microscopio elettronico

Studiare le cellule:
• Le cellule possono essere studiate dal punto di
vista morfologico, biochimico e funzionale.
L'analisi biochimica e funzionale ha lo scopo di
studiare la natura chimica e le modalità di
funzionamento delle cellule, e delle loro parti.
• L'analisi morfologica studia l'organizzazione
strutturale delle cellule e si avvale del
microscopio.
microscopio
• (μικρόν micron "piccolo“; σκοπεῖν skopein "guardare")
• Consente di ingrandire oggetti di piccole dimensioni per
permetterne l'osservazione.
• Può essere ottico, e quindi basato sull'osservazione
nell'ambito dello spettro elettromagnetico della luce in
senso lato, elettronico basato sull'osservazione tramite
fasci di elettroni, o di altro tipo.
• I primi strumenti efficaci vennero prodotti in Olanda alla
fine del XVI secolo, ma l'invenzione vera e propria è
tuttora controversa. Galileo ne inviò uno di sua
costruzione al principe Federico Cesi, fondatore
dell'Accademia dei Lincei per mostrargliene il
funzionamento. Galