МИКРОСКОП И ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
по курсу «Основы биотехнологии»
МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ МОРФОЛОГИИ МИКРООРГАНИЗМОВ.
Методические указания
Волгоград 2003
УДК 576.6:579.6
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Основы биотехнологии»
/Cост. И.В.Владимцева, Т.В.Хохлова, О.В.Колотова, Л.В.Федотова
Волгоградский государственный технический университет.
Волгоград, 2003. - 12 с.
Методические указания содержат информацию об устройстве светового микроскопа, правилах и техники работы с ним. Приводится описание методики приготовления, фиксирования и окрашивания препаратов микроорганизмов для микроскопического исследования.
Печатаются по решению редакционно-издательского Совета Волгоградского государственного технического университета.
Рецензент
д.т.н., проф. О. И. Тужиков
(с)
Волгоградский
государственный
технический
университет, 2003
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1) Изучить устройство и принцип работы оптического микроскопа.
2) Освоить методику приготовления препаратов микроорганизмов для микроскопического исследования.
3) Изучить методы окраски препаратов микроорганизмов и практически освоить методику окрашивания клеток по Граму.
МИКРОСКОП И ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ
Изучение невидимых невооруженным глазом клеток микроорганизмов, размеры которых не превышают десятков и сотен микрометров (1 мкм=0.0001 мм), возможно только при помощи микроскопов. Эти приборы позволяют получать в сотни раз (световые микроскопы) и десятки-сотни тысяч раз (электронные микроскопы) увеличенное изображение исследуемых объектов.
При помощи микроскопа изучают морфологию (от греч. morphe – форма) клеток микроорганизмов, их рост и развитие, проводят первичную идентификацию (от лат. identificare – отождествление) исследуемых организмов, ведут наблюдение за характером развития микробных сообществ.
Микроскоп состоит из двух частей: механической и оптической. К механической части относятся штатив, предметный столик и тубус. Штатив имеет основание в виде подковы и колонку (тубусодержатель) в форме дуги. К нему примыкает коробка механизмов, система зубчатых колес для регуляции положения тубуса. Система приводится в движение вращением макрометрического и микрометрического винтов.
Макрометрический винт (кремальера, зубчатка, макровинт) служит для предварительной, ориентировочной установки изображения рассматриваемого объекта на фокус. Микрометрический винт (микровинт) используют для последующей, более четкой установки на фокус. При полном повороте микровинта тубус передвигается на 0.1 мм (100 мкм). При вращении винтов по часовой стрелке тубус опускается по направлению к препарату, при вращении против нее – идет от препарата.
На предметный столик помещают препарат с объектом исследования. В центре столика находится отверстие для освещения препарата снизу лучами света, направляемыми зеркалом микроскопа. В столик вмонтированы два зажима (клеммы) – пружинящие металлические пластинки, предназначенные для закрепления препарата.
Тубус – это оправа, в которую заключены элементы оптической системы микроскопа. К нижней его части прикрепляют револьвер (объективодержатель) с гнездами для объективов.
Оптическая часть микроскопа состоит из основного оптического узла (объектив и окуляр) и вспомогательной системы (зеркало и конденсор). Все части оптической и осветительной систем строго центрированы в отношении друг друга. Во многих современных микроскопах зеркало и конденсор заменены вмонтированным в прибор регулируемым источником света. Осветительная система находится под предметным столиком. Зеркало отражает падающий на него свет в конденсор. Одна сторона зеркала плоская, а другая – вогнутая. При работе с конденсором необходимо пользоваться только плоским зеркалом. Вогнутое зеркало применяют при работе без конденсора с объективами малых увеличений.
Конденсор (от лат. condenso – уплотняю, сгущаю) состоит из двух-трех короткофокусных линз. Он собирает лучи, идущие от зеркала, и направляет их на объект. Линзы конденсора вмонтированы в металлическую оправу, соединенную с зубчатым механизмом, позволяющим перемещать конденсор вверх и вниз специальным винтом.
Для регулирования интенсивности освещения в конденсоре есть ирисовая (лепестковая) диафрагма , состоящая из стальных серповидных пластинок. Чтобы получить более четкое изображение исследуемого объекта регулируют степень раскрытия диафрагмы. Окрашенные препараты лучше рассматривать при почти полностью раскрытой диафрагме, неокрашенные – при уменьшенном отверстии диафрагмы.
Под конденсором располагается кольцевидный держатель для светофильтров. При работе с искусственным источником света светофильтры создают впечатление дневного освещения, что делает микроскопирование менее утомительным для глаз.
Объектив (от греч. objectum – предмет исследования) – наиболее важная часть микроскопа. Это многолинзовая короткофокусная система, от качества которой зависит в основном изображение объекта. Наружная линза, обращенная плоской стороной к препарату, называется фронтальной, она обеспечивает увеличение. Остальные линзы в системе объектива выполняют преимущественно функции коррекции оптических недостатков, возникающих при исследовании объектов.
Объективы бывают сухие и погруженные, или иммерсионные. При работе с иммерсионным объективом между покровным стеклом и линзами объектива помещают иммерсионное (обычно кедровое) масло, показатель преломления которого близок к показателю преломления стекла. Объективы различают по увеличению. Обозначения увеличений наносят на их оправу.
Окуляр служит как бы непосредственным продолжением «линз» глаза человека. Преломляющую систему глаза можно рассматривать как двояковыпуклую линзу со средним фокусным расстоянием 15 см (расстояние наилучшего зрения 25 см). Тесная связь с глазом человека отражена в названии окуляра (от греч. okulus – глаз). Окуляр состоит из двух линз – глазной (верхней) и полевой, или собирательной (нижней), заключенных в металлическую оправу. Назначение полевой линзы – собирать лучи, идущие от объектива, таким образом, чтобы они проходили через маленькое отверстие главной линзы. Назначение окуляра – в прямом мнимом увеличении действительного увеличенного изображения, которое дает объектив. Увеличение окуляра выгравировано на оправе. Рабочее увеличение окуляров колеблется в пределах от 4х до 15х.
Окуляры бывают разных типов. Выбор их зависит от объектива. При длительной работе с микроскопом следует пользоваться двойными окулярами – бинокулярной насадкой. Корпуса насадки могут 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.