Posebne vrste mikroskopije
Darkfield. Koristi se poseban kondenzator koji naglašava kontrastne strukture neobojenog materijala. Mikroskopija tamnog polja omogućava posmatranje živih objekata. Posmatrani objekat izgleda kao osvetljen u tamnom polju. U tom slučaju zraci iz iluminatora padaju na predmet sa strane, a samo raspršene zrake ulaze u sočiva mikroskopa.
Mikroskopija faznog kontrasta omogućava vam proučavanje živih i neobojenih objekata. Kada svjetlost prolazi kroz obojene objekte mijenja se amplituda svjetlosnog vala, a kada svjetlost prolazi kroz neobojene objekte mijenja se faza svjetlosnog vala, što se koristi za dobijanje slike visokog kontrasta u fazno-kontrastnoj i interferencijskoj mikroskopiji.
Polarizujuća mikroskopija - snimanje neobojenih anizotropnih struktura (npr. kolagenih vlakana i miofibrila).
interferentna mikroskopija kombinuje principe fazno-kontrastne i polarizacione mikroskopije i koristi se za dobijanje kontrastne slike neobojenih objekata.
Fluorescentna mikroskopija koristi se za posmatranje fluorescentnih (luminiscentnih) objekata. U fluorescentnom mikroskopu, svjetlost iz snažnog izvora prolazi kroz dva filtera. Jedan filter zadržava svjetlost ispred uzorka i dozvoljava svjetlosti talasne dužine koja pobuđuje uzorak da fluorescira. Drugi filter propušta svjetlost talasne dužine koju emituje fluorescentni objekat. Dakle, fluorescentni objekti apsorbuju svetlost jedne talasne dužine i emituju svetlost u drugom delu spektra.
Fluorescentne boje (fluorescein, rodamin, itd.) se selektivno vezuju za specifične makromolekule.
elektronska mikroskopija
Teorijska rezolucija translucentnog EM je 0,002 nm. Prava rezolucija modernih mikroskopa se približava 0,1 nm. Za biološke objekte, EM rezolucija u praksi je 2 nm.
Translucent EM sastoji se od stupca kroz koji u vakuumu prolaze elektroni koje emituje katodna nit. Elektronski snop fokusiran prstenastim magnetima prolazi kroz pripremljeni uzorak. Karakter rasejanja elektrona zavisi od gustine uzorka. Elektroni koji prolaze kroz uzorak se fokusiraju, posmatraju na fluorescentnom ekranu i snimaju pomoću fotografske ploče.
Skeniranje EM koristi se za dobijanje trodimenzionalne slike površine objekta koji se proučava.
Metoda usitnjavanja ( zamrzavanje-cijepanje) koristi se za proučavanje unutrašnje strukture ćelijskih membrana. Ćelije se zamrzavaju na temperaturi tečnog azota u prisustvu krioprotektanta i koriste se za pravljenje čipsa. Ravnine cijepanja prolaze kroz hidrofobnu sredinu lipidnog dvosloja. Izložena unutrašnja površina membrana zasjenjena je platinom, a dobivene replike se proučavaju skenirajućim elektronskim mikroskopom.
2. Glavni dijelovi svjetlosnog mikroskopa, njihova namjena i uređaj
Rezolucija mikroskopa daje odvojenu sliku dvije linije blizu jedna drugoj. Golo ljudsko oko ima rezoluciju od oko 1/10 mm ili 100 mikrona. Najbolji svjetlosni mikroskop poboljšava sposobnost ljudskog oka za oko 500 puta, odnosno njegova rezolucija je oko 0,2 µm ili 200 nm.
Rezolucija i uvećanje nisu ista stvar. Ako koristite svjetlosni mikroskop za fotografiranje dvije linije koje se nalaze na udaljenosti manjoj od 0,2 mikrona, tada će se, bez obzira na to kako uvećate sliku, linije spojiti u jednu. Možete dobiti veliko uvećanje, ali ne i poboljšati njegovu rezoluciju.
Razlikujte korisno i beskorisno uvećanje. Pod korisnim se podrazumijeva takvo povećanje posmatranog objekta, u kojem je moguće otkriti nove detalje njegove strukture. Beskorisno je povećanje u kojem je povećanjem objekta stotinama ili više puta nemoguće otkriti nove detalje strukture. Na primjer, ako se slika dobivena mikroskopom (korisno!) višestruko uvećava projiciranjem na ekran, tada se neće otkriti novi, finiji detalji strukture, već će se u skladu s tim povećati samo veličine postojećih struktura.
U obrazovnim laboratorijama najčešće se koriste svjetlosni mikroskopi na kojima se mikropreparati ispituju prirodnim ili umjetnim svjetlom. Najčešći svjetlosni biološki mikroskopi su BIOLAM, MICMED, MBR (radni biološki mikroskop), MBI (biološki istraživački mikroskop) i MBS (biološki stereoskopski mikroskop). Oni daju povećanje u rasponu od 56 do 1350 puta. Stereo mikroskop (MBS) pruža zaista trodimenzionalnu percepciju mikro-objekta i uvećava od 3,5 do 88 puta.
U mikroskopu se razlikuju dva sistema: optički i mehanički.Optički sistem uključuje sočiva, okulare i uređaj za osvetljenje (kondenzator sa dijafragmom i svetlosnim filterom, ogledalo ili električni osvetljivač).
Mehanički dio mikroskopa.
baza (statik) ili masivna noga (1);
kutija sa mikromehanizmom (2) i mikrovijkom (3);
mehanizam za uvlačenje za grubo nišanjenje - makro vijak ili stalak (8);
stol za objekte (4);
vijci (5, 6, 12, 13);
glava (9); revolver (10); terminali; cijev (11);
držač luka ili cijevi (7);
Kremalera (makrovijak) - služi za približnu "grubu" instalaciju na fotografiji
Mehanički sistem mikroskopa sastoji se od postolja, kutije sa mikrometarskim mehanizmom i mikrometarskim vijkom, cijevi, držača cijevi, zavrtnja za grubo nišanje, nosača kondenzatora, vijka za pomjeranje kondenzatora, revolvera i pozornice za predmet. .
