Histologija kako se pojavila nezavisna znanost u početkom XIX stoljeća. Pozadina histologije sastoji se od rezultata brojnih makroskopskih (vizualnih) studija sastavnih dijelova različitih životinjskih i biljnih organizama. Izum mikroskopa, čiji su prvi uzorci stvoreni u početkom XVII st. (G. i Z. Jansen, G. Galileo i dr.). Jedno od najranijih znanstvenih istraživanja korištenjem mikroskopa vlastitog dizajna proveo je engleski znanstvenik Robert Hooke (1635.-1703.). Proučavao je mikroskopsku strukturu mnogih objekata. Sve proučavane objekte opisao je R. Hooke u knjizi “Mikrografija ili neki fiziološki opisi najmanjih tijela, napravljeni pomoću povećala...”, objavljenoj 1665. godine. R. Hooke je iz svojih promatranja zaključio da vezikularne stanice, ili stanice , široko su rasprostranjeni u biljnim objektima i prvi su predložili pojam "stanica".
Godine 1671. engleski znanstvenik N. Grew (1641-1712) u svojoj knjizi " Anatomija biljaka"pisao o staničnoj strukturi kao univerzalnom principu organizacije biljnih organizama. N. Grew je prvi uveo pojam "tkivo" za označavanje biljne mase, budući da je potonja svojim mikroskopskim dizajnom podsjećala na tkanine za odjeću. Iste godine Talijan G. Malpighi (1628- 1694) dao je sustavnu i Detaljan opis stanična (stanična) građa raznih biljaka. Kasnije su se postupno nakupljale činjenice koje su pokazivale da se ne samo biljni, već i životinjski organizmi sastoje od stanica. U drugoj polovici 17. stoljeća A. Leeuwenhoek (1632-1723) otkrio je svijet mikroskopskih životinja i prvi opisao crvena krvna zrnca i muške spolne stanice.
Tijekom 18. stoljeća dolazi do postupnog gomilanja činjenica o građi stanica biljaka i životinja. Stanice životinjskog tkiva proučavao je i detaljno opisao češki znanstvenik Jan Purkina (1787.-1869.) i njegovi učenici početkom 19. stoljeća.
Veliki značaj za razvoj znanja o mikroskopska građa organizama mikroskopi su dodatno poboljšani. U 18. stoljeću mikroskopi su se već proizvodili u velikim količinama. Prvi ih je u Rusiju iz Nizozemske donio Petar I. Kasnije je na Akademiji znanosti u St. Petersburgu organizirana radionica za proizvodnju mikroskopa. Mnogo je za razvoj mikroskopije u Rusiji učinio M.V. Lomonosov, koji je predložio niz tehničkih poboljšanja u dizajnu mikroskopa i njegovog optičkog sustava. Druga polovica 19. stoljeća obilježena je brzim napretkom mikroskopske tehnologije. Stvorene su nove konstrukcije mikroskopa, a zahvaljujući izumu imerzijskih leća (vodena imerzija počela se koristiti 1850., uljna 1878.), razlučivost optičkih instrumenata udeseterostručila se. Usporedno s usavršavanjem mikroskopa razvijala se i tehnika pripreme mikroskopskih preparata.
Ako ranije predmeti su pregledani pod mikroskopom odmah nakon njihove izolacije iz biljaka ili životinja bez ikakve prethodne pripreme, sada su počeli pribjegavati različitim metodama njihove obrade, što je omogućilo očuvanje strukture bioloških objekata. Bili su predloženi različiti putevi fiksiranje materijala. Kao sredstva za fiksiranje korištene su kromna, pikrinska, osminska, octena i druge kiseline, kao i njihove mješavine. Jednostavan i u mnogim slučajevima nezamjenjiv fiksativ - formalin - prvi put je korišten za fiksiranje bioloških objekata 1893. godine.
Proizvodnja lijekova, pogodan za istraživanje u propuštenoj svjetlosti, postao je moguć nakon razvoja metoda za ugradnju komada u gusti medij, što je olakšalo dobivanje tankih presjeka. Izum posebnih struktura za rezanje - mikrotoma - u laboratoriju J. Purkinya značajno je poboljšao tehniku proizvodnje histološki preparati. U Rusiji je prvi mikrotom konstruirao kijevski histolog P.I. Naizmjenično. Kako bi pojačali kontrast struktura, počeli su pribjegavati bojanju dijelova različitim bojama. Prva histološka boja za bojenje staničnih jezgri koja je našla široku primjenu (od 1858.) bio je karmin. Međutim, još jedno nuklearno bojilo - hematoksilin - počelo se koristiti 1865. godine dugo vremena njegova svojstva nisu u potpunosti procijenjena. Do druge polovice 19. stoljeća već su se koristile anilinske boje, razvila se metoda impregnacije tkanina srebrnim nitratom (C. Golgi, 1873.) i bojenje. živčanog tkiva metilensko plavo (A.S. Dogel, A.E. Smirnov, 1887.).
