Mikroskopie

Živočišné buňky s průměrnou velikostí 10 – 20 mikrometrů jsou asi 5x menší než nejmenší, lidským okem viditelná částice hmoty. Proto až současně s rozvojem dobrého světelného mikroskopu bylo postupně zjištěno, že živočišné i rostlinné tkáně se skládají z agregátů individuálních buněk. Toto poznání vedlo v roce 1835 Theodora Schwanna a Matthiase Schleidena k postulování Buněčné teorie

Buněčná teorie Veškeré živé organismy jsou složeny z jaderných buněk Buňky jsou základní funkční jednotkou života Nové buňky mohou vznikat pouze z již preexistujících buněk

MIKROSKOPICKÁ TECHNIKA

HISTROIE 1590-1610 - Vyrobeny první přístroje, které lze považovat za použitelný mikroskop (Hans a Zaccharis Janssenové z Middleburgu v Hollandsku). V roce 1655 publikoval v časopise Micrographia Robert Hook první náčrty mikroorganismu Přelom 17. a 18. století - Antoni van Leeuwehoek brousil čočky vynikající kvality. Vyrobil asi 505 mikroskopů, které zvětšovaly až 270x. Jaká je historie mikroskopu? V průběhu historického období známého jako renesance, jenž následoval po „temném“ středověku, spatřily světlo světa vynálezy knihtisku, střelného prachu a námořního kompasu, po nichž následovalo objevení Ameriky. Stejně pozoruhodným byl vynález světelného mikroskopu: přístroje, jenž umožňuje lidskému oku pozorovat pomocí objektivu nebo kombinací čoček zvětšené obrazy drobných předmětů. Umožnil spatřit fascinující detaily světů uvnitř světů. Vynález skleněných čoček Dlouho předtím, v mlhavé minulosti, kdosi zvedl kus průhledného krystalu, který byl uprostřed tlustší než na okrajích, podíval se skrze něj a zjistil, že se s jeho pomocí věci zdají být většími. Někdo také zjistil, že takový krystal může soustřeďovat sluneční paprsky a zapálit kus pergamenu nebo látky. Zvětšovací skla a „zápalná skla“ jsou zmiňována v dílech Seneky a Plinia staršího, římských filosofů během prvního století před Kristem, avšak zřejmě nebyla příliš používána až do vynálezu brýlí koncem 13. století. Byla pojmenována čočkami, protože jejich tvar připomínal semena čočky. První jednoduchý mikroskop byl pouhou trubicí s deskou na předmět na jednom konci a s čočkou na druhém konci, jenž dával zvětšení méně než 10 průměrů – desetinásobek skutečné velikosti. Všeobecný údiv přístroj vzbudil při pozorování blech nebo drobných plazivých předmět, proto byl překřtěn na „bleší skla“. Zrození světelného mikroskopu Asi v roce 1590 dva holandští výrobci brýlí, Zacharias Janssen a jeho syn Hans při experimentování s několika čočkami v trubici zjistili, že se blízké předmět jeví silně zvětšené. To byl předchůdce složeného mikroskopu a teleskopu. V roce 1609 Galileo, otec moderní fyziky a astronomie, uslyšel o těchto raných experimentech, vypracoval základy objektivu a vytvořil podstatně lepší přístroj s možností zaostření. Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) Otec mikroskopie, Anton van Leeuwenhoek v Holandsku, začínal jako učeň ve skladu s textilním zbožím, kde byla zvětšovací skla používána k počítání nití v látce. Vypracoval nové metody broušení a leštění drobných čoček o velkém zakřivení, které jako jediné v té době dávaly zvětšení až do 270 průměrů. To jej vedlo ke zkonstruování mikroskopů a k biologickým objevům, jimiž se proslavil. Byl prvním, kdo spatřil a popsal bakterii, kvasnice, hemživý život v kapce vody a cirkulaci krvinek v kapilárách. Během svého dlouhého života používal svoje objektivy k pionýrským studiím nejrůznějších věcí, živých i neživých, a svoje nálezy popsal ve více než stovce dopisů, zasílaných Anglické královské společnosti a Francouzské akademii. Robert Hooke (1635-1703) Anglický otec mikroskopie, znovu potvrdil objevy Antona van Leeuwenhoeka, týkající se existence drobných živých organismů v kapce vody. Hooke vyrobil kopii Leeuwenhoekova světelného mikroskopu a jeho konstrukci následně zdokonalil. Významné bylo i jeho dílo Micrographia, v němž popsal v roce 1665 konstrukci mikroskopu s odděleným objektivem, okulárem a osvětlovacím zařízením. Jak vypadal jeho mikroskop můžeme vidět na přiloženém obrázku. Jako první zahájilavýrobu mikroskopů firma Carl Zeiss v roce 1847. V lékařském světě použil mikroskop např. Francouz Luis Pasteur při objevu kvasinek nebo Robert Koch při objevu bacilů tuberkulozy a cholery. V 19. století prožívá mikroskop dramatický vývoj. Přispěli k tomu především Carl Zeiss, který věnoval významné úsilí výrobě mikroskopů, Ernst Abbe, jehož jména je spojováno s teoretickou studií optických principů a Otto Schott, který vedl výzkum optického skla.

DRUHY MIKROSKOPŮ Optický mikroskop Fluorescenční mikroskop Elektronový mikroskop Polarizační mikroskop Stereoskopické mikroskopy Druhy mikroskopů Optický mikroskop je mikroskop, v němž je obraz zvětšován dvěma sadami spojných čoček:objektivem a okulárem. V biologii se pro účely optické mikroskopie užívají objektivy různé síly, tj. různé zvětšovací schopnosti ; okulár již jen zvětšuje obraz vržený objektivem.. Fluorescenční mikroskop - používá se zde ultrafialových paprsků, z elektrických obloukových lamp nebo ze rtuťových výbojek, které vyvolají světélkování předmětu v mikroskopu. Při osvětlení předmětu světlem , které nedopadá do objektivu, lze mikroskopem pozorovat částice průměru asi setiny mikronu, avšak nelze rozeznat jejich tvar.. Ultramikroskop - zkonstruoval v roce 1903 H. Siedentopf a R. Zsigmondy. Pro zobrazení ještě menších částic je třeba použít místo světelných paprsků proudu elektronů, které se uvolňují ze žhavých kovů uvedených na záporný potenciál. Proud elektronů prochází elektr. n. magnet. čočkami, tj. elektr. n. magnet. polem, které umožňuje měnit směr pohybu elektronů. Elektronový mikroskop - pracuje s proudem elektronů ve vakuu. Proud elektronů –záření velmi malé vlnové délky. Rastrovací elektronový mikroskop - pracuje tak, že na vzorek dopadá tenký svazek elektronů, který dopadá postupně na všechna místa vzorku. Odražený (emitovaný) paprsek se převádí na viditelný obraz. viditelný obraz se vytváří na fluorescenčním stínítku Mikroskop interferenční - využívá se zejména v technické praxi, např. ve strojírenství . Polarizační mikroskop - je určen pro studium optických vlastností krystalů. Tento mikroskop má v osvětlovacím zařízení a v tubusu zařazeno dvojí polarizační zařízení, které je otočné kolem optické osy. Stereoskopické mikroskopy - dávají plastický obraz. Mikromanipulátor - umožňuje operaci na buňkách za pomoci speciálních zařízení (mikrurgie).

STAVBA MIKROSKOPU Část mechanická (stativ, tubus, revolverový měnič, stolek) Část osvětlovací (lampička) Část optická (okulár, objektiv) Případně další zařízení (kamera, fotoaparát)

POZOROVÁNÍ MIKROSKOPEM Preparát umístíme do středu stolku Nastavíme objektiv s nejmenším zvětšením Makrometrickým šroubem přiblížíme objektiv co nejvíce k preparátu Zaostřujeme postupným oddalováním objektivu od preparátu Mikrometrickým šroubem doostříme

MIKROSKOPICKÉ POTŘEBY Podložní a krycí sklíčko Skalpel nebo žiletka Nůžky Preparační jehla ...

Protokol z laboratorního cvičení Datum Téma práce Materiál (pomůcky a biologický materiál) Postup Nákres ( + zvětšení) Pozorování + závěr

ZHOTOVENÍ PREPARÁTU (nativní) Vyčistit podložní sklo Kapka vody Do kapky vložit objekt Ze strany přiklopit krycí sklíčko Odsát přebytečnou vodu

Pozorování buněk pokožky cibule Z vnitřní strany pokožky dužnatého listu cibule odeberte vzorek Vložte jej do kapky vody na podložním skle a přikryjte sklíčkem krycím Vložte do mikroskopu a zakreslete, co vidíte (jednoduchými čarami, obyčejnou tužkou, dostatečně veliké) Nezapoměňte připsat informaci o velikosti zvětšení