscopul poate crea dependență. Se spunea că dacă un om de știință nu petrecea noaptea în laborator, nu era om de știință, - râde liderul proiectului. De fapt, nu poate număra noaptea petrecută cu ochiul cu ajutorul ochelarilor de microscop.
Jolanta Malusinska m-a inspirat să conduc un experiment care necesită câteva zile și nopți de muncă la rând. Este necesar să se colecteze și să consolideze materialul în mod regulat, la fiecare trei ore, - notează cercetătorul. Cu toate acestea, efectele sunt de așteptat. În timp ce procedurile exploratorii în sine sunt repetitive și pot părea de rutină după un timp, cele mai motivante și incitante emoții așteaptă rezultatele.
De 100 de mii de ori mai puțin
În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, s-au construit dispozitive care au servit mai târziu ca prototip al televizoarelor moderne și al microscoapelor electronice. Principiul muncii lor este același: o tavă de electroni provoacă strălucirea fosforilor. Un punct luminos apare pe ecran în locul unde lovește fluxul de electroni. În acest tip de tuburi, a fost chiar posibil să se obțină imagini deosebite, totuși, mai degrabă de dragul curiozității.
Și dacă reușește, ce înseamnă rezultatele în sens științific? O imaginație atât de naivă, preluată din cărți de aventură, excursii de safari, expediții în afara Sileziei, amintește prof. Într-un fel, visele devin realitate. Nu există aeroporturi, săli de curs, conferințe internaționale și alte aventuri precum cutremurul experimentat la recentul simpozion din Italia. Hasterok descrie Departamentul de Biologie și Protecția Mediului în două lumi diferite. Mai este și lumea „șobolanilor de laborator”, care include membri ai echipei de cercetare și „vâslatorii” lumii, adică unități axate pe cercetarea de teren.
În 1924, fizicianul francez de Broglie a descoperit caracteristică interesantă electrozi cu mișcare rapidă în vid. S-a dovedit că au proprietățile undei cu o lungime de undă mult mai mică decât cea a razelor de lumină. În acest caz, lungimea de undă depinde de viteză, iar viteza electronilor, după cum se știe de mult timp, crește odată cu creșterea diferenței de potențial dintre electrozi. A apărut imediat întrebarea cu privire la posibilitatea utilizării unui fascicul de electroni pentru a obține o imagine la microscop. Acest lucru a fost foarte tentant, deoarece lungimea de undă a electronilor este mai mică decât lungimea de undă a luminii de aproximativ 100.000 de ori. În consecință, rezoluția microscopului ar putea fi mărită cu aceeași cantitate.
Au nevoi diferite - pe de o parte, acesta este echipament, reactivi scumpi, pe de altă parte, călătorii, îmbrăcăminte specială și echipament pentru lucrul în câmp. Uneori merg în direcții diferite, dar cel mai important lucru este munca în echipă. Adesea, acesta este un colaborator valoros în cercetarea noastră, care este un mare botanist, un taxon care găsește o plantă în habitatul său natural. Unii dintre ei s-ar fi obosit să-l rateze, în timp ce alții știau unde să-l caute și cum să-l recunoască printre multe alte specii, uneori similare.
Jumătate din teza standard. În trecut, știința era un loc pentru genii singuratici. După cum adaugă cercetătorul, uneori când cineva, lucrând singur, putea sculpta fața disciplinei științifice în care s-a mișcat. Vremurile acelea au trecut. Acum este în primul rând cooperare științifică, nu doar în catedrală sau chiar la facultate, ci și la nivel internațional, la scară globală.
Sa dovedit a fi imposibil să folosiți lentile obișnuite de sticlă pentru un astfel de microscop. Cu toate acestea, datorită faptului că legile mișcării electronilor într-un câmp electric și magnetic sunt într-o anumită măsură similare cu legea refracției opticii luminii, a fost posibil să se creeze campuri magnetice o astfel de formă în care fasciculul de electroni se comportă ca un fascicul de lumină care trece printr-o lentilă de sticlă. Ieșind dintr-un punct, se adună din nou într-un alt punct sau focalizare. O astfel de lentilă face posibilă obținerea unei imagini microscopice electronice a unui obiect. Microscopul electronic se bazează pe acest principiu.
INVAZIE ÎN NECUNOSCUT
Primele microscoape electronice au fost construite la începutul anilor treizeci, la câțiva ani după descoperirea lui de Broglie, și au găsit foarte repede o largă aplicație în întreaga lume.
În momentul în care microscopul electronic a fost creat în biologie, în special în citologie - o știință care studiază structura și funcția, a existat un fel de gol. Cu ajutorul unui microscop cu lumină, a fost posibil să se observe și să studieze ceea ce se află în intervalul 1000-2000 angstroms. În același timp, munca pe scară largă a biochimiștilor și biofizicienilor a făcut posibilă cercetarea în lumea moleculelor - particule cu dimensiuni mai mici de 10-15 angstromi. Zona de mijloc - dintre citologia microscopică și chimia macromoleculară - a rămas complet neexplorată.
A apărut întrebarea: sunt ascunse aici structuri noi cu o anumită organizare? Este deosebit de important să le studiem, deoarece sunt asociate cu natura macromoleculelor proteice, acizi nucleiciși grăsimi, adică substanțe de care depind majoritatea proceselor care au loc în celule. La același nivel macromolecular, în multe boli apar modificări primare. Aici se află cheia multor boli obscure până acum. Această zonă necunoscută urma să fie descoperită de microscopiştii electronici.
PRIMA ETAPA - ACUMULARE DE FAPTURI
Studiul structurilor citologice - elemente celulare - cu ajutorul unui microscop electronic este abia la început. Ca în orice știință în curs de dezvoltare, etapa de pregătire a metodelor de cercetare a fost înlocuită cu o perioadă de acumulare a faptelor. Celulele plantelor și animalelor și organismele unicelulare într-o lumină nouă apar în fața oamenilor de știință. Chiar și acum, multe organe și țesuturi sunt aproape complet nedescrise și își așteaptă cercetătorul.
Principala metodă de studiere a structurii interne a celulelor și țesuturilor într-un microscop electronic, precum și într-unul ușor, este vizualizarea lor „în lumină transmisă”. Acesta este singurul mod de a dezvălui cele mai importante și interesante date despre organizarea lor internă. Cu toate acestea, primele experimente au arătat că aici îi așteaptă pe cercetători mari dificultăți. Chiar și celulele individuale cu vulturi răspândiți au absorbit electronii atât de puternic încât pe ecran majoritatea păreau complet opace. Numai de-a lungul marginilor, în zonele cele mai subțiri, a fost posibilă observarea structurilor celulare individuale. Obținerea unor secțiuni de celule neobișnuit de subțiri, cu o grosime de până la 100 - 300 de angstromi, permeabile la electroni este o problemă în sine! Ea a fost rezolvată.
Dar au apărut noi dificultăți. obiecte biologice au de obicei o mică diferență în „densitatea de electroni” a diferitelor zone - au contrast scăzut. Prin urmare, imaginea chiar și a secțiunilor ultrasubțiri ale celulei este neclară. Contrastul este crescut artificial prin introducerea de substanțe care întârzie electronii în celule. În acest scop se folosesc în principal metale grele: aur, osmiu, plumb, uraniu etc. Atunci când sunt combinate cu anumite substanțe celulare, aceste metale își dezvăluie structurile, acționând ca un fel de „colorant”.
O țară nouă este explorată mai întâi de un geograf. El va descrie lacuri, munți și zone joase, râuri care curg acolo. Pe hartă vor apărea păduri, stepe, chiar și pâraie. Dar au rămas multe nedescoperite. Țara tocmai și-a dezvăluit bogățiile. Este necesar ca partidele geologice să urmărească geograful, să facă gropi adânci și să foreze puțuri. Apoi pe hartă va apărea o împrăștiere de minerale, pe lângă care, fără să le observe, a trecut un geograf, înarmat doar cu busolă și binoclu.
Istoria studiului celulelor într-un microscop cu lumină are mai mult de o sută de ani. În acest timp, au fost studiate și descrise diferite structuri celulare, au fost urmărite diferite modificări ale celulelor în procesul de diviziune și creștere a acestora, restructurarea în țesuturi alterate de boală. Se știe că celulele sunt înconjurate de o membrană, în interiorul căreia este închisă o citoplasmă lichidă și un nucleu situat central. Se știe că în citoplasmă, pe lângă substanța omogenă (sau bazică), există diverse incluziuni, inclusiv așa-numitele. Acestea includ, de exemplu, mitocondriile.
Mitocondriile se găsesc în aproape toate celulele și uneori în număr mare. Chimiștii au stabilit că mitocondriile conțin o gamă complexă de enzime și joacă un rol imens în multe procese celulare. Dar toată această „fabrică”, sau mai degrabă, „plantă chimică”, părea mai mult decât simplă la microscop cu lumină: sub forma unui punct mic sau, în cel mai bun caz, a unui baston negru. Cum funcționează un set complex de enzime acolo? Unde sunt situate?
Să ne uităm la mitocondrii cu un microscop electronic. Nu mai arată ca un simplu bob sau băț. Înaintea noastră un sistem complex, constând dintr-o cochilie dublă care înconjoară un corp alungit; în interior, numeroase partiții, de asemenea, duble sunt situate în rânduri regulate. Substanța care se află între partiții are anumite proprietăți care o deosebesc de citoplasma din jur. Mai mult, mitocondriile la diferite animale (și chiar în același organism, dar în țesuturi diferite) sunt, de asemenea, diferite. La unele insecte, de exemplu, mitocondriile sunt mai degrabă rotunjite decât alungite. Pereții despărțitori sunt înlocuiți cu creste, apoi cu raze care se extind spre interior dinspre cochilie; în loc de plăci de creastă, pot exista tuburi care arată ca degete puternic alungite dintr-o mănușă de cauciuc.
Dar, în toate cazurile, pereții interioare, fie piepteni sau tuburi, sunt construite din plăci duble subțiri (aproximativ 150 angstroms) - membrane. Această structură comună se explică prin faptul că rolul mitocondriilor este același: implementarea anumitor reacții enzimatice.
Când se studiază „în profunzime”, substanța principală a citoplasmei celulelor a apărut diferit. Într-un microscop cu lumină, arăta diferit. Adevărul este că celula vie când studiezi, este de obicei fixat - este ucis. în care structura interna este încălcat într-o oarecare măsură: uneori devine lipsit de structură, alteori cu granulație grosieră, adesea umplut cu o masă de bule, pe măsură ce are loc coagularea proteinelor.
Un microscop electronic oferă o imagine complet diferită: avem o întreagă rețea de fire, tuburi, bule. Toate sunt limitate de cele mai subțiri (aproximativ la fel ca cele ale mitocondriilor) membrane, adesea punctate cu granule mici. Aceste structuri, numite rețea ergastoplasmatică, au apărut pentru prima dată în fața cercetătorilor și au provocat multe controverse. Mulți nu credeau în realitatea lor: era atât de nou și de neașteptat. Acum discuțiile se sting treptat. Astfel de rețele se găsesc în aproape toate celulele. Rolul lor important începe să devină clar. S-a stabilit legătura rețelei ergastoplasmatice cu părți speciale ale celulei - structuri bazofile.
Comunicarea se realizează prin granule mici care punctează membranele ergastoplasmei. Aceste boabe conțin una dintre cele mai importante substanțe ale celulei - acidul ribonucleic, care joacă un rol activ în sinteza proteinelor. Într-adevăr, cea mai semnificativă acumulare a rețelei ergastoplasmatice se găsește tocmai în acele celule care produc proteine (de exemplu, pancreasul).
Într-o fotografie microscopică electronică, printre masa de vezicule și tuburi aranjate aleatoriu ai rețelei ergastoplasmatice, atenția ne este atrasă asupra unor grupuri de membrane pereche situate în rânduri regulate. Acesta este aparatul de plasă Golgi, binecunoscut cercetătorilor, care este asociat cu activitatea vitală a celulei și cu funcțiile sale de excreție. A fost descris pentru prima dată în 1898. Și, cu toate acestea, în fiecare caz individual, s-a pus întrebarea dacă avem de-a face cu aparatul Golgi sau cu o rețea de structuri asemănătoare ca culoare. Examenul microscopic electronic aduce imediat claritate deplină. Fotografia prezintă pachete de membrane pereche, în jurul cărora există vezicule mari separate, sau vacuole, mai multe vacuole mai mici se află în interiorul pachetelor în sine, între plăcile membranei.
Un model interesant este izbitor: în aparatul Golgi și în mitocondrii, în rețeaua ergastoplasmatică și în membranele celulare - peste tot microscopul electronic dezvăluie membrane destul de asemănătoare între ele ca grosime și densitate. Ce s-a întâmplat?
Acest lucru se explică prin faptul că membranele sunt un sistem de mare succes, unde cea mai bună interacțiune este posibilă cu cel mai mic volum. Moleculele substanței se află aici aproape într-un strat cu citoplasma înconjurătoare, sunt incluse aproape simultan în reacția metabolică.
Va urma.
