Histologi hur en oberoende vetenskap växte fram tidiga XIXårhundrade. Histologins förhistoria var resultatet av många makroskopiska (visuella) studier av beståndsdelarna i olika djur- och växtorganismer. Uppfinningen av mikroskopet, vars första prover skapades i tidiga XVIIårhundradet (G. och 3. Jansen, G. Galileo m.fl.). En av de tidigaste vetenskapliga studierna med ett mikroskop av hans egen design utfördes av den engelske vetenskapsmannen Robert Hooke (1635-1703). Han studerade den mikroskopiska strukturen hos många föremål. R. Hooke beskrev alla föremål som studerades i boken "Micrography or some physiological descriptions of the smallest bodies made with the help of magnifying glasses ...", publicerad 1665. Från sina observationer drog R. Hooke slutsatsen att bubbelformade celler , eller celler, är utbredda i växtföremål och föreslog först termen "cell".
År 1671 skrev den engelske vetenskapsmannen N. Grew (1641-1712) i sin bok " växtens anatomi"Skrev om cellstrukturen som en allmän princip för organisation av växtorganismer. N. Grew introducerade först termen "tyg" för att hänvisa till växtmassa, eftersom den senare liknade klädtyger i sin mikroskopiska design. Samma år, italienska J. Malpighi (1628- 1694) gav en systematisk och detaljerad beskrivning cellulär (cellulär) struktur hos olika växter. I framtiden ackumulerades gradvis fakta, vilket tyder på att inte bara växter utan även djurorganismer består av celler. Under andra hälften av 1600-talet upptäckte A. Leeuwenhoek (1632-1723) världen av mikroskopiska djur och beskrev för första gången röda blodkroppar och manliga könsceller.
Under hela 1700-talet skedde en gradvis ackumulering av fakta om växters och djurs cellstruktur. Celler av animaliska vävnader studerades och beskrevs i detalj av den tjeckiske vetenskapsmannen Jan Purkynia (1787-1869) och hans elever i början av 1800-talet.
Av stor betydelse för utvecklingen av kunskap om mikroskopisk struktur hos organismer har ytterligare förbättrat mikroskop. Redan på 1700-talet tillverkades mikroskop i stort antal. De fördes först till Ryssland från Holland av Peter I. Senare anordnades en workshop för tillverkning av mikroskop vid Vetenskapsakademien i St. Petersburg. M.V. gjorde mycket för utvecklingen av mikroskopi i Ryssland. Lomonosov, som föreslog ett antal tekniska förbättringar i utformningen av mikroskopet och dess optiska system. Andra hälften av 1800-talet är känd för den snabba förbättringen av mikroskopisk teknik. Nya konstruktioner av mikroskop skapades, och tack vare uppfinningen av immersionslinser (vattennedsänkning började användas från 1850, oljedoppning - från 1878) ökade upplösningen för optiska instrument tio gånger. Parallellt med förbättringen av mikroskopet utvecklades också tekniken att förbereda mikroskopiska preparat.
Om tidigare föremål som undersöks i mikroskop omedelbart efter deras isolering från växter eller djur utan någon preliminär förberedelse, började de nu tillgripa olika metoder för att bearbeta dem, vilket gjorde det möjligt att bevara strukturen hos biologiska föremål. Föreslogs olika sätt materialfixering. Kromsyra, pikrinsyra, osmisk, ättiksyra och andra syror, såväl som blandningar av dessa, har använts som fixeringsmedel. Ett enkelt och i många fall oumbärligt fixeringsmedel - formalin - användes första gången för att fixera biologiska föremål 1893.
Tillverkning av läkemedel, lämplig för undersökning i genomsläppt ljus, blev möjlig efter utvecklingen av metoder för att hälla bitar i täta medier, vilket gjorde det lättare att få tunna sektioner. Uppfinningen av speciella strukturer för skärning - mikrotomer - i J. Purkins laboratorium förbättrade tillverkningstekniken avsevärt histologiska preparat. I Ryssland konstruerades den första mikrotomen av Kiev-histologen P.I. Peremezhko. För att förbättra kontrasten i strukturerna började sektionerna färgas med olika färgämnen. Karmin var det första histologiska färgämnet som färgade cellkärnor och användes flitigt (med början 1858). Ett annat nukleärt färgämne - hematoxylin - har dock använts sedan 1865 under en lång tid dess egenskaper har inte uppskattats fullt ut. Redan under andra hälften av 1800-talet användes anilinfärgämnen, en metod utvecklades för att impregnera tyger med silvernitrat (K. Golgi, 1873) och färga nervvävnad metylenblått (A.S. Dogel, A.E. Smirnov, 1887).
