Tipos especiales de microscopía.
Campo oscuro. Se utiliza un condensador especial para resaltar las estructuras contrastantes del material sin pintar. La microscopía de campo oscuro le permite observar objetos vivos. El objeto observado aparece iluminado sobre un campo oscuro. En este caso, los rayos del iluminador inciden sobre el objeto desde un lado y solo los rayos dispersos ingresan a las lentes del microscopio.
Contraste microscopico le permite estudiar objetos vivos y sin pintar. Cuando la luz pasa a través de objetos pintados, la amplitud de la onda de luz cambia, y cuando la luz pasa a través de objetos no pintados, cambia la fase de la onda de luz, lo que se utiliza para obtener imágenes de alto contraste en microscopía de contraste de fase y de interferencia.
Microscopía de polarización - obtención de imágenes de estructuras anisotrópicas no teñidas (por ejemplo, fibras de colágeno y miofibrillas).
Microscopía de interferencia Combina los principios de la microscopía de polarización y contraste de fase y se utiliza para obtener imágenes de contraste de objetos sin pintar.
Microscopio fluorescente Se utiliza para observar objetos fluorescentes (luminiscentes). En un microscopio de fluorescencia, la luz de una fuente potente pasa a través de dos filtros. Un filtro detiene la luz frente a la muestra y transmite luz de la longitud de onda que excita la fluorescencia de la muestra. Otro filtro deja pasar la luz de la longitud de onda emitida por el objeto fluorescente. Así, los objetos fluorescentes absorben luz de una longitud de onda y la emiten en otra región del espectro.
Los tintes fluorescentes (fluoresceína, rodamina, etc.) se unen selectivamente a macromoléculas específicas.
Microscopio de electrones
La resolución teórica de la transmisión EM es de 0,002 nm. La resolución real de los microscopios modernos se acerca a los 0,1 nm. Para objetos biológicos, la resolución EM en la práctica es de 2 nm.
EM translúcido Consta de una columna por la que pasan en el vacío los electrones emitidos por un filamento catódico. Un haz de electrones, enfocado por anillos magnéticos, atraviesa la muestra preparada. La naturaleza de la dispersión de electrones depende de la densidad de la muestra. Los electrones que pasan a través de la muestra se enfocan, se observan en una pantalla fluorescente y se registran mediante una placa fotográfica.
Escaneo EM Se utiliza para obtener una imagen tridimensional de la superficie del objeto en estudio.
método de chip ( congelación-escisión) se utiliza para estudiar la estructura interna de las membranas celulares. Las células se congelan a temperatura de nitrógeno líquido en presencia de un crioprotector y se utilizan para fabricar chips. Los planos de escisión pasan a través del centro hidrofóbico de la bicapa lipídica. La superficie interior expuesta de las membranas se sombrea con platino y las réplicas resultantes se estudian en un microscopio electrónico de barrido.
2. Las partes principales de un microscopio óptico, su finalidad y estructura.
La resolución del microscopio da una imagen separada de dos líneas cercanas entre sí. El ojo humano tiene una resolución de aproximadamente 1/10 mm o 100 micras. El mejor microscopio óptico mejora la capacidad del ojo humano unas 500 veces, es decir, su poder de resolución es de aproximadamente 0,2 µm o 200 nm.
Resolución y ampliación no son lo mismo. Si utiliza un microscopio óptico para tomar fotografías de dos líneas ubicadas a una distancia de menos de 0,2 micrones, no importa cómo amplíe la imagen, las líneas se fusionarán en una. Puede obtener un gran aumento, pero no mejorar su resolución.
Hay aumentos útiles e inútiles. Por útil entendemos tal aumento en el objeto observado que sea posible revelar nuevos detalles de su estructura. Inútil es una ampliación en la que, al ampliar un objeto cientos o más de veces, es imposible detectar nuevos detalles estructurales. Por ejemplo, si una imagen obtenida con un microscopio (¡útil!) se amplía muchas veces más proyectándola en una pantalla, no se revelarán detalles nuevos y más finos de la estructura, sino que sólo aumentará en consecuencia el tamaño de las estructuras existentes.
En los laboratorios educativos se suelen utilizar microscopios ópticos, en los que se examinan muestras microscópicas con luz natural o artificial. Los microscopios biológicos ópticos más comunes son: BIOLAM, MIKMED, MBR (microscopio biológico de trabajo), MBI (microscopio biológico de investigación) y MBS (microscopio biológico estereoscópico). Proporcionan un aumento que oscila entre 56 y 1350 veces. Un microscopio estereoscópico (MBS) proporciona una percepción verdaderamente tridimensional de un microobjeto y aumenta de 3,5 a 88 veces.
En un microscopio existen dos sistemas: óptico y mecánico. El sistema óptico incluye lentes, oculares y un dispositivo de iluminación (un condensador con diafragma y filtro de luz, un espejo o una luz eléctrica).
Parte mecánica del microscopio.
base (trípode) o pata sólida (1);
caja con micromecanismo (2) y microtornillo (3);
mecanismo de alimentación para apuntar bruscamente: macrotornillo o trinquete (8);
etapa (4);
tornillos (5, 6, 12, 13);
cabeza (9); revólver (10); terminales; tubo (11);
porta arco o tubo (7);
Cremalier (macrotornillo): sirve para una instalación aproximada “aproximada” en el fo-
El sistema mecánico del microscopio consta de un soporte, una caja con un mecanismo micrométrico y un tornillo micrométrico, un tubo, un soporte para tubos, un tornillo de orientación gruesa, un soporte del condensador, un tornillo móvil del condensador, un revólver y una platina de muestra. .
Pararse- Esta es la base del microscopio.
Caja con mecanismo micrométrico. m, construido según el principio de interacción de engranajes, está fijado fijamente al soporte. El tornillo micrométrico sirve para mover ligeramente el soporte del tubo y, en consecuencia, la lente en distancias medidas en micrómetros. Una vuelta completa del tornillo micrométrico mueve el portatubos 100 micras, y una vuelta de una división baja o sube el portatubos 2 micras. Para evitar daños al mecanismo micrométrico, se permite girar el tornillo micrométrico en una dirección no más de media vuelta.
Tubo o tubo - cilindro, en el que se insertan los oculares desde arriba. El tubo está conectado de forma móvil a la cabeza del soporte del tubo y se fija con un tornillo de bloqueo en una posición determinada. Aflojando el tornillo de bloqueo, se puede retirar el tubo.
Revólver diseñado para cambiar rápidamente las lentes que se atornillan en sus casquillos. La posición centrada de la lente está asegurada por un pestillo ubicado dentro del revólver.
Tornillo áspero La orientación se utiliza para mover significativamente el soporte del tubo y, en consecuencia, la lente para enfocar el objeto con un aumento bajo.
La tabla de objetos está destinada colocarle la droga. En el centro de la mesa hay un orificio redondo en el que encaja la lente frontal del condensador. Sobre la mesa hay dos terminales elásticos: abrazaderas que sujetan el medicamento.
Soporte del condensador conectado de forma móvil a la caja del mecanismo micrométrico. Se puede subir o bajar mediante un tornillo que hace girar un engranaje que encaja en las ranuras de una rejilla cortada en peine.
Microscopio(del griego micrófonos- pequeño y skopeo- Miro) - un dispositivo óptico para obtener una imagen ampliada de objetos pequeños y sus detalles invisibles a simple vista.
El primer microscopio conocido fue creado en 1590 en los Países Bajos por ópticos hereditarios. Zacarías Y Hans Jansen , quien montó dos lentes convexas dentro de un tubo. Más tarde Descartes en su libro "Dioptrics" (1637), describió un microscopio más complejo, compuesto por dos lentes: una plana cóncava (ocular) y una biconvexa (objetivo). Una mayor mejora de la óptica hizo posible Antonio van Leeuwenhoek en 1674 fabricó lentes con un aumento suficiente para realizar observaciones científicas sencillas y, por primera vez en 1683, describió microorganismos.
Un microscopio moderno (Figura 1) consta de tres partes principales: óptica, luminosa y mecánica.
Detalles principales parte óptica El microscopio consta de dos sistemas de lentes de aumento: un ocular que mira hacia el ojo del investigador y una lente que mira hacia la muestra. Oculares Tienen dos lentes, la superior se llama principal y la inferior se llama lente colectiva. Los marcos de los oculares indican lo que producen. aumentar(×5, ×7, ×10, ×15). El número de oculares de un microscopio puede variar y, por lo tanto, monóculo Y binocular microscopios (diseñados para observar un objeto con uno o dos ojos), así como trinoculares , permitiéndole conectar sistemas de documentación (cámaras de fotografía y vídeo) al microscopio.
Lentes son un sistema de lentes encerradas en un marco de metal, cuya lente frontal (frontal) produce aumento y las lentes correctivas detrás eliminan los defectos en la imagen óptica. Los números en la montura de las lentes también indican lo que producen. aumentar (×8, ×10, ×40, ×100). La mayoría de los modelos destinados a la investigación microbiológica están equipados con varias lentes con diferentes grados de aumento y un mecanismo giratorio diseñado para un cambio rápido. torreta , llamado a menudo " torreta ».
parte de iluminación está diseñado para crear un flujo de luz que le permite iluminar un objeto de tal manera que la parte óptica del microscopio realiza sus funciones con extrema precisión. La parte de iluminación de un microscopio de luz de transmisión directa está ubicada detrás del objeto debajo de la lente e incluye Fuente de luz (lámpara y fuente de alimentación eléctrica) y sistema óptico-mecánico (condensador, diafragma ajustable en campo y apertura). Condensador Consiste en un sistema de lentes que están diseñados para recolectar los rayos provenientes de una fuente de luz en un punto. enfocar , que debe estar en el plano del objeto considerado. A su momento d diafragma Ubicado debajo del condensador y está diseñado para regular (aumentar o disminuir) el flujo de rayos que pasan desde la fuente de luz.
Parte mecánica El microscopio contiene piezas que combinan las partes ópticas y de iluminación descritas anteriormente, y además permiten la colocación y movimiento de la muestra bajo estudio. En consecuencia, la parte mecánica consta de jardines microscopio y poseedor , en cuya parte superior se adjuntan tubo - un tubo hueco diseñado para alojar la lente, así como la torreta antes mencionada. A continuación es escenario , sobre el que se montan portaobjetos con las muestras en estudio. El escenario se puede mover horizontalmente mediante un dispositivo adecuado, así como hacia arriba y hacia abajo, lo que permite ajustar la nitidez de la imagen mediante bruto (macrométrico) Y tornillos de precisión (micrométricos).
