Клетка зялёнай расліны. Падыходы да даследавання клеткі

Вы знаходзіцеся: Клетка зялёнай расліны

Біёлагі вывучаюць клеткі рознымі метадамі. На першым месцы сярод іх натуральна назваць прамое візуальнае назіранне, аднак такому назіранню паддаюцца толькі самыя буйныя клеткі. Для драбнейшых патрабуецца павелічэнне, якога можна дасягнуць пры дапамозе простай лупы (прыблізна 10Х) ці звычайнага мікраскопа, які мае сістэму лінзаў (да 1000Х). У светлавым мікраскопе жывая трохмерная клетка ўяўляецца часам вельмі складанай, зменлівай і неўпарадкаванай адукацыяй. Імкнучыся да атрымання прасцейшай і стабільнай карціны, біёлагі навучыліся забіваць клеткі і захоўваць іх шляхам апускання ў які-небудзь фіксатар, напрыклад у фармальдэгід. Забітыя і фіксаваныя клеткі адмываюць, абязводжваюць правядзеннем праз спірт, заліваюць у якое-небудзь шчыльнае асяроддзе, напрыклад у парафін ці пластмасу, а затым падрыхтоўваюць з іх тонкія зрэзы з дапамогай брытвы ці мікратома. Пры спрыяльных умовах мікратом дае магчымасць атрымліваць зрэзы таўшчынёй ад 1 да 10 мкм. Для таго каб выявіць асобныя клеткавыя структуры, гэтыя тонкія зрэзы змяшчаюць паслядоўна ў розныя фарбавальнікі, якія адрозніваюцца адзін ад аднаго растваральнасцю і малекулярным зарадам і з прычыны гэтага што адсарбуюцца рознымі клеткавымі структурамі. Пры досыць стараннай працы і адпаведным навыку можна такім шляхам атрымаць карціну, у якой асобныя клеткавыя структуры будуць афарбаваны па-рознаму, скажам ядзерны матэрыял - у ружовы колер, цытаплазматычныя структуры - у зялёны ці фіялетавы з рознымі адценнямі, а клеткавыя сценкі не афарбаваны наогул ці афарбаваны яшчэ ў які-небудзь колер. Амаль усё з таго, што мы зараз ведаем пра клетку, навукоўцы высвятлілі менавіта такім спосабам, выкарыстоўваючы розныя метады фіксацыі матэрыялу, заліванні яго ў асяроддзе, падрыхтоўкі зрэзаў і афарбоўванні.

Яшчэ большае павелічэнне (да 1 000 000 X) забяспечвае электронны мікраскоп. У ім замест светлавога пучка выкарыстоўваецца пучок электронаў, што дае магчымасць атрымаць большы дазвол, паколькі адрознівальная здольнасць зваротна прапарцыйная даўжыні хвалі выкарыстоўванага выпраменьвання, а даўжыні хваль дэ Бройля электронаў вельмі малыя ў параўнанні з даўжынямі хваль бачнага дыяпазону спектру. Тэарэтычная мяжа дазволу ў электронным мікраскопе пакуль не дасягнуць. Тлумачыцца гэта тым, што электрычны 'шум' у магнітных лінзах, якія факусуюць пучок электронаў, робіць малюнак нестабільным. Аднак нядаўнія ўдасканаленні, разлічаныя на тое, каб зменшыць гэты 'шум' (напрыклад, моцнае астуджэнне лінзаў), дазваляюць спадзявацца, што ўрэшце ў электронным мікраскопе атрымаецца дасягнуць яшчэ большага дазволу.

Для электроннай мікраскапіі з залітых у пластмасу клетак падрыхтоўваюць тонкія зрэзы пры дапамозе алмазных ці шкляных нажоў. Затым зрэзы апрацоўваюць такімі рэагентамі, як четырехокись осмія; гэтыя рэагенты выбарча далучаюцца да розных клеткавых структур і робяць іх у рознай меры непразрыстымі для электронаў. Пасля гэтага на фатаграфічнай пласцінцы ці на флуоресцентном экране вывучаюць дэталі атрыманай карціны. Структуры на электронных мікрафатаграфіях не афарбаваны - яны чорныя, белыя ці шэрыя; атрымліваць каляровыя малюнкі мы пакуль яшчэ не навучыліся.

Яшчэ адзін спосаб атрымання інфармацыі пра клеткі злучаны з хімічным даследаваннем вылучаных клеткавых арганэл. Калі асцярожна расцерці клеткавую масу ў адпаведным асяроддзі, то прынамсі частка клеткавых арганэл можна вылучыць у интактном выглядзе. Арганэлы, якія маюць розную шчыльнасць, падзяляюць цэнтрыфугаваннем пры ўвесь час нарастальным ліку зваротаў (мал. 2.1). Напрыклад, такія цяжкія часціцы, як ядры і хларапласту, абложваюцца пры параўнальна невялікіх хуткасцях, якія адпавядаюць цэнтрабежным сілам, у 1000-3000 раз што перавышаюць сілу зямнога прыцягнення (1000-3000 g); мітахондрыі пераходзяць у асадак прыкладна пры 10 000 g, рыбасомы - прыблізна пры 30 000 g, а для драбнейшых часціц і для буйных малекул можа запатрабавацца і яшчэ ў 100 раз вялікая хуткасць цэнтрыфугавання. Дыферэнцыяльнае цэнтрыфугаванне нароўні з іншымі метадамі (ступеністым фільтраваннем, фізічнай абсорбцыяй і элюцией ці падзелам па велічыні электрычнага зарада) дазваляе атрымліваць у дастатковых колькасцях асобныя выгляды клеткавых арганэл ці іх фрагментаў. Атрыманыя хларапласту, мітахондрыі, рыбасомы, мембраны і іншыя фрагменты выкарыстоўваюцца затым для эксперыментаў, мэта якіх складаецца ў тым, каб вызначыць хімічную прыроду і біяхімічную актыўнасць кожнай з гэтых вылучаных фракцый.