История создания микроскопа краткая история изучения клетки

Содержание
  1. Краткая история микроскопа
  2. Как устроен микроскоп
  3. Что такое «диафрагма микроскопа»: поговорим об осветительной системе
  4. Оптическая часть: окуляры и объективы
  5. Механические элементы
  6. История создания микроскопа
  7. История создания микроскопа и его устройство
  8. Виды микроскопов
  9. Электронный микроскоп
  10. Лазерный микроскоп
  11. Рентгеновский микроскоп
  12. Устройство микроскопа
  13. Правила работы с микроскопом
  14. Микроскоп
  15. Микроскоп Захария Янссена (XVI век)
  16. Микроскоп Гука (середина XVII века)
  17. Микроскоп Галилея (начало XVII века)
  18. Микроскоп Левенгука (середина XVII века)
  19. Микроскоп Иоганна ван Мушенбрука (конец XVII века)
  20. Микроскоп Дреббеля (XVII век)
  21. Микроскоп фирмы Шевалье (XIX век)
  22. Электронный микроскоп (XX век)
  23. USB-микроскоп (конец XX века)
  24. Правила работы
  25. Роль и история изобретения микроскопа
  26. Первые оптические приборы
  27. Современное развитие микроскопии
  28. Конспект
  29. ОПРЕДЕЛЕНИЯ: КЛЕТКИ, ОРГАНЕЛЛЫ, ЭУКАРИОТЫ, ПРОКАРИОТЫ, ВИРУСЫ
  30. СОЗДАНИЕ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ
  31. КЛЕТКА — ЕДИНИЦА СТРОЕНИЯ, РАЗВИТИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВСЕХ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
  32. КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ В СВЕТЕ СОВРЕМЕННЫХ ДАННЫХ О СТРОЕНИИ И ФУНКЦИЯХ КЛЕТКИ
  33. Вопросы и упражнения:

Краткая история микроскопа

История создания микроскопа краткая история изучения клетки

Микроскоп – это оптический прибор,  позволяющий получить увеличенные изображения мелких предметов или их деталей, которые невозможно рассмотреть невооружённым глазом.

Дословно слово «микроскоп» означает «наблюдать за чем-то маленьким, (от греческого «малый» и «смотрю»).

Глаз человека, как любая оптическая система, характеризуется определённым разрешением. Это наименьшее расстояние между двумя точками или линиями, когда они ещё не сливаются, а воспринимаются раздельно друг от друга.

При нормальном зрении на расстоянии 250 мм разрешение составляет 0,176 мм. Поэтому все объекты, размер которых меньше этой величины, наш глаз уже не в состоянии различить. Мы не можем видеть клетки растений и животных, различные микроорганизмы и др.

Но это можно сделать с помощью специальных оптических приборов – микроскопов.

Как устроен микроскоп

Классический микроскоп состоит из трех основных частей: оптической, осветительной и механической. Оптическая часть – это окуляры и объективы, осветительная – источники освещения, конденсор и диафрагма.

К механической части принято относить все остальные элементы: штатив, револьверное устройство, предметный столик, систему фокусировки и многое другое. Все вместе и позволяет проводить исследования микромира.

Что такое «диафрагма микроскопа»: поговорим об осветительной системе

Для наблюдений микромира хорошее освещение настолько же важно, как и качество оптики микроскопа. Светодиоды, галогенные лампы, зеркало – для микроскопа могут использоваться разные источники освещения.

У каждого есть свои плюсы и минусы. Подсветка может быть верхней, нижней или комбинированной.

Ее расположение влияет на то, какие микропрепараты можно изучать при помощи микроскопа (прозрачные, полупрозрачные или непрозрачные).

Под предметным столиком, на который кладется образец для исследований, располагается диафрагма микроскопа. Она может быть дисковой или ирисовой. Диафрагма предназначена для регулировки интенсивности освещения: с ее помощью можно отрегулировать толщину светового пучка, идущего от осветителя.

Дисковая диафрагма – это небольшая пластина с отверстиями разного диаметра. Ее обычно устанавливают на любительские микроскопы. Ирисовая диафрагма состоит из множества лепестков, с помощью которых можно плавно изменять диаметр светопропускающего отверстия.

Она чаще встречается в микроскопах профессионального уровня.

Оптическая часть: окуляры и объективы

Объективы и окуляры – наиболее популярные запчасти для микроскопа. Хотя далеко не все микроскопы поддерживают смену этих аксессуаров. Оптическая система отвечает за формирование увеличенного изображения. Чем она лучше и совершеннее, тем картинка получается четче и подробнее.

Но высочайший уровень качества оптики нужен только в профессиональных микроскопах. Для любительских исследований достаточно стандартной стеклянной оптики, обеспечивающей увеличение до 500–1000 крат.

А вот пластиковых линз мы рекомендуем избегать – качество картинки в таких микроскопах обычно расстраивает.

Механические элементы

В любом микроскопе присутствуют элементы, которые позволяют исследователю управлять фокусом, регулировать положение исследуемого образца, настраивать рабочее расстояние оптического прибора. Все это часть механики микроскопа: коаксиальные механизмы фокусировки, препаратоводитель и препаратодержатель, ручки регулировки резкости, предметный столик и многое другое.

История создания микроскопа

Когда появился первый микроскоп, точно неизвестно. Простейшие увеличительные  приборы – двояковыпуклые оптические линзы, находили ещё при раскопках на территории Древнего Вавилона.  

Считается, что первый микроскоп создали в 1590 г. голландский оптик Ганс Янсен и его сын Захарий Янсен. Так как линзы в те времена шлифовали вручную, то они имели различные дефекты: царапины, неровности. Дефекты на линзах искали с помощью другой линзы – лупы.

Оказалось, что если рассматривать предмет с помощью двух линз, то происходит его многократное увеличение. Смонтировав 2 выпуклые линзы внутри одной трубки, Захарий Янсен получил прибор, который напоминал подзорную трубу. В одном конце этой трубки находилась линза, выполняющая функцию объектива, а в другом – линза-окуляр.

Но в отличие от подзорной трубы прибор Янсена не приближал предметы, а увеличивал их.

В 1609 г. итальянский учёный Галилео Галилей разработал составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами. Он называл его «оккиолино» – маленький глаз.

10 лет спустя, в 1619 г.  нидерландский изобретатель Корнелиус  Якобсон Дреббель сконструировал составной микроскоп с двумя выпуклыми линзами.

Мало кто знает, что свой название микроскоп получил только в 1625 г. Термин «микроскоп» предложил друг Галилео Галилея немецкий доктор и ботаник  Джованни Фабер. 

Все созданные в то время микроскопы были довольны примитивными. Так, микроскоп Галилея мог увеличивать всего в 9 раз. Усовершенствовав оптическую систему Галилея, английский учёный Роберт Гук в 1665 г. создал свой микроскоп, который обладал уже 30-кратным увеличением.

В 1674 г. нидерландский натуралист Антони ван Левенгук создал простейший микроскоп, в котором использовалась всего одна линза. Нужно сказать, что создание линз было одним из увлечений учёного.

И благодаря его высокому мастерству в шлифовании, все сделанные им линзы получались очень высокого качества. Левенгук называл их «микроскопиями».

Они были маленькие, размером с ноготь, но могли увеличивать в 100 или даже в 300 раз.

Микроскоп Левенгука представлял собой металлическую пластину, в центре которой находилась линза. Наблюдатель смотрел через неё на образец, закреплённый с другой стороны. И хотя работать с таким микроскопом было не совсем удобно, Левенгук смог сделать с помощью своих микроскопов важные открытия.

В те времена было мало известно о строении органов человека.

С помощью своих линз Левенгук обнаружил, что кровь состоит из множества крошечных частиц – эритроцитов, а мышечная ткань – из тончайших волокон.

В растворах он увидел мельчайшие существа разной формы, которые двигались, сталкивались и разбегались. Теперь мы знаем, что это бактерии: кокки, бациллы и др. Но до Левенгука об этом не было известно.

Всего учёным было изготовлено более 25 микроскопов. 9 из них сохранились до наших дней. Они способны увеличивать изображение в 275 раз.

Микроскоп Левенгука был первым микроскопом, который завезли в Россию по указанию Петра I.

Постепенно микроскоп совершенствовался и приобретал форму, близкую к современной. Учёные России также внесли огромный вклад в этот процесс.

В начале XVIII века в Петербурге в мастерской Академии наук создавались усовершенствованные конструкции микроскопов. Русский изобретатель И.П.

Кулибин построил свой первый микроскоп, не имея никаких знаний о том, как это делали за границей. Он создал производство стекла для линз, придумал приспособления для их шлифовки.

Великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов первым из русских учёных стал использовать микроскоп в своих научных исследованиях.

Однозначного ответа на вопрос «Кто же всё-таки изобрел микроскоп?», пожалуй, не существует. В развитие микроскопного дела внесли вклад лучшие ученые и изобретатели разных эпох.

Источник: https://4glaza-irkutsk.ru/stati/kratkaya-istoriya-mikroskopa

История создания микроскопа и его устройство

История создания микроскопа краткая история изучения клетки

  • История создания микроскопа
  • Виды микроскопов
  • Электронный микроскоп
  • Лазерный микроскоп
  • Рентгеновский микроскоп
  • Устройство микроскопа
  • Правила работы с микроскопом
  • Что ни говорите, а микроскоп является одним из важнейших инструментов ученых, одним из главных их оружий в познании окружающего мира. Как появился первый микроскоп, какая история микроскопа от средних веков и до наших дней, какое строение микроскопа и правила работы с ним, ответы на все эти вопросы Вы найдете в нашей статье. Итак, приступим.

    Виды микроскопов

    Далее с развитием науки и техники стали появляться все более совершенные световые микроскопы, на смену первому световому микроскопу, работающему на основе увеличительных линз, пришел микроскоп электронный, а затем и микроскоп лазерный, микроскоп рентгеновский, дающие в разы более лучший увеличительный эффект и детализацию. Как же работают эти микроскопы? Об этом дальше.

    Электронный микроскоп

    История развития электронного микроскопа началась в 1931 году, когда некто Р. Руденберг получил патент на первый просвечивающий электронный микроскоп.

    Затем в 40-х годах прошлого века появились растровые электронные микроскопы, достигшие своего технического совершенства уже в 60-е годы прошлого века.

    Они формировали изображение объекта благодаря последовательному перемещению электронного зонда малого сечения по объекту.

    Как работает электронный микроскоп? В основе его работы лежит направленный пучок электронов, ускоренный в электрическом поле и выводящий изображение на специальные магнитные линзы, этот электронный пучок намного меньше длины волн видимого света. Все это дает возможность увеличить мощность электронного микроскопа и его разрешающую способность в 1000-10 000 раз по сравнению с традиционным световым микроскопом. Это главное преимущество электронного микроскопа.

    Так выглядит современный электронный микроскоп.

    Лазерный микроскоп

    Лазерный микроскоп представляет собой усовершенствованную версию электронного микроскопа, в основе его работы лежит лазерный пучок, позволяющий взору ученого наблюдать живые ткани на еще большой глубине.

    Рентгеновский микроскоп

    Рентгеновские микроскопы используются для исследования очень маленьких объектов, имеющих размеры сопоставимые с размерами рентгеновской волны. В основе их работы лежит электромагнитное излучение с длиной волны от 0,01 до 1 нанометра.

    Устройство микроскопа

    Конструкция микроскопа зависит от его вида, разумеется, электронный микроскоп будет отличаться своим устройством от светового оптического микроскопа или от рентгеновского микроскопа.

    В нашей статье мы рассмотрим строение обычного современного оптического микроскопа, который является наиболее популярным как среди любителей, так и профессионалов, так как с их помощью можно решить множество простых исследовательских задач.

    Итак, прежде всего в микроскопе можно выделить оптическую и механическую части. К оптической части относится:

    • Окуляр – это та часть микроскопа, которая прямо связана с глазами наблюдателя. В самых первых микроскопах он состоял из одной линзы, конструкция окуляра в современных микроскопах, разумеется, несколько сложнее.
    • Объектив – практически самая важная часть микроскопа, так как именно объектив обеспечивает основное увеличение.
    • Осветитель – отвечает за поток света на исследуемый объект.
    • Диафрагма – регулирует силу светового потока, поступающего на исследуемый объект.

    Механическая часть микроскопа состоит из таких важных деталей как:

    • Тубус, он представляет собой трубку, в которой заключается окуляр. Тубус должен быть прочным и не деформироваться, так как иначе пострадают оптические свойства микроскопа.
    • Основание, оно обеспечивает устойчивость микроскопа во время работы. Именно на него крепится тубус, держатель конденсатора, ручки фокусировки и другие детали микроскопа.
    • Револьверная головка – применяется для быстрой смены объективов, в дешевых моделях микроскопов отсутствует.
    • Предметный столик – это то место, на котором размещается исследованный объект или объекты.

    А тут на картинке изображено более подробное строение микроскопа.

    Правила работы с микроскопом

    • Работать с микроскопом необходимо сидя;
    • Перед работой микроскоп необходимо проверить и протереть от пыли мягкой салфеткой;
    • Установить микроскоп перед собой немного слева;
    • Начинать работу стоит с малого увеличения;
    • Установить освещение в поле зрения микроскопа, используя электроосветитель или зеркало. Глядя одним глазом в окуляр и пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, направить свет от окна в объектив, а затем максимально и равномерно осветить поле зрения. Если микроскоп снабжен осветителем, то подсоединить микроскоп к источнику питания, включить лампу и установить необходимую яркость горения;
    • Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. Глядя сбоку, опускать объектив при помощи макровинта до тех пор, пока расстояние между нижней линзой объектива и микропрепаратом не станет 4-5 мм;
    • Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа;
    • Для изучения объекта при большом увеличении, сначала нужно поставить выбранный участок в центр поля зрения микроскопа при малом увеличении. Затем поменять объектив на 40 х, поворачивая револьвер, так чтобы он занял рабочее положение. При помощи микрометренного винта добиться хорошего изображения объекта. На коробке микрометренного механизма имеются две черточки, а на микрометренном винте – точка, которая должна все время находиться между черточками. Если она выходит за их пределы, ее необходимо возвратить в нормальное положение. При несоблюдении этого правила, микрометренный винт может перестать действовать;
    • По завершении работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой все части микроскопа, накрыть его полиэтиленовым пакетом и поставить в шкаф.

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

    Источник: https://www.poznavayka.org/nauka-i-tehnika/istoriya-sozdaniya-mikroskopa-i-ego-ustroystvo/

    Микроскоп

    История создания микроскопа краткая история изучения клетки

    Кроме видимого окружающего мира, существует мир невидимый, таинственный, микроскопический. Сотни и даже тысячи лет человек шел по пути открытия прибора, который позволил заглянуть ему в сокровенные глубины природы — туда, где все начинается, складывается, подобно мозаичным узорам, из мельчайших деталей в удивительные картины бытия и проявляется многообразием форм и структур.

    Таким прибором оказался микроскоп.

    Поначалу совсем простой, изготовленный из подручных материалов увлеченными учеными и любознательными людьми-экспериментаторами, микроскоп стал тем инструментом познания, благодаря которому человечество совершило рывок на пути к величайшим открытиям. Микроскоп показал людям, что существует еще невидимый, такой же насыщенный и многообразный, мир микроорганизмов: грибов, растений и беспозвоночных.

    Микроскоп изменил представление о строении всего живого, люди узнали о клетках и вирусах. С годами интерес к этому удивительному изобретению лишь возрастал. В нем были заинтересованы уже не только ученые, но и врачи, ювелиры, детективы, работники различных промышленных предприятий и санитарных служб.

    Благодаря стремительному развитию техники микроскопы постоянно совершенствуются, дополняются новыми приспособлениями, находят применение в разных областях.

    В наше время этот замечательный прибор стал доступен любому человеку, который желает изучить микромир. Исследования можно проводить в домашних условиях, и это бесценный опыт для познающего микромир.

    Микроскоп Альтами

    Микроскоп позволяет погрузиться в микровселенную живой и неживой природы, пойти по следам великих ученых и исследовать наиболее интересные объекты. Кроме возможности наблюдения, микроскоп заставляет задуматься о закономерностях различных процессов, найти причины и следствия явлений природы, понять, как устроено все живое, обнаружить сходства и различия живых организмов.

    Прибор позволяет выявить микроскопических виновников заболеваний человека, животных и растений. Например, зная, как выглядят галловые клещи, получится определить, заражено ли растение, и спасти его от гибели.

    Пыльцевые зерна полевых цветов под микроскопом: самое мелкое из которых диаметром 1 микрометр

    Имея дома микроскоп, можно следить за жизнью мельчайших живых существ, снимать с помощью видеокамеры фильмы о микромире, вести заметки своих наблюдений, экспериментировать и, возможно, стать на путь очередного научного открытия.

    Микроскоп Захария Янссена (XVI век)

    Первый микроскоп создал нидерландский мастер по изготовлению очков Захарий Янссен. Это была обычная трубка с двумя линзами на концах. Настройку изображения выполняли, выдвигая трубку (тубус). Этот простой микроскоп стал основой для создания более сложных приборов.

    Микроскоп Гука (середина XVII века)

    Роберт Гук собрал очень удобную модель микроскопа: тубус можно было наклонять. Чтобы получить хорошее освещение, ученый придумал специальную масляную лампу и стеклянный шар, который наполнялся водой.

    Микроскоп Галилея (начало XVII века)

    Галилео Галилей доработал трубу Янссена, заменив одну из выпуклых линз на вогнутую. При выдвижении тубуса этот микроскоп служил еще и телескопом. Предположительно микроскоп Галилея изготовил мастер Джузеппе Кампаньи из дерева, картона и кожи и поставил на трехногую подставку из металла.

    Микроскоп Левенгука (середина XVII века)

    Изобретение Левенгука представляло собой две небольшие пластины, между которыми крепилась крошечная линза, а исследуемый объект помещался на иглу. Передвигать иглу можно было с помощью специального винта. Микроскоп мог увеличить изображение в 300 раз, что было немыслимо для той поры.

    Микроскоп Иоганна ван Мушенбрука (конец XVII века)

    Иоганн ван Мушенбрук создал необычный и простой в использовании микроскоп. Линза и держатель крепились с помощью подвижных соединений, названных «орехами Мушенбрука». Это придавало микроскопу большую гибкость.

    Микроскоп Дреббеля (XVII век)

    Микроскоп Дреббеля — это позолоченная труба, которая находилась в строго вертикальном положении. Работать за таким микроскопом было не очень удобно.