På grund av fixering av biologiskt material och genom att erhålla de tunnaste färgade sektionerna från det, hade forskare från det sena 1800-talet möjlighet att tränga in mycket djupare in i hemligheterna bakom strukturen av vävnader och celler, på grundval av vilka ett antal största upptäckter. Så 1833 upptäckte R. Brown en permanent komponent i cellen - kärnan. År 1861 godkände M. Schultze synen på cellen som "en klump av protoplasma med en kärna liggande inuti den." Main beståndsdelar celler började räkna kärnan och cytoplasman. På 70-talet av XIX-talet upptäckte en grupp forskare samtidigt och oberoende en indirekt metod för celldelning - karyokinesis eller mitos. I verk av I.D. Chistyakov (1874), O. Buchli (1875), E. Strasburger (1875), W. Meisel (1875), P.I. Peremezhko (1878), V. Schleicher (1878), V. Flemming (1879) och andra beskrev och illustrerade alla stadier av indirekt celldelning. Denna upptäckt hade stor betydelse att utveckla kunskap om cellen. Det fungerade också som grund för en djupare studie av en så viktig biologisk process som befruktning. Studiet av mitos och befruktning väckte särskild uppmärksamhet av forskare till cellkärnan och klargörande av dess betydelse i processen att överföra ärftliga egenskaper. År 1884 lade O. Gertwig och E. Strasburger oberoende hypotesen fram att kromatin är ärftlighetens materiella bärare.
Objektet för forskarnas uppmärksamhet är kromosomer. Tillsammans med studien av cellkärnan underkastades cytoplasman också en grundlig analys.
Framsteg inom mikroskopisk teknik har lett till öppning av organeller i cytoplasman- dess konstanta och högt differentierade element, som har en viss struktur och utför vitala funktioner för cellen. Åren 1875-76. den tyske biologen O. Hertwig och den belgiske vetenskapsmannen Van Beneden upptäckte cellcentret, eller centrosomen; och 1898 av den italienska vetenskapsmannen K. Golgi - den intracellulära retikulära apparaten (Golgi-komplexet). År 1897 beskrev K. Benda - i djurceller, och 1904 - F. Mewes - i växtceller kondrisomer, som senare blev kända som mitokondrier.
Således, i slutet av 1800-talet, på grundval av den framgångsrika utveckling av mikroskopisk teknik och analys av data om cellens mikroskopiska struktur samlades kolossalt faktamaterial, vilket gjorde det möjligt att identifiera ett antal viktiga mönster i struktur och utveckling av celler och vävnader. Vid den här tiden stod doktrinen om cellen ut i en oberoende biologisk vetenskap - cytologi.
Detta är vetenskapen om livet. För närvarande representerar den helheten av vetenskaperna om levande natur.
Biologin studerar livets alla manifestationer: struktur, funktioner, utveckling och ursprung levande organismer, deras förhållande i naturliga samhällen med miljön och med andra levande organismer.
Sedan människan började inse sin skillnad från djurvärlden började hon studera världen omkring sig.
Till en början berodde hans liv på det. Primitiva människor behövde veta vilka levande organismer som kan ätas, användas som mediciner, för att göra kläder och bostäder, och vilka av dem som är giftiga eller farliga.
Med civilisationens utveckling hade en person råd med en sådan lyx som att göra vetenskap i utbildningssyfte.
Forskning de antika folkens kulturer visade att de hade omfattande kunskaper om växter och djur och använde dem i stor utsträckning i vardagen.
Modern biologi - komplex vetenskapen, som kännetecknas av interpenetration av idéer och metoder från olika biologiska discipliner, såväl som andra vetenskaper - främst fysik, kemi och matematik.
De viktigaste riktningarna för utvecklingen av modern biologi. För närvarande kan tre riktningar inom biologi villkorligt särskiljas.
För det första är det klassisk biologi. Den representeras av naturvetare som studerar mångfalden i livet natur. De observerar och analyserar objektivt allt som händer i vilda djur, studerar levande organismer och klassificerar dem. Det är fel att tro att inom klassisk biologi har alla upptäckter redan gjorts.
Under andra hälften av XX-talet. inte bara många nya arter har beskrivits, utan även stora taxa har upptäckts, upp till kungadömen (Pogonophores) och till och med superriken (Archaebacteria eller Archaea). Dessa upptäckter tvingade forskare att ta en ny titt på helheten utvecklingshistoria levande natur, För sanna naturvetare är naturen ett värde i sig. Varje hörn av vår planet är unik för dem. Därför är de alltid bland dem som akut känner faran för naturen omkring oss och aktivt förespråkar den.
Den andra riktningen är evolutionsbiologin.
På 1800-talet författaren till teorin naturligt urval Charles Darwin började som en vanlig naturforskare: han samlade, observerade, beskrev, reste och avslöjade vilda djurs hemligheter. Men det huvudsakliga resultatet av hans arbete som gjorde honom till en berömd vetenskapsman var teorin som förklarade organisk mångfald.
För närvarande fortsätter studiet av evolutionen av levande organismer aktivt. Syntes av genetik och evolutionsteori ledde till skapandet av den så kallade syntetiska evolutionsteorin. Men även nu finns det fortfarande många olösta frågor som evolutionsforskare letar efter svar på.
Skapad i början av 1900-talet. av vår enastående biolog Alexander Ivanovich Oparin var den första vetenskapliga teorin om livets ursprung rent teoretisk. Är för närvarande aktiv experimentella studier av detta problem och tack vare användningen av avancerade fysikaliska och kemiska metoder har redan gjorts viktiga upptäckter och vi kan förvänta oss nya intressanta resultat.
