Бактерии, клетки крови и ДНК под микроскопом

Бактерии под микроскопом

Рисунок: Бактериальная клетка под микроскопом A; грамотрицательные B; грамположительные бактерии. 

• Бактерии - это одноклеточные прокариоты, у которых генетический материал не заключен внутри ядерной мембраны.

• Это более простые организмы, состоящие из клеточных органелл без мембран.

• Размер бактерий колеблется от 0,5 до 5 мкм, и поэтому бактерии микроскопические.

• Бактерии различаются по форме, размеру и их компонентам.

• Трудно наблюдать бактерии непосредственно из их источника, и поэтому их необходимо культивировать, чтобы увеличить их количество.

• Бактерии очень трудно обнаружить без окрашивания, поскольку они бесцветные, прозрачные и крошечные по размеру.

• Из-за различной формы и размера бактерий также сложно отличить бактерии от других частиц пыли без окрашивания.

• Для получения более подробной структуры этих бактерий можно выполнить ряд различных процессов окрашивания.

• Некоторые из этих процедур позволяют дифференцировать бактерии на отдельные группы на основе результатов их окрашивания.

 

Наблюдение при простом окрашивании

• Этот метод обычно используется для простого обнаружения и наблюдения за бактериями.

• В этом случае все бактерии и их поверхность окрашивается в ярко выраженный цвет.

• На основе формы бактерий они подразделяются на кокки, бациллы, спириллы и другие группы.

• Некоторые бактерии можно увидеть цепочками, в то время как некоторые наблюдаются группами в структуре, похожей на виноград.

• Однако некоторые бактерии существуют сами по себе как единое целое.

• Под более мощным микроскопом можно наблюдать внутренние клеточные компоненты бактерий.

• Однако для более детальной структуры клеточных органелл необходимо выполнить отдельное окрашивание внутренних органелл.

 

Наблюдение при окрашивании по граму

• Окрашивание по граму обычно выполняется для разделения бактерий на группы.

• Грамположительные бактерии кажутся фиолетовыми, тогда как грамотрицательные бактерии кажутся красными под микроскопом.

• Основываясь на результате окрашивания, можно предположить толщину клеточной стенки бактерий.

• Под мощным микроскопом, таким как сканирующий просвечивающий электронный микроскоп, можно даже окрашивать и наблюдать детальную структуру клеточных органелл.

• Ядро выглядит как большое черное пятно в центре, где они не обязательно окружены какой-либо мембраной.

• Цитоплазма также окрашена, что позволяет увидеть другие структуры в виде крошечных точек или длинных нитевидных структур.

Кровь под микроскопом

• Кровь - это жидкая соединительная ткань у живых организмов, которая переносит питание, воду, кислород и углекислый газ в разные части тела.

• Кровь состоит из жидкой части, называемой плазмой, и других клеток крови.

• Кровь распространяется по всему телу через кровеносные сосуды.

• Кровь также состоит из других частиц, таких как растворенная глюкоза, другие питательные вещества и белки, которые помогают в функционировании крови.

• Кровь выглядит как жидкость красного цвета из-за присутствия гемоглобина.

• Под микроскопом при 40X видна бесцветная жидкость, называемая плазмой, которая занимает около половины объема крови.

• Другие компоненты, такие как клетки крови, видны взвешенными в плазме.

• По мере увеличения мощности микроскопа (не менее, чем в 100 раз) можно различать эритроциты и лейкоциты.

• Объем эритроцитов выше, чем у лейкоцитов.

• Эритроциты меньше и не имеют ядра, тогда как лейкоциты больше по размеру, а ядро выглядит как темное пятно.

• При более высокой мощности (400X) видно, что эритроциты уложены друг на друга, а внутри лейкоцитов видны какие-то гранулы.

• На этом этапе тромбоциты также можно увидеть между красными и белыми кровяными клетками в виде крошечных точек.

• В электронный микроскоп можно даже увидеть другие белки и элементы, присутствующие в крови, кроме плазмы и клеток крови.

Клетки крови под микроскопом

Рисунок: Клетки крови под микроскопом.

• Клетки крови - это клеточные структуры, находящиеся во взвешенном состоянии в плазме крови.

• Человеческая кровь содержит некоторое количество клеток крови в зависимости от их назначения и структуры.

• Эритроциты занимают большую часть кровяных телец в крови, за ними следуют лейкоциты, а затем тромбоциты.

• Эритроциты имеют красный цвет из-за присутствия гемоглобина. Эти клетки образуются в костном мозге в результате эритропоэза.

• Эритроцит отвечает за перенос кислорода к различным частям тела.

• С другой стороны, белые кровяные клетки не содержат гемоглобина и участвуют в обеспечении защиты от чужеродных захватчиков.

• Другие клетки, называемые тромбоцитами, также присутствуют в крови, что способствует свертыванию крови. 

Эритроциты

• Под микроскопом эритроциты выглядят как круглые клетки красного цвета, толстые по периферии и тонкие в центре.

• У красных кровяных телец нет ядра или каких-либо других клеточных органелл.

• Под микроскопом они выглядят как двояковогнутые диски, которые пусты внутри.

• В случае свежего образца крови эритроциты выглядят желто-зеленого цвета с бледными центрами, не содержащими видимых внутренних структур.

• Однако структура клеток может быть неоднородной, поскольку они искажаются при прохождении через кровеносные капилляры.

 

Лейкоциты

• Белых кровяных телец или лейкоцитов в крови сравнительно меньше, и поэтому их трудно обнаружить под микроскопом.

• Поскольку они бесцветные, их также трудно наблюдать без окрашивания.

• Однако после окрашивания в поле зрения микроскопа можно увидеть различные типы лейкоцитов.

 

Нейтрофилы

• ·   Они кажутся сферическими по форме с темно окрашенным ядром, которое обычно разделено на 2-5 долей.

• ·   Кроме того, в цитоплазме можно увидеть крошечные гранулы вместе с маленькими нитями, соединяющими разные доли ядра.

 

Эозинофилы

• Эти клетки также кажутся сферическими по форме под микроскопом.

• Цитоплазма содержит гранулы вместе с темно окрашенным ядром, состоящим всего из двух долей. Ядро имеет форму подковы.

 

Базофилы

• Базофилы больше по размеру, чем другие лейкоциты, и имеют неправильные ядра внутри сферической клетки.

• Ядро базофила имеет голубоватый цвет, который не так выражен, как у других лейкоцитов.

 

Тучные клетки

• Тучных клеток очень мало, и поэтому их трудно обнаружить; однако они кажутся огромными по сравнению с другими клетками и имеют больше гранул в цитоплазме, чем другие клетки.

 

Лимфоциты

• Лимфоциты - это клетки, которые сравнительно меньше по размеру и под микроскопом кажутся сферическими по форме с минимальной цитоплазмой.

• Ядро большое и круглое, занимающее большую часть объема внутри клетки.

• У них нет никаких гранул в цитоплазме.

Моноциты

• Моноциты кажутся больше лимфоцитов и имеют ядро в форме почки или боба.

• Эти клетки, как и лимфоциты, не имеют гранул в цитоплазме.

• У них больше цитоплазмы, чем у лимфоцитов.

 

ДНК под микроскопом

Рисунок: ТЕМ-изображение с профилем интенсивности и соответствующим расчетом шага БПФ для волокон λ-ДНК. Источник изображения: Nano Lett.

• ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) - это молекула, присутствующая внутри ядра, состоящая из двух полинуклеотидных цепей, намотанных друг на друга, образуя спиральную структуру.

• ДНК присутствует в хромосомах внутри ядра, которое отвечает за контроль всех видов деятельности клетки.

• Структура ДНК была впервые обнаружена с помощью рентгеновской кристаллографии.

• Несмотря на то, что общая длина молекулы ДНК составляет около 2 дюймов, увидеть ДНК с помощью световой микроскопии невозможно, поскольку ДНК присутствует внутри ядра внутри клетки.

• Извлеченную ДНК можно увидеть невооруженным глазом в виде длинной нитевидной структуры.

• Однако можно наблюдать ДНК с помощью микроскопа с высоким разрешением, такого как электронный микроскоп.

 

Наблюдение под сканирующим просвечивающим электронным микроскопом

• Под STEM ДНК можно отличить от других биологических молекул, поскольку она работает в темном поле.

• Этот метод позволяет визуализировать окрашенные нити ДНК внутри клетки.

• Без окрашивания ДНК выглядит как штопорная нить двойной спирали ДНК.

• Обычно с помощью этого метода видны довольно маленькие сегменты ДНК, поскольку электрон разбивает всю ДНК на более короткие нити.

• При криоэлектронной томографии нити ДНК видны в трехмерной структуре, что позволяет визуализировать ДНК под разными углами.

• С помощью этой техники можно даже измерить длину нитей ДНК.