    Микроскоп фирмы Шевалье (XIX век)

    Наука шагнула далеко вперед. Фирма Шевалье стала производить микроскопы, объектив которых состоял уже не из одной простой, а из многих специально отшлифованных ахроматических линз. Это позволяло достигать большой мощности и передавать изображение без искажений и более четко.

    Электронный микроскоп (XX век)

    Появляются электронные микроскопы. Ученые заменили пучок света на поток микрочастиц — электронов. Для получения изображения в электронном микроскопе используются специальные магнитные линзы, они управляют движением электронов с помощью магнитного поля.

    USB-микроскоп (конец XX века)

    USB-микроскоп — это небольшой цифровой прибор, который присоединяется к компьютеру через USB-порт. Вместо окуляра — маленькая веб-камера, которая посылает изображение прямо на монитор компьютера.

    Правила работы

    Приступая к работе с микроскопом, необходимо усвоить несколько несложных правил и подготовить некоторые приборы и вещества.

    Вам понадобятся предметное и покровное стекла, пипетка, пинцет, игла, а также вода, спирт, водный раствор йода (для окраски). Продаются готовые наборы для работы с микроскопом, которые вы можете использовать в своих исследованиях.

    В зависимости от специализации в набор могут входить и готовые микропрепараты, некоторые из них перечислены ниже.

    Первое, что надо сделать, — это удобно разместить микроскоп на столе, возле окна. Будет еще лучше, если рядом вы поставите яркую настольную лампу. Поверните микроскоп ручкой штатива к себе.

    Теперь нужно добиться правильного освещения. Для этого смотрите в окуляр и поверните зеркальце под предметным столиком к окну или другому источнику света так, чтобы отраженные от зеркала лучи попадали в объектив, а поле зрения в окуляре было наиболее освещенным.

    Положите предмет, который собираетесь рассмотреть, на предметный столик — прямо над отверстием. Вращая винт и наблюдая сбоку за расстоянием между объективом и объектом, опустите объектив почти до соприкосновения с объектом. Готово!

    Ну а теперь смотрите в окуляр и очень медленно вращайте на себя и от себя винт фокусировки, пока изображение не станет четким.

    ссылкой

    Источник: https://SiteKid.ru/izobreteniya_i_tehnika/mikroskop.html

    Роль и история изобретения микроскопа

    История создания микроскопа краткая история изучения клетки

    История и изобретение микроскопа связано с тем, что с древних времен человек хотел видеть гораздо меньшие предметы, чем позволял невооруженный человеческий глаз.

    Хотя первое использование линзы из-за давности времени  остается неизвестным, считается, что использование эффекта преломления света использовалось более чем 2000 лет назад. Во 2-м веке до нашей эры Клавдий Птолемей описал свойства света  в бассейне с водой и точно рассчитал константу преломления воды.

    В течение 1 века нашей эры (год 100), было изобретено стекло и римляне глядя через стекло его тестировали. Они экспериментировали с различными формами прозрачного стекла и один из их образцов был толще  в середине и тоньше по краям. Они обнаружили, что объект через такое стекло будет выглядеть больше.

    Слово «линза» на самом деле происходит от латинского слова «чечевица», они назвали потому, что напоминает форму бобового растения чечевица.

    В то же время римский философ Сенека описывает фактическое увеличение через кувшин с водой «…письма, малые и невнятные, рассматриваются расширенные и более четкие через стеклянный кувшин, заполненный  водой». Далее  линзы не применялись  до конца XIII века до изобретения очков. Затем около 1600 г, было обнаружено, что оптические инструменты могут быть сделаны с использованием линзы.

    Первые оптические приборы

    Ранние простые оптические приборы были с увеличительными стеклами и имели увеличение обычно около 6 x – 10 х.

    В 1590 году, два голландских изобретателя Ганс Янсен и его сын Захарий при  шлифовке линз вручную обнаружили, что сочетание двух линз позволило увеличить изображение предмета в несколько раз.

    Они смонтировали  несколько линз в трубку и сделали очень важное открытие – изобретение микроскопа.

    Их первые устройства были новизной, чем научный инструмент, поскольку максимальное увеличение было до  9 х. Первый микроскоп, сделанный для голландской королевской знати  имел 3 раздвижные трубы, 50 см  в длину и 5 см в диаметре. Было указано, что устройство  имело увеличение от 3 x до  9 x когда полностью раскрыто.

    Микроскоп Левенгука

    Другой голландский ученый Антони ван Левенгук (1632-1723), считается одним из пионеров микроскопии, в конце XVII века стал первым человеком реально использовавшим  изобретение микроскопа на практике.

    Ван Левенгук достиг большего успеха, чем его предшественники путем разработки способа изготовления  линзы путем шлифовки и полировки. Он достиг увеличения до 270 x, лучшее известное на то время. Это увеличение дает возможность  просматривать объекты размером  одна миллионная метра.

    Антони Левенгук стал более активно участвовать в науке со своим новым изобретением микроскопа. Он мог видеть вещи, которые никто никогда не видел раньше. Он впервые  увидел бактерии, плавающие в капле воды.

    Он отметил ткани растений и животных, клетки спермы и клетки крови, минералы, окаменелости и многое другое.

    Он также обнаружил нематод и коловраток (микроскопических животных) и обнаружил бактерии, глядя на образцы зубного налета от своих собственных зубов.

    Люди стали понимать, что увеличение может выявить структуры, которые никогда не видели раньше – гипотеза, что все сделано из крошечных компонентов, невидимых невооруженным глазом тогда еще не рассматривалась.

    Работы Антони Левенгука в  дальнейшем развил английский ученый Роберт Гук, который опубликовал результаты микроскопических исследований «Микрография» в 1665 году. Роберт Гук описал подробные исследования в области микробиологии.

    Англичанин Роберт Гук открыл микроскопическую веху и основную единицу всей жизни – клетку. В середине XVII века Гук увидел структурные клетки  во время изучения образца, который напомнил ему о небольших монастырских комнатах. Гуку также приписывают быть первым, который использовал конфигурацию трех основных  линз, как сегодня используют после изобретения микроскопа.

    В 18-19 веках не так много изменений в конструкции основного микроскопа было введено. Были разработаны линзы  с использованием более чистого стекла и различной формы для решения таких проблем, как искажение цвета и разрешение плохого изображения.

    В конце 1800-х годов немецкий физик-оптик Эрнст Аббе обнаружил, что покрытые маслом  линзы предотвращают искажение света при высоком разрешении.

    Изобретение микроскопа помогло великому русскому учёному-энциклопедисту Ломоносову в середине 18 века   проводить свои опыты двигать русскую науку.

    Современное развитие микроскопии

    В 1931 году немецкие ученые начали работать над изобретением  электронного микроскопа. Этот вид прибора фокусирует  электроны на образце и формируют изображение, которое может быть захвачено электронно чувствительным элементом.

    Эта модель позволяет ученым просмотреть очень мелкие детали с усилением до одного миллиона раз. Единственным недостатком является то, что живые клетки не могут наблюдаться электронным микроскопом.

    Однако цифровые и другие новые технологии создали новый прибор для  микробиологов.

    Немцы Эрнст Руска и доктор Макс Кноль, сначала создали «линзу» магнитного поля и электрического тока. К 1933 году ученые построили электронный микроскоп, который превзошел  пределы увеличения оптического микроскопа на то время.

    Эрнст получил Нобелевскую премию по физике в 1986 году за свою работу. Электронный микроскоп может достичь гораздо более высокого разрешения, так как длина волны электрона меньше, чем длина волны видимого света, в особенности, когда электрон ускоряется в вакууме.

    Световая и электронная микроскопия продвинулаясь в 20-м веке. Сегодня увеличительные приборы используют флуоресцентные метки или поляризационные фильтры для просмотра образцов.  Более современные  используют компьютерные технологии для захвата и анализа изображений, которые не видны человеческому глазу.

    Изобретение микроскопа в 16 веке  позволило создать уже отражающие, фазовые, контрастные, конфокальные и даже ультрафиолетовые устройства.

    Современные электронные устройства могут дать изображение даже одного атома.

    Источник: https://v-nayke.ru/?p=8860

    Конспект

    История создания микроскопа краткая история изучения клетки

    Конспект урока по биологии (углубленное изучение) в 10 классе «Клетка: история изучения. Клеточная теория» (УМК Высоцкая, Дымшиц, Рувинский и др). Темы: Клетки. Органеллы. Эукариоты. Прокариоты. Вирусы. Клеточная теория. Цитология. .

    ОПРЕДЕЛЕНИЯ: КЛЕТКИ, ОРГАНЕЛЛЫ, ЭУКАРИОТЫ, ПРОКАРИОТЫ, ВИРУСЫ

    Большинство организмов состоят из одной или многих микроскопических структурных единиц. Эти ограниченные мембраной и способные к самовоспроизведению структуры, которым присущи все признаки живого, называют клетками.

    Бактерии, простейшие, некоторые водоросли и низшие грибы представляют собой отдельные клетки или колонии из нескольких десятков клеток. Грибы, высшие растения и животные состоят из многих миллионов клеток.

    Все клетки, за исключением бактериальных клеток и клеток архей, построены по общему плану. Они имеют ядро и разграничены внутренними мембранами на полости простой или сложной формы (клеточные органеллы). Такие клетки называют эукариотическими (от греч. ей — хорошо и karyon — ядро), а организмы, состоящие из них, — эукариотами.

    Цианобактерии, эубактерии и археи не имеют оформленного ядра, их внутренняя организация проще, чем у эукариот. Такие клетки называют прокариотическими (доядерными), а организмы — прокариотами.

    Средняя эукариотическая клетка имеет диаметр 25 мкм. Большинство прокариот имеют размер 1—5 мкм. В одну эукариотическую клетку могло бы поместиться более тысячи бактерий.

    Внутри бактерии можно разместить тысячи вирусов, каждый из которых имеет диаметр от 20 до 300 нм.

    Вирусы — это неклеточная форма жизни. Они являются облигатными (обязательными) клеточными паразитами, т. е. вирусы могут функционировать, только попав внутрь бактериальной или эукариотической клетки.

    Из истории науки

    История изучения клетки. История изучения клетки неразрывно связана с развитием методов и инструментов исследования, в первую очередь микроскопической техники.

    Первый микроскоп появился в конце XVI столетия. Он был изобретён в Голландии. Об устройстве этого увеличительного прибора известно, что он состоял из трубы, прикреплённой к подставке и имеющей два увеличительных стекла.

    Первый, кто понял и оценил значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук. Он применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей.

    Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Гук заметил множество очень мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Он дал им название ячейки, или клетки (рис. 1). Это были оболочки растительных клеток. В таком понимании термин «клетка» утвердился в биологии.

    Свои наблюдения Гук описал в сочинении «Микрография, или Некоторые физиологические описания мельчайших тел, сделанные посредством увеличительных стёкол» (1665). Он полагал, что внутри клетки пустые, а живое вещество — это клеточные стенки.

    Знаменитый голландский исследователь Антони ван Левенгук (1632— 1723) сконструировал микроскоп, с помощью которого можно было увидеть живые клетки, в том числе бактериальные, при увеличении в 270 раз.

    Дальнейшее совершенствование микроскопов позволило получить новые факты, изменившие представление о клетках. Оказалось, что клетки не пустые внутри, а имеют внутреннее содержимое.

    Убедившись, что именно оно, а не клеточные стенки представляет собой живое вещество, чешский исследователь Ян Пуркинье (1787—1869) назвал его протоплазмой (от греч. protos — первый, plasma — оформленное). В 1831 г. английский исследователь Роберт Браун в протоплазме растительных клеток открыл ядро — характерное сферическое тельце.

    Незадолго до этого в 1827 г. российский академик Карл Бэр описал яйцеклетки млекопитающих и сделал заключение, что животные организмы начинают своё развитие с одной клетки.

    СОЗДАНИЕ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ

    В 1838—1839 гг. немецкий гистолог и физиолог Теодор Шванн (1810—1882) создал так называемую клеточную теорию. Сущность её заключалась в окончательном признании того факта, что все организмы, как растительные, так и животные, начиная с низших и кончая самыми высокоорганизованными, состоят из простейших частей — клеток.

    Из истории науки

    Созданию клеточной теории способствовали работы немецкого ботаника Маттиаса Шлейдена (1804—1881) о роли ядра в клетке. Сопоставив данные Шлейдена со своими, Шванн в работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (1839) сформулировал основные положения клеточной теории:

    1. Все организмы состоят из одинаковых частей — клеток, которые образуются и растут по одним и тем же законам.
    2. Общий принцип развития для элементарных частей организма — образование клеток.
    3. Каждая клетка в определённых границах есть индивидуум, некое самостоятельное целое. Но эти индивидуумы действуют совместно так, что возникает гармоничное целое. Все ткани состоят из клеток.

    М. Шлейден и Т. Шванн считали, что клетки в организме могут возникать путём новообразования из первичного неклеточного вещества. Это представление было опровергнуто выдающимся немецким учёным Рудольфом Вирховом (1821 —1902).

    Он сформулировал (в 1859 г.

    ) одно из важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит из другой клетки… Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать клетка, подобно тому, как животное происходит только от животного, растение — только от растения».

    КЛЕТКА — ЕДИНИЦА СТРОЕНИЯ, РАЗВИТИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВСЕХ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

    Клетка является основным компонентом любого организма в морфологическом отношении, так как именно из клеток состоят ткани и органы. Поскольку развитие особи всегда начинается с отдельной исходной клетки, то она представляет собой эмбриональную основу многоклеточного организма.

    Клетка — основа многоклеточных организмов и в физиологическом отношении, так как является исходной единицей функциональной активности его органов и тканей.

    (Надо помнить, что жизнь простейшего одноклеточного организма богаче и разнообразнее существования самой сложной и относительно самостоятельной клетки многоклеточного организма.)

    Клеткам присущи общие признаки: обмен веществ и энергии, развитие, размножение и др., т. е. все свойства живого.

    Науку, изучающую структуру и функции клетки, называют клеточной биологией или цитологией (от греч. kytos — клетка).

    С внедрением в цитологию современных методов исследования, таких как метод меченых атомов, дифференциальное центрифугирование и др., стало возможным изучение структуры различных компонентов клетки (рис. 2).

    Метод дифференциального центрифугирования. Для того чтобы изучить состав клеток, применяют метод дифференциального центрифугирования. Он основан на том, что различные органеллы клетки имеют различную удельную плотность и массу.

    При очень быстром вращении в специальном приборе — ультрацентрифуге — компоненты тонко измельчённых клеток осаждаются из раствора, располагаясь слоями в соответствии со своей удельной плотностью: более плотные компоненты осаждаются при более низких скоростях центрифугирования, а менее плотные — при более высоких скоростях. Эти слои разделяют и изучают отдельно (рис. 3). (Скорость осаждения зависит от массы, размера, формы и плотности частицы, вязкости и плотности среды, а также от ускорения, силы тяжести и действующих на частицы центробежных сил.)

    Метод меченых атомов. Метод меченых атомов применяют при изучении биохимических процессов, происходящих в живых клетках. Чтобы проследить за превращениями какого-либо вещества, в его предшественнике заменяют один из атомов соответствующим изотопом (3Н, 32Р, 14С).

    Как известно, по химическим свойствам изотопы одного и того же элемента не отличаются друг от друга, но зато радиоактивный изотоп сигнализирует о своём местонахождении радиоактивным излучением.

    Это позволяет проследить за определённым соединением, установить последовательность этапов его химических превращений, продолжительность их во времени, зависимость от условий и т. д. Флуоресцентная микроскопия. Нередко живые клетки наблюдают под оптическим микроскопом в ультрафиолетовом свете.

    Для этого используют специальные светящиеся красители. Флуоресцентная микроскопия позволяет увидеть расположение в клетке нуклеиновых кислот, жиров, тех или иных белков и др. (рис. 4).

    Изобретённый в 30-х гг. XX в. электронный микроскоп, дающий увеличение до 106 раз, позволяет увидеть взаимное расположение компонентов клетки. Было выявлено удивительное сходство в тонком строении клеток разных организмов.

    Все клетки покрыты плазматической мембраной и имеют цитоплазму. Эукариотические клетки содержат ядро — информационный центр, в котором находятся хромосомы. Число и форма хромосом для каждого вида организмов строго специфичны.

    В них записана наследственная (генетическая) информация обо всех структурах и функциях отдельной клетки и всего организма в целом. Ядерная оболочка отделяет генетический материал от остальной части клетки — цитоплазмы.

    Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость, в которую погружены органеллы, или органоиды, — внутриклеточные структуры, имеющие определённую форму и выполняющие специфические функции.

    Несмотря на принципиальное сходство внутренних структур, клетки эукариот могут очень сильно различаться по размеру и форме (рис. 5). Так, одна из самых крупных клеток — яйцеклетка страуса имеет диаметр 10 см.

    А малярийный плазмодий, устроенный не проще яйцеклетки, столь мал (5 мкм), что паразитирует внутри эритроцитов человека. Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска и могут легко проходить по самым мелким капиллярам.

    Нервные клетки имеют причудливую форму с многочисленными короткими отростками — дендритами и аксоном, длина которого может быть более 1 м.

    КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ В СВЕТЕ СОВРЕМЕННЫХ ДАННЫХ О СТРОЕНИИ И ФУНКЦИЯХ КЛЕТКИ

    В настоящее время основные положения клеточной теории формулируют следующим образом:

    • Клетка — элементарная живая система, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития организма. Вне клетки жизни нет.
    • Новые клетки возникают только путём деления ранее существовавших клеток.
    • Клетки всех организмов сходны по строению и химическому составу.
    • Рост и развитие многоклеточного организма — следствие роста и размножения одной или нескольких исходных клеток.
    • Клеточное строение организмов — свидетельство того, что всё единое происхождение.

    Вопросы и упражнения:

    1. Какие исследователи внесли свой вклад в создание клеточной теории? Какую роль сыграла клеточная теория в развитии биологии?
    2. Определите, какие клетки высших эукариот изображены на рисунке 5, Б.
    3. Используя положения клеточной теории, докажите единство происхождения жизни на Земле.
    4. С чем, по-вашему, связано разнообразие размеров клеток одного организма?
    5. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение на тему «Эволюция представлений о строении клетки с XVII по XXI в.».

    Это конспект по биологии (углубленное изучение) для 10-класса по теме «Клетка: история изучения.

    Клеточная теория (УМК Высоцкая, Дымшиц, Рувинский и др). Выберите дальнейшее действие:

    • Вернуться к Списку конспектов по Биологии.

    Источник: https://xn--b1agatbqgjneo2i.xn--p1ai/%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BA%D0%B0-%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F-%D0%B8%D0%B7%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/

    Ваш лекарь
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: