نقش میکروسکوپ در توسعه زیست شناسی. میکروسکوپ

امروزه تصور فعالیت علمی انسان بدون میکروسکوپ دشوار است. میکروسکوپ به طور گسترده در اکثر آزمایشگاه های پزشکی و زیست شناسی، زمین شناسی و علم مواد استفاده می شود.

نتایج به دست آمده با استفاده از میکروسکوپ برای تشخیص دقیق و نظارت بر روند درمان ضروری است. با استفاده از میکروسکوپ، داروهای جدید تولید و معرفی می شوند، اکتشافات علمی انجام می شود.

میکروسکوپ- (از یونانی mikros - کوچک و skopeo - من نگاه می کنم)، وسیله ای نوری برای به دست آوردن تصویر بزرگ شده از اجسام کوچک و جزئیات آنها که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند.

چشم انسان قادر است جزئیات جسمی را که حداقل 0.08 میلی متر از یکدیگر فاصله دارند تشخیص دهد. با استفاده از میکروسکوپ نوری می توانید جزئیات را مشاهده کنید که فاصله بین آنها تا 0.2 میکرون است. یک میکروسکوپ الکترونی به شما امکان می دهد تا وضوح 0.1-0.01 نانومتر را بدست آورید.

اختراع میکروسکوپ، ابزاری بسیار مهم برای تمام علوم، در درجه اول به دلیل تأثیر توسعه اپتیک است. برخی از خواص نوری سطوح منحنی حتی برای اقلیدس (300 قبل از میلاد) و بطلمیوس (127-151) شناخته شده بود، اما قدرت بزرگنمایی آنها یافت نشد. کاربرد عملی. در این راستا، اولین عینک توسط سالوینیو دلی آرلاتی در ایتالیا تنها در سال 1285 اختراع شد. در قرن شانزدهم، لئوناردو داوینچی و ماورولیکو نشان دادند که اجسام کوچک به بهترین وجه با ذره بین بررسی می شوند.

اولین میکروسکوپ تنها در سال 1595 توسط Z. Jansen ساخته شد. این اختراع شامل این واقعیت بود که زاخاریوس یانسن دو عدسی محدب را در داخل یک لوله نصب کرد و در نتیجه پایه ای را برای ایجاد میکروسکوپ های پیچیده ایجاد کرد. تمرکز بر روی شی مورد مطالعه توسط یک لوله جمع شونده به دست آمد. بزرگنمایی میکروسکوپ از 3 تا 10 برابر بود. و این یک پیشرفت واقعی در زمینه میکروسکوپ بود! هر یک از میکروسکوپ های بعدی خود را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

در این دوره (قرن شانزدهم) ابزارهای تحقیقاتی دانمارکی، انگلیسی و ایتالیایی به تدریج شروع به توسعه کردند و پایه و اساس میکروسکوپ مدرن را گذاشتند.

گسترش سریع و بهبود میکروسکوپ ها پس از آن آغاز شد که گالیله (G. Galilei) با بهبود تلسکوپ طراحی شده خود، شروع به استفاده از آن به عنوان نوعی میکروسکوپ (1609-1610) کرد و فاصله بین هدف و چشمی را تغییر داد.

بعداً، در سال 1624، با دستیابی به تولید لنزهای فوکوس کوتاه تر، گالیله به طور قابل توجهی ابعاد میکروسکوپ خود را کاهش داد.

در سال 1625، یکی از اعضای آکادمی رومی هوشیار ("Akudemia dei lincei") I. Faber این اصطلاح را پیشنهاد کرد. "میکروسکوپ". اولین موفقیت های مرتبط با استفاده از میکروسکوپ در تحقیقات علمی بیولوژیکی توسط R. Hooke به دست آمد که اولین کسی بود که توصیف کرد. سلول گیاه(حدود 1665). هوک در کتاب خود "Micrographia" ساختار میکروسکوپ را توضیح داد.

در سال 1681، انجمن سلطنتی لندن در جلسه خود به تفصیل درباره وضعیت عجیب و غریب بحث کرد. هلندی لیوونهوک(A. van Leenwenhoek) معجزات شگفت انگیزی را که با میکروسکوپ خود در یک قطره آب، در دم کرده فلفل، در گل و لای رودخانه، در حفره دندان خود کشف کرد، توصیف کرد. Leeuwenhoek، با استفاده از یک میکروسکوپ، اسپرم تک یاخته های مختلف، جزئیات ساختار بافت استخوان (1673-1673) را کشف و ترسیم کرد.

"با نهایت شگفتی، در این قطره حیوانات کوچک بسیار زیادی را دیدم که به سرعت در همه جهات حرکت می کردند، مانند یک خروس در آب. کوچکترین این حیوانات کوچک هزار بار کوچکتر از چشم یک شپش بالغ است."

بهترین ذره بین های Leeuwenhoek 270 بار بزرگ نمایی شدند. با آنها برای اولین بار گلوله های خون، حرکت خون در رگ های مویرگ دم قورباغه، خطوط ماهیچه ها را دید. انفوزوریا را باز کرد. او برای اولین بار وارد دنیای جلبک های تک سلولی میکروسکوپی شد، جایی که مرز بین حیوان و گیاه قرار دارد. جایی که حیوان متحرک مانند گیاه سبز دارای کلروفیل است و با جذب نور تغذیه می کند. جایی که گیاه هنوز به بستر چسبیده است، کلروفیل خود را از دست داده و در حال بلعیدن باکتری است. در نهایت، او حتی باکتری ها را در تنوع زیادی دید. اما، البته، در آن زمان هنوز هیچ امکان دور از دسترس برای درک اهمیت باکتری ها برای انسان، یا معنای ماده سبز - کلروفیل، یا مرز بین گیاه و حیوان وجود نداشت.

دنیای جدیدی از موجودات زنده در حال گشودن بود، متنوع تر و بی نهایت بدیع تر از جهانی که ما می بینیم.

در سال 1668، E. Divini با چسباندن یک عدسی میدانی به چشمی، یک چشمی از نوع مدرن ایجاد کرد. در سال 1673، هاولی یک پیچ میکرومتری را معرفی کرد و هرتل پیشنهاد کرد که آینه ای را زیر مرحله میکروسکوپ قرار دهد. بنابراین، میکروسکوپ از آن بخش‌های اصلی که بخشی از یک میکروسکوپ بیولوژیکی مدرن هستند، شروع به مونتاژ کرد.

در اواسط قرن هفدهم نیوتنترکیب پیچیده نور سفید را کشف کرد و آن را با یک منشور تجزیه کرد. رومر ثابت کرد که نور با سرعت محدودی حرکت می کند و آن را اندازه گیری کرد. نیوتن این فرضیه معروف را مطرح کرد - همانطور که می دانید نادرست است - که نور جریانی از ذرات در حال پرواز با چنان ظرافت و فرکانس خارق العاده ای است که از اجسام شفاف مانند شیشه از عدسی چشم نفوذ می کند و با ضربه به شبکیه برخورد می کند. ایجاد حس فیزیولوژیکی نور. هویگنس اولین کسی بود که از ماهیت موجی نور صحبت کرد و ثابت کرد که چگونه به طور طبیعی هم قوانین بازتاب و شکست ساده و هم قوانین انکسار مضاعف در اسپار ایسلندی را توضیح می دهد. افکار هویگنز و نیوتن در تضاد شدیدی قرار گرفتند. بنابراین، در قرن هفدهم. در یک اختلاف شدید، مشکل جوهر نور واقعاً به وجود آمد.

هم حل مسئله جوهر نور و هم بهبود میکروسکوپ به کندی پیش رفت. مناقشه بین ایده های نیوتن و هویگنس برای یک قرن ادامه یافت. اویلر معروف به ایده ماهیت موجی نور پیوست. اما این مسئله تنها پس از بیش از صد سال توسط فرنل، محققی با استعداد، مانند علم، حل شد.

تفاوت بین جریان انتشار امواج - ایده هویگنس - با جریان ذرات کوچک تندرو - ایده نیوتن چیست؟ دو نشانه:

1. پس از ملاقات، امواج می توانند متقابلاً از بین بروند اگر قوز یکی در دره دیگری باشد. ترکیب نور + نور با هم می تواند تاریکی ایجاد کند. این پدیده دخالتاینها حلقه های نیوتن هستند که توسط خود نیوتن اشتباه فهمیده شده است. این نمی تواند در مورد جریان ذرات باشد. دو جریان ذرات همیشه یک جریان دوگانه هستند، یک نور دوگانه.

2. جریان ذرات به طور مستقیم از سوراخ عبور می کند، بدون اینکه به طرفین واگرا شود، و جریان امواج مطمئناً واگرا می شود، پراکنده می شود. آی تی انکسار.

فرنل از نظر تئوری ثابت کرد که اگر موج کوچک باشد واگرایی در همه جهات ناچیز است، اما با این وجود او این پراش ناچیز را کشف و اندازه‌گیری کرد و طول موج نور را از روی قدر آن تعیین کرد. از پدیده‌های تداخلی که برای بینایی‌شناسانی که به "یک رنگ" و "دو باند" صیقل می‌دهند، بسیار شناخته شده است، او همچنین طول موج را اندازه‌گیری کرد - این نیم میکرون (نیم هزارم میلی‌متر) است. و از این رو نظریه موج و ظرافت استثنایی و تیزبینی نفوذ به ذات ماده زنده غیرقابل انکار شد. از آن زمان، همه ما ایده های فرنل را در اصلاحات مختلف تأیید و اعمال می کنیم. اما حتی بدون دانستن این افکار، می توان میکروسکوپ را بهبود بخشید.

در قرن هجدهم همینطور بود، اگرچه وقایع بسیار کند پیشرفت کردند. اکنون حتی تصور این که اولین لوله گالیله که از طریق آن جهان مشتری را مشاهده می کرد و میکروسکوپ لیوونهوک عدسی های ساده غیرآکروماتیکی بودند دشوار است.

یک مانع بزرگ برای آکروماتیزاسیون نبود یک سنگ چخماق خوب بود. همانطور که می دانید آکروماتیزاسیون به دو لیوان تاج و سنگ چخماق نیاز دارد. دومی شیشه است که یکی از قسمت های اصلی آن اکسید سرب سنگین است که پراکندگی نامتناسب زیادی دارد.

در سال 1824، ایده ساده عملی سالیگ، که توسط شرکت فرانسوی شوالیه بازتولید شد، موفقیت فوق العاده ای به میکروسکوپ داد. عدسی که قبلاً از یک عدسی تشکیل می شد به قسمت هایی تقسیم می شود و از بسیاری از لنزهای آکروماتیک ساخته می شود. بنابراین، تعداد پارامترها چند برابر شد، امکان تصحیح خطاهای سیستم فراهم شد و برای اولین بار می توان در مورد بزرگنمایی های واقعی واقعی - 500 و حتی 1000 بار صحبت کرد. مرز بینایی نهایی از دو به یک میکرون تغییر کرده است. میکروسکوپ Leeuwenhoek بسیار عقب مانده است.

در دهه 70 قرن نوزدهم، مارش پیروزمندانه میکروسکوپ به جلو حرکت کرد. اونی که گفت بود آبه(E. Abbe).

موارد زیر حاصل شده است:

اول، وضوح محدود کننده از نیم میکرون به یک دهم میکرون منتقل شده است.

ثانیاً در ساخت میکروسکوپ به جای تجربه گرایی خشن، ویژگی علمی بالایی معرفی شده است.

ثالثاً در نهایت حدود ممکن با میکروسکوپ نشان داده شده و این حدود فتح می شود.

ستادی از دانشمندان، بینایی‌شناسان و ماشین‌حساب‌هایی که در شرکت زایس کار می‌کردند تشکیل شد. شاگردان Abbe نظریه میکروسکوپ و به طور کلی ابزارهای نوری را در آثار اصلی ارائه کردند. یک سیستم اندازه گیری توسعه یافته است که کیفیت یک میکروسکوپ را تعیین می کند.

وقتی مشخص شد که انواع شیشه های موجود نمی توانند الزامات علمی را برآورده کنند، انواع جدیدی به طور سیستماتیک ایجاد شدند. خارج از اسرار وارثان گوینان - پارا مانتوا (وارثان بونتان) در پاریس و شانس در بیرمنگام - روشهای ذوب شیشه دوباره ایجاد شد و موضوع اپتیک عملی به حدی توسعه یافت که می توان گفت: آبه تقریباً با تجهیزات نوری ارتش پیروز شد جنگ جهانی 1914-1918

در نهایت، آبه با کمک به مبانی نظریه موج نور، برای اولین بار به وضوح نشان داد که هر تیزی ابزار حد امکان خاص خود را دارد. باریک‌ترین ابزار، طول موج است. تئوری پراش آبه می گوید که دیدن اجسام کمتر از نیمی از طول موج غیرممکن است و نمی توان تصاویری کمتر از نیمی از طول موج به دست آورد. کمتر از 1/4 میکرون یا با ترفندهای مختلف غوطه وری، وقتی از رسانه هایی استفاده می کنیم که طول موج آنها کوتاهتر است - تا 0.1 میکرون. موج ما را محدود می کند. درست است، محدودیت ها بسیار کوچک هستند، اما هنوز هم این محدودیت ها برای فعالیت های انسانی است.

یک فیزیکدان نوری وقتی جسمی هزارم، ده هزارم و در برخی موارد حتی صد هزارم طول موج در مسیر موج نور قرار می گیرد، حس می کند. طول موج خود را فیزیکدانان با دقت یک ده میلیونم قدر آن اندازه گیری می کنند. آیا می‌توان فکر کرد که بینایی‌شناسانی که تلاش‌های خود را با سیتولوژیست‌ها پیوسته‌اند، بر صدمین طول موجی که در وظیفه‌شان است تسلط نخواهند یافت؟ ده ها راه برای دور زدن محدودیت طول موج وجود دارد. یکی از این بای پس ها را می شناسید که به آن روش اولترا میکروسکوپی می گویند. اگر میکروب های نامرئی در میکروسکوپ از هم دور باشند، می توانید آنها را از کنار با یک نور روشن روشن کنید. هر چقدر هم که کوچک باشند، مانند ستاره ای در پس زمینه ای تاریک خواهند درخشید. شکل آنها را نمی توان تعیین کرد، فقط می توان حضور آنها را مشخص کرد، اما این اغلب بسیار مهم است. این روش به طور گسترده در باکتری شناسی استفاده می شود.

آثار بینایی‌شناس انگلیسی جی. سیرکس (1893) پایه‌های میکروسکوپ تداخلی را گذاشت. در سال 1903، R. Zsigmondy و N. Siedentopf یک اولترامیکروسکوپ ایجاد کردند، در سال 1911 M. Sagnac اولین میکروسکوپ تداخلی دو پرتو را توصیف کرد، در سال 1935 F. Zernicke پیشنهاد استفاده از روش کنتراست فاز را برای مشاهده اجسام شفاف با پراکندگی ضعیف نور در میکروسکوپ داد. . در اواسط قرن XX. میکروسکوپ الکترونی اختراع شد، در سال 1953 فیزیولوژیست فنلاندی A. Wilska میکروسکوپ آنوپترال را اختراع کرد.

