Исследование растительной клеточки

Самым старым и, вместе с тем, более всераспространенным способом исследования клеточки является микроскопия. Можно сказать, что и начало исследования клеточки было положено изобретением светового оптического микроскопа.

Невооруженный человечий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм. Это значит, что если вы глядите на две полосы, которые находятся друг от друга на расстоянии меньше 0,1 мм, они соединяются в одну. Чтоб различить структуры, расположенные более узко, используют оптические приборы, к примеру, микроскоп.

Но способности светового микроскопа не беспредельны. Предел разрешения светового микроскопа задается длиной световой волны, то есть оптический микроскоп может быть использован только для изучения таких структур, малые размеры которых сравнимы с длиной волны светового излучения. Лучший световой микроскоп имеет разрешающую способность около 0.2 мкм (либо 200 нм), то есть примерно в 500 раз улучшает человечий глаз. На теоретическом уровне выстроить световой микроскоп с великим разрешением невозможно.

Многие составляющие клетки недалеки по своей оптической плотности и без специальной обработки фактически не видны в обыденный световой микроскоп. Для того, чтоб сделать их видимыми, употребляют разные красители, обладающие определенной избирательностью.

В начале XIX в. Возникла потребность в красителях для окрашивания текстильных тканей, что в свою очередь вызвало ускоренное развитие органической химии. Оказалось, что некие из этих красителей окрашивают и биологические ткани и, что было уж совершенно внезапно, нередко преимущественно связываются с определенными компонентами клеточки. Внедрение таких избирательных красителей дает возможность более тонко изучить внутреннее строение клетки. Приведем лишь несколько образцов:

            краситель гематоксилин окрашивает некие компоненты ядра в синий или фиолетовый цвет;

            после обработки поочередно флороглюцином и потом соляной кислотой одревесневшие оболочки клеток становятся вишнево красноватыми;

            краситель судан III окращивает опробковевшие клеточные оболочки в розовый цвет;

            слабенький раствор йода в йодистом калии окрашивает крахмальные зерна в голубий цвет.

Для проведения микроскопичных исследовательских работ большую часть тканей перед окраской фиксируют. После фиксации клеточки становятся проницаемыми для красителей, а структура клеточки стабилизируется. Одним из более всераспространенных фиксаторов в ботанике является этиловый спирт.

Фиксация и окрашивание не единственные процедуры, применяемые для изготовления препаратов. Толщина большинства тканей очень велика, чтоб их сходу можно было следить при высоком разрешении. Поэтому исполняют тонкие срезы на микротоме. В этом приборе применен принцип хлеборезки. Для растительных тканей изготавливают чуток более толстые срезы, чем для животных, поскольку клетки растений обычно крупнее. Толщина срезов растительных тканей для световой микроскопии около 10 мкм 20 мкм. Некие ткани слишком мягенькие, чтоб из их сходу же можно было получить срезы. Потому после фиксации их заливают в расплавленный парафин либо специальную смолу, которые пропитывают всю ткань. После остывания появляется жесткий блок, который потом режется на микротоме. Правда, для растительных тканей заливка применяется значительно реже, чем для животных. Это объясняется тем, что растительные клетки имеют крепкие клеточные стенки, сочиняющие каркас ткани. Неподражаемо прочны одревесневшие оболочки.

Но заливка может нарушить структуру клеточки, поэтому используют еще и иной способ, где эта опасность уменьшена ? прыткое замораживание. Тут можно обойтись без фиксации и заливки. Замороженную ткань режут на специальном микротоме (криотоме).

Замороженные срезы, приготовленные таким методом, имеют явное преимущество, так как в них лучше сохраняются необыкновенности природной структуры. Но их сложнее готовить, а пребывание кристаллов льда все же нарушает некие детали.

Микроскопистов всегда волновала возможность утраты и искажения неких компонентов клетки в процессе фиксации и расцветки. Поэтому приобретенные результаты инспектируют иными методами.

Очень соблазнительной представлялась возможность изучить под микроскопом живы клетки, но так, чтобы более ясно проявились детали их строения. Такую возможность дают особые оптические системы: фазово-контрастный и интерференционный микроскопы. Превосходно знаменито, что световые волны, сходственно волнам воды, могут интерферировать друг с ином, увеличивая либо убавляя амплитуду результирующих волн. В обыкновенном микроскопе, проходя через отдельные составляющие клеточки, световые волны меняют свою фазу, желая человеческий глаз этих различий не улавливает. Но за счет интерференции можно конвертировать волны, и тогда различные составляющие клеточки можно отличить друг от друга под микроскопом, не прибегая к окрашиванию. В этих микроскопах употребляют 2 пучка световых волн, которые ведут взаимодействие (налагаются) друг на друга, усиливая либо уменьшая амплитуду волн, поступающих в глаз от различных компонент клеточки.