Очерк клеточной биологии

Световая микрофотография клеток листьев мха при 400-кратном увеличении.

Следующий план представляет собой обзор и актуальное руководство по клеточной биологии:

Клеточная биология - раздел биологии, включающий изучение клеток с точки зрения их физиологических свойств, структуры и функций; органеллы , которые они содержат; взаимодействие с окружающей средой; и их жизненный цикл , разделение и смерть . Это происходит как на микроскопическом , так и на молекулярном уровне. Исследования клеточной биологии распространяются как на огромное разнообразие одноклеточных организмов, таких как бактерии , так и на сложные специализированные клетки многоклеточных организмов, таких как человек . Раньше эта область называлась цитологией (от греческого κύτος, kytos , «полость» и -λογία, -logia ).

Отрасль науки

Клеточная биология может быть описана как все следующее:

• Отрасль науки – систематическое предприятие, которое создает и систематизирует знания в форме проверяемых объяснений и предсказаний о Вселенной.
  • Отделение естествознания – Раздел науки, занимающийся описанием, предсказанием и пониманием природных явлений на основе наблюдательных и эмпирических данных. Валидность, точность и социальные механизмы, обеспечивающие контроль качества, такие как экспертная оценка и повторяемость результатов, входят в число критериев и методов, используемых для этой цели.
    • Раздел биологии - изучение жизни и живых организмов, включая их структуру, функции, рост, эволюцию, распространение и таксономию.
• Академическая дисциплина – целенаправленное обучение в одной академической области или профессии. Дисциплина включает в себя опыт, людей, проекты, сообщества, проблемы, исследования, исследования и области исследований, которые тесно связаны с данной дисциплиной.

Сущность клеточной биологии

• Клетка – Структурная и функциональная единица всех известных живых организмов. Это наименьшая единица организма, которая классифицируется как живая, а также известна как строительный блок жизни. Слово «клетка» происходит от латинского слова «cellula» , что означает «маленькая комната». Роберт Гук впервые ввёл этот термин в своей книге «Микрография» , где он сравнил структуру пробковых клеток, наблюдаемую через его микроскоп, со структурой небольших комнат (или «келей монахов») монастыря.
• Клеточная теория – научная теория, утверждающая, что все организмы состоят из одной или нескольких клеток. Жизнедеятельные функции организма происходят внутри клеток. Все клетки происходят из ранее существовавших клеток и содержат наследственную информацию, необходимую для регуляции клеточных функций и передачи информации следующему поколению клеток.
• Клеточная биология - (ранее цитология) Изучение клеток.
• Деление клеток – процесс разделения одной родительской клетки на две или более дочерних клеток .
• Эндосимбиотическая теория – эволюционная теория, согласно которой некоторые эукариотические органеллы возникли как отдельные прокариотические организмы, которые были помещены внутрь клетки в качестве эндосимбионтов .
• Клеточное дыхание – метаболические реакции и процессы, которые происходят в клетке или через клеточную мембрану для преобразования биохимической энергии топливных молекул в аденозинтрифосфат (АТФ) и последующего высвобождения клеточных отходов.
• Липидный бислой – мембрана, состоящая из двух слоев липидных молекул (обычно фосфолипидов ). Липидный бислой является важнейшим компонентом клеточной мембраны.

Аспекты клеток

• Гомеостаз – свойство открытой или закрытой системы, особенно живого организма, которое регулирует свою внутреннюю среду таким образом, чтобы поддерживать стабильное, постоянное состояние.
• Жизнь – состояние роста посредством метаболизма, размножения и способности адаптации к окружающей среде посредством изменений, происходящих внутри.
• Микроскопический – масштаб объектов, таких как клетки, которые слишком малы, чтобы их можно было легко увидеть невооруженным глазом, и для четкого просмотра которых требуется линза или микроскоп.
• Одноклеточные – Организмы, состоящие только из одной клетки.
• Многоклеточные – Организмы, состоящие более чем из одной клетки и имеющие дифференцированные клетки, выполняющие специализированные функции.
• Ткани – совокупность взаимосвязанных клеток, выполняющих в организме аналогичную функцию.
• Клеточная дифференциация - концепция биологии развития , согласно которой менее специализированные клетки становятся более специализированным типом клеток в многоклеточных организмах.

