Informatie

3.1D: Vergroting en resolutie - Biologie

3.1D: Vergroting en resolutie - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Vergroting is de vergroting van een afbeelding; resolutie is het vermogen om twee objecten van elkaar te onderscheiden.

leerdoelen

  • Vergroting en resolutie definiëren

Belangrijkste punten

  • Vergroting is het vermogen om kleine objecten groter te laten lijken, zoals het zichtbaar maken van een microscopisch organisme.
  • Resolutie is het vermogen om twee objecten van elkaar te onderscheiden.
  • Lichtmicroscopie heeft grenzen aan zowel de resolutie als de vergroting.

Sleutelbegrippen

  • luchtige schijven: In de optica zijn de Airy-schijf (of Airy-schijf) en het Airy-patroon beschrijvingen van de best gefocuste lichtvlek die een perfecte lens met een cirkelvormige opening kan maken, beperkt door de diffractie van licht.
  • diffractie: het uiteenvallen van een elektromagnetische golf bij het passeren van een geometrische structuur (bijvoorbeeld een spleet), gevolgd door reconstructie van de golf door interferentie

Vergroting is het proces van het vergroten van iets alleen in uiterlijk, niet in fysieke grootte. Deze vergroting wordt gekwantificeerd door een berekend getal, ook wel 'vergroting' genoemd. De term vergroting wordt vaak verward met de term 'resolutie', die het vermogen van een beeldvormingssysteem beschrijft om details weer te geven in het object dat wordt afgebeeld. Hoewel een hoge vergroting zonder hoge resolutie zeer kleine microben zichtbaar kan maken, kan de waarnemer dit niet onderscheidentussen microben of subcellulaire delen van een microbe. In werkelijkheid zijn microbiologen dus meer afhankelijk van resolutie, omdat ze verschillen tussen microben of delen van microben willen kunnen vaststellen. Om echter twee objecten onder een microscoop te kunnen onderscheiden, moet een kijker eerst vergroten tot een punt waarop resolutie relevant wordt.

Resolutie is afhankelijk van de afstand tussen twee te onderscheiden stralende punten. Een microscopisch beeldvormingssysteem kan vele afzonderlijke componenten hebben, waaronder een lens en opname- en weergavecomponenten. Elk van deze draagt ​​bij aan de optische resolutie van het systeem, evenals de omgeving waarin de beeldvorming wordt uitgevoerd. Echte optische systemen zijn complex en praktische problemen vergroten vaak de afstand tussen te onderscheiden puntbronnen.

Bij zeer hoge vergrotingen met doorvallend licht worden puntobjecten gezien als vage schijven omgeven door diffractieringen. Dit worden Airy-schijven genoemd. Het oplossend vermogen van een microscoop wordt opgevat als het vermogen om onderscheid te maken tussen twee dicht bij elkaar liggende Airy-schijven (of, met andere woorden, het vermogen van de microscoop om aangrenzende structurele details duidelijk te onthullen). Het is dit effect van diffractie dat het vermogen van een microscoop om fijne details op te lossen beperkt. De omvang en grootte van de diffractiepatronen worden beïnvloed door de golflengte van het licht (λ), de brekingsmaterialen die worden gebruikt om de objectieflens te vervaardigen en de numerieke apertuur (NA) van de objectieflens. Er is dus een eindige grens waarboven het onmogelijk is om afzonderlijke punten in het objectieve veld op te lossen. Dit staat bekend als de diffractielimiet.


Verschil tussen resolutie en vergroting in tabelvorm

Resolutie en vergroting zijn twee termen die in de optica worden gebruikt en die aan elkaar gerelateerd zijn. Het fundamentele verschil tussen resolutie en vergroting is dat resolutie het vermogen is om twee dicht bij elkaar staande objecten te scheiden, terwijl vergroting het gemiddelde is van het vergroten van het object.


Overzicht praten

De resolutie van een microscoop kan worden gedefinieerd als de kleinste afstand waarop twee kleine objecten nog als afzonderlijke objecten kunnen worden gezien. Deze lezing bespreekt verschillende criteria voor resolutie, de factoren die de resolutie in de laterale en axiale vlakken beïnvloeden, en hoe een beeld adequaat te bemonsteren met behulp van een camera of confocale microscoop, zodat de volledige optische resolutie behouden blijft.

Vragen

  1. Je hebt een objectief van 100'2151.4na, geen extra vergroting in je microscoop en kunt kiezen uit 4 verschillende camera's, variërend in pixelgrootte. Welke camera moet je kiezen om te voldoen aan het Nyquist-bemonsteringscriterium, ervan uitgaande dat je resolutielimiet wordt beschreven door het Rayleigh-criterium en je werkt met licht van 500 nm?
    1. 16 micronpixels
    2. 10 micronpixels
    3. 6,5 micronpixels
    4. 4,0 micron pixels
    1. 64'21564 mm
    2. 128'215128 micron
    3. 64'21564 micron
    4. 40'21540 micron
    1. Hogere golflengte
    2. Hogere brekingsindex van immersiemedium
    3. Lens met hogere numerieke lensopening
    4. Lens met lagere numerieke lensopening
    5. Lens met betere chromatische correctie

    Antwoorden

    1. B (of C): Rayleigh-criterium: 0,61* lambda/NA -> 0,61 * 500 / 1,4 = 218nm. 100x vergroting leidt tot 21,8 micron op het cameravlak. Nyquest-sampling: 2 pixels per oplosbaar element -> 21,8 /2 = 10,9 micron pixels. Camera B (10 micron pixels) voldoet aan Nyquist, camera C geeft 3 pixels per oplosbaar element.
    2. C: Rayleigh-criterium: 0,61 * 575 / 1,4 = 251 nm. Nyquist: 2 pixels per oplosbaar element > 125 nm per pixel. 512'215512 pixels > 64'21564 micron
    3. B en C

    Vergroting & resolutie in licht & elektronenmicroscopie (Edexcel A niveau Biologie B)

    Ik ben een natuurkundeleraar van beroep en het is ook bekend dat ik wiskunde en gymles geef! Hoe vreemd het ook mag lijken, mijn echte liefde is het ontwerpen van bronnen die door andere docenten kunnen worden gebruikt om de ervaring van de studenten te maximaliseren. Ik bedenk voortdurend nieuwe manieren om een ​​leerling bij een onderwerp te betrekken en probeer dat te implementeren in het ontwerp van de lessen.

