И техника микроскопирования

Н.Г.Ильяшенко, Т.В.Пичугина

Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии

Электронное учебно-методическое пособие

Рекомендовано учебно-методическим объединением по образованию в области технологии продуктов питания и пищевой инженерии в качестве учебно-методического пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся дистанционно по направлениию 260100 «Технология продуктов питания» и по направлениям подготовки дипломированных специалистов 260200 «Производство продуктов питания из растительного сырья», 260500 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания»

Утверждено

Научно-методическим советом ИТиПМ

«…» ноября 20011 г.

Москва 2012

Предисловие

Электронный вариант методического руководства предназначен для студентов высших учебных заведений направления 260100 «Производство пиодуктов питания из растительного сырья» изучающих дисциплину «Микробиология» и обучающихся дистанционно.Методическое пособиеподготовлено в соответствии с программой учебной дисциплины (2001г.) по указанному направлению, а также в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и Государственными требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по указанным направлениям.

Практическиезанятия по микробиологии сопровождают теоретический курс по этой дисциплине, который читается студентам в течение многих лет на кафедре «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» Московского Государственного университета пищевых производств.

Курс практических занятий рассчитан на студентов, начинающих знакомство с основами микробиологии, и поэтому содержит краткое изложение некоторых общих теоретических положений этой науки по основным темам практических занятий, предусмотренных программой, и подробное описание методов и приемов для проведения занятий. Даются вопросы для самопроверки, а также указываются главы электронного учебника (Пичугина Т.В., Ильяшенко Н.Г. «Микробиология» 2008г.). Представленные в руководстве рисунки и схемы должны служить вспомогательным материалом и облегчить студентам самостоятельную работу при освоении методов дисциплины «Микробиология».

Курс состоит из 4 тематических и 2 контрольных занятий (по 3…4 час) и включает следующие разделы:

1. Светопольная микроскопия. Устройство микроскопа и техника микроскопирования.

2. Морфология микроорганизмов.

3. Культивирование микроорганизмов.

4. Микроорганизмы природных биотопов.

Выполнение заданий по темам 1 и 2 рассчитано на одно лабораторное занятие, а по темам 3 и 4 - на два занятия.

Студенты дневного отделения (34 часа) выполняют задания по четырем темам, которые рассчитаны на восемь занятий; студенты вечернего и заочного отделений также выполняют задания по указанным темам, но при этом отдельные задания объединяются.

На предпоследнем седьмом занятии, и заключительном восьмом занятии, которое проводятся студентами самостоятельно, студенты выполняют контрольное задание – исследование микроорганизмов воздуха закрытых помещений. На седьмом занятии студенты делают посев на плотные питательные среды с целью получения накопительных культур микроорганизмов. На заключительном восьмом занятии они осуществляют количественный и качественный учет микроорганизмов воздуха по Омелянскому. Студентами проводится ориентировочная идентификация выросших микроорганизмов на плотной питательной среде с подробным описанием культуральных и основных морфологических признаков, а затем проводят оценку микробиологического состояния исследуемого помещения. После выполнения указанных заданий студент получает зачет по практической части дисциплины «Микробиология».

Тема 1

Светопольная микроскопия.

Устройство биологического микроскопа

и техника микроскопирования.

Устройство светового биологического микроскопа.

Все световые биологические микроскопы отечественного производства условно можно разделить на три группы: микроскопы биологические упрощенные, микроскопы биологические рабочие, микроскопы биологические исследовательские. Они предназначены для исследования препаратов в проходящем свете в светлом поле.

Принципиальное устройство биологических микроскопов практически одинаково.

В настоящем руководстве производится описание устройства и правил работы с биологическим микроскопом типа «Биомед».

Микроскоп (от греческого слова micros– малый, scopeo – смотрю) – это оптический прибор (рис.1) состоящий из трёх основных частей : механичес-кой, оптической и осветительной.

Механическая часть и осветитель. Нижняя часть штатива массивная и служит опорой микроскопа. Источником освещения света служит электрическая лампочка, вмонтированная в основание микроскопа. На боковой панели основания расположены выключатель осветителя (2) и регулятор освещения препарата (17). На штативе укреплен крестообразный столик, благодаря которому с помощью винтов препаратоводителя препараты могут перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Тубусодержатель (11) связан с основанием микроскопа неподвижно. Фокусировка препарата осуществляется с помощью макромет ри ческого (14) и микрометрического (15) винтов.

Рис.1 Общий вид микроскопа БИОМЕД-1:

1 – подложка основания; 2 - основание микроскопа с выключателем; 3 –осветитель; 4 – конденсор Аббе; 5 – предметный столик с измерительным нониусом; 6 – держатель препарата; 7 – объективы; 8 – револьверная головка; 9 – окуляры; 10 – адаптер видео/фотонасадки; 11 – тринокулярная насадка; 12 – переключатель светового потока; 13 – штатив; 14 –макрометрический винт; 15 – микрометический винт; 16 – коаксиальная ручка перемещения препарата; 17 – регулятор яркости осветителя.

Макрометрический винт служит для грубой настройки микроскопа. Для точной фокусировки пользуются микровинтом.

Правило работы с микровинтом. Полных оборотов микровинтом делать нельзя. Вначале необходима грубая настройка. Разрешается поворачивать микровинт в ту или иную сторону не более 2…4х делений (не более пол-оборота).

Отличительной особенностью микроскопа БИОМЕД - 4, которым оснащены наши микробиологические лаборатории, является его оснащенность бинокулярной насадкой, отсутствием адаптера видео/фотонасадки (10), а также переключателя светового потока (12).

В верхнюю часть тубусодержателя вставляется вместо тринокулярной бинокулярная насадка (11) с окулярами. На тубусодержателе укреплен револьвер с объективами(8).

Оптическая часть микроскопа состоит из конденсора системы Аббе с ирисовой диафрагмой, объективов и окуляров. Рукояткой (4) можно регулировать объем лучей света, падающих на препарат, за счет изменения открытого отверстия диафрагмы. Окрашенные препараты лучше рассматривать при почти полностью открытой диафрагме, неокрашенные - при уменьшенном отверстии диафрагмы. Конденсор (от лат. condenso - уплотняю, сгущаю) собирает лучи, идущие от источника через диафрагму, и направляет их наобъект. С помощью винта конденсора (4), опуская его или поднимая, регулируют степень освещения препарата.

Правило работы с конденсором. При работе с большими увеличениями микроскопа конденсор должен находиться в верхнем положении. При работе с малыми увеличениями микроскопа конденсор опускают вниз.

Объектив (греч. objectum – предмет исследования)представляет собой наиболее важную часть микроскопа. Это многолинзовая короткофокусная система, от качества которой зависит в основном изображение объекта. Наружная линза, обращенная плоской стороной к препарату, носит название фронтальной, она обеспечивает увеличение. Увеличение объектива всегда обозначено на его оправе. Микроскоп БИОМЕД – 4 оснащен объективами, увеличивающими в 4, 10, и 40 (сухие) и 100 (иммерсионный) раз.

От кривизны фронтальной линзы объектива зависит его фокусное расстояние и увеличение. Чем больше кривизна фронтальной линзы, тем короче фокусное расстояние и тем больше увеличение объектива. Это необходимо помнить при микроскопировании – чем большее увеличение дает объектив, тем меньше свободное рабочее расстояние и тем ниже следует опускать его над плоскостью препарата (табл.1).

Таблица 1. Оптические данные объективов микроскопа «Биомед-4»

Система	Собственное увеличение	Числовая апертура	Фокусное расстояние, мм	Свободное рабочее рас- стояние, мм
Сухая	4х	0,10	21,61	10,20
Сухая	10х	0,20	15,50	6,20
Сухая	40х	0,65	4,35	0,40
Масляная иммерсия	100х	1,25	1.35	0,12

Остальные линзы в системе объектива выполняют преимущественно функции коррекции оптических недостатков, возникающих при исследова-нии объектов. Как известно, изображение, получаемое при помощи линз, обладает рядом недостатков – аберраций. Наиболее существенные – сферическая и хроматическая аберрации. Первая проявляется в невозможности одновременной фокусировки всего поля зрения, вторая связана с разложением белого света на спектр, в результате чего изображение преобретает радужную окраску. Объективы, у которых сферическая и хроматическая аберрации скоррегированы не полностью, называются ахроматами. Они содержат до шести линз и дают изображение наиболее резкое в центре. Края поля зрения при использовании ахроматов бывают окрашены в разные цвета спектра. Ахроматы широко распространены вследствие своей простоты и дешевизны.

Более совершенные объективы – апохроматы. Хроматическая погрешность в них почти в 10 раз меньше, чем у ахроматов. Апохроматы обеспечивают более равномерную резкость изображения. На их оправе имеется обозначение «Апохр». Полностью устраняют искривление поля зрения планахроматы. Эти объективы применяют главным образом при микрофотографировании.

Кроме того, объективы делятся на сухие и иммерсионные. Сухими называются объективы, при работе с которыми между фронтальной линзой и рассматриваемым предметом находится воздух. Вследствие того, что лучи света проходят среды с различными показателями преломления (покровное стекло и воздух), часть их отклоняется и не попадает в объектив. Иммерсионными (от лат. immersion – погружаю) называются объективы, фронтальная линза которых при работе погружается в нанесенную на препарат каплю жидкости с показателем преломления, близким к показателю преломления стекла.

Окуляр (от лат. oculus – глаз) состоит из двух линз –- глазной (верхней) и собирательной (нижней). Окуляр служит для рассмотрения изображения предмета, даваемого объективом. Увеличение объективов указано на их оправе. В комплект к микроскопам типа БИОМЕД-4входит объектив с увеличением 10х.

Микроскоп БИОМЕД-4снабжен бинокулярной насадкой, которая имеет собственное увеличение (около 1,5х) и снабжена коррекционными линзами. Бинокулярной насадкой следует пользоваться при длительной работе с микроскопом. Корпус насадки может раздвигаться в пределах 55…75 мм в зависимости от расстояния между глазами наблюдателя. Работа с бинокулярной насадкой улучшает видимость объекта, снижает яркость изображения и тем самым сохраняет зрение.