ЛЕКЦИЯ: Введение и история

 

Солнце встало над Айлиумом, и горящий город казался серым в свете вечного огня, отстоящего от него на девяносто три миллиона миль. Лимузин государственного департамента, на радиоантенне которого висела заколдованная рубашка, медленно продвигался по улицам.

Повсюду лежали распростертые человеческие тела. Положение их заставляло думать о насильственной смерти, однако храп, бормотание и выступающие на губах пузырьки свидетельствовали о том, что таинственный жизненный процесс в них не прекратился.

При свете раннего солнца город был похож на огромный ящик с сокровищами, обитый черным и серым бархатом пепелищ и наполненный миллионами сверкающих драгоценных камней: осколками аккумуляторов, амперметров, анализаторов, батарей, библиотечных автоматов, бутылок, банкнотов, бобин, вентиляторов, генераторов, громкоговорителей, динамо-машин, динамометров, детекторов, калориметров, конденсаторов, копилок, консервных автоматов, вакуумных установок, изоляторов, ламп, магнето, масс-спектрометров, масштабных линеек, машин по учету личного состава, моек для посуды, мотогенераторов, моторов, механических уборщиков, осциллографов, очистителей, записывающих устройств, напильников, колосников, обогревателей, панелей управления, понижающих трансформаторов, прерывателей, преобразователей, приводных ремней, потенциометров, пылеулавливателей, резцов, распылителей, регуляторов частоты, радиоприемников, реакторов, реле, реостатов, рентгеновских установок, сварочных аппаратов, счетных машин, счетчиков Гейгера, светофоров, сопротивлений, термоскопов, термостатов, тестеров, транзисторов, турбин, фотоаппаратов, фотоэлементов, фильтров, усилителей, часов, шестерней, электродов, электронных ламп, электроизоляторов…

За рулем лимузина сидел доктор Эдвард Фрэнсис Финнерти. Рядом с ним доктор Пол Протеус. На заднем сиденье расположились преподобный Джеймс Лэшер и профессор Людвиг фон Нойманн, на полу лимузина подле их ног примостился спящий мистер Юинг Дж. Холъярд из государственного департамента. В этом мире сна и опустошений лежащий на полу Холъярд не мог вызывать ни любопытства, ни нареканий, ни желания оказать ему помощь.

Мозговой центр Общества Заколдованных Рубашек совершал инспекторское турне по укреплениям, раскинутым на границах их Утопии. И повсюду они находили одно и то же: брошенное оружие, покинутые посты, груды стреляных гильз и разрушенные машины.

Вся четверка пришла уже к заманчивому решению: за шесть месяцев блокады, обещанной им властями, они превратят все эти руины в лабораторию, призванную доказать, насколько хорошо и счастливо могут жить люди, обходясь абсолютно без каких-либо машин. Они усмотрели мудрость простого человека именно в том, что было разрушено практически все. Именно так и следовало поступить, и к черту полумеры!

– Вот и отлично, мы теперь на дровах будем греть себе воду, готовить пищу, отоплять жилища, – сказал Лэшер.

– И будем ходить пешком, если потребуется отправиться куда-либо, – добавил Финнерти.

– И читать книги вместо того, чтобы смотреть на телевизионные экраны, – восторженно подхватил фон Нойманн. – Ренессанс наступит в штате Нью-Йорк! Мы снова откроем для себя величайшее чудо света – человеческий ум и человеческие руки.

– Мы не станем ни просить пощады, ни давать ее, – заключил Пол в тот момент, когда они любовались зрелищем того, как полный комплект деталей сборного дома модели М-11 был вытащен на открытое пространство и раскромсан на части.

– Это напоминает погром, учиненный индейцами Кастеру и его отряду, – задумчиво заметил Лэшер. – Маленький Горный Баран. Одна-единственная победа над непреодолимой волной. Все больше и больше белых приходило оттуда, откуда явился Кастер; все больше и больше машин придет оттуда, откуда появились эти. И все-таки мы можем выиграть. Ну что ж! А это что за шум? Неужели кто-то бодрствует?

Из-за угла доносился неясный гул, оттуда, где некогда была железнодорожная станция и где она все еще пребывала, но уже в совершенно измененном виде. Финнерти направил машину за угол, чтобы лучше рассмотреть, что там происходит.

В зале ожидания станции царил хаос. Пол террасы, на котором было изображено избиение жителей Айлиума индейцами племени онеида, был завален внутренностями и отдельными деталями автоматов по продаже билетов, автоматов по продаже нейлоновых чулок, автоматов по продаже кофе, автоматов по продаже газет, автоматов по продаже зубных щеток, автоматических чистильщиков сапог, автоматических фотостудий, автоматических билетных контролеров, автоматов по продаже страховок…

Но вокруг одной из машин собралась группа людей. Люди напирали друг на друга от любопытства, как будто в центре их круга шло необычайное представление.

Пол и Финнерти вышли из машины поглядеть на это загадочное явление и увидели, что центром внимания был автомат по продаже оранжада-0. Продажа оранжада-0 была делом чисто номинальным, припомнилось Полу, ибо никто не мог себя заставить проглотить эту гадость, – никто, кроме доктора Фрэнсиса Элдгрина Гелхорна – директора Торговли, Коммуникаций, Продовольственных товаров и Ресурсов Страны. Как памятник ему, автоматы по продаже оранжада-0 стояли в одном ряду вместе с остальными, хотя инкассаторы, открывающие их время от времени, никогда не находили в них ничего, кроме нетронутого запаса оранжада-0.

Однако сейчас смесь из соснового экстракта, красителя, воды и заменителя апельсинового сока пользовалась такой же популярностью, какой могла бы пользоваться нимфоманка на сборище ветеранов войны.

– Вот и отлично, а теперь давайте попробуем еще одну монетку и поглядим, как эта штука работает, – раздался знакомый голос из-за автомата – голос Бада Колхауна.

«Клинк!» – это монета проскочила в щель, затем послышалось бульканье, и из крана хлынула струя.

Толпа была вне себя от радости.

– На этот раз она наполнила стакан почти до краев, и теперь эта штукахолодна и имеет отличный вкус, – объявил человек, игравший роль дегустатора.

– А лампочка, показывающая, что в автомате имеется запас оранжада-0, не горит, – сказала какая-то женщина. – А ведь она должна гореть.

– Мы и это наладим, не правда ли, Бад? – отозвался еще один голос из-за автомата. – Вы, ребята, дайте мне фута три того красного кабеля, который свисает с машины для чистки обуви, а еще кто-нибудь пусть одолжит мне свои перочинный ножик на минутку.

Говоривший выпрямился и удовлетворенно улыбнулся. Пол тут же узнал его – это был высокий человек средних лет с румяным лицом, который когда-то починил Полу автомобиль при помощи куска кожаной ленты, отрезанного им от подкладки своей шляпы.

В те дни человек этот выглядел несчастным и отчаявшимся. Теперь же он был горд собой и удовлетворенно улыбался, ибо руки его были заняты любимым делом. Все это промелькнуло в голове у Пола.

Человек что-то сделал с лампой на задней стенке автомата.

– Вот и все.

Бад Колхаун принялся привинчивать заднюю крышку:

– Ну-ка, попробуйте теперь.

Окружающие зааплодировали и сгрудились вокруг автомата, стремясь заполучить оранжад-0. Счастливчик, стакан которого был наполнен первым, тут же побежал в хвост очереди.

– А теперь давайте поглядим, что можно сделать с этим беднягой автоматом по продаже билетов, – предложил Бад. – Ox, ox! Кто-то влепил ему прямо в микрофон.

– Я сразу же подумал, что уличный телефон сможет нам еще пригодиться на что-нибудь, – сказал румяный человек. – Пойду-ка гляну.

Толпа, переполненная оранжадом-0, перекочевала вслед за ними, чтобы поглядеть на их новую работу.

Когда Пол и Финнерти вернулись к лимузину, они увидели, что Лэшер и фон Нойманн с горестным выражением на лицах ведут беседу с каким-то подростком.

– Не видели ли вы где-нибудь валяющийся электромотор в восемь лошадиных сил? – спрашивал парнишка. – Такой, который не совсем был бы разбит?

Лэшер отрицательно покачал головой.

– Ну что ж, придется мне еще поискать, – сказал мальчишка, подымая картонную коробку, битком набитую шестеренками, электронными лампами, переключателями и прочим странным имуществом. – Ведь здесь теперь просто золотая жила, но все-таки трудно найти именно то, что тебе нужно.

– Представляю себе, – сказал Лэшер.

– В том-то и дело. Если бы я мог найти небольшой мотор в приличном состоянии, – радостно объявил парнишка, – то готов спорить на что угодно, я сделал бы такую штуку, которая играла бы на барабане так, что все просто заслушались бы. Стоит только взять один триод, а потом…

– Протеус! Финнерти! – раздраженно выкрикнул Лэшер. – Что вы там копаетесь?

– Я как-то не замечал, что вы торопитесь куда-либо, – отозвался Финнерти.

– А теперь я тороплюсь. Поехали.

– Куда это? – поинтересовался Финнерти, запуская мотор.

– Бульвар Гриффина. Перекресток.

– А что там? – спросил Пол.

– Власти дожидаются там выдачи населением Айлиума своих лживых вождей, – пояснил Лэшер. – Может, кто-нибудь желает выйти из машины? Если желаете, то я и сам сумею довести машину.

Финнерти остановил машину.

– Итак? – произнес Лэшер.

– Я полагаю, что сейчас самое время! – сказал фон Нойманн очень спокойно.

Пол не сказал ни слова, но и не двинулся, чтобы выйти из машины.

Финнерти подождал еще минуту, а затем включил скорость.

Никто не разговаривал вплоть до того момента, когда они доехали до путаницы из колючей проволоки, сваленных телефонных будок и мешков с песком, которую представлял сейчас перекресток на бульваре Гриффина. Два темнокожих человека в очень элегантных нарядах – Хашдрахр Миазма и шах Братпура – спали, свернувшись калачиком, в окопе слева от баррикады. По другую сторону рядов колючей проволоки валялись вверх колесами два разбитых и брошенных полицейских автомобиля.

Профессор фон Нойманн принялся в бинокль осматривать местность.

– Ага! Вот и представители властей. – Он передал бинокль Полу. – Вон, видите, левее амбара. Нашли?

Пол исхоса взглянул на три машины у амбара, где полицейские с винтовками расположились на отдых, весело болтая и покуривая.

Лэшер нетерпеливо похлопал Пола по плечу, и Пол передал бинокль ему.

– Выше голову, доктор Протеус, теперь вы, наконец, стали кем-то. У кого бутылка?

Финнерти протянул бутылку.

Лэшер взял ее и провозгласил тост.

– За всех хороших индейцев, – сказал он, – в прошлом, настоящем и будущем. А если выражаться точнее – за анналы.

Бутылка пошла по кругу.

– За анналы, – сказал Финнерти. Тост, по-видимому, ему нравился: от этой революции он получил, как считал Пол, именно то, чего ему хотелось: возможность нанести жестокий удар маленькому замкнутому обществу избранных, в котором он так и не мог найти себе места.

– За анналы, – сказал фон Нойманн. Он также казался вполне довольным. Для него, как понял теперь Пол, революция была увлекательным экспериментом. И достижение поставленной цели интересовало его ничуть не больше, чем возможность увидеть, что может получиться в настоящих условиях.

Пол принял бутылку и какое-то мгновение изучающе глядел на Лэшера сквозь прозрачное стекло. Лэшер, главный вдохновитель всего, выглядел вполне довольным собой. Человек, всю жизнь пробродивший среди символов, он и революцию сделал символом для себя и теперь готов был принять смерть в качестве такого же символа.

Оставался один только Пол.

– За лучший мир… – хотел было начать он, но, подумав о людях Айлиума, с такой готовностью восстанавливающих прежний кошмар, отказался от этой мысли.

– За анналы так за анналы, – сказал он и разбил пустую бутылку о камень.

Фон Нойманн внимательно поглядел сначала на Пола, а потом на разбитые стекла.

– Не думайте, что это конец, – сказал он. – Конца нет и быть не может, даже если и наступит Судный день.

 

 

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

ЛЕКЦИЯ: Введение и история

 

Цитология – одна из самых молодых наук. Возникновение цитологии определено созданием и развитием оптических линз и сконструированного на базе этих линз микроскопа. Цитология изучает клетки многоклеточных организмов, ядерно-цитоплазматические комплексы, которые не расчленены на клетки, симпласты, плазмодии, синцитии, а так же одноклеточных животных, растений и бактерий.

 

В развитии цитологии выделяют три этапа:

1) XVII – конец XIX в. Период накопления фактов клеточного строения.

1665 год. Р. Гук вводит термин «клетка».

1672 год. Грю, Мальпиги на различных объектах повторяют опыты Гука.

В конце XVII века цитология начала становиться. Антон ван Левенгук сконструировал примитивный микроскоп, дававший увеличение в 40 раз. Открыл в 1674 году эритроциты в клетках крови земноводных. 1675 год – одноклеточные растительные организмы. 1683 год – описал бактерии.

«Пустота или воздушное пространство в оболочке» - первое определение клетки.

Во второй половине XVII века Левенгук подарил Петру I два микроскопа. Тот заинтересовался и в 1698 году собрал русских мастеров для конструирования своего микроскопа. Род Беляевых создавал стекла для микроскопов.

В результате исследований в начале XIX века ряда ученых (Линк, Ламарк, Гербель, Курпен, Расспай, Пуркинье) утвердился взгляд на клетки как структурные единицы живого организма.

В 1838 году ботаник Шлейден и зоолог Шванн в 1839 году сформулировали первую клеточную теорию. Благодаря этой теории сформулировалось представление, что функции организма в целом слагаются из активностей и взаимодействия отдельных клеточных единиц.

В 1855 - 1858 году немец Вирхов, патологоанатом, применил клеточную теорию на своих объектах и доказал, что каждая клетка образуется в результате деления исходной клетки, а организмы образуются в результате слияния двух клеток, мужской и женской.

 

1831 Броун открыл ядро, описал его как важнейший и обязательный органоид клетки.

Была изучена протоплазма клетки, и первоначальное понятие о клетке превратилось в представление о массе протоплазмы, ограниченной в пространстве клеточной оболочкой и содержащей ядро.

Конденсор – многолинзовая система, которая улавливает и направляет лучи света на объект.

1850 – масляный иммерсионный объектив (позже водный).

1873 год – линза-конденсор, собирающая и направляющая линза микроскопа.

 

Были открыты органоиды:

1876 год – клеточный центр (Эдуард ванн Бенеден, Бовери);

1898 – митохондрии (Бенда и Альтман в животной клетке, Мевес – в растительной клетке);

1898 – аппарат Гольджи, открыл Камилло Гольджи.

 

Были открыты явления:

· Прямое деление бактерий;

· Амитоз, прямое деление клетки (Ремак);

· Митоз, непрямое деление (Флеминг; Страсбургер);

· Описаны главные особенности митоза – формирования хромосом (1890, Вальдейер).

· Создана теория индивидуальности хромосом.

 

Гертвиг опубликовал монографию «Клетка и ткани» (1892).В ней были обобщены все биологические явления, исходя из характерных свойств, строения и функций клетки. Монография подвела черту первому этапу развития цитологии.

 

2) Конец XIX века – 20-е годы XX века.

Дальнейшее совершенствование техники. Кроме светлопольного конденсора был предложен темнопольный конденсор. С помощью этого прибора можно было исследовать объекты при боковом освещении. Эффект Тиндаля – видим пылинки в луче света.

Был также сконструирован поляризационный микроскоп, который позволял определять ориентацию частиц в клетке.

1903 год – сконструирован ультрафиолетовый микроскоп.

1932 год – фазово-контрастный микроскоп (позволил преобразовать фазовые сдвиги в амплитудные, что позволило смотреть бесцветные структуры) и интерференционный микроскоп.

Метод выявления ДНК. Фельген, Россенбек 1924 год

Создаются микроманипуляторы, с помощью которых можно было производить разнообразные операции.

В 1909 году Гаррисон положил начало созданию метода культуры ткани.

3) В первые два десятилетия 20-го века все усилия были направлены на выяснения функций клеточных структур. Но это стало возможным только тогда, когда в 20-х годах сконструировали электронный микроскоп и появились методы рентгеноскопического анализа. Создания этого микроскопа открыло третий этап в развитии цитологии – современный.

Использование электронного микроскопа привело к открытию субмикроскопической морфологии клетки.

Разрешающая способность микроскопа – наименьший диаметр видимых частиц.

 

Разрешение микроскопов:

Световой микроскоп – не менее 0,2мкм.

Электронный – 0,2 нм

 

Были обнаружены неизвестные детали строения клетки. Изучено строение плазматической мембраны. Изучено строение сети мембран – ЭПР. Были изучены лизосомы (гидролитические ферменты), пероксисомы, содержащие фермент каталазу и уринокиназу. Изучено строение рибосом. Открыт цитоскелет (микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные филаменты).

 

Сформулировались первые задачи цитологии:

1) Изучить ультрамикро структуры клетки

2) Изучить функции клеточных структур и их взаимодействие;

3) Изучить способы проникновения веществ в клетку, выведения их из клетки, роли мембран;

4) Реакция клеток на нервные и гуморальные стимулы, как окружающей среды, так и внутри;

5) Изучить взаимодействие клеток;

6) Изучить реакцию на повреждения, репродукцию клеток и клеточных структур и апоптоз (запрограммированная гибель клеток).

В зависимости от объектов и методов цитология включает в себя: кариосистематику, цитоэкологию, радиоцитологию, онкологию, иммуноцитологию, цитогенетику.

 

Современные положения клеточной теории:

1) Клетка - основная единица строения и развития всех живых организмов. Наименьшая единица живого.

2) Клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ.

3) Размножение клеток происходит путем их деления. Каждая новая клетка образуются в результате деления исходной клетки.

4) В сложных многоклеточных организмах клетки специализированны и образуют ткани. Из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным механизмам регуляции.

5) Клетки многоклеточных организмов тотипотентны (обладают генетическим потенциалом всех клеток данного организма).

 

Клетка – ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурированная система биополимеров, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддерживание и воспроизведение всей системы в целом.

Клетка – открытая система. Обмен с внешней средой потоками веществ, информацией и энергией.

Методы цитологического исследования:

1) Непосредственное наблюдение живых клеток в организме (витальный) или в свежевыделенной ткани (суправитальный).

2) Наблюдение клеток убитых с помощью фиксации, которая сохраняет морфологическую и химическую структуру.

После фиксации любой материал подвергают окрашиванию. Красители – натуральные и синтетические.

Синтетические – кислые и основные. Основные - соли красящих оснований, содержащие аминогруппы, монометиламиногруппы, иминогруппы. Эти группы определяют щелочность красителей. Попадая внутрь клетки, эти группы образуют солевые связи с кислотами, находящимися в структуре клетки, что приводит к их окрашиванию. Кислотные группы клетки - базофильные.

Кислые красители – красящие кислоты или их соли (эозин, пикриновая кислота, азокармин и др.). Кислотные свойства придают нитрогруппы, гидроксильные, карбоксильные группы. Структурные компоненты – ацитофильные или оксифильные.

Широкое распространение получило гистохимическое или цитохимическое окрашивание, которое подразделяется на прямое и косвенное. К прямым методам относят приемы, специфичные для вещества, которые хотят определить. Выявление ДНК – с реактивом Шиффа.

Чтобы обнаружить активность фермента, используют непрямой гистохимический способ или метод ферментативного переваривания. Для этой цели клетки помещают в среду, содержащую субстрат для данной ферментативной реакции и реагенты, связывающие специфически с конечными продуктами реакций.

Краситель Азур связывает и окрашивает цитоплазму, ядро и ядрышко. Предварительная обработка клетки ферментом РНК-азой приводит к тому, что цитоплазма и ядрышко будет окрашиваться слабо, а ядро не изменится в своей окраске. Если же клетку предварительно обработать ДНК-азой, то почти полностью исчезнет окрашивание структур ядра.

На современном этапе особое значение имеют точные способы выявления структур – иммунохимические методы. Это реакции с использованием флуоресцентных антител. Для этого на белок, который хотят определить, получают специфическую сыворотку. В сыворотке содержатся антитела, их соединяют с флуоресцентными красителями. Затем, меченый белок вводят в клетку.

Таким образом был открыт цитоскелет.

Метод фракционирования или дифференциального замещения.

1) Сначала получают чистые клетки, разрушая ткань в гомогенизаторах.

2) Полученную суспензию (гомогенат) подвергают высокоскоростному центрифугированию. Крупные компоненты (ядра или неразрушенные мембранные структуры) оседают при низких скоростях 1-3 тыс.J.

3) При более высоких скоростях (15-30 тыс.) оседают более мелкие макросомы (митохондрии, пластиды, лизосомы, нервные окончания).

4) Более 50 тыс. – микросомы. 15-20% от общей массы. Имеют сложный химический состав. ЭПР, вакуоли.

5) При скорости 150 тыс. – в осадок выпадают рибосомы, вирусы, крупные макромолекулы.

С помощью раствора сахарозы получают более высокую степень разделения. Плотность раствора постепенно увеличивается сверху вниз, образуя градиент плотности. Гомогенат клеток наслаивают поверх сахарозы, затем центрифугируют и органоиды клетки распределяются в зависимости от своей молекулярной массы по высоте градиента, образуя отдельные полосы, которые можно выделить и изучить.