Клеточная биология, или цитология — раздел биологии, которая изучает главные единицы жизни — клетки. Эта субдисциплина затрагивает все аспекты клетки, включая анатомию, деление (митоз и мейоз) и различные клеточные процессы (например, клеточное дыхание и гибель клеток). Клеточная биология не является самостоятельной дисциплиной, но тесно связана с другими областями биологии, такими как генетика, молекулярная биология и биохимия.
Основываясь на одном из основных принципов биологии — клеточной теории, исследование клеток было бы невозможно без изобретения микроскопа. В современных современных микроскопах, таких как сканирующий (растровый) электронный микроскоп и просвечивающий (трансмиссионный) электронный микроскоп, клеточные биологи могут получить подробные изображения наименьшей из клеточных структур и органелл.
Что такое клетка?
Все живые организмы состоят из клеток. В некоторых организмах их число может насчитывать триллионы. Существует два основных типа клеток: эукариотические и прокариотические клетки. Эукариотические клетки имеют выраженное ядро, тогда как ядро у прокариот не выражено или не окружено ядерной мембраной. Хотя все живые существа состоят из клеток, эти клетки различаются среди разных организмов. Некоторые из отличительных характеристик включают структуру клеток, размер, форму и содержание органелл. Например, клетки животных, растений и бактерий имеют сходство, они также заметно отличаются.
Клетки имеют разные способы деления. Некоторые из этих методов включают: бинарное деление, митоз и мейоз. Клетки содержат генетический материал организма (ДНК), который дает инструкции для всей клеточной активности.
Почему клетки движутся?
Движение клеток необходимо для выполнения ряда функций. Некоторые из этих функций включают деление клеток, определение формы клетки, борьбу с инфекционными агентами и восстановление тканей. Передвижение внутренних клеток необходимо для траспортировки веществ в клетку и из нее, а также для перемещения органелл во время деления клеток.
Карьера в клеточной биологии
Исследование в области клеточной биологии может привести к различным карьерным путям. Многие клеточные биологи являются учеными-исследователями, которые работают в промышленных или академических лабораториях. Другие возможности для клеточного биолога включают:
- Специалист по клеточной культурам;
- Аудитор качества клинических исследований;
- Клинический исследователь;
- Инспектор по контролю за продуктами и лекарствами;
- Промышленный гигиенист;
- Врач;
- Медицинский иллюстратор;
- Медицинский писатель;
- Патолог;
- Фармаколог;
- Физиолог;
- Профессор;
- Специалист по контролю качества;
- Технический писатель;
- Ветеринар.
Знаменательные события в клеточной биологии
На протяжении истории было несколько значительных открытий, которые привели к развитию области клеточной биологии, как она существует сегодня. Ниже приведены некоторые из этих основных событий:
- 1655 — Роберт Гук дает первое описание строения клетки.
- 1674 — Левенгук рассматривает простейших.
- 1683 — Левенгук рассматривает бактерии.
- 1831 — Роберт Браун первым определил ядро как важный элемент клетки.
- 1838 — Шлейден и Шванн заложили фундамент для клеточной теории.
- 1857 — Колликер описывает митохондрии.
- 1869 — Мишель изолирует ДНК в первый раз.
- 1882 — Роберт Кох идентифицирует бактерии.
- 1898 — Гольджи обнаруживает аппарат (комплекс) Гольджи.
- 1931 — Руска строит первый трансмиссионный электронный микроскоп.
- 1953 — Уотсон и Крик предлагают спиралевидную структуру ДНК.
- 1965 год — создан первый коммерческий сканирующий электронный микроскоп.
- 1997 год — первое клонирование млекопитающего (овечка Долли).
- 1998 — клонирование мыши.
- 2003 год — завершен проект последовательности ДНК генома человека.
- 2006 год — взрослые мышиные клетки кожи перепрограммируются в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки.
- 2010 — нейроны, сердечная мышца и клетки крови, создаются непосредственно из перепрограммированных взрослых клеток.
Типы клеток
Человеческое тело имеет множество различных типов клеток. Эти клетки различаются по своей структуре и роли, а также подходят для тех функций, которые они выполняют в организме. Примеры клеток в организме включают: стволовые клетки, половые клетки, клетки крови, жировые клетки и раковые клетки.
