Устройство биологического микроскопа

Биологический микроскоп — это оптический прибор, при по­мощи которого можно получить увеличенное обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, разме­ры которых лежат далеко за пределами разрешающей способности глаза.

Микроскоп биологический рабочий МБР-1 широко используется в учебных, а также в медицинских и биологических лабораториях. Он дает увеличение от 56 до 1350 раз.

В микроскопе выделяют две системы: оптическую и механиче­скую. К оптической системе относят объективы, окуляры и осветитель­ное устройство.

Объектив — одна из важнейших частей микроскопа. При его помощи получают увеличенное действительное изображение объекта и выявляют тонкие детали его структуры. Объектив состоит из металли­ческого цилиндра и вмонтированных в него линз, число которых мо­жет быть различным. Степень увеличения находится в прямой зависи­мости от числа линз. Объектив с большим увеличением имеет 8 — 10 линз. Увеличение объектива обозначено на нем цифрами. Микроскоп МБР-1 снабжен тремя объективами: Х8, Х40, Х90.

Рис. 1. Устройство биологического микроскопа:

1 — окуляр, 2 — тубус, 3 — тубусодержатель, 4 — винт гру­бой наводки, 5 — микрометренный винт, 6 — подставка, 7 — зеркало, 8 — конденсор и ири­совая диафрагма, 9 — предмет­ный столик, 10 — револьвер с объективами.

Качество объектива определяет его разрешающая способность. Что же это такое? Невооруженным взглядом человек может различить две очень близко лежащие линии или две точки лишь в том случае, если расстояние между ними будет не менее 0,15 мм (150 мкм). Если же это расстояние меньше, то две линии или две точки сливаются в одну. Таким образом, разрешающая способность глаза человека рав­на 150 мкм. Естественно, чем больше разрешающая способность, тем больше выявляют подробностей строения наблюдаемого объекта. Дан­ные, определяющие разрешающую способность, обозначены на объек­тивах. Чем меньше диаметр фронтальной линзы, тем больше его разре­шающая способность.

Окуляр подобно лупе дает прямое увеличение изображения наблюдаемого объекта. Он не выявляет новых деталей строения. Окуляр устроен намного проще, чем объектив. Он состоит из двух-трех линз, вмонтированных в металлический цилиндр. Между линзами расположена постоянная диафрагма, определяющая границы поля зрения. Нижняя линза фокусирует изображение объекта, построенное объекти­вом в плоскости диафрагмы, а верхняя служит непосредственно для наблюдения. Увеличение окуляров обозначено на них цифрами: Х7, Х10, Х15.

Для определения общего увеличения микроскопа следует умно­жить увеличение объектива на увеличение окуляра (напр. 90x10).

Осветительное устройство состоит из зеркала и конденсора с ирисовой диафрагмой, расположенной под предметным столиком. Оно предназначено для освещения объекта пучком света.

Зеркало служит для направления света через конденсор и отвер­стие предметного столика на объект. Оно имеет две поверхности: плос­кую и вогнутую. В учебных лабораториях с рассеянным светом обычно используют вогнутую поверхность зеркала. Зеркало закреплено на штативе так, что оно может вращаться в двух взаимно перпендикуляр­ных плоскостях.

Конденсор состоит из двух-трех линз, вставленных в металличе­ский цилиндр. При подъеме или опускании его при помощи специаль­ного винта соответственно конденсируется или рассеивается свет, па­дающий от зеркала на объект.

Ирисовая диафрагма расположена между зеркалом и конден­сором; она служит для изменения диаметра светового потока, направ­ляемого зеркалом через конденсор на объект, и состоит из тонких ме­таллических пластинок. При помощи рычажка их можно то соединять, полностью закрывая нижнюю линзу конденсора, то разводить, увеличи­вая поток света.

Кольцо с матовым стеклом, или светофильтром, уменьшает освещенность объекта. Оно расположено под диафрагмой и передви­гается в горизонтальной плоскости.

Механическая система микроскопа состоит из подставки, короб­ки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта пере­мещения конденсора, револьвера и предметного столика.

Подставка — подковообразное основание микроскопа. Коробка с микрометренным механизмом, построенным по принципу взаимодей­ствующих шестерен, прикреплена к подставке неподвижно.

Микрометремный винт служит для незначительного перемеще­ния тубусодержателя, а, следовательно, и объектива на расстояния, из­меряемые

микрометрами. Полный оборот микрометренного винта пе­редвигает тубу содержатель на 100 мкм, а поворот на одно деление опускает или поднимает тубусодержатель на 2 мкм.

Тубус, или труба — цилиндр, в который сверху вставляют окуляры.

Револьвер предназначен для быстрой смены объективов, ввин­ченных в его гнезда.

Тубусодержатель несет тубус и револьвер. Он подвижно соеди­нен с коробкой микрометренного механизма при помощи рейки с гре­бенчатой нарезкой и зубчатого колеса, вращаемого рукояткой, называ­емой винтом грубой наводки.

Предметный столик предназначен для расположения на нем препарата. На столике есть две пружинящие клеммы-зажимы, закреп­ляющие препарат.

Микроскопы модели «Биолам» отличаются от МБР-1 прямоуголь­ной подставкой, тубусодержателем коленчатой формы, предметным сто­ликом прямоугольной формы, конденсором, имеющим дополнительную откидную линзу для работы с объективом малого увеличения.

РАЗНООБРАЗИЕ КЛЕТОК

Растение, как и всякий живой организм, состоит из клеток, причем каждая клетка порождается тоже клеткой. Клетка — это простейшая и обязательная единица живого, это элемент живого, основа строения, развития и всей жизнедеятельности организма. Иными словами, клет­ка — самая простая элементарная живая система, способная к самооб­новлению, саморегуляции и самовоспроизведению.

Существуют растения, состоящие только из одной клетки, которая и осуществляет все необходимые жизненные функции и процессы. К ним относятся множество одноклеточных водорослей, грибы. Большинство растений, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жиз­ни, — это многоклеточные организмы, построенные из большого числа клеток. Например, в одном листе древесного растения их около 20 млн. Если дерево имеет 200 ООО листьев (а это вполне реальная цифра), то число клеток во всех листьях составляет 4 ООО ООО ООО ООО. Дерево в целом содержит еще в 15 раз больше клеток.

Клетки, из которых состоит живой организм, не являются тожде­ственными и идентичными, однако все они построены по единому пла­ну, по единому принципу и имеют много общих черт. Это свидетель­ствует о единстве происхождения живых организмов, населяющих землю, о единообразии всего органического мира планеты.

Клетки отличаются по размеру, форме, происхождению, особенно­стям организации и функциям.

По форме различают цилиндрические, призматические, кубиче­ские, шаровидные, удлиненные, веретеновидные, дисковидные, звездча­тые. Наиболее часто клетки имеют форму многогранников, определяе­мую главным образом их взаимным давлением.

Все разнообразие форм клеток можно свести к двум группам: паренхимные и прозенхимные.

Клетки, диаметр которых по всем направлениям различается не сильно, называют паренхимными. Примером паренхимных клеток мо­жет служить большинство клеток листьев, сочных плодов.

Однако очень часто разрастание клеток идет преимущественно в одном направлении, в результате чего образуются сильно вытянутые прозенхимные клетки. Концы их обычно заострены. Прозенхимные клетки характерны для древесины.

Хотя размеры клеток сильно колеблются, они лежат в определен­ных пределах, которые характерны для рода растений и типа клетки. Как правило, клетки настолько малы, что видны только под микроско­пом. У высших растений диаметр клеток находится в пределах от 10 до 100 мкм (чаще всего 15 — 60 мкм). Более крупными бывают клетки, запасающие воду и питательные вещества (например, паренхимные клетки клубней картофеля, клетки сочных плодов). Мякоть плодов ар­буза, лимона, апельсина состоит из столь крупных (несколько милли­метров) клеток, что их можно видеть невооруженным глазом. Но осо­бенно большой величены, точнее длины, достигают некоторые прозен­химные клетки. Например, лубяные волокна льна имеют длину около 40 мм, а крапивы даже 80 мм, в то время как величина их поперечного сечения остается в микроскопических пределах.