Mikroskopia

Mikroskopia
 
9.1 Mikroskop
Je dôležitým predmetom mikrobiológie. Skúma mikročastice ako sú bunky, baktérie, štruktúry rôznych predmetov (plast, kov) a iné. Pomáha aj pri určovaní ľudských chorôb, vyšetreniach atď. Na skúmanie ľudského tela sa používa endoskop a fibroskop. Endoskopom môžeme vidieť dýchacie cesty, hrudník brucho a  fibroskopom orgány. Obidva mikroskopy slúžia na základe lámania svetla.  Už pred 2000 rokmi používali Rimania zväčšovacie sklá (lupy). Prvým objaviteľom  ozajstného mikroskopu sa pokladá (optik) Zacharias Janssen (16.storočie). Neskôr ho zdokonalil  Antony van Leeuwenhoek. Zistil, že mikroskop  je veľmi významný pri skúmaní buniek krvi, mikróbov a spermatozoidov. Na základe použitia mikroskopu, český vedec Jan E. Purkyně rozšíril a spresnil vedomosti o bunke.

Základné časti mikroskopu:
·  Objektív - je to šošovka s malou ohniskovou vzdialenosťou. Je umiestnená v dolnej časti tubusu.
·  Okulár - je to akoby lupou zväčšený obraz vytvorený objektívom
·  Tubus - Nachádza sa na statíve, na jeho koncoch je zhora nasunutý okulár a zdola objektív. Jeho funkcia je zabraňovať rušivému svetlu z bočných strán.
·  Stolček so svorkami -Je to štvorcová plocha s kruhovým otvorom v strede cez ktorý prechádza svetlo odrážané zo zrkadielka
·  Zrkadielko - funkciou je odrážanie svetla do kruhového otvoru stolčeka
   Obr. č. 21: Mikroskop
· Irisová clonka - reguluje množstvo odrazených lúčov od zrkadielka
·  Kondenzor - je zložený zo sústavy šošoviek. Používa sa pri väčšom rozlíšení(objektívu). Umožňuje nám lepšie zaostriť na pozorovaný predmet. Nachádza sa nad irisovou clonkou.
·  Alebo elektrónové delo, ktoré nahrádza kondenzor pri elektrónovom mikroskope.

9.2 Svetelný mikroskop
Používa sa na pozorovanie štruktúry bunky- jadro, vakuoly, chloroplasty .
Rozlišuje  predmety živočíšnych a rastlinných buniek. Používa najmenej dve šošovky alebo dva systémy šošoviek( môže sa skladať až z desiatich šošoviek). Prvá šošovka, obrátená k objektívu, vytvára skutočný, zväčšený a prevrátený obraz. Druhá šošovka, obrátená k okuláru, slúži vlastne ako lupa, ktorou sa pozeráme na skutočný obraz vytvorený objektívom a tým si obraz ešte zväčšujeme. Vzdialenosť medzi skutočným a skresleným obrazom sa volá ohnisková vzdialenosť. Pri používaní týchto šošoviek sa používajú množstvá zväzkov lúčov bieleho svetla. Na každú farbu svetla šošovky reagujú inak a ich frekvencia svetla je rozličná. Vtedy nastávajú odchýlky od pravého optického zobrazovania a mení sa aj ohnisková vzdialenosť šošovky. Čo znamená, že predmet, ktorý pozorujeme nemusí byť dobre zaostrený. Na predchádzanie týchto farebných, frekvenčných alebo iných chýb sa používajú rozptylky ako napríklad objektív.

Rozlišovacia schopnosť svetelného mikroskopu je obmedzená dĺžkou svetelnej vlny a preto je možné pozorovať napr. dve častice len vo vzdialenosti  cca 0,7 mikrometra, čo je vlnová dĺžka. Pokiaľ by tieto dva predmety boli vzdialené menšou vlnovou dĺžkou ako 0,7 um, už by sme ich nevedeli rozoznať. Bez mikroskopu by sme takéto malé predmety nemohli pozorovať. Veľkosť obrazu na sietnici závisí od zorného uhla, ktorý zvierajú svetelné lúče odrazené od predmetu. Zorný uhol závisí od vzdialenosti predmetu, ktorý pozorujeme. Čím je bližšie, tým je zorný uhol väčší. Mohli by sme ho zväčšiť, tým že by sme predmet posunuli bližšie k oku ale oko obsahuje len jednu šošovku a nikdy by sme nemohli voľným okom pozorovať baktérie alebo bunky. Preto používame svetelný mikroskop. Mikroskopické predmety môžeme pozorovať aj  inými druhmi lúčov a to sú elektrónové lúče, ktoré využíva elektrónový mikroskop.


9.3 Elektrónový mikroskop
Rozlišovacia schopnosť je medzi 0,7um-0,05 nanometra.
Pomocou elektrónového mikroskopu sa podarilo objaviť nové stavebné častice predtým známych  bunkových organel (jadro, mitochondrie, plastidy) a odhaliť úplne nové štruktúry ako lyzozómy, ribozómy(proteíny), oxizómy, mikrotubuly ako aj zložitý systém membrán v bunke či vírusy alebo baktérie. Pomocou základného transmisného typu elektrónového mikroskopu je možné dosiahnuť  1000 až do 250 000 krát väčšie rozlíšenie. Je schopný zobraziť predmety v submikrospkopickej oblasti. Konštrukciu a funkciu možno porovnať so svetelným mikroskopom, ale elektrónový mikroskop nepoužíva na zobrazenie pozorovaného predmetu svetlo ako svetelný mikroskop, ale prúd  urýchlených elektrónov. Elektróny prechádzajú preparátom v podobe ultratenkého rezu. zdroj je elektrónové delo) Prechod elektrónov sa ovláda magnetickými šošovkami, ktoré ako spojka fokusujú elektróny do ohniska. 
Elektróny prechádzajú rovnobežne cez veľmi tenkú vrstvu (desatiny nanometru) pozorovaného preparátu. Cez objektív môžeme pozorovať už spomínané predmety. Zväzok elektrónov prechádza vo vákuu a ohýba sa. Tento obraz  vytvorený elektrónmi ďalej zväčšuje okulár, ktorý sa u elektrónového mikroskopu volá projektív,  pretože premieta obraz na fluorescenčnú platňu, fotografický  papier alebo na tienidlo mikroskopu, z  ktorého sa obraz môže snímať videokamerou a prezerať na TV obrazovke. Maximálna  rozlišovacia schopnosť elektrónového mikroskopu je rádove 0,5 nm., čo zodpovedá veľkosti  väčších molekúl.

Varianty elektrónového mikroskopu:
- transmisná elektrónová mikroskopia- využíva zväzok elektrónov urýchlení medzi katódou a anódou, ktorý je nakoniec zachytený na fluorescenčnom tienidle.
- rastrovacia (skanovacia,  riadkovacia) elektrónová mikroskopia zobrazuje preparát (fixovaný pokovovaním) tak, že elektrónový zväzok beží po preparáte po riadkoch. Elektróny mapujú povrch preparátu a sú zachytávané detektorom. Na monitore vzniká  dojem 3- rozmerného obrazu preparátu.