Skip to main content
Global

4.2: לימוד תאים - מיקרוסקופיה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    210236

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    • השווה והשוואה בין מיקרוסקופ אור ואלקטרונים.

    מיקרוסקופיה

    התאים משתנים בגודלם. למעט יוצאים מן הכלל, לא ניתן לראות תאים בודדים בעין בלתי מזוינת, ולכן מדענים משתמשים במיקרוסקופים (מיקרו- = "קטן"; -scope = "להסתכל") כדי לחקור אותם. מיקרוסקופ הוא מכשיר שמגדיל אובייקט. רוב תצלומי התאים מצולמים במיקרוסקופ; תמונות אלה יכולות להיקרא גם מיקרוגרפים.

    האופטיקה של עדשות המיקרוסקופ משנה את כיוון התמונה שהמשתמש רואה. דגימה שנמצאת בצד ימין כלפי מעלה ופונה ימינה בשקופית המיקרוסקופ תופיע הפוכה ופונה שמאלה במבט דרך מיקרוסקופ, ולהיפך. באופן דומה, אם השקופית מועברת שמאלה תוך כדי התבוננות במיקרוסקופ, נראה שהיא נעה ימינה, ואם תועבר למטה, נראה שהיא נעה למעלה. זה קורה מכיוון שמיקרוסקופים משתמשים בשתי קבוצות עדשות כדי להגדיל את התמונה. בגלל האופן שבו האור עובר דרך העדשות, מערכת זו של שתי עדשות מייצרת תמונה הפוכה (מיקרוסקופים דו-עיניים או מנתחים, פועלים באופן דומה, אך הם כוללים מערכת הגדלה נוספת שגורמת לתמונה הסופית להיראות זקופה).

    מיקרוסקופי אור

    כדי לתת לך תחושה של גודל התא, קוטר תא דם אדום אנושי טיפוסי הוא כשמונה מיליוניות מטר או שמונה מיקרומטר (בקיצור שמונה מיקרומטר); ראש סיכה של הוא כשני אלפיות המטר (שני מ"מ) בקוטר. זה אומר שכ -250 תאי דם אדומים יכולים להתאים לראש סיכה.

    רוב המיקרוסקופים של התלמידים מסווגים כמיקרוסקופי אור. אור גלוי עובר ומכופף דרך מערכת העדשות כדי לאפשר למשתמש לראות את הדגימה. מיקרוסקופי אור הם יתרון לצפייה באורגניזמים חיים, אך מכיוון שתאים בודדים שקופים בדרך כלל, מרכיביהם אינם ניתנים להבחנה אלא אם כן הם צבועים בכתמים מיוחדים. מכתים, לעומת זאת, בדרך כלל הורגים את התאים.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): מיקרוסקופי אור ואלקטרונים: (א) רוב מיקרוסקופי האור המשמשים במעבדה לביולוגיה במכללה יכולים להגדיל תאים עד פי 400 בערך ובעלי רזולוציה של כ-200 ננומטר. (ב) מיקרוסקופים אלקטרונים מספקים הגדלה גבוהה בהרבה, פי 100,000, ורזולוציה של 50 פיקומטרים.

    מיקרוסקופי אור, הנפוצים במעבדות מכללות לתואר ראשון, מגדילים עד פי 400 בערך. שני פרמטרים החשובים במיקרוסקופיה הם הגדלה וכוח פתרון. הגדלה היא תהליך של הגדלת אובייקט במראהו. כוח פתרון הוא היכולת של מיקרוסקופ להבחין בין שני מבנים סמוכים כנפרדים: ככל שהרזולוציה גבוהה יותר, כך הבהירות והפרטים של התמונה טובים יותר. כאשר משתמשים בעדשות טבילה בשמן לחקר עצמים קטנים, ההגדלה בדרך כלל מוגברת ל -1,000 פעמים. על מנת להבין טוב יותר את המבנה והתפקוד התאי, מדענים משתמשים בדרך כלל במיקרוסקופים אלקטרונים.

    מיקרוסקופים אלקטרונים

    בניגוד למיקרוסקופי אור, מיקרוסקופים אלקטרונים משתמשים בקרן אלקטרונים במקום בקרן אור. לא רק שזה מאפשר הגדלה גבוהה יותר, ובכך, פירוט רב יותר, הוא גם מספק כוח רזולוציה גבוה יותר. השיטה המשמשת להכנת הדגימה לצפייה במיקרוסקופ אלקטרונים הורגת את הדגימה. לאלקטרונים אורכי גל קצרים (קצרים יותר מפוטונים) הנעים בצורה הטובה ביותר בוואקום, כך שלא ניתן לצפות בתאים חיים במיקרוסקופ אלקטרונים.

    במיקרוסקופ אלקטרונים סורק, קרן אלקטרונים נעה קדימה ואחורה על פני התא, ויוצרת פרטים על מאפייני פני התא. במיקרוסקופ אלקטרוני שידור, אלומת האלקטרונים חודרת לתא ומספקת פרטים על המבנים הפנימיים של התא. כפי שאתה יכול לדמיין, מיקרוסקופים אלקטרונים הם מגושמים ויקרים משמעותית ממיקרוסקופי אור.

    נקודות מפתח

    • מיקרוסקופי אור מאפשרים הגדלה של אובייקט בערך עד 400-1000 פעמים, תלוי אם נעשה שימוש במטרת הספק גבוה או טבילה בשמן.
    • מיקרוסקופי אור משתמשים באור גלוי העובר ומתכופף דרך מערכת העדשות.
    • מיקרוסקופים אלקטרונים משתמשים בקרן אלקטרונים, בניגוד לאור הנראה, לצורך הגדלה.
    • מיקרוסקופים אלקטרונים מאפשרים הגדלה גבוהה יותר בהשוואה למיקרוסקופ אור ובכך מאפשרים הדמיה של מבנים פנימיים של התא.

    מונחי מפתח

    • רזולוציה: מידת העדינות שבה ניתן להקליט או לייצר תמונה, המתבטאת לעתים קרובות כמספר הפיקסלים ליחידת אורך (בדרך כלל סנטימטר).
    • אלקטרון: החלקיק התת-אטומי בעל מטען שלילי ומקיף את הגרעין; זרימת האלקטרונים במוליך מהווה חשמל.