M.V. لومونوسوف، I.P. کولیبین، L.I. ماندلشتام، دی.اس. روژدستونسکی، A.A. لبدف، S.I. واویلف، V.P. لینیک، دی. ماکسوتوف و دیگران.

ادبیات:

D.S. آثار برگزیده روژدستونسکی. M.-L.، "علم"، 1964.

Rozhdestvensky D.S. در مورد تصویر اشیاء شفاف در میکروسکوپ. - تر. GOI، 1940، ج. 14

Sobol S.L. تاریخچه میکروسکوپ و تحقیقات میکروسکوپی در روسیه در قرن 18. 1949.

Clay R.S., Court T.H. تاریخچه میکروسکوپ. L., 1932; برادبری اس. تکامل میکروسکوپ. آکسفورد، 1967.

راه حل تفصیلی پاراگراف § 1 در زیست شناسی برای دانش آموزان کلاس 10، نویسندگان Sivoglazov V.I.، Agafonova I.B.، Zakharova E.T. 2014

یاد آوردن!

چه دستاوردهایی زیست شناسی مدرنمیدونی؟

رادیولوژی

دستگاه های سونوگرافی، EMRI

ایجاد ساختار مولکولی DNA

رمزگشایی ژنوم انسان و سایر موجودات

مهندسی ژنتیک

چاپگرهای زیستی سه بعدی

میکروسکوپ های الکترونی روبشی

لقاح آزمایشگاهی و غیره

چه زیست شناسانی را می شناسید؟

لینه، لامارک، داروین، مندل، مورگان، پاولوف، پاستور، هوک، لیوونهوک، براون، پورنینیر، بائر، مکنیکوف، میچورین، ورنادسکی، ایوانوفسکی، فلمینگ، تنسلی، سوکاچف، چتوریکوف، لیل، اوپارینل، شوان، چاگراف، نواشین، تیمیریازف، مالپیگی، گلگی و دیگران.

سوالات و تکالیف را مرور کنید

1. در مورد سهم فیلسوفان و پزشکان یونان باستان و روم باستان در توسعه زیست شناسی به ما بگویید.

اولین دانشمندی که علم را خلق کرد دانشکده پزشکی، پزشک یونان باستان بقراط (حدود 460 - حدود 370 قبل از میلاد) بود. وی معتقد بود که هر بیماری علل طبیعی دارد و با مطالعه ساختار و فعالیت حیاتی می توان آنها را شناخت. بدن انسان. از زمان های قدیم تا به امروز، پزشکان به طور رسمی سوگند بقراط را می گویند و قول می دهند اسرار پزشکی را حفظ کنند و تحت هیچ شرایطی بیمار را بدون مراقبت پزشکی رها نکنند. دایره المعارف بزرگ دوران باستان ارسطو (384-322 قبل از میلاد). او یکی از بنیانگذاران زیست شناسی به عنوان یک علم شد و برای اولین بار دانش بیولوژیکی انباشته شده توسط بشر قبل از خود را تعمیم داد. او طبقه بندی حیوانات را توسعه داد و در آن مکانی را برای شخصی تعریف کرد که او را «حیوان اجتماعی دارای عقل» نامید. بسیاری از آثار ارسطو به منشأ حیات اختصاص داشت. دانشمند و پزشک رومی باستان کلودیوس جالینوس (حدود 130 - حدود 200)، با مطالعه ساختار پستانداران، پایه های آناتومی انسان را بنا نهاد. برای پانزده قرن بعدی، نوشته های او منبع اصلی دانش در مورد آناتومی بود.

2. ویژگی های دیدگاه ها در مورد حیات وحش در قرون وسطی، رنسانس را شرح دهید.

علاقه به زیست شناسی در عصر بزرگ به شدت افزایش یافت اکتشافات جغرافیایی(قرن پانزدهم). کشف سرزمین های جدید، برقراری روابط تجاری بین دولت ها اطلاعات در مورد حیوانات و گیاهان را گسترش داد. گیاه شناسان و جانورشناسان بسیاری از گونه های موجودات جدید و قبلا ناشناخته را که به پادشاهی های مختلف حیات وحش تعلق دارند، توصیف کردند. یکی از افراد برجسته این عصر - لئوناردو داوینچی (1452-1519) - گیاهان زیادی را توصیف کرد، ساختار بدن انسان، فعالیت قلب و عملکرد بینایی را مطالعه کرد. پس از لغو ممنوعیت کلیسا برای باز کردن بدن انسان، موفقیت درخشانی توسط آناتومی انسان حاصل شد که در کار کلاسیک آندریاس وسالیوس (1514-1564) "ساختار بدن انسان" (شکل 1) منعکس شد. بزرگترین دستاورد علمی - کشف گردش خون - در قرن هفدهم انجام شد. ویلیام هاروی، پزشک و زیست شناس انگلیسی (1578-1657).

3. با استفاده از دانش به دست آمده در درس های تاریخ، توضیح دهید که چرا در قرون وسطی در اروپا دوره ای از رکود در همه زمینه های دانش وجود داشت.

پس از سقوط امپراتوری روم غربی در اروپا، رکودی در توسعه علوم و صنایع دستی وجود داشت. این امر با نظم فئودالی استقرار یافته در تمام کشورهای اروپایی، جنگ های مداوم بین اربابان فئودال، تهاجم مردمان نیمه وحشی از شرق، اپیدمی های گسترده و مهمتر از همه، بردگی ایدئولوژیک اذهان توده های وسیع مردم توسط مردم تسهیل شد. کلیسای کاتولیک رومی در این دوره، کلیسای کاتولیک روم، با وجود شکست های فراوان در مبارزه برای تسلط سیاسی، نفوذ خود را در سراسر اروپای غربی گسترش داد. با ارتش عظیمی از روحانیون در رده های مختلف، پاپ در واقع به تسلط کامل ایدئولوژی کاتولیک رومی مسیحی در میان تمام مردم اروپای غربی دست یافت. روحانیون کاتولیک رومی در حالی که تواضع و فروتنی را تبلیغ می کردند و نظم فئودالی موجود را توجیه می کردند، در عین حال ظالمانه هر چیزی جدید و مترقی را مورد آزار و اذیت قرار می دادند. علوم طبیعی و به طور کلی آموزش و پرورش به اصطلاح سکولار کاملاً سرکوب شد.

4. چه اختراع قرن هفدهم. آیا امکان باز کردن و توصیف سلول وجود دارد؟

دوران جدیدی در توسعه زیست شناسی با اختراع در پایان قرن شانزدهم مشخص شد. میکروسکوپ قبلاً در اواسط قرن هفدهم. سلول کشف شد و بعداً دنیای موجودات میکروسکوپی - تک یاخته ها و باکتری ها کشف شد، رشد حشرات و ساختار اساسی اسپرم مورد مطالعه قرار گرفت.

5. اهمیت آثار L. Pasteur و I. I. Mechnikov برای علم زیست شناسی چیست؟

آثار لویی پاستور (1822-1895) و ایلیا ایلیچ مکنیکوف (1845-1916) ظهور ایمونولوژی را تعیین کردند. در سال 1876، پاستور تماماً خود را وقف ایمونولوژی کرد و سرانجام مشخص کرد که عوامل بیماری‌زای سیاه‌زخم، وبا، هاری، وبا مرغ و سایر بیماری‌ها، ایده‌هایی در مورد ایمنی مصنوعی ایجاد کرد و روشی برای واکسیناسیون حفاظتی به‌ویژه در برابر سیاه‌ زخم، هاری پیشنهاد کرد. . اولین واکسیناسیون علیه هاری توسط پاستور در 6 ژوئیه 1885 انجام شد. در سال 1888، پاستور مؤسسه تحقیقات میکروبیولوژی (انستیتو پاستور) را ایجاد کرد و ریاست آن را بر عهده گرفت که بسیاری از دانشمندان مشهور در آن کار می کردند.

