В настоящее время 54 335 учебных заведений имеют право на дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%). Чтобы узнать, какая скидка распространяется на всех сотрудников вашего учебного заведения, войдите в личный кабинет Инфорурок.
Разница между клеточной биологией и молекулярной биологией
Основное различие между клеточной биологией и молекулярной биологией заключается в том, что клеточная биология фокусируется в основном на изучении клеточных механизмов клетки, в то время как молекулярная биология фокусируется в основном на клеточных молекулах, в частности ДНК.
Клеточная биология и молекулярная биология — это две ветви биологии. Клеточная биология рассматривает механизмы взаимодействий, происходящие процессы и анатомию клетки. Молекулярная биология — это область, которая занимается изучением механизмов на молекулярном уровне. Следовательно, молекулярная биология больше сосредоточена на методах изучения ДНК и экспрессии генов. Исследования в области клеточной и молекулярной биологии проводятся по всему миру для изучения поведения живых организмов в различных условиях. Поэтому существует множество аспектов исследований в обеих областях. Это повышает важность изучения клеточной и молекулярной биологии среди ученых.
Клеточная биология — это область изучения, которая занимается анатомией и физиологией клетки. Клеточные биологи изучают поведение клетки, которая является основной структурной и функциональной единицей организма. Организмы также делятся на две группы в зависимости от их клеточной организации: Прокариоты и эукариоты. Прокариоты имеют простую клеточную организацию. У них отсутствуют мембраносвязанные органеллы и имеется сложная ядерная структура. Бактерии и археи относятся к этой группе. Метаболическое поведение прокариотических клеток отличается, и биология прокариотических клеток объясняет эти различия.
В отличие от этого, биология эукариотических клеток намного сложнее. Эукариоты — это организмы, имеющие мембраносвязанные органеллы и организованную ядерную структуру. Это позволяет эукариотам выполнять более сложные метаболические функции. Изучение биологии эукариотических клеток в связи с различными заболеваниями, условиями окружающей среды и другими патологиями представляет большой интерес в современном мире.
Таким образом, клеточная биология занимается изучением структурных и функциональных характеристик клеток. Это важно для определения поведения клетки при различных воздействиях и условиях.
Что такое молекулярная биология?
Молекулярная биология — это область, которая имеет дело с молекулами в живой системе. В настоящее время молекулярная биология в основном занимается изучением генетического материала и белков. Молекулярные биологи изучают закономерности центральной догмы жизни. Она включает в себя изучение генетического синтеза, экспрессии мРНК и синтеза белка. Молекулярная биология оказалась очень мощной областью исследований для анализа поведения клеток или организмов. Молекулярная биология может быть использована для подтверждения многих метаболических и структурных состояний организмов.
Кроме того, методы молекулярной биологии находят широкое применение в диагностике. Такие методы, как электрофорез, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и секвенирование генов и белков, сегодня широко используются в генетической диагностике. Они также являются надежными методами для выявления различных биомаркеров и патологических состояний.
Возникновение и развитие цитологии
Рисунок Роберта Гука, изображающий кусочек пробковой ткани под микроскопом (из книги «Микрография», 1664).
Термин «клетка» был впервые использован Робертом Гуком в 1665 году, когда он описал свои «исследования структуры пробки с помощью увеличительных стекол». В 1674 году Антони ван Левенгук обнаружил, что вещества внутри клетки организованы определенным образом. Он был первым, кто открыл клеточное ядро. На этом уровне концепция клетки просуществовала более 100 лет.
Изучение клетки ускорилось в 1830-х годах с появлением усовершенствованных микроскопов. В 1838-1839 годах ботаник Матиас Шлейден и анатом Теодор Шванн почти одновременно предложили идею клеточного строения организма. Т. Шванн придумал термин «клеточная теория» и представил эту теорию научному сообществу. Возникновение цитологии тесно связано с появлением клеточной теории — самого всеобъемлющего и фундаментального из всех биологических обобщений. Согласно клеточной теории, все растения и животные состоят из одинаковых единиц — клеток, каждая из которых обладает всеми характеристиками живого организма.
Важным дополнением к клеточной теории стало утверждение известного немецкого натуралиста Рудольфа Вирхова о том, что каждая клетка образуется в результате деления другой клетки.
В 1870-х годах у эукариот были открыты два типа деления клеток, которые позже были названы митозом и мейозом. Уже через 10 лет после этого в генетике были установлены основные особенности этих типов деления. Было установлено, что хромосомы дублируются перед митозом и равномерно распределяются между дочерними клетками, так что в дочерних клетках сохраняется прежнее число хромосом. Перед редукцией хромосомы также дуплицируются, но при первом (редукционном) делении хромосомы с дуплицированными хромосомами расходятся к полюсам клеток, давая начало клеткам с гаплоидным хромосомным набором, содержащим вдвое меньше хромосом, чем материнская клетка. Было установлено, что число, форма и размер хромосом, кариотип, одинаковы во всех соматических клетках животных данного вида, в то время как число хромосом в гаметах уменьшается вдвое. Эти цитологические открытия впоследствии легли в основу хромосомной теории наследования.
Что изучает клеточная биология?
Биология клетки или цитология — это отрасль биологии, которая имеет дело с основными единицами жизни — клетками. Эта область охватывает все аспекты клетки, включая анатомию, деление (митоз и мейоз) и различные клеточные процессы (такие как клеточное дыхание и клеточная смерть). Клеточная биология не является самостоятельной дисциплиной, а тесно связана с другими областями биологии, такими как генетика, молекулярная биология и биохимия.
Основанное на одном из фундаментальных принципов биологии — клеточной теории — изучение клеток было бы невозможно без изобретения микроскопа. С помощью современных микроскопов, таких как сканирующий электронный микроскоп и просвечивающий электронный микроскоп, клеточные биологи могут получать детальные изображения мельчайших клеточных структур и органелл.
Движение клеток необходимо для выполнения многих функций. Некоторые из этих функций — деление клеток, определение их формы, борьба с инфекционными агентами и восстановление тканей. Движение внутренней части клетки необходимо для транспортировки веществ внутрь и наружу клетки, а также для перемещения органелл во время деления клетки.
Исследования в области клеточной биологии могут привести к разнообразным карьерным перспективам. Многие клеточные биологи являются исследователями, работающими 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 сделано несколько важных открытий, которые привели к развитию современной области клеточной биологии. Вот некоторые из этих важных 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.
