Біологія 11 клас

Інші методи вивчення клітини. Для дослідження будови молекул застосовується рентгеноструктурний аналіз. З його допомогою можна визначити довжину хімічних зв'язків, розмір атомів та їхнє просторове розташування в молекулах. З використанням цього методу встановлено структуру багатьох біологічних молекул - білків, нуклеїнових кислот, вітамінів і т.д.

За дослідження просторової структури та функцій біомолекул з використанням рентгеноструктурного аналізу 19 учених було удостоєно Нобелівської премії. У тому числі вже відомі вам Дж. Вотсон, Ф. Крік і М. Уилкинс, які встановили структуру ДНК, і навіть Д. Ходжкін визначення структури холестерину, пеніциліну і вітаміну В₁₂ ( Нобелівська премія 1964 р.), А. Йонат, Т. Стейц та В. Рамакрішнан за дослідження будови та функцій рибосом ( Нобелівська премія 2009 р.) та ін.

Метод клітинних культур є вирощування клітин на спеціальних живильних середовищах в контрольованих умовах. Для цього необхідно забезпечити стерильність, а живильне середовище має містити всі речовини, необхідні для забезпечення життєдіяльності клітин, що вирощуються. Культивування клітин здійснюється при постійній температурі, підтримується певна концентрація кисню, вуглекислого газу, пари води тощо. буд.

Методи мікрохірургії дозволяють видаляти чи пересаджувати структурні елементи живих клітин, наприклад ядра, органоїди, здійснювати мікроін'єкції різних речовин.Ці методи застосовують вивчення ролі ядра і різних органел у житті клітин, дослідження змін, які у без'ядерних клітинах та інших.

Які методи використовують для вивчення клітин

До основних методів дослідження належать мікроскопічні і електромікроскопічні. Вони уможливлюють вивчення об'єкта різних рівнях: від макромолекулярного до клітинного.

З розвитком цитології виникло кілька додаткових методів, що дозволяють визначити атомну структуру, властивості окремих органоїдів, принципи розподілу нуклеїнових кислот, вітамінів, жирів.

Обережно! Якщо викладач виявить плагіат у роботі, не уникнути великих проблем (до відрахування). Якщо немає можливості написати самому, замовте тут.

1. Використання флуоресценції – підсвічування клітинних компонентів під мікроскопом.
2. Застосування авторадіографії.
3. Поділ органоїдів клітини за допомогою центрифугування.
4. Електрофорез.
5. Введення кольорових реактивів, що дозволяють робити висновки про властивості клітинних компонентів за ступенем фарбування.

Ще один сучасний спосіб - хроматографія. Він заснований на різниці молекулярної маси різних речовин: під час дослідження засікається час проходження кожного з них через найтонший шар фільтрувального паперу. На цій основі робиться висновок про характеристики клітинних складових.

Які засоби використовуються для вивчення

Як засоби цитологи використовують усі досягнення сучасної науки. У хід йдуть потужні збільшувальні прилади, сканери, флюоресцентні речовини, моментальне заморожування, електрофорез, штучно створені живильні середовища.

Морфофункціональні методи

Морфофункціональний напрямок у галузі дослідження клітини в останні десятиліття вважався одним із найперспективніших. З'явилося багато нових варіантів кількісного та якісного аналізу клітинних структур. І навіть виник новий розділ науки. молекулярна біологія, що внесла ясність у багато процесів, що впорядкувала знання про закономірності організації клітини.

Як засоби цієї групи виступають скануючі пристрої, електронні мікроскопи, хімічні склади, сироватки, радіоактивні речовини.

Електронна мікроскопія

Цей метод має кілька модифікацій, особливості яких зумовлені різними підходами дослідження. Для вивчення органоїдів ядра, цитоплазматичного апарату, а також структури надмолекулярного рівня використовують звичайні трансмісійні мікроскопи.

Аналіз цілих розпластаних клітин виконують за допомогою апаратів високовольтної електронної мікроскопії. Маючи більшу енергію світлового пучка, в порівнянні зі звичайним мікроскопом, такий апарат дає можливість вивчати товсті щільні зрізи.

Для формування уявлення про об'ємну структуру біологи вважають за краще використовувати скануючі електронні мікроскопи. Подібне обладнання також використовується в оцінці функцій поверхневого апарату клітини, визначенні взаємозв'язку окремих субсистем.

Метод заморожування-сколювання

Реалізація цього виду дослідження заснована на моментальній зупинці всіх метаболічних процесів за допомогою приміщення об'єкта у середовище рідкого азоту. Зробивши заморозку, вчені роблять сколи, накладають на них металеву плівку та отримують репліки зроблених сколів. Надалі плівки вивчаються під електронними мікроскопами.

Плюс способу в тому, що в 90% випадків відколи проходять гідрофобної фазі мембрани, а значить, з'являється можливість вивчити інтегральні білки мембрани, визначити їх точну кількість.

Авторадіографія

Головним засобом тут є ізотопні індикатори. Ними маркують необхідні молекули, а потім на зріз клітини накладають чутливий до радіоактивного випромінювання фотоматеріал.

У результаті цьому матеріалі з'являються затемнені місця. Радіоактивні компоненти, що містяться в об'єкті, самі себе фотографують — саме з урахуванням цього принципу було обрано назву методу.

Цитохімічний метод

Для проведення цитохімічного дослідження необхідні спеціальні прилади, які можуть проводити кількісну цитоспектрофотометрію. Цей спосіб дає можливість визначити кількість білка, вміст ДНК або РНК, уточнити локалізацію елементів, що цікавлять.

Імуноцитохімічний метод

За допомогою імуноцитохімії проводять якісний аналіз білків у масштабах цілісної клітинної системи. Засобом отримання результату служать флюоресцентні барвники. Підсвічуючи антитіла, вироблені організмом одного з білків, вони забезпечують можливість досконало вивчити підконтрольну структуру.

Експериментальні методи вивчення клітини

Будь-який експериментальний метод ґрунтується на застосуванні зовнішнього впливу. Змінюючи навколишні умови, вчені відстежують зміни стану цілої клітини або її окремих компонентів.

Кошти, що використовуються для реалізації експериментальних методів, поділяють на дві групи:

1. Засоби комплексного впливу, що змінюють метаболізм клітини загалом. У ролі можуть виступати температура, рівень pH, осмотичний тиск.
2. Агенти точкового впливу, що блокують або руйнують окремі ланки.Вони можуть роз'єднувати дихання, пригнічувати транскрипцію, зупиняти синтез білка.

В останні роки вчені все частіше вдаються до побудови експериментальних моделей, примусово вживляючи в досліджуваний об'єкт чужорідні елементи, здійснюючи заміну ядра, виділяючи окремі структури та змушуючи їх працювати поза клітиною.

Експериментальні методи дозволяють поглиблювати загальноцитологічні знання, більш точно диференціювати ознаки, критерії, описувати структурні взаємодії, процеси.

Порівняльно-цитологічний метод вивчення клітини

Суть полягає у порівнянні та виявленні загальних закономірностей клітинної організації різних живих організмів. Його основне призначення - виявлення споріднених відносин між різними видами клітин, відстеження розвитку клітинних систем, механізмів інтеграції.

Фізико-хімічні методи дослідження клітин

Особливості фізико-хімічних досліджень дозволяють застосовувати їх визначення в'язкості, поверхневого натягу, еластичності, проникності клітини, дослідження її чутливості до зовнішнім впливам.

Метод мічених атомів

Цим способом уточнюють місця протікання будь-яких біохімічних процесів у межах клітини. Замінивши радіоактивними ізотопами один або кілька атомів клітинного елемента, спостерігають за його переміщеннями, визначають локацію, стежать за перетвореннями. Як основні засоби тут виступають ізотопи вуглецю, фосфору, водню.

Електрофорез

Спосіб впливу електрофорез заснований на властивостях електричного струму, здатного розділяти суміші речовин. Забезпечивши такий поділ, можна визначити лише якісний, а й кількісний склад клітинних компонентів.