مکنیکوف، با کشف پدیده فاگوسیتوز در سال 1882، بر اساس آن یک آسیب شناسی مقایسه ای التهاب، و بعدها - نظریه فاگوسیتیک ایمنی را توسعه داد، که برای آن جایزه نوبل را در سال 1908 همراه با پی ارلیش دریافت کرد. آثار متعدد Mechnikov در مورد باکتری شناسی به اپیدمیولوژی وبا، تب حصبه، سل و سایر بیماری های عفونی اختصاص دارد. مکنیکوف اولین مدرسه میکروبیولوژیست ها، ایمونولوژیست ها و آسیب شناسان روسی را ایجاد کرد. فعالانه در ایجاد موسسات تحقیقاتی در حال توسعه اشکال مختلف مبارزه با بیماری های عفونی شرکت کرد.

6. اکتشافات اصلی انجام شده در زیست شناسی در قرن بیستم را فهرست کنید.

در اواسط قرن XX. روش ها و ایده های سایر علوم طبیعی شروع به نفوذ فعالانه در زیست شناسی کردند. دستاوردهای زیست شناسی مدرن چشم اندازهای وسیعی را برای ایجاد مواد فعال بیولوژیکی و جدید باز می کند داروها، برای درمان بیماری های ارثی و انتخاب در سطح سلولی. در حال حاضر زیست شناسی به یک نیروی مولد واقعی تبدیل شده است که از توسعه آن می توان برای قضاوت در مورد سطح کلی توسعه جامعه بشری استفاده کرد.

- کشف ویتامین ها

- باز شدن پیوندهای پپتیدی در مولکول های پروتئین

- بررسی ماهیت شیمیایی کلروفیل

– بافت های اصلی گیاهان را شرح دهید

- کشف ساختار DNA

- مطالعه فتوسنتز

- کشف مرحله کلیدی در تنفس سلولی - چرخه اسید تری کربوکسیلیک یا چرخه کربس

- مطالعه فیزیولوژی گوارش

- مشاهده شده ساختار سلولیپارچه ها

- ارگانیسم های تک سلولی مشاهده شده، سلول های حیوانی (گلبول های قرمز)

- باز شدن هسته در سلول

- کشف دستگاه گلژی - یک ارگانوئید سلولی، روشی برای تهیه آماده سازی میکروسکوپی بافت عصبی، مطالعه ساختار سیستم عصبی

- مشخص شد که برخی از قسمت های جنین بر رشد سایر قسمت های آن تأثیر دارد

- تئوری جهش را تدوین کرد

- ایجاد نظریه کروموزوم وراثت

- قانون سری های همولوگ در تنوع ارثی را تدوین کرد

- افزایش روند جهش تحت تأثیر تشعشعات رادیواکتیو

- باز شد ساختار پیچیدهژن

- اهمیت فرآیند جهش در فرآیندهای رخ داده در جمعیت ها برای تکامل گونه را کشف کرد.

- ایجاد سری فیلوژنتیک اسب ها به عنوان یک سری تغییرات تکاملی تدریجی در گونه های مرتبط

- تئوری لایه های جوانه را برای مهره داران توسعه داد

- او نظریه منشأ موجودات چند سلولی را از یک اجداد مشترک - ارگانیسم فرضی فاگوسیتلا - ارائه کرد.

- وجود اجداد چند سلولی - فاگوسیتلا را در گذشته اثبات می کند و پیشنهاد می کند که آن را یک مدل زنده از یک حیوان چند سلولی - تریکوپلاکس در نظر بگیریم.

- اثبات قانون بیولوژیکی "Ontogeny تکرار مختصر فیلوژنی است"

- تأیید کرد که بسیاری از اندام ها چند کاره هستند. در شرایط محیطی جدید، یکی از عملکردهای ثانویه ممکن است اهمیت بیشتری پیدا کند و جایگزین عملکرد اصلی قبلی اندام شود

- او فرضیه پیدایش تقارن دو طرفه موجودات زنده را مطرح کرد

7. علوم طبیعی شناخته شده برای شما که زیست شناسی را تشکیل می دهند نام ببرید. کدام یک از آنها در پایان قرن 20 پدید آمدند؟

در مرزهای رشته های مرتبط، حوزه های زیستی جدیدی پدید آمدند: ویروس شناسی، بیوشیمی، بیوفیزیک، جغرافیای زیستی، زیست شناسی مولکولی، زیست شناسی فضایی، و بسیاری دیگر. ورود گسترده ریاضیات به زیست شناسی باعث تولد بیومتریک شد. پیشرفت‌ها در اکولوژی و همچنین مشکلات فزاینده حفاظت از طبیعت، به توسعه رویکرد اکولوژیکی در بیشتر شاخه‌های زیست‌شناسی کمک کرده است. در آستانه قرن XX و XXI. بیوتکنولوژی با سرعت زیادی شروع به توسعه کرد - جهتی که بدون شک آینده به آن تعلق دارد.

فکر! یاد آوردن!

1. تحليل تغييراتي كه در قرن هفدهم تا هجدهم در علم رخ داده است. چه فرصت هایی را برای دانشمندان باز کردند؟

دوران جدیدی در توسعه زیست شناسی با اختراع در پایان قرن شانزدهم مشخص شد. میکروسکوپ قبلاً در اواسط قرن هفدهم. سلول کشف شد و بعداً دنیای موجودات میکروسکوپی - تک یاخته ها و باکتری ها کشف شد، رشد حشرات و ساختار اساسی اسپرم مورد مطالعه قرار گرفت. در قرن هجدهم. کارل لینائوس (Carl Linnaeus) طبیعت‌شناس سوئدی (1707-1778) یک سیستم طبقه‌بندی برای حیات وحش پیشنهاد کرد و یک نام‌گذاری دوتایی (دوگانه) برای نام‌گذاری گونه‌ها معرفی کرد. کارل ارنست بائر (کارل ماکسیموویچ بائر) (1792-1876)، استاد آکادمی پزشکی و جراحی سنت پترزبورگ، با مطالعه رشد داخل رحمی، متوجه شد که جنین های همه حیوانات در مراحل اولیه رشد مشابه هستند، قانون جنینی را فرموله کرد. مشابهت و به عنوان بنیانگذار جنین شناسی وارد تاریخ علم شد. اولین زیست‌شناسی که سعی کرد نظریه‌ای منسجم و کل‌نگر در مورد تکامل جهان زنده ایجاد کند، دانشمند فرانسوی ژان باپتیست لامارک (1774-1829) بود. دیرینه شناسی، علم فسیل جانوران و گیاهان، توسط جانورشناس فرانسوی ژرژ کوویر (1769-1832) ایجاد شد. نقش بزرگی در درک وحدت جهان ارگانیک ایفا کرد نظریه سلولیجانورشناس تئودور شوان (1810-1882) و گیاه شناس ماتیاس یاکوب شلیدن (1804-1881).