Типы клеток

• Тип клетки – определенная морфологическая или функциональная форма клетки. Когда клетка переключает состояние с одного типа клеток на другой, она подвергается клеточной дифференцировке . В организме взрослого человека существует по меньшей мере несколько сотен различных типов клеток.

По организму

• Эукариоты — организмы, клетки которых организованы в сложные структуры, заключенные в мембраны, включая растения , животных , грибы и простейшие .
  • Животная клетка – эукариотические клетки, принадлежащие к царству Animalia , для которых характерно отсутствие клеточной стенки и хлоропластов.
  • Растительная клетка – эукариотические клетки, принадлежащие к царству Plantae и имеющие хлоропласты, целлюлозные клеточные стенки и крупные центральные вакуоли.
  • Грибная гифа – основная клеточная единица организмов царства грибов. Обычно трубчатые, многоядерные и с хитиновой клеточной стенкой.
  • Протисты – весьма изменчивое царство эукариотических организмов, которые в основном одноклеточные, а не растения, животные или грибы.
• Прокариоты – группа организмов, в клетках которых отсутствует мембраносвязанное клеточное ядро ​​или любые другие мембраносвязанные органеллы, включая бактерии .
  • Бактериальные клетки – прокариотическая клетка, принадлежащая преимущественно одноклеточным доменным бактериям.
  • Клетка археи – клетка, принадлежащая к прокариотическим и одноклеточным микроорганизмам домена архея.

По функции

• Гамета – гаплоидная репродуктивная клетка. Сперматозоиды и яйцеклетки являются гаметами. Гаметы сливаются с другой гаметой во время оплодотворения (зачатия) у организмов, размножающихся половым путем.
  • Сперматозоид – мужская половая клетка (гамета).
  • Яйцеклетка – женская половая клетка (гамета).
• Зигота – клетка, возникшая в результате оплодотворения (слияния двух гамет).
  • Яйцо – зигота большинства птиц и рептилий, образующаяся в результате оплодотворения яйцеклетки. Самыми крупными из существующих одиночных клеток, известных в настоящее время, являются (оплодотворенные) яйцеклетки.
• Меристемическая клетка – недифференцированные клетки растений, аналогичные стволовым клеткам животных.
• Стволовые клетки – недифференцированные клетки, встречающиеся в большинстве многоклеточных организмов, которые способны сохранять способность восстанавливать себя посредством митотического деления клеток и дифференцироваться в разнообразные специализированные типы клеток.
• Зародышевая клетка – гаметы и гоноциты , часто это . Половые клетки не следует путать с «микробами» ( патогенами ).
• Соматическая клетка – Любые клетки, образующие тело организма, в отличие от зародышевой линии . клеток
• более...

Общая клеточная анатомия

• Клеточный компартмент – Все закрытые части внутри клетки, просвет которых обычно окружен мембраной с одним или двойным слоем липидов.
• Органеллы – специализированная субъединица внутри клетки, выполняющая определенную функцию и отдельно заключенная в собственную липидную мембрану или традиционно в любую субклеточную функциональную единицу.

Органеллы

• Эндомембранная система
• Эндоплазматическая сеть – органелла, состоящая из взаимосвязанной сети канальцев , пузырьков и цистерн .
  • Мембраносвязанные полирибосомы - полирибосомы, прикрепленные к эндоплазматической сети клетки.
  • Гладкая эндоплазматическая сеть . Часть эндоплазматической сети, к которой не прикреплены рибосомы, называется гладкой эндоплазматической сетью. Он участвует в нескольких метаболических процессах, включая синтез липидов, метаболизм углеводов и концентрацию кальция, детоксикацию лекарств и прикрепление рецепторов к белкам клеточной мембраны.
  • Грубая эндоплазматическая сеть . Часть эндоплазматической сети, к которой прикреплены органеллы, производящие белок, то есть рибосомы , называется шероховатой эндоплазматической сетью, что придает ей «грубый» вид (отсюда и название). Его основная функция — синтез ферментов и других белков.
  • Везикула – относительно небольшой внутриклеточный, окруженный мембраной мешочек, который хранит или транспортирует вещества.
  • Аппарат Гольджи – эукариотическая органелла, которая обрабатывает и упаковывает макромолекулы, такие как белки и липиды, синтезируемые клеткой.
• Ядерная оболочка – это двойная липидная двухслойная мембрана, окружающая генетический материал и ядрышко в эукариотических клетках. Ядерная мембрана состоит из двух липидных бислоев:
  • Внутренняя ядерная мембрана
  • Наружная ядерная мембрана
  • Перинуклеарное пространство – пространство между ядерными мембранами, область, примыкающая к просвету (внутри) эндоплазматической сети. Ядерная мембрана имеет множество маленьких отверстий, называемых ядерными порами, которые позволяют веществу проникать в ядро ​​и выходить из него.
• Лизосомы – это мембраносвязанные клеточные органеллы, обнаруженные в большинстве клеток животных (они отсутствуют в эритроцитах). Структурно и химически они представляют собой сферические везикулы, содержащие гидролитические ферменты, способные расщеплять практически все виды биомолекул, включая белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и клеточный мусор. лизосомы действуют как система удаления отходов клетки, переваривая нежелательные материалы в цитоплазме, как снаружи клетки, так и устаревшие компоненты внутри клетки. За эту функцию их в народе называют «суицидными мешками» или «суицидными мешками» клетки.
• Эндосомы – это ограниченный мембраной отсек внутри эукариотических клеток. Это компартмент пути эндоцитарного мембранного транспорта от плазматической мембраны к лизосоме. Эндосомы представляют собой основной сортировочный отсек эндомембранной системы клеток.
• Ядро клетки – заключенная в мембрану органелла, обнаруженная в большинстве эукариотических клеток . клетки Он содержит большую часть генетического материала , организованного в виде множества длинных линейных молекул ДНК в комплексе с большим разнообразием белков , таких как гистоны , с образованием хромосом .
  • Нуклеоплазма – вязкая жидкость внутри ядерной оболочки, похожая на цитоплазму.
  • Ядрышко – место, где рибосомы собираются из белков и РНК.
  • Хроматин – вся ДНК и связанные с ней белки в ядре.
  • Хромосома – отдельная молекула ДНК с прикрепленными белками.
• Создатели энергии
  • Митохондрия – заключенная в мембрану органелла, обнаруженная в большинстве эукариотических клеток. Митохондрии, которые часто называют «клеточными электростанциями», генерируют большую часть запасов клеток аденозинтрифосфата в организме (АТФ), основного источника энергии .
  • Хлоропласт – органеллы, обнаруженные в растительных клетках и эукариотических водорослях, которые осуществляют фотосинтез.
• Центросома – основной центр организации микротрубочек в клетках животных, а также регулятор развития клеточного цикла.
• Лизосома – органеллы, содержащие пищеварительные ферменты (кислые гидролазы ). Они переваривают излишки или изношенные органеллы, частицы пищи и попавшие в них вирусы или бактерии .
• Пероксисома – повсеместно встречающаяся органелла у эукариот , которая участвует в метаболизме жирных кислот и других метаболитов. Пероксисомы содержат ферменты, которые избавляют клетку от токсичных пероксидов.
• Рибосома . Это большая и сложная молекулярная машина, обнаруженная во всех живых клетках и служащая местом биологического синтеза (трансляции) белка. Рибосомы строят белки на основе генетических инструкций, содержащихся в информационной РНК .
• Симбиосома – временная органелла, в которой находится азотфиксирующий эндосимбионт .
• Вакуоль – мембраносвязанное отделение внутри некоторых эукариотических клеток, которое может выполнять различные секреторные, выделительные и накопительные функции.