    Deel dit

    pptx, 3.29 MB docx, 13.8 KB docx, 13.03 KB pptx, 537.17 KB

    Deze volledig uitgeruste les beschrijft hoe vergroting en resolutie kunnen worden bereikt met behulp van licht- en elektronenmicroscopie. De boeiende PowerPoint en bijbehorende bronnen zijn ontworpen om de inhoud van punt 2.1 (vi) van de Edexcel A-niveau Biologie B-specificatie te behandelen en het belang van monsterkleuring wordt ook kort geïntroduceerd, zodat studenten voorbereid zijn op de volgende les.

    Om betrokkenheid en focus tijdens deze les te bevorderen, bevat de PowerPoint een quizwedstrijd met 7 ronden. De quizrondes in deze les introduceren de sterkte van de objectieflens, de namen van de onderdelen van een lichtmicroscoop en leggen de nadruk op enkele van de andere belangrijke termen zoals resolutie. De laatste ronde controleert hun begrip van de verschillende getallen die in de les zijn genoemd, namelijk de verschillende maximale vergrotingen en resoluties. Er wordt tijd genomen om de betekenis van deze beide microscopische termen uit te leggen, zodat de leerlingen het belang ervan kunnen inzien bij het beschouwen van de organellen die eerder in onderwerp 2 werden ontmoet. Aan het einde van de les zullen de leerlingen in staat zijn uit te leggen hoe een lichtmicroscoop gebruikt licht om een ​​afbeelding te vormen en zal begrijpen hoe elektronen die door een monster of over het oppervlak worden verzonden, een afbeelding zullen vormen met respectievelijk een TEM of een SEM.

    Beoordelingen

    Uw beoordeling is vereist om uw geluk te weerspiegelen.

    Het is goed om wat feedback achter te laten.

    Er is iets misgegaan, probeer het later opnieuw.

    Deze bron is nog niet beoordeeld

    Om de kwaliteit van onze beoordelingen te garanderen, kunnen alleen klanten die deze bron hebben gedownload deze beoordelen

    Rapporteer deze bron om ons te laten weten of deze in strijd is met onze algemene voorwaarden.
    Onze klantenservice zal uw melding beoordelen en zal contact met u opnemen.


    Vergroting en resolutie

    Vergroting is de vergroting van een beeldresolutie is het vermogen om twee objecten van elkaar te onderscheiden.

    Leerdoelen

    Vergroting en resolutie definiëren

    Belangrijkste leerpunten

    Belangrijkste punten

    • Vergroting is het vermogen om kleine objecten groter te laten lijken, zoals het zichtbaar maken van een microscopisch organisme.
    • Resolutie is het vermogen om twee objecten van elkaar te onderscheiden.
    • Lichtmicroscopie heeft grenzen aan zowel de resolutie als de vergroting.

    Sleutelbegrippen

    • luchtige schijven: In de optica zijn de Airy-schijf (of Airy-schijf) en het Airy-patroon beschrijvingen van de best gefocuste lichtvlek die een perfecte lens met een cirkelvormige opening kan maken, beperkt door de diffractie van licht.
    • diffractie: het uiteenvallen van een elektromagnetische golf bij het passeren van een geometrische structuur (bijvoorbeeld een spleet), gevolgd door reconstructie van de golf door interferentie

    Verouderd weefsel en verlies van gezichtsvermogen: Dit zijn microfoto's van een deel van een menselijk oog. Met behulp van computeralgoritmen en andere technologie heeft het rechter paneel een hogere resolutie en is daardoor overzichtelijker. Opgemerkt moet worden dat beide panelen dezelfde vergroting hebben, maar het paneel aan de rechterkant heeft een hogere resolutie en geeft meer informatie over het monster. De labels vertegenwoordigen verschillende delen van het menselijk oog: Bruch-membraan (B) choroïde (C) retinaal pigmentepitheel (RPE) en retinale staafcellen (R). De schaalbalk is 2um.

    Vergroting is het proces van het vergroten van iets alleen in uiterlijk, niet in fysieke grootte. Deze vergroting wordt gekwantificeerd door een berekend getal, ook wel “vergroting genoemd. ” De term vergroting wordt vaak verward met de term “resolution,”, die het vermogen van een beeldvormingssysteem beschrijft om details weer te geven in het object dat wordt afgebeeld. Hoewel een hoge vergroting zonder hoge resolutie zeer kleine microben zichtbaar kan maken, kan de waarnemer dit niet onderscheiden tussen microben of subcellulaire delen van een microbe. In werkelijkheid zijn microbiologen dus meer afhankelijk van resolutie, omdat ze verschillen tussen microben of delen van microben willen kunnen vaststellen. Om echter twee objecten onder een microscoop te kunnen onderscheiden, moet een kijker eerst vergroten tot een punt waarop resolutie relevant wordt.

    Resolutie is afhankelijk van de afstand tussen twee te onderscheiden stralende punten. Een microscopisch beeldvormingssysteem kan vele afzonderlijke componenten hebben, waaronder een lens en opname- en weergavecomponenten. Elk van deze draagt ​​bij aan de optische resolutie van het systeem, evenals de omgeving waarin de beeldvorming wordt uitgevoerd. Echte optische systemen zijn complex en praktische problemen vergroten vaak de afstand tussen te onderscheiden puntbronnen.