2. تعبیر "زیست شناسی کاربردی" را چگونه می فهمید؟

4. مطالب پاراگراف را تجزیه و تحلیل کنید. یک جدول زمانی از پیشرفت های عمده در زیست شناسی تهیه کنید. چه کشورهایی در چه دوره های زمانی «تامین کننده» اصلی ایده ها و اکتشافات جدید بوده اند؟ در مورد رابطه بین توسعه علم و سایر ویژگی های دولت و جامعه نتیجه گیری کنید.

کشورهایی که اکتشافات اصلی بیولوژیکی در آنها اتفاق افتاده است متعلق به کشورهای توسعه یافته و فعال در حال توسعه است.

5. نمونه هایی از رشته های مدرن که در تقاطع زیست شناسی و سایر علوم پدید آمده اند، که در بند ذکر نشده اند، ذکر کنید. موضوع مطالعه آنها چیست؟ سعی کنید حدس بزنید چه شاخه هایی از زیست شناسی ممکن است در آینده ظاهر شوند.

نمونه هایی از رشته های مدرن که در تقاطع زیست شناسی و سایر علوم پدید آمدند: دیرین زیست شناسی، زیست پزشکی، زیست شناسی اجتماعی، روان زیستی، بیونیک، فیزیولوژی کار، رادیوبیولوژی.

شاخه های زیست شناسی ممکن است در آینده ظاهر شوند: بیوبرنامه ریزی، پزشکی فناوری اطلاعات، اخلاق زیستی، بیوانفورماتیک، بیوتکنولوژی.

6. اطلاعات مربوط به نظام علوم زیستی را خلاصه کرده و در قالب یک نمودار سلسله مراتبی پیچیده ارائه دهید. نموداری را که ایجاد کردید با نتایجی که همکلاسی هایتان گرفتند مقایسه کنید. آیا الگوهای شما یکسان است؟ اگر نه، لطفاً توضیح دهید که تفاوت اصلی آنها چیست.

1) بشر بدون طبیعت زنده نمی تواند وجود داشته باشد. از این رو حفظ آن ضروری است

2) زیست شناسی در ارتباط با حل مشکلات بسیار مهم برای مردم به وجود آمد.

3) یکی از آنها همیشه درک عمیق تر از فرآیندهای حیات وحش مرتبط با دستیابی به محصولات غذایی بوده است. آگاهی از ویژگی های زندگی گیاهان و حیوانات، تغییر آنها تحت تأثیر انسان، راه هایی برای به دست آوردن برداشت قابل اعتماد و به طور فزاینده ای غنی.

4) انسان محصول رشد طبیعت زنده است. تمام فرآیندهای فعالیت زندگی ما مشابه آنهایی است که در طبیعت رخ می دهد. و بنابراین درک عمیق از فرآیندهای بیولوژیکی پایه علمی پزشکی است.

5) ظهور آگاهی، که به معنای گامی عظیم به جلو در خودشناسی ماده است، نیز بدون مطالعات عمیق حیات وحش، حداقل در 2 جهت قابل درک نیست - ظهور و رشد مغز به عنوان اندام تفکر ( تا کنون، معمای تفکر حل نشده باقی مانده است) و ظهور جامعه پذیری، یک شیوه زندگی اجتماعی.

6) حیات وحش منبع بسیاری از مواد و محصولات ضروری برای بشریت است. شما باید خواص آنها را بشناسید تا به درستی از آنها استفاده کنید، بدانید کجا در طبیعت به دنبال آنها بگردید، چگونه آنها را بدست آورید.

7) آبی که می نوشیم، به طور دقیق تر، خلوص این آب، کیفیت آن نیز در درجه اول توسط طبیعت زنده تعیین می شود. امکانات درمانی ما فقط آن فرآیند عظیمی را تکمیل می کند که به طور نامرئی برای ما در طبیعت ادامه دارد: آب در خاک یا مخزن به طور مکرر از بدن هزاران بی مهرگان عبور می کند، توسط آنها فیلتر می شود و از بقایای آلی و معدنی رها می شود و به آنچه می دانیم تبدیل می شود. آن را در رودخانه ها، دریاچه ها و چشمه ها.

8) مشکل کیفیت هوا و آب یکی از مشکلات زیست‌محیطی است و اکولوژی یک رشته بیولوژیکی است، اگرچه بوم‌شناسی مدرن مدت‌هاست که تنها یکی نیست و شامل بخش‌های مستقل زیادی است که اغلب متعلق به رشته‌های علمی مختلف است.

9) در نتیجه اکتشاف انسان در کل سطح سیاره، توسعه کشاورزی، صنعت، جنگل زدایی، آلودگی قاره ها و اقیانوس ها، تعداد فزاینده ای از گونه های گیاهی، قارچ ها، حیوانات از روی کره زمین ناپدید می شوند. یک گونه منقرض شده قابل بازسازی نیست. این محصول میلیون ها سال تکامل است و دارای یک استخر ژنی منحصر به فرد است.

10) در حال حاضر، زیست شناسی مولکولی، بیوتکنولوژی و ژنتیک به سرعت در حال توسعه هستند.

8. پروژه سازمانی. یک رویداد مهم در تاریخ زیست شناسی را انتخاب کنید که سالگرد آن در سال جاری یا سال آینده است. برنامه ای برای شب (مسابقه، مسابقه) اختصاص داده شده به این رویداد تهیه کنید.

امتحان:

- تقسیم به گروه

– سخنان افتتاحیه – شرح واقعه، پیشینه تاریخی واقعه، دانشمند

- نام تیم ها را بیاورید (در موضوع مسابقه)

- دور 1 - ساده: مثلاً جمله را کامل کنید: واکنش حفاظتی گیاهان به تغییر طول ساعات نور روز (ریزش برگ).

- دور 2 - دو: به عنوان مثال، یک جفت پیدا کنید.

- دور 3 - دشوار: به عنوان مثال، نمودار فرآیند را رسم کنید، یک پدیده را ترسیم کنید.

میکروسکوپ ابزار منحصر به فردی است که برای بزرگنمایی ریز تصاویر و اندازه گیری اندازه اشیاء یا ساختارهای مشاهده شده از طریق عدسی طراحی شده است. این پیشرفت شگفت انگیز است و اهمیت اختراع میکروسکوپ بسیار زیاد است، زیرا بدون آن برخی از حوزه های علم مدرن وجود نداشتند. و از اینجا با جزئیات بیشتر.

میکروسکوپ وسیله ای مربوط به تلسکوپ است که برای اهداف کاملاً متفاوتی استفاده می شود. با آن می توان ساختار اجسامی را که با چشم نامرئی هستند در نظر گرفت. این به شما امکان می دهد پارامترهای مورفولوژیکی ریزشکل ها را تعیین کنید و همچنین موقعیت حجمی آنها را ارزیابی کنید. بنابراین حتی تصور اینکه اختراع میکروسکوپ چه اهمیتی داشت و چگونه ظاهر آن بر پیشرفت علم تأثیر گذاشت دشوار است.

تاریخچه میکروسکوپ و اپتیک

امروزه پاسخ دادن به اینکه چه کسی اولین بار میکروسکوپ را اختراع کرد دشوار است. احتمالاً این موضوع نیز به طور گسترده مورد بحث قرار خواهد گرفت و همچنین ایجاد یک کمان پولادی. با این حال، بر خلاف سلاح، اختراع میکروسکوپ در واقع در اروپا اتفاق افتاد. دقیقاً توسط چه کسی هنوز مشخص نیست. احتمال اینکه هانس یانسن، سازنده عینک هلندی، کاشف این وسیله باشد، بسیار زیاد است. پسر او، زاخاری یانسن، در سال 1590 ادعا کرد که با پدرش یک میکروسکوپ ساخته است.

