Γιατί παρατηρείται ένας τέτοιος περιορισμένος αριθμός οργανιδίων κατά την προβολή των φυτών και των ζωικών κυττάρων υπό μικροσκόπιο;
1. Περιορισμοί ανάλυσης:
* Μήκος κύματος μικροσκοπίας φωτός: Τα μικροσκόπια φωτός χρησιμοποιούν ορατό φως για να φωτίσουν το δείγμα. Η ισχύς επίλυσης (η δυνατότητα διάκρισης δύο αντικειμένων στενά διαχωρισμού) περιορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός. Τα μικρότερα οργανίδια είναι συχνά κάτω από το όριο ανάλυσης, καθιστώντας τους να εμφανίζονται ως θολή ή μη αναγνωρίσιμα.
* διάθλαση: Το φως στρέφεται γύρω από τα αντικείμενα, δημιουργώντας πρότυπα περίθλασης που μπορούν να θολώσουν λεπτομέρειες και να κάνουν μικρές δομές δύσκολο να διακριθούν.
2. Μέγεθος και πυκνότητα οργανισμού:
* μικροσκοπικό μέγεθος: Πολλά οργανίδια είναι απίστευτα μικρά, ακόμη μικρότερα από το μήκος κύματος του ορατού φωτός. Για παράδειγμα, τα ριβοσώματα, τα οποία είναι κρίσιμα για τη σύνθεση πρωτεϊνών, είναι πολύ μικρά για να επιλυθούν στα περισσότερα μικροσκόπια του φωτός.
* Παρόμοιος δείκτης διάθλασης: Ορισμένα οργανίδια έχουν παρόμοιο δείκτη διάθλασης στο περιβάλλον κυτταρόπλασμα, καθιστώντας τους να φαίνονται διαφανείς και δύσκολο να διακριθούν.
3. Τεχνικές χρώσης:
* Ειδική χρώση: Συχνά, χρησιμοποιούνται συγκεκριμένοι λεκέδες για να επισημανθούν ορισμένα οργανίδια. Αυτοί οι λεκέδες δεσμεύονται σε συγκεκριμένα μόρια ή δομές εντός του κυττάρου, καθιστώντας τα ορατά στο φόντο. Ωστόσο, πολλά οργανίδια μπορεί να μην χρωματίζονται από την επιλεγμένη τεχνική.
* Υπερβάσεις: Η υπερβολική χρώση μπορεί να σκοτώσει τις λεπτομέρειες ή να καταστήσει τη συνολική εικόνα δύσκολη να ερμηνευτεί.
4. Τεχνικές προετοιμασίας:
* Κυτταρική σταθεροποίηση και τομή: Η προετοιμασία των κυττάρων για μικροσκοπία συχνά περιλαμβάνει την καθορισμό τους με χημικές ουσίες, την ενσωμάτωση τους σε κερί και την τεμαχισμό τους σε λεπτά τμήματα. Αυτή η διαδικασία μπορεί να παραμορφώσει ή να βλάψει ευαίσθητα οργανίδια.
Τι μπορούμε να δούμε:
Παρά τους περιορισμούς, η μικροσκοπία φωτός μας επιτρέπει να παρατηρούμε τα ακόλουθα σε φυτικά και ζωικά κύτταρα:
* κυτταρικό τοίχωμα (φυτά)
* κυτταρική μεμβράνη
* πυρήνας
* Nucleolus
* Κυτταρόπλασμα
* μιτοχόνδρια
* Χλωροπλάστες (φυτά)
* κενοτόπια (μεγαλύτερα)
* Συσκευή Golgi (μερικές φορές)
Μικροσκοπία υψηλότερης ανάλυσης:
Για να παρατηρήσετε μικρότερες οργανίδια και κυτταρικές δομές, απαιτούνται πιο προηγμένες τεχνικές:
* Ηλεκτρονική μικροσκοπία (em): Ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης (TEM) και η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) χρησιμοποιούν ηλεκτρόνια αντί για φως, παρέχοντας πολύ υψηλότερη ανάλυση και επιτρέποντάς μας να βλέπουμε οργανίδια όπως ριβοσώματα, ενδοπλασματικό δίκτυο και ακόμη και μεμονωμένα μόρια πρωτεΐνης.
Συμπέρασμα:
Οι περιορισμοί της μικροσκοπίας φωτός σημαίνουν ότι βλέπουμε μόνο έναν περιορισμένο αριθμό οργανιδίων κατά την προβολή κυττάρων κάτω από μικροσκόπιο. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνικές χρώσης και προηγμένα μικροσκόπια όπως ηλεκτρονικά μικροσκόπια, μπορούμε να αποκτήσουμε μια πολύ βαθύτερη κατανόηση των σύνθετων δομών και των λειτουργιών των φυτικών και ζωικών κυττάρων.
