Біологія. 7 клас. Задорожний

Тема 1. Клітина — структурно-функціональна одиниця організмів. Прокаріоти

§ 5. Методи дослідження клітин. Збільшувальні прилади і правила роботи з ними

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Чим різняться 2D- і 3D-зображення та моделі? (Літера D — від англ. dimension, що означає розмірність, вимір). Які зображення — 2D чи 3D — можна отримати за допомогою шкільного оптичного мікроскопа? Які збільшувальні прилади дають змогу отримати зображення дрібних об’єктів у 3D-вимірі? У чому особливість їх роботи?

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Під час виготовлення тимчасових мікропрепаратів використовують воду. І такі препарати швидко втрачають якість. Якими властивостями має володіти матеріал, що використовують для виготовлення постійних мікропрепаратів? Із чого цей матеріал отримують?

2. Технології мікроскопування швидко розвиваються. Зараз використовують монокулярні, бінокулярні, тринокулярні, цифрові мікроскопи. Останні зазвичай не потребують окуляра. Як саме вони працюють?

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Поява нового методу дослідження спричиняла раптовий ривок у тій чи іншій галузі науки. Так, створення телескопа відкрило нові можливості для астрономів, а мікроскопа — для дослідників живої природи. Винайдення мікроскопа дало змогу зануритися у світ клітин.

Термін клітина у 1665 році ввів Роберт Гук. Коли він роздивлявся в мікроскоп тонкі зрізи частин рослин, виявив, що вони мають комірчасту будову. Побачені комірки корка дуба асоціювалися з тісними келіями монахів, що й вплинуло на назву терміна.

Для дослідження клітин у наш час використовують різні методи. Клітини та інші об’єкти, які потребують дослідження у збільшеному вигляді, дуже різноманітні, тому науковці використовують різні види мікроскопів (мал. 5.1).

БІОСЛОВО

Клітина — основна структурна й функціональна одиниця живого. Англійською cell.

Мал. 5.1. Види мікроскопів: 1 — світлові: а) монокуляр, б) бінокуляр; 2 — електронний

1. Окуляр — лінза або система лінз, розташовані біля ока спостерігача/спостерігачки.

2. Тубус — трубка, яка з’єднує окуляр та об’єктив.

3. Об’єктив — лінза або система лінз, розташовані біля об’єкта спостереження.

4. Штатив — основа прилада, до якої кріпляться його частини.

5. Предметний столик — пласка поверхня, на якій містяться об’єкти спостереження.

6. Макрогвинт — механізм, який змінює відстань між об’єктом спостереження та об’єктивом і забезпечує грубе наведення для отримання чіткого зображення.

7. Мікрогвинт — механізм, який змінює відстань між об’єктом спостереження та об’єктивом і забезпечує точне наведення для отримання чіткого зображення.

8. Система освітлення — система дзеркал або світильників, які забезпечують освітлення об’єкта спостереження.

Мал. 5.2. Будова мікроскопа

Загальне збільшення мікроскопа дорівнює добутку показників збільшення окуляра й об’єктива.

За допомогою монокулярного оптичного мікроскопа можна розглянути лише тонкі зрізи, крізь які проникає світло. Тому виготовляють тимчасові або постійні мікропрепарати.

Послідовність дій у процесі виготовлення тимчасового мікропрепарату зображено на малюнку 5.3. Постійні мікропрепарати можуть зберігатися протягом багатьох років. Під час їх виготовлення використовують спеціальні бальзами із живиці хвойних дерев.

Послідовність дій

• 1. Нанеси краплину води на предметне скло.
• 2. Розмісти об’єкт, що досліджується, у краплині води.
• 3. Накрий об’єкт покривним скельцем.
• 4. Прибери зайву воду за допомогою фільтрувального паперу.

Мал. 5.3. Виготовлення тимчасового препарату

Поширені методи дослідження клітин

Метод	Особливості методу
Оптична (світлова) мікроскопія	Забезпечує збільшення зображення об’єкта спостереження (у десятки, сотні, інколи до тисячі або й більше разів) із використанням світла
Фарбування	Забезпечує забарвлення об’єктів спостереження або їх окремих компонентів після обробки спеціальними барвниками, що дає змогу бачити прозорі структури або структури, які мають однакове забарвлення
Електронна мікроскопія	Забезпечує збільшення зображення об’єкта спостереження з використанням потоку електронів, що дає змогу отримати значне збільшення (до 2 млн разів)
Авторадіографія	Використовує атоми радіоактивних елементів для спостереження за процесами в клітинах

ДЛЯ ТИХ, ХТО ХОЧЕ БІЛЬШЕ ЗНАТИ...

Винахідником електронного мікроскопа був німецький учений Ернст Август Руска. Цей мікроскоп було створено 1931 року, а Нобелівську премію за свій винахід учений отримав аж 1986-го.

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Існує багато методів, які використовуються для вивчення клітин: різні варіанти мікроскопії (оптична, електронна тощо), фарбування, авторадіографія та ін. Оптична мікроскопія є одним із найпоширеніших методів. Вона забезпечує збільшення зображення об’єкта спостереження з використанням звичайного світла за допомогою системи лінз.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Наведи приклади методів дослідження клітин.

2. Опиши призначення кожної частини мікроскопа. Які із цих компонентів є головними? Чому?

3. На малюнку 5.4 зображено два компоненти мікроскопа. Визнач, якою літерою позначено окуляр, а якою — об’єктив. У скільки разів мікроскоп із такими компонентами збільшуватиме зображення?

Мал. 5.4. Об’єктив і окуляр

4. Яких правил слід дотримуватися під час виготовлення тимчасових препаратів для мікроскопії?

5. Існують тимчасові й постійні препарати. У яких випадках (з якою метою) використовують ці типи препаратів?

6. За допомогою додаткових джерел інформації проведи порівняльний аналіз оптичної та електронної мікроскопії. Зазнач переваги й недоліки кожного методу.

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

Виконай завдання (див. с. 9).