Цитология это что изучает

Что изучает цитология: цитология как наука, предмет изучения

Содержание:

Что изучает цитология — понятно из названия этого подраздела общей биологии. Слово «цитос» в переводе с греческого означает «клетка», «логос» — «учение», «смысл». Цитология — это наука о клетке. Основные вехи развития, положения клеточной теории изучают в курсе биологии в 9–11 классах, средних и высших учебных заведениях.

Цитология — это в биологии наука о клетке

Предметом изучения является элементарная единица строения живых организмов. Таким образом, цитология — это наука, изучающая строение и процессы жизнедеятельности клеток. Они способны расти, обмениваться веществами с окружающей средой, размножаться. Выяснение особенностей, условий протекания этих процессов, их роли в жизнедеятельности — таковы основные задачи цитологии.

Большое значение для первых цитологических открытий имело создание оптических приборов. Итальянский врач Дж. Фракасторо в 1538 году впервые предложил скомбинировать линзы для лучшего рассмотрения предметов. В 1590–1610 годах появились сведения о световых микроскопах.

Основные вехи зарождения и развития цитологии:

Какая наука изучает строение и функции клеток

Что такое цитология в биологии? Это раздел, изучающий строение отдельных органелл и всей клетки, процессы ее функционирования, деления, старения и смерти. Другое название науки о клетке — это «клеточная биология».

Знания о клетке как универсальном строительном блоке живой природы сформировались между 1830 и 1855 годами. С начала XX века новые разработки различных технологий помогли изучить тонкие структуры, химические и физические процессы жизнеобеспечения внутри клетки. Совершенствовался терминологический аппарат (система терминов) молодой науки.

К способам изучения клетки, известным ранее, добавились новые методы исследования:

Различные открытия, изобретения, теории в области строения клетки, взаимосвязь с биохимией и генетикой позволили цитологии стать одной из динамично развивающихся биологических наук.

Источник

Цитологические исследования

Что такое цитологическое исследование?

Цитология — наука, изучающая общие черты строения и функционирования клеток и их производных. Она исследует отдельные клеточные структуры, их участие в общеклеточных физиологических процессах, пути регуляции этих процессов, воспроизведение клеток и их компонентов, приспособление клеток к условиям среды, реакции на действие различных факторов, патологические изменения клеток.

Цитологическое исследование — это оценка характеристик морфологической структуры клеточных элементов в цитологическом препарате (мазке) с целью установления диагноза доброкачественной или злокачественной опухоли и неопухолевых поражений. Оно основано на изучении с помощью микроскопа особенностей строения клеток, клеточного состава органов, тканей, жидкостей организма человека в норме и при патологических процессах. Отличие цитологического исследования от гистологического заключается в том, что изучаются не срезы тканей, а клетки; заключение основывается на особенностях изменения ядра, цитоплазмы, ядерно-цитоплазменного соотношения, образования структур и комплексов клеток.

Когда применяется цитологическое исследование?

Цитологический анализ используют при:

Материалы для цитологического исследования

Назначение цитологического анализа

Несравненные преимущества перед другими методами имеет цитологическое исследование в выявлении рака начальных стадий. Развитие эндоскопической техники, ультразвуковых методов исследования в немалой степени способствовало широкому внедрению цитологического обследования в диагностике новообразований практически из всех тканей организма, в том числе и из внутренних органов, ранее недоступных внеоперационному морфологическому анализу. Свидетельством этому является цитологическая диагностика рака желудка, легкого, мочевого пузыря и других органов при отсутствии клинических, рентгенологических и эндоскопических проявлений, еще до появления обнаруживаемых этими методами признаков.

Источник

Цитология это что изучает

Цитологическое исследование — это оценка характеристик морфологической структуры клеточных элементов с целью установления диагноза доброкачественной или злокачественной опухоли и неопухолевых поражений. Оно основано на изучении с помощью микроскопа особенностей строения клеток, клеточного состава органов, тканей, жидкостей организма человека в норме и при патологических процессах. Отличие цитологического исследования от гистологического заключается в том, что изучаются не срезы тканей, а клетки.

При распознавании рака в самых начальных стадиях цитологический метод иногда имеет преимущества по сравнению с другими диагностическими тестами. Хорошо известны случаи цитологической диагностики клинически, рентгенологически и эндоскопически «немого» рака желудка, легкого, мочевого пузыря и др.

Наибольшее распространение цитологические исследования получили в области гинекологии, для того, чтобы диагностировать заболевания шейки матки на ранней стадии.

В Лаборатории цитологии НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова выполняются следующие виды цитологических исследований:

Цены на некоторые основные виды исследований:

Исследование цитологических препаратов

Просмотр и консультация врачом готовых цитологических препаратов (до 5 стекол)

Исследование цитологических препаратов на Helicobacter pylori

Исследование цитологических препаратов с помощью жидкостной цитологии

Иммуноцитохимическое исследование материала (1 антитело)

Исследование плоидности ДНК опухоли с помощью анализа микроизображения

можно найти в прайс-листе, воспользовавшись быстрым поиском

Источник

Цитологические исследования. Общая информация

«Цитологическое исследование – исследование, основанное на изучении с помощью микроскопа особенностей строения клеток, клеточного состава органов, тканей, жидкостей организма человека и животных в норме и при патологических процессах. Диагностическое цитологическое исследование сходно с гистологическим исследованием биопсийного материала по цели (прижизненное распознавание патологического процесса), методической основе (морфологический анализ), объекту исследования (компоненты патологических участков органа и ткани), методам окраски ядра, цитоплазмы и других компонентов клетки” (Большая медицинская энциклопедия, 1986).

Цитологическая диагностика зарекомендовала себя как важный метод морфологической верификации диагноза. Она широко используется с целью раннего выявления и лечения предопухолевых процессов и рака, позволяет установить природу различных заболеваний, помочь клиницисту определить тактику лечения больных, осуществить динамическое наблюдение, выявить рецидивы. Цитологическое исследование имеет большое значение в практическом здравоохранении; нередко оно оказывается единственным морфологическим методом, на результате которого основывается лечение.

Организм человека – целостная система, которая состоит более чем из 200 разновидностей клеток, межклеточных пространств, организованных в ткани, органы. В некоторых органах и тканях присутствуют микроорганизмы, а также вирусы, которые способны значительно влиять на работу этих органов и тканей. Это, образно названное Рудольфом Вирховым, клеточное государство содержит около 220 млрд. клеток, каждая из которых предназначена к выполнению определенных функций. Слаженная работа всех морфологических структур регулируется сложными процессами; каждый человек представляет собой индивидуальность, и имеет предрасположенность к определенным заболеваниям, которые могут проявиться или не проявиться в течение жизни. Также индивидуальна реакция разных организмов на различные этиологические агенты, способные вызвать заболевание. Цитологическое исследование позволяет изучить под микроскопом клеточный состав различных органов и тканей, сопоставить найденные изменения с клиническими сведениями и результатами дополнительных исследований (инструментальных, лабораторных, микробиологических, генетических и др.), при необходимости коллегиально оценить полученные данные с целью выработки индивидуального плана лечения больного.

Решающую роль в установлении цитологического диагноза играет получение качественного материала, стандартизация приготовления препаратов, практический опыт врача-цитолога, его интуиция, возможность собрать в одно целое различные признаки (с учетом фона препарата, особенностей клеток и их расположения).

В практической работе цитологическую диагностику отличает простота, быстрота, возможность легко повторить исследование. Области применения цитологической диагностики включают:

Вместе с тем цитологическая диагностика, как все диагностические методы, имеет определенные ограничения, связанные со способом получения материала, качеством приготовления мазка и его окрашивания, локализацией патологического очага, особенностями его гистологического строения. При неудачах цитологического исследования может быть упущена возможность своевременного лечения; ошибочный диагноз может повлечь за собой выполнение неадекватной врачебной тактики, лучевого лечения, химиотерапии, операций большого объема, иногда калечащих пациента. Можно выделить несколько основных аспектов, ограничивающих возможности цитологической диагностики:

Источник

Научная электронная библиотека

§ 3.1.3. Понятие о цитологии

Цитология – раздел биологии, изучающий жизнедеятельность клетки.

Множество простейших и микроорганизмов представляют собой существующие отдельно друг от друга клетки. Тела многоклеточных организмов построены из огромного числа клеток. Независимо от того, представляет собой клетка целостную живую систему, либо ее часть, она наделена набором признаков и свойств, характерных для всех клеток.

Клетка состоит из простых и сложных молекул белков, нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), липидов, углеводов, минеральных веществ и, конечно же, воды. Белкам и нуклеиновым кислотам принадлежит основная роль в синтезе из простых микромолекул сложных макромолекул, в освобождении и превращении энергии из поступающих в клетку веществ.

Клетка – основная структурно-функциональная единица живого. Клетка – биологически автономная система, способная самостоятельно осуществлять все процессы, присущие живой материи (рост, размножение, раздражимость и т. д.)

Впервые клетку наблюдал Р. Гук (1665 г., Англия) на срезах пробки через систему линз. Дальнейшее ведение микроскопических исследований принадлежит члену Королевского общества Неемии Грю (1641–1712 гг.), который собрал первый микроскоп в. Общие результаты своих исследований он изложил в четырехтомном трактате, опубликованном в 1682 г. Трактат этот носил длинное название «Анатомия растений с изложением философской истории растительного мира и несколько других докладов, прочитанных перед Королевским обществом».

Но изучение срезов тканей растительных и животных организмов в 17–18 веках носили описательный характер. Более подробное изучение жизнедеятельности клетки началось с усовершенствованием увеличительной техники в 19 веке. Немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн (1839 г.) сопоставили ткани растительных и животных организмов, обнаружили общий принцип строения и роста тех и других клеток.

Позднее, благодаря открытию процессов роста и деления, а также ряда биохимических процессов клетки, сформировалась клеточная теория.

Основные положения классической клеточной теории:

1. Клетка – наименьшая структурная единица живого.

2. Все живые организмы состоят из клеток (одной – одноклеточный организм, или множества – многоклеточный организм)[34].

3. Несмотря на огромное разнообразие внешних форм, все клетки сходны между собой по внутреннему строению, химическому составу и принципам жизнедеятельности.

4. «Клетка от клетки». Новые (дочерние) клетки возникают в результате деления исходной (материнской) клетки.

Клетки многоклеточного организма объединяются в ткани, ткани – в органы, органы в системы органов.

Все вещества, входящие в состав клетки (и живого организма в целом) принято делить на две группы – группу неорганических веществ и группу органических веществ (рис. 3.4):

Рис. 3.4. Простейшая классификация веществ живых организмов.
Неорганические вещества в живой клетке представлены, прежде всего, водой, а также микро- и макроэлементами, присутствующими в составе различных солей

Воды в организме содержится, в среднем 83 %. Функции воды:

а) Вода является прекрасным растворителем. Вещества, растворенные в воде, проникают в клетку, обеспечивая ее питание.

б) Продукты обмена выводятся из организма также в виде водных растворов (см. раздел «Цитоплазма»).

в) Вода поддерживает тургор (упругость) клетки.

г) Все биохимические процессы (окисление – восстановление, синтез – разложение, каталитические реакции и т. д.) происходят в водной среде.

д) Кроме того, вода обладает большой теплоемкостью и теплопроводностью, что обеспечивает гармоничное распределение и сохранение тепла в организме.

Примеры микро- и макроэлементов приведены на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Микроэлементы и макроэлементы живого организма

Органические вещества живой клетки представляют: липиды, углеводы, белки, нуклеиновые кислоты.

Липиды – производные высших жирных кислот, химический состав которых можно представить формулой СmHnOl. К липидам, в частности, относятся жиры, химический состав которых подробно рассматривается в курсе органической химии. При этом, жидкие жиры (масла) чаще растительного происхождения (исключение – рыбий жир), твёрдые – животного происхождения (исключение – пальмовое масло).

1. Строительная. Липиды входят в состав всех биологических мембран.

2. Энергетическая. Липиды являются источником энергии для организма. При окислении 1 г липидов до СО2 и Н2О выделяется 39 кДж энергии:

[35].

Выделяющаяся при этом вода называется метаболической.

3. Теплоизоляционная. Липиды – отличный теплоизолятор. Эта функция играет большую роль при адаптации организмов к холодной среде обитания, например, моржей и тюленей в холодных водоёмах.

4. Влагообеспечивающая. Как видно из функции 2, жиры служат дополнительным источником воды в организме. Эта функция особенно важна для обитателей засушливых зон.

Углеводы, входящие в состав живых клеток, подразделяют на простые и сложные (рис. 3.6)

Рис. 3.6. Простейшая классификация углеводов, входящих в состав живых клеток

1. Энергетическая. Основным источником энергии для организма являются простые сахариды. Важнейшим из них является глюкоза. При окислении 1 г глюкозы освобождается 17,6 кДж энергии. Некоторые сложные углеводы представляют собой дополнительный запас энергии. В частности, организм получает значительное количество энергии для жизнедеятельности при окислении полимерных молекул крахмала (в телах растений) или гликогена (в телах животных).

2. Строительная. Сложные углеводы являются строительным материалом для некоторых живых организмов. Например, целлюлоза входит в состав древесины, а хитин – в наружный скелет насекомых.

Белки – сложные полимеры. На долю белков приходится 50 % от сухой массы живого организма. Белки – уникальная природная форма, из которой состоят все живые организмы планеты. В организме человека встречаются 5 млн типов белков, отличающихся не только друг от друга, но и от белков других организмов. Белки состоят из аминокислот (мономеры), соединенных друг с другом в определенной последовательности, присущей только определенному организму. Всего известно 20 разновидностей аминокислот. В молекуле белка эти аминокислоты соединены друг с другом прочной пептидной связью[36]. В состав 1 молекулы белка входят от 51 до нескольких сотен аминокислот.

1. Строительная. Белки входят в состав всех вещественных биологических структур: клеток, тканей, органов, крови (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Простейшая классификация белков, реализующих строительную функцию

2. Каталитическая. Группа белков, являющихся катализаторами биохимических процессов, называется ферментами. Некоторые ферменты ускоряют протекание реакций в десятки и сотни тысяч раз. Схема работы ферментов с субстратами – веществами, вступающими в биохимический процесс, приведена на рис. 3.8.

3. Транспортная. Существует ряд белков, транспортирующих вещества к различным тканям (например, гемоглобин – белок, переносящий кислород к клеткам) и удаляющих продукты обмена. Многие молекулы (например, сахара) не способны проникнуть в клетку без помощи специфических белков-переносчиков.

Рис. 3.8. Схема работы ферментов:
а – сближение субстратов (С) с ферментом.; б – образование
фермент-субстратного комплекса; в – превращение субстратов
в продукты реакции (ПР); г – разъединение продуктов реакции и фермента

4. Гормональная. Гормоны – биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и регулирующие физиологические процессы в организме. При недостатке гормонов возникают патологические изменения, приводящих к заболеваниям и даже гибели организма. Некоторые из гормонов являются белками.

5. Защитно-иммунная. Белки, входящие в состав иммунных клеток (лейкоцитов) обеспечивают защиту от бактерий и вирусов. Эти белки (антитела) связываются с чужеродными организму веществами, образуя комплекс, который затем удаляется из организма

7. Двигательная. Некоторые из белков, входящих в состав мышц способны сокращаться, а, значит, приводить организм в движение.

8. Энергетическая. Иногда, хотя и достаточно редко, белки могут служить дополнительным источником энергии. При окислении 1 г белка освобождается 17,6 кДж.

Нуклеиновые кислоты в живых клетках представлены двумя типами: дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (ДНК).

Современная структурная модель ДНК была впервые предложена американским биологом Дж. Уотсоном совместно с английским физиком Ф. Криком в 1953 году и представляет собой две полинуклеотидные цепи, соединённых водородными связями и закрученные в спираль. В каждой цепочке содержится от пятисот до нескольких сотен тысяч нуклеотидов. Условная схема строения нуклеотида представлена на рис. 3.9.

В нуклеотидах ДНК остаток фосфорной кислоты и дезоксирибоза – неизменные составляющие, в то время как азотистых оснований существует 4 разновидности: аденин, гуанин, цитозин и тимин. Поэтому каждый нуклеотид принято обозначать тем же названием, что и азотистое
основание, входящее в его состав (аденин, гуанин, цитозин, тимин). Поскольку водородные связи в ДНК могут возникать только попарно, по принципу комплементарности: аденин (А) связывается только с тимином (Т), гуанин (Г) – только с цитозином (Ц), то, зная последовательность одной цепи, можно составить последовательность второй цепи.

Рис. 3.9. Схема строения нуклеотида ДНК

При определённых условиях, перед делением клетки, ДНК объединяется с многочисленными белками в единый комплекс, который называется хромосома (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Строение реплицированной (удвоенной) хромосомы

Уникальность дезоксирибонуклеиновой кислоты состоит в том, что её молекула является хранилищем сведений о составе всех белков, вырабатываемых организмом, а, значит, содержит в себе информацию обо всех его внешних и внутренних признаках, причём, передаваемую из поколения в поколение от родителей – потомству. Биологическая передача сведений потомству о своих признаках осуществляется благодаря репликации ДНК.

Репликация ДНК – это процесс её удвоения, протекающий с участием специальных ферментов при подготовке клетки к делению. Репликацию можно условно разделить на три стадии (рис. 3.11):

1. Раскручивание двойной спирали ДНК с одного конца под действием фермента.

2. Достраивание по принципу комплементарности новых цепей на разъединившихся прежних цепях.

3. Окончательное формирование двух новых ДНК. В каждой из них одна цепь принадлежала прежней ДНК, а вторая достроена по принципу комплементарности.

Рис. 3.11. Схема репликации ДНК:
а – раскручивание двойной спирали ДНК; б – достраивание новых цепей
на разъединившихся прежних цепях; в – окончательное формирование двух новых ДНК

Таким образом, при делении клетки обе дочерние клетки получают совершено одинаковые ДНК.

Также как и ДНК, молекула рибонуклеиновой кислоты (РНК) представляет собой полинуклеотидную цепь. В отличие от ДНК она одноцепочечная и содержит намного меньше нуклеотидов. Другим существенным отличием РНК от ДНК является химический состав нуклеотидов: нуклеотиды РНК содержат остаток рибозы вместо дезоксирибозы (рис. 3.12) и вместо тимина в составе нуклеотидов РНК находится урацил.

Основная функция РНК – участие в синтезе белковых молекул. В зависимости от характера этого участия РНК подразделяют на матричные или информационные (мРНК), транспортные (тРНК), рибосомальные (рРНК):

– мРНК копирует с ДНК информацию о структуре белка, который нужно синтезировать и доставляет её к месту синтеза;

– (тРНК) – доставляет необходимые аминокислоты и в определенном порядке к месту синтеза белка;

– (рРНК) – входят в состав рибосом – внутриклеточных частиц, на которых и происходит синтез белка. Иногда рибосомы называют главными «рабочими» синтеза белка.

Участок ДНК, содержащий сведения о первичной структуре одного определённого белка, называется геном. Совокупность всей информации обо всех белках, хранящаяся в ДНК иногда называют генетической программой. Последовательность нуклеотидов ДНК определяет аминокислотную последовательность молекулы белка. Эта зависимость между молекулой ДНК и строением белковой молекулы называется генетический код. Генетический код известен для всех 20 аминокислот.

Рис. 3.12. Схема строения нуклеотида РНК

Процесс передачи информации генетического кода в конкретный белок протекает следующим образом:

1. С помощью специальных ферментов на поверхности гена формируется комлементарная цепь матричной РНК. В данном случае ген является матрицей с которой делается слéпок – м-РНК.

2. Образовавшаяся м-РНК перемещается к месту синтеза белка – к рибосомам.

3. Сюда же к месту сборки белковой молекулы «доставляются» посредством тРНК определенные аминокислоты, последовательность построения которых записана на мРНК. Набору из трёх азотистых оснований, который называется триплет нуклеотидов или кодон, соответствует одна и только одна аминокислота. Например, возле нуклеотидной последовательности ГГЦ может закрепиться только глицин

а возле кодона ГЦУ – только аланин

Всего в построении белковой молекулы участвует 20 различных аминокислот.

4. Между располагающимися в строго определённой последовательности аминокислотами образуется пептидная связь

и постепенно формируется молекула белка. Следует подчеркнуть, что синтез белковых молекул осуществляется при активном участии огромного количества всевозможных ферментов.

1. Что такое клетка? В чем заключается ее биологическое значение?

2. В чем заключаются основные положения клеточной теории Шлейдена – Шванна?

3. Какие вещества неорганической природы включены в состав клетки? Объясните их значение.

4. Какое значение для клетки имеют органические вещества: липиды, углеводы и белки?

5. Что такое ДНК? Расскажите о ее строении. Каково значение ДНК для клетки?

6. О чем гласит принцип комплементарности в построении молекулы ДНК?

Произвести достройку молекулы ДНК: А-Г-Г-Г-Ц-А-Т-Г-Т-Т-А-Ц-Г-Ц.

7. Задача: в молекуле ДНК 19 % цитозина. Определить количество остальных нуклеотидов.

8. В чем биологический смысл репликации ДНК?

9. В чем особенности строения РНК? Какие виды РНК встречаются в клетке и какую функцию осуществляют?

10. Каким образом происходит реализация генетической программы?
В чем ее биологический смысл?

Источник