اما قبلاً در سال 1609 مکانیسم دیگری ظاهر شد که توسط گالیله گالیله ایجاد شد. او آن را occhiolino نامید و در آکادمی ملی dei Lincei به عموم ارائه کرد. اثبات اینکه در آن زمان می‌توانست از میکروسکوپ استفاده شود، علامت روی مهر پاپ اوربان سوم است. اعتقاد بر این است که این تغییر تصویر به دست آمده توسط میکروسکوپ است. میکروسکوپ نوری (کامپوزیت) گالیله گالیله از یک عدسی محدب و یک عدسی مقعر تشکیل شده است.

بهبود و اجرا در عمل

10 سال پس از اختراع گالیله، کورنلیوس دربل یک میکروسکوپ ترکیبی با دو عدسی محدب ایجاد کرد. و بعدها، یعنی در پایان، کریستین هویگنس یک سیستم چشمی دو عدسی را توسعه داد. آنها هنوز در حال تولید هستند، اگرچه فاقد وسعت دید هستند. اما مهمتر از آن، با کمک چنین میکروسکوپی در سال 1665، مطالعه ای بر روی برش چوب چوب پنبه ای انجام شد، جایی که دانشمند به اصطلاح لانه زنبوری را دید. نتیجه آزمایش، معرفی مفهوم «سلول» بود.

پدر دیگر میکروسکوپ، آنتونی ون لیوونهوک، تنها آن را دوباره اختراع کرد، اما توانست توجه زیست شناسان را به این دستگاه جلب کند. و پس از آن مشخص شد که اختراع میکروسکوپ چه اهمیتی برای علم داشت، زیرا امکان توسعه میکروبیولوژی را فراهم کرد. احتمالاً دستگاه مذکور سرعت رشد علوم طبیعی را به میزان قابل توجهی افزایش داده است، زیرا تا زمانی که انسان میکروب ها را مشاهده می کرد، معتقد بود که بیماری ها از ناپاکی به وجود می آیند. و در علم، مفاهیم کیمیا و نظریه های حیاتی وجود زندگان و نسل خود به خود حیات حاکم بود.

میکروسکوپ لیوونهوک

اختراع میکروسکوپ یک رویداد منحصر به فرد در علم قرون وسطی است، زیرا به لطف دستگاه می توان موضوعات جدیدی را برای بحث علمی پیدا کرد. علاوه بر این، بسیاری از نظریه ها توسط میکروسکوپ از بین رفته اند. و این شایستگی بزرگ آنتونی ون لیوونهوک است. او توانست میکروسکوپ را به گونه ای بهبود بخشد که به شما امکان می دهد سلول ها را با جزئیات ببینید. و اگر موضوع را در این زمینه در نظر بگیریم، در واقع Leeuwenhoek پدر این نوع میکروسکوپ است.

ساختار دستگاه

نور خود صفحه ای با عدسی بود که می توانست مکرراً اجسام مورد نظر را بزرگنمایی کند. این بشقاب با عدسی سه پایه داشت. از طریق آن، او بر روی یک میز افقی سوار شد. با قرار دادن عدسی به سمت نور و قرار دادن مواد مورد مطالعه بین آن و شعله یک شمع، می توان دید.علاوه بر این، اولین ماده ای که آنتونی ون لیوونهوک بررسی کرد، پلاک بود. در آن، دانشمند موجودات زیادی را دید که هنوز نتوانسته است نامی از آنها ببرد.

منحصر به فرد بودن میکروسکوپ Leeuwenhoek شگفت انگیز است. مدل های کامپوزیت موجود در آن زمان کیفیت تصویر بالایی را ارائه نمی کردند. علاوه بر این، وجود دو لنز فقط نقص ها را تشدید می کند. بنابراین، بیش از 150 سال طول کشید تا میکروسکوپ‌های ترکیبی که در ابتدا توسط گالیله و دربل ساخته شده بودند، کیفیت تصویر مشابه دستگاه Leeuwenhoek را تولید کنند. خود آنتونی ون لیوونهوک هنوز به عنوان پدر میکروسکوپ در نظر گرفته نمی شود، اما به درستی استاد شناخته شده میکروسکوپ مواد و سلول های بومی است.

اختراع و بهبود لنزها

مفهوم لنز از قبل وجود داشت رم باستانو یونان به عنوان مثال، در یونان، با کمک شیشه محدب، امکان ایجاد آتش وجود داشت. و در رم، خواص ظروف شیشه ای پر از آب از دیرباز مورد توجه قرار گرفته است. آنها اجازه می دادند که تصاویر بزرگ شوند، البته نه چند برابر. پیشرفتهای بعدیلنزها ناشناخته هستند، اگرچه واضح است که پیشرفت نمی تواند ثابت بماند.

شناخته شده است که در قرن شانزدهم در ونیز، استفاده از عینک عملی شد. این با حقایق در مورد در دسترس بودن ماشین های سنگ زنی شیشه تایید می شود که امکان به دست آوردن لنزها را فراهم می کند. همچنین نقشه هایی از وسایل نوری که آینه و عدسی هستند وجود داشت. تالیف این آثار متعلق به لئوناردو داوینچی است. اما حتی قبل از آن، مردم با ذره بین کار می کردند: در سال 1268، راجر بیکن ایده ایجاد یک تلسکوپ را مطرح کرد. بعداً اجرا شد.

بدیهی است که نویسندگی لنز متعلق به هیچکس نبود. اما این تا لحظه ای که کارل فردریش زایس اپتیک را در دست گرفت مشاهده شد. در سال 1847 او شروع به ساخت میکروسکوپ کرد. شرکت او سپس به یک رهبر در توسعه عینک های نوری تبدیل شد. وجود دارد تا زمانی امروزدر حالی که در خط مقدم این صنعت باقی مانده است. تمامی شرکت های تولید کننده دوربین های عکاسی و فیلمبرداری، دوربین های دید نوری، مسافت یاب، تلسکوپ و سایر دستگاه ها با آن همکاری می کنند.

بهبود میکروسکوپ

تاریخچه اختراع میکروسکوپ در مطالعه دقیق آن قابل توجه است. اما تاریخچه بهبود بیشتر میکروسکوپ کمتر جالب نیست. موارد جدید شروع به ظهور کردند و افکار علمی که آنها را به وجود آورد عمیق تر و عمیق تر فرو رفت. اکنون هدف دانشمند نه تنها مطالعه میکروب ها، بلکه در نظر گرفتن اجزای کوچکتر بود. آنها مولکول و اتم هستند. قبلاً در قرن نوزدهم، آنها را می توان با استفاده از تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس بررسی کرد. اما علم بیشتر می خواست.

بنابراین، در سال 1863، محقق هنری کلیفتون سوربی، یک میکروسکوپ پلاریزه برای مطالعه شهاب‌سنگ‌ها ایجاد کرد. و در سال 1863، ارنست آبه نظریه میکروسکوپ را توسعه داد. این با موفقیت در تولید کارل زایس پذیرفته شد. بنابراین شرکت او به یک رهبر شناخته شده در زمینه ابزارهای نوری تبدیل شده است.

اما به زودی سال 1931 فرا رسید - زمان ایجاد میکروسکوپ الکترونی. این به نوع جدیدی از دستگاه تبدیل شده است که به شما امکان می دهد خیلی بیشتر از نور ببینید. در آن، نه فوتون ها و نه نور قطبی شده برای انتقال استفاده شد، بلکه الکترون ها - ذرات بسیار کوچکتر از ساده ترین یون ها. این اختراع میکروسکوپ الکترونی بود که امکان توسعه بافت شناسی را فراهم کرد. اکنون دانشمندان اطمینان کامل پیدا کرده اند که قضاوت آنها در مورد سلول و اندامک های آن واقعاً درست است. با این حال، تنها در سال 1986، خالق میکروسکوپ الکترونی، ارنست روسکا، جایزه نوبل را دریافت کرد. علاوه بر این، در سال 1938، جیمز هیلر یک میکروسکوپ الکترونی عبوری ساخت.

جدیدترین انواع میکروسکوپ

علم پس از موفقیت های بسیاری از دانشمندان سریعتر و سریعتر توسعه یافت. بنابراین، هدف، دیکته شده توسط واقعیت های جدید، نیاز به توسعه یک میکروسکوپ بسیار حساس بود. و قبلاً در سال 1936، اروین مولر یک دستگاه انتشار میدانی تولید کرد. و در سال 1951 دستگاه دیگری تولید شد - میکروسکوپ یونی میدانی. اهمیت آن بسیار زیاد است زیرا به دانشمندان اجازه داد تا برای اولین بار اتم ها را ببینند. و علاوه بر این، در سال 1955 یرزی نومارسکی مبانی نظری میکروسکوپ تداخل-کنتراست دیفرانسیل را توسعه داد.

بهبود جدیدترین میکروسکوپ ها

اختراع میکروسکوپ هنوز موفقیت‌آمیز نبوده است، زیرا در اصل، عبور یون‌ها یا فوتون‌ها از محیط‌های زیستی و سپس در نظر گرفتن تصویر حاصل کار دشواری نیست. اما مسئله بهبود کیفیت میکروسکوپ واقعاً مهم بود. و پس از این نتیجه گیری، دانشمندان یک تجزیه و تحلیل جرم ترانزیت، که میکروسکوپ یونی روبشی نامیده می شود، ایجاد کردند.

این دستگاه امکان اسکن یک اتم و به دست آوردن داده هایی از ساختار سه بعدی مولکول را فراهم می کرد. همراه با این روش، سرعت قابل توجهی در شناسایی بسیاری از مواد موجود در طبیعت وجود داشت. و قبلاً در سال 1981 ، یک میکروسکوپ تونل زنی روبشی و در سال 1986 - یک میکروسکوپ نیروی اتمی معرفی شد. سال 1988 سال اختراع میکروسکوپ تونلی الکتروشیمیایی روبشی است. و جدیدترین و کاربردی ترین کاوشگر نیروی کلوین است. در سال 1991 توسعه یافت.

ارزیابی اهمیت جهانی اختراع میکروسکوپ

از سال 1665، زمانی که Leeuwenhoek کار شیشه گری و ساخت میکروسکوپ را آغاز کرد، صنعت توسعه یافته و پیچیده تر شده است. و با تعجب که اهمیت اختراع میکروسکوپ چه بوده است، باید به دستاوردهای اصلی میکروسکوپ توجه کرد. بنابراین، این روش امکان در نظر گرفتن سلول را فراهم کرد که به عنوان انگیزه دیگری برای توسعه زیست شناسی عمل کرد. سپس این دستگاه امکان دیدن اندامک های سلول را فراهم کرد که امکان تشکیل الگوهای ساختار سلولی را فراهم کرد.

سپس میکروسکوپ دیدن مولکول و اتم را ممکن کرد و دانشمندان بعدی توانستند سطح آنها را اسکن کنند. علاوه بر این، حتی ابرهای الکترونی اتم ها نیز از طریق میکروسکوپ قابل مشاهده هستند. از آنجایی که الکترون ها با سرعت نور در اطراف هسته حرکت می کنند، در نظر گرفتن این ذره کاملاً غیرممکن است. با وجود این، باید فهمید که اختراع میکروسکوپ چقدر مهم بوده است. او امکان دیدن چیز جدیدی را فراهم کرد که با چشم قابل مشاهده نیست. آی تی دنیای شگفت انگیز، که مطالعه آن فرد را به دستاوردهای مدرن فیزیک، شیمی و پزشکی نزدیک کرد. و ارزش این همه کار سخت را دارد.

این روزها فن آوری های مدرنبه طور فعال در بسیاری از زمینه های فعالیت انسانی استفاده می شود. به عنوان مثال، در پزشکی در حال حاضر دستگاه های بسیاری وجود دارد که به فرد کمک می کند تا روی پاهای خود قرار گیرد. اما هنوز، با وجود جهش بزرگ در توسعه فناوری، در پزشکی ابزارهای زیادی وجود دارد که مشابه ندارند و نمی توان آنها را با چیز دیگری جایگزین کرد.

یکی از این ابزارها میکروسکوپ بیولوژیکی تحقیقاتی است که به طور فعال هم در عمل بالینی و هم در آزمایشگاه میکروبیولوژیکی استفاده می شود. حتی دستگاه های مدرن نیز عملکردها و قابلیت هایی را ندارند که یک میکروسکوپ مثلاً در تحقیقات میکروبیولوژیکی یا تجزیه و تحلیل سلول های خونی دارد.

تا به امروز، میکروسکوپ های زیست پزشکی محبوب ترین نوع تجهیزات نوری هستند. این ابزارها را می توان در هر تحقیقی که مربوط به مطالعه اشیاء با منشاء طبیعی است استفاده کرد. میکروسکوپ های این نوع به دو نوع آزمایشگاهی تحقیقاتی و بیولوژیکی تقسیم می شوند. و همچنین برای روتین و کارگران. میکروسکوپ بیولوژیکی عمدتاً در مراکز تحقیقاتی مختلف، مؤسسات علمی یا بیمارستان ها استفاده می شود.

همچنین می خواهم در مورد میکروسکوپ های دوچشمی صحبت کنم که مرحله جدیدی از تکامل این ابزارها هستند. این دستگاه ها دارای دو چشمی هستند که کار را بسیار راحت کرده و کار راحت تر می شود.

امروزه در بیمارستان ها یا آزمایشگاه های علمی به سادگی غیر قابل تعویض است. این میکروسکوپ ها خرید خوبی برای دانشجویان موسسات آموزش عالی خواهد بود که صرفاً برای کسب تجربه نیاز به تمرین در مشاغل مختلف دانشگاهی دارند.

با کمک دو چشمی، بررسی جسم آزمایشی بسیار آسان خواهد بود، ضمن اینکه کیفیت جسم مورد نظر به لطف چشمی ها چندین برابر می شود. یکی از مزیت های اصلی این دستگاه قابلیت اتصال به آن است دوربین های مدرنیا دوربین، و در نهایت عکس هایی از جسم یا عکاسی میکروسکوپی بگیرید.

هنگامی که این دستگاه را برای خود انتخاب می کنید، اول از همه به جزئیات، پارامترها و ویژگی های زیر توجه کنید: یک هفت تیر با لنزهای متعدد، گزینه های نورپردازی، راه های حرکت صحنه. علاوه بر این، میکروسکوپ را می توان به لوازم جانبی اضافی مانند لامپ، هدف، چشمی و غیره مجهز کرد.

تاریخچه و اختراع میکروسکوپ به این دلیل است که از زمان های قدیم مردم می خواستند اجسام بسیار کوچکتر از آنچه که چشم غیر مسلح انسان اجازه می داد ببینند. اگرچه اولین استفاده از عدسی به دلیل قدمت زمان ناشناخته باقی مانده است، اما اعتقاد بر این است که استفاده از اثر شکست نور بیش از 2000 سال پیش مورد استفاده قرار گرفته است. در قرن دوم قبل از میلاد، کلودیوس بطلمیوس خواص نور در حوضچه آب را توصیف کرد و ثابت انکسار آب را به دقت محاسبه کرد.