Aumentar, que produce el microscopio está determinada por el producto del aumento del objetivo y el aumento del ocular. Además de la microscopía de campo luminoso, en métodos de investigación especiales se utilizan ampliamente los siguientes: microscopía de campo oscuro, de contraste de fases, luminiscente (fluorescente) y electrónica.
Primario(propio) fluorescencia ocurre sin un tratamiento especial con medicamentos y es inherente a una serie de sustancias biológicamente activas, como aminoácidos aromáticos, porfirinas, clorofila, vitaminas A, B2, B1, algunos antibióticos (tetraciclina) y sustancias quimioterapéuticas (acriquin, rivanol). Secundario (inducido) fluorescencia Ocurre como resultado del procesamiento de objetos microscópicos con tintes fluorescentes: fluorocromos. Algunos de estos colorantes se distribuyen de forma difusa en las células, otros se unen selectivamente a determinadas estructuras celulares o incluso a determinadas sustancias químicas.
Para realizar este tipo de microscopía se necesitan microscopios luminiscentes (fluorescentes) , que se diferencia de un microscopio óptico convencional por la presencia de un potente fuente de luz (lámpara de cuarzo-mercurio de presión ultraalta o lámpara halógena de cuarzo incandescente), que emite predominantemente en la región ultravioleta de onda larga o de onda corta (azul-violeta) del espectro visible.
Esta fuente se utiliza para excitar la fluorescencia antes de que la luz que emite pase a través de un especial emocionante (Violeta Azul) filtro de luz y se refleja interferencia divisor de haz registro , cortando casi por completo la radiación de longitud de onda más larga y transmitiendo solo la parte del espectro que excita la fluorescencia. Al mismo tiempo, en los modelos modernos de microscopios fluorescentes, la radiación excitante llega a la muestra a través de la lente (!). Después de la excitación de la fluorescencia, la luz resultante ingresa nuevamente a la lente, después de lo cual pasa a través de la que se encuentra frente al ocular. cierre (amarillo) filtro de luz , cortando la radiación excitante de onda corta y transmitiendo luz luminiscente del fármaco al ojo del observador.
Debido al uso de un sistema de filtros de luz de este tipo, la intensidad del brillo del objeto observado suele ser baja y, por lo tanto, la microscopía de fluorescencia debe realizarse en condiciones especiales. habitaciones oscuras .
Un requisito importante a la hora de realizar este tipo de microscopía es también el uso inmersión no fluorescente Y medios adjuntos . En particular, para apagar la fluorescencia intrínseca del cedro u otro aceite de inmersión, se le añaden pequeñas cantidades de nitrobenceno (de 2 a 10 gotas por 1 g). A su vez, como medio contenedor para medicamentos se puede utilizar una solución tampón de glicerol, así como polímeros no fluorescentes (poliestireno, alcohol polivinílico). De lo contrario, al realizar microscopía de luminiscencia, se utilizan portaobjetos y cubreobjetos de vidrio ordinarios, que transmiten radiación en la parte utilizada del espectro y no tienen luminiscencia propia.
En consecuencia, las ventajas importantes de la microscopía de fluorescencia son:
1) imagen en color;
2) alto grado de contraste de objetos autoluminosos sobre un fondo negro;
3) la posibilidad de estudiar estructuras celulares que absorben selectivamente varios fluorocromos, que son indicadores citoquímicos específicos;
4) la capacidad de determinar cambios funcionales y morfológicos en las células en la dinámica de su desarrollo;
5) la posibilidad de tinción específica de microorganismos (mediante inmunofluorescencia).
Microscopio de electrones
Se sentaron las bases teóricas para utilizar electrones en la observación de objetos microscópicos. Hamilton , quien estableció una analogía entre el paso de los rayos de luz en medios ópticamente no homogéneos y las trayectorias de partículas en campos de fuerza, así como de Broglie , quien planteó la hipótesis de que el electrón tiene propiedades tanto corpusculares como ondulatorias.
Además, debido a la longitud de onda extremadamente corta de los electrones, que disminuye en proporción directa al voltaje de aceleración aplicado, el cálculo teórico límite de resolución , que caracteriza la capacidad del dispositivo para mostrar por separado detalles pequeños y ubicados al máximo de un objeto, para un microscopio electrónico es 2-3 Å ( Angstrom , donde 1Å=10 -10 m), que es varios miles de veces mayor que el de un microscopio óptico. La primera imagen de un objeto formado por haces de electrones se obtuvo en 1931. científicos alemanes M. Knollem Y E. Ruska .
En los diseños de los microscopios electrónicos modernos, la fuente de electrones es el metal (generalmente tungsteno), del cual, después de calentar a 2500 ºС, el resultado es emisión termoiónica se emiten electrones. Con la ayuda de campos eléctricos y magnéticos, los formados flujo de electrones Puedes acelerar y ralentizar, así como desviarte en cualquier dirección y enfocarte. Por lo tanto, el papel de las lentes en un microscopio electrónico lo desempeña un conjunto de dispositivos magnéticos, electrostáticos y combinados adecuadamente diseñados, llamados " lentes electronicos" .
Una condición necesaria para el movimiento de electrones en forma de haz a larga distancia es también la creación de vacío , ya que en este caso el camino libre promedio de los electrones entre colisiones con moléculas de gas excederá significativamente la distancia que deben recorrer. Para ello es suficiente mantener una depresión de aproximadamente 10 -4 Pa en la cámara de trabajo.
Según la naturaleza del estudio de los objetos, los microscopios electrónicos se dividen en translúcido, reflectante, emisivo, rasterizado, sombra Y espejo , entre los cuales los dos primeros son los más utilizados.
diseño óptico microscopio electrónico de transmisión (transmisión) es completamente equivalente al diseño de microscopio óptico correspondiente en el que el haz de luz se reemplaza por un haz de electrones y los sistemas de lentes de vidrio se reemplazan por sistemas de lentes de electrones. En consecuencia, un microscopio electrónico de transmisión consta de los siguientes componentes principales: sistema de iluminación, cámara de objetos, sistema de enfoque Y bloque de registro de imagen final , compuesto por una cámara y una pantalla fluorescente.
Todos estos nodos están conectados entre sí, formando la llamada "columna de microscopio", en cuyo interior se mantiene el vacío. Otro requisito importante para el objeto en estudio es su espesor inferior a 0,1 micras. La imagen final del objeto se forma después de enfocar adecuadamente el haz de electrones que lo atraviesa sobre film fotográfico o pantalla fluorescente , recubierto con una sustancia especial: fósforo (similar a la pantalla de los tubos de televisión) y que convierte la imagen electrónica en visible.
En este caso, la formación de una imagen en un microscopio electrónico de transmisión se asocia principalmente con diferentes grados de dispersión de electrones por diferentes áreas de la muestra en estudio y, en menor medida, con diferencias en la absorción de electrones por estas áreas. El contraste también se mejora mediante el uso de “ tintes electronicos "(tetróxido de osmio, uranilo, etc.), que se une selectivamente a determinadas áreas del objeto. Los microscopios electrónicos de transmisión modernos, diseñados de manera similar, proporcionan aumento máximo útil hasta 400.000 veces, lo que corresponde a resolución a 5,0 Å. La fina estructura de las células bacterianas revelada mediante microscopía electrónica de transmisión se llama ultraestructura .
EN microscopio electrónico reflectante (de barrido) La imagen se crea utilizando electrones reflejados (dispersados) por la capa superficial de un objeto cuando se irradia en un ángulo pequeño (aproximadamente unos pocos grados) con respecto a la superficie. En consecuencia, la formación de una imagen se debe a la diferencia en la dispersión de electrones en diferentes puntos de un objeto dependiendo de su microrrelieve superficial, y el resultado de dicha microscopía aparece en forma de la estructura de la superficie del objeto observado. El contraste se puede mejorar pulverizando partículas metálicas sobre la superficie del objeto. La resolución alcanzada con microscopios de este tipo es de aproximadamente 100 Å.
Lección de laboratorio de botánica nº 1.
Tema: “Estructura de un microscopio. Elaboración de preparados temporales. La estructura de una célula vegetal. Plasmólisis y deplasmólisis."
Propósito: 1. Estudiar la estructura de un microscopio (marcas: MBR, MBI, Biolam), la finalidad de sus partes. Aprenda las reglas para trabajar con un microscopio.
- 2. Aprender la técnica de elaboración de preparados temporales.
- 3. Estudiar los principales componentes estructurales de una célula vegetal: membrana, citoplasma, núcleo, plastidios.
- 4. Familiarizarse con el fenómeno de la plasmólisis y la desplasmólisis.
- 5. Aprenda a comparar células de diferentes tejidos entre sí, encuentre en ellas características idénticas y diferentes.
Equipo: microscopio, kit de microcopia, solución de cloruro de sodio o sacarosa, solución de yodo en yoduro de potasio, tiras de papel de filtro, glicerina, azul de metileno, rodajas de sandía, tomate, cebolla con antocianina. celda de preparación de microscopio
- 1. Familiarícese con el diseño del microscopio biológico MBR-1 o Biolam. Escriba el propósito de las partes principales.
- 2. Familiarícese con el diseño de los microscopios estereoscópicos MBS - 1.
- 3. Escriba las reglas para trabajar con un microscopio.
- 4. Aprenda la técnica de realizar preparativos temporales.
- 5. Haga una preparación de la epidermis con escamas de cebolla jugosas y examine con un aumento reducido una sección de la epidermis que consta de una sola capa de células con núcleos claramente visibles.
- 6. Estudie la estructura de la célula con gran aumento, primero en una gota de agua y luego en una solución de yodo en yoduro de potasio.
- 7. Inducir la plasmólisis en células de escamas de cebolla tratándolas con una solución de cloruro de sodio. Luego transfiera a un estado de desplasmólisis. Bosquejo.
Observaciones generales
Un microscopio biológico es un dispositivo con el que se pueden examinar diversas células y tejidos de un organismo vegetal. El diseño de este dispositivo es bastante simple, pero el uso inadecuado del microscopio provoca daños. Por eso es necesario comprender la estructura de un microscopio y las reglas básicas para trabajar con él. En un microscopio de cualquier marca se distinguen las siguientes partes: óptica, luminosa y mecánica. La parte óptica incluye: lentes y oculares.
Las lentes sirven para ampliar la imagen de un objeto y constan de un sistema de lentes. El grado de aumento de la lente depende directamente del número de lentes. Una lente de gran aumento tiene de 8 a 10 lentes. La primera lente que mira hacia la preparación se llama lente frontal. El microscopio MBR - 1 está equipado con tres lentes. El aumento de la lente se indica con números: 8x, 40x, 90x. Se distingue el estado de funcionamiento de la lente, es decir, la distancia desde el cubreobjetos hasta la lente frontal. La distancia de trabajo con una lente de 8x es de 13,8 mm, con una lente de 40x - 0,6 mm, con una lente de 90x - 0,12 mm. Es necesario manejar lentes de mayor aumento con mucho cuidado y cuidado para no dañar la lente frontal de ninguna manera. Utilizando una lente en un tubo se obtiene una imagen ampliada, real, pero inversa, del objeto y se revelan los detalles de su estructura. El ocular sirve para ampliar la imagen procedente de la lente y consta de 2 o 3 lentes montadas en un cilindro metálico. El aumento del ocular se indica con los números 7x, 10x, 15x.
Para determinar el aumento total, multiplique el aumento del objetivo por el aumento del ocular.
El dispositivo de iluminación consta de un espejo, un condensador con diafragma de iris y está diseñado para iluminar un objeto con un haz de luz.
Un espejo sirve para recoger y dirigir los rayos de luz que caen del espejo hacia un objeto. El diafragma de iris está situado entre el espejo y el condensador y consta de finas placas de metal. El diafragma sirve para regular el diámetro del flujo luminoso dirigido por el espejo a través del condensador hacia el objeto.
El sistema mecánico del microscopio consta de un soporte para micro y macrotornillos, un portatubos, un revólver y una platina. El tornillo micrométrico sirve para mover ligeramente el soporte del tubo y la lente en distancias medidas en micrómetros (μm). Una vuelta completa del microtornillo mueve el portatubos 100 micras y una vuelta una división de 2 micras. Para evitar daños al mecanismo micrométrico, se permite girar el tornillo micrométrico hacia un lado no más de media vuelta.
Se utiliza un macrotornillo para mover significativamente el soporte del tubo. Generalmente se utiliza cuando se enfoca un objeto con poco aumento. Los oculares se insertan en el cilindro tubular desde arriba. El revólver está diseñado para cambiar rápidamente las lentes que se atornillan en sus casquillos. La posición centrada de la lente está asegurada por un pestillo ubicado dentro del revólver.
La mesa de objetos está diseñada para colocar sobre ella un medicamento, que se fija mediante dos cerraduras.
Reglas para trabajar con un microscopio.
- 1. Limpie la parte óptica del microscopio con un paño suave.
- 2. Coloque el microscopio en el borde de la mesa de modo que el ocular quede opuesto al ojo izquierdo del experimentador y no mueva el microscopio durante el funcionamiento. El cuaderno y todos los elementos necesarios para el trabajo se encuentran a la derecha del microscopio.
- 3. abra la apertura completamente. El condensador se coloca en una posición medio bajada.
- 4. Usando un espejo, ajuste el “rayo” del sol, mirando por el agujero de la mesa de objetos. Para ello, la lente del condensador situada debajo de la abertura del escenario debe estar bien iluminada.
- 5. Mueva el microscopio con un aumento bajo (8x) a la posición de trabajo: instale la lente a una distancia de 1 cm de la platina y, mirando a través del ocular, verifique la iluminación del campo de visión. Debe estar bien iluminado.
- 6. El objeto que se está estudiando se coloca en el escenario y el tubo del microscopio se eleva lentamente hasta que aparece una imagen clara. Revise todo el medicamento.
- 7. Para estudiar cualquier parte de un objeto con gran aumento, primero coloque esta área en el centro del campo de visión de una lente pequeña. Después de esto, gire el revólver para que la lente de 40x tome la posición de trabajo (¡no levante la lente!). Utilizando un microscopio se consigue una imagen clara de un objeto.
- 8. Después de terminar el trabajo, transfiera el revólver de aumento alto a aumento bajo. El objeto se retira de la mesa de trabajo y el microscopio se coloca en estado inoperativo.
Método de preparación de un microportaobjetos.
- 1. Aplique una gota de líquido (agua, alcohol, glicerina) a un portaobjetos de vidrio.
- 2. Utilice una aguja de disección para tomar una parte del objeto y colocarla en una gota de líquido. A veces, se realiza una sección del órgano que se está estudiando con una navaja. Luego, habiendo seleccionado la sección más delgada, colóquela en un portaobjetos de vidrio en una gota de líquido.
- 3. Cubra el objeto con un cubreobjetos para que no entre aire debajo. Para hacer esto, tome el cubreobjetos por los bordes con dos dedos, lleve el borde inferior hasta el borde de la gota de líquido y bájelo suavemente, sujetándolo con una aguja de disección.
- 4. La muestra se coloca en el escenario y se examina.
Progreso de la lección de laboratorio.
Con un bisturí, corte un trozo pequeño (de aproximadamente 1 cm2) de las escamas carnosas de la cebolla. Retire la película transparente (epidermis) del lado interior (cóncavo) con unas pinzas. Colóquelo en la gota preparada y aplique un cubreobjetos.
Con bajo aumento, busque el lugar más iluminado (menos dañado, sin pliegues ni burbujas). Cambie a gran aumento. Examina y dibuja una celda. Marque la membrana con poros, la capa de pared del citoplasma, el núcleo con nucléolos y la vacuola con savia celular. Luego se gotea una solución de cloruro de sodio (plasmolítico) sobre un lado del cubreobjetos. En el lado opuesto, sin mover la preparación, comienzan a succionar el agua con trozos de papel de filtro, mientras hay que mirar a través de un microscopio y seguir lo que sucede en las células. Se detecta una salida gradual del protoplasto de la membrana celular, debido a la liberación de agua de la savia celular. Llega un momento en el que el protoplasto del interior de la célula se separa completamente de la membrana y sufre la plasmólisis completa de la célula. Luego reemplace el plasmolítico con agua. Para ello, coloque con cuidado una gota de agua en el borde del cubreobjetos con el portaobjetos y lave lentamente el fármaco del plasmolítico. Se observa que la savia celular llena gradualmente todo el volumen de la vacuola, el citoplasma se aplica a la membrana celular, es decir. se produce desplasmólisis.