Zahvaljujući fiksaciji biološkog materijala a dobivanjem najtanjih obojenih isječaka iz njega, istraživači kasnog 19. stoljeća uspjeli su prodrijeti mnogo dublje u tajne građe tkiva i stanica, na temelju čega je niz najveća otkrića. Tako je 1833. R. Brown otkrio trajnu komponentu stanice – jezgru. Godine 1861. M. Schultze odobrio je pogled na stanicu kao na "grudu protoplazme s jezgrom koja leži unutar nje." Glavni komponente stanice su se počele smatrati jezgrom i citoplazmom. Sedamdesetih godina 19. stoljeća skupina istraživača istodobno je neovisno o sebi otkrila neizravni način diobe stanica - kariokinezu, odnosno mitozu. U radovima I.D. Čistjakov (1874), O. Büchli (1875), E. Strasburger (1875), V. Meisel (1875), P.I. Peremezhko (1878), W. Schleicher (1878), W. Flemming (1879) i drugi opisali su i ilustrirali sve faze neizravne stanične diobe. Ovo otkriće imalo je veliki značaj razvijati znanje o stanici. Također je poslužio kao osnova za dublje proučavanje tako važnog biološkog procesa kao što je gnojidba. Proučavanje mitoze i oplodnje privuklo je posebnu pozornost istraživača na staničnu jezgru i rasvjetljavanje njezina značaja u procesu prijenosa nasljednih svojstava. O. Hertwig i E. Strassburger su 1884. neovisno jedan o drugome postavili hipotezu da je kromatin materijalni nositelj nasljeđa.
Postala je predmet velike pozornosti znanstvenika kromosoma. Uz proučavanje stanične jezgre, citoplazma je također podvrgnuta pažljivoj analizi.
Napredak mikroskopske tehnologije doveo je do otvaranje organela u citoplazmi- trajni i visoko diferencirani elementi koji imaju specifičnu strukturu i obavljaju vitalne funkcije za stanicu. Godine 1875-76. njemački biolog O. Hertwig i belgijski znanstvenik Van Beneden otkrili su stanično središte ili centrosom; i 1898. talijanski znanstvenik C. Golgi – intracelularni mrežasti aparat (Golgijev kompleks). Godine 1897. K. Benda, u životinjskim stanicama, a 1904., F. Mewes, opisali su hondriosome u biljnim stanicama, koji su kasnije postali poznati kao mitohondriji.
Tako je do kraja 19. st. na temelju uspješne razvoj mikroskopske tehnologije i analizom podataka o mikroskopskoj građi stanice prikupljen je kolosalan činjenični materijal koji je omogućio identificiranje niza najvažnijih obrazaca u građi i razvoju stanica i tkiva. U to vrijeme doktrina stanice postala je neovisna biološka znanost - citologija.
Ovo je znanost o životu. Trenutno predstavlja cjelinu znanosti o živoj prirodi.
Biologija proučava sve manifestacije života: strukturu, funkcije, razvoj i podrijetlo živući organizmi, njihove odnose u prirodnim zajednicama s okolišem i drugim živim organizmima.
Otkako je čovjek počeo uviđati svoju razliku od životinjskog svijeta, počeo je proučavati svijet oko sebe.
U početku mu je život ovisio o tome. Primitivni ljudi morali su znati koji se živi organizmi mogu jesti, koristiti kao lijek, za izradu odjeće i domova, te koji su od njih otrovni ili opasni.
Razvojem civilizacije čovjek si je mogao priuštiti luksuz bavljenja znanošću u obrazovne svrhe.
Istraživanje Kulture starih naroda pokazale su da su imale opsežna znanja o biljkama i životinjama i da su ih široko koristile u svakodnevnom životu.
Moderna biologija - sveobuhvatna znanost, koju karakterizira međusobno prožimanje ideja i metoda različitih bioloških disciplina, ali i drugih znanosti – prije svega fizike, kemije i matematike.
Glavni pravci razvoja moderne biologije. Trenutno se mogu grubo razlikovati tri pravca u biologiji.
Prvo, ovo je klasična biologija. Predstavljaju ga prirodoslovci koji proučavaju raznolikost živih bića. priroda. Objektivno promatraju i analiziraju sve što se događa u živoj prirodi, proučavaju žive organizme i klasificiraju ih. Pogrešno je misliti da su u klasičnoj biologiji sva otkrića već napravljena.
U drugoj polovici 20.st. ne samo da su opisane mnoge nove vrste, nego su otkrivene i velike taksone, sve do kraljevstava (Pogonophora) pa čak i nadkraljevstava (Archebacteria ili Archaea). Ova su otkrića natjerala znanstvenike da sagledaju cjelinu iznova povijest razvojaživa priroda, Za prave prirodoslovce priroda je sama sebi vrijednost. Svaki kutak našeg planeta za njih je jedinstven. Zato su uvijek među onima koji itekako osjećaju opasnost za prirodu oko nas i aktivno se zalažu za njezinu zaštitu.
Drugi smjer je evolucijska biologija.
U 19. stoljeću autor teorije prirodni odabir Charles Darwin počeo je kao običan prirodoslovac: skupljao je, promatrao, opisivao, putovao, otkrivajući tajne žive prirode. Međutim, glavni rezultat toga raditi Ono što ga je učinilo slavnim znanstvenikom je teorija koja objašnjava organsku raznolikost.
Trenutno se aktivno nastavlja proučavanje evolucije živih organizama. Sinteza genetike i evolucijska teorija dovela je do stvaranja takozvane sintetičke teorije evolucije. Ali čak i sada postoje mnoga neriješena pitanja čije odgovore traže evolucijski znanstvenici.
Nastao početkom 20. stoljeća. Prva znanstvena teorija našeg izvanrednog biologa Aleksandra Ivanoviča Oparina o podrijetlu života bila je čisto teorijska. Trenutno pod aktivom eksperimentalne studije ovaj problem i zahvaljujući korištenju naprednih fizikalnih i kemijskih metoda već su napravljeni važna otkrića te možemo očekivati nove zanimljive rezultate.
Nova otkrića omogućila su dopunu teorije antropogeneze. No prijelaz iz životinjskog svijeta u čovjeka i dalje ostaje jedna od najvećih misterija biologije.
Treći smjer je fizikalna i kemijska biologija koja proučava strukturu živih bića suvremenim fizikalno-kemijskim metodama. Ovo je područje biologije koje se brzo razvija, važno i teorijski i praktično. Slobodno se može reći da nas očekuju nova otkrića u fizikalnoj i kemijskoj biologiji koja će nam omogućiti rješavanje mnogih problema s kojima se čovječanstvo suočava.
Razvoj biologije kao znanosti. Suvremena biologija vuče korijene iz antike i povezuje se s razvojem civilizacije u mediteranskim zemljama. Poznata su nam imena mnogih izvrsnih znanstvenika koji su pridonijeli razvoju biologije. Navedimo samo neke od njih.
Hipokrat (460. - oko 370. pr. Kr.) dao je prvi relativno Detaljan opis građi ljudi i životinja, ukazao na ulogu okoliša i nasljeđa u nastanku bolesti. Smatra se utemeljiteljem medicine.
Aristotel (384-322 pr. Kr.) podijelio svijet u četiri kraljevstva: neživi svijet zemlje, vode i zraka; svijet biljaka; životinjski svijet i ljudski svijet. Opisao je mnoge životinje i postavio temelje taksonomiji. Četiri biološke rasprave koje je napisao sadržavale su gotovo sve podatke o životinjama poznate u to vrijeme. Aristotelove su zasluge tolike da se smatra utemeljiteljem zoologije.
Teofrast (372.-287. pr. Kr.) proučavao je biljke. Opisao je više od 500 biljnih vrsta, dao podatke o građi i razmnožavanju mnogih od njih te uveo u uporabu mnoge botaničke pojmove. Smatra se utemeljiteljem botanike.
Gaj Plinije Stariji (23-79) prikupio je informacije o živim organizmima poznatim u to vrijeme i napisao 37 tomova Enciklopedije prirodne povijesti. Gotovo do srednjeg vijeka ova je enciklopedija bila glavni izvor znanja o prirodi.
Klaudije Galen u svom znanstveno istraživanje u velikoj mjeri koristio disekcije sisavaca. Prvi je napravio usporedni anatomski opis čovjeka i majmuna. Proučavao središnje i periferne živčani sustav. Povjesničari znanosti smatraju ga posljednjim velikim biologom antike.
U srednjem vijeku dominantna ideologija bila je religija. Kao i druge znanosti, biologija se u tom razdoblju još nije pojavila kao samostalno područje i postojala je u općoj glavnoj struji religijskih i filozofskih pogleda. I premda se gomilanje znanja o živim organizmima nastavilo, o biologiji kao znanosti u tom se razdoblju može govoriti samo uvjetno.
Renesansa je prijelaz iz kulture srednjeg vijeka u kulturu novog doba. Radikalne društveno-ekonomske preobrazbe tog vremena pratile su nova otkrića u znanosti.
Najpoznatiji znanstvenik ovog doba Leonardo da Vinci (1452. - 1519.) dao je određeni doprinos razvoju biologije.
Proučavao je let ptica, opisao mnoge biljke, načine spajanja kostiju u zglobovima, rad srca i vidnu funkciju oka, sličnost ljudskih i životinjskih kostiju.
U drugoj polovici 15.st. prirodnoznanstveno znanje počinje se ubrzano razvijati. Tome su pridonijela geografska otkrića, koja su omogućila značajno proširenje informacija o životinjama i biljkama. Brzo nakupljanje znanstveno znanje o živim organizmima doveli su do podjele biologije na zasebne znanosti.
U XVI-XVII stoljeću. Botanika i zoologija počele su se brzo razvijati.
Izum mikroskopa (početak 17. st.) omogućio je proučavanje mikroskopske građe biljaka i životinja. Otkriveni su mikroskopski mali živi organizmi - bakterije i protozoe, nevidljivi golim okom.
Carl Linnaeus dao je velik doprinos razvoju biologije, predloživši sustav klasifikacije životinja i biljaka,
Karl Maksimovič Baer (1792.-1876.) u svojim je djelima formulirao temeljna načela teorije homolognih organa i zakona klicine sličnosti, čime je postavio znanstvene temelje embriologije.
Jean Baptiste Lamarck je 1808. godine u svom djelu “Filozofija zoologije” postavio pitanje uzroka i mehanizama evolucijskih transformacija i iznio prvu teoriju evolucije.
Veliku ulogu u razvoju biologije odigrala je stanična teorija koja je znanstveno potvrdila jedinstvo živog svijeta i poslužila kao jedan od preduvjeta za nastanak teorije evolucije Charlesa Darwina. Autorima stanične teorije smatraju se zoolog Theodor Ivann (1818-1882) i botaničar Matthias Jakob Schleiden (1804-1881).
Na temelju brojnih zapažanja, Charles Darwin objavio je 1859. godine svoje glavno djelo “O podrijetlu vrsta prirodnim odabirom ili o očuvanju omiljenih pasmina u borbi za život”, u kojem je formulirao temeljna načela teorije evolucije, predložio mehanizmi evolucije i načini evolucijskih preobrazbi organizama.
U 19. stoljeću Zahvaljujući radu Louisa Pasteura (1822.-1895.), Roberta Kocha (1843.-1910.) i Ilje Iljiča Mečnikova mikrobiologija se oblikovala kao samostalna znanost.
20. stoljeće započelo je ponovnim otkrićem zakona Gregora Mendela, što je označilo početak razvoja genetike kao znanosti.
U 40-50-im godinama XX stoljeća. u biologiji su se počele široko koristiti ideje i metode fizike, kemije, matematike, kibernetike i drugih znanosti, a mikroorganizmi su korišteni kao predmet istraživanja. Kao rezultat toga, kao samostalne znanosti nastale su i ubrzano se razvijale biofizika, biokemija, molekularna biologija, biologija zračenja, bionika itd. Istraživanja u svemiru pridonijela su nastanku i razvoju svemirske biologije.
U 20. stoljeću pojavio se smjer primijenjenih istraživanja – biotehnologija. Taj će se smjer nedvojbeno brzo razvijati u 21. stoljeću. Više o ovom smjeru razvoja biologije naučit ćete proučavajući poglavlje "Osnove selekcije i biotehnologije".
Trenutno se biološka znanja koriste u svim sferama ljudske djelatnosti: u industriji i poljoprivreda, medicina i energija.
Ekološka istraživanja su izuzetno važna. Napokon smo počeli shvaćati da se krhka ravnoteža koja postoji na našem malom planetu može lako uništiti. Čovječanstvo se suočava s ogromnim zadatkom - očuvanjem biosfere kako bi se održali uvjeti postojanja i razvoja civilizacije. Bez biološka znanja a posebna istraživanja to ne mogu riješiti. Tako je danas biologija postala stvarna proizvodna snaga i racionalna znanstvena osnova za odnos između čovjeka i prirode.
Klasična biologija. Evolucijska biologija. Fizikalno-kemijska biologija.
1. Koje pravce u razvoju biologije možete istaknuti?
2. Koji su veliki znanstvenici antike dali značajan doprinos razvoju bioloških spoznaja?
3. Zašto se u srednjem vijeku o biologiji kao znanosti moglo govoriti samo uvjetno?
4. Zašto se moderna biologija smatra složenom znanošću?
5. Koja je uloga biologije u suvremenom društvu?
6. Pripremite poruku na jednu od sljedećih tema:
7. Uloga biologije u suvremenom društvu.
8. Uloga biologije u istraživanju svemira.
9. Uloga bioloških istraživanja u suvremenoj medicini.
10. Uloga istaknutih biologa - naših sunarodnjaka u razvoju svjetske biologije.
Koliko su se promijenili pogledi znanstvenika na raznolikost živih bića, može se pokazati na primjeru podjele živih organizama na carstva. Davnih 40-ih godina 20. stoljeća svi su živi organizmi podijeljeni u dva carstva: biljke i životinje. Kraljevstvo biljaka također uključuje bakterije i gljive. Kasnije je detaljnije proučavanje organizama dovelo do identifikacije četiriju kraljevstava: prokarioti (bakterije), gljive, biljke i životinje. Ovaj sustav daje se u školskoj biologiji.
Godine 1959. predloženo je da se svijet živih organizama podijeli u pet kraljevstava: Prokarioti, Protisti (Protozoe), Gljive, Biljke i Životinje.
Ovaj sustav često se navodi u biološkoj (osobito prevedenoj) literaturi.
Drugi sustavi su razvijeni i nastavljaju se razvijati, uključujući 20 ili više kraljevstava. Na primjer, predloženo je razlikovati tri nadkraljevstva: Prokariote, Arheje (Arhebakterije) i Eukariote.Svako nadkraljevstvo uključuje nekoliko kraljevstava.
Kamensky A. A. Biologija 10-11 razred
Poslali čitatelji s web stranice
Mrežna knjižnica s učenicima i knjigama, planovima lekcija iz 10. razreda biologije, knjigama i udžbenicima prema kalendarski plan 10. razred Biologija planiranje
Sadržaj lekcije pregled lekcije i prateći okvir prezentacija lekcije interaktivne tehnologije akceleratorske nastavne metode Praksa testovi, testiranje online zadaci i vježbe domaće zadaće radionice i treninzi pitanja za razredne rasprave Ilustracije video i audio materijali fotografije, slike, grafikoni, tablice, dijagrami, stripovi, parabole, izreke, križaljke, anegdote, vicevi, citati DodaciMIKROSKOP
IZVJEŠTAJ iz biologije za učenika 6. razreda
Čovjek je dugo vremena živio okružen nevidljivim bićima, koristio proizvode njihove životne aktivnosti (na primjer, pri pečenju kruha od kiselog tijesta, pripremi vina i octa), patio kada su ta bića uzrokovala bolesti ili kvarila zalihe hrane, ali je ne sumnjati u njihovu prisutnost. Nisam sumnjao jer nisam vidio, a nisam vidio jer je veličina tih mikro stvorenja bila daleko ispod granice vidljivosti za koju je ljudsko oko sposobno. Poznato je da osoba s normalnim vidom na optimalnoj udaljenosti (25-30 cm) može razlikovati predmet veličine 0,07-0,08 mm u obliku točke. Osoba ne može primijetiti manje predmete. To je određeno strukturnim značajkama njegovog organa vida.
Otprilike u isto vrijeme kada je počelo istraživanje svemira teleskopima, učinjeni su prvi pokušaji otkrivanja misterija mikrosvijeta pomoću leća. Tako su tijekom arheoloških iskapanja u starom Babilonu pronađene bikonveksne leće - najjednostavniji optički instrumenti. Leće su bile izrađene od poliranog kamena kristal Možemo smatrati da je njihovim izumom čovjek napravio prvi korak na putu prema mikrosvijetu.
Najjednostavniji način Povećati sliku malog predmeta znači promatrati ga s povećalom. Povećalo je konvergentna leća male žarišne duljine (obično ne više od 10 cm) umetnuta u dršku.
Tvorac teleskopa Galileo V 1610
godine, otkrio je da njegov teleskop, kada je jako proširen, omogućuje znatno povećanje malih objekata. Može se smatrati izumitelj mikroskopa koji se sastoji od pozitivnih i negativnih leća.
Napredniji alat za promatranje mikroskopskih objekata je jednostavan mikroskop. Ne zna se točno kada su se ti uređaji pojavili. Na samom početku 17. stoljeća nekoliko takvih mikroskopa izradio je naočalar. Zachariah Jansen iz Middelburga.
U eseju A. Kircher, Objavljeno u 1646 godine, sadrži opis jednostavan mikroskop, po njemu imenovan "staklo protiv buha". Sastojao se od lupe ugrađene u bakrenu podlogu, na koju je bio postavljen stolić za predmete koji je služio za postavljanje predmetnog predmeta; na dnu se nalazilo ravno ili konkavno zrcalo koje je odbijalo sunčeve zrake na predmet i tako ga osvjetljavalo odozdo. Povećalo se pomoću vijka pomicalo na pozornicu sve dok slika nije postala jasna i jasna.
Prva izvanredna otkrića napravljeni su upravo pomoću jednostavnog mikroskopa. U sredinom 17. stoljeća Stoljeće briljantnog uspjeha postigao je nizozemski prirodoslovac Anthony Van Leeuwenhoek. Tijekom godina, Leeuwenhoek je usavršio svoju sposobnost izrade sićušnih (ponekad manjeg od 1 mm u promjeru) bikonveksnih leća, koje je napravio od male staklene kuglice, dobivene taljenjem staklene šipke u plamenu. Ova staklena kuglica je zatim brušena pomoću primitivnog stroja za mljevenje. Tijekom svog života Leeuwenhoek je napravio najmanje 400 takvih mikroskopa. Jedna od njih, koja se čuva u Sveučilišnom muzeju u Utrechtu, daje više od 300 puta povećanje, što je bio veliki uspjeh za 17. stoljeće.
Početkom 17. stoljeća pojavio se složeni mikroskopi, sastavljen od dvije leće. Izumitelj tako složenog mikroskopa nije točno poznat, ali mnoge činjenice upućuju na to da je bio Nizozemac Cornelius Drebel, koji je živio u Londonu i bio u službi kod engleski kralj James I. U složenom mikroskopu bilo je dvije čaše: jedan - leća - okrenut prema objektu, drugi - okular - okrenut prema oku promatrača. U prvim mikroskopima leća je bila bikonveksno staklo, koje je davalo pravu, uvećanu, ali obrnutu sliku. Ta se slika promatrala uz pomoć okulara, koji je tako igrao ulogu povećala, ali samo je to povećalo služilo za povećanje ne samog predmeta, već njegove slike.
U 1663 godine mikroskop Drebel bio je poboljšana engleski fizičar Robert Hooke, koji je u to unio i treću leću, nazvanu kolektiv. Ova vrsta mikroskopa stekla je veliku popularnost, a većina mikroskopa s kraja 17. - prve polovice 8. stoljeća izgrađena je prema njegovom dizajnu.
Uređaj za mikroskop
Mikroskop je optički instrument namijenjen pregledu uvećanih slika mikroobjekata koji su nevidljivi golim okom.
Glavni dijelovi svjetlosnog mikroskopa (slika 1) su leća i okular, zatvoreni u cilindrično tijelo - tubus. Većina modela namijenjenih biološkim istraživanjima opremljena je s tri leće s različitim žarišnim duljinama i rotirajućim mehanizmom dizajniranim za brzu promjenu - kupolom, često zvanom turret. Tubus se nalazi na vrhu masivnog stativa, koji uključuje držač tubusa. Neposredno ispod leće (ili kupole s nekoliko leća) nalazi se pozornica na kojoj su montirani dijapozitivi s uzorcima koji se proučavaju. Oštrina se podešava pomoću vijka za grubo i fino podešavanje, koji vam omogućuje promjenu položaja pozornice u odnosu na leću.
Kako bi uzorak koji se proučava imao dovoljnu svjetlinu za udobno promatranje, mikroskopi su opremljeni s još dvije optičke jedinice (slika 2) - iluminatorom i kondenzatorom. Iluminator stvara struju svjetlosti koja osvjetljava lijek koji se proučava. Kod klasičnih svjetlosnih mikroskopa, dizajn iluminatora (ugrađenog ili vanjskog) uključuje niskonaponsku žarulju s debelom žarnom niti, sabirnom lećom i dijafragmom koja mijenja promjer svjetlosne točke na uzorku. Kondenzor, koji je sabirna leća, dizajniran je za fokusiranje zraka iluminatora na uzorak. Kondenzator ima i iris dijafragmu (polje i otvor blende), kojom se podešava intenzitet svjetla.
Pri radu s objektima koji propuštaju svjetlost (tekućine, tanki dijelovi biljaka i sl.), oni se osvjetljavaju propuštenom svjetlošću - iluminator i kondenzator nalaze se ispod pozornice predmeta. Neprozirne uzorke potrebno je osvijetliti s prednje strane. Da biste to učinili, iluminator se postavlja iznad pozornice objekta, a njegove zrake se usmjeravaju na objekt kroz leću pomoću prozirnog zrcala.
Iluminator može biti pasivan, aktivan (svjetiljka) ili se sastoji od oba elementa. Najjednostavniji mikroskopi nemaju lampe za osvjetljavanje uzoraka. Ispod stola imaju dvosmjerno ogledalo, čija je jedna strana ravna, a druga konkavna. Na dnevnom svjetlu, ako se mikroskop postavi blizu prozora, možete dobiti prilično dobro osvjetljenje korištenjem konkavnog zrcala. Ako se mikroskop nalazi u tamnoj prostoriji, za osvjetljavanje se koristi ravno zrcalo i vanjski iluminator.
Povećanje mikroskopa jednako je umnošku povećanja objektiva i okulara. S povećanjem okulara od 10 i povećanjem objektiva od 40, ukupni faktor povećanja je 400. Komplet istraživačkog mikroskopa obično uključuje objektive s povećanjem od 4 do 100. Tipičan set mikroskopskih leća za amatersko i obrazovno istraživanje (x 4 , x 10 i x 40) osigurava povećanje s 40 na 400.
Razlučivost je još jedna važna karakteristika mikroskopa, koja određuje njegovu kvalitetu i jasnoću slike koju stvara. Što je veća razlučivost, to se više finih detalja može vidjeti pri velikom povećanju. U vezi s rezolucijom govore o "korisnom" i "beskorisnom" povećanju. "Korisno" je maksimalno povećanje pri kojem se dobivaju maksimalni detalji slike. Daljnje povećanje ("beskorisno") nije podržano rezolucijom mikroskopa i ne otkriva nove detalje, ali može negativno utjecati na jasnoću i kontrast slike. Dakle, granica korisnog povećanja svjetlosnog mikroskopa nije ograničena općim faktorom povećanja objektiva i okulara - može se učiniti koliko god se želi - već kvalitetom optičkih komponenti mikroskopa, tj. rezolucija.
Mikroskop se sastoji od tri glavna funkcionalna dijela:
1. Dio rasvjete
Dizajniran za stvaranje svjetlosnog toka koji vam omogućuje osvjetljavanje objekta na takav način da sljedeći dijelovi mikroskopa obavljaju svoje funkcije s iznimnom preciznošću. Osvjetljujući dio mikroskopa propuštene svjetlosti nalazi se iza predmeta ispod leće kod direktnih mikroskopa i ispred predmeta iznad leće kod invertnih mikroskopa.
Rasvjetni dio uključuje izvor svjetlosti (svjetiljku i električno napajanje) i optičko-mehanički sustav (kolektor, kondenzator, polje i otvor blende podesive/iris dijafragme).
2. Reprodukcijski dio
Dizajniran za reprodukciju objekta u ravnini slike s kvalitetom slike i povećanjem potrebnim za istraživanje (tj. za izradu slike koja će reproducirati objekt što je točnije moguće i sa svim detaljima uz razlučivost, povećanje, kontrast i reprodukciju boja koja odgovara optika mikroskopa).
Dio za reprodukciju pruža prvi stupanj povećanja i nalazi se iza objekta u ravnini slike mikroskopa. Reprodukcijski dio uključuje leću i srednji optički sustav.
Moderni mikroskopi najnovije generacije temelje se na sustavima optičkih leća korigiranih za beskonačnost.
To dodatno zahtijeva korištenje tzv. sustava cijevi, koji paralelne zrake svjetlosti koje izlaze iz leće “skupljaju” u ravnini slike mikroskopa.
3. Dio vizualizacije
Dizajniran za dobivanje stvarne slike predmeta na mrežnici oka, fotografskom filmu ili ploči, na ekranu televizijskog ili računalnog monitora uz dodatno povećanje (drugi stupanj povećanja).
Vizualizacijski dio nalazi se između slikovne ravnine leće i očiju promatrača (kamera, foto aparat).
Dio za snimanje uključuje monokularnu, binokularnu ili trinokularnu glavu za snimanje sa sustavom za promatranje (okulari koji rade poput povećala).
Dodatno, ovaj dio uključuje dodatne sustave povećanja (velikoprodaja/sustavi za promjenu povećanja); projekcijski dodaci, uključujući dodatke za raspravu za dva ili više promatrača; aparati za crtanje; sustavi za analizu slika i dokumentiranje s pripadajućim elementima podudaranja (foto kanal).
fotografija sa scop-pro.fr
Mikroskopska tehnologija otvorila je nove mogućnosti u medicinskoj i laboratorijskoj praksi. Danas se ni dijagnostičke studije ni kirurške intervencije ne mogu izvoditi bez posebne optike. Najznačajnija uloga mikroskopa je u stomatologiji, oftalmologiji i mikrokirurgiji. Ne radi se samo o poboljšanju vidljivosti i olakšavanju rada, već o bitno novom pristupu istraživanju i radu.
Utjecaj na fine strukture na staničnoj razini znači da će pacijent lakše podnijeti zahvat, brže se oporavljati i neće biti podložan oštećenjima zdravih tkiva i komplikacijama. Iza svih ovih prednosti moderne medicine često se krije mikroskop - moćan uređaj visoke tehnologije dizajniran pomoću najnovija dostignuća optika.
Ovisno o namjeni mikroskopi se dijele na:
- laboratorija;
- zubni;
- kirurški;
- oftalmološki;
- otorinolaringološki.
Optički sustavi za biokemijske, hematološke, dermatološke i citološke studije funkcionalno se razlikuju od medicinskih. Oftalmološki mikroskopi prepoznati su kao najnapredniji i najmoćniji - uz njihovu pomoć bilo je moguće napraviti radikalan iskorak u liječenju katarakte, dalekovidnosti, miopije i astigmatizma. Operacije na mikronskoj razini, izvedene pod povećanjem od 40x, po invazivnosti su usporedive s injekcijom, pacijent se nakon operacije oporavlja za nekoliko dana.
Ništa manje zanimljivi nisu ni oni koji omogućuju, pod povećanjem od 25x, ciljano tretiranje zubnih kanala i drugih sitnih struktura koje nisu vidljive ljudskom oku. Koristeći najsuvremeniju optiku, stomatolozi gotovo uvijek uspijevaju pružiti kvalitetan tretman i spasiti zub.
Uređaji za povećanje za mikrokirurgiju odlikuju se proširenim vidnim poljem, povećanom oštrinom slike i mogućnošću glatke ili postupne prilagodbe povećanja. Sve to pruža najbolje uvjete vidljivosti za kirurga i asistente.
Važno je da nova generacija mikroskopskih uređaja bude što praktičnija za korištenje: rad s povećalom je jednostavan i ne zahtijeva puno truda ili posebne vještine. Zbog ugrađenog sustava osvjetljenja i prikladnog oblika okulara, stručnjak ne doživljava umor ili nelagodu čak ni tijekom dugog neprekidnog rada.
Mikroskop je prilično krhak uređaj koji zahtijeva pažljivo rukovanje. To se posebno odnosi na leće: nije preporučljivo dodirivati optičke površine rukama, za čišćenje uređaja koristite posebnu četku i meke krpe natopljene etilnim alkoholom.
U prostorijama u kojima se nalaze mikroskopi mora se održavati sobna temperatura i niska vlažnost (manje od 60%).
Prvi mikroskopisci druga polovica 17. stoljeća - fizičar R. Hooke, anatom M. Malpighi, botaničar N. Grew, optičar amater A. Leeuwenhoek i drugi uz pomoć mikroskopa opisali su strukturu kože, slezene, krvi, mišića, sjemene tekućine itd. Svaka je studija u biti bila otkriće, što se nije dobro uklapalo u metafizički pogled na prirodu koji se razvijao stoljećima. Slučajna priroda otkrića, nesavršenost mikroskopa i metafizički pogled na svijet nisu dopustili 100 godina (od sredine 17. stoljeća do sredine 18. stoljeća) da se naprave značajni koraci naprijed u razumijevanju zakona strukture životinja i biljke, iako se pokušavalo generalizirati (teorije “vlaknaste” i “vlaknaste”). zrnasta" struktura organizama itd.).
Otkriće stanične strukture dogodilo se u doba razvoja čovječanstva, kada se eksperimentalna fizika počela nazivati gospodaricom svih znanosti. U Londonu je stvoreno društvo najvećih znanstvenika koji su se usredotočili na specifične fizikalne zakone u poboljšanju svijeta. Na sastancima članova zajednice nije bilo političkih rasprava, samo se raspravljalo o raznim pokusima i dijelila istraživanja iz fizike i mehanike. Tada su bila turbulentna vremena, a znanstvenici su držali vrlo strogu tajnost. Nova zajednica počela se zvati "Koledž nevidljivih". Prvi koji je stajao na početku stvaranja društva bio je Robert Boyle, Hookeov veliki mentor. Kolegij je izdavao potrebnu znanstvenu literaturu. Autor jedne od knjiga bio je Robert Hooke koji je također bio dio ove tajne znanstvene zajednice. Još u tim godinama Hooke je bio poznat kao izumitelj zanimljivih uređaja koji su omogućili velika otkrića. Jedan od tih uređaja bio je mikroskop.
Jedan od prvih tvoraca mikroskopa bio je Zacharius Jansen, koji ga je stvorio 1595. godine. Ideja izuma bila je da su dvije leće (konveksne) postavljene unutar posebne cijevi s uvlačivom cijevi za fokusiranje slike. Ovaj uređaj mogao je povećati objekte koji se ispituju 3-10 puta. Robert Hooke poboljšao je ovaj proizvod, što je odigralo ulogu glavna uloga u nadolazećem otvorenju.
Robert Hooke proveo je dugo vremena promatrajući različite male uzorke kroz mikroskop koji je napravio, a jednog dana je uzeo obični čep s posude da ga pogleda. Nakon što je ispitao tanki dio ovog čepa, znanstvenik je bio iznenađen složenošću strukture tvari. Pogledu mu se pojavio zanimljiv uzorak od mnogo stanica, iznenađujuće sličan saću. Budući da je pluto biljni proizvod, Hooke je počeo proučavati dijelove biljnih stabljika pomoću mikroskopa. Posvuda se ponavljala slična slika – skup saća. Kroz mikroskop se vidjelo mnogo redova stanica koje su bile odvojene tankim stijenkama. Robert Hooke nazvao je ove stanice Stanice. Naknadno formiran cijela jedna znanost o stanicama, što se zove citologija. Citologija obuhvaća proučavanje građe stanica i njihovih vitalnih funkcija. Ova se znanost koristi u mnogim područjima, uključujući medicinu i industriju.
Sa imenom M. Malpighi Uz ovog izvanrednog biologa i liječnika vezano je važno razdoblje mikroskopskih istraživanja anatomije životinja i biljaka.
Izum i poboljšanje mikroskopa omogućilo je znanstvenicima da otkriju
svijet iznimno malih stvorenja, potpuno drugačijih od onih
koji su vidljivi golim okom. Dobivši mikroskop, Malpighi je napravio niz važnih bioloških otkrića. Isprva je smatrao
sve što je došlo pod ruku:
- insekti,
- lagane žabe,
- krvne stanice,
- kapilarne žile,
- koža,
- jetra,
- slezena,
- biljnih tkiva.
U proučavanju tih predmeta postigao je takvo savršenstvo da je postao
jedan od tvoraca mikroskopske anatomije. Malpighi je prvi upotrijebio
mikroskop za proučavanje cirkulacije krvi.
Koristeći povećanje od 180x, Malpighi je došao do otkrića u teoriji cirkulacije krvi: gledajući uzorak pluća žabe pod mikroskopom, primijetio je mjehuriće zraka okružene filmom i malim krvnim žilama, te vidio razgranatu mrežu kapilarnih žila koje povezuju arterije sa žilama (1661). Tijekom sljedećih šest godina, Malpighi je napravio opažanja koja je opisao u znanstveni radovi, što mu je donijelo slavu velikog znanstvenika. Malpighijevi izvještaji o građi mozga, jezika, mrežnice, živaca, slezene, jetre, kože i o razvoju embrija u kokošjem jajetu, kao i o anatomskoj građi biljaka ukazuju na vrlo pomna promatranja.
Nehemiah Grow(1641. – 1712.). engleski botaničar i liječnik, mikroskopist,
utemeljitelj anatomije biljaka. Glavna djela posvećena su građi i spolu biljaka. Uz M. Malpighija bio je utemelj
anatomija biljaka. Prvo opisano:
- puči,
- radijalni raspored ksilema u korijenu,
- morfologija vaskularnog tkiva u obliku guste tvorevine u središtu stabljike mlade biljke,
- proces formiranja šupljeg cilindra u starim stabljikama.
Uveo je pojam “komparativna anatomija” i u botaniku uveo pojmove “tkivo” i “parenhim”. Proučavajući građu cvjetova došao sam do zaključka da su oni oplodni organi kod biljaka.
Leeuwenhoek Anthony(24.10.1632.–26.8.1723.), nizozemski prirodoslovac. Radio je u trgovini tekstilom u Amsterdamu. Vrativši se u Delft, slobodno vrijeme provodi brušeći leće. Ukupno je Leeuwenhoek tijekom života izradio oko 250 leća, postigavši povećanje od 300 puta iu tome postigavši veliko savršenstvo. Leće koje je napravio, a koje je umetnuo u metalne držače s pričvršćenom iglom za pričvršćivanje predmeta promatranja, davale su povećanje od 150-300x. Uz pomoć takvih “mikroskopa” Leeuwenhoek je prvi promatrao i skicirao:
- sperma (1677),
- bakterije (1683),
- crvene krvne stanice,
- protozoa,
- pojedinačne biljne i životinjske stanice,
- jajašca i embrija
- mišićno tkivo,
- mnogi drugi dijelovi i organi više od 200 vrsta biljaka i životinja.
Prvi put opisana partenogeneza kod lisnih uši (1695-1700).
Leeuwenhoek je zauzeo stajalište preformacionizma, tvrdeći da je formirani embrij već sadržan u “animalkuli” (spermi). Poricao je mogućnost spontanog nastajanja. Svoja zapažanja opisao je u pismima (ukupno do 300), koje je uglavnom slao Kraljevskom društvu u Londonu. Prateći kretanje krvi kroz kapilare, pokazao je da kapilare povezuju arterije i vene. Prvi put je promatrao crvena krvna zrnca i otkrio da su kod ptica, riba i žaba ona ovalna, a kod ljudi i drugih sisavaca u obliku diska. Otkrio je i opisao rotifere i niz drugih malih slatkovodnih organizama.
Upotreba akromatskog mikroskopa u znanstvenim istraživanjima poslužila je kao nova poticaj za razvoj histologije. Početkom 19.st. Napravljena je prva slika jezgre biljnih stanica. J. Purkinje(1825.-1827.) opisao jezgru u kokošjem jajetu, a potom i jezgre u stanicama raznih životinjskih tkiva. Kasnije je uveo koncept "protoplazme" (citoplazme) stanica, karakterizirao oblik nervne ćelije, građa žlijezda itd.
R. Brown zaključio da je jezgra bitan dio biljne stanice. Tako se postupno počeo skupljati materijal o mikroskopskoj organizaciji životinja i biljaka i strukturi “stanica” (cellula), koju je prvi vidio R. Hooke.
Stvaranje stanične teorije imalo je veliki progresivni utjecaj na razvoj biologije i medicine. Sredinom 19.st. počelo je razdoblje brzog razvoja deskriptivne histologije. Na temelju stanične teorije proučavan je sastav različitih organa i tkiva i njihov razvoj, što je već tada omogućilo stvaranje osnovnih obrisa mikroskopske anatomije i razjašnjenje klasifikacije tkiva uzimajući u obzir njihovu mikroskopsku strukturu (A. Kölliker i drugi).