در قرن اول پس از میلاد (سال 100)، شیشه اختراع شد و رومی ها از درون شیشه نگاه کردند و آن را آزمایش کردند. آنها با اشکال مختلف شیشه شفاف آزمایش کردند و یکی از طرح های آنها در وسط ضخیم تر و در لبه ها نازک تر بود. آنها دریافتند که یک شی از طریق چنین شیشه ای بزرگتر به نظر می رسد.

کلمه "عدسی" در واقع از کلمه لاتین "عدس" گرفته شده است، آنها آن را به دلیل شبیه بودن شکل گیاه حبوبات عدس نامگذاری کردند.

در همان زمان، سنکا فیلسوف رومی بزرگنمایی واقعی را از طریق یک کوزه آب توصیف می کند: "...حروف کوچک و نامشخص، بزرگتر و شفاف تر از طریق یک کوزه شیشه ای پر از آب دیده می شوند." لنزهای بیشتر تا پایان قرن سیزدهم قبل از میلاد مورد استفاده قرار نگرفتند. سپس در حدود سال 1600، کشف شد که ابزارهای نوری را می توان با استفاده از یک لنز ساخت.

اولین ابزار نوری

ابزارهای نوری ساده اولیه با ذره بین بودند و به طور معمول بزرگنمایی حدود 6x10x داشتند. در سال 1590، دو مخترع هلندی، هانس یانسن و پسرش زاخاری، در حالی که لنزها را با دست صیقل می دادند، متوجه شدند که ترکیب دو عدسی امکان بزرگنمایی چندین بار تصویر یک شی را فراهم می کند.

آنها چندین عدسی را در یک لوله نصب کردند و کشف بسیار مهمی کردند - اختراع میکروسکوپ..

اولین دستگاه آنها جدیدتر از یک ابزار علمی بود، زیرا حداکثر بزرگنمایی تا 9 برابر بود. اولین میکروسکوپ ساخته شده برای خانواده سلطنتی هلندی دارای 3 لوله قابل گسترش به طول 50 سانتی متر و قطر 5 سانتی متر بود. گفته شد که این دستگاه در صورت استقرار کامل دارای بزرگنمایی 3 برابر تا 9 برابر است.

میکروسکوپ لیوونهوک

دانشمند هلندی دیگری، آنتونی ون لیوونهوک (1723-1632) که یکی از پیشگامان میکروسکوپ به شمار می‌رود، در پایان قرن هفدهم اولین کسی بود که در عمل از اختراع میکروسکوپ استفاده کرد.

ون لیوونهوک با توسعه روشی برای ساخت عدسی ها با سنگ زنی و پرداخت به موفقیت های بیشتری نسبت به پیشینیان خود دست یافت. او به بزرگنمایی تا 270 برابر دست یافت که در آن زمان شناخته شده ترین بود. این بزرگنمایی امکان مشاهده اجسام به اندازه یک میلیونیم متر را فراهم می کند.

آنتونی لیوونهوک با اختراع جدید خود میکروسکوپ بیشتر درگیر علم شد. او می توانست چیزهایی را ببیند که هیچ کس قبلاً ندیده بود. او ابتدا باکتری هایی را دید که در یک قطره آب شناور بودند. وی به بافت های گیاهی و جانوری، اسپرم و سلول های خونی، مواد معدنی، فسیل ها و غیره اشاره کرد. او همچنین نماتدها و روتیفرها (حیوانات میکروسکوپی) را کشف کرد و با مشاهده نمونه پلاک دندان های خود باکتری ها را کشف کرد.

مردم متوجه شدند که بزرگنمایی می تواند ساختارهایی را آشکار کند که قبلاً هرگز دیده نشده بودند - این فرضیه که همه چیز از اجزای ریز ساخته شده است که با چشم غیرمسلح نامرئی است هنوز مورد توجه قرار نگرفت.

کار آنتونی لیوونهوک توسط دانشمند انگلیسی رابرت هوک، که نتایج مطالعات میکروسکوپی "Micrograph" را در سال 1665 منتشر کرد، بیشتر توسعه یافت. رابرت هوک تحقیقات مفصلی را در زمینه میکروبیولوژی شرح داده است.

رابرت هوک انگلیسی نقطه عطف میکروسکوپی و واحد اساسی همه حیات - سلول را کشف کرد. در اواسط قرن هفدهم، هوک هنگام مطالعه نمونه‌ای که او را به یاد اتاق‌های کوچک صومعه می‌اندازد، سلول‌های ساختاری را دید. هوک همچنین اولین کسی است که از پیکربندی سه عدسی اصلی استفاده کرد که امروزه پس از اختراع میکروسکوپ استفاده می شود.

در قرن 18 و 19، تغییرات زیادی در طراحی میکروسکوپ اولیه ایجاد نشد. لنزها با استفاده از شیشه های تمیزتر و اشکال مختلف برای رفع مشکلاتی مانند اعوجاج رنگ و وضوح تصویر ضعیف ساخته شده اند. در اواخر دهه 1800، ارنست آبه، فیزیکدان نوری آلمانی کشف کرد که لنزهای روکش شده با روغن از اعوجاج نور در وضوح بالا جلوگیری می کنند. اختراع میکروسکوپ به لومونوسوف دانشمند و دایره المعارف بزرگ روسی در اواسط قرن هجدهم کمک کرد تا آزمایشات خود را برای حرکت علم روسیه انجام دهد.

توسعه مدرن میکروسکوپ

در سال 1931، دانشمندان آلمانی کار بر روی اختراع میکروسکوپ الکترونی را آغاز کردند. این نوع دستگاه الکترون ها را روی یک نمونه متمرکز می کند و تصویری را تشکیل می دهد که می تواند توسط یک عنصر حساس الکترونیکی گرفته شود. این مدل به دانشمندان اجازه می دهد تا جزئیات بسیار ظریف را با بزرگنمایی تا یک میلیون بار مشاهده کنند. تنها اشکال این است که سلول های زنده را نمی توان با میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرد. با این حال، دیجیتال و سایر فناوری های جدید ابزار جدیدی را برای میکروبیولوژیست ها ایجاد کرده اند.

آلمانی‌ها ارنست روسکا و دکتر ماکس نول، برای اولین بار "عدسی" را ایجاد کردند. میدان مغناطیسیو جریان الکتریکی در سال 1933، دانشمندان یک میکروسکوپ الکترونی ساخته بودند که از محدودیت های بزرگنمایی یک میکروسکوپ نوری در آن زمان فراتر رفت.

ارنست در سال 1986 جایزه نوبل فیزیک را برای کارهایش دریافت کرد. یک میکروسکوپ الکترونی می تواند به وضوح بسیار بالاتری دست یابد زیرا طول موج یک الکترون کوچکتر از طول موج است. نور مرئیبخصوص زمانی که الکترون در خلاء شتاب می گیرد.

پیشرفت میکروسکوپ نوری و الکترونی در قرن بیستم امروزه، ذره بین ها از برچسب های فلورسنت یا فیلترهای پلاریزه برای مشاهده نمونه ها استفاده می کنند. از نمونه های مدرن تر برای گرفتن و تجزیه و تحلیل تصاویری استفاده می شود که برای چشم انسان قابل مشاهده نیستند.

اختراع میکروسکوپ در قرن شانزدهم امکان ایجاد دستگاه های بازتابنده، فاز، کنتراست، کانفوکال و حتی فرابنفش را فراهم کرد..

دستگاه های الکترونیکی مدرن حتی می توانند تصویری از یک اتم ارائه دهند.