Структуры

• Клеточная мембрана - (также называемая плазматической мембраной, плазмалеммой или «фосфолипидным бислоем»). Полупроницаемый липидный бислой, обнаруженный во всех клетках; он содержит широкий спектр функциональных макромолекул.
• Клеточная стенка – довольно жесткий слой, окружающий клетку, расположенный снаружи клеточной мембраны, который обеспечивает клетке структурную поддержку, защиту и действует как фильтрующий механизм.
• Центриоль – бочкообразная структура микротрубочек, встречающаяся в большинстве эукариотических клеток, за исключением клеток растений и грибов.
• Кластер дифференциации . Молекулы клеточной поверхности изначально присутствуют на лейкоцитах, но обнаруживаются практически в любых клетках организма, обеспечивая мишени для иммунофенотипирования клеток. Физиологически молекулы CD могут действовать разными способами, часто действуя как рецепторы или лиганды (молекулы, активирующие рецепторы), важные для клетки. Обычно инициируется сигнальный каскад, изменяющий поведение клетки (см. Передача сигналов в клетках).
• Цитоскелет – клеточный «каркас» или «скелет», содержащийся в цитоплазме и состоящий из трех типов волокон: микрофиламентов , промежуточных нитей и микротрубочек .
• Цитоплазма – студенистая полупрозрачная жидкость, заполняющая большинство клеток, в нее входят все цитозоли, органеллы и цитоплазматические включения.
• Цитозоль – это внутренняя жидкость клетки, в которой происходит часть клеточного метаболизма.
• Включения – химические вещества, находящиеся во взвешенном состоянии непосредственно в цитозоле.
• Фотосистема – это функциональные и структурные единицы белковых комплексов, участвующих в фотосинтезе, которые вместе осуществляют первичную фотохимию фотосинтеза: поглощение света и перенос энергии и электронов. Они обнаружены в тилакоидных мембранах растений, водорослей и цианобактерий (у растений и водорослей они расположены в хлоропластах) или в цитоплазматической мембране фотосинтезирующих бактерий.
• Плазмида – молекула внехромосомной ДНК, отделенная от хромосомной ДНК и способная к половой репликации. Обычно она имеет форму кольца и встречается у бактерий.
• Веретенообразное волокно – структура, которая разделяет хромосомы на дочерние клетки во время клеточного деления.
• Строма – бесцветная жидкость, окружающая граны внутри хлоропласта. Внутри стромы находятся граны, стопки тилакоидов , суборганеллы, дочерние клетки, где фотосинтез начинается до того, как химические изменения в строме завершаются.
• Мембрана тилакоида . Это место светозависимых реакций фотосинтеза с фотосинтетическим пигментом, встроенным непосредственно в мембрану.

Молекулы

• ДНК – Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – это нуклеиновая кислота, содержащая генетические инструкции, используемые при развитии и функционировании всех известных живых организмов и некоторых вирусов.
  • ДНК-геликаза
  • ДНК-полимераза
  • ДНК-лигаза
• РНК – Рибонуклеиновая кислота – это нуклеиновая кислота, состоящая из длинной цепи нуклеотидов, в клетке она обычно транскрибируется с ДНК.
  • РНК-полимераза
  • мРНК
  • рРНК
  • тРНК
• Белки – биохимические соединения, состоящие из одного или нескольких полипептидов, обычно свернутых в глобулярную или волокнистую форму, что обеспечивает биологическую функцию.
  • Список белков
  • Ферменты – белки, которые катализируют (т.е. ускоряют) скорость определенных химических реакций внутри клеток.
• Пигменты
  • Хлорофилл – это термин, используемый для обозначения нескольких тесно связанных зеленых пигментов, обнаруженных в цианобактериях и хлоропластах водорослей и растений. Хлорофилл — чрезвычайно важная биомолекула, играющая решающую роль в фотосинтезе, которая позволяет растениям поглощать энергию света.
  • Каротиноиды . Это органические пигменты, которые содержатся в хлоропластах и ​​хромопластах растений и некоторых других фотосинтезирующих организмов, включая некоторые бактерии и некоторые грибы. Все эти организмы могут производить каротиноиды из жиров и других основных органических метаболических строительных блоков. Известно более 600 каротиноидов; они разделены на два класса: ксантофиллы (содержащие кислород) и каротины (которые представляют собой чисто углеводороды и не содержат кислорода).

Биологическая активность клеток

Клеточный метаболизм

• Клеточное дыхание –
  • Гликолиз . Основополагающий процесс как аэробного, так и анаэробного дыхания. Гликолиз является архетипом универсальных метаболических процессов, известных и происходящих (с вариациями) во многих типах клеток почти всех организмов.
  • Пируватдегидрогеназа – фермент одноименного комплекса, связывающий гликолиз и последующий цикл лимонной кислоты.
  • Цикл лимонной кислоты – также известный как цикл Кребса, важный аэробный метаболический путь.
  • Цепь переноса электронов – биохимический процесс, который связывает носители электронов (таких как НАДН и ФАДН ₂ ) и опосредует биохимические реакции, в результате которых образуется аденозинтрифосфат (АТФ), который является основным энергетическим промежуточным продуктом в живых организмах. Обычно происходит через клеточную мембрану.
• Фотосинтез – преобразование энергии света в химическую энергию живыми организмами.
  • Светозависимые реакции – серия биохимических реакций, запускаемых светом, которые происходят через мембрану тилакоида и обеспечивают реакции цикла Кальвина.
  • Цикл Кальвина – серия анаболических биохимических реакций, происходящих в строме хлоропластов фотосинтезирующих организмов. Это одна из светонезависимых реакций или темновых реакций.
  • Цепь переноса электронов – биохимический процесс, который связывает носители электронов (таких как НАДН и ФАДН ₂ ) и опосредует биохимические реакции, в результате которых образуется аденозинтрифосфат (АТФ), который является основным энергетическим промежуточным продуктом в живых организмах. Обычно происходит через клеточную мембрану.
• Метаболический путь – серия химических реакций, происходящих внутри клетки, которые в конечном итоге приводят к секвестрации энергии.
• Алкогольная ферментация – анаэробный метаболический процесс, в ходе которого сахара, такие как глюкоза, фруктоза и сахароза, преобразуются в клеточную энергию и, таким образом, производят этанол и углекислый газ в качестве метаболических отходов.
• Молочнокислое брожение – анаэробный метаболический процесс, в ходе которого сахара, такие как глюкоза, фруктоза и сахароза, превращаются в клеточную энергию и молочную кислоту, образующуюся в результате метаболизма.
• Хемосинтез – биологическое преобразование одной или нескольких молекул углерода (обычно углекислого газа или метана) и питательных веществ в органическое вещество с использованием окисления неорганических молекул (например, газообразного водорода, сероводорода) или метана в качестве источника энергии, а не солнечного света, как в фотосинтезе.
• Важные молекулы:
  • АДФ – аденозиндифосфат (АДФ) (аденозинпирофосфат (АРР)) является важным органическим соединением в обмене веществ и необходим для потока энергии в живых клетках. Молекула АДФ состоит из трёх важных структурных компонентов: сахарного остова, присоединенного к молекуле аденина, и двух фосфатных групп, связанных с 5-атомом углерода рибозы.
  • АТФ – многофункциональный нуклеотид, который наиболее важен как «молекулярная валюта» внутриклеточной передачи энергии.
  • НАДН – кофермент, обнаруженный во всех живых клетках, который служит важным переносчиком электронов в метаболических процессах.
  • Пируват – это «энергетический продукт» молекулы аэробного метаболизма глюкозы, известный как гликолиз.
  • Глюкоза – важный простой сахар , используемый клетками в качестве источника энергии и промежуточного продукта обмена веществ. Глюкоза является одним из основных продуктов фотосинтеза и запускает клеточное дыхание как у прокариот, так и у эукариот.

Клеточное воспроизводство

Иллюстрация стадий митоза в клетке человека из «Анатомии Грея».

• Клеточный цикл – серия событий, которые происходят в эукариотической клетке, приводящие к ее репликации.
  • Интерфаза – этапы клеточного цикла, подготавливающие клетку к делению.
  • Митоз – у эукариот процесс деления ядра и генетического материала.
    • Профаза – стадия митоза, на которой хроматин конденсируется в высокоупорядоченную структуру, называемую хромосомами, и ядерная мембрана начинает разрушаться.
    • Метафаза – стадия митоза, на которой конденсированные хромосомы, несущие генетическую информацию, выравниваются в середине клетки, а затем разделяются на каждую из двух дочерних клеток.
    • Анафаза – стадия митоза, когда хроматиды (идентичные копии хромосом) разделяются, тянясь к противоположным полюсам внутри клетки.
    • Телофаза – стадия митоза, когда ядро ​​реформируется и хромосомы распадаются на более длинные структуры хроматина для повторного входа в интерфазу.
  • Цитокинез – процесс, который клетки используют для деления своей цитоплазмы и органелл.
• Мейоз – процесс деления клеток, используемый для создания гамет у эукариот, имеющих половое размножение.
  • Хромосомный кроссинговер – (или кроссинговер ) Это обмен генетическим материалом между гомологичными хромосомами, который приводит к образованию рекомбинантных хромосом при половом размножении. Это одна из заключительных фаз генетической рекомбинации, которая происходит на стадии пахитены профазы I мейоза во время процесса, называемого синапсисом.
• Бинарное деление – процесс деления клеток, используемый прокариотами.

Транскрипция и перевод

• Транскрипция – фундаментальный процесс экспрессии генов посредством превращения сегмента ДНК в функциональную единицу РНК.
• Трансляция – это процесс, в котором клеточные рибосомы создают белки .
• мРНК
• рРНК
• тРНК
• Интроны
• Экзоны

Различные клеточные процессы

• Клеточный транспорт
  • Осмос – диффузия воды через клеточную стенку, мембрану или любой частично проницаемый барьер из раствора с низкой концентрацией растворенного вещества в раствор с высокой концентрацией растворенного вещества.
  • Пассивный транспорт – перемещение молекул в клетки и из них без затрат клеточной энергии.
  • Активный транспорт – перемещение молекул в клетки и из клеток с использованием клеточной энергии.
  • Массовые перевозки
    • Эндоцитоз – это форма активного транспорта, при которой клетка транспортирует молекулы (например, белки) в клетку, поглощая их в процессе, использующем энергию.
    • Экзоцитоз – это форма активного транспорта, при которой клетка транспортирует молекулы (например, белки) из клетки, вытесняя их.
  • Фагоцитоз – процесс, который клетка использует при поглощении твердых частиц клеточной мембраной с образованием внутренней фагосомы или «пищевой вакуоли».
  • Тоничность – это мера эффективного градиента осмотического давления (определяемого водным потенциалом двух растворов) двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной.
• Запрограммированная гибель клеток . Гибель клетки в любой форме, опосредованная внутриклеточной программой (например, апоптоз или аутофагия).
  • Апоптоз – серия биохимических событий, приводящих к характерной морфологии клеток и их гибели, не вызванной повреждением клетки.
  • Аутофагия – процесс, при котором клетки «поедают» свои внутренние компоненты или микробных захватчиков.
• Старение клеток – явление, при котором нормальные диплоидные дифференцированные клетки теряют способность делиться примерно после 50 клеточных делений.
• Передача сигналов в клетках . Регуляция поведения клеток с помощью сигналов извне.
• Клеточная адгезия – удержание клеток и тканей вместе.
• Подвижность и миграция клеток . Различные способы перемещения клетки, управляемые сигналами окружающей среды.
• Цитоплазматический поток - поток цитоплазмы в эукариотических клетках.
• Репарация ДНК – процесс, используемый клетками для восстановления поврежденных участков ДНК.

Концепции прикладной клеточной биологии

• Клеточная терапия – процесс введения новых клеток в ткань с целью лечения заболевания .
• Клонирование – процессы, используемые для создания копий фрагментов ДНК (молекулярное клонирование), клеток (клонирование клеток) или организмов .
• Разрушение клеток – метод или процесс высвобождения биологических молекул изнутри клетки.

Лабораторные процедуры

• Бактериальная конъюгация – передача генетического материала между бактериальными клетками путем прямого контакта между клетками или посредством мостообразной связи между двумя клетками. Конъюгация — удобный способ переноса генетического материала к различным мишеням. В лабораториях сообщалось об успешных передачах от бактерий к дрожжам. растения, клетки млекопитающих и изолированные митохондрии млекопитающих .
• Культура клеток – процесс, при котором клетки выращиваются в контролируемых условиях, как правило, за пределами их естественной среды. На практике термин «культура клеток» теперь относится к культивированию клеток, полученных из многоклеточных эукариот, особенно клеток животных.
• Разрушение клеток и снятие крыши с клеток — методы высвобождения молекул из клеток.
• Фракционирование клеток – отделение однородных наборов от большей популяции клеток.
• Клеточный инкубатор – устройство, используемое для выращивания и поддержания микробиологических культур или культур клеток. В инкубаторе поддерживается оптимальная температура, влажность и другие условия, такие как содержание углекислого газа (CO ₂ ) и кислорода в атмосфере внутри.
• Cyto-Stain – коммерчески доступная смесь красителей для полихроматического окрашивания в гистологии.
• Сортировка клеток, активируемая флуоресценцией – специализированный тип проточной цитометрии. Он обеспечивает метод сортировки гетерогенной смеси биологических клеток в два или более контейнеров, по одной клетке за раз, на основе специфического светорассеяния и флуоресцентных характеристик каждой клетки.
• Вращение – использование специального биореактора с крыльчаткой, мешалкой или аналогичным устройством для перемешивания содержимого (обычно смеси клеток, среды и продуктов, таких как белки, которые можно собрать).

История клеточной биологии

См. также «Клеточные биологи» ниже.

История клеточной биологии – переплетается с историей биохимии и историей молекулярной биологии . Другие статьи, относящиеся к истории клеточной биологии, включают:

• История клеточной теории, эмбриологии и теории микробов
• История биохимии, микробиологии и молекулярной биологии
• История оптического микроскопа
• Хронология микроскопических технологий

Клеточные биологи

Прошлое

• Карл Август Мёбиус – В 1884 году впервые наблюдал структуры, которые позже будут названы «органеллами».
• Бенгт Лидфорсс - придумал слово «органеллы», которое позже стало «органеллой».
• Роберт Гук - придумал слово «клетка», посмотрев на пробку под микроскопом.
• Антон ван Левенгук – Впервые наблюдал микроскопические одноклеточные организмы в явно чистой воде.
• Ганс Адольф Кребс – открыл цикл лимонной кислоты в 1937 году.
• Константин Мерешковский – русский ботаник, в 1905 году описавший теорию эндосимбиоза .
• Эдмунд Бичер Уилсон – известный как первый клеточный биолог Америки, открывший расположение половых хромосом у человека.
• Альбер Клод – лауреат Нобелевской премии 1974 года «за описание структуры и функций органелл в биологических клетках».
• Теодор Бовери – В 1888 году определил центросому и описал ее как «особый орган клеточного деления».
• Питер Д. Митчелл – британский биохимик, удостоенный Нобелевской премии по химии 1978 года за открытие хемиосмотического механизма синтеза АТФ.
• Линн Маргулис – американский биолог, наиболее известная своей теорией происхождения эукариотических органелл, а также своим вкладом и поддержкой эндосимбиотической теории.

Текущий

• Гюнтер Блобель – американский биолог, получивший Нобелевскую премию за нацеливание белков на клетки.
• Питер Агре – американский химик, получивший Нобелевскую премию за открытие клеточных аквапоринов .
• Кристиан де Дюв – получил Нобелевскую премию 1974 года «за описание структуры и функций органелл в биологических клетках».
• Джордж Эмиль Паладе – получил Нобелевскую премию в 1974 году «за описание структуры и функций органелл в биологических клетках».
• Айра Меллман – американский клеточный биолог, открывший эндосомы .
• Пол Нерс – получил Нобелевскую премию 2001 года за открытия, касающиеся регуляции клеточного цикла циклином и циклин-зависимыми киназами.
• Леланд Х. Хартвелл – получил Нобелевскую премию 2001 года за открытия, касающиеся регуляции клеточного цикла циклином и циклин-зависимыми киназами.
• Р. Тимоти Хант – получил Нобелевскую премию 2001 года за открытия, касающиеся регуляции клеточного цикла циклином и циклин-зависимыми киназами.

Тесно связанные науки

• Цитопатология – раздел патологии , изучающий и диагностирующий заболевания на клеточном уровне. Наиболее распространенным методом цитопатологии является Пап-мазок , используемый для выявления рака шейки матки на ранней излечимой стадии.
• Генетика – наука о наследственности и изменчивости живых организмов .
• Биохимия – изучение химических процессов в живых организмах . Он занимается структурой и функциями клеточных компонентов, таких как белки , углеводы , липиды , нуклеиновые кислоты и другие биомолекулы .
  • Цитохимия – биохимия клеток , особенно макромолекул , ответственных за структуру и функцию клетки .
• Молекулярная биология – изучение биологии на молекулярном уровне, включая различные системы клетки , включая взаимодействие между ДНК , РНК и биосинтезом белка , а также изучение того, как эти взаимодействия регулируются.
• Биология развития – изучение процесса роста и развития организмов, включая генетический контроль роста клеток , дифференциации и « морфогенеза », то есть процесса, который дает начало тканям , органам и анатомии .
• Микробиология – изучение микроорганизмов , которые представляют собой одноклеточные или клеточно-кластерные микроскопические организмы, а также вирусы .
  • Клеточная микробиология - дисциплина, объединяющая микробиологию и клеточную биологию.

См. также

• Очерк биологии

Дальнейшее чтение

• Молодой Джон К. (2010). Введение в клеточную биологию . ISBN   978-981-4307-31-4 и ISBN   978-981-4307-32-1 (пбк).