1. Miten soluja tutkitaan?

Linkkejä

2019-08-19T02:42:34+03:00

Rakenteiden kokoerot

Luvun sisällys

2018-11-28T09:24:46+02:00

1.1 Tutki itse!
1.2 Miten suurennuslasi toimii?
1.3 Solujen ja mikrobien tutkiminen vaatii mikroskooppeja

1.4 Mikroskoopin rakenne
1.5 Valomikroskoopin toimintaperiaate
1.6 Ensimmäisiä mikroskooppitutkimuksia
1.7 Elektronimikroskoopit ja atomivoimamikroskooppi

1.1 Tutki itse!

2017-03-03T16:17:28+02:00

Valitse tutkittava kohde, esimerkiksi pieni eläin tai kasvin osa.

Tarkastele näytettäsi vähintään kolmella eri suurennoksella:

silmä
suurennuslasi
suurempi suurennos, esimerkiksi luokan dataprojektorin suurennos.

Kirjaa havaintosi ja muut huomiot:

Tee huolelliset muistiinpanot kustakin havaintotavasta. (kuva, havainnot, suurennos)
Kirjaa myös mitä uutta opit tai mikä aikaisempi tieto vahvistui omalla havainnollasi.
Kirjaa myös kaikki ongelmat, vaikeudet ja kysymykset, joita kohtasit työssäsi.
Vertaa havaintojasi kavereidesi kanssa. Laatikaa yhdessä loppulausunto oppimastanne.

1.2 Miten suurennuslasi toimii?

2017-12-10T09:12:52+02:00

Keskeltä paksumpi ja reunoilta ohuempi kaksoiskupera linssi taittaa valonsäteet silmän verkkokalvolle. Sen aistinsolujen ärsyyntymisestä muodostamme aivoissa varsinaisen kuvan näytteestä. Mitä kuperampi linssi, sitä suurempi on suurennos.

Suurennuslasi on kupera linssi. Suurennuslasin läpi katsottaessa esineet näkyvät suurentuneina.

1.3 Solujen ja mikrobien tutkiminen vaatii mikroskooppeja

2017-12-10T09:10:44+02:00

Luonnon eri kohteet ovat erikokoisia. Me näemme paljain silmin vain osan luonnon asioista.

Kun käytämme koulun mikroskooppia tai suurennuslasia, näemme esimerkiksi järvestä otetusta näytteestä vesikirppuja tai erotamme soluja.

Ihmisen suurimman solun, munasolun, voisi nähdä paljain silmin.

Ihmisen biologiaa tutkittaessa pitää kuitenkin nähdä vielä pienempiä asioita, kuten solun osia. Tästä syystä muun muassa lääketieteellisissä tutkimuksissa käytetään tarkkoja mikroskooppeja. Esimerkiksi taudinaiheuttajia, bakteereja ja viruksia, ei voi nähdä ilman mikroskooppeja.

Geenien eli perintötekijöiden informaatiota pitää tutkia muilla menetelmillä kuin mikroskoopilla.

Oheisessa kaaviossa on kuvattu mittakaavassa eri biologisten asioiden kokoja.

pm = pikometri
nm = nanometri
µm = mikrometri
mm = millimetri
cm = senttimetri (= 10 mm)
dm = desimetri
m = metri

Osien koko

2018-11-28T09:28:47+02:00

1.4 Mikroskoopin rakenne

2017-01-04T12:45:17+02:00

Koulun valomikroskoopit suurentavat useimmiten 40–600-kertaisesti. Suurennos saadaan kertomalla okulaarin ja objektiivin suurennusvoimakkuudet keskenään. Suurennuslasi suurentaa 8–15-kertaisesti.

Opettele mikroskoopin osat!

1.5 Valomikroskoopin toimintaperiaate

2017-12-10T09:15:37+02:00

Valomikroskoopissa on vähintään kaksi linssiä.

Katseluosan linssiä sanotaan okulaariksi ja näytteen päälle ohjattavia linssejä sanotaan objektiivilinsseiksi.

Valonsäteiden tarkka kulku ja kohdistaminen eri linsseistä ja peileistä toiseen on tärkeää.

Tutustu Solunetti-sivulla olevaan mikroskoopin toimintakaavioon.

Mikroskooppia käytettäessä on oltava huolellinen, jotta laite ja näyte eivät vaurioidu ja jotta saat tutkittavan kohteen näkymään parhaalla mahdollisella tavalla.

Työpöydän on oltava riittävän tukeva, sillä pieniä kohteita katsottaessa tärinät ja muut liikkeet korostuvat. Mikroskooppia kannetaan sen rungosta ja pohjasta.

Katso, että mikroskoopissasi lyhin objektiivi (pienin suurennos) osoittaa kohtisuoraan alas. Tarvittaessa kierrä objektiivikiekkoa.
Laita preparaattilasilla oleva, peitinlasilla peitetty näytteesi näytepöydälle. Lasin voi laittaa pidikkeillä kiinni.
Sytytä mikroskoopin valo.
Katso okulaarista, näkyykö näyte näkymän keskellä. Siirrä preparaattilasia tarvittaessa.
Tarkenna käyttäen karkeasäätöruuvia.
Tarkenna tarvittaessa lisää käyttäen hienosäätöruuvia.
Kun näkymä on tarkka, voit kääntää objektiivikiekosta seuraavan suurennoksen. Tarkenna käyttäen ainoastaan hienosäätöruuvia!
Hyvin pieniä kohteita tutkiaksesi voit kiertää pisimmän objektiivin alas. Huomaa, että objektiivi on nyt hyvin lähellä lasia tai voi olla siinä kiinni. Tarkennuksen kanssa on oltava siksi hyvin varovainen!

1.6 Ensimmäisiä mikroskooppitutkimuksia

2017-01-13T06:20:00+02:00

Ensimmäisiä mikroskoopin kehittäjiä oli hollantilainen Antonie van Leeuwenhoek. Hän rakensi jo yli 300 vuotta sitten hyviä mikroskooppeja.

Samaan aikaan englantilainen Hooke piirsi päätäin rakenteen mikroskoopin avulla (kuva).

Hän nimesi mikroskoopissa näkemänsä korkkitammen kuoren pikkuosaset sanalla cell.

Video mikroskopian kehittymisestä (englanniksi)

1.7 Elektronimikroskoopit ja atomivoimamikroskooppi

2017-03-03T16:19:35+02:00

Elektronimikroskoopit

Kun halutaan tutkia solun hienorakennetta, hyvänkään valomikroskoopin erotuskyky ei enää riitä. Tällöin tarvitaan elektronimikroskooppia.

Elektronimikroskopian kaksi tärkeintä sovellusta ovat läpäisyelektronimikroskooppi TEM (Transmission Electron Microscope) ja pyyhkäisyelektronimikroskooppi SEM (Scanning Electron Microscope). Niiden käyttötavoissa on suuri ero. TEM antaa poikkileikkauskuvan näytteestä ja SEM paljastaa pinnan muodot. Siten TEM on lähempänä valomikroskopian periaatetta.

Nimensä mukaisesti elektronimikroskooppien valonlähteenä ovat elektronit, joilla näytettä pommitetaan. Elektronimikroskoopissa on valomikroskooppia huomattavasti parempi erotuskyky ja syvyysterävyys.

Elektronimikroskoopeissa on kuten valomikroskoopissakin valolähde ja linssijärjestelmä. Elektronisuihku ei läpäise edes ilmaa saati sitten lasista linssiä. Niinpä elektronimikroskoopin sisätila on tyhjö ja lasin sijaan linssit on tehty magneeteilla.

TEM-tomografia

Elektronitomografia on tekniikka, jolla kuvataan suhteellisen suuria rakenteita soluelimistä kudosnäytteisiin. Esimerkiksi urheiluvammoista voidaan kuvata jänne- ja lihasvaurioita. Kuvattavat rakenteet ovat kooltaan 100 – 500 nm (nanometriä) ja menetelmän erotuskyky 4 – 20 nm. Vaikka tomografia onkin erinomainen keino kolmiulotteisten kuvien luomiseen, se on erittäin vaikea menetelmä. Nykyisin kuvia otetaan asteen askelin noin sata kappaletta ja tähän kuluu aikaa kahdesta neljään tuntia, kuvankäsittelyineen kokonainen päivä. Läpäisyelektronimikroskooppikuvia käytetään pääasiassa pienten solujen tai kudossolujen sekä suurten solujen leikkeiden poikkileikkausrakenteiden selvittämiseen.

SEM-kuvantaminen

Pyyhkäisyelektronimikroskooppi eli SEM tuottaa kuvia, joissa näytteen pinnanmuodot näkyvät kymmenen nanometrin (10 nm = 10^-8m) tarkkuudella. SEM-kuvat ovat tarkkoja koko kuvausalueelta. 3D-maailmaan tottuneille SEM-kuvia on helppo ymmärtää. Aitoja kolmiulotteisia kuvia SEM:llä tosin ei saa. Tähän tarvittaisiin eri kulmista otettujen kuvien yhdistämistä.

Koska SEM –kuvat kertovat nimenomaan pinnanmuodoista, laitteella etsitään usein syytä näytteelle ominaisiin pintareaktioihin. Niinpä SEM:n tyypillisiin käyttökohteisiin kuuluvat mm. pinnoitustarkastukset, murtumien syiden selvitykset tai pintojen mikrobitartuntojen tai ruostevaurioiden tarkastaminen.

AFM (Atom Force Microscope) eli atomivoimamikroskooppi

Elektronimikroskooppien lisäksi 1980-luvulla kehitettiin atomivoimamikroskooppi AFM (Atomic Force Microscope). Se ei enää perustu näköhavaintoihin vaan näytteen tunnusteluun. AFM on varsin monipuolinen mikroskooppi, jota käytetään elektroniikan ja kemian tutkimuksissa, mutta erityisesti biologiassa.

Mikroskooppikuvia (Savonian Teknologia- ja ympäristöala)

2023-08-11T10:00:04+03:00

: Kopiopaperin pintaa
: Kärpäsen verkkosilmä
: Kärpäsen verkkosilmän pintaa (SEM-kuva)

Navigointi

2019-01-27T20:31:45+02:00

Termit Tehtävät Tiivistelmä Luvun alkuun