Nya upptäckter gjorde det möjligt att komplettera teorin om antropogenes. Men övergången från djurvärlden till människan är fortfarande ett av biologins största mysterier.
Den tredje riktningen är fysikalisk och kemisk biologi, som studerar strukturen hos levande föremål med hjälp av moderna fysikaliska och kemiska metoder. Detta är ett område inom biologi som utvecklas snabbt, viktigt både teoretiskt och praktiskt. Vi kan med tillförsikt säga att nya upptäckter väntar oss inom fysikalisk och kemisk biologi, vilket gör att vi kan lösa många problem som mänskligheten står inför.
Biologins utveckling som vetenskap. Modern biologi är rotad i antiken och är förknippad med civilisationens utveckling i Medelhavsländerna. Vi känner till namnen på många framstående vetenskapsmän som bidragit till utvecklingen av biologi. Låt oss bara nämna några av dem.
Hippokrates (460 - ca 370 f.Kr.) gav den första ang detaljerad beskrivning människans och djurens struktur, pekade på miljöns och ärftlighetens roll vid uppkomsten av sjukdomar. Han anses vara medicinens grundare.
Aristoteles (384-322 f.Kr.) delade världen in i fyra riken: den livlösa världen av jord, vatten och luft; växtvärlden; djurvärlden och människovärlden. Han beskrev många djur, lade grunden för taxonomi. De fyra biologiska avhandlingar han skrev innehöll nästan all information om djur som var kända vid den tiden. Aristoteles förtjänster är så stora att han anses vara zoologins grundare.
Theophrastus (372-287 f.Kr.) studerade växter. Han beskrev mer än 500 växtarter, gav information om strukturen och reproduktionen av många av dem, introducerade många botaniska termer. Han anses vara botanikens grundare.
Gaius Plinius den äldre (23-79) samlade information om levande organismer som var kända vid den tiden och skrev 37 volymer av Natural History Encyclopedia. Nästan fram till medeltiden var detta uppslagsverk den främsta källan till kunskap om naturen.
Claudius Galenus i sin vetenskaplig forskning ofta använda dissektioner av däggdjur. Han var den förste som gjorde en jämförande anatomisk beskrivning av människa och apa. Studerade centralt och perifert nervsystem. Vetenskapshistoriker betraktar honom som antikens siste store biolog.
På medeltiden var religionen den dominerande ideologin. Liksom andra vetenskaper hade biologin under denna period ännu inte vuxit fram som ett självständigt område och fanns i den allmänna huvudfåran av religiösa och filosofiska åsikter. Och även om ackumuleringen av kunskap om levande organismer fortsatte, kan man tala om biologi som en vetenskap vid den tiden endast villkorligt.
Renässansen är en övergångsperiod från medeltidens kultur till den moderna tidens kultur. Den tidens grundläggande socioekonomiska omvandlingar åtföljdes av nya upptäckter inom vetenskapen.
Den mest kända forskaren från denna tid, Leonardo da Vinci (1452 - 1519), gav ett visst bidrag till utvecklingen av biologi.
Han studerade fåglarnas flygning, beskrev många växter, sätt att förbinda ben i lederna, hjärtats aktivitet och ögats visuella funktion, likheten mellan mänskliga och djurs ben.
Under andra hälften av XV-talet. naturvetenskapen börjar utvecklas snabbt. Detta underlättades av geografiska upptäckter, vilket gjorde det möjligt att avsevärt utöka informationen om djur och växter. Snabb ackumulering vetenskaplig kunskap om levande organismer ledde till uppdelningen av biologin i separata vetenskaper.
Under XVI-XVII-talen. Botanik och zoologi började utvecklas snabbt.
Uppfinningen av mikroskopet (tidigt 1600-tal) gjorde det möjligt att studera den mikroskopiska strukturen hos växter och djur. Mikroskopiskt små levande organismer, bakterier och protozoer, osynliga för blotta ögat, upptäcktes.
Ett stort bidrag till utvecklingen av biologi gjordes av Carl Linnaeus, som föreslog ett klassificeringssystem för djur och växter,
Karl Maximovich Baer (1792-1876) formulerade i sina verk huvudbestämmelserna i teorin om homologa organ och lagen om germinal likhet, som lade de vetenskapliga grunderna för embryologi.
År 1808, i sin zoologifilosofi, tog Jean-Baptiste Lamarck upp frågan om orsakerna och mekanismerna för evolutionära transformationer och skisserade den första evolutionsteorin i tiden.
Cellteorin spelade en enorm roll i utvecklingen av biologin, som vetenskapligt bekräftade den levande världens enhet och fungerade som en av förutsättningarna för uppkomsten av Charles Darwins evolutionsteori. Zoologen Theodor Ivann (1818-1882) och botanikern Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) anses vara författarna till cellteorin.
På grundval av ett flertal observationer publicerade Charles Darwin 1859 sitt huvudverk "Om arternas uppkomst med hjälp av naturligt urval, eller bevarandet av gynnade raser i kampen för livet", där han formulerade teorins huvudbestämmelser. av evolutionen, föreslog evolutionens mekanismer och sätt för evolutionära transformationer av organismer.
På 1800-talet Tack vare arbetet av Louis Pasteur (1822-1895), Robert Koch (1843-1910), Ilya Ilyich Mechnikov, tog mikrobiologin form som en oberoende vetenskap.
1900-talet började med återupptäckten av Gregor Mendels lagar, vilket markerade början på utvecklingen av genetik som vetenskap.
På 40-50-talet av XX-talet. inom biologi började idéerna och metoderna inom fysik, kemi, matematik, kybernetik och andra vetenskaper användas i stor utsträckning, och mikroorganismer användes som studieobjekt. Som ett resultat av detta växte biofysik, biokemi, molekylärbiologi, strålningsbiologi, bionik etc. fram och utvecklades snabbt som oberoende vetenskaper.Utforskning av rymden bidrog till rymdbiologins födelse och utveckling.
På XX-talet. riktningen för tillämpad forskning - bioteknik. Denna trend kommer utan tvekan att utvecklas snabbt under 2000-talet. Du kommer att lära dig mer om denna riktning i utvecklingen av biologi när du studerar kapitlet "Fundamentals of Breeding and Biotechnology".
För närvarande används biologisk kunskap inom alla områden av mänsklig aktivitet: inom industrin och lantbruk, medicin och energi.
Ekologisk forskning är oerhört viktig. Vi började äntligen inse att den känsliga balansen som finns på vår lilla planet är lätt att förstöra. Mänskligheten har ställts inför en svår uppgift - bevarandet av biosfären för att upprätthålla förutsättningarna för civilisationens existens och utveckling. Utan biologisk kunskap och specialstudier för att lösa det är omöjligt. Således har biologin för närvarande blivit en verklig produktiv kraft och en rationell vetenskaplig grund för förhållandet mellan människa och natur.
klassisk biologi. Evolutionsbiologi. Fysikalisk och kemisk biologi.
1. Vilka riktningar i biologins utveckling kan du peka ut?
2. Vilka stora vetenskapsmän från antiken gjorde ett betydande bidrag till utvecklingen av biologisk kunskap?
3. Varför var det på medeltiden möjligt att tala om biologi som en vetenskap endast villkorligt?
4. Varför anses modern biologi vara en komplex vetenskap?
5. Vilken roll har biologin i det moderna samhället?
6. Förbered ett meddelande om något av följande ämnen:
7. Biologins roll i det moderna samhället.
8. Biologins roll i rymdforskningen.
9. Den biologiska forskningens roll i modern medicin.
10. Rollen för framstående biologer - våra landsmän i utvecklingen av världens biologi.
Hur mycket forskarnas åsikter om mångfalden av levande varelser har förändrats kan demonstreras av exemplet med uppdelningen av levande organismer i kungariken. Tillbaka på 40-talet av XX-talet var alla levande organismer uppdelade i två kungariken: växter och djur. I växtriket ingick även bakterier och svampar. Senare ledde en mer detaljerad studie av organismer till tilldelningen av fyra kungariken: prokaryoter (bakterier), svampar, växter och djur. Detta system ges i skolbiologi.
1959 föreslogs att de levande organismernas värld skulle delas upp i fem riken: prokaryoter, protister (protozoer), svampar, växter och djur.
Detta system ges ofta i biologisk (särskilt översatt) litteratur.
Andra system har utvecklats och fortsätter att utvecklas, inklusive 20 eller fler kungadömen. Till exempel föreslås det att särskilja tre superriken: Prokaryoter, Archaea (Archaebacteria) och Eukaryoter. Varje superrike inkluderar flera kungadömen.
Kamensky A. A. Biologi årskurs 10-11
Inskickad av läsare från webbplatsen
Nätbibliotek med elever och böcker, skisser av lektioner från årskurs 10 Biologi, böcker och läroböcker enl. kalenderplan 10:e klass biologi planering
Lektionens innehåll lektionssammanfattning och stödram lektionspresentation interaktiva tekniker accelererande undervisningsmetoder Öva frågesporter, testa onlineuppgifter och övningar läxverkstäder och träningsfrågor för klassdiskussioner Illustrationer video- och ljudmaterial foton, bilder grafik, tabeller, scheman serier, liknelser, talesätt, korsord, anekdoter, skämt, citat TilläggMIKROSKOP
RAPPORT om biologi för en elev i 6:e klass
Under en lång tid levde en person omgiven av osynliga varelser, använde sina avfallsprodukter (till exempel när man bakade bröd av surdeg, gjorde vin och vinäger), led när dessa varelser orsakade sjukdomar eller förstörde matförråd, men misstänkte inte deras närvaro. Jag misstänkte inte för att jag inte såg det, och jag såg det inte för att storlekarna på dessa mikrovarelser var mycket lägre än gränsen för synlighet som det mänskliga ögat kan. Det är känt att en person med normal syn på optimalt avstånd (25–30 cm) kan urskilja ett föremål 0,07–0,08 mm i storlek i form av en punkt. Mindre föremål kan inte ses. Detta bestäms av de strukturella egenskaperna hos hans synorgan.
Ungefär samtidigt som utforskningen av rymden med hjälp av teleskop gjordes de första försöken att avslöja, med hjälp av linser, mikrovärldens hemligheter. Så under arkeologiska utgrävningar i det antika Babylon hittades bikonvexa linser - de enklaste optiska enheterna. Linserna var gjorda av polerat berg kristall. Det kan anses att människan med deras uppfinning tog det första steget på vägen till mikrovärlden.
Det enklaste sättet att förstora bilden av ett litet föremål är att observera det med ett förstoringsglas. Ett förstoringsglas är en konvergerande lins med en liten brännvidd (vanligen inte mer än 10 cm) insatt i handtaget.
teleskoptillverkare Galileo V 1610
1993 upptäckte han att när han var brett isär gjorde hans spottingscope det möjligt att kraftigt förstora små föremål. Det kan övervägas uppfinnaren av mikroskopet bestående av positiva och negativa linser.
Ett mer avancerat verktyg för att observera mikroskopiska föremål är enkelt mikroskop. När dessa enheter dök upp är det inte känt exakt. Allra i början av 1600-talet tillverkades flera sådana mikroskop av en glasögonhantverkare Zacharias Jansen från Middelburg.
I uppsatsen A. Kircher, släppt i 1646 år, innehåller en beskrivning det enklaste mikroskopet namngiven av honom "loppglas". Den bestod av ett i en kopparfot inbäddat förstoringsglas, på vilket ett föremålsbord fästes, som tjänade till att placera föremålet i fråga; Längst ner fanns en platt eller konkav spegel, som reflekterade solens strålar på ett föremål och på så sätt upplyste det underifrån. Förstoringsglaset flyttades med hjälp av en skruv till objektbordet tills bilden blev distinkt och klar.
Första stora upptäckter gjordes precis med ett enkelt mikroskop. I mitten av sjuttondeårhundraden av lysande framgång uppnåddes av den holländska naturforskaren Anthony Van Leeuwenhoek. Under många år fullkomnade Leeuwenhoek sig i tillverkningen av små (ibland mindre än 1 mm i diameter) bikonvexa linser, som han gjorde av en liten glaskula, som i sin tur erhölls genom att smälta en glasstav i en låga. Sedan maldes denna glaskula på en primitiv slipmaskin. Under sitt liv gjorde Leeuwenhoek minst 400 sådana mikroskop. En av dem, som förvaras på universitetsmuseet i Utrecht, ger mer än 300x förstoring, vilket var en stor framgång för 1600-talet.
I början av 1600-talet fanns det sammansatta mikroskop består av två linser. Uppfinnaren av ett så komplext mikroskop är inte exakt känd, men många fakta tyder på att han var en holländare. Cornelius Drebel, som bodde i London och var i tjänst för engelsk kung James I. I sammansatt mikroskop var två glas: den ena - linsen - vänd mot föremålet, den andra - okularet - vänd mot betraktarens öga. I de första mikroskopen fungerade ett bikonvext glas som objektiv, vilket gav en verklig, förstorad, men omvänd bild. Denna bild undersöktes med hjälp av ett okular, som alltså spelade rollen som ett förstoringsglas, men endast detta förstoringsglas tjänade till att förstora inte själva föremålet utan dess bild.
I 1663 mikroskop Drebel var förbättrats engelsk fysiker Robert Hooke, som introducerade en tredje lins i den, kallad kollektivet. Denna typ av mikroskop fick stor popularitet, och de flesta av mikroskopen från slutet av 1600-talet - första hälften av 800-talet byggdes enligt dess schema.
Mikroskopanordning
Ett mikroskop är ett optiskt instrument utformat för att studera förstorade bilder av mikroobjekt som är osynliga för blotta ögat.
Huvuddelarna i ett ljusmikroskop (fig. 1) är ett objektiv och ett okular inneslutet i en cylindrisk kropp - ett rör. De flesta modeller designade för biologisk forskning kommer med tre linser med olika brännvidder och en roterande mekanism designad för snabb växling – ett torn, ofta kallat ett torn. Röret är placerat på toppen av ett massivt stativ, inklusive rörhållaren. Något under objektivet (eller tornet med flera objektiv) finns ett objektsteg, på vilket objektglas med testprover placeras. Skärpan justeras med en grov och finjusteringsskruv, som gör att du kan ändra scenens position i förhållande till objektivet.
För att provet som studeras ska ha tillräcklig ljusstyrka för bekväm observation är mikroskopen utrustade med ytterligare två optiska enheter (fig. 2) - en belysningsanordning och en kondensor. Illuminatorn skapar en ljusström som lyser upp testförberedelsen. I klassiska ljusmikroskop involverar utformningen av belysningsinstrumentet (inbyggd eller extern) en lågspänningslampa med en tjock glödtråd, en konvergerande lins och ett membran som ändrar diametern på ljusfläcken på provet. Kondensorn, som är en konvergerande lins, är utformad för att fokusera belysningsstrålarna på provet. Kondensorn har också en irisbländare (fält och bländare), som styr intensiteten av belysningen.
När man arbetar med ljustransmitterande föremål (vätskor, tunna sektioner av växter, etc.), belyses de av genomsläppt ljus - belysningsinstrumentet och kondensorn är placerade under objektsbordet. Ogenomskinliga prover ska vara upplysta framifrån. För att göra detta placeras belysningsinstrumentet ovanför objektscenen och dess strålar riktas mot objektet genom linsen med hjälp av en genomskinlig spegel.
Belysningsinstrumentet kan vara passivt, aktivt (lampa) eller båda. De enklaste mikroskopen har inga lampor för att belysa prover. Under bordet har de en dubbelsidig spegel, där ena sidan är platt och den andra är konkav. I dagsljus, om mikroskopet är nära ett fönster, kan du få ganska bra belysning med hjälp av en konkav spegel. Om mikroskopet är i ett mörkt rum används en platt spegel och en extern belysningsanordning för belysning.
Förstoringen av ett mikroskop är lika med produkten av förstoringen av objektivet och okularet. Med en okularförstoring på 10 och en objektivförstoring på 40 är den totala förstoringsfaktorn 400. Vanligtvis ingår objektiv med en förstoring på 4 till 100 i en forskningsmikroskopsats. Ett typiskt mikroskopobjektivsats för amatör- och utbildningsforskning (x4) , x10 och x40), ger ökning från 40 till 400.
Upplösning är en annan viktig egenskap hos ett mikroskop, som bestämmer dess kvalitet och klarheten i bilden som den bildar. Ju högre upplösning, desto fler fina detaljer kan ses vid hög förstoring. I samband med upplösning talar man om "nyttig" och "onyttig" förstoring. "Användbar" är den maximala förstoringen vid vilken maximal bilddetalj tillhandahålls. Ytterligare förstoring ("värdelös") stöds inte av mikroskopets upplösning och avslöjar inga nya detaljer, men det kan påverka bildens klarhet och kontrast negativt. Således är gränsen för användbar förstoring av ett ljusmikroskop inte begränsad av den totala förstoringsfaktorn för objektivet och okularet - den kan göras godtyckligt stor om så önskas - utan av kvaliteten på de optiska komponenterna i mikroskopet, det vill säga, upplösningen.
Mikroskopet innehåller tre huvudsakliga funktionsdelar:
1. Belysningsdel
Designad för att skapa ett ljusflöde som gör att du kan belysa föremålet på ett sådant sätt att de efterföljande delarna av mikroskopet utför sina funktioner med största noggrannhet. Den belysande delen av ett genomsänt ljusmikroskop är placerad bakom objektet under objektivet i direktmikroskop och framför objektet ovanför objektivet i inverterade.
Belysningsdelen inkluderar en ljuskälla (en lampa och en elektrisk strömkälla) och ett optiskt-mekaniskt system (kollektor, kondensor, fält- och bländare justerbara / irisbländare).
2. Uppspelningsdel
Designad för att återge ett objekt i bildplanet med den bildkvalitet och förstoring som krävs för forskning (d.v.s. att bygga en sådan bild som återger objektet så exakt som möjligt och i alla detaljer med upplösning, förstoring, kontrast och färgåtergivning motsvarande mikroskopoptiken).
Den återgivande delen tillhandahåller det första steget av förstoring och är placerad efter objektet till mikroskopets bildplan. Den återgivande delen inkluderar en lins och ett mellanliggande optiskt system.
Moderna mikroskop av den senaste generationen är baserade på optiska system av linser korrigerade för oändlighet.
Detta kräver dessutom användning av så kallade rörsystem, som "samlar" parallella ljusstrålar som kommer ut från objektivet i mikroskopets bildplan.
3. Visualisera del
Designad för att erhålla en verklig bild av ett föremål på näthinnan, filmen eller plattan, på skärmen på en TV eller datorskärm med ytterligare förstoring (det andra steget av förstoring).
Bilddelen är placerad mellan linsens bildplan och betraktarens ögon (kamera, kamera).
Bilddelen inkluderar en monokulär, binokulär eller trinokulär visuell fäste med ett observationssystem (okular som fungerar som ett förstoringsglas).
Dessutom inkluderar denna del system för ytterligare förstoring (system från en grossist / förändring av förstoring); projektionsmunstycken, inklusive diskussionsmunstycken för två eller flera observatörer; ritningsanordningar; bildanalys och dokumentationssystem med lämpliga matchande element (fotokanal).
foto från scop-pro.fr
Mikroskopitekniken har öppnat nya möjligheter inom medicinsk och laboratorieverksamhet. Idag klarar sig varken diagnostiska studier eller kirurgiska ingrepp utan speciell optik. Den viktigaste rollen för mikroskop inom tandvård, oftalmologi, mikrokirurgi. Det handlar inte bara om att förbättra synlighet och underlätta arbetet, utan om ett i grunden nytt synsätt på forskning och verksamhet.
inverkan på fina strukturer cellnivå innebär att patienten lättare kommer att uthärda ingreppet, återhämta sig snabbare och inte drabbas av skador på friska vävnader och komplikationer. Bakom alla dessa fördelar med modern medicin är ofta ett mikroskop - en kraftfull högteknologisk enhet designad med hjälp av senaste prestationer optik.
Beroende på syftet är mikroskop indelade i:
- laboratorium;
- dental;
- kirurgisk;
- oftalmisk;
- otolaryngologiska.
Optiska system för biokemiska, hematologiska, dermatologiska, cytologiska studier skiljer sig funktionellt från medicinska. Oftalmiska mikroskop är erkända som de mest avancerade och kraftfulla - med deras hjälp var det möjligt att göra ett radikalt genombrott i behandlingen av grå starr, översynthet, närsynthet, astigmatism. Operationer på mikronnivå, utförda under 40x förstoring, är jämförbara i invasivitet med en injektion, patienten återhämtar sig efter operation på några dagar.
Inte mindre intressanta är de som tillåter, under 25x förstoring, att korrekt behandla tandkanaler och andra minsta strukturer som inte är synliga för det mänskliga ögat. Med den senaste optiken lyckas tandläkare nästan alltid ge en högkvalitativ behandling och rädda tanden.
Förstoringsapparater för mikrokirurgi kännetecknas av ett utökat synfält, ökad bildskärpa och möjligheten till mjuk eller stegvis justering av förstoringen. Allt detta ger de bästa siktförhållandena för kirurgen och assistenterna.
Det är viktigt att den nya generationen av instrument för mikroskopi är så bekväm som möjligt att använda: att arbeta med förstoringsoptik är enkelt och kräver inte mycket ansträngning eller speciella färdigheter. På grund av det inbyggda belysningssystemet och okularets bekväma form upplever specialisten inte trötthet och obehag även under långvarigt kontinuerligt arbete.
Ett mikroskop är ett ömtåligt instrument som måste hanteras med försiktighet. Detta gäller särskilt linser: det är oönskat att röra de optiska ytorna med händerna; en speciell borste och mjuka våtservetter indränkta i etylalkohol används för att rengöra enheten.
Rum som innehåller mikroskop bör hållas vid rumstemperatur och låg luftfuktighet (mindre än 60%).
Först mikroskopister andra hälften av 1600-talet. - Fysikern R. Hooke, anatomen M. Malpighi, botanikern N. Gru, amatöroptikern A. Leeuwenhoek och andra beskrev strukturen av huden, mjälten, blodet, musklerna, sädesvätskan, etc. med hjälp av ett mikroskop. Varje studie var i huvudsak en upptäckt, som inte kom överens med den metafysiska syn på naturen som har utvecklats genom århundradena. Upptäcktens slumpmässiga natur, mikroskopens ofullkomlighet, den metafysiska världsbilden tillät inte på 100 år (från mitten av 1600-talet till mitten av 1700-talet) att ta betydande steg framåt i kunskapen om strukturens lagar av djur och växter, även om försök gjordes att generalisera (teorier om "fibrös" och "kornig struktur hos organismer, etc.).
Upptäckten av den cellulära strukturen inträffade vid en tidpunkt i mänsklighetens utveckling, när experimentell fysik började göra anspråk på att kallas älskarinna för alla vetenskaper. I London skapades ett samhälle av de största forskarna, som fokuserade på att förbättra världen på specifika fysiska lagar. Vid mötena för samhällsmedlemmarna var det inga politiska debatter, bara olika experiment diskuterades och forskning om fysik och mekanik delades. Tiderna var turbulenta då, och forskare iakttog mycket strikt sekretess. Det nya samhället började kallas "de osynligas högskola". Den första som stod vid ursprunget till skapandet av samhället var Robert Boyle, Hookes stora mentor. Styrelsen tog fram nödvändig vetenskaplig litteratur. Författaren till en av böckerna var Robert Hook, som också var medlem av denna hemliga forskargemenskap. Hooke var redan under dessa år känd som uppfinnaren av intressanta enheter som gjorde det möjligt att göra stora upptäckter. En av dessa enheter var mikroskop.
En av de första skaparna av mikroskopet var Zacharius Jansen som skapade den 1595. Tanken med uppfinningen var att två linser (konvexa) monterades inuti ett speciellt rör med ett infällbart rör för att fokusera bilden. Denna enhet kan öka de studerade objekten med 3-10 gånger. Robert Hooke förbättrade denna produkt, som spelade ledande roll i den kommande öppningen.
Robert Hooke observerade under lång tid olika små exemplar genom det skapade mikroskopet, och en gång tog han en vanlig kork från ett kärl för visning. Efter att ha undersökt en tunn sektion av denna kork blev forskaren förvånad över komplexiteten i ämnets struktur. Ett intressant mönster av många celler dök upp för hans ögon, förvånansvärt likt en honungskaka. Eftersom kork är en vegetabilisk produkt började Hooke studera delar av växtstammar med ett mikroskop. Överallt upprepades en liknande bild - en uppsättning vaxkakor. Mikroskopet visade många rader av celler, som var åtskilda av tunna väggar. Robert Hooke kallade dessa celler celler. Därefter bildades hela vetenskapen om celler, som kallas cytologi. Cytologi innefattar studiet av cellers struktur och deras vitala aktivitet. Denna vetenskap används inom många områden, inklusive medicin och industri.
Med namn M. Malpighi Denna enastående biolog och läkare är förknippad med en viktig period av mikroskopiska studier av djurs och växters anatomi.
Uppfinningen och förbättringen av mikroskopet gjorde det möjligt för forskare att upptäcka
en värld av extremt små varelser, helt annorlunda än de
som är synliga för blotta ögat. Efter att ha fått ett mikroskop gjorde Malpighi ett antal viktiga biologiska upptäckter. Först tänkte han
allt som kom till hands:
- insekter,
- lätta grodor,
- blod celler,
- kapillärer,
- hud,
- lever,
- mjälte
- växtvävnader.
I studiet av dessa ämnen nådde han en sådan perfektion att han blev
en av grundarna av mikroskopisk anatomi. Malpighi var den första att använda
mikroskop för studier av blodcirkulationen.
Med hjälp av en 180x förstoring gjorde Malpighi en upptäckt inom teorin om blodcirkulation: när han tittade på en grodlungpreparat under ett mikroskop såg han luftbubblor omgivna av en film och små blodkärl, såg ett omfattande nätverk av kapillärkärl som förbinder artärer med ådror (1661). Under de kommande sex åren gjorde Malpighi de observationer som han beskrev i vetenskapliga artiklar som gav honom berömmelse som en stor vetenskapsman. Malpighis rapporter om strukturen av hjärnan, tungan, näthinnan, nerverna, mjälten, levern, huden och om utvecklingen av embryot i ett kycklingägg, samt om växternas anatomiska struktur, vittnar om mycket noggranna observationer.
Nehemiah Gru(1641 - 1712). engelsk botaniker och läkare, mikroskopist,
grundare av växtanatomin. Huvudverken ägnas åt frågorna om växters struktur och kön. Tillsammans med M. Malpighi var grundaren
växtens anatomi. Först beskrivits:
- stomata,
- radiellt arrangemang av xylem i rötter,
- morfologi av vaskulär vävnad i form av en tät formation i mitten av stammen på en ung växt,
- processen att bilda en ihålig cylinder i gamla stjälkar.
Han introducerade termen "jämförande anatomi", introducerade begreppen "vävnad" och "parenkym" i botaniken. När jag studerade blommors struktur kom jag till slutsatsen att de är organen för befruktning i växter.
Leeuwenhoek Anthony(24 oktober 1632–26 augusti 1723), holländsk naturforskare. Han arbetade i en textilbutik i Amsterdam. Tillbaka i Delft arbetade han på fritiden som linslipare. Totalt under sitt liv tillverkade Leeuwenhoek cirka 250 linser, vilket uppnådde en 300-faldig ökning och uppnådde stor perfektion i detta. Linserna han tillverkade, som han satte in i metallhållare med en nål fäst på dem för att placera observationsobjektet, gav en förstoring på 150–300 gånger. Med hjälp av sådana "mikroskop" observerade och skissade Leeuwenhoek först:
- spermier (1677),
- bakterier (1683),
- erytrocyter,
- protozoer,
- enskilda växt- och djurceller,
- ägg och foster
- muskelvävnad,
- många andra delar och organ av mer än 200 arter av växter och djur.
Beskrev först partenogenes hos bladlöss (1695–1700).
Leeuwenhoek stod på preformismens ståndpunkter och hävdade att det bildade embryot redan finns i "animalcule" (spermatozoon). Han förnekade möjligheten till spontan generering. Han beskrev sina observationer i brev (upp till 300 totalt), som han skickade främst till Royal Society of London. Efter blodets rörelse genom kapillärerna visade han att kapillärer förbinder artärer och vener. För första gången observerade han erytrocyter och fann att hos fåglar, fiskar och grodor har de en oval form, medan de hos människor och andra däggdjur är skivformade. Han upptäckte och beskrev hjuldjur och ett antal andra små sötvattensorganismer.
Användningen av ett akromatiskt mikroskop i vetenskaplig forskning har fungerat som en nyhet drivkraft för utvecklingen av histologi. I början av XIX-talet. den första bilden av växtcellkärnor gjordes. J. Purkinje(1825-1827) beskrev kärnan i ägget på en kyckling och sedan kärnorna i cellerna i olika djurvävnader. Senare introducerade han begreppet "protoplasma" (cytoplasma) av celler, kännetecknad formen nervceller, uppbyggnad av körtlar, etc.
R. Brown drog slutsatsen att kärnan är en väsentlig del av växtcellen. Så småningom började ackumuleras material om den mikroskopiska organisationen av djur och växter och strukturen av "celler" (cellula), sett för första gången av R. Hooke.
Skapandet av cellteorin hade en enorm progressiv inverkan på utvecklingen av biologi och medicin. I mitten av XIX-talet. började en period av snabb utveckling av deskriptiv histologi. Baserat på den cellulära teorin studerades sammansättningen av olika organ och vävnader och deras utveckling, vilket gjorde det möjligt även då att skapa en mikroskopisk anatomi i grundläggande termer och att förfina klassificeringen av vävnader, med hänsyn till deras mikroskopiska struktur (A. Kölliker och andra).
