Органеллалардың сызықтық ұлғаюын есептеу. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

1-қосымша

Сызықтық ұлғаю

Жасушалардың өлшемі миллиондаған метрден (микрометр немесе микрометр ретінде белгілі) бірнеше сантиметрге дейін айтарлықтай өзгереді. Дегенмен, ең жасушалар көзге көрінбейді және орташа диаметрі 10-нан 50 микрон. Оларды оптикалық микроскоп астында көруге болады, ал олардың ішкі органеллаларын зерттеу үшін электрондық микроскоп қажет болады.

Жасушалардың өлшемдері

Прокариоттар-диаметрі орташа 0,5-10 мкм

Эукариоттар-диаметрі Әдетте 10-100 мкм; жасушаның көлемі, әдетте, прокариотқа қарағанда 1000-10 000 есе көп

(I ) жасушалар немесе жасушалар компоненттері бар бірнеше бейнелерді оқушыларға таратыңыз. Олар сурет ұзындығын өлшейді және сызықтық үлкейтуді есептеу үшін оның және нақты сурет өлшемін пайдаланады.

Сызықтық үлкейту = сурет өлшемі / нақты өлшемі

Өлшем бірліктері

Жасушаның жекелеген құрылымдарын қарауға көшпес бұрын, жасушалар өте аз екенін есте сақтау пайдалы, және біз оларды сипаттау кезінде пайдаланатын өлшем бірліктерін атап көрсету. Осы мақсатта жиі қолданылатын өлшем бірліктері кестеде көрсетілген.

5.2.Таблица 5.2. Единицы измерения, используемые в биологии клетки

5.3 сур. түйреуіш ұшында бактериялар бейнеленген, оның диаметрі шамамен 100 мкм (мкм-микрометрдің әріптік белгісі). Адамның көзді ажырата алатынының төменгі шегі-50-100 мкм. Адамның денесіндегі ең жұқа шаш 30 мкм диаметрі бар. Эукариотикалық жасушалардың мөлшері өте қатты ауытқиды (балдырлардың ең ірі жасушалары диаметрі 50 мм жетеді!), бірақ жануарлардың орташа диаметрі шамамен 20, ал өсімдік — 40 мкм. Митохондрий мен бактериялардың орташа диаметрі 1 мкм (салыстыру үшін ыңғайлы өлшем ретінде есте сақтау пайдалы). Ұсақ жасушалы органеллы рибосомы — бар, диаметрі шамамен 20 нм. ДНҚ жіптерінің диаметрі 2 нм, ал ең кішкентай атом (сутегі атомы) — 0,04 нм.

Кейбір жасушалар мен жасушалық органеллалардың мөлшерін ескере отырып (олар туралы біз жоғарыда айтқан), мысалы, митохондрия (1 мкм, немесе 1000 нм) жай ғана жасуша ішіндегі ұсақ түйіршіктер сияқты жарық микроскопында көрінуі тиіс екенін түсіну оңай. Рибосомалар онда мүлдем көрінбейді. Демек, Жарық микроскоп митохондрий, рибос және басқа жасушалық компоненттердің егжей-тегжейлі құрылымымен танысуға мүмкіндік бермейді.

Ғалымдар Жарық микроскоптың осы шектеулерінде есеп бере отырып, толқын ұзындығы едәуір аз сәулеленуді пайдаланатын микроскопты құрастыруға әрекет жасады. Бастапқыда ол үшін рентген сәулелерін қолдануға тырысты, бірақ көп ұзамай ең жақсы нәтижелер электрондық микроскоп бере алады. Онда жарық сәулесінің орнына электрондардың шоғыры қолданылады. Электрондар-атом ядроларының айналасына айналатын теріс зарядталған бөлшектер. Белгілі бір жағдайларда олар өзін толқын ретінде ұстайды. Көрінетін жарықпен салыстырғанда, олар екі маңызды артықшылығы бар. Біріншіден, олар өте аз толқын ұзындығы бар, рентген сәулелері сияқты (күріш. 5.4), және, екіншіден, олар теріс зарядтарға ие болғандықтан, оларды электромагниттік линзалардың (электромагниттердің) көмегімен айналдыруға болады. Электрмагниттік линзалар электрондардың шоғырын шыны линзалар сияқты жарық сәулелерінің шоғырын жібереді.

Электрондық микроскоп биологиялық нысандар үшін шамамен 250 ЖШҚ-ны ұлғайтуға мүмкіндік береді. Кейбір материалдармен одан да үлкен ұлғаюға қол жеткізуге болады және енді кейде тіпті жекелеген атомдардың суреттерін алады.

Рұқсат ету қабілеті және ұлғайту

Рұқсат ету қабілеті аспаптың екі ұсақ ең жақын орналасқан объектіні бөлек көрсету қабілеті деп аталады. Рұқсат шегінен төмен осы нысандар бір объект ретінде қабылданады. Рұқсат ету қабілеті мен ұлғаюы бірдей емес. Біз фотосуретті қалай ұлғайтпасақ та, біз оған жеке атомдарды ешқашан көре алмаймыз. Ұлғаю артады, бірақ фотосуретте рұқсат бұрынғыдай қалады. Біз суретті жақсы көру үшін суретті ұлғайтамыз, бірақ егер оны ұлғайтуды жалғастырса, онда соңында сурет жеке шашыраңқы дақтардың қатарына түседі

Үлкейту мен рұқсат арасындағы айырмашылық неде екенін түсінуге болады, сондай-ақ бір үлкейгенде жарық және электрондық микроскоп арқылы алынған жасушаның бейнесін салыстыруға болады (сурет. 5.5). - Сур. 5.5 бұл екі суреттің егжей-тегжейлі айырмашылығы бар екенін жақсы көруге болады. Электронды микроскоп рұқсаты әлдеқайда көп, себебі электрондарда толқын ұзындығы көрінетін жарықтан әлдеқайда аз.

Электрондық микроскопдағы рұқсат шегі іс жүзінде шамамен 0,5 нм құрайды, ал жарық микроскоп үшін ол 200 нм тең. Бұл электрондық микроскоп жақсы дегенді білдірмейді.

Бұл екі микроскоп түрлі мақсаттарға арналған. Жарық микроскоп әлі де жасушалар мен ұлпалар туралы жалпы түсінік жасауға мүмкіндік беретін аспап ретінде қажет. Сонымен қатар, ол үшін материалды тезірек және оңай дайындауға болады. Олсондай-ақ электрондық микроскоп арқылы істеу мүмкін емес тірі объектілерді бақылауға мүмкіндік береді.

. 5.3 сур. Сканерлейтін электронды микроскоптың көмегімен алынған түйреуіш ұшында бактериялық жасушалардың микрофотографиясы.