Stani je osnova mikroskopa.
Kutija sa mikrometarskim mehanizmom m, izgrađen na principu međusobnog djelovanja zupčanika, fiksno je pričvršćen za postolje. Mikrometarski vijak služi za lagano pomicanje držača cijevi, a time i sočiva na udaljenosti mjerenim u mikrometrima. Puni okret mikrometarskog vijka pomiče držač cijevi za 100 µm, a okret za jednu podjelu spušta ili podiže držač cijevi za 2 µm. Kako bi se izbjeglo oštećenje mehanizma mikrometra, dopušteno je okretati vijak mikrometra u jednom smjeru za najviše pola okreta.
Cijev ili cijev - cilindar u koje su okulari umetnuti odozgo. Cijev je pokretno povezana sa glavom držača cijevi, pričvršćena je vijkom za zaključavanje u određenom položaju. Otpuštanjem zavrtnja za zaključavanje, cijev se može ukloniti.
Revolver dizajniran za brzu izmjenu sočiva koja se ušrafljuju u njegove utičnice. Centrirani položaj sočiva je osiguran zasun koji se nalazi unutar revolvera.
Zavrtnji grubi nišanjenje se koristi za značajno pomeranje držača cevi, a samim tim i sočiva u cilju fokusiranja objekta pri malom uvećanju.
Predmetna tabela je dizajnirana da stavi drogu na njega. Na sredini stola nalazi se okrugla rupa u koju ulazi prednja leća kondenzatora. Na stolu se nalaze dva opružna terminala - stege koje pričvršćuju preparat.
Nosač kondenzatora pomično pričvršćen za kutiju mikrometarskog mehanizma. Može se podizati ili spuštati pomoću zavrtnja koji rotira zupčanik, koji je uključen u žljebove češljasto rezane letve.
Mikroskop(iz grčkog. mikros- mali i skopeo- pogled) - optički uređaj za dobijanje uvećane slike malih objekata i njihovih detalja, nevidljivih golim okom.
Prvi poznati mikroskop kreirali su 1590. godine u Holandiji nasljedni optičari Zachary i Hans Jansenami koji je montirao dva konveksna sočiva unutar jedne cijevi. kasnije Descartes u svojoj knjizi "Dioptrija" (1637) opisao je složeniji mikroskop, sastavljen od dva sočiva - plano-konkavnog (okular) i bikonveksnog (objektiv). Dozvoljeno je dalje poboljšanje optike Anthony van Leeuwenhoek 1674. da napravi sočiva sa povećanjem dovoljnim za jednostavna naučna posmatranja i prvi put 1683 da opiše mikroorganizme.
Moderni mikroskop (slika 1) sastoji se od tri glavna dijela: optičkog, svjetlosnog i mehaničkog.
Glavni detalji optički dio mikroskop su dva sistema povećala: okular okrenut ka oku istraživača i sočivo okrenuto prema preparatu. Okulari Imaju dva sočiva od kojih se gornja naziva glavna, a donja zbirna. Na okviru okulara označite šta proizvode povećati(×5,×7,×10,×15). Broj okulara u mikroskopu može biti različit, pa samim tim i razlikovati monokularni i binocular mikroskopi (namijenjeni za promatranje predmeta s jednim ili dva oka), kao i trinokulari , što vam omogućava da se povežete sa dokumentacionim sistemima mikroskopa (foto i video kamere).
Objektivi su sistem sočiva zatvorenih u metalni okvir, od kojih prednja (frontalna) sočiva proizvodi uvećanje, a korektivna sočiva koja leže iza nje eliminišu nesavršenosti optičke slike. Na okviru sočiva brojevi takođe označavaju šta proizvode. povećati (×8,×10,×40,×100). Većina modela dizajniranih za mikrobiološka istraživanja opremljena je s nekoliko sočiva s različitim uvećanjima i okretnim mehanizmom dizajniranim za brzu promjenu - turret , često nazivan " turret ».
dio rasvjete je dizajniran za stvaranje svjetlosnog toka koji vam omogućava da osvijetlite objekt na takav način da optički dio mikroskopa obavlja svoje funkcije s najvećom preciznošću. Osvjetljujući dio u mikroskopu s direktnim prijenosom svjetlosti nalazi se iza objekta ispod sočiva i uključuje Izvor svjetlosti (lampa i napajanje) i optičko-mehanički sistem (kondenzator, dijafragme podesive polja i otvora blende). Kondenzator sastoji se od sistema sočiva koji su dizajnirani da prikupljaju zrake koje dolaze iz izvora svjetlosti u jednoj tački - fokus , koji mora biti u ravni objekta koji se razmatra. Zauzvrat d dijafragma koji se nalazi ispod kondenzatora i dizajniran je da reguliše (povećava ili smanjuje) protok zraka koji prolaze iz izvora svjetlosti.
Mehanički Mikroskop sadrži dijelove koji kombiniraju optičke i svjetlosne dijelove opisane gore, kao i koji vam omogućavaju postavljanje i pomicanje uzorka koji se proučava. Shodno tome, mehanički dio se sastoji od osnove mikroskop i držač , na čijem su vrhu pričvršćene cijev - šuplja cijev dizajnirana za smještaj sočiva, kao i gore spomenute kupole. Ispod je tabela objekata na koje se postavljaju staklena stakalca sa ispitnim uzorcima. Pozornica se može pomicati u horizontalnoj ravni pomoću odgovarajućeg uređaja, kao i gore i dolje, što vam omogućava da prilagodite oštrinu slike pomoću grubo (makrometrijski) i precizni (mikrometrijski) vijci.
Povećati, koji daje mikroskop određuje se proizvodom uvećanja objektiva i uvećanja okulara. Osim mikroskopije svjetlosnog polja, u specijalnim istraživačkim metodama široko se koriste: tamnopoljska, fazno-kontrastna, luminescentna (fluorescentna) i elektronska mikroskopija.
Primarno(vlastiti) fluorescencija javlja se bez posebnog tretmana lekovima i svojstven je nizu biološki aktivnih supstanci, kao što su aromatične aminokiseline, porfirini, hlorofil, vitamini A, B2, B1, neki antibiotici (tetraciklin) i hemoterapijske supstance (akrihin, rivanol). Sekundarni (inducirano) fluorescencija nastaje kao rezultat obrade mikroskopskih predmeta fluorescentnim bojama - fluorohromima. Neke od ovih boja su difuzno raspoređene u ćelijama, dok se druge selektivno vezuju za određene ćelijske strukture ili čak za određene hemikalije.
Za ovu vrstu mikroskopije posebno fluorescentni (fluorescentni) mikroskopi , koji se razlikuju od konvencionalnog svjetlosnog mikroskopa po prisutnosti moćnog izvor svjetlosti (Živa-kvarcna lampa ultravisokog pritiska ili halogena kvarcna žarulja sa žarnom niti), koja emituje pretežno u dugotalasnom ultraljubičastom ili kratkotalasnom (plavo-ljubičastom) području vidljivog spektra.
Ovaj izvor se koristi za pobuđivanje fluorescencije prije nego što emitirana svjetlost prođe kroz specijalni uzbudljivo (plavo-ljubičasta) svjetlosni filter i reflektovano smetnje cijepanje zraka ploča , gotovo potpuno odsijecajući zračenje duže valne dužine i prenosi samo onaj dio spektra koji pobuđuje fluorescenciju. Istovremeno, u savremenim modelima luminiscentnih mikroskopa, uzbudljivo zračenje ulazi u preparat kroz objektiv (!) Nakon pobuđivanja fluorescencije, rezultujuća svetlost ponovo ulazi u objektiv, nakon čega prolazi kroz zaključavanje (žuta) svjetlosni filter , koji prekida kratkotalasno uzbudljivo zračenje i prenosi luminescentno svjetlo iz preparata do oka posmatrača.
Zbog upotrebe ovakvog sistema svetlosnih filtera, intenzitet luminescencije posmatranog objekta je obično nizak, te je stoga luminescentnu mikroskopiju potrebno izvesti u posebnim zamračenim prostorijama .
Važan uslov pri izvođenju ove vrste mikroskopije je i upotreba nefluorescentna imerzija i ograničavanje medija . Konkretno, da bi se ugasila intrinzična fluorescencija kedra ili drugog ulja za potapanje, dodaju se male količine nitrobenzena (od 2 do 10 kapi po 1 g). Zauzvrat, puferski rastvor glicerola, kao i nefluorescentni polimeri (polistiren, polivinil alkohol) mogu se koristiti kao završni medij za preparate. Inače, pri izvođenju luminiscentne mikroskopije koriste se konvencionalna stakalca i pokrovna stakla, koja propuštaju zračenje u dijelu spektra koji se koristi i nemaju vlastitu luminiscenciju.
Shodno tome, važne prednosti fluorescentne mikroskopije su:
1) slika u boji;
2) visok stepen kontrasta samosvetlećih objekata na crnoj pozadini;
3) mogućnost proučavanja ćelijskih struktura koje selektivno apsorbuju različite fluorohrome, koji su istovremeno i specifični citokemijski indikatori;
4) mogućnost utvrđivanja funkcionalnih i morfoloških promena ćelija u dinamici njihovog razvoja;
5) mogućnost specifičnog bojenja mikroorganizama (pomoću imunofluorescencije).
elektronska mikroskopija
Postavljene su teorijske osnove za korištenje elektrona za promatranje mikroskopskih objekata W. Hamilton , koji je uspostavio analogiju između prolaska svjetlosnih zraka u optički nehomogenim medijima i putanja čestica u poljima sile, te također de Broglie , koji je iznio hipotezu da elektron ima i korpuskularna i valna svojstva.
Istovremeno, zbog izuzetno kratke talasne dužine elektrona, koja opada u direktnoj proporciji sa primenjenim naponom ubrzanja, teoretski izračunata granica rezolucije , što karakteriše sposobnost uređaja da zasebno prikaže male, što bliže detalje objekta, za elektronski mikroskop iznosi 2-3 Å ( angstrom , gdje je 1Å=10 -10 m), što je nekoliko hiljada puta veće od onog kod optičkog mikroskopa. Prva slika objekta formiranog elektronskim snopovima dobijena je 1931. godine. njemački naučnici M. Knolem i E. Ruska .
U dizajnu modernih elektronskih mikroskopa izvor elektrona je metal (obično volfram), iz kojeg se, nakon zagrijavanja do 2500 ºS, kao rezultat termoionska emisija emituju se elektroni. Uz pomoć električnih i magnetnih polja, nastaju protok elektrona možete ubrzati i usporiti, kao i skrenuti u bilo kojem smjeru i fokusirati. Dakle, ulogu sočiva u elektronskom mikroskopu ima skup prikladno proračunatih magnetnih, elektrostatičkih i kombinovanih uređaja pod nazivom " elektronska sočiva" .
Neophodan uslov za kretanje elektrona u obliku snopa na velikoj udaljenosti je i stvaranje na njihovom putu vakuum , budući da će u ovom slučaju srednja slobodna putanja elektrona između sudara s molekulima plina značajno premašiti udaljenost preko koje se moraju kretati. Za ove svrhe dovoljno je održavati negativni pritisak od približno 10 -4 Pa u radnoj komori.
Po prirodi proučavanja objekata, elektronski mikroskopi se dijele na proziran, reflektirajući, emisioni, rasterski, sjena i ogledalo , među kojima su prva dva najčešće korištena.
Optički dizajn transmisijski (transmisioni) elektronski mikroskop potpuno je ekvivalentan odgovarajućem dizajnu optičkog mikroskopa, u kojem je svjetlosni snop zamijenjen snopom elektrona, a sistemi staklenih leća su zamijenjeni elektronskim sistemima sočiva. Shodno tome, transmisioni elektronski mikroskop se sastoji od sljedećih glavnih komponenti: sistem osvetljenja, objektna kamera, sistem fokusiranja i jedinica za registraciju finalne slike koji se sastoji od kamere i fluorescentnog ekrana.
Svi ovi čvorovi su međusobno povezani, formirajući takozvani "mikroskopski stup", unutar kojeg se održava vakuum. Drugi važan zahtjev za predmet koji se proučava je njegova debljina manja od 0,1 µm. Konačna slika objekta se formira nakon odgovarajućeg fokusiranja snopa elektrona koji je prošao kroz njega fotografski film ili fluorescentni ekran , obložen posebnom supstancom - fosforom (slično ekranu u TV kineskopima) i pretvarajući elektronsku sliku u vidljivu.
U ovom slučaju, formiranje slike u transmisijskom elektronskom mikroskopu uglavnom je povezano s različitim stupnjem raspršenja elektrona na različitim dijelovima uzorka koji se proučava i, u manjoj mjeri, s razlikom u apsorpciji elektrona ovim dijelovima. . Kontrast se također pojačava primjenom " elektronske boje (osmijum tetroksid, uranil itd.), selektivno se vezujući za neke delove objekta. Savremeni transmisioni elektronski mikroskopi raspoređeni na ovaj način obezbeđuju maksimalno korisno uvećanje do 400.000 puta, što odgovara rezoluciju na 5.0 Å. Fina struktura bakterijskih ćelija otkrivena transmisijskom elektronskom mikroskopom naziva se ultrastruktura .
AT reflektirajući (skenirajući) elektronski mikroskop Sliku stvaraju elektroni koji se odbijaju (razbacuju) od površinskog sloja objekta kada se ozrače pod malim uglom (otprilike nekoliko stepeni) prema površini. Shodno tome, formiranje slike je posljedica razlike u raspršenju elektrona na različitim točkama objekta, ovisno o mikroreljefu njegove površine, a sam rezultat takve mikroskopije se pojavljuje kao struktura površine promatranog objekta. Kontrast se može poboljšati prskanjem metalnih čestica na površinu objekta. Postignuta rezolucija mikroskopa ovog tipa je oko 100 Å.
Botanička laboratorija #1
Tema: „Struktura mikroskopa. Priprema privremenih preparata. Struktura biljne ćelije. Plazmoliza i deplazmoliza.
Svrha: 1. Proučavanje strukture mikroskopa (marke - MBR, MBI, Biolam), namjene njegovih dijelova. Naučite pravila rada sa mikroskopom.
- 2. Naučite tehniku pripreme privremenih preparata.
- 3. Proučiti strukturne glavne komponente biljne ćelije: membranu, citoplazmu, jezgro, plastide.
- 4. Upoznajte se sa fenomenom plazmolize i deplazmolize.
- 5. Naučite međusobno upoređivati ćelije različitih tkiva, pronaći iste i različite karakteristike u njima.
Oprema: mikroskop, komplet za mikrokopiranje, rastvor natrijum hlorida ili saharoze, rastvor joda u kalijum jodidu, trake filter papira, glicerin, metilensko plavo, kriške lubenice, paradajz, crni luk sa antocijaninom. ćelija za pripremu mikroskopa
- 1. Upoznajte se sa uređajem biološkog mikroskopa MBR - 1 ili Biolam. Zapišite svrhu glavnih dijelova.
- 2. Upoznajte se sa uređajem stereoskopskih mikroskopa MBS - 1.
- 3. Zapišite pravila za rad sa mikroskopom.
- 4. Naučite tehniku izrade privremenih preparata.
- 5. Pripremite preparat epiderme od sočnih ljuskica luka i pri malom uvećanju pregledajte dio epiderme koji se sastoji od jednog sloja ćelija sa jasno vidljivim jezgrima.
- 6. Proučite strukturu ćelije pri velikom povećanju, prvo u kapi vode, zatim u rastvoru joda u kalijum jodidu.
- 7. Inducirati plazmolizu u ćelijama ljuske luka izlaganjem rastvoru natrijum hlorida. Zatim pređite u stanje deplazmolize. Skica.
Opće napomene
Biološki mikroskop je uređaj kojim možete pregledati različite ćelije i tkiva biljnog organizma. Uređaj ovog uređaja je prilično jednostavan, ali nestručno korištenje mikroskopa dovodi do njegovog oštećenja. Zato je potrebno naučiti strukturu mikroskopa, osnovna pravila za rad s njim. U mikroskopu bilo koje marke razlikuju se sljedeći dijelovi: optički, svjetlosni i mehanički. Optički dio uključuje: sočiva i okulare.
Objektivi služe za uvećanje slike objekta i sastoje se od sistema sočiva. Stepen uvećanja sočiva je u direktnoj proporciji sa brojem sočiva. Objektiv sa velikim uvećanjem ima 8 do 10 sočiva. Prvo sočivo okrenuto prema preparatu naziva se frontalno. Mikroskop MBR-1 je opremljen sa tri sočiva. Uvećanje sočiva je naznačeno na njemu brojevima: 8x, 40x, 90x. Razlikovati radno stanje sočiva, odnosno udaljenost od pokrivnog stakla do prednjeg sočiva. Radna udaljenost sa sočivom 8x je 13,8 mm, sa sočivom 40x - 0,6 mm, sa sočivom 90x - 0,12 mm. Sočivima sa većim uvećanjem se mora rukovati vrlo pažljivo i pažljivo kako se na bilo koji način ne ošteti prednja sočiva. Uz pomoć sočiva u cijevi dobija se uvećana, stvarna, ali inverzna slika objekta i otkrivaju se detalji njegove strukture. Okular služi za uvećanje slike koja dolazi iz sočiva i sastoji se od 2 - 3 sočiva postavljena u metalni cilindar. Na njemu je povećanje okulara označeno brojevima 7x, 10x, 15x.
Da biste odredili ukupno povećanje, pomnožite povećanje objektiva sa povećanjem okulara.
Rasvjetni uređaj se sastoji od ogledala, kondenzatora sa iris dijafragmom i namijenjen je za osvjetljavanje objekta snopom svjetlosti.
Ogledalo služi za prikupljanje i usmjeravanje zraka svjetlosti koje padaju iz ogledala na predmet. Iris dijafragma se nalazi između ogledala i kondenzatora i sastoji se od tankih metalnih ploča. Dijafragma služi za regulaciju prečnika svjetlosnog toka koji ogledalo usmjerava kroz kondenzator do objekta.
Mehanički sistem mikroskopa sastoji se od postolja za mikro i makro šrafove, držača cijevi, revolvera i stola za predmete. Mikrometarski vijak se koristi za lagano pomicanje držača cijevi, kao i sočiva, na udaljenosti mjerene u mikrometrima (µm). Puni okret mikrozavrtnja pomiče držač epruvete za 100 µm, a okret za jednu podelu za 2 µm. Kako bi se izbjeglo oštećenje mehanizma mikrometra, dopušteno je okretati vijak mikrometra u stranu ne više od pola okreta.
Makro vijak se koristi za značajno pomicanje držača cijevi. Obično se koristi pri fokusiranju objekta pri malom uvećanju. Okulari se ubacuju u cijev - cilindar odozgo. Revolver je dizajniran za brzu promjenu sočiva koja su uvrnuta u njegove utičnice. Centrirani položaj sočiva je osiguran zasun koji se nalazi unutar revolvera.
Stol za objekte je dizajniran tako da se na njega postavi preparat koji se na njega fiksira uz pomoć dvije brave.
Pravila za rad sa mikroskopom
- 1. Obrišite optički dio mikroskopa mekom krpom.
- 2. stavite mikroskop na ivicu stola tako da okular bude nasuprot levog oka eksperimentatora i da ne pomerate mikroskop tokom rada. Sveska i svi predmeti potrebni za rad nalaze se desno od mikroskopa.
- 3. potpuno otvorite dijafragmu. Kondenzator je postavljen u poluspušteni položaj.
- 4. Uz pomoć ogledala postavite sunčanog "zeca" koji gleda u rupu pozornice objekta. Da biste to učinili, sočivo kondenzatora koji se nalazi ispod otvora pozornice mora biti jako osvijetljeno.
- 5. prebaciti mikroskop pri malom uvećanju (8x) u radni položaj - postaviti sočivo na udaljenosti od 1 cm od stepena predmeta i, gledajući u okular, provjeriti osvijetljenost vidnog polja. Mora biti jako osvijetljena.
- 6. Stavite predmet koji proučavate na pozornicu i polako podižite cijev mikroskopa dok se ne pojavi jasna slika. Pogledajte cijelu drogu.
- 7. Da biste proučavali bilo koji dio objekta pri velikom povećanju, prvo stavite ovaj dio u centar vidnog polja malog sočiva. Nakon toga okrenite revolver tako da 40x objektiv zauzme radni položaj (ne podižite sočivo!). Uz pomoć mikroskopa postiže se jasna vidljivost slike predmeta.
- 8. nakon završetka rada prebaciti revolver sa velikog povećanja na mali. Predmet se uklanja sa radnog stola, mikroskop se stavlja u neradno stanje.
Metoda za pripremu mikropreparata
- 1. Kap tečnosti (voda, alkohol, glicerin) se nanosi na staklo.
- 2. Iglom za seciranje uzmite dio predmeta i stavite ga u kap tečnosti. Ponekad se rez na ispitivanom organu vrši britvom. Zatim, birajući najtanji dio, stavite ga na staklo u kapi tečnosti.
- 3. pokrijte predmet pokrivnim navlakom da ne bi vazduh ušao ispod njega. Da biste to učinili, pokrovni stakal se uzima za rubove s dva prsta, donji rub se povlači do ruba kapljice tekućine i glatko se spušta, držeći ga iglom za seciranje.
- 4. lijek se stavlja na sto za predmet i pregleda.
Tok laboratorijske nastave
Izrežite skalpelom mali komad (oko 1 cm 2) od mesnatih ljuskica lukovice. Uklonite prozirni film (epidermis) sa unutrašnje strane (konkavno) pincetom. Stavite pripremljenu kap i nanesite prekrivač.
Sa malim uvećanjem pronađite najosvijetljenije mjesto (najmanje oštećeno, bez bora i mjehurića). Promijenite na veliko povećanje. Razmotrite i nacrtajte jednu ćeliju. Označite membranu sa porama, parijetalni sloj citoplazme, jezgro sa nukleolima, vakuolu sa ćelijskim sokom. Zatim se otopina natrijum hlorida (plazmolitik) nakapa sa jedne strane pokrovnog stakla. Na suprotnoj strani, bez pomicanja preparata, počinju da sišu vodu komadićima filter papira, dok gledaju kroz mikroskop i prate šta se dešava u ćelijama. Detektuje se postepeno odvajanje protoplasta od ćelijske membrane usled oslobađanja vode iz ćelijskog soka. Dolazi trenutak kada se protoplast unutar ćelije potpuno odvoji od membrane i preuzme punu plazmolizu ćelije. Zatim se plazmolitik zamjenjuje vodom. Da biste to učinili, pažljivo stavite kap vode na ivicu pokrovnog stakala s subjektom koji polako ispere lijek iz plazmolitika. Uočava se da postepeno ćelijski sok ispunjava čitav volumen vakuole, citoplazma se nanosi na ćelijsku membranu, tj. dolazi do deplazmolize.
Potrebno je nacrtati ćeliju u plazmoliziranom i deplazmoliranom stanju, označiti sve dijelove ćelije: jezgro, membranu, citoplazmu.
Prema tabelama nacrtajte dijagram submikroskopske strukture biljne ćelije, označite sve komponente.
ljuska luka
Omotač jezgra citoplazme
Oguliti luk. ćelijske organele.
Citoplazma je obavezna komponenta ćelije u kojoj se odvijaju složeni i raznovrsni procesi sinteze, disanja i rasta.
Jedro je jedna od najvažnijih organela ćelije.
Ljuska je površinski sloj koji obavija nešto.
Plazmoliza dodavanjem rastvora natrijum hlorida
Plazmoliza je zaostajanje citoplazme od stanične membrane, koje nastaje kao rezultat gubitka vode vakuolom.
Deplazmoliza
Deplazmoliza je fenomen u kojem se protoplast vraća u obrnuto stanje.
Plazmoliza uz dodatak saharoze
Deplazmoliza uz dodatak saharoze
Zaključak: Danas smo se upoznali sa uređajem biološkog mikroskopa, naučili smo i način pripreme privremenih preparata. Proučavali smo glavne strukturne komponente biljne ćelije: membranu, citoplazmu, jezgro na primjeru ljuske luka. I upoznao se sa fenomenom plazmolize i deplazmolize.
Pitanja za samokontrolu
- 1. Koji dijelovi ćelije se mogu vidjeti optičkim mikroskopom?
- 2. Submikroskopska struktura biljne ćelije.
- 3. Koje organele čine submikroskopsku strukturu jezgra?
- 4. Kakva je struktura citoplazmatske membrane?
- 5. Koje su razlike između biljne i životinjske ćelije?
- 6. Kako dokazati propusnost ćelijske membrane?
- 7. Značaj plazmolize i deplazmolize za biljnu ćeliju?
- 8. Kakva je veza između jezgra i citoplazme?
- 9. Mjesto izučavanja teme "Ćelija" u predmetu opšte biologije srednje škole.
Književnost
- 1. A.E. Vasiljev i dr. Botanika (anatomija i morfologija biljaka), "Prosvjeta", M, 1978, str.5-9, str.20-35
- 2. Kiseleva N.S. Anatomija i morfologija biljaka. M. "Viša škola", 1980, str.3-21
- 3. Kiseleva N.S., Shelukhin N.V. Atlas biljne anatomije. . "Srednja škola", 1976
- 4. Khrzhanovsky V.G. i dr. Atlas anatomije i morfologije biljaka. "Viša škola", M., 1979, str.19-21
- 5. Voronin N.S. Vodič za laboratorijske studije iz anatomije i morfologije biljaka. M., 1981, str.27-30
- 6. Tutayuk V.Kh. Anatomija i morfologija biljaka. M. "Viša škola", 1980, str.3-21
- 7. D.T. Konysbayeva RADIONICA ANATOMIJE I MORFOLOGIJE BILJAKA
Funkcionalni dijelovi mikroskopa
Mikroskop uključuje tri glavna funkcionalna dijela:
1. Rasvjetni dio
Dizajniran je da stvori svjetlosni tok koji vam omogućava da osvijetlite objekt na takav način da naredni dijelovi mikroskopa obavljaju svoje funkcije s najvećom preciznošću. Osvjetljavajući dio mikroskopa sa propuštenim svjetlom nalazi se iza objekta ispod objektiva u direktnim mikroskopima i ispred objekta iznad sočivo in obrnuto. Rasvjetni dio uključuje izvor svjetlosti (sijalica i napajanje) i optičko-mehanički sistem (kolektor, kondenzator, polje i podesivi otvor blende / iris dijafragme).
2. Dio za reprodukciju
Dizajniran da reproducira objekt u ravnini slike sa kvalitetom slike i uvećanjem potrebnim za istraživanje (tj. da izgradi takvu sliku koja reproducira objekat što je preciznije i u svim detaljima sa odgovarajućom optikom mikroskop rezolucija, uvećanje, kontrast i reprodukcija boja). Dio za reprodukciju pruža prvu fazu uvećanja i nalazi se iza objekta na ravni slike mikroskopa.
Dio za reprodukciju uključuje sočivo i srednji optički sistem.
Moderni mikroskopi najnovije generacije baziraju se na optičkim sistemima sočiva prilagođeno za beskonačnost. To zahtijeva dodatnu upotrebu takozvanih cijevnih sistema, koji su paralelni snopovi svjetlosti koji izlaze iz sočivo, "sakupiti" u ravni slike mikroskop.
3. Vizuelizirajući dio
Dizajniran za dobijanje stvarne slike objekta na mrežnjači, filmu ili ploči, na ekranu televizora ili kompjuterskog monitora sa dodatnim uvećanjem (druga faza uvećanja).
Dio za snimanje se nalazi između ravni slike sočiva i očiju posmatrača ( kamera, kamera). Dio za vizualizaciju uključuje monokularni, binokularni ili trinokularni vizuelni dodatak sa sistemom za posmatranje ( okulari, koji rade kao lupa).
Osim toga, ovaj dio uključuje sisteme dodatnog uvećanja (sistemi veletrgovca/promjena povećanja); projekcijske mlaznice, uključujući mlaznice za diskusiju za dva ili više posmatrača; Uređaji za crtanje; sistemi za analizu slike i dokumentaciju sa odgovarajućim adapterskim (podudarnim) elementima.
Konstrukcijski i tehnološki dijelovi
Moderni mikroskop sastoji se od sljedećih konstruktivnih i tehnoloških dijelova:
optički;
mehanički;
električni.
Mehanički dio mikroskopa
Glavna strukturna i mehanička jedinica mikroskopa je tronožac. Stativ uključuje sljedeće glavne blokove: baza i držač cijevi.
Baza je blok na kojem se cijela mikroskop. U jednostavnim mikroskopima, osvjetljujuća ogledala ili nadzemni iluminatori su ugrađeni na bazu. Kod složenijih modela, sistem rasvjete je ugrađen u bazu bez ili sa napajanjem.
Različite baze mikroskopa
postolje sa ogledalom za osvjetljenje;
takozvano "kritično" ili pojednostavljeno osvjetljenje;
Keller osvetljenje.
promijeniti jedinicu sočiva, koji ima sljedeće verzije - kupola, navojni uređaj za uvrtanje sočivo, "sanke" za pričvršćivanje bez konca sočiva korištenje posebnih vodiča;
mehanizam za fokusiranje za grubo i fino podešavanje oštrine mikroskopa - mehanizam za fokusiranje kretanja sočiva ili stolova;
tačka pričvršćivanja za izmjenjive stolove predmeta;
tačka pričvršćivanja za fokusiranje i centriranje kretanja kondenzatora;
tačka pričvršćivanja za izmjenjive mlaznice (vizuelne, fotografske, televizijske, razne odašiljačke uređaje).
Mikroskopi mogu koristiti police za postavljanje čvorova (na primjer, mehanizam za fokusiranje u stereo mikroskopima ili nosač za iluminator u nekim modelima invertiranih mikroskopa).
Čisto mehanički dio mikroskopa je tabela objekata, namijenjen za pričvršćivanje ili fiksiranje u određenom položaju objekta promatranja. Tablice su fiksne, koordinatne i rotirajuće (centrirane i necentrirane).
Proučavanje ćelija mikroorganizama nevidljivih golim okom moguće je samo uz pomoć mikroskopa. Ovi uređaji omogućavaju dobijanje slike objekata koji se proučavaju, uvećane stotine puta (svetlosni mikroskopi), desetine i stotine hiljada puta (elektronski mikroskopi).
Biološki mikroskop naziva se svjetlosni mikroskop, jer pruža mogućnost proučavanja objekta u propuštenom svjetlu u svijetlom i tamnom vidnom polju.
Glavni elementi savremenih svetlosnih mikroskopa su mehanički i optički deo (sl. 1).
Mehanički dio uključuje tronožac, cijev, kupolu, kutiju za mikromehanizam, binu za objekte, makrometrijske i mikrometričke šrafove.
Stativ sastoji se od dva dijela: postolja i držača cijevi (stupa). Baza Mikroskop pravokutnog oblika ima četiri potporne platforme na dnu, što osigurava stabilan položaj mikroskopa na površini radne površine. držač cijevi spaja se na bazu i može se pomicati u okomitoj ravni pomoću makro i mikrometarskih vijaka. Okretanjem vijaka u smjeru kazaljke na satu držač epruvete se spušta, dok se okretanjem u smjeru suprotnom od kazaljke na satu podiže od preparata. Na vrhu držač cijevi je ojačan glava sa nastavkom za monokularnu (ili binokularnu) mlaznicu i vodilicom za rotirajuću mlaznicu. Glava je pričvršćena vijak.
cijev - Ovo je mikroskopska cijev koja vam omogućuje održavanje određene udaljenosti između glavnih optičkih dijelova - okulara i objektiva. Okular je umetnut u cijev na vrhu. Moderni modeli mikroskopa imaju nagnutu cijev.
Turret mlaznica je konkavni disk sa nekoliko utičnica u koje se 3 – 4 sočiva. Okretanjem kupole možete brzo postaviti bilo koje sočivo u radni položaj ispod otvora cijevi.
Rice. 1. Mikroskopski uređaj:
1 - baza; 2 - držač cijevi; 3 - cijev; 4 - okular; 5 - mlaznica revolvera; 6 - sočivo; 7 - predmetna tabela; 8 - terminali koji pritiskaju preparat; 9 - kondenzator; 10 – držač kondenzatora; 11 – ručka za pomeranje kondenzatora; 12 - sklopivo sočivo; 13 - ogledalo; 14 - makro vijak; 15 - mikrovijak; 16 - kutija sa mikrometričkim mehanizmom za fokusiranje; 17 - glava za montažu cijevi i kupole; 18 - vijak za pričvršćivanje glave
mikro menjač sa jedne strane nosi vodilicu za držač kondenzatora, a sa druge - vodilicu za držač cijevi. Unutar kutije nalazi se mehanizam za fokusiranje mikroskopa, koji je sistem zupčanika.
Tabela predmeta služi za postavljanje lijeka ili drugog predmeta proučavanja na njega. Stol može biti kvadratni ili okrugli, pokretni ili fiksni. Pomični stol se pomiče u horizontalnoj ravnini uz pomoć dva bočna vijka, što vam omogućava da vidite lijek u različitim vidnim poljima. Na fiksnom stolu za ispitivanje predmeta u različitim vidnim poljima, lijek se pomiče rukom. U sredini stola sa objektima nalazi se otvor za osvjetljavanje odozdo svjetlosnim zrakama usmjerenim iz iluminatora. Stol ima dvije opruge terminali dizajniran da popravi lijek.
Neki mikroskopski sistemi opremljeni su klizačem, koji je neophodan kada se ispituje površina stakalca ili kada se broje ćelije. Vodič za lijek omogućava kretanje lijeka u dva međusobno okomita smjera. Na majstoru pripreme postoji sistem ravnala - nonija, uz pomoć kojih je moguće dodijeliti koordinate bilo kojoj tački objekta koji se proučava.
makrometrijski vijak(makro vijak) služi za preliminarnu orijentaciju slike predmetnog objekta. Okretanjem makro zavrtnja u smjeru kazaljke na satu cijev mikroskopa se spušta, dok se okretanjem u smjeru suprotnom od kazaljke na satu podiže.
mikrometarski vijak(mikrovijak) se koristi za precizno postavljanje slike objekta. Mikrometarski šraf je jedan od najlakše oštećenih delova mikroskopa, pa se njime treba pažljivo rukovati – nemojte ga rotirati da biste grubo postavili sliku kako biste sprečili da se cevčica spontano spusti. Kada se mikrošraf potpuno okrene, cijev se pomiče za 0,1 mm.
Optički dio mikroskopa se sastoji od glavnih optičkih dijelova (objektiv i okular) i pomoćnog sistema osvjetljenja (ogledalo i kondenzator).
Objektivi(od lat. objektum- predmet) - najvažniji, najvredniji i krhki dio mikroskopa. Oni su sistem sočiva zatvorenih u metalni okvir, na kojem je naznačen stepen uvećanja i numerički otvor blende. Spoljašnje sočivo koje je ravnom stranom okrenuto prema preparatu naziva se frontalno sočivo. Ona je ta koja obezbeđuje povećanje. Preostala sočiva se nazivaju korektivna sočiva i služe za otklanjanje nedostataka optičke slike koji nastaju prilikom ispitivanja predmeta koji se proučava.
Objektivi su suhi i uronjivi, ili potopljeni. Suha naziva se sočivo u kojem se nalazi zrak između prednjeg sočiva i predmetnog predmeta. Suva sočiva obično imaju velike žižne daljine i uvećanja od 8x ili 40x. Uranjanje(potopno) naziva se sočivo u kojem se između prednjeg sočiva i preparata nalazi poseban tečni medij. Zbog razlike između indeksa prelamanja stakla (1,52) i zraka (1,0), dio svjetlosnih zraka se lomi i ne ulazi u oko posmatrača. Kao rezultat, slika je nejasna, manje strukture ostaju nevidljive. Moguće je izbjeći rasipanje svjetlosnog toka popunjavanjem prostora između preparata i prednjeg sočiva objektiva supstancom čiji je indeks prelamanja blizak indeksu stakla. Ove supstance uključuju glicerin (1,47), kedar (1,51), ricinus (1,49), laneno seme (1,49), karanfilić (1,53), ulje anisa (1,55) i druge supstance. Imerziona sočiva imaju oznake na okviru: I (uranjanje) – uranjanje, HI (homogena uranjanje) je homogeno uranjanje, OI (uljeuranjanje) ili MI- uranjanje u ulje. Trenutno se kao tekućina za uranjanje češće koriste sintetički proizvodi, koji po optičkim svojstvima odgovaraju cedrovom ulju.
Objektivi se razlikuju po uvećanju. Uvećanje sočiva je naznačeno na njihovom okviru (8x, 40x, 60x, 90x). Osim toga, svaki objektiv karakterizira određena radna udaljenost. Za imersiona sočiva ovo rastojanje je 0,12 mm, za suva sočiva sa uvećanjem od 8x i 40x - 13,8 odnosno 0,6 mm.
Okular(od lat. ocularis- oko) sastoji se od dva sočiva - oka (gornjeg) i polja (donjeg), zatvorena u metalni okvir. Okular se koristi za uvećanje slike koju daje sočivo. Uvećanje okulara je naznačeno na njegovom okviru. Postoje okulari sa radnim uvećanjem od 4x do 15x.
Pri dugotrajnom radu sa mikroskopom treba koristiti dvogled. Tijela mlaznica se mogu razmaknuti unutar 55-75 mm, ovisno o udaljenosti između očiju promatrača. Binokularni dodaci često imaju svoje uvećanje (oko 1,5x) i korektivna sočiva.
Kondenzator(od lat. condenso- zgušnjavati, zgušnjavati) sastoji se od dva ili tri kratkofokusna sočiva. On prikuplja zrake koje dolaze iz ogledala i usmjerava ih na predmet. Uz pomoć ručke koja se nalazi ispod pozornice objekta, kondenzator se može pomicati u okomitoj ravni, što dovodi do povećanja osvjetljenja vidnog polja kada je kondenzator podignut i njegovog smanjenja kada se kondenzator spusti. . Za podešavanje intenziteta osvjetljenja u kondenzatoru postoji irisna (latica) dijafragma, koja se sastoji od čeličnih ploča u obliku srpa. Kod potpuno otvorene dijafragme preporučuje se razmatranje obojenih preparata, a kod smanjenog otvora dijafragme preporučuju se preparati bez boje. Ispod je kondenzator flip lens u okviru koji se koristi sa sočivima sa malim uvećanjem kao što su 8x ili 9x.
Ogledalo Ima dvije reflektirajuće površine - ravnu i konkavnu. Okačen je na bazi stativa i može se lako rotirati. Pri vještačkom svjetlu preporuča se koristiti konkavnu stranu ogledala, pri prirodnom svjetlu - ravnu.
Iluminator djeluje kao vještački izvor svjetlosti. Sastoji se od niskonaponske žarulje sa žarnom niti postavljene na tronožac i opadajućeg transformatora. Na kućištu transformatora nalazi se drška reostata koja reguliše užarenost lampe i prekidač za uključivanje osvetljivača.
U mnogim modernim mikroskopima, iluminator je ugrađen u bazu.