    Bij zeer hoge vergrotingen met doorvallend licht worden puntobjecten gezien als vage schijven omgeven door diffractieringen. Dit worden Airy-schijven genoemd. Het oplossend vermogen van een microscoop wordt opgevat als het vermogen om onderscheid te maken tussen twee dicht bij elkaar liggende Airy-schijven (of, met andere woorden, het vermogen van de microscoop om aangrenzende structurele details duidelijk te onthullen). Het is dit effect van diffractie dat het vermogen van een microscoop om fijne details op te lossen beperkt. De omvang en grootte van de diffractiepatronen worden beïnvloed door de golflengte van het licht (λ), de brekingsmaterialen die worden gebruikt om de objectieflens te vervaardigen en de numerieke apertuur (NA) van de objectieflens. Er is dus een eindige grens waarboven het onmogelijk is om afzonderlijke punten in het objectieve veld op te lossen. Dit staat bekend als de diffractielimiet.


    Soorten microscopen

    1. Samengestelde microscoop


    Veruit de meest populaire soort microscoop, de samengestelde microscoop gebruikt twee lenzen om een ​​vergroting tot 1000x of 2000x te bereiken. Specimens zijn verlicht en kunnen worden bekeken met een monoculair of binoculair oculair.

    Je kunt samengestelde microscopen in de ene vorm van een andere vinden in huizen, wetenschappelijke laboratoria en zelfs ziekenhuizen. Vreemd genoeg was het het werk van Robert Hooke die een van de eerste samengestelde microscopen gebruikte die de uitvinding van de eenvoudige microscoop inspireerden.

    2. Confocale microscoop

    Een confocale microscoop biedt een hogere resolutie dan een samengestelde microscoop en maakt 2D- of 3D-beelden van het onderwerp mogelijk. Een glaasje met een geverfd monster wordt in de microscoop ingebracht. Het monster wordt vervolgens gescand met laserlicht en verschijnt met behulp van een dichromatische spiegel op een computermonitor.

    Omdat laserlicht dieper doordringt dan normaal licht, kan de gebruiker ofwel een zeer gedetailleerd beeld krijgen van ondoorzichtige objecten zo ver als de laser kan doordringen, of de binnenkant van meer doorschijnende objecten. Dit type microscoop is nuttig in de celbiologie, maar ook in verschillende medische toepassingen.

    3. Fluorescentiemicroscoop:

    Voor deze microscoop wordt hoogenergetisch licht met een korte golflengte gebruikt, dat de elektronen van bepaalde moleculen prikkelt. Deze elektronen verschuiven kort naar een hogere baan. Wanneer ze achterover leunen, zenden ze (zichtbaar) licht met een lage energie en een lage golflengte uit.

    De hoeveelheid ruimtelijke resolutie is beperkt, maar de microscoop is krachtig genoeg om de aanwezigheid van een enkel molecuul te detecteren. Hoewel fluorescentie voor het eerst werd beschreven in 1852 door Sir George G. Stokes, werd het bijna essentiële gebruik ervan in de biologie en biomedische wetenschap pas in de jaren dertig onderzocht.

    4. Scanning elektronenmicroscoop (SEM)

    Een elektronenmicroscoop gebruikt elektronen in plaats van licht, wat een ongelooflijke resolutie mogelijk maakt. Scanning-elektronenmicroscopen worden uitsluitend gebruikt om het oppervlak van een object te bekijken.

    Het object moet worden gedehydrateerd en vervolgens licht gecoat met een sterk geleidend materiaal zoals goud of palladium. Een bundel gefocusseerde elektronen wordt op een manier die vergelijkbaar is met sonar, van het monster teruggekaatst.

    De resulterende gegevens worden vertaald in een zwart-wit afbeelding op een computerscherm met een door de gebruiker gekozen resolutie. Deze microscopen hebben een breed scala aan wetenschappelijke toepassingen in zowel de fysieke als de medische wetenschap.

    5. Scanning Probe Microscoop

    Deze optische microscoop gebruikt een fysieke sonde om het monster te onderzoeken. De scan wordt gedaan met behulp van een raster (regel voor regel) methode. Als gevolg hiervan kunnen de scans enige tijd in beslag nemen, maar computerbeelden van hoge kwaliteit opleveren.

    Deze hebben een beperktere vergroting dan elektronenmicroscopen, maar hebben geen vacuüm nodig. Een ander groot voordeel is dat het monster kan worden gestimuleerd en de reacties of respons kunnen worden waargenomen, evenals de eigenschappen van het monster.

    In gebruik sinds 1986 worden scanning probe microscopen niet alleen gewaardeerd op het gebied van biologie en scheikunde, maar ook in de natuurkunde.

    6. Eenvoudige microscoop

    Zoals de naam al aangeeft, is dit het meest basale type microscoop. Het werd in de 17e eeuw gemaakt door Antony van Leeuwenhoek en omvat een enkele bolle lens en specimenhouder.

    In staat om 200x tot 300x te vergroten. Deze vorm van microscoop wordt tegenwoordig nog maar zelden gebruikt.

    7. Stereomicroscoop

    Dit type wordt soms ook wel een dissectiemicroscoop genoemd en overwint de behoefte aan objectglaasjes, waardoor de gebruiker ondoorzichtige objecten kan bestuderen. Hoewel de vergroting slechts 300x is, kunnen gebruikers 3D-objecten bekijken en zelfs manipuleren.

    Stereomicroscopen worden niet alleen gebruikt voor de biologische en medische wetenschap, maar zijn vaak te vinden in elektronische velden zoals het maken van circuits. De tool werkt door twee optische paden onder verschillende hoeken te plaatsen, waardoor een gedetailleerd oppervlaktebeeld van zelfs levende of levenloze objecten mogelijk is.

    8. Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM)

    De tegenhanger van de SEM, een transmissiemicroscoop, maakt gebruik van ultradunne monsters die op een objectglaasje zijn bereid. Eenmaal gecoat in een materiaal met een hoge geleidbaarheid, wordt het objectglaasje gescand in een vacuüm.

    Hierdoor kunnen de elektronen door het object gaan, waarbij de bundel wordt gereflecteerd door de dichtere delen. Als gevolg hiervan zorgt het zwart-wit beeld voor een hoge mate van vergroting en resolutie.

    Deze microscopen zijn bruikbaar in een breed scala van gebieden, van fysische en biologische wetenschap tot forensisch onderzoek. Het is ook uiterst nuttig bij de ontwikkeling van nanotechnologie en metallurgische analyse.

    9. UV-microscoop

    Met behulp van ultraviolet licht geproduceerd door een kwikboog of xenonbrander, kunnen UV-microscopen twee keer de resolutie krijgen van zichtbaar lichtmicroscopen. Afbeeldingen worden gefotografeerd of gescand met behulp van een digitale sensor om schade aan de ogen van de waarnemer te voorkomen.

    10. Röntgenmicroscoop

    Gebruikt bij de observatie van levende cellen, gebruiken röntgenmicroscopen elektromagnetische straling om zeer gedetailleerde beelden te maken. Dit type microscoop is populair in zowel biologisch onderzoek als metallurgie.


    Vergroting en resolutie (Edexcel Int. A-level Biology)

    Ik ben een natuurkundeleraar van beroep en het is ook bekend dat ik wiskunde en gymles geef! Hoe vreemd het ook mag lijken, mijn echte liefde is het ontwerpen van bronnen die door andere docenten kunnen worden gebruikt om de ervaring van de studenten te maximaliseren. Ik bedenk voortdurend nieuwe manieren om een ​​leerling bij een onderwerp te betrekken en probeer dat te implementeren in het ontwerp van de lessen.

    Deel dit

    pptx, 3,29 MB docx, 14,67 KB docx, 13,8 KB pptx, 537,17 KB docx, 13,03 KB

    Deze volledig uitgeruste les beschrijft hoe vergroting en resolutie kunnen worden bereikt met behulp van licht- en elektronenmicroscopie. De boeiende PowerPoint en bijbehorende bronnen zijn ontworpen om de inhoud van de punten 3.7 (i) & (ii) van de Edexcel International A-level Biology-specificatie te dekken en houden ook rekening met hoe specimens worden gekleurd.

    Om betrokkenheid en focus tijdens deze les te bevorderen, bevat de PowerPoint een quizwedstrijd met 7 ronden. De quizrondes in deze les introduceren de sterkte van de objectieflens, de namen van de onderdelen van een lichtmicroscoop en leggen de nadruk op enkele van de andere belangrijke termen zoals resolutie. De laatste ronde controleert hun begrip van de verschillende getallen die in de les zijn genoemd, namelijk de verschillende maximale vergrotingen en resoluties. Er wordt tijd genomen om de betekenis van beide microscopische termen uit te leggen, zodat de leerlingen het belang ervan kunnen inzien bij het beschouwen van de organellen die eerder in onderwerp 3 werden ontmoet. Aan het einde van de les zullen de leerlingen in staat zijn uit te leggen hoe een lichtmicroscoop gebruikt licht om een ​​beeld te vormen en zal begrijpen hoe elektronen die door een monster of over het oppervlak worden verzonden, een beeld zullen vormen met respectievelijk een TEM of een SEM.

    Krijg deze bron als onderdeel van een bundel en bespaar tot 36%

    Een bundel is een pakket bronnen dat is gegroepeerd om een ​​bepaald onderwerp of een reeks lessen op één plek te onderwijzen.

    Onderwerp 3: Celstructuur, reproductie en ontwikkeling (Edexcel International A-level Biology)

    De lessen locus en koppeling, meiose, differentiële genexpressie en eiwittransport binnen cellen zijn gratis geüpload en door deze te downloaden, kunt u de details van de planning bekijken die zijn verwerkt in alle lessen die in deze bundel zijn opgenomen . Deze ingewikkelde planning zorgt ervoor dat de studenten betrokken en gemotiveerd zijn, terwijl de gedetailleerde inhoud van onderwerp 3 (celstructuur, reproductie en ontwikkeling) van de Edexcel International A-level Biology-specificatie wordt behandeld. De PowerPoints van 12 lessen en bijbehorende bronnen bevatten een breed scala aan activiteiten die het volgende onderwerp behandelen 3 specificatiepunten: * Alle levende organismen zijn gemaakt van cellen * Cellen van meercellige organismen zijn georganiseerd in weefsels, organen en orgaansystemen * De ultrastructuur van eukaryote cellen * De functie van de organellen in eukaryote dierlijke cellen * De rol van het RER- en Golgi-apparaat bij eiwittransport in cellen * De ultrastructuur van prokaryotische cellen * Vergroting en resolutie in licht- en elektronenmicroscopen * De genlocus is de locatie van een gen op een chromosoom * De koppeling van genen op een chromosoom * De rol van meiose bij het verzekeren van genetische variatie * Begrijpen hoe de gameten van zoogdieren gespecialiseerd zijn voor hun functies * De rol van mitose en de celcyclus bij groei en ongeslachtelijke voortplanting * De betekenis van de termen stamcel, pluripotent, totipotent, morula en blastocyst * De beslissingen die genomen moeten worden over het gebruik van ste m-cellen in medische therapieën * Cellen worden gespecialiseerd door differentiële genexpressie * Eén gen kan aanleiding geven tot meer dan één eiwit door post-transcriptionele veranderingen in mRNA * Fenotype is de interactie tussen genotype en de omgeving * Sommige fenotypen worden beïnvloed door meerdere allelen of door polygene overerving Vanwege de details die in al deze lessen zijn opgenomen, wordt geschat dat het meer dan 6 weken van toegewezen A-niveau onderwijstijd zal kosten om het onderwijs van de bundel te voltooien


    Focussen op microscopische objecten

    Begin met schone lenzen:

    Het is belangrijk dat microscooplenzen goed schoon zijn. Gebruik lenspapier om de lenzen voorzichtig schoon te maken voordat u door een microscoop kijkt.

    Begin bij Low Power Vergroting:

    Begin altijd met het bekijken van het object door een lens met een laag vermogen. Afhankelijk van hoe klein het object is, begin je met het scannende of low-power objectief.

    Gebruik een objectief met een laag vermogen om het doelobject in het midden van het gezichtsveld te krijgen en zoveel mogelijk scherp te stellen, eerst door de grove focus te gebruiken en vervolgens de helderheid van het beeld fijn af te stemmen met de fijne focus.

    Zodra het object in focus is, schakelt u over naar de volgende hogere objectiefkracht. Verander de focus niet en manipuleer de focusknoppen op geen enkele manier tijdens het veranderen van doelstellingen.

    Aanpassingen voor olie-immersie objectief:

    Zonder de instelling van hoog vermogen te wijzigen, gaat u naar het objectief voor onderdompeling in olie. Er wordt één druppel olie op het glaasje toegevoegd. Het neusstuk is zo gedraaid dat het olie-immersieobjectief de oliedruppel raakt. Open het irisdiafragma volledig. Gebruik alleen fijnafstellingen om scherp te stellen.

    Het belang van Par focal:

    Van een reeks objectieven op een microscoop wordt gezegd dat ze parfocaal zijn als de kijker van de ene naar de andere kan wisselen en het preparaat nog steeds bijna in focus heeft. Dit is een erg handige functie, want naarmate de vergroting toeneemt, kunnen zelfs kleine manipulaties van de focusknop een preparaat ver onscherp maken.

    Na het wisselen naar een hoger objectief (zoals high-dry of oil-immersion) hoeft de kijker alleen nog maar de fijne focusknop te manipuleren. Manipuleer nooit de grove focus bij onderdompeling in olie. Het manipuleren van de grove focus met een hoog vermogen kan de lens in de dia breken, waardoor de scoop en het preparaat mogelijk beschadigd raken.


    AP Lab 1 Osmose Monster 3

    Atomen en moleculen zijn constant in beweging. Deze kinetische energie zorgt ervoor dat de moleculen tegen elkaar botsen en in verschillende richtingen bewegen. Deze beweging is de brandstof voor diffusie. Diffusie is de willekeurige verplaatsing van moleculen van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie. Dit zal gebeuren totdat de twee gebieden een dynamisch evenwicht bereiken. Wanneer dit dynamische evenwicht is bereikt, zal de concentratie van moleculen ongeveer gelijk zijn en zal er geen netto beweging van moleculen zijn na dit punt. De moleculen zullen nog steeds in beweging zijn, maar de concentraties zullen hetzelfde blijven.

    Osmose is een speciaal soort diffusie waarbij water door een selectief permeabel membraan beweegt. Een selectief permeabel membraan laat alleen diffusie toe van bepaalde opgeloste stoffen (de stof die wordt opgelost) en water, het meest voorkomende oplosmiddel (een oplossende stof). Het meest voorkomende selectief permeabele membraan is het celmembraan. Water verplaatst zich van een gebied met een hoog waterpotentieel naar een gebied met een laag waterpotentieel. Waterpotentiaal is de maat voor de vrije energie van water in een oplossing en wordt weergegeven door het symbool ψ (psi). Waterpotentiaal wordt beïnvloed door twee fysieke factoren: de toevoeging van een opgeloste stof (ψs) en drukpotentiaal (ψp). De toevoeging van opgeloste stoffen aan een concentratie zal het waterpotentieel van die opgeloste stof verlagen, waardoor water het gebied binnenkomt. Waterbeweging is recht evenredig met de drukpotentiaal. Waterpotentiaal kan worden bepaald door de vergelijking:

    Zuiver water heeft een waterpotentiaal van nul. De toevoeging van opgeloste stoffen zal ervoor zorgen dat de waterpotentiaalwaarde negatief is, terwijl een toename van de drukpotentiaal een positievere waterpotentiaalwaarde zal veroorzaken.

    Er zijn drie relaties die kunnen optreden tussen twee oplossingen. Wanneer twee oplossingen gelijke concentraties opgeloste stoffen hebben, zijn ze isotoon en vindt er geen netto beweging van opgeloste stof plaats. Er is ook geen netto beweging van water. Als de twee oplossingen verschillen in opgeloste concentraties, zullen ze ofwel hypertoon of hypotoon zijn. De hypertone oplossing heeft een lagere concentratie opgeloste stof. Water zal uit een hypertone oplossing komen, terwijl opgeloste stof naar binnen zal bewegen (verhoogt de concentratiegradiënt - vergelijkbaar met waterpotentiaal). Dit hangt af van de selectieve eigenschappen van het membraan. Met betrekking tot cellen zal dit ervoor zorgen dat de cel verschrompelt of slap wordt. De hypotone oplossing heeft een hogere concentratie opgeloste stof en heeft daarom minder water. Deze oplossing zal water winnen, terwijl opgeloste stof verloren gaat. Deze beweging tussen de hypotone en hypertone oplossingen zal doorgaan totdat het punt van dynamisch evenwicht is bereikt. Een hypertone cel kan ook plasmolyse ondergaan. Plasmolyse is het krimpen van het cytoplasma in een plantencel als reactie op de diffusie van water uit de cel. Wanneer een cel hypotoon is, kan deze lyseren. In plantencellen zorgt het voor turgordruk tegen de celwanden, waardoor de plant niet verwelkt.

    Naast osmose en diffusie kunnen moleculen en ionen worden verplaatst door actief transport. Dit proces omvat het gebruik van ATP om moleculen in of uit een cel te drijven. Actief transport wordt over het algemeen gebruikt om moleculen tegen een concentratiegradiënt te verplaatsen, van een gebied met een lage concentratie naar een gebied met een hogere concentratie van moleculen.

    In dit experiment zullen diffusie en osmose plaatsvinden totdat dynamisch evenwicht is bereikt. Dit experiment wordt uitgevoerd in een theoretische toestand zonder andere variabelen die de beweging van de opgeloste stof beïnvloeden, behalve de waterpotentiaal.

    Voor deze oefening zijn 30 cm dialyseslang van 2,5 cm, 250 ml bekerglas, gedestilleerd water, 2 dialyseslangklemmen, 15 ml 15% glucose/1% zetmeeloplossing, 4 stukjes glucosetape, 4 ml Lugol-oplossing (jodium-kalium -jodide of IKI), en klok of timer.

    Voor dit experiment zijn zes strips van 30 cm dialyseslang, een bekerglas van 250 ml, 12 dialyseslangklemmen, gedistilleerd water zes kopjes, een weegschaal, een timer of klok, papieren handdoeken en ongeveer 25 ml van elk van deze oplossingen nodig: gedestilleerd water, 0,2 M glucose, .4 M glucose, .6 M glucose, .8 glucose en 1.0 M glucose.

    Dit experiment vereist een grote aardappel, een aardappelboor (ongeveer 3 cm lang), een beker van 250 ml, een papieren handdoek, een weegschaal, zes kopjes, een mes en ongeveer 100 ml van elk van deze oplossingen: gedestilleerd water, .2 M glucose, .4 M glucose, .6 M glucose, .8 glucose en 1.0 M glucose.

    Dit experiment vereist een rekenmachine, papier, potlood en grafisch papier.

    Dit experiment vereist uienschil, kleurstof, microscoop, objectglaasje, dekglaasje, zout water (15%) en kraanwater.

    Week de dialyseslang eerst 24 uur in gedestilleerd water. Verwijder de slang en bind het ene uiteinde af met behulp van de klem (draai het uiteinde van de slang ongeveer 7 keer en vouw het uiteinde zelf om, schuif in de klem). Open vervolgens het andere uiteinde van de slang (wrijf het uiteinde tussen de vingers) en vul het met de glucose/zetmeeloplossing. Gebruik de glucosetape en noteer de kleurverandering van de tape en de kleur van de zak. Bind het uiteinde vast met de slangklem (laat lege ruimte, maar geen lucht). Vul het bekerglas met gedestilleerd water en voeg de 4 ml Lugol's oplossing toe, noteer de kleurverandering. Gebruik de glucosekraan om te testen op glucose in het water (record). Plaats de dialyseslang in het bekerglas en laat het ongeveer 30 minuten zitten. Verwijder de zak en noteer de verandering in water en zakkleur. Gebruik de laatste twee stukjes glucosetape om de glucose in het water en de zak te meten en de resultaten vast te leggen.

    Laat de dialyseslang eerst ongeveer 24 uur weken. Bind het ene uiteinde van elke buis af met de klemmen. Vul vervolgens elke buis met een andere oplossing (gedestilleerd water, .2 M glucose, .4 M glucose, .6 M glucose, .8 glucose en 1.0 M glucose) en knoop het uiteinde af (laat lege ruimte over, maar geen lucht). ). Weeg elke buis afzonderlijk en noteer de massa's. Week de buisjes ongeveer 30 minuten in aparte kopjes gevuld met gedestilleerd water. Verwijder de slang, dep droog, weeg opnieuw en noteer de massa.

    Snijd de aardappel eerst in schijven van 3 cm. Gebruik de aardappelboor en haal 24 klokhuizen eruit (haal er geen). Weeg 4 kernen samen en noteer de massa. Vul elke kop met een andere oplossing (gedestilleerd water, 0,2 M glucose, 0,4 M glucose, 0,6 M glucose, 0,8 glucose en 1,0 M glucose). Leg in elk kopje 4 aardappelkernen en laat het een nacht staan. Haal de kernen eruit en dep ze droog. Noteer de verandering in massa. Bereken de informatie en vergelijk.

    Bepaal eerst het potentiaal van de opgeloste stof van de glucose-oplossing, de drukpotentiaal en de waterpotentiaal. Maak vervolgens een grafiek van de informatie over de courgettekernen.

    Maak eerst een natte montageglaasje van geverfde uienhuid. Observeer onder een lichtmicroscoop en schets wat de cellen zijn. Voeg een paar druppels van de zoutoplossing toe, observeer en schets de verandering.


    Verschillende soorten microscopen:

    Lichtmicroscopie:

    Dit is de oudste, eenvoudigste en meest gebruikte vorm van microscopie. Specimens worden verlicht met licht, dat wordt gefocust met glazen lenzen en bekeken met het oog of fotografische film. Exemplaren kunnen levend of dood zijn, maar moeten vaak worden gekleurd met een gekleurde kleurstof om ze zichtbaar te maken. Er zijn veel verschillende kleuringen beschikbaar die specifieke delen van de cel kleuren, zoals DNA, lipiden, cytoskelet, enz. Alle lichtmicroscopen zijn tegenwoordig samengestelde microscopen, wat betekent dat ze meerdere lenzen gebruiken om een ​​hoge vergroting te verkrijgen. Lichtmicroscopie heeft een resolutie van ongeveer 200'160 nm, wat goed genoeg is om cellen te zien, maar niet de details van celorganellen. Er is een recente opleving in het gebruik van lichtmicroscopie, deels als gevolg van technische verbeteringen, die de resolutie drastisch hebben verbeterd tot ver boven de theoretische limiet. Bijvoorbeeld fluorescentiemicroscopie heeft een resolutie van ongeveer 10'160nm, terwijl interferentie microscopie heeft een resolutie van ongeveer 1 nm.  

    Onderdelen van een lichtmicroscoop


    Alle moderne optische microscopen die zijn ontworpen voor het bekijken van monsters door doorvallend licht, delen dezelfde basiscomponenten van het lichtpad, hier vermeld in de volgorde waarin het licht er doorheen gaat:

    • Lichtbron, een lamp of een spiegel (7)
    • Diafragma en condensorlens (8)
    • Doel (3)
    • Oculaire lens (oculair) (1)


    Bovendien heeft de overgrote meerderheid van de microscopen dezelfde 'structurele' componenten:

    • Objectief turret (om meerdere objectieven vast te houden) (2)
    • Stadium (om het monster vast te houden) (9)
    • Focuswiel om het podium te verplaatsen (4 - grofafstelling, 5 - fijnafstelling)

    Deze vermeldingen zijn genummerd volgens de afbeelding rechts.

    Voorbereiding van objectglaasjes

    • fixatie: Chemicaliën bewaren materiaal in een levensechte staat. Vervormt het monster niet.
    • uitdroging: Water verwijderd uit het monster met behulp van ethanol. Vooral belangrijk voor elektronenmicroscopie omdat watermoleculen de elektronenstraal afbuigen, waardoor het beeld vervaagt.
    • Inbedding: Ondersteunt het weefsel in was of hars zodat het in dunne plakjes kan worden gesneden. Snijden Produceert zeer dunne plakjes voor montage. Met een microtoom of een ulramicrotoom worden coupes gesneden om ze een paar micrometer (lichtmicroscopie) of nanometer (elektronenmicroscopie) dik te maken.
    • kleuring: Het meeste biologische materiaal is transparant en moet worden gekleurd om het contrast tussen verschillende structuren te vergroten. Voor verschillende soorten weefsels worden verschillende vlekken gebruikt. Methyleenblauw wordt vaak gebruikt voor dierlijke cellen, terwijl jodium in KI-oplossing wordt gebruikt voor plantenweefsels.
    • Montage: Montage op een glijbaan beschermt het materiaal zodat het geschikt is om langdurig naar te kijken.

    Praktijkonderzoek naar grootte en schaal van microscopisch kleine weefsels

    Dit practicum richt zich op microscooptechniek en het gebruik van graticules en podiummicrometers om de grootte en schaal in biologische cellen en weefsels te bepalen.

    1. Gebruik een microscoop die is uitgerust met een oculairrooster en een podiummicrometer
    2. Kalibreer het oculairrooster met behulp van de tafelmicrometer
    3. Gebruik het gekalibreerde raster om de werkelijke grootte van microscopische monsters te bepalen
    4. schat de nauwkeurigheid van een meting
    5. Gebruik het raster om schalen te bepalen
    6. Begrijp het belang van het herhalen of valideren van een reeks resultaten.

    Veiligheidsinformatie Er zijn geen bijzondere gevaren in dit practicum, maar u moet uw laboratoriumregels volgen.

    Achtergrond informatie • De meting van de monstergrootte met een microscoop, wordt gedaan met behulp van een oculairrooster. Dit is een glazen of plastic schijf met 8 delen die op het oppervlak zijn geëtst en die in de oculairlens worden gestoken. • De grootte van het raster van het oculair blijft constant, ondanks het feit dat de grootte van het bekeken beeld zal veranderen afhankelijk van het gebruik van objectieven met een hoog of een laag vermogen. Een cel die wordt bekeken met het x40-objectief zal bijvoorbeeld veel groter lijken dan wanneer het wordt bekeken met het x10-objectief. Omdat het raster zich in het oculair bevindt, verandert het echter niet van grootte. Daarom varieert de waarde van elk van de delen in het oculairrooster met de vergroting van de objectieflens.

    • Een toneelmicrometer is een zeer nauwkeurig geëtste liniaal van glas of plastic die op het microscoopplatform wordt geplaatst, zodat de oculair-schaalverdeling over de schaal van de micrometer wordt gesuperponeerd. De schaal is meestal 1 mm verdeeld in 100 afzonderlijke delen, zodat elke verdeling gelijk is aan 10 micrometer (10 m).

    • Het is noodzakelijk om het oculairrooster te kalibreren met de tafelmicrometer die op de microscooptafel is geplaatst voor elke gebruikte objectieflens.

    Je zult een TS van plantenweefsels observeren door een microscoop en een oculairrooster en een podiummicrometer gebruiken om de grootte van sommige van de structuren te bepalen. Plantaardige weefsels

    • Lees bovenstaande informatie.

    • Zorg ervoor dat u de principes van het gebruik van een oculairrooster en een podiummicrometer begrijpt voordat u verder gaat met het onderzoek.

    1. U heeft een samengestelde lichtmicroscoop gekregen met zowel low- als high-power objectieflenzen en een oculairlens die is voorzien van een raster. U heeft ook een podiummicrometer gekregen.

    2. U moet nu het raster van het oculair kalibreren. Plaats de podiummicrometer op het microscooppodium en focus met behulp van de low-power objectieflens zodat de graticule-schaal over de podiummicrometerschaal wordt gelegd.

    3. Verplaats de tafelmicrometer totdat de start- of nullijn van elke schaal samenvalt (opgesteld)

    4. Kijk langs de schaal totdat een ander samenvallend punt wordt gevonden.

    5. De relatie tussen de twee schalen kan nu worden berekend. Op de getoonde schaal zijn er 17 schaalverdelingen op de schaal van de micrometer die op één lijn liggen met 7 schaalverdelingen op de schaalverdeling. Dus 17/7 = 2.42857 eenheden. Elke eenheid op de micrometerschaal van het podium is 10 micrometer (10 m). Daarom is elke deling op de schaalverdeling 24,2857 micrometer, afgerond op 24,3 m.

    6. Gebruik de hierboven beschreven procedure om de grootte van elke divisie op het oculairrooster te bepalen met behulp van de low-power objectieflens van uw microscoop.

    7. Herhaal de procedure om de grootte van elke divisie te bepalen bij gebruik van de krachtige objectieflens.

    1. U krijgt een gekleurde dwarsdoorsnede door een deel van een tweezaadlobbige plantenwortel.

    2. Onderzoek het monster met behulp van het lage vermogen van uw microscoop.

    3. Maak een grote plantekening om de verdeling van weefsels te laten zien, en markeer de stele (vaatbundel).

    4. Meet met de oculairband de breedte van de vaatbundel op het breedste punt in graticule-eenheden en bereken vervolgens de werkelijke breedte van de vaatbundel in millimeters en in micrometers.

    5. Trek een rechte lijn op je tekening over de vaatbundel om aan te geven waar je de meting hebt gedaan. Schrijf de afmeting op je tekening naast de lijn.

    6. Maak een krachtige tekening om een ​​groep van vier xyleemvaten vanuit de vaatbundel te laten zien.

    7. Gebruik het raster van het oculair om de breedte van het xyleemvat op het breedste punt in rastereenheden te meten en bereken vervolgens de werkelijke breedte van het bloedvat in micrometers, denk eraan de juiste kalibratie van het raster van het oculair voor de krachtige objectieflens te gebruiken .

    8. Trek een rechte lijn op uw tekening over het xyleemvat om aan te geven waar u uw meting hebt gedaan. Schrijf de afmeting op je tekening naast de lijn.

    9. Bekijk uw twee metingen en controleer hun nauwkeurigheid. De werkelijke grootte van het xyleemvat moet kleiner zijn dan de grootte van de vaatbundel, ook al leek het groter met behulp van de krachtige objectieflens.

    10. Je gaat nu de vergroting van je tekening van de xyleemvaten bepalen. Gebruik een liniaal om de lengte te meten van de lijn die u over het xyleemvat hebt getrokken. Gebruik uw kennis van de werkelijke grootte van het vaartuig om de vergroting van uw tekening te berekenen. Schrijf je antwoord x in de rechterbenedenhoek van je tekening.

    • Vergelijk uw resultaten met andere leden van de klas en controleer op consistentie van de metingen.


    • Had een lid van de klas afwijkende resultaten? Wat zijn de mogelijke oorzaken van een dergelijk afwijkend resultaat in dit onderzoek?


    • Schrijf uw procedure op, inclusief een bespreking van de voordelen van het vergelijken van uw resultaten met andere studenten.

    Elektronenmicroscopie

    Dit gebruikt een elektronenbundel in plaats van elektromagnetische straling om het monster te "verlichten". Dit lijkt misschien vreemd, maar elektronen gedragen zich als golven en kunnen gemakkelijk worden geproduceerd (met behulp van een hete draad), gefocusseerd (met behulp van elektromagneten) en gedetecteerd (met behulp van een fosforscherm of fotografische film). Een elektronenbundel heeft een effectieve golflengte van minder dan 1 nm, en kan dus worden gebruikt om kleine subcellulaire ultrastructuren op te lossen. De ontwikkeling van de elektronenmicroscoop in de jaren dertig zorgde voor een revolutie in de biologie, waardoor organellen zoals mitochondriën, ER en membranen voor het eerst in detail konden worden gezien.

    [1]Nucleolus [2]Nucleus (3) Ribosomen (kleine stippen) (4) blaasje (5) ruw endoplasmatisch reticulum (ER) (6) Golgi-apparaat (7) Cytoskelet (8) glad endoplasmatisch reticulum (ER) (9) mitochondriën (10) vacuole (11) cytosol (niet cytoplasma aangezien dat alle organellen omvat) (12) lysosoom (13) centriolen in centrosoom

    Het grootste probleem met de elektronenmicroscoop is dat specimens in plastic moeten worden vastgezet en in een vacuüm moeten worden bekeken, en daarom dood moeten zijn. Andere problemen zijn dat de monsters kunnen worden beschadigd door de elektronenstraal en dat ze moeten worden gekleurd met een elektronendichte chemische stof (meestal zware metalen zoals osmium, lood of goud). Aanvankelijk was er een probleem van artefacten (d.w.z. waargenomen structuren die het gevolg waren van het voorbereidingsproces en niet echt waren), maar verbeteringen in de techniek hebben de meeste van deze geëlimineerd.

    Er zijn twee soorten elektronenmicroscoop. De transmissie elektronenmicroscoop (TEM) werkt net als een lichtmicroscoop, zendt een bundel elektronen door een dun exemplaar en focust vervolgens de elektronen om een ​​beeld op een scherm of op film te vormen. Dit is de meest voorkomende vorm van elektronenmicroscoop en heeft de beste resolutie. De scanning elektronenmicroscoop (SEM) scant een fijne bundel elektronen op een monster en verzamelt de elektronen die door het oppervlak worden verstrooid. Dit heeft een slechtere resolutie, maar geeft uitstekende driedimensionale afbeeldingen van oppervlakken.

    • Voor transmissie-elektronenmicroscopie zijn dunne secties van het monster nodig, omdat de elektronen door het monster moeten gaan om het beeld te produceren.
    •  Dit is de meest voorkomende vorm van elektronenmicroscoop en heeft de beste resolutie 

    • Elektronen worden gereflecteerd door het oppervlak van het monster omdat het eerder is gecoat met zware metalen
    • It is these reflected electron beams that are focussed of the fluorescent screen in order to make up the image.  
    • Larger, thicker structures can thus be seen under the SEM as the electrons do not have to pass through the sample in order to form the image. This gives excellent 3-dimensional images of surfaces 
    • However the resolution of the SEM is lower than that of the TEM.

    Comparison of the light and electron microscope

    Light Microscope Electron Microscope
    Cheap to purchase (£100 – 500) Expensive to buy (over £ 1 000 000).
    Cheap to operate. Expensive to produce electron beam.
    Small and portable. Large and requires special rooms.
    Simple and easy sample preparation. Lengthy and complex sample prep.
    Material rarely distorted by preparation. Preparation distorts material.
    Vacuum is not required. Vacuum is required.
    Natural colour of sample maintained. All images in black and white.
    Magnifies objects only up to 2000 times Magnifies over 500 000 times.
    Specimens can be living or dead Specimens are dead, as they must be fixed in plastic and viewed in a vacuum
    Stains are often needed to make the cells visible The electron beam can damage specimens and

    they must be stained with an electron-dense chemical



  1. Machakw

    Precies precies !!!

  2. Tejinn

    Dit onderwerp gewoon onvergelijkbaar :), interessant voor mij.

  3. Crayton

    Ik raad u aan de site te bezoeken, met een groot aantal artikelen over het onderwerp dat u interesseert.

  4. Winswode

    Bedankt, nuttig ding.

  5. Brantson

    de sierlijke gedachte

  6. Nikor

    en waar vind je de logica?



Schrijf een bericht