Es necesario dibujar una célula en estados plasmolados y desplasmolados, para designar todas las partes de la célula: núcleo, membrana, citoplasma.
Utilizando las tablas, dibuja un diagrama de la estructura submicroscópica de una célula vegetal e identifica todos los componentes.
Piel de cebolla
Cáscara del núcleo del citoplasma
Piel de cebolla. Orgánulos celulares.
El citoplasma es un componente esencial de la célula en el que ocurren complejos y diversos procesos de síntesis, respiración y crecimiento.
El núcleo es uno de los orgánulos más importantes de la célula.
Una concha es una capa superficial muy ajustada que cubre algo.
Plasmólisis añadiendo solución de cloro sódico.
La plasmólisis es el desprendimiento del citoplasma de la membrana celular, que se produce como consecuencia de la pérdida de agua de la vacuola.
deplasmólisis
La deplasmólisis es un fenómeno en el que el protoplasto vuelve a su estado inverso.
Plasmólisis tras la adición de sacarosa.
Desplasmólisis tras la adición de sacarosa.
Conclusión: Hoy nos familiarizamos con la estructura de un microscopio biológico y también aprendimos la técnica de preparación de preparaciones temporales. Estudiamos los principales componentes estructurales de una célula vegetal: membrana, citoplasma, núcleo utilizando el ejemplo de la piel de cebolla. Y nos familiarizamos con el fenómeno de la plasmólisis y la desplasmólisis.
Preguntas para el autocontrol
- 1. ¿Qué partes de una célula se pueden ver con un microscopio óptico?
- 2. Estructura submicroscópica de una célula vegetal.
- 3. ¿Qué orgánulos forman la estructura submicroscópica del núcleo?
- 4. ¿Cuál es la estructura de la membrana citoplasmática?
- 5. ¿Diferencias entre una célula vegetal y una célula animal?
- 6. ¿Cómo demostrar la permeabilidad de la membrana celular?
- 7. ¿La importancia de la plasmólisis y desplasmólisis para una célula vegetal?
- 8. ¿Cómo se logra la conexión entre el núcleo y el citoplasma?
- 9. Lugar de estudio del tema “Célula” en el curso de biología general del bachillerato.
Literatura
- 1. A.E. Vasiliev et al. Botánica (anatomía y morfología de las plantas), “Ilustración”, M, 1978, págs. 5-9, págs. 20-35
- 2. Kiseleva N.S. Anatomía y morfología de las plantas. M. "Escuela superior", 1980, págs. 3-21
- 3. Kiseleva N.S., Shelukhin N.V. Atlas de anatomía vegetal. . "Escuela Superior", 1976
- 4. Khrzhanovsky V.G. y otros Atlas sobre anatomía y morfología de las plantas. "Escuela superior", M., 1979, págs. 19-21
- 5. Voronin N.S. Guía de ejercicios de laboratorio en anatomía y morfología vegetal. M., 1981, págs.27-30
- 6. Tutayuk V.Kh. Anatomía y morfología de las plantas. M. "Escuela superior", 1980, págs. 3-21
- 7. DT Konysbaeva PRACTICUM DE ANATOMÍA Y MORFOLOGÍA DE PLANTAS
Partes funcionales de un microscopio.
El microscopio incluye tres partes funcionales principales.:
1. Parte de iluminación
Diseñado para crear un flujo de luz que le permite iluminar un objeto de tal manera que las partes posteriores del microscopio realicen sus funciones con extrema precisión. La parte de iluminación de un microscopio de luz transmitida se encuentra detrás del objeto debajo de la lente en los microscopios directos y delante del objeto de arriba. lente V invertido. La parte de iluminación incluye una fuente de luz (lámpara y fuente de alimentación eléctrica) y un sistema óptico-mecánico (colector, condensador, diafragmas de iris/campo ajustables y apertura).
2. Parte reproductora
Diseñado para reproducir un objeto en el plano de la imagen con la calidad de imagen y el aumento necesarios para la investigación (es decir, para construir una imagen que reproduzca el objeto con la óptica adecuada con la mayor precisión posible y con todos los detalles). microscopio resolución, aumento, contraste y reproducción cromática). La parte de reproducción proporciona la primera etapa de aumento y está ubicada después del objeto en el plano de la imagen del microscopio.
La parte de reproducción incluye lente y un sistema óptico intermedio.
Los microscopios modernos de última generación se basan en sistemas ópticos. lentes, corregido al infinito. Esto requiere además el uso de los llamados sistemas de tubos, que generan haces de luz paralelos que emergen de lente, “recogido” en el plano de la imagen microscopio.
3. Parte de visualización
Diseñado para obtener una imagen real de un objeto en la retina del ojo, película o placa fotográfica, en la pantalla de un televisor o monitor de computadora con aumento adicional (segunda etapa de aumento).
La parte de visualización está ubicada entre el plano de imagen de la lente y los ojos del observador ( cámara, cámara). La parte de imágenes incluye un accesorio visual monocular, binocular o trinocular con un sistema de observación ( oculares, que funcionan como una lupa).
Además, esta parte incluye sistemas de aumento adicionales (mayorista de aumento/sistemas de cambio); archivos adjuntos de proyección, incluidos archivos adjuntos de discusión para dos o más observadores; aparatos de dibujo; Sistemas de análisis y documentación de imágenes con los correspondientes elementos adaptadores (matching).
Piezas estructurales y tecnológicas.
microscopio moderno Consta de las siguientes partes estructurales y tecnológicas:
óptico;
mecánico;
eléctrico.
Parte mecánica del microscopio.
El principal bloque estructural y mecánico del microscopio es trípode. El trípode incluye los siguientes bloques principales: base Y soporte de tubo.
Base es un bloque en el que toda la microscopio. En los microscopios simples, se instalan espejos de iluminación o iluminadores de techo en la base. En modelos más complejos, el sistema de iluminación se integra en la base con o sin fuente de alimentación.
Tipos de bases de microscopio
base con espejo iluminado;
la iluminación denominada “crítica” o simplificada;
Iluminación Keller.
cambiar unidad lentes, que tiene las siguientes opciones de diseño: dispositivo de torreta, dispositivo roscado para atornillar lente, “trineo” para fijación sin rosca lentes utilizando guías especiales;
mecanismo de enfoque para el ajuste grueso y fino del microscopio para la nitidez - mecanismo para enfocar el movimiento de lentes o platinas;
punto de fijación para mesas de objetos reemplazables;
unidad de montaje para enfocar y centrar el movimiento del condensador;
punto de fijación para accesorios reemplazables (visuales, fotográficos, de televisión, diversos dispositivos de transmisión).
Los microscopios pueden usar soportes para montar componentes (por ejemplo, un mecanismo de enfoque en microscopios estereoscópicos o un soporte de iluminador en algunos modelos de microscopios invertidos).
El componente puramente mecánico del microscopio es escenario, destinado a sujetar o fijar un objeto de observación en una posición determinada. Las mesas pueden ser fijas, coordinadas y giratorias (centradas y no centradas).
El estudio de células microbianas invisibles a simple vista sólo es posible con la ayuda de microscopios. Estos dispositivos permiten obtener imágenes de los objetos en estudio, ampliadas cientos de veces (microscopios ópticos), decenas y cientos de miles de veces (microscopios electrónicos).
Un microscopio biológico se llama microscopio óptico porque brinda la capacidad de estudiar un objeto con luz transmitida en un campo de visión claro y oscuro.
Los elementos principales de los microscopios ópticos modernos son las piezas mecánicas y ópticas (Fig. 1).
La parte mecánica incluye trípode, tubo, accesorio giratorio, caja de micromecanismo, platina para objetos, tornillos macrométricos y micrométricos.
Trípode Consta de dos partes: la base y el soporte del tubo (columna). Base El microscopio rectangular tiene cuatro plataformas de soporte en la parte inferior, lo que garantiza una posición estable del microscopio en la superficie de la mesa de trabajo. Porta tubos Se conecta a la base y se puede mover en un plano vertical mediante tornillos macro y micrométricos. Cuando se giran los tornillos en el sentido de las agujas del reloj, el soporte del tubo desciende; cuando se gira en el sentido contrario a las agujas del reloj, se eleva del medicamento. En la parte superior del portatubos está reforzado. cabeza con un casquillo para un accesorio monocular (o binocular) y una guía para un accesorio giratorio. La cabeza está unida tornillo.
Tubo - Este es un tubo de microscopio que le permite mantener una cierta distancia entre las partes ópticas principales: el ocular y la lente. Se inserta un ocular en el tubo en la parte superior. Los modelos modernos de microscopios tienen un tubo inclinado.
Boquilla de torreta es un disco cóncavo con varias ranuras en las que se atornillan 3 – 4 lentes. Al girar el accesorio giratorio, puede instalar rápidamente cualquier lente en la posición de trabajo debajo del orificio del tubo.
Arroz. 1. Estructura del microscopio:
1 – base; 2 – soporte para tubos; 3 – tubo; 4 – ocular; 5 – accesorio giratorio; 6 – lente; 7 – tabla de objetos; 8 – terminales que presionan la droga; 9 – condensador; 10 – soporte del condensador; 11 – manija para mover el condensador; 12 – lente plegable; 13 – espejo; 14 – macrotornillo; 15 – microtornillo; 16 – caja con mecanismo de enfoque micrométrico; 17 – cabezal para fijar el tubo y la boquilla giratoria; 18 – tornillo para sujetar la cabeza
Caja de micromecanismos Lleva por un lado una guía para el soporte del condensador, y por el otro, una guía para el soporte del tubo. Dentro de la caja se encuentra el mecanismo de enfoque del microscopio, que es un sistema de ruedas dentadas.
tabla de temas Sirve para colocar sobre él un medicamento u otro objeto de investigación. La mesa puede ser cuadrada o redonda, móvil o fija. La mesa móvil se mueve en un plano horizontal mediante dos tornillos laterales, lo que permite ver el medicamento en diferentes campos de visión. Sobre una mesa fija, para examinar un objeto en diferentes campos de visión, la muestra se mueve con la mano. En el centro del escenario hay un orificio para la iluminación desde abajo mediante rayos de luz dirigidos desde el iluminador. La mesa tiene dos resortes. terminales, destinado a fijar la droga.
Algunos sistemas de microscopio están equipados con un controlador de fármacos, que es necesario al examinar la superficie de un fármaco o al contar células. El narcotraficante permite que la droga se mueva en dos direcciones mutuamente perpendiculares. El dispensador de medicamentos tiene un sistema de reglas, verniers, con las que se pueden asignar coordenadas a cualquier punto del objeto en estudio.
Tornillo macrométrico(macrotornillo) sirve para la instalación preliminar aproximada de la imagen del objeto en cuestión. Cuando se gira el macrotornillo en el sentido de las agujas del reloj, el tubo del microscopio desciende; cuando se gira en el sentido contrario a las agujas del reloj, sube.
tornillo micrométrico(microtornillo) se utiliza para posicionar con precisión la imagen de un objeto. El tornillo micrométrico es una de las partes del microscopio que se daña más fácilmente, por lo que debe manipularse con cuidado; no lo gire para configurar la imagen de manera aproximada para evitar el descenso espontáneo del tubo. Cuando el microtornillo gira completamente, el tubo se mueve 0,1 mm.
La parte óptica del microscopio consta de partes ópticas principales (lente y ocular) y un sistema de iluminación auxiliar (espejo y condensador).
Lentes(del lat. objeto- objeto) es la parte más importante, valiosa y frágil del microscopio. Son un sistema de lentes encerradas en una montura de metal, en la que se indica el grado de aumento y la apertura numérica. La lente exterior, con su lado plano mirando hacia la preparación, se llama lente frontal. Es ella quien proporciona el aumento. El resto de lentes se denominan lentes correctoras y sirven para eliminar las deficiencias en la imagen óptica que surgen al examinar el objeto en estudio.
Las lentes son secas y de inmersión, o sumergibles. Seco Una lente que tiene aire entre la lente frontal y el objeto que se está viendo se llama lente. Las lentes secas suelen tener una distancia focal larga y un aumento de 8x o 40x. Inmersión(sumergible) es una lente que tiene un medio líquido especial entre la lente frontal y la muestra. Debido a la diferencia entre los índices de refracción del vidrio (1,52) y el aire (1,0), algunos de los rayos de luz se refractan y no entran en el ojo del observador. Como resultado, la imagen no es clara y las estructuras más pequeñas permanecen invisibles. La dispersión del flujo luminoso se puede evitar llenando el espacio entre la preparación y la lente frontal de la lente con una sustancia cuyo índice de refracción sea cercano al índice de refracción del vidrio. Estas sustancias incluyen glicerina (1,47), cedro (1,51), ricino (1,49), linaza (1,49), aceite de clavo (1,53), aceite de anís (1,55) y otras sustancias. Las lentes de inmersión están marcadas en la montura: I (inmersión) – inmersión, norteI (homogéneo inmersión) – inmersión homogénea, OI (aceiteinmersión) o MI– inmersión en aceite. Actualmente, como líquidos de inmersión se utilizan con mayor frecuencia productos sintéticos que coinciden con las propiedades ópticas del aceite de cedro.
Las lentes se distinguen por su aumento. El valor de aumento de las lentes está indicado en su montura (8x, 40x, 60x, 90x). Además, cada lente se caracteriza por una determinada distancia de trabajo. Para lentes de inmersión esta distancia es de 0,12 mm, para lentes secas con aumentos de 8x y 40x - 13,8 y 0,6 mm, respectivamente.
Ocular(del lat. ocular- oftálmica) consta de dos lentes: oftálmica (superior) y de campo (inferior), encerradas en un marco de metal. El ocular sirve para ampliar la imagen producida por la lente. El aumento del ocular está indicado en su montura. Hay oculares con aumentos de trabajo de 4x a 15x.
Cuando trabaje con un microscopio durante mucho tiempo, debe utilizar un accesorio binocular. Los cuerpos de las boquillas pueden separarse entre 55 y 75 mm, dependiendo de la distancia entre los ojos del observador. Los accesorios binoculares suelen tener su propio aumento (aproximadamente 1,5x) y lentes correctoras.
Condensador(del lat. condensar– compacto, grueso) consta de dos o tres lentes de enfoque corto. Recoge los rayos provenientes del espejo y los dirige hacia el objeto. Usando una manija ubicada debajo del escenario, el condensador se puede mover en un plano vertical, lo que conduce a un aumento en la iluminación del campo de visión cuando se levanta el condensador y una disminución cuando se baja. Para ajustar la intensidad de la luz, el condensador tiene un diafragma de iris (pétalo), que consta de placas de acero en forma de media luna. Cuando el diafragma está completamente abierto se recomienda considerar preparaciones coloreadas; cuando la apertura del diafragma es reducida se recomiendan las incoloras. Debajo del condensador se encuentra lente abatible en un marco, utilizado cuando se trabaja con lentes de bajo aumento, por ejemplo, 8x o 9x.
Espejo Tiene dos superficies reflectantes: plana y cóncava. Tiene bisagras en la base del trípode y se puede girar fácilmente. En iluminación artificial, se recomienda utilizar el lado cóncavo del espejo, en iluminación natural, el lado plano.
Iluminador Actúa como fuente de luz artificial. Consiste en una lámpara incandescente de bajo voltaje montada sobre un trípode y un transformador reductor. En el cuerpo del transformador hay una manija de reóstato que regula la intensidad de la lámpara y un interruptor de palanca para encender el iluminador.
En muchos microscopios modernos, el iluminador está integrado en la base.
