Клетки человека под микроскопом: 38 фото строения организма человека

16Май - Автор: alexxlab - 0 - Рубрика Разное

Содержание

38 фото строения организма человека

Благодаря совершенствованию технологий, сегодня каждый может увидеть невероятно красивый и скрытый от нас мир — мир клеток под микроскопом. В данной коллекции можно увидеть фото бактерий, микробов, молекул и клеток.
Мы предлагаем вашему вниманию 38 самых необычных снимков из нашей подборки. Большинство фото показывают клетки, увеличенные в несколько тысяч раз. Смотрите и наслаждайтесь!

38 фото клеток под микроскопом

  • Стволовая клетка


Стволовая клетка под микроскопом

 


Текстиль под микроскопом

 

  • Структура клеток


Структура клеток под микроскопом

 

  • Зеленые клетки


Зеленые клетки под микроскопом

 


Тромбоциты под микроскопом

 


Сфагнум под микроскопом

 


Лук под микроскопом

 

  • Нейроны Пуркинье


Нейроны Пуркинье под микроскопом

 

  • Раковая клетка


Раковая клетка под микроскопом

 

  • Растительная клетка


Растительная клетка под микроскопом

 

  • Красные клетки


Красные клетки под микроскопом

 


Липа под микроскопом

 


Клетки рака под микроскопом

 

  • Клетки эпидермиса


Клетки эпидермиса под микроскопом

 

  • Клетки легких


Клетки легких под микроскопом

 

  • Клетки органики


Клетки органики под микроскопом

 


Клетки под микроскопом

 


Клетки алое под микроскопом

 

  • Клетки фибробласты


Клетки фибробласты под микроскопом

 

  • Клетки хлоропласты


Клетки хлоропласты под микроскопом

 

  • Эпителиальные клетки


Эпителиальные клетки под микроскопом

 

  • Клетки чеснока


Клетки чеснока под микроскопом

 

  • Человеческие клетки


Человеческие клетки под микроскопом

 

  • Красные кровяные тельца


Красные кровяные тельца под микроскопом

 

Тут показана, основа нашей крови — красные кровяные тельца (RBC). На этих симпатичных двояковогнутых клетках лежит ответственная задача разносить по всему телу кислород. Обычно в одном кубическом миллиметре крови таких клеток 4-5 миллионов у женщин и 5-6 миллионов у мужчин. Люди живущие в высокогорье, где присутствует недостаток кислорода, красных телец в крови еще больше.

  • Расщепленный человеческий волос


Расщепленный человеческий волос под микроскопом

 

Во избежание расщепления волос, необходимо регулярно стричь кончики волос и использовать качественные шампуни и кондиционеры.

  • Клетки Пуркинье


Клетки Пуркинье в микроскоп

 

Из 100 миллиардов нейронов вашего мозга клетки Пуркинье одни из самых крупных. Помимо прочего, они отвечают в коре мозжечка за двигательную координацию. На них губительно действуют как отравление алкоголем или литием, так и аутоиммунные заболевания, генетические отклонения (включая аутизм), а также нейродегенеративные болезни (Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз и т. п.).

  • Чувствительные волоски уха


Чувствительные волоски уха под микроскопом

 

Вот как выглядят стереоцилии, то есть чувствительные элементы вестибулярного аппарата внутри вашего уха. Улавливая звуковые колебания, они контролируют ответные механические движения и действия.

  • Кровеносные сосуды зрительного нерва


Кровеносные сосуды зрительного нерва под микроскопом

 

Здесь изображены кровеносные сосуды сетчатки глаза, выходящие из окрашенного в черный цвет диска зрительного нерва. Этот диск представляет собой «слепое пятно», так как на этом участке сетчатки нет световых рецепторов.

  • Вкусовой сосочек языка


Вкусовой сосочек языка под микроскопом

 

На языке у человека находится около 10000 вкусовых рецепторов, благодаря им мы определяем на вкус соленое, кислое, горькое, сладкое и острое.


Зубной налет под микроскопом

 

Чтобы на зубах не было таких похожих на скалы наслоений, необходимо производить профилактическую чистку зубов у стоматолога.


Тромб под микроскопом

 

Вспомните, как красиво выглядели здоровые красные кровяные тельца. А теперь посмотрите, какими они становятся в паутине смертельно опасного кровяного тромба. В самом центре находится белое кровяное тельце (лейкоцит).

  • Легочные альвеолы


Легочные альвеолы под микроскопом

 

Перед вами вид вашего легкого изнутри. Пустые полости — это альвеолы, где и происходит обмен кислорода на углекислый газ.

  • Раковые клетки легких


Раковые клетки легких под микроскопом

 

  • Ворсинки тонкой кишки


Ворсинки тонкой кишки под микроскопом

 

Ворсинки тонкой кишки увеличивают ее площадь, что способствует лучшему усвоению пищи. Это выросты неправильной цилиндрической формы высотой до 1,2 миллиметра. Основу ворсинки составляет рыхлая соединительная ткань. В центре, подобно стержню, проходит широкий лимфатический капилляр, или млечный синус, а по сторонам от него располагаются кровеносные сосуды и капилляры. По млечному синусу в лимфу, а затем в кровь попадают жиры, а по кровеносным капиллярам ворсинок поступают в кровоток белки и углеводы. При внимательном рассмотрении можно заметить в бороздках пищевые остатки.

  • Человеческая яйцеклетка с корональными клетками


Человеческая яйцеклетка под микроскопом

 

Здесь вы видите человеческую яйцеклетку. Яйцеклетка покрыта гликопротеиновой оболочкой (zona pellicuda), которая не только защищает ее, но и помогает захватить и удержать сперматозоид. К оболочке прикреплены две корональные клетки.

  • Сперматозоиды на поверхности яйцеклетки


Сперматозоиды на поверхности яйцеклетки под микроскопом

 

На снимке запечатлен момент, когда несколько сперматозоидов пытаются оплодотворить яйцеклетку.

  • Человеческий эмбрион и сперматозоиды


Человеческий эмбрион и сперматозоиды под микроскопом

 

Это похоже на войну миров, на самом же деле перед вами яйцеклетка через 5 дней после оплодотворения. Некоторые сперматозоиды все еще удерживаются на ее поверхности. Изображение сделано с помощью конфокального (софокусного) микроскопа. Яйцеклетка и ядра сперматозоидов окрашены в пурпурный цвет, тогда как жгутики сперматозоидов — в зеленый. Голубые участки — это нексусы, межклеточные щелевые контакты, осуществляющие связь между клетками.

  • Имплантация человеческого эмбриона


Имплантация человеческого эмбриона под микроскопом

 

На данном фото начало жизни человека. Шестидневный эмбрион человека имплантируется в эндометрий, слизистую оболочку полости матки.

Фото крови человека под микроскопом – Статьи на сайте Четыре глаза

Главная » Статьи и полезные материалы » Микроскопы » Статьи о микроскопах, микропрепаратах и исследованиях микромира » Кровь человека под микроскопом

Хотели ли вы когда-нибудь увидеть своими глазами, как выглядит кровь человека под микроскопом? Ведь это же одна из наиболее интересных тканей организма! Она состоит из множества клеток разных типов и выполняет жизненно важные функции: транспортную (переносит кислород по телу), защитную (специальные клетки устраняют вредоносные микроорганизмы) и гомеостатическую (поддерживает постоянство внутренней среды организма).

Чтобы вы смогли рассмотреть, как устроена кровь человека, микроскоп должен давать не менее 1000-кратного увеличения. Учитывайте это при его выборе.

Как выглядит кровь под микроскопом?

При большом увеличении можно увидеть все три типа клеток крови.

Эритроциты – красные тельца дисковидной формы, которые транспортируют кислород по телу человека. Диаметр – 7–10 мкм. Цвет этих клеток обусловлен содержанием в них гемоглобина – специального вещества, которое позволяет им переносить молекулы кислорода. Эти клетки наиболее многочисленны, поэтому, рассматривая кровь человека под микроскопо

м, их вы увидите в первую очередь.

Лейкоциты – клетки округлой формы размером от 7 до 20 мкм. Именно они и формируют иммунную систему, защищающую организм от болезнетворных вирусов, бактерий и грибков. Существует несколько разновидностей лейкоцитов: лимфоциты, моноциты, базофилы, нейтрофилы и эозинофилы.

Тромбоциты – плоские бесцветные клетки, отвечающие за свертываемость крови. У них наименьшие размеры – от 2 до 4 мкм, – поэтому подробно рассмотреть их можно только с помощью профессионального микроскопа.

Кровь под микроскопом – фото

Если у вас нет возможности приобрести микроскоп, вы можете увидеть многочисленные фото клеток крови в интернете. Многие из них сделаны с использованием профессиональной оптической и фототехники, поэтому очень детальны и дают возможность узнать все тонкости клеточного строения крови.

Кровь человека под микроскопом, 150x

Но никакие фотографии не могут заменить настоящее изучение микропрепарата в микроскоп! И если вы – любитель постигать новое, задумайтесь о долгожданной покупке оптической техники и откройте для себя все тайны микромира, не видимого невооруженным глазом.

Если же вы хотите поэкспериментировать и сделать фото крови под микроскопом самостоятельно, для начала вам хватит даже смартфона или фотоаппарата начального уровня. С помощью адаптера вы сможете подсоединить гаджет к микроскопу и сделать красочные снимки.

4glaza.ru
Сентябрь 2017

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.


Рекомендуемые товары


Смотрите также

Другие обзоры и статьи о микроскопах, микропрепаратах и микромире:

  • Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видеосравнение фильтрованной и нефильтрованной воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
  • Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: жизнь в капле воды с болота (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
  • Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео радиоактивной воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
  • Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видеообзор (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
  • Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео соленой воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
  • Медицинские микроскопы Levenhuk MED: обзорная статья на сайте levenhuk.ru
  • Видео! Портативный микроскоп Bresser National Geographic 20–40x и другие детские приборы линейки: видеообзор (канал «Татьяна Михеева», Youtube.com)
  • Книги знаний издательства Levenhuk Press: подробный обзор на сайте levenhuk.ru
  • Видео! Книга знаний в 2 томах. «Космос. Микромир»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Видео бактерий под микроскопом Levenhuk Rainbow 2L PLUS (канал «Микромир под микроскопом», Youtube.ru)
  • Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 50L PLUS на сайте levenhuk.ru
  • Видео! Подробный обзор серии детских микроскопов Levenhuk LabZZ M101 (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
  • Обзор набора оптической техники Levenhuk LabZZ MTВ3 (микроскоп, телескоп и бинокль) на сайте levenhuk.ru
  • Видео! Микроскоп Levenhuk DTX 90: распаковка и видеообзор цифрового микроскопа (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
  • Видео! Видеопрезентация увлекательной и красочной книги для детей «Невидимый мир» (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Большой обзор биологического микроскопа Levenhuk 3S NG (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
  • Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS
  • Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow и LabZZ (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Микроскоп Levenhuk Rainbow 2L PLUS Lime\Лайм. Изучаем микромир
  • Выбираем лучший детский микроскоп
  • Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D2L: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D50L PLUS: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Обзор биологического микроскопа Levenhuk Rainbow 50L
  • Видео! Видеообзор школьных микроскопов Levenhuk Rainbow 2L и 2L PLUS: лучший подарок ребенку (канал KentChannelTV, Youtube.ru)
  • Видео! Как выбрать микроскоп: видеообзор для любителей микромира (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Галерея фотографий! Наборы готовых микропрепаратов Levenhuk
  • Микроскопия: метод темного поля
  • Видео! «Один день инфузории-туфельки»: видео снято при помощи микроскопа Levenhuk 2L NG и цифровой камеры Levenhuk (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 2L NG Azure на телеканале «Карусель» (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Обзор микроскопа Levenhuk Фиксики Файер
  • Совместимость микроскопов Levenhuk с цифровыми камерами Levenhuk
  • Как работает микроскоп
  • Как настроить микроскоп
  • Как ухаживать за микроскопом
  • Типы микроскопов
  • Техника приготовления микропрепаратов
  • Галерея фотографий! Что можно увидеть в микроскопы Levenhuk Rainbow 50L, 50L PLUS, D50L PLUS
  • Сетка или шкала. Микроскоп и возможность проведения точных измерений
  • Обычные предметы под объективом микроскопа
  • Насекомые под микроскопом: фото с названиями
  • Инфузории под микроскопом
  • Изобретение микроскопа
  • Как выбрать микроскоп
  • Как выглядят лейкоциты под микроскопом
  • Что такое лазерный сканирующий микроскоп?
  • Микроскоп люминесцентный: цена высока, но оправданна
  • Микроскоп для пайки микросхем
  • Иммерсионная система микроскопа
  • Измерительный микроскоп
  • Микроскопы от самых больших профессиональных моделей до простых детских
  • Микроскоп профессиональный цифровой
  • Силовой микроскоп: для серьезных исследований и развлечений
  • Лечение зубов под микроскопом
  • Кровь человека под микроскопом
  • Галогенные лампы для микроскопов
  • Французские опыты – микроскопы и развивающие наборы от Bondibon
  • Наборы препаратов для микроскопа
  • Юстировка микроскопа
  • Микроскоп для ремонта электроники
  • Операционный микроскоп: цена, возможности, сферы применения
  • «Шкаловой микроскоп» – какой оптический прибор так называют?
  • Бородавка под микроскопом
  • Вирусы под микроскопом
  • Принцип работы темнопольного микроскопа
  • Покровные стекла для микроскопа – купить или нет?
  • Увеличение оптического микроскопа
  • Оптическая схема микроскопа
  • Схема просвечивающего электронного микроскопа
  • Устройство оптического микроскопа у теодолита
  • Грибок под микроскопом: фото и особенности исследования
  • Зачем нужна цифровая камера для микроскопа?
  • Предметный столик микроскопа – что это и зачем он нужен?
  • Микроскопы проходящего света
  • Органоиды, обнаруженные с помощью электронного микроскопа
  • Паук под микроскопом: фото и особенности изучения
  • Из чего состоит микроскоп?
  • Как выглядят волосы под микроскопом?
  • Глаз под микроскопом: фото насекомых
  • Микроскоп из веб-камеры своими руками
  • Микроскопы светлого поля
  • Механическая система микроскопа
  • Объектив и окуляр микроскопа
  • USB-микроскоп для компьютера
  • Универсальный микроскоп – существует ли такой?
  • Песок под микроскопом
  • Муравей через микроскоп: изучаем и фотографируем
  • Растительная клетка под световым микроскопом
  • Цифровой промышленный микроскоп
  • ДНК человека под микроскопом
  • Как сделать микроскоп в домашних условиях
  • Первые микроскопы
  • Микроскоп стерео: купить или нет?
  • Как выглядит раковая клетка под микроскопом?
  • Металлографический микроскоп: купить или не стоит?
  • Флуоресцентный микроскоп: цена и особенности
  • Что такое «ионный микроскоп»?
  • Грязь под микроскопом
  • Как выглядит клещ под микроскопом
  • Как выглядит червяк под микроскопом
  • Как выглядят дрожжи под микроскопом
  • Что можно увидеть в микроскоп?
  • Зачем нужны исследовательские микроскопы?
  • Бактерии под микроскопом: фото и особенности наблюдения
  • На что влияет апертура объектива микроскопа?
  • Аскариды под микроскопом: фото и особенности изучения
  • Как использовать микропрепараты для микроскопа
  • Изучаем ГОСТ: микроскопы, соответствующие стандартам
  • Микроскоп инструментальный – купить или нет?
  • Где купить отсчетный микроскоп и зачем он нужен?
  • Атом под электронным микроскопом
  • Как кусает комар под микроскопом
  • Как выглядит муха под микроскопом
  • Амеба: фото под микроскопом
  • Подкованная блоха под микроскопом
  • Вша под микроскопом
  • Плесень хлеба под микроскопом
  • Зубы под микроскопом: фото и особенности наблюдения
  • Снежинка под микроскопом
  • Бабочка под микроскопом: фото и особенности наблюдений
  • Самый мощный микроскоп – как выбрать правильно?
  • Рот пиявки под микроскопом
  • Мошка под микроскопом: челюсти и строение тела
  • Микробы на руках под микроскопом – как увидеть?
  • Вода под микроскопом
  • Как выглядит глист под микроскопом
  • Клетка под световым микроскопом
  • Клетка лука под микроскопом
  • Мозги под микроскопом
  • Кожа человека под микроскопом
  • Кристаллы под микроскопом
  • Основное преимущество световой микроскопии перед электронной
  • Конфокальная флуоресцентная микроскопия
  • Зондовый микроскоп
  • Принцип работы сканирующего зондового микроскопа
  • Почему трудно изготовить рентгеновский микроскоп?
  • Макровинт и микровинт микроскопа – что это такое?
  • Что такое тубус в микроскопе?
  • Главная плоскость поляризатора
  • На что влияет угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора?
  • Назначение поляризатора и анализатора
  • Метод изучения – микроскопия на практике
  • Микроскопия осадка мочи: расшифровка
  • Анализ «Микроскопия мазка»
  • Сканирующая электронная микроскопия
  • Методы световой микроскопии
  • Оптическая микроскопия (световая)
  • Световая, люминесцентная, электронная микроскопия – разные методы исследований
  • Темнопольная микроскопия
  • Фазово-контрастная микроскопия
  • Поляризаторы естественного света
  • Шотландский физик, придумавший поляризатор
  • Механизм фокусировки в микроскопе
  • Что такое полевая диафрагма?
  • Микроскоп Микромед: инструкция по эксплуатации
  • Микроскоп Микмед: инструкция по эксплуатации
  • Где найти инструкцию микроскопа «ЛОМО»?
  • Микроскопы Micros: руководство пользователя
  • Какую функцию выполняют зажимы на микроскопе
  • Рабочее расстояние объектива микроскопа
  • Микропрепарат для микроскопа своими руками
  • Метод висячей капли
  • Метод раздавленной капли
  • Тихоходка под микроскопом
  • Аппарат Гольджи под микроскопом
  • Чем занять детей дома?
  • Чем заняться на карантине дома?
  • Чем заняться школьникам на карантине?
  • Выбираем микроскоп: отзывы имеют значение?
  • Микроскоп для школьника: какой выбрать?
  • Немного об оптовой закупке микроскопов и иной оптической техники
  • Во сколько увеличивает лупа?
  • Где купить лампу-лупу – косметологическую модель с подсветкой?
  • Какую купить лампу-лупу для маникюра?
  • Можно ли купить лампу-лупу для наращивания ресниц в интернет-магазине?
  • Лампа-лупа косметологическая на штативе: купить домой или нет?
  • Лупа бинокулярная с принадлежностями
  • Как выглядит лупа для нумизмата?
  • Лупа-лампа – лупа для рукоделия с подсветкой
  • «Лупа на стойке» – что это за оптический прибор?
  • Лупа – проектор для увеличенного изображения
  • Делаем лупу своими руками
  • Основные функции лупы
  • Где найти лупу?
  • Лупа бинокулярная – цена возможностей
  • Лупа канцелярская: выбираем оптическую технику для офиса
  • Как выглядит коронавирус под микроскопом?
  • Как называется главная часть микроскопа?
  • Где купить блоки питания для микроскопа?
  • Строение объектива микроскопа
  • Как выглядят продукты под микроскопом
  • Что покажет музей микроминиатюр
  • Особенности и применение методов окрашивания клеток

Клетка под световым микроскопом: строение, методы изучения клетки

Каждый живой организм состоит клетки, как основного «кирпичика» всего живого. Впервые клетка была открыта американским ученым, изобретателем и испытателем Робертом Гуком. Именно этот ученый и придумал непосредственно сам термин. Еще 350 лет назад именно он, изучая винную пробку, выявил и обнаружил, что состоит она из целого ряда ячеек, напоминающих соты, которые и впоследствии были именуемые клеткой. После этого открытия многие ученые занимались изучением клетки. Открытие в строении клетки внесли такие ученые, как Левенгук, Роберт Броун, Пуркине, Марчеелло и прочее. Сейчас считается, что изучение клетки под световым микроскопом – простое дело, которое может сделать каждый, но в то время — это задание было сложное и под силу не каждому ученому.

Если говорить о строении клетки, то стоит помнить, что строение животной клетки и растительной имеют свои отличия. Для изучения строения клетки растений ученые используют лук. Более подробно о том, как проводится исследование, мы расскажем в другой статье. А вот изучать строение клеток животного происхождения лучше всего на кусочке мяса. Что касается человеческих клеток, то в этом случае ученые рекомендуют использовать уже готовые препараты. На сегодня существуют такие микроскопы (например Olympus BX 43), с помощью которых удается изучить не только кровеносную и лимфатическую систему, но и клетки нервной системы, кожи, мышц и прочее.

Исследование клеток в домашних условиях можно с помощью электронного или оптического микроскопа, которые доступны каждому в любом интернет магазине. У нас Вы можете не только приобрести микроскоп, но и получить совершенно бесплатную консультацию по его выбору, узнать все характеристики интересующей Вас модели. Для начала работы в домашних условиях идеальным решением будет микроскоп начального уровня. Но если у Вас есть возможность и опыт работы с микроскопами большого увеличения, то приобретение такого микроскопа будет не лишним.

Итак, детально остановимся на изучении клетки под электронным микроскопом. Как мы сказали уже выше, оптимальным препаратом для изучения будет клетка лука. Поместив препарат под микроскоп обращает на себя внимание то, видны отдельные прямоугольники, между которыми определяются стенки. Это и есть не что иное, как клетка. Благодаря тому, что стенки клеток у лука плотные и упругие, они не деформируются и не изменяют свою форму. Но есть и такие растения, у которых клеточные стенки настолько тонки и хрупкие, что легко приводит к ее повреждению. Это, например, наблюдается у апельсина. А вот клетки дуба или другого дерева разрушить намного сложнее.

В каждой отдельной клетке видно содержимое, которое носит название цитоплазмы, а то пространство, что заполнено клеточным соком – это вакуоль. В центре каждой клетки видно клеточное ядро. Если для изучения используется клетка зеленого растения, то внутри ее видны отдельные хлоропласты, принимающие участие в фотосинтезе и отвечающие за цвет растения.

Клетки животного происхождения лучше всего изучать на поперечном срезе кусочка мяса. Поместив препарат под микроскоп каждый сможет увидеть клетки круглой или овальной формы, внутри которых содержаться волокна. Увидеть хлоропластов в таких клетках невозможно, так как они в них отсутствуют.

Для изучения человеческих клеток отлично подходит препарат из клеток крови. Его Вы можете найти в наборе с микроскопом, приобрести или приготовить самостоятельно. Поместив микропрепарат под световой микроскоп видны множественные мелкие пятна, которые и являются эритроцитами. Красные кровяные тельца в организме человека выполняют самую важную роль – доставляют кислород ко всем органам. Посмотрев более внимательно можно увидеть, что внутри клетки отсутствует ядро. Но помимо красных кровяных клеток в препарате крови можно увидеть и клетки, содержащие темно-синие ядра. Это так называемые иммунные клетки, которые защищают человеческий организм от всех заболеваний.

Помните, что каждая клетка имеет отличия от другой и не является идентичной и похожей на такую же.

24 макрофотографии, которые доказывают, что ваше тело — это целый космос

Обычный человек не может чувствовать все процессы, которые происходят в его теле. Однако клетки иммунитета каждую минуту ведут борьбу с вирусами, сердце исправно качает кровь, а в мозгу образуются новые нейронные связи. Благодаря изобретению мощных электронных микроскопов ученые смогли открыть самые сокровенные тайны нашего тела. И теперь вы тоже о них узнаете.

AdMe.ru внимательно изучил работы фотографов и исследователей, которые занимаются макро- и микросъемкой. Эти снимки позволяют взглянуть на наш организм с неожиданного ракурса.

2. Разрушение зубной эмали при 1 200-кратном увеличении

3. Так потеют ладони, когда вы волнуетесь

4. Сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку

5. Клетки человеческого мозга

6. Крошечный порез пальца под электронным микроскопом выглядит так

8. Эмбриональная стволовая клетка на острие иглы. Это единственная клетка в организме человека, которая способна к самообновлению

9. Зерна пыльцы, которые вызывают сенную лихорадку и аллергический ринит

10. Гетерохромия — неравномерное окрашивание радужной оболочки глаза

11. Палочка Escherichia coli, которая живет в кишечнике человека

Большинство штаммов кишечной палочки не приносит вреда здоровью человека. Наоборот, они выполняют массу важных функций: тренируют наш иммунитет, ведут борьбу с вредными бактериями, помогают вырабатывать витамины и поддерживают процесс пищеварения.

12. Бактериофаги Т4 «высаживаются» на поверхность вредоносной бактерии

Бактериофаг — вирус, который избирательно поражает бактериальные клетки.

13. Волосяной фолликул

15. Сердечная мышца. На протяжении 66 лет она совершает 2,5 млрд сокращений

16. Частицы микропластика, которые остаются на коже после применения косметического скраба

Микрогранулы пластика, которые содержатся в шампунях, гелях для душа и другой косметике, — это серьезная угроза экологии. Невидимые глазу отходы попадают в Мировой океан и отравляют там все живое.

17. Мельчайшие сосуды, которые пронизывают лимфатические узлы

18. Адипоцит — клетка, из которой состоит жировая ткань

19. Образование новых нейронных связей. Так выглядят ваши мысли

20. Макрофаг — клетка-пожиратель. Макрофаги захватывают и поедают бактерии, остатки разрушенных клеток и чужеродные организму частицы

21. Стволовые клетки, выращенные в лаборатории

22. Секущиеся волосы

23. Сравнение языка человека и кошки. На языке человека есть 5 типов сосочков для распознавания вкуса, а у кошки только 2

24. Отпечаток руки на агар-агаре. На ладонях мы носим примерно 5 тыс. видов разных бактерий

Жизнь под микроскопом. Состав крови человека

20 августа 2020

Многие из нас в общих чертах знают, из чего состоит кровь. Но как выглядят эти частицы, если увеличить их многократно?

Фантастические фотографии, сделанные с помощью микроскопа, показывают нам внутренний мир, недоступный глазу. Что мы там увидим — давайте разбираться по порядку.

Система крови человека состоит из собственно крови, органов образования и разрушения крови (костный мозг, лимфоузлы, вилочковая железа, селезенка, печень).

Сама же кровь – это смесь жидкой части (плазмы) и кровяных телец (форменные элементы или клетки крови)

Предлагаем посмотреть на то, как выглядят частицы крови в многократном увеличении.

Состав крови

Плазма

Плазма — это жидкость, по которой курсируют кровяные тельца. Она на 90% состоит из воды, и имеет растворенные в ней вещества.
Что мы видим в окуляр микроскопа, когда рассматриваем плазму?

В основном, конечно, воду. Это неудивительно, ведь вода — это основа. Но что еще можно заметить, если внимательно наблюдать? В состав жидкости также входит глюкоза — источник жизненной энергии организма, а также соли, липиды и другие продукты обмена веществ.

Но, пожалуй, самая важная роль отводится белкам: эти маленькие частицы выполняют множество функций. Например, они транспортируют вещества из плазмы в клетки организма и обратно, а также поддерживают этот самый процесс. Кроме того, белки плазмы отвечают за наш иммунитет и за густоту.

Форменные элементы крови

Что такое форменные элементы? Это клетки, которые циркулируют в жидкости и выполняют различные функции для поддержания жизнедеятельности человека.

Созревание и дифференциация клеток крови происходит в костном мозге. В нем есть стволовые клетки, из которых происходит развитие остальных кровяных телец: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Затем уже эти зрелые клетки выходят в сосудистое русло и продолжают свое существование соответственно жизненному циклу.

Эритроциты

Эритроциты, как мы знаем, это кровяные тельца красного цвета. Они являются самыми многочисленными представителями клеток крови в ее составе. Изучая препарат крови под микроскопом, можно легко отличить эритроциты от остальных клеток: они имеют форму двояковогнутого диска и приличный диаметр 7-8 мкм. Такие параметры дают ему возможность для переноса на себе различных веществ для газообмена и питания тканей организма. 

Исследуя каплю крови под микроскопом, вы в принципе, сразу увидите скопление именно этих телец: их очень много, и они имеют красный или розовый цвет.

Рис. 1. Сгусток крови под сканирующим электронным микроскопом. Эритроциты, оплетенные фибрином

Эритроциты — это узкоспециализированные клетки крови. Их функции:

  • перенос кислорода и обмен его на углекислый газ: транспортировка осуществляется  от тканей к легким и наоборот;
  • перенос питательных веществ: например, углеводов и белков;
  • транспортировка биологически активных веществ: например, монооксида азота, который поддерживает состояние и расслабленность стенок сосудов;
  • защита: эритроциты способны задерживать некоторые токсины и доставлять их до печени, где последние обезвреживаются;
  • свертываемость крови: эритроциты принимают непосредственное участие в этом процессе;
  • регуляторная функция: эти клетки следят за постоянным pH крови и регулируют его посредством связывания углекислого газа гемоглобином.

Зрелые эритроциты не имеют цитоплазматических органелл и ядра в составе, поэтому они просто не способны к синтезу. Но зато они очень пластичны, то есть могут деформироваться, не повреждая свою структуру при проходе по кровеносным сосудам.

Число эритроцитов в крови взрослых мужчин и женщин определяется специально разработанными нормами, однако при этом, у детей есть особенности в процессе роста и развития.

Сколько живут эритроциты? Их цикл составляет 3-4 месяца, затем в селезенке они разрушаются. Продукты распада связываются, уничтожаются и выводятся из организма.

Лейкоциты

Кто помнит, у каких кровяных телец есть свое ядро? Конечно, у лейкоцитов — кровяных телец белого или серого цвета с диаметром всего до 20 мкм. Эти частицы растут и созревают внутри костного мозга. После этого часть телец остается в резерве, а другая, большая часть, выходит в сосудистое русло. Также лейкоциты располагаются в тканях организма.

Найти лейкоциты под микроскопом можно только при очень большом увеличении (не менее 1000-кратного).

Чем занимаются лейкоциты, путешествуя по крови?

  • распознают сигналы внутренней оболочки сосудов и  других клеток крови своими рецепторами;
  • активируют способность ответить на сигналы каскадом реакций. Они могут изменить скорость движения крови, стимулировать сцепление поверхностей, а также способны изменять подвижность и использовать псевдоподы для безопасного перемещения сквозь стенки капилляров или венулы;
  • активированные лейкоциты в поврежденных тканях запускают реакцию фагоцитоза. Это процесс, при котором происходит поглощение и последующее переваривание бактерий, различных микроорганизмов и инородных тел. А еще происходит выделение пероксида водорода, иммуноглобулинов, цитокинов, и других веществ, которые способствуют заживлению тканей.

Защитная функция — одна из важнейших у лейкоцитов. Каждый подвид выполняет свою специфическую функцию.

Количество лейкоцитов по видам изучают по лейкоцитарной формуле. Принимая общее количество лейкоцитов за 100%, высчитывают содержание отдельных видов, выраженное и в процентах, и количественно.

На микроскопическом уровне лейкоциты еще разделяют на:

  • зернистые (гранулоциты) — нейтрофилы эозинофилы, базофилы;
  • незернистые (агранулоциты) — лимфоциты, моноциты.

Нейтрофилы (составляют от половины и больше всех лейкоцитов) и моноциты (составляют 2-4% всех лейкоцитов) находятся, в основном, в тканях организма. Эти клетки полифункциональны:

  • они поглощают бактерии, вирусы и других микроорганизмов с целью защиты;
  • они переносят или образуют защитные белки;
  • принимают участие в фибринолизе и остановке кровотечения.

Отличие нейтрофила от моноцита в том, что он может нейтрализовать 20-30 бактерий, но при этом может сам же и разрушиться. А моноцит более стойкий и активный. К тому же, он участвует в фагоцитировании (поглощении) поврежденных клеток воспаленной ткани, погибших лейкоцитов и микробов.

Эозинофилы (составляют  до 5% всех лейкоцитов):

  • это клетки, защищающие организм от личинок паразитов;
  • помогают иммунной системе защищать организм от крупных нефагоцитируемых паразитов.

Базофилы (составляют 0-1% всех лейкоцитов):

  • производят связывающие вещества для нейтрофилов и эозинофилов;
  • регулируют локальный кровоток и обеспечивают проходимость через капилляры посредством выделения гормнов;
  • участвуют в жировом обмене.

Лимфоциты  (составляют примерно треть всех лейкоцитов):

  • формируют и запускают защитные функции клеточного и гуморального иммунитета;
  • контролируют клетки организма с точки зрения иммунной.

Лимфоциты от остальных видов лейкоцитов отличает долголетие. Они живут до 20 лет, а не несколько дней.

Рис. 2. Кровяные тельца под микроскопом: эритроциты (красные), тромбоциты (серые) и лейкоциты (зеленые).

Тромбоциты

Посмотрев в окуляр профессионального электронного микроскопа (с супер сильным увеличением), вы увидите тромбоциты. Они выглядят как безъядерные пластинки дисковидной или сферической формы, имеют крохотный диаметр всего 1-5 мкм. (см. рис. 2).

Тромбоциты, как и остальные кровяные клетки, зарождаются в костном мозге. 30% всех тромбоцитов находятся в клетках селезенки, а остальная часть в сосудистом русле. Средняя продолжительность жизни 1-2 недели.

Свойства тромбоцитов:

  • адгезия — прилипание к чужеродной, и скорее всего поврежденной поверхности с помощью рецепторов;
  • активация — процесс, который происходит за счет ионов кальция. Она необходима для изменения формы и размеров тромбоцита, чтобы (для улучшения контакта с поверхностью), взаимодействие с другими клетками и выделение ими сосудосуживающих и коагуляционных веществ;
  • агрегация — приклеивание тромбоцитов друг к другу (одна из реакций каскада свертывания крови при повреждениях тканей и сосудов).

Функции тромбоцитов:

  • ангиотрофическая — поставка факторов роста для сосудистой стенки, влияние на обменные процессы в эндотелии, участие в ликвидации повреждений сосудистых стенок и последующем их восстановлении;
  • гемостатическая — запуск первичного гемостаза через адгезию и агрегацию, локальное выделение сосудосуживающих веществ для уменьшения кровотока, ускорение реакций вторичного гемостаза и образование фибринового тромба;
  • защитная — склеивание бактерий, фагоцитоз, эндо- и экзоцитоз иммуноглобулинов.

Заключение

Фотографии крови в большом увеличении показывают нам часть нашего с вами внутреннего мира. Одну из важных составляющих, без которой организм не смог бы функционировать.

Изучая кровь человека, можно многое понять о состоянии и функционировании организма. Любые отклонения от нормы ведут к сдвигу формулы крови, изменению её состава. Поэтому исследование крови — первый этап не только при диагностике заболеваний органов и систем, но и при плановой диспансеризации, планировании беременности, подготовке ко всевозможным исследованиям  и операциям.

← другие новости

Ткани и органы человека под микроскопом

 

 

Давай совершим путешествие по своему телу при помощи микроскопа! Начиная с головы и заканчивая органами таза. Я думаю тебе будет очень интересно !

Почти все из представленных здесь изображений сделаны с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Испускаемый таким прибором пучок электронов взаимодействует с атомами нужного объекта, результатом чего становятся 3D-изображения высочайшей разрешающей способности. Увеличение в 250 000 раз позволяет разглядеть детали размером 1-5 нанометров (то есть миллиардных долей метра).

Первое СЭМ-изображение получил в 1935 году Макс Кнолль, а уже в 1965 году Кембриджская инструментальная компания предложила фирме «Дюпон» свой «Стереоскан». Сейчас такие устройства широко применяются в научно-исследовательских центрах.

1 Красные кровяные тельца

Здесь изображена, можно сказать, основа твоей  крови — красные кровяные тельца. На этих симпатичных двояковогнутых клетках лежит ответственная задача разносить по всему телу кислород. Обычно в одном кубическом миллиметре крови таких клеток 4-5 миллионов у женщин и 5-6 миллионов у мужчин. У людей, живущих на высокогорье, где ощущается недостаток кислорода, красных телец еще больше.

 

2 Расщепленный человеческий волос

 

Чтобы избежать такого невидимого для обычного глаза расщепления волос, надо регулярно стричься и пользоваться хорошими шампунями.

 

3 Клетки Пуркинье

 

Из 100 миллиардов нейронов твоего  мозга клетки Пуркинье одни из самых крупных. Помимо прочего, они отвечают в коре мозжечка за двигательную координацию. На них губительно действуют как отравление алкоголем.

 

4 Чувствительные волоски уха

 

Вот как выглядят стереоцилии, то есть чувствительные элементы вестибулярного аппарата внутри твоего уха. Улавливая звуковые колебания, они контролируют ответные механические движения и действия.

 

5 Кровеносные сосуды зрительного нерва

 

Здесь изображены кровеносные сосуды сетчатки глаза, выходящие из окрашенного в черный цвет диска зрительного нерва.

 

6 Вкусовой сосочек языка

 

На языке у человека находится около 10 000 вкусовых рецепторов, которые помогают определить на вкус соленое, кислое, горькое, сладкое и острое.

 7 Зубной налет

Чтобы на зубах не было таких похожих на необмолоченные колоски наслоений, желательно чистить зубы почаще.

 8 Легочные альвеолы

 Перед тобой вид твоего  легкого изнутри. Пустые полости — это альвеолы, где и происходит обмен кислорода на углекислый газ. У курильщика эти альвеолы черные. Курение это вред здоровью.

 9 Ворсинки тонкой кишки

 Ворсинки тонкой кишки увеличивают ее площадь, что способствует лучшему усвоению пищи. Это выросты неправильной цилиндрической формы высотой до 1,2 миллиметра. Основу ворсинки составляет рыхлая соединительная ткань. При внимательном рассмотрении можно заметить в бороздках пищевые остатки.

 

Береги своё здоровье! 

Для того, чтобы оставить комментарий необходимо зарегистрироваться, либо войти на сайт под своим логином и паролем

КЛЕТКА | Наука и жизнь

Эмбриональная стволовая клетка человека под микроскопом.

От стволовой клетки, как от ствола дерева, отходят ветви, на которых зарождаются другие клетки. В зависимости от того, какой «фактор роста» добавляют в питательную среду, в таком направлении и начинаются превращения.

Чтобы увидеть популяцию клеток в микроскоп, стволовые клетки предварительно окрашивают специальной флуоресцентной краской.

Вся живая природа — и животные и растения — состоят из клеток. Человек — не исключение. Его мышцы состоят из мышечных клеток, кожа — из клеток кожи, печень — из печеночных клеток и т.д. Каждая клетка содержит генетический код — полную информацию обо всем организме. В генах «записаны» и форма уха, и окраска радужной оболочки глаза, и музыкальные способности. Но как из рыбьего хвостика не вырастишь живую рыбку, так из кусочка человеческой ткани не воссоздать человека. Хотя у растений такого рода явления наблюдаются. Например, из кусочка корня женьшеня вырастает целое растение. Но это скорее исключение, нежели правило.

Клетки животных, несмотря на то, что несут одинаковые гены, выполняют разные функции: одни формируют скелет, другие отвечают за иммунитет, третьи — проводят нервные импульсы. И из нервной клетки вряд ли удастся вырастить печеночную клетку. Возникает вопрос: существуют ли в принципе такие клетки, из которых можно было бы воссоздать какой-нибудь орган человека или животного? Над этим вопросом ученые ломали голову не один десяток лет.

В 1981 году удача улыбнулась американскому ученому Эвансу — он выделил из зародыша мыши клетку-предшественницу всего мышиного организма — так называемую стволовую клетку. Не так давно, в 1998 году, американские исследователи Томпсон и Беккер впервые получили стволовые клетки человека. С этого момента наука о стволовой клетке развивается невиданными темпами.

ЧТО ТАКОЕ СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА?

Стволовая клетка — предшественница всех клеток организма. Она очень «молодая», незрелая и способна превратиться в любую другую клетку, например в клетку печени, кожи или мышц.

Специальный «сигнал» запускает каскад удивительных превращений. В роли такого сигнала обычно выступают молекулы веществ, которые ученые называют факторами роста.

ОТКУДА БЕРУТСЯ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ?

Больше всего «молодых» стволовых клеток находится в человеческом зародыше. После рождения количество стволовых клеток в организме начинает уменьшаться. Чем старше человек, тем меньше у него стволовых клеток. Но и в организме взрослого они есть, к примеру в костном мозге. Там находятся стволовые клетки, способные превращаться в любые клетки крови.

ПОЧЕМУ СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА ТАК НАЗЫВАЕТСЯ?

Термин стволовая клетка произошел от английского слова «stem», что означает стволовую часть дерева. Смысл его в том, что от стволовой клетки, как от ствола дерева, отходят в разных направлениях и ветвятся другие типы клеток. Какая из «веток» пойдет в рост, зависит от типа химического сигнала, полученного стволовой клеткой.

ПОЧЕМУ ТАК ВАЖНО ИЗУЧАТЬ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ?

Стволовые клетки после выделения их из организма становятся бессмертными. Они бесконечно разрастаются, совершенно не меняясь. Поэтому их можно выращивать в лаборатории в неограниченных количествах. Но стоит только добавить в питательную среду специальное вещество, как начинается каскад превращений стволовых клеток в любые другие клетки организма. Какой «химический сигнал» получит клетка, в таком направлении и начнутся превращения. Это свойство дает ученым возможность использовать стволовые клетки для выращивания органов и тканей человека. Появляется шанс вырастить и пересадить человеку новую печень или кусок поджелудочной железы взамен больных или разрушенных болезнью органов. Или культивировать в пробирке нервные клетки, чтобы заменить разрушенные нейроны головного или спинного мозга. Тогда больной, годами прикованный к инвалидной коляске, встанет на ноги, у ожогового пациента заживут раны и рубцы, а диабетик заживет полноценной жизнью здорового человека. Список «чудес» можно продолжить.

Чудо-клетки приводят в восторг ученых и медиков. В исследования вовлечены сотни лабораторий во всем мире и множество медицинских учреждений. Новые открытия и прорывы в лечении болезней — не за горами.

Человеческое тело под микроскопом

Наука прекрасна , новая книга Колина Солтера, представляет собой подборку изображений, которые показывают, как выглядит человеческое тело под микроскопом. В книге с художественной точки зрения показаны клетки, микробы и многое другое. Вот некоторые из наших любимых изображений из Science Is Beautiful.

Микроглиальные лейкоциты

Микроглия отвечает за защиту нервной системы от бактерий и других болезней.Они используют эти ветвистые псевдоножки, чтобы атаковать и переваривать любые вредные микроорганизмы, встречающиеся на их пути.

Вирус птичьего гриппа

H5N1, или птичий грипп, передается от птиц к человеку. Это довольно распространено среди популяций птиц Юго-Восточной Азии, но, к счастью, серьезное респираторное заболевание не часто распространяется среди людей.

Кровеносные сосуды опухоли

Опухоли, неконтролируемые разрастания тканей, имеют собственные кровеносные сосуды.Эти кровеносные сосуды, обнаруженные в опухолях кишечника, сформированы нерегулярно, а не единообразно, как нормальные кровеносные сосуды кишечника.

Печеночные клетки

На этом крупном плане двух клеток печени показаны все органеллы внутри клеток. Зеленые предметы — это митохондрии, которые производят энергию для клетки.

Кристаллы серотонина

Серотонин — это нейромедиатор, обнаруживаемый в основном в пищеварительной системе. Он очень полезен для организма: регулирует настроение, сон и аппетит, помогает при свертывании крови и способствует процессу обучения.

Кристаллы мелатонина

Мелатонин — это гормон, вырабатываемый в головном мозге, который помогает вам заснуть. Его также часто принимают в форме таблеток, чтобы дать организму дополнительный толчок к отдыху.

Бактериофаг

На первый взгляд этот бактериофаг похож на насекомое. Но это микроскопический вирус, который только что присоединился к бактерии E. coli (выделено синим цветом).

Кристаллы вентолина

Сульфат сальбутамола — это лекарство, используемое для лечения астмы под торговой маркой Вентолин.Он действует как адреналин, расслабляя мышцы вокруг суженных дыхательных путей и облегчая ежедневную астму.

Наука прекрасна Чтобы получить больше микроскопических изображений человеческого тела, посмотрите книгу, доступную на Amazon и других книжных магазинах. [Твердая обложка: 25 долларов США]

Человеческое тело: Микроскопические изображения | Национальное географическое общество

Что означает nano ? Когда люди используют такие термины, как наноразмер, нанометр, и нанонаука, , о чем они говорят? Корневое слово — nano — означает «чрезвычайно маленький» или «одна миллиардная» (10 -9 ).Это означает, что нанометр равен одной миллиардной метра. Итак, если вы знаете, насколько велик метр, это поможет вам понять, насколько мал нанометр. Полезно понимать масштаб или то, как вещи сравниваются по размеру.

Подумайте об этом.

  • Метр немного больше ярда — около 3,28 фута.
  • Сантиметр равен 1/100 -го метра. Кубик сахара шириной около сантиметра.
  • Миллиметр — это 1/1000 -го метра.Дайме составляет около одного миллиметра, как и скрепка.
  • Микрометр, также называемый микроном, составляет одну миллионную метра. Пылевые клещи обычно имеют длину около 400 микрон, а волосы на голове — около 40-50 микрон.
  • Нанометр в 1000 раз меньше микрометра. Лист бумаги имеет толщину около 100 000 нанометров. Один дюйм равен 25 400 000 нанометров.

Вещи в наномасштабе невозможно рассмотреть в стандартные микроскопы.Чтобы увидеть такие крошечные объекты, требуются специальные микроскопы, такие как сканирующие электронные микроскопы (СЭМ). Изображения в категории «Человеческое тело» включают объекты, которые являются частью нашего тела или живут на нем. Каждый год люди, владеющие растровыми электронными микроскопами от производителя микроскопов FEI, представляют свои лучшие микроскопические изображения в конкурсе изображений FEI. Изображения в этой коллекции взяты из этого конкурса.

О весах

Узнайте, как измерить размер объектов в этой коллекции.Щелкните и перетащите, чтобы переместить изображение, чтобы увидеть самый низ — или загрузите изображение — и обратите внимание на масштабную полосу. (Одно изображение — человеческий волос — не имеет масштабной полосы, но размер изображения указан в описательной информации.) Эта полоса будет разной для каждого изображения. Шкала чаще всего указывается в микрометрах (мкм), но иногда в миллиметрах (мм) или нанометрах (нм). Эти масштабные линейки используются так же, как линейки на картах — например, где один дюйм может равняться 100 милям. Используйте лист бумаги, линейку или другое измерительное устройство, чтобы определить размер объекта в соответствии с масштабом изображения.Обратите внимание, что масштаб может быть указан в миллиметрах, микрометрах или нанометрах. Затем перечислите изображения на бумаге или разместите загруженные изображения по размеру — от наибольшего к наименьшему.

Об изображениях, полученных с помощью электронного микроскопа

Все изображения, полученные с помощью электронного микроскопа, черно-белые из-за отсутствия света в процессе. Цвет добавляется на этапах постобработки.

При увеличении или обрезке изображений с масштабными линейками, таких как микроскопические изображения в этой коллекции, обязательно сохраняйте исходное соотношение сторон изображения, гарантируя, что все в изображении пропорционально уменьшено или увеличено.

Как наблюдать за клетками щеки человека под световым микроскопом

Наблюдение за клетками щеки человека под микроскопом — это простой способ быстро просмотреть и узнать о структуре клеток человека. Многие образовательные учреждения используют эту процедуру в качестве эксперимента для студентов, чтобы изучить принципы микроскопии и идентификации клеток, а просмотр щечных клеток — один из наиболее распространенных школьных экспериментов, используемых для обучения студентов работе с световыми микроскопами. В наблюдении используется процесс влажного монтажа, которого легко достичь, следуя эффективному методу подготовки.Вы можете повторить наблюдательный эксперимент дома или в классе с помощью любого стандартного светового микроскопа с настройками увеличения X-40 и X-100.

Мазок для щечных клеток

Чтобы получить щечные клетки, которые вы будете использовать для наблюдения под микроскопом, вам понадобится зубочистка. Используя неострый конец зубочистки, вы можете промокнуть внутреннюю часть щеки и собрать образец клеток. Для этого поместите зубочистку в нижнюю часть щеки и переместите зубочистку вверх по горизонтали, чтобы собрать щечные клетки.Будьте осторожны, чтобы не поцарапать щеку слишком сильно, потому что эпителиальная выстилка нежная, и вы можете вызвать кровотечение.

Подготовка предметного стекла для микроскопа

После того, как вы взяли образец клеток щеки, поместите тампонированный конец зубочистки на середину предметного стекла микроскопа. Добавьте одну каплю воды, выдавленной из пластиковой пипетки, в центр предметного стекла. Вращайте зубочистку в воде, чтобы клетки щеки человека попали в каплю воды.Затем добавьте одну каплю метиленового синего в воду и раствор клеток, чтобы окрасить клетки щек. Это позволит вам легче увидеть их во время наблюдения. Если метиленовый синий нельзя использовать или получить, вместо него можно использовать каплю йода. Как только клетки будут окрашены, поместите покровное стекло под углом 45 градусов внутри левого края раствора. Проведите пальцами вниз и вправо, чтобы накрыть покровное стекло на смесь клеток щек. Будьте осторожны при обращении с покровными стеклами, потому что они легко ломаются.

Уборка и установка

После того, как покровное стекло было помещено на смесь щечных ячеек, проверьте наличие крошечных пузырьков воздуха под покровным стеклом. Пузырьки воздуха могут мешать процессу наблюдения: если вы видите их под стеклом, слегка надавите на покровное стекло вниз, чтобы выпустить найденные пузырьки воздуха. Удалив пузырьки воздуха, положите край бумажного полотенца на любой раствор за пределами покровного стекла, чтобы впитать лишнюю влагу. Затем вы можете установить слайд с клетками человеческой щеки на платформе просмотра светового микроскопа.На некоторых моделях микроскопов это так же просто, как поместить предметное стекло на смотровую площадку — следуйте инструкциям микроскопа, чтобы правильно установить предметное стекло.

Наблюдение за клетками щеки

После того, как ваше предметное стекло установлено и микроскоп включен, выберите настройку увеличения X-40 на световом микроскопе. Посмотрите в смотровую линзу и поверните диск фокусировки, чтобы отрегулировать фокус, пока не увидите четкое и четкое изображение. Наблюдайте за клетками щеки человека, ища круглые структуры с неправильными краями и темным центром или ядром.Чтобы увидеть больше щечных клеток в деталях, вам нужно увеличить увеличение микроскопа. Попробуйте изменить увеличение светового микроскопа на X-100, затем поверните диск фокусировки, чтобы перефокусировать объектив для получения четкого изображения, если это необходимо. Теперь, когда вы увеличили увеличение, обратите внимание на увеличенную детализацию ячеек, которую обеспечивает дополнительное увеличение. Обратите внимание на различные структуры внутри эпителиальной щечной клетки человека, такие как клеточная мембрана вокруг образца клетки и нуклеиновые структуры внутри цитоплазмы клетки.

Инструменты клеточной биологии — клетка

Как и во всех экспериментальных науках, исследования в области клеточной биологии зависят от лабораторных методов, которые можно использовать для изучения структуры и функций клеток. Многие важные достижения в понимании клеток явились прямым следствием разработки новых методов, которые открыли новые возможности для исследований. Таким образом, оценка экспериментальных инструментов, доступных клеточному биологу, имеет решающее значение для понимания как текущего состояния, так и будущих направлений этой быстро меняющейся области науки.Некоторые из важных общих методов клеточной биологии описаны в следующих разделах. Другие экспериментальные подходы, включая методы биохимии и молекулярной биологии, будут обсуждаться в следующих главах.

Световая микроскопия

Поскольку большинство клеток слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, изучение клеток во многом зависело от использования микроскопов. Действительно, само открытие клеток явилось результатом развития микроскопа: Роберт Гук впервые ввел термин «клетка» после своих наблюдений за куском пробки с помощью простого светового микроскопа в 1665 году ().Используя микроскоп, увеличивающий объекты примерно в 300 раз от их фактического размера, Энтони ван Левенгук в 1670-х годах смог наблюдать множество различных типов клеток, включая сперматозоиды, эритроциты и бактерии. Предложение клеточной теории Матиаса Шлейдена и Теодора Шванна в 1838 году можно рассматривать как рождение современной клеточной биологии. Микроскопические исследования тканей растений Шлейденом и тканей животных Шванном привели к такому же выводу: все организмы состоят из клеток.Вскоре после этого было установлено, что клетки не образуются de novo , а возникают только в результате деления ранее существовавших клеток. Таким образом, клетка достигла своего нынешнего признания в качестве фундаментальной единицы всех живых организмов благодаря наблюдениям, сделанным с помощью светового микроскопа.

Рисунок 1.23

Ячеистая структура пробки. Репродукция рисунка Роберта Гука тонкого среза пробки, исследованного под световым микроскопом. «Клетки», которые наблюдал Гук, на самом деле были только клеточными стенками, оставшимися от клеток, которые давным-давно (больше…)

Световой микроскоп остается основным инструментом клеточных биологов, с техническими усовершенствованиями, позволяющими визуализировать постоянно увеличивающиеся детали структуры клетки. Современные световые микроскопы могут увеличивать объекты примерно в тысячу раз. Поскольку большинство клеток имеют диаметр от 1 до 100 мкм, их можно наблюдать с помощью световой микроскопии, как и некоторые более крупные субклеточные органеллы, такие как ядра, хлоропласты и митохондрии. Однако световой микроскоп недостаточно мощный, чтобы выявить мелкие детали клеточной структуры, для которых разрешение — способность микроскопа различать объекты, разделенные небольшими расстояниями, — даже более важно, чем увеличение.Изображения можно увеличивать сколько угодно (например, путем проецирования на большой экран), но такое увеличение не увеличивает уровень детализации, которую можно наблюдать.

Предел разрешающей способности светового микроскопа составляет примерно 0,2 мкм; два объекта, разделенных меньшим расстоянием, чем это расстояние, выглядят как единое изображение, а не отличаются друг от друга. Это теоретическое ограничение световой микроскопии определяется двумя факторами — длиной волны (λ) видимого света и светосилой линзы микроскопа (числовая апертура, NA ) — в соответствии со следующим уравнением:

Длина волны видимый свет равен 0.От 4 до 0,7 мкм, поэтому значение λ для светового микроскопа фиксируется примерно на 0,5 мкм. Числовую апертуру можно представить как размер светового конуса, который попадает в линзу микроскопа после прохождения через образец (). Он задается уравнением

, где η — показатель преломления среды, через которую свет проходит между образцом и линзой. Значение η для воздуха составляет 1,0, но его можно увеличить до максимального значения примерно 1,4, если использовать масляную иммерсионную линзу для просмотра образца через каплю масла.Угол α соответствует половине ширины светового конуса, собираемого линзой. Максимальное значение α составляет 90 °, при этом sin α = 1, поэтому максимально возможное значение числовой апертуры составляет 1,4.
Рисунок 1.24

Числовая апертура. Свет фокусируется на образце линзой конденсора, а затем собирается линзой объектива микроскопа. Числовая апертура определяется углом конуса света, попадающего в линзу объектива (α), и (подробнее …)

Теоретический предел разрешения светового микроскопа можно рассчитать следующим образом:

достижение такого уровня решимости было сделано уже к концу девятнадцатого века; дальнейших улучшений в этом аспекте световой микроскопии ожидать не приходится.

Несколько различных типов световой микроскопии обычно используются для изучения различных аспектов клеточной структуры. Самым простым из них является светлопольная микроскопия , в которой свет проходит непосредственно через клетку, а способность различать различные части клетки зависит от контраста, возникающего в результате поглощения видимого света компонентами клетки. Во многих случаях клетки окрашивают красителями, которые вступают в реакцию с белками или нуклеиновыми кислотами, чтобы усилить контраст между различными частями клетки.Перед окрашиванием образцы обычно обрабатывают фиксаторами (такими как спирт, уксусная кислота или формальдегид) для стабилизации и сохранения их структуры. Исследование фиксированных и окрашенных тканей с помощью светлопольной микроскопии является стандартным подходом для анализа образцов тканей в гистологических лабораториях (). Однако такие процедуры окрашивания убивают клетки и поэтому не подходят для многих экспериментов, в которых желательно наблюдение за живыми клетками.

Рисунок 1.25

Микрофотография окрашенной ткани в светлом поле.Поперечный срез волосяного фолликула на коже человека, окрашенный гематоксилином и эозином. (G. W. Willis / Biological Photo Service.)

Без окрашивания прямой проход света не обеспечивает достаточного контраста для различения многих частей клетки, что ограничивает применимость светлопольной микроскопии. Однако можно использовать оптические вариации светового микроскопа для увеличения контраста между световыми волнами, проходящими через области клетки с различной плотностью. Двумя наиболее распространенными методами визуализации живых клеток являются фазово-контрастная микроскопия и дифференциальная интерференционно-контрастная микроскопия ().Оба вида микроскопии используют оптические системы, которые преобразуют различия в плотности или толщине между различными частями клетки в различия в контрасте, которые можно увидеть на конечном изображении. В светлопольной микроскопии прозрачные структуры (например, ядро) имеют небольшой контраст, потому что они плохо поглощают свет. Однако свет замедляется при прохождении через эти структуры, поэтому его фаза изменяется по сравнению со светом, прошедшим через окружающую цитоплазму. Фазово-контрастная и дифференциальная интерференционно-контрастная микроскопия преобразует эти различия в фазе в различия в контрасте, тем самым обеспечивая улучшенные изображения живых неокрашенных клеток.

Рисунок 1.26

Наблюдение живых клеток под микроскопом. Микрофотографии клеток щеки человека, полученные с помощью (A) светлопольной, (B) фазово-контрастной и (C) дифференциальной интерференционно-контрастной микроскопии. (С любезного разрешения Морта Абрамовица, Olympus America, Inc.)

Возможности светового микроскопа были значительно расширены за счет использования видеокамер и компьютеров для анализа и обработки изображений. Такие системы электронной обработки изображений могут существенно повысить контраст изображений, полученных с помощью светового микроскопа, позволяя визуализировать небольшие объекты, которые иначе не могли бы быть обнаружены.Например, с помощью дифференциальной интерференционно-контрастной микроскопии с видеоусилением удалось визуализировать движение органелл вдоль микротрубочек, которые представляют собой белковые филаменты цитоскелета диаметром всего 0,025 мкм (). Однако это улучшение не преодолевает теоретический предел разрешающей способности светового микроскопа, составляющий примерно 0,2 мкм. Таким образом, хотя улучшение видео позволяет визуализировать микротрубочки, микротрубочки выглядят как размытые изображения диаметром не менее 0,2 мкм, и отдельную микротрубочку невозможно отличить от связки соседних структур.

Рисунок 1.27

Дифференциальная интерференционно-контрастная микроскопия с улучшенным видео. Электронная обработка изображений позволяет визуализировать отдельные микротрубочки. (Любезно предоставлено Э. Д. Салмоном, Университет Северной Каролины, Чапел-Хилл.)

Световая микроскопия была доведена до уровня молекулярного анализа с помощью методов маркировки определенных молекул, чтобы их можно было визуализировать внутри клеток. Конкретные гены или транскрипты РНК могут быть обнаружены путем гибридизации с зондами нуклеиновых кислот комплементарной последовательности, а белки могут быть обнаружены с использованием соответствующих антител (см. Главу 3).И зонды нуклеиновой кислоты, и антитела могут быть помечены различными метками, которые позволяют визуализировать их в световом микроскопе, что позволяет определять расположение конкретных молекул в отдельных клетках.

Флуоресцентная микроскопия — широко используемый и очень чувствительный метод исследования внутриклеточного распределения молекул (). Флуоресцентный краситель используется для метки интересующей молекулы в фиксированных или живых клетках. Флуоресцентный краситель представляет собой молекулу, которая поглощает свет на одной длине волны и излучает свет на второй длине волны.Эта флуоресценция обнаруживается путем освещения образца светом с длиной волны, которая возбуждает флуоресцентный краситель, а затем с использованием соответствующих фильтров для определения конкретной длины волны света, излучаемого красителем. Флуоресцентная микроскопия может использоваться для изучения множества молекул внутри клеток. Одним из частых применений является маркировка антител, направленных против определенного белка, флуоресцентными красителями, чтобы можно было определить внутриклеточное распределение белка. Белки в живых клетках можно визуализировать, используя зеленый флуоресцентный белок (GFP) медузы в качестве флуоресцентной метки.GFP может быть слит с широким спектром белков с использованием стандартных методов рекомбинантной ДНК, а затем GFP-меченый белок может быть введен в клетки и обнаружен с помощью флуоресцентной микроскопии.

Рисунок 1.28

Флуоресцентная микроскопия. (A) Свет проходит через фильтр возбуждения, чтобы выбрать свет с длиной волны (например, голубой), которая возбуждает флуоресцентный краситель. Затем дихроичное зеркало отклоняет возбуждающий свет вниз к образцу. Излучаемый флуоресцентным светом (подробнее …)

Конфокальная микроскопия сочетает в себе флуоресцентную микроскопию с электронным анализом изображений для получения трехмерных изображений.Небольшая точка света, обычно излучаемая лазером, фокусируется на образце на определенной глубине. Затем излучаемый флуоресцентный свет собирается с помощью детектора, такого как видеокамера. Однако, прежде чем излучаемый свет достигнет детектора, он должен пройти через отверстие-торец (называемое конфокальной апертурой), расположенное точно в той точке, где свет, излучаемый с выбранной глубины образца, попадает в фокус (). Следовательно, только свет, излучаемый из плоскости фокуса, может достигать детектора.Сканирование образца дает двумерное изображение плоскости фокуса, гораздо более четкое, чем изображение, полученное с помощью стандартной флуоресцентной микроскопии (). Более того, серию изображений, полученных на разной глубине, можно использовать для восстановления трехмерного изображения образца.

Рисунок 1.29

Конфокальная микроскопия. Точечный свет фокусируется на образце на определенной глубине, а испускаемый флуоресцентный свет улавливается детектором. Прежде чем попасть в детектор, флуоресцентный свет, излучаемый образцом, должен пройти через конфокальный (более…)

Рисунок 1.30

Конфокальная микрофотография клеток эмбриона мыши. Ядра окрашены в красный цвет, а филаменты актина, лежащие под плазматической мембраной, окрашены в зеленый цвет. (Любезно предоставлено Дэвидом Альбертини, Медицинский факультет Университета Тафтса.)

Микроскопия с двухфотонным возбуждением — альтернатива конфокальной микроскопии, которая может применяться к живым клеткам. Образец освещается светом с такой длиной волны, что для возбуждения флуоресцентного красителя требуется одновременное поглощение двух фотонов ().Вероятность одновременного возбуждения флуоресцентного красителя двумя фотонами имеет значение только в той точке образца, на которую фокусируется входной лазерный луч, поэтому флуоресценция излучается только из плоскости фокуса входящего света. Это сильно локализованное возбуждение автоматически обеспечивает трехмерное разрешение без необходимости пропускать излучаемый свет через отверстие-точечное отверстие, как в конфокальной микроскопии. Более того, локализация возбуждения сводит к минимуму повреждение образца, позволяя получить трехмерное изображение живых клеток.

Рисунок 1.31

Микроскопия с двухфотонным возбуждением. Для возбуждения флуоресцентного красителя требуется одновременное поглощение двух фотонов. Это происходит только в той точке образца, на которую фокусируется входной свет, поэтому флуоресцентный свет излучается только выбранным (подробнее …)

Электронная микроскопия

Из-за ограниченного разрешения светового микроскопа анализ детализация клеточной структуры потребовала использования более мощных микроскопических методов, а именно электронной микроскопии, которая была разработана в 1930-х годах и впервые применена к биологическим образцам Альбертом Клодом, Китом Портером и Джорджем Паладом в 1940-х и 1950-х годах.Электронный микроскоп может достичь гораздо большего разрешения, чем разрешение светового микроскопа, потому что длина волны электронов короче, чем у света. Длина волны электронов в электронном микроскопе может быть всего 0,004 нм, что примерно в 100 000 раз короче длины волны видимого света. Теоретически эта длина волны может дать разрешение 0,002 нм, но такое разрешение невозможно получить на практике, потому что разрешение определяется не только длиной волны, но и числовой апертурой линзы микроскопа.Числовая апертура является ограничивающим фактором для электронной микроскопии, поскольку внутренние свойства электромагнитных линз ограничивают их апертурные углы примерно до 0,5 градуса, что соответствует числовой апертуре только примерно 0,01. Таким образом, в оптимальных условиях разрешающая способность электронного микроскопа составляет примерно 0,2 нм. Более того, разрешение, которое может быть получено с биологическими образцами, еще больше ограничено из-за отсутствия у них собственного контраста. Следовательно, для биологических образцов практический предел разрешения электронного микроскопа составляет 1-2 нм.Хотя это разрешение намного меньше, чем то, которое предсказывается просто по длине волны электронов, оно представляет собой более чем стократное улучшение разрешающей способности светового микроскопа.

Для изучения клеток широко используются два типа электронной микроскопии — просвечивающая и сканирующая. В принципе, просвечивающая электронная микроскопия аналогична наблюдению окрашенных клеток с помощью светового микроскопа. Образцы фиксируются и окрашиваются солями тяжелых металлов, которые обеспечивают контраст за счет рассеяния электронов.Затем пучок электронов проходит через образец и фокусируется для формирования изображения на флуоресцентном экране. Электроны, которые сталкиваются с ионом тяжелого металла при прохождении через образец, отклоняются и не влияют на окончательное изображение, поэтому окрашенные области образца выглядят темными.

Образцы для исследования с помощью просвечивающей электронной микроскопии можно приготовить путем положительного или отрицательного окрашивания. При положительном окрашивании образцы ткани разрезают на тонкие срезы и окрашивают солями тяжелых металлов (такими как четырехокись осмия, уранилацетат и цитрат свинца), которые вступают в реакцию с липидами, белками и нуклеиновыми кислотами.Эти ионы тяжелых металлов связываются с различными клеточными структурами, которые на конечном изображении выглядят темными (). Альтернативные процедуры положительного окрашивания также могут использоваться для идентификации конкретных макромолекул внутри клеток. Например, антитела, меченные электронно-плотными тяжелыми металлами (такими как частицы золота), часто используются для определения субклеточного расположения определенных белков в электронном микроскопе. Этот метод аналогичен использованию антител, меченных флуоресцентными красителями, в флуоресцентной микроскопии.

Рисунок 1.32

Положительное окрашивание. Просвечивающая электронная микрофотография положительно окрашенного лейкоцита. (Don W. Fawcett / Visuals Unlimited.)

Отрицательное окрашивание полезно для визуализации неповрежденных биологических структур, таких как бактерии, изолированные субклеточные органеллы и макромолекулы (). В этом методе биологический образец наносится на поддерживающую пленку, и пятну от тяжелого металла дают высохнуть вокруг его поверхности. Затем неокрашенный образец окружают пленкой электронно-плотного пятна, создавая изображение, на котором образец выглядит светлым на окрашенном темном фоне.

Рисунок 1.33

Отрицательное окрашивание. Просвечивающая электронная микрофотография отрицательно окрашенных актиновых филаментов. (Любезно предоставлено Роджером Крейгом, Медицинский центр Массачусетского университета.)

Металлическое затенение — еще один метод, используемый для визуализации поверхности изолированных субклеточных структур или макромолекул в просвечивающем электронном микроскопе (). Образец покрыт тонким слоем испаренного металла, например платины. Металл напыляется на образец под углом, так что поверхности образца, обращенные к источнику молекул испаренного металла, покрываются более сильным покрытием, чем другие.Это дифференциальное покрытие создает эффект тени, придавая образцу трехмерный вид на электронных микрофотографиях.

Рисунок 1.34

Затенение металла. Электронная микрофотография актиновых / миозиновых нитей цитоскелета, полученная методом металлического затенения. (Дон В. Фосетт, J. Heuser / Photo Researchers, Inc.)

Подготовка образцов путем замораживания трещин в сочетании с металлическим затенением была особенно важна в исследованиях структуры мембран. Образцы замораживают в жидком азоте (при -196 ° C), а затем ломают лезвием ножа.Этот процесс часто расщепляет липидный бислой, обнажая внутренние поверхности клеточной мембраны (). Затем образец покрывается платиной, а биологический материал растворяется кислотой, образуя металлическую копию поверхности образца. Изучение таких реплик в электронном микроскопе обнаруживает множество неровностей на поверхности, соответствующих белкам, которые покрывают липидный бислой. Вариант разрушения при замораживании, называемый травление замораживанием , позволяет визуализировать внешние поверхности клеточных мембран в дополнение к их внутренним граням.

Рисунок 1.35

Трещина от замерзания. (A) Разрушение при замораживании расщепляет липидный бислой, оставляя белки, встроенные в мембрану, связанную с одной из двух половин мембраны. (B) Микрофотография замороженных плазматических мембран двух соседних клеток. Белки, которые охватывают (подробнее …)

Второй тип электронной микроскопии, сканирующая электронная микроскопия, используется для получения трехмерного изображения клеток (). В сканирующей электронной микроскопии электронный луч не проходит через образец.Вместо этого поверхность ячейки покрыта тяжелым металлом, и для сканирования образца используется пучок электронов. Электроны, которые рассеиваются или испускаются с поверхности образца, собираются для создания трехмерного изображения по мере того, как электронный луч движется по ячейке. Поскольку разрешение сканирующей электронной микроскопии составляет всего около 10 нм, ее использование обычно ограничивается изучением целых клеток, а не субклеточных органелл или макромолекул.

Рисунок 1.36

Растровая электронная микроскопия.Сканирующая электронная микрофотография макрофага. (Дэвид Филлипс / Visuals Unlimited.)

Субклеточное фракционирование

Хотя электронный микроскоп позволил детально визуализировать клеточную структуру, одной микроскопии недостаточно для определения функций различных компонентов эукариотических клеток. Для решения многих вопросов, касающихся функции субклеточных органелл, оказалось необходимым выделить органеллы эукариотических клеток в форме, которая может быть использована для биохимических исследований.Обычно это достигается с помощью дифференциального центрифугирования — метода, разработанного в основном Альбертом Клодом, Кристианом де Дюве и их коллегами в 1940-х и 1950-х годах для разделения компонентов клеток на основе их размера и плотности.

Первым этапом субклеточного фракционирования является разрушение плазматической мембраны в условиях, которые не разрушают внутренние компоненты клетки. Используются несколько методов, в том числе обработка ультразвуком (воздействие высокочастотного звука), измельчение в механическом гомогенизаторе или обработка с помощью высокоскоростного блендера.Все эти процедуры разрушают плазматическую мембрану и эндоплазматический ретикулум на мелкие фрагменты, оставляя другие компоненты клетки (такие как ядра, лизосомы, пероксисомы, митохондрии и хлоропласты) нетронутыми.

Суспензия разрушенных клеток (называемая лизатом или гомогенатом) затем фракционируется на компоненты путем серии центрифугирования в ультрацентрифуге , которая вращает образцы с очень высокой скоростью (до 100000 об / мин), создавая силы до 500000 раз больше силы тяжести.Эта сила заставляет компоненты клеток перемещаться к дну центрифужной пробирки и образовывать осадок (процесс, называемый седиментацией) со скоростью, которая зависит от их размера и плотности, причем самые крупные и тяжелые структуры осаждаются наиболее быстро (). Обычно гомогенат клеток сначала центрифугируется на низкой скорости, в результате чего осаждаются только целые клетки и самые крупные субклеточные структуры — ядра. Таким образом, обогащенная фракция ядер может быть извлечена из осадка такого низкоскоростного центрифугирования, в то время как другие компоненты клетки остаются суспендированными в супернатанте (оставшемся растворе).Затем супернатант центрифугируют на более высокой скорости для осаждения митохондрий, хлоропластов, лизосом и пероксисом. Недавнее центрифугирование супернатанта на еще более высокой скорости осаждает фрагменты плазматической мембраны и эндоплазматического ретикулума. Четвертое центрифугирование на еще более высокой скорости осаждает рибосомы, оставляя только растворимую часть цитоплазмы (цитозоль) в супернатанте.

Рисунок 1.37

Субклеточное фракционирование. Клетки лизируются, и субклеточные компоненты разделяются серией центрифугирования с возрастающей скоростью.После каждого центрифугирования органеллы, осевшие на дне пробирки, собираются в (подробнее …)

. Фракции, полученные в результате дифференциального центрифугирования, соответствуют обогащенным, но еще не чистым препаратам органелл. Более высокая степень очистки может быть достигнута с помощью центрифугирования в градиенте плотности , при котором органеллы разделяются седиментацией через градиент плотного вещества, такого как сахароза. При центрифугировании со скоростью исходный материал наслаивается поверх градиента сахарозы ().Частицы разного размера оседают через градиент с разной скоростью, перемещаясь в виде дискретных полос. После центрифугирования сбор отдельных фракций градиента обеспечивает достаточное разрешение для разделения органелл аналогичного размера, таких как митохондрии, лизосомы и пероксисомы.

Рисунок 1.38

Центрифугирование по скорости в градиенте плотности. Образец наслоен поверх градиента сахарозы, и частицы разного размера оседают через градиент в виде дискретных полос.Разделенные частицы затем могут быть собраны в отдельные фракции (подробнее …)

Равновесное центрифугирование в градиентах плотности может использоваться для разделения субклеточных компонентов на основе их плавучей плотности, независимо от их размера и формы. В этой процедуре образец центрифугируется в градиенте, содержащем высокую концентрацию сахарозы или хлорида цезия. Вместо разделения на основе скорости осаждения частицы образца центрифугируют до тех пор, пока они не достигнут положения равновесия, при котором их плавучая плотность равна плотности окружающего раствора сахарозы или хлорида цезия.Такое равновесное центрифугирование полезно для отделения друг от друга мембран разных типов и достаточно чувствительно для разделения макромолекул, меченных разными изотопами. Классическим примером, обсуждаемым в главе 3, является анализ репликации ДНК путем разделения молекул ДНК, содержащих тяжелые и легкие изотопы азота ( 15 N и 14 N), путем равновесного центрифугирования в градиентах хлорида цезия.

Рост клеток животных в культуре

Возможность изучения клеток во многом зависит от того, насколько легко их можно выращивать и манипулировать ими в лаборатории.Хотя этот процесс технически намного сложнее, чем культивирование бактерий или дрожжей, в культуре можно выращивать и обрабатывать самые разные клетки животных и растений. Такие системы культивирования клеток in vitro позволили ученым изучать рост и дифференциацию клеток, а также выполнять генетические манипуляции, необходимые для понимания структуры и функции генов.

Культуры животных клеток инициируются диспергированием кусочка ткани в суспензию составляющих ее клеток, которую затем добавляют в культуральную чашку, содержащую питательную среду.Большинство типов клеток животных, таких как фибробласты и эпителиальные клетки, прикрепляются и растут на пластиковой поверхности чашек, используемых для культивирования клеток (). Поскольку они содержат быстрорастущие клетки, в качестве исходного материала часто используются эмбрионы или опухоли. Эмбриональные фибробласты особенно хорошо растут в культуре и, следовательно, являются одним из наиболее широко изученных типов клеток животных. Однако при соответствующих условиях некоторые специализированные типы клеток также можно выращивать в культуре, что позволяет изучать их дифференцированные свойства в контролируемой экспериментальной среде.

Рисунок 1.39

Клетки животных в культуре. Сканирующая электронная микрофотография человеческих фибробластов, прикрепленных к поверхности культуральной чашки. (Дэвид М. Филлипс / Visuals Unlimited.)

Культуральная среда, необходимая для размножения клеток животных, намного сложнее, чем минимальная среда, достаточная для поддержания роста бактерий и дрожжей. В ранних исследованиях клеточных культур использовались среды, состоящие из неопределенных компонентов, таких как плазма, сыворотка и экстракты зародыша. Таким образом, в 1955 году был сделан большой шаг вперед, когда Гарри Игл описал первую определенную среду, поддерживающую рост клеток животных.Помимо солей и глюкозы среды, используемые для культур клеток животных, содержат различные аминокислоты и витамины, которые клетки не могут производить сами. Среды для выращивания большинства животных клеток в культуре также включают сыворотку, которая служит источником полипептидных факторов роста, необходимых для стимуляции деления клеток. Выявлено несколько таких факторов роста. Они служат важными регуляторами роста и дифференцировки клеток в многоклеточных организмах, обеспечивая сигналы, с помощью которых разные клетки общаются друг с другом.Например, важной функцией фибробластов кожи интактного животного является пролиферация, когда это необходимо для восстановления повреждений, возникших в результате пореза или раны. Их деление запускается фактором роста, высвобождаемым из тромбоцитов во время свертывания крови, тем самым стимулируя пролиферацию фибробластов по соседству с поврежденной тканью. Идентификация индивидуальных факторов роста сделала возможным культивирование различных клеток в бессывороточных средах (средах, в которых сыворотка была заменена специфическими факторами роста, необходимыми для пролиферации рассматриваемых клеток).

Исходные культуры клеток, полученные из ткани, называются первичными культурами (). Клетки в первичной культуре обычно растут, пока не покроют поверхность чашки для культивирования. Затем их можно вынуть из чашки и пересадить на более низкую плотность для образования вторичных культур. Этот процесс можно повторять много раз, но большинство нормальных клеток нельзя выращивать в культуре бесконечно. Например, нормальные человеческие фибробласты обычно можно культивировать для удвоения популяции от 50 до 100, после чего они перестают расти и умирают.Напротив, клетки, полученные из опухолей, часто бесконечно пролиферируют в культуре и называются бессмертными клеточными линиями . Кроме того, ряд иммортализованных клеточных линий грызунов был выделен из культур нормальных фибробластов. Вместо того, чтобы умирать, как большинство их собратьев, некоторые клетки в этих культурах продолжают бесконечно размножаться, образуя клеточные линии, подобные тем, которые происходят из опухолей. Такие постоянные клеточные линии были особенно полезны для многих типов экспериментов, поскольку они обеспечивают непрерывный и однородный источник клеток, с которыми можно манипулировать, клонировать и неограниченно размножать в лаборатории.

Даже в оптимальных условиях время деления наиболее активно растущих клеток животных составляет порядка 20 часов — в десять раз больше, чем время деления дрожжей. Следовательно, эксперименты с культивированными клетками животных сложнее и занимают гораздо больше времени, чем эксперименты с бактериями или дрожжами. Например, рост видимой колонии животных клеток из одной клетки занимает неделю или более, тогда как колонии E . coli или дрожжи развиваются из единичных клеток в течение ночи.Тем не менее, генетические манипуляции с животными клетками в культуре были необходимы для нашего понимания структуры и функции клеток.

Культура растительных клеток

Растительные клетки также можно культивировать в питательной среде, содержащей соответствующие молекулы, регулирующие рост. В отличие от факторов роста полипептидов, которые регулируют пролиферацию большинства клеток животных, регуляторы роста клеток растений представляют собой небольшие молекулы, которые могут проходить через стенку клеток растений. При наличии соответствующих смесей этих регуляторных молекул роста многие типы растительных клеток размножаются в культуре, производя массу недифференцированных клеток, называемых каллусами ().

Рисунок 1.41

Растительные клетки в культуре. Недифференцированная масса растительных клеток (каллус), растущая на твердой среде. (Джон Н. А. Лотт / Служба биологических фотографий.)

Поразительной особенностью растительных клеток, резко контрастирующей с поведением клеток животных, является феномен, называемый тотипотентностью . Дифференцированные клетки животных, такие как фибробласты, не могут развиваться в другие типы клеток, такие как нервные клетки. Однако многие клетки растений способны образовывать любые из различных типов клеток и тканей, которые в конечном итоге необходимы для регенерации всего растения.Следовательно, с помощью соответствующих манипуляций с питательными веществами и молекулами, регулирующими рост, недифференцированные растительные клетки в культуре могут быть индуцированы с образованием различных тканей растений, включая корни, стебли и листья. Во многих случаях даже целое растение можно регенерировать из одной культивируемой клетки. Помимо теоретического интереса, способность производить новое растение из одной клетки, которая была обработана в культуре, позволяет легко вносить генетические изменения в растения, открывая важные возможности для сельскохозяйственной генной инженерии.

Вирусы

Вирусы — это внутриклеточные паразиты, которые не могут размножаться сами по себе. Они размножаются, заражая клетки-хозяева и узурпируя клеточные механизмы для производства большего количества вирусных частиц. В своих простейших формах вирусы состоят только из геномной нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), окруженной белковой оболочкой (). Вирусы важны в молекулярной и клеточной биологии, потому что они представляют собой простые системы, которые можно использовать для исследования функций клеток. Поскольку репликация вируса зависит от метаболизма инфицированных клеток, исследования вирусов выявили многие фундаментальные аспекты клеточной биологии.Исследования бактериальных вирусов существенно помогли нам понять основные механизмы молекулярной генетики, а эксперименты с растительным вирусом (вирусом табачной мозаики) впервые продемонстрировали генетический потенциал РНК. Вирусы животных предоставили особо чувствительные зонды для исследования различной активности эукариотических клеток.

Рисунок 1.42

Структура животного вируса. (A) Частицы вируса папилломы содержат небольшую кольцевую молекулу ДНК, заключенную в белковую оболочку (капсид).(B) Электронная микрофотография частиц вируса папилломы человека. Добавлен искусственный краситель. (B, Alfred Pasieka / Science (more …)

Быстрый рост и небольшой размер генома бактерий делают их отличными объектами для экспериментов в области молекулярной биологии, а бактериальные вирусы (бактериофаги) еще больше упростили изучение генетики бактерий. Одним из наиболее важных бактериофагов является Т4, который инфицирует и реплицируется в E , coli . Заражение одной частицей Т4 приводит к образованию примерно 200 вирусных частиц потомства за 20-30 минут.Затем первоначально инфицированная клетка разрывается (лизируется), высвобождая частицы потомства вируса в среду, где они могут инфицировать новые клетки. В культуре бактерий, растущих на агаризованной среде, репликация Т4 приводит к образованию чистого участка лизированных клеток (бляшки) на лужайке бактерий (). Так же, как инфекционные вирусные частицы легко выращивать и анализировать, вирусные мутанты — например, вирусы, которые будут расти в одном штамме E . coli , но не другой — их легко изолировать. Таким образом, T4 управляется даже легче, чем E . coli для исследований молекулярной генетики. Причем геном Т4 в 20 раз меньше, чем у E . coli — примерно 0,2 миллиона пар оснований, что еще больше упрощает генетический анализ. Некоторые другие бактериофаги имеют еще меньшие геномы — самые простые, состоящие из молекул РНК, состоящих всего из 3600 нуклеотидов. Таким образом, бактериальные вирусы предоставили чрезвычайно простые экспериментальные системы для молекулярной генетики. Исследования этих вирусов во многом привели к выяснению многих фундаментальных принципов молекулярной биологии.

Рисунок 1.43

Бляшки бактериофага. Бляшки Т4 видны на лужайке E . coli . Каждая бляшка возникает в результате репликации одной вирусной частицы. (E. C. S. Chen / Visuals Unlimited.)

Из-за возросшей сложности генома животных клеток вирусы сыграли даже более важную роль в исследованиях клеток животных, чем в исследованиях бактерий. Многие вирусы животных реплицируются и могут быть проанализированы по образованию бляшек в культурах клеток, так же как и бактериофаги.Более того, геномы вирусов животных аналогичны по сложности геномам бактериальных вирусов (примерно от 3000 до 300 000 пар оснований), поэтому вирусы животных гораздо более управляемы, чем их клетки-хозяева.

Существует множество разнообразных вирусов животных, каждый из которых содержит ДНК или РНК в качестве генетического материала (). Одно семейство вирусов животных — ретровирусы — содержат геномы РНК в своих вирусных частицах, но синтезируют ДНК-копию своего генома в инфицированных клетках.Эти вирусы являются хорошим примером важности вирусов как моделей, потому что исследования ретровирусов — это то, что впервые продемонстрировало синтез ДНК из матриц РНК — фундаментальный способ передачи генетической информации, который, как сейчас известно, происходит как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Другие примеры, в которых вирусы животных предоставили важные модели для исследования своих клеток-хозяев, включают исследования репликации ДНК, транскрипции, процессинга РНК, а также транспорта и секреции белков.

Следует особо отметить, что заражение некоторыми вирусами животных, вместо того, чтобы убивать клетку-хозяина, превращает нормальную клетку в раковую. Исследования таких вызывающих рак вирусов, впервые описанные Пейтоном Роусом в 1911 году, не только послужили основой для нашего нынешнего понимания рака на уровне клеточной и молекулярной биологии, но также привели к выяснению многих молекулярных механизмов. которые контролируют рост и дифференциацию животных клеток.

Box

Ключевой эксперимент: культура клеток животных.

Box

Молекулярная медицина: вирусы и рак.

Щечные клетки под микроскопом

Щечные клетки эукариотические клетки (клетки, содержащие ядро ​​и другие органеллы, заключенные в мембрана), которые легко отделяются от слизистой оболочки рта. Поэтому легко получить их для наблюдения.

Некоторые из основных частей ячейка включает:

1. Клеточная мембрана (внешняя граница клетки)

2. Цитоплазма (жидкость внутри клетки)

3. Ядро (в центре клетки и контролирует функции клетки)

4. Органеллы (например, митохондрии-органеллы — это клеточные структуры с специальные функции)

Использование биологических красителей например, метиленовый синий, можно четко наблюдать и различать разные части клетки. Это потому, что пятно окрасит некоторые части клетка, а не другие, что позволяет четко наблюдать за ними.


Требования


Как подготовить влажную основу щечных клеток

Перед запуском это всегда важно следить за тем, чтобы рабочая поверхность была чистой, а вы носить пару чистых перчаток, чтобы избежать заражения.

Щечные клетки можно легко получить, аккуратно соскоблив внутреннюю часть рта чистым, стерильный ватный тампон.

После получения ячеек, Для приготовления влажной камеры щечная ячейка используется следующая процедура:

  1. поместите каплю физиологического раствора на чистое предметное стекло для микроскопа. (центральная часть слайда)
  2. Намажьте ватный тампон по центру (часть, содержащая физиологический раствор). капля) чистого предметного стекла примерно на 4 секунды, чтобы клетки оказались в центре предметного стекла
  3. добавьте каплю раствора метиленового синего на мазок и осторожно положите сверху покровное стекло (чтобы закрыть пятно и клетки)
  4. любой излишек раствора можно удалить, прикоснувшись к одной стороне промокните бумажным полотенцем или промокательной бумагой.
  5. поместите предметное стекло на микроскоп для наблюдения с использованием 4х или 10 x цель найти ячейки
  6. , как только ячейки будут найдены, их можно будет просмотреть на более высоком уровне magnificatio

* Примечание — Использованные ватные палочки и хлопчатобумажное полотенце следует выбросить в мусор и не оставлять лежать на нем. рабочий стол.

Почему нужно окрашивать клетки?


Ячейка имеет разные части, а те, которые могут впитывать пятна или красители, называются хроматическими.Поглотив пятно, эти части клетки становятся более заметными под микроскоп и поэтому его можно легко отличить от других частей та же ячейка.

Без пятен клетки казались бы почти прозрачными, что затрудняет различение его частей.

Метиленовый синий с ниткой сродство как к ДНК, так и к РНК. Когда он вступает в контакт с двумя, более темный образуется пятно, которое можно увидеть под микроскопом.

Ядро на центральная часть щечной клетки содержит ДНК.Когда капля метиленового синего введено, ядро ​​окрашивается, что делает его выделяющимся и четким видно под микроскопом.

Хотя вся ячейка выглядит светло-голубой в цвет, ядро ​​в центральной части клетки намного темнее, что позволяет это будет идентифицировано.


Наблюдение

При установке мокрого суппорта, будет наблюдаться следующее:

  • Крупные клетки неправильной формы с отчетливыми клеточными мембранами.
  • Отдельное ядро ​​в центральной части каждой отдельной клетки (темно-синего цвета).
  • Слабо окрашенная цитоплазма в каждой клетке.


Заключение

Это просто и весело эксперимент, который покажет детям основную структуру клетки и ее основные части. Для облегчения идентификации частей родитель или учитель могут сначала заранее покажите детям образцы клеток, это поможет им легко идентифицировать разные части.

Как только это будет достигнуто, дети могут двигаться переходим к следующему этапу изучения функций этих различных частей.

** Найдите подготовленные предметные стекла и оборудование для правильного проведения микроскопических экспериментов.

Возвращение из клеток щеки в MicroscopeMaster Home

сообщить об этом объявлении

Как использовать микроскоп для просмотра клеток

Микроскопы обеспечивают увеличение, которое позволяет людям видеть отдельные клетки и одноклеточные организмы, такие как бактерии и другие микроорганизмы.Типы клеток, которые можно рассматривать под обычным сложным микроскопом, включают клетки пробки, клетки растений и даже клетки человека, соскобленные с внутренней стороны щеки. Если вы хотите увидеть клетки, вы должны подготовить их таким образом, чтобы устранить препятствия, которые мешали бы вам видеть, и правильно использовать микроскоп, чтобы сфокусировать их.

Подготовка предметных стекол

    Поскребите внутреннюю часть щеки плоской зубочисткой и протрите влажный конец зубочистки по центру предметного стекла.

    Удерживайте сдвижную крышку под углом так, чтобы ее край касался края слюны и щечных клеток, а остальная часть крышки находилась над клетками. Медленно опускайте сдвижную крышку, чтобы избежать попадания пузырьков воздуха в слайд.

    Отрежьте ножом свежий лист тонким слоем. Поместите его на другое предметное стекло, добавьте каплю воды и накройте предметным стеклом, как описано выше.

Использование микроскопа

    Установите микроскоп на устойчивую столешницу или стол и подключите его к ближайшей розетке.Поверните ручку грубой фокусировки, чтобы опустить столик как можно дальше, и поверните линзы микроскопа так, чтобы самая короткая линза с наименьшим увеличением была направлена ​​вниз.

    Поместите одно из слайдов на предметный столик микроскопа так, чтобы центр слайда находился над отверстием, через которое будет светить свет. Закрепите его зажимами для предметного столика и включите микроскоп.

    Посмотрите в окуляр и поверните ручку грубой фокусировки до тех пор, пока вы не увидите слайд. Отцентрируйте слайд так, чтобы клетки находились посередине поля вашего зрения.

    Поверните линзы так, чтобы следующее максимальное увеличение было направлено вниз.

    Снова посмотрите в окуляр и используйте ручку точной фокусировки, чтобы сфокусировать клетки. При таком увеличении ручка грубой фокусировки может переместить столик слишком близко к объективу. Если вы не можете сфокусировать клетки, слегка поверните ручку грубой фокусировки, чтобы не повредить микроскоп.

    Установите объектив с более высоким увеличением и снова сфокусируйте микроскоп, чтобы увидеть клетки при еще большем увеличении.

3.1 Как изучаются клетки — Концепции биологии — 1-е канадское издание

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите роль клеток в организме
  • Сравнение и контрастирование световой микроскопии и электронной микроскопии
  • Обобщите теорию клетки

Посмотреть видео об эукариотических клетках

Посмотреть видео о диффузии

Клетка — это мельчайшая единица живого существа.Живое существо, как и вы, называется организмом. Таким образом, клетки являются основными строительными блоками всех организмов.

В многоклеточных организмах несколько клеток одного определенного вида взаимосвязаны друг с другом и выполняют общие функции по формированию тканей (например, мышечной ткани, соединительной ткани и нервной ткани), несколько тканей объединяются, образуя орган (например, желудок, сердце или мозг), и несколько органов составляют систему органов (например, пищеварительная система, система кровообращения или нервная система).Несколько систем, функционирующих вместе, образуют организм (например, слон).

Есть много типов клеток, и все они сгруппированы в одну из двух широких категорий: прокариотические и эукариотические. Клетки животных, клетки растений, клетки грибов и клетки протистов классифицируются как эукариотические, тогда как клетки бактерий и архей классифицируются как прокариотические. Прежде чем обсуждать критерии определения того, является ли клетка прокариотической или эукариотической, давайте сначала рассмотрим, как биологи изучают клетки.

Ячейки различаются по размеру. За некоторыми исключениями, отдельные клетки слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, поэтому ученые используют микроскопы для их изучения. Микроскоп — это инструмент, увеличивающий объект. Большинство изображений клеток делаются с помощью микроскопа и называются микрофотографиями.

Световые микроскопы

Чтобы дать вам представление о размере клетки, типичный человеческий эритроцит составляет около восьми миллионных долей метра или восемь микрометров (сокращенно мкм) в диаметре; Головка булавки составляет около двух тысячных метра (миллиметра или мм) в диаметре.Это означает, что на булавочной головке может поместиться около 250 эритроцитов.

Оптика линз светового микроскопа изменяет ориентацию изображения. Образец, который находится на предметном стекле микроскопа правой стороной вверх и обращен вправо, при просмотре через микроскоп будет выглядеть перевернутым и повернутым влево, и наоборот. Точно так же, если слайд сдвинуть влево при просмотре в микроскоп, будет казаться, что он движется вправо, а если сдвинуть вниз, будет казаться, что он движется вверх. Это происходит потому, что микроскопы используют два набора линз для увеличения изображения.Из-за того, как свет проходит через линзы, эта система линз создает перевернутое изображение (бинокль и рассекающий микроскоп работают аналогичным образом, но включают дополнительную систему увеличения, которая делает окончательное изображение вертикальным).

Большинство студенческих микроскопов относятся к световым микроскопам (рис. 3.2 а ). Видимый свет проходит через систему линз и изгибается, чтобы пользователь мог видеть образец. Световые микроскопы удобны для наблюдения за живыми организмами, но поскольку отдельные клетки, как правило, прозрачны, их компоненты не различимы, если они не окрашены специальными пятнами.Однако окрашивание обычно убивает клетки.

Световые микроскопы, обычно используемые в лаборатории студенческого колледжа, увеличивают примерно до 400 раз. В микроскопии важны два параметра: увеличение и разрешающая способность. Увеличение — это степень увеличения объекта. Разрешающая способность — это способность микроскопа различать две соседние структуры как отдельные; чем выше разрешение, тем ближе могут быть эти два объекта и тем выше четкость и детализация изображения.Когда используются масляные иммерсионные линзы, увеличение обычно увеличивается до 1000 раз для изучения более мелких клеток, таких как большинство прокариотических клеток. Поскольку свет, попадающий в образец снизу, фокусируется на глазу наблюдателя, образец можно рассматривать с помощью световой микроскопии. По этой причине, чтобы свет проходил через образец, он должен быть тонким или полупрозрачным.

Концепция в действии


Чтобы еще раз взглянуть на размер ячеек, попробуйте интерактивную программу HowBig.

Второй тип микроскопов, используемых в лабораториях, — это препаровальный микроскоп (рис. 3.2 b ). Эти микроскопы имеют меньшее увеличение (от 20 до 80 раз больше размера объекта), чем световые микроскопы, и могут обеспечить трехмерное изображение образца. Толстые объекты можно исследовать, одновременно находясь в фокусе многих компонентов. Эти микроскопы предназначены для получения увеличенного и четкого изображения структуры тканей, а также анатомии всего организма. Как и световые микроскопы, большинство современных препаровальных микроскопов также являются бинокулярными, что означает, что они имеют две отдельные системы линз, по одной для каждого глаза.Системы линз разделены на определенное расстояние и, следовательно, обеспечивают ощущение глубины в поле зрения объекта, что упрощает ручные манипуляции. Диссекционные микроскопы также имеют оптику, которая корректирует изображение, чтобы оно выглядело так, как если бы оно было видно невооруженным глазом, а не как перевернутое изображение. Свет, освещающий образец под диссекционным микроскопом, обычно исходит сверху, но также может быть направлен снизу.

Рис. 3.2 (а) Большинство световых микроскопов, используемых в биологических лабораториях колледжа, могут увеличивать клетки примерно до 400 раз.(b) Рассеивающие микроскопы имеют меньшее увеличение, чем световые микроскопы, и используются для исследования более крупных объектов, таких как ткани.

Электронные микроскопы

В отличие от световых микроскопов, в электронных микроскопах вместо луча света используется пучок электронов. Это не только обеспечивает большее увеличение и, следовательно, большую детализацию (рис. 3.4), но также обеспечивает более высокую разрешающую способность. Подготовка образца к просмотру под электронным микроскопом убьет его; поэтому живые клетки нельзя рассматривать с помощью этого типа микроскопии.Кроме того, электронный луч лучше всего движется в вакууме, что делает невозможным просмотр живых материалов.

В сканирующем электронном микроскопе пучок электронов движется вперед и назад по поверхности клетки, отображая детали характеристик поверхности клетки путем отражения. Ячейки и другие структуры обычно покрыты металлом, подобным золоту. В просвечивающем электронном микроскопе электронный луч проходит через кювету и дает подробную информацию о внутренней структуре клетки. Как вы могли догадаться, электронные микроскопы значительно более громоздкие и дорогие, чем световые микроскопы.

Рисунок 3.3 Бактерии сальмонеллы просматриваются с помощью светового микроскопа. Рисунок 3.4 На этой сканирующей электронной микрофотографии показаны бактерии сальмонеллы (красным цветом), проникающие в клетки человека.

Цитотехнолог: Вы когда-нибудь слышали о медицинском тесте, который называется мазок Папаниколау? В этом тесте врач берет небольшой образец клеток из шейки матки пациента и отправляет его в медицинскую лабораторию, где цитотехнолог окрашивает клетки и исследует их на предмет любых изменений, которые могут указывать на рак шейки матки или микробную инфекцию.

Цитотехнологи ( cyto — = клетка) — это профессионалы, изучающие клетки с помощью микроскопических исследований и других лабораторных тестов. Их обучают определять, какие клеточные изменения находятся в пределах нормы или являются ненормальными. Их фокус не ограничивается цервикальными клетками; они изучают образцы клеток, взятых из всех органов. Когда они замечают отклонения, они обращаются к патологу, который является врачом, который может поставить клинический диагноз.

Цитотехнологи играют жизненно важную роль в спасении человеческих жизней.Когда аномалии обнаруживаются на ранней стадии, лечение пациента может начаться раньше, что обычно увеличивает шансы на успешное лечение.

Рис. 3.5. Эти клетки шейки матки, просмотренные под световым микроскопом, были получены из мазка Папаниколау. Слева — нормальные клетки. Клетки справа инфицированы вирусом папилломы человека.

Микроскопы, которые мы используем сегодня, намного сложнее, чем те, которые использовались в 1600-х годах Энтони ван Левенгук, голландским продавцом, обладавшим большим мастерством в изготовлении линз.Несмотря на ограниченность своих теперь уже устаревших линз, ван Левенгук наблюдал за движениями простейших (разновидность одноклеточных организмов) и сперматозоидов, которые он в совокупности назвал «анималкулами».

В публикации 1665 года под названием Micrographia ученый-экспериментатор Роберт Гук ввел термин «клетка» (от латинского cella , что означает «маленькая комната») для коробчатых структур, которые он наблюдал, рассматривая пробковую ткань через линзу. В 1670-х годах ван Левенгук открыл бактерии и простейшие.Более поздние достижения в области линз и конструкции микроскопов позволили другим ученым увидеть различные компоненты внутри клеток.

К концу 1830-х годов ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн изучали ткани и предложили объединенную клеточную теорию , согласно которой все живые существа состоят из одной или нескольких клеток, что клетка является основной единицей жизни и что все новые ячейки возникают из существующих ячеек. Эти принципы действуют и сегодня.

Клетка — наименьшая единица жизни.Большинство клеток настолько малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом. Поэтому ученые должны использовать микроскопы для изучения клеток. Электронные микроскопы обеспечивают большее увеличение, более высокое разрешение и большую детализацию, чем световые микроскопы. Единая клеточная теория утверждает, что все организмы состоят из одной или нескольких клеток, клетка является основной единицей жизни, а новые клетки возникают из существующих клеток.

микроскоп : прибор, увеличивающий объект

единая клеточная теория : биологическая концепция, согласно которой все организмы состоят из одной или нескольких клеток, клетка является основной единицей жизни, а новые клетки возникают из существующих клеток

Атрибуция в СМИ

  • Рисунок 3.3 путем модификации работы CDC, Института патологии вооруженных сил, Чарльза Н. Фармера © Public Domain
  • Рисунок 3.4: модификация работы Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH; данные масштабной линейки от Matt Russell
  • Рис. 3.5 модификация работы Эда Усмана; данные шкалы от Мэтта Рассела © CC BY-SA (Attribution ShareAlike)
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.