Методи поділу клітин та їх культивування

До цієї групи досліджень виявляють особливу увагу як медики, так і фахівці, які займаються розведенням сільськогосподарських культур. Причина проста: такі способи дозволяють вивчити закономірності диференціювання, трансформації, старіння, адаптації, навчитися змінювати їх. Отже, з'являється можливість протестувати вакцину чи новий лікувальний препарат, виростити тканину чи орган, створити нову культуру.

Метод культури клітин та тканин

Більшість способів вивчення передбачає знищення клітини, руйнування структури, виділення окремих компонентів Цей же спосіб, навпаки, розроблений для роботи з живими об'єктами. Для дослідження цікавих напрямів життєдіяльності клітини інкубують у спеціальні живильні середовища, а потім вирощують із них тканини або багатоклітинні організми.

Через відсутність регуляторного впливу організму такий підхід не дозволяє відтворити умови повноцінного життя. Але дає можливість відстежити зростання, рух, поділ клітин, вивчити їх схильність до впливу фізичних, хімічних факторів, отримати гібриди.

Метод рекомбінантних ДНК

Цей метод відноситься до напрацювань генної інженерії. Полягає в тому, щоб вилучити з клітини ДНК, вживити в структурну основу вірусу або бактерії, і тим самим отримати можливість досліджувати механізми спадковості, мутації. Практичною метою експериментів із ДНК є модифікація геному організму, Надання йому необхідних ознак.

Наскільки корисною була для вас стаття?

Методи вивчення клітини [дослідження]

Такий синтез молекулярно-біологічних та структурно-біохімічних аспектів і методів дуже характерний і для розробки багатьох інших важливих питань щодо тонкої організації окремих компонентів клітин.У цьому тісний зв'язок молекулярно-биологического і морфобиохимического цитологічного аналізу проявляється у синтезі кінцевих результатів, а й у взаємодії у процесі самого дослідження. Подібна взаємодія здійснюється шляхом проведення комплексних робіт з використанням як біохімічних, так і цитологічних методів фахівцями біохіміками і цитологами, або шляхом застосування спеціальних комплексних методів, що знаходяться на межі біохімічного та цитологічного аналізу клітинних структур.

Приклад першого роду є поєднання методів біохімічного виділення компонентів клітини з їх тонким ультраструктурним аналізом. Таким шляхом вперше отримані фотографії працюючих генів з ідентифікацією на них ДНК, РНКполімераз та транскрибованих молекул РНК. Удосконалення цього методу дозволяє зараз у деяких випадках проводити облік інтенсивності транскрипції шляхом прямого підрахунку кількості РНКполімеразних комплексів. За допомогою електронного мікроскопа можна безпосередньо вивчати картини реплікації ДНК на виділених біохімічним методом, кільцевих або лінійних молекул ДНК. Методи ультраструктурного аналізу широко використовуються також при імуноцитохімічному дослідженні локалізації індивідуальних білків, у субчастицях рибосом, щодо різних рівнів організації ДНП і в багатьох інших випадках.

Типовим прикладом спеціально розроблених комплексних методів є гібридизація ДНК та РНК на зрізах. Суть його полягає у наступному. ДНК, що знаходиться у складі ДНП цілісної клітини, піддається денатурації, а потім обробляється фракціями РНК, міченою радіоактивними, ізотопами.Внаслідок цього на ДНК авторадіографічно виявляються ділянки, комплементарні даним фракціям РНК, тобто місця транскрипції останніх, інакше кажучи, створюється можливість точно встановити локалізацію певних генів.

Експериментальні методи вивчення клітини

У межах експериментального методу функціональна організація клітини загалом чи її окремих компонентів вивчається шляхом зміни її стану з допомогою зовнішнього впливу. Спостерігаючи потім зміни життєдіяльності клітини або її компонентів, можна зробити висновки про ті чи інші властивості механізмів, що досліджуються. Подібного роду метод отримав зараз у деяких розділах цитології досить широке поширення, а в окремих її галузях цитофізіологічний аспект аналізу клітинних структур займає поки що домінуюче положення.

Саме такий стан проблеми щодо транспортної функції поверхневого апарату клітини. З одного боку, у вивченні цього питання досягнуто значних успіхів: на підставі результатів цитофізіологічного аналізу вдалося виявити різновиди трансмембранного транспорту речовин, охарактеризувати різні властивості транспортних систем. З іншого боку, остаточне вирішення питання про механізми трансмембранного транспорту можливе лише за умови з'ясування конкретної організації ліпідно-білкової системи мембран та точного знання властивостей та ролі інших компонентів мембранних транспортних систем, тобто на рівні структурно-біохімічного аналізу плазматичної мембрани та всього поверхневого апарату клітини .

Обмеженість можливостей цитофізіологічного дослідження трансмембранного транспорту виразно проявляється на прикладі стану питання про організацію іонних каналів, що відіграють основну роль у багатьох важливих процесах, таких, наприклад, як поширення нервового імпульсу. За допомогою цілого арсеналу різноманітних цитофізіологічних методів було показано, що в плазматичній мембрані існують спеціальні канали для іонів Na, К, Сl, що відрізняються своїми властивостями. Однак конкретні знання їх структурної організації обмежуються поки що непрямими даними про їхню білкову природу. Таким чином, вирішення питання про організацію іонних каналів зокрема і транспортних систем мембрани взагалі переходить, мабуть, до рук вчених, які володіють структурно-біохімічними методами, бо в даному випадку численні та дуже цінні факти, здобуті в цитофізіологічних дослідженнях, є лише Перший феноменологічний етап у аналізі цих загальноклітинних механізмів. Тим не менш, у певних аспектах вивчення клітини цитофізіологічний підхід може дати дуже багато.

В даний час різноманітність прийомів цитофізіологічних досліджень визначається як зростаючим арсеналом агентів, що з'являються у цитологів, так і використанням тонких методів аналізу тих змін, які відбуваються в результаті дії цих агентів на клітину. Якщо раніше для аналізу змін клітин під дією зовнішніх агентів застосовувалися такі звичні для фізіологів методи, як реєстрація електричних потенціалів, оцінка клітинного дихання по поглинанню кисню, кількісна оцінка сорбції барвників, реєстрація якісних змін фарбування клітин тощо.д., то зараз у подібних цілях дедалі частіше використовуються методи, характерні для структурно-функціонального спрямування: електронно-мікроскопічне вивчення ультраструктурних змін, авторадіографічний аналіз синтетичних процесів тощо.

Серед агентів, які застосовуються в експериментальних дослідженнях, можна виділити дві основні групи. Першу групу складають речовини, «точка застосування» яких усередині клітини більш-менш відома, — це речовини, що блокують окремі ланки внутрішньоклітинного метаболізму (наприклад, актиноміцин D, що інгібує транскрипцію, або пуроміцин, що блокує синтез білка, 2,4-динітрофенол, роз'єднує і окисне фосфорилювання), речовини, вибірково руйнують ті чи інші клітинні структури (наприклад, колхіцин, що руйнує мікротрубочки, або цитохалазин В, що діє на мікрофібрили). Другу групу складають агенти так званої комплексної дії, що змінюють клітинний метаболізм взагалі, — температура, осмотичний тиск, pH і т. д. у дихальному ланцюгу мітохондрій; застосування інгібіторів синтезу РНК та білка дало можливість вивчити деякі ланки синтезу білка в рибосомах та процесів транскрипції; за допомогою колхіцину та цитохалазину з'ясовано роль мікротрубочок та мікрофіламентів у процесах внутрішньоклітинного транспорту.

Агенти другої групи (комплексної дії) мають ту перевагу, що вони є для клітин як би більш природними, бо клітини в природних умовах стикаються з подібними змінами у зовнішньому середовищі.У той же час вони впливають практично на всі сторони клітинного метаболізму, ускладнюючи аналіз змін, що відбуваються при цьому. Проте дослідження дії на клітину подібних агентів має самостійне значення і абсолютно необхідне для вивчення механізмів адаптації клітин до мінливих факторів зовнішнього середовища, вирішення питання про співвідношення специфічних та неспецифічних процесів у реакції клітин на зовнішній вплив та інших аналогічних завдань, що відіграють важливу роль у розробці проблеми клітинної інтеграції.

У дослідженні функціональної організації клітин велике значення має аналіз механізмів взаємодії окремих систем клітини. У багатьох випадках таку задачу можна розв'язати шляхом створення спеціальних експериментальних моделей. Найбільш типовими прикладами такого роду є пересадки ядер у різних об'єктів (найпростіші, яйцеклітини амфібій); гібридизація соматичних клітин; пересадки частин клітин у найпростіших; дослідження із застосуванням низки інших мікрохірургічних прийомів, які проводяться на протозоологічних об'єктах і культивуються in vitro клітинах ссавців.

За допомогою подібних моделей було вивчено найважливіші загальноцитологічні питання. Наприклад, результати дослідів з пересадки ядер диференційованих клітин амфібій у позбавлену власного ядра яйцеклітину з'явилися одним із найбільш переконливих аргументів на користь теорії диференціальної активності генів. Суть останньої полягає у констатації структурної ідентичності геномів диференційованих клітин багатоклітинного організму.З цього випливає принципово важливе положення про те, що процес диференціювання відбувається не шляхом незворотних змін спадкового апарату клітин, а шляхом регулювання активності однакового для всіх клітин даного організму набору генів.

Дуже цікаві факти були виявлені на експериментальній моделі для вивчення процесу дедиференціювання гібридної клітини – курячого еритроциту та ракової клітини ссавців. Своєрідність цього гетерокаріону полягає в тому, що при злитті курячого еритроциту з раковою клітиною відбувається гемоліз гемоглобіну та нормальне, майже повністю інактивоване ядро ​​еритроциту виявляється у цитоплазмі ракової клітини. Таким чином, тут здійснюється пересадка диференційованого ядра у незвичайні умови активної цитоплазми. Ретельні спостереження за зміною структурної організації цих ядер показали, що за нових умов відбувається значне збільшення їх обсягу. Істотну роль набухання ядер відіграють білки, що надходять з цитоплазми. Ці зовнішні зміни в ядерному апараті еритроциту відбивають глибокі процеси перебудови його внутрішньої організації, результатом чого є відновлення транскрипції «курячих» інформаційних РНК. Однак реалізація інформації, що міститься в ній у вигляді синтезу «курячих» білків, не відбувається доти, поки в ядерному апараті курячих еритроцитів не сформується ядерце і не почнеться синтез рибосомальних РНК. p align="justify"> Таким чином, ретельний аналіз експериментальних моделей показав наявність складного цитоплазматичного контролю над діяльністю ядерного апарату.

За допомогою експериментальних моделей вдалося вирішити і низку інших важливих загальноцитологічних питань.Наприклад, питання про механізми переміщення анафазних хромосом було з успіхом досліджено на нативному мітотичному апараті, виділеному з бластомерів морського їжака, що дробляться, і працює поза клітиною. Переважно на експериментальних моделях вдалося встановити поширену загальну закономірність організації клітин, саме відсутність у взаємозв'язку складних внутрішньоклітинних процесів жорсткого причинно-наслідкового принципу. Виявилося, що такі багатокомпонентні процеси, як репродукція клітин, процеси синтезу та внутрішньоклітинного транспорту високополімерних сполук і т. д. складаються з окремих відносно автономних етапів, не пов'язаних жорсткою причинно-наслідковою залежністю. З'ясування цієї закономірності, з одного боку, створює передумови розуміння механізмів дивовижної пластичності клітинної організації. З іншого боку, ця ж закономірність є основою вивчення механізмів інтеграції таких процесів у цілісній клітинній системі у нормальних умовах.

В даний час все збільшується кількість та різноманітність експериментальних моделей, призначених для вирішення тих чи інших конкретних загальноцитологічних проблем. Це значно сприяє прогресу наших знань щодо слабко вивченої галузі цитології — механізмів взаємодії та інтеграції роботи субклітинних систем.

Необхідно підкреслити, що специфікою досліджень, що проводяться в рамках експериментального підходу до аналізу закономірностей організації клітини, є все більше і більше поглиблення критеріїв та ознак, за якими ведеться аналіз інтегруючих механізмів та конкретних функцій окремих клітинних структур. При цьому стає зрозумілим, що успішне вирішення стоять перед такими дослідженнями завдань можливе лише за широкого впровадження у практику методів структурно-функціонального підходу.

Порівняльно-цитологічний метод вивчення клітини

Суть порівняльно-цитологічного методу досліджень у загальній цитології — з'ясування загальних закономірностей організації клітин з використанням різноманіття їх різновидів, що надається вченому живою природою. Порівняльний метод має два аспекти. З одного боку, він за традицією застосовується для споріднених взаємин між окремими різновидами клітин (особливо для одноклітинних організмів). На основі створеної таким шляхом і проведеної з використанням тонких цитологічних критеріїв філогенетичної систематики прокаріотних і нижчих і вищих еукаріотних клітин виникає можливість простежити становлення і окремих приватних клітинних систем, і загальних механізмів регуляції та інтеграції клітини як цілісної системи. аналізу в дослідженнях клітин можна навести цікаві дані щодо тонкої організації ядерного апарату у прокаріотних, нижчих та вищих еукаріотних клітин

Принциповими особливостями організації ядерного апарату еукаріотних клітин є наявність у них складного поверхневого апарату ядра, значно більша порівняно з прокаріотними клітинами кількість ДНК, зосереджена в хромосомах, і, нарешті, своєрідна упаковка ДНК за допомогою основних білків — гістонів. Порівняльноцитологічний аналіз ядерних апаратів виявити серед них клітини, які за будовою ядра займають проміжне положення між про- та еукаріотних клітин. Панцирні джгутиконосці мають типовий поверхневий апарат ядра, але при цьому їх хромосоми, як і у випадку прокаріотів, утворені кільцеподібними молекулами ДНК, які організовані в компактні структури без участі гістонів, характерних для всіх еукаріотів.

Останнім часом у зв'язку з відкриттям принципових особливостей в організації геному про- та еукаріотних клітин зіставлення процесів транскрипції та дозрівання РНК у цих організмів, а також у мезокаріотів і клітин нижчих еукаріотів набуває важливого значення. наші традиційні уявлення про родинні взаємини в основних групах організмів і, зокрема, взаємини про- та еукаріотних клітин.

Другим прикладом традиційного застосування еволюційного підходу до цитологічних проблем можуть бути спроби запропонувати гіпотезу ускладнення механізмів рівноспадкового розподілу хромосом між дочірніми клітинами в процесі еволюції, розроблену на підставі порівняльного аналізу численних варіантів розходження хромосом у найпростіших і нижчих рослин.У цих випадках активну участь у процесах розходження хромосом беруть мембрани ядерної оболонки, що дозволяє проводити відому гомологію з клітинами прокаріотів, у яких мембрані клітини належить провідна роль у рівномірному розподілі сестринських хромосом між дочірніми клітинами.

Нарешті, третім прикладом традиційного еволюційного підходу до загальноцитологічних проблем може бути поширена симбіотична гіпотеза походження мітохондрій і хлоропластів. Суть її полягає в припущенні про те, що ці важливі органоїди енергетичного обміну виникли з прокаріотних організмів, що впровадилися в еукаріотні клітини на відносно ранньому етапі еволюції еукаріотів.

Незважаючи на важливе значення подібного роду загальнобіологічних побудов для розвитку загальної цитології, традиційний історичний підхід до розробки загальноцитологічних проблем має зараз все ж таки досить обмежене застосування. Однією з основних причин такого положення є наявність специфічних і все ще недостатньо вивчених особливостей еволюційного процесу на клітинному та субклітинному рівнях організації, що вкрай ускладнює визначення споріднених відносин між окремими групами одноклітинних організмів, а отже, і побудова обґрунтованих еволюційних гіпотез у галузі загальної цитології.

В даний час більш поширений інший аспект використання порівняльно-цитологічного методу, який не має на меті прямого з'ясування історичної обумовленості тієї чи іншої клітинної структури або процесу. У сучасній загальній цитології такий аспект застосування порівняльного методу зазнав кілька змін.

У першому етапі, під час впровадження у практику цитологічного аналізу принципово нових морфобиохимических методів, вибір об'єкта дослідження визначався такими міркуваннями. По-перше, мало значення зручність того чи іншого об'єкта для застосування використовуваного методу. По-друге, велику роль грала ступінь виразності даної ознаки у клітини, що досліджується. Так, для вивчення загальних закономірностей організації клітин еукаріотів улюбленим об'єктом були клітини печінки ссавців з їх гармонійно розвиненою системою мембранних органоїдів.

Для комплексних цитологічних та молекулярно-біологічних досліджень організації клітин прокаріотів широко використовувалася кишкова паличка; моделями для вивчення організації нижчих еукаріотів були дріжджі та пліснявий гриб. При цьому виявилося, що встановлені на даних об'єктах закономірності мають універсальне значення, оскільки вони у багатьох випадках принципово подібні у всіх еукаріотних або всіх прокаріотних клітин. Більше того, ряд закономірностей субклітинної організації, особливо на молекулярному та надмолекулярному рівнях, виявився універсальним для клітин і про-, та еукаріотного типу (організація мембран, принцип будови рибосом тощо), незважаючи на те, що названі типи клітин за деякими ознаками принципово різняться між собою.Ця обставина породила уявлення про те, що можна розробляти основні загальноцитологічні проблеми на обмеженому колі об'єктів, зручних у методичному відношенні, а потім поширювати встановлені закономірності на інші клітини через їхню принципово подібну організацію.

Однак останніми роками таке спрощене використання порівняльного підходу почало піддаватися критиці з впровадженням сучасних цитологічних методів у спеціальні біологічні науки про клітину — приватну цитологію, протозоологію, ботаніку нижчих рослин. Морфобіохімічний аналіз, застосований у цих галузях науки, дозволив встановити факти, що свідчать про величезне розмаїття конкретної реалізації тієї чи іншої загальної ознаки організації клітини, різноманітність значно більша, ніж випливало з результатів, отриманих раніше на «модельних» об'єктах. Особливо велике це різноманіття на вищих субсистемних та системних рівнях організації клітини. Характерно воно і для таких складних і багатокомпонентних процесів, як процеси внутрішньоклітинного метаболізму і транспорту або рівноспадкового розподілу генетичного матеріалу при розподілі клітин.

Узагальнення великого порівняльно-цитологічного матеріалу, отриманого лише на рівні сучасних методичних можливостей, змусило відмовитися від згаданого вище спрощеного ставлення до ролі порівняльного методу.У зв'язку з цим у загальній цитології (особливо щодо еукаріотних клітин) домінуюче положення набувають уявлення про необхідність використовувати порівняльний метод для аналізу окремих аналогічних по функціональній діяльності клітинних систем або процесів у всьому різноманітті їх проявів у конкретних клітин. типові», «середні» клітини, а, навпаки, клітини, що різко ухиляються від середнього типу організації, клітини, в яких гіпертрофовані ті чи інші ознаки.

Найбільше таких «ухиляються» варіантів зустрічається серед клітин вищих багатоклітинних організмів, де розвинена далеко заходить спеціалізація клітин у складі окремих тканинних систем. Випадки «ухилення» від середнього типу поширені також серед найвищих найпростіших, які піддавалися еволюції, зберігаючи у своїй одноклітинний рівень організації. Саме при дослідженні такого роду нетипових клітин вдалося виявити велику кількість нових цікавих фактів, що значно поглиблюють наші уявлення і про загальні закономірності клітинної організації, і про її еволюційну пластичність, яка і обумовлює різноманіття клітинних систем, що спостерігається. У цьому, як зазначалося вище, у разі приватних наук найбільший інтерес викликає саме специфіка прояви в різних об'єктів загальних ознак, притаманних всіх клітин.