Citologia e microscopio.
Teoria cellulare
citologia Citologia (dal greco κύτος, Kytos, "un vuoto", e -λογία, -logia studio ). Significa "lo studio delle cellule".
Studiare le cellule: Le cellule possono essere studiate dal punto di vista morfologico, biochimico e funzionale. L'analisi biochimica e funzionale ha lo scopo di studiare la natura chimica e le modalità di funzionamento delle cellule, e delle loro parti. L'analisi morfologica studia l'organizzazione strutturale delle cellule e si avvale del microscopio.
Robert Hooke e la micrographia, 1665
microscopio Etimologia: (μικρόν micron "piccolo ; σκοπεῖν skopein "guardare"). Consente di ingrandire oggetti di piccole dimensioni per permetterne l'osservazione. Può essere ottico, e quindi basato sull'osservazione nell'ambito dello spettro elettromagnetico della luce in senso lato, elettronico basato sull'osservazione tramite fasci di elettroni, o di altro tipo.
microscopio I primi strumenti efficaci vennero prodotti in Olanda alla fine del XVI secolo, ma l'invenzione vera e propria è tuttora controversa. Galileo ne inviò uno di sua costruzione al principe Federico Cesi, fondatore dell'accademia dei Lincei per mostrargliene il funzionamento. Galileo definiva lo strumento un "occhialino per vedere le cose minime". Tra i primi scienziati ad utilizzare, diffondere e migliorare l'uso di questo potente strumento, a partire dal XVII secolo, si ricordano Anton van Leeuwenhoek, e Robert Hooke.
Antoni van Leeuwenhoek, 1676
Antoni van Leeuwenhoek Naturalista olandese autodidatta, è soprattutto conosciuto per avere posto le basi della biologia cellulare e della microbiologia, scoprendo i protozoi nel 1674 e, nel 1676, grazie al microscopio scopre l'esistenza dei batteri. I microscopi costruiti da Leeuwenhoek presentavano una capacità di ingrandimento di circa 250 volte.
Le dimensioni delle cellule variano a seconda delle loro funzioni Le cellule variano per dimensione e forma.
Colorizzata TEM 15 000 Le cellule procariotiche hanno una struttura più semplice delle cellule eucariotiche Esistono due tipi di cellule: procariotiche eucariotiche Cellula procariotica Nucleoide Nucleo Cellula eucariotica Organuli
Le cellule procariotiche (presenti negli eubatteri e negli archebatteri) sono cellule piccole, relativamente semplici, che non hanno un nucleo circondato da una membrana. Il loro DNA è situato in una regione detta nucleoide. Flagelli batterici Ribosomi Capsula Parete cellulare Membrana cellulare Nucleoide (DNA) Pili
Le cellule eucariotiche sono suddivise in compartimenti che svolgono funzioni diverse Le cellule eucariotiche sono contraddistinte dalla presenza di un vero e proprio nucleo. Nelle cellule eucariotiche esiste un sistema di membrane interne che suddivide il citoplasma in zone diverse con funzioni differenti, facilitando l insieme delle attività chimiche indicate come metabolismo cellulare.
Una cellula animale contiene una varietà di organuli circondati da membrane. Reticolo Reticolo endoplasmatico liscio endoplasmatico ruvido Nucleo Assenti nella maggior parte delle cellule vegetali Citoscheletro Flagello Lisosoma Centriolo Perossisoma Microtubulo Filamento intermedio Mitocondrio Apparato di Golgi Ribosomi Membrana plasmatica Microfilamento
Una cellula vegetale ha alcune strutture che sono assenti in a una cellula animale, come i cloroplasti e una parete cellulare rigida. Nucleo Reticolo endoplasmatico ruvido Apparato di Golgi Ribosomi Reticolo endoplasmatico liscio Microtubulo Assenti nelle cellule animali Vacuolo centrale Cloroplasto Parete cellulare Filamento intermedio Microfilamento Citoscheletro Mitocondrio Perossisoma Membrana plasmatica
microscopio
Risoluzione occhio umano: 0,1 mm Risoluzione microscopio ottico: 0,2 µm Ingrandimento microscopio ottico: 1.000 X Risoluzione microscopio elettronico: 0,2 nm Ingrandimento microscopio ottico: 100.000 X
Tramite il microscopio è possibile: 1) l'osservazione diretta di cellule viventi. 2) l'osservazione di cellule uccise con procedimenti che ne conservano struttura il più possibile simile a quelle viventi, cioè dopo fissazione.
Microscopio ottico
LM 1000 I microscopi ottici ingrandiscono le cellule (vive e conservate) fino a 1000 volte le loro dimensioni reali. Euglena
220 1000 Tipi diversi di microscopi ottici usano tecniche diverse per aumentare il contrasto ed evidenziare in modo selettivo le varie componenti cellulari. Immagine di un Nematode ottenuta con un microscopio ottico a contrasto di fase. Immagine ottenuta con un microscopio confocale a fluorescenza di una cellula tumorale
microscopio ottico
microscopio ottico
Il microscopio ottico è formato fondamentalmente da tre parti: una parte di sostegno, detta stativo che contiene anche i meccanismi ; una parte ottica, costituita dalle lenti dell'oculare e dell'obiettivo; una parte di illuminazione. Le parti del microscopio che effettivamente ingrandiscono l'immagine di un oggetto sono le lenti cioè l'oculare e l'obiettivo.
Vetrino portaoggetti e coprioggetti
Pipetta Pasteur Attenzione, è di vetro ed è molto fragile.
becher
Come si prepara un vetrino. Gli oggetti che si osservano al microscopio devono essere trasparenti o sufficientemente sottili da risultare trasparenti almeno in parte. Per questo l'osservazione al microscopio viene compiuta raramente su organismi interi; se ne preparano invece delle sottili "fettine" di essi sono dette sezione. Accertatesi che il vetrino sia pulito e sistemate il materiale da osservare, detto campione, al centro del vetrino; Se il campione da osservare non è liquido, fatevi cadere con un contagocce qualche goccia di acqua distillata in modo che sia coperto di liquido. Appoggiate con delicatezza sul liquido un vetrino coprioggetti in modo da evitare che restino bolle d'aria. Il vetrino coprioggetti serve a tenere piatto il campione da osservare.
Come si usa il microscopio. Il microscopio è uno strumento di precisione che deve essere trattato con cura Quando si condivide il microscopio con un collega e si vuol fare osservare il preparato, bisogna evitare di spostare il microscopio, trascinandolo sul tavolo, perché a causa delle vibrazioni che ne deriverebbero l apparecchio potrebbe danneggiarsi. È preferibile cedere il posto, lasciando immobile il microscopio. Per spostare il microscopio bisogna afferrarlo con una mano per il braccio dello stativo e mettere la mano sotto la base. Evitare di fargli prendere dei colpi o di farlo cadere sul o dal tavolo. Evitare di toccare le lenti con le mani.
Come si usa il microscopio. appoggiare il microscopio su un piano stabile; allineare al tubo ottico l'obiettivo con l'ingrandimento minore (è l'obiettivo più corto); posizionare il vetrino sul portaoggetti e mettere la parte che volete osservare perfettamente al centro, al di sotto dell'obiettivo; appoggiare l'occhio sull'oculare; regolare il diaframma in modo da avere una giusta quantità di luce; guardando dal lato (e non dall'oculare) avvicinate l'obiettivo al vetrino usando la vite macrometrica (fate attenzione che l'obiettivo non tocchi mai il vetrino); mettere a fuoco l'immagine dell'oggetto.
Cellule di patata con granuli di amido.
Escherichia coli
microscopio elettronico Il microscopio elettronico, è un tipo di microscopio che non sfrutta la luce come sorgente di radiazioni ma un fascio di elettroni. Fu inventato dai tedeschi Ernst Ruska e Max Knoll nel 1931. Il microscopio elettronico utilizza un fascio di elettroni e non di fotoni, come un microscopio ottico, in quanto i fotoni che compongono un raggio di luce possiedono una lunghezza d onda di gran lunga maggiore rispetto a quella degli elettroni: dato che il potere di risoluzione di un microscopio è inversamente proporzionale alla lunghezza d onda della radiazione che utilizza, usando elettroni si raggiunge una risoluzione parecchi ordini di grandezza superiore.
SEM 2000 TEM 2800 Il microscopio elettronico ha un potere di risoluzione molto più elevato (è in grado d ingrandire un immagine anche 100 000 volte) e rivela i dettagli cellulari. Immagine di Euglena prodotta con il microscopio elettronico a scansione (SEM, Scanning Electron Microscope). Immagine di Euglena prodotta con il microscopio elettronico a trasmissione (TEM, Transmission Electron Microscope).
Microscopio elettronico A scansione (SEM): elettroni riflessi dalla superficie da osservare, oscurata da atomi di metalli pesanti. A trasmissione (TEM): gli elettroni che costituiscono il fascio, attraversano una sezione dove è stato creato precedentemente il vuoto, per poi passare completamente attraverso il campione.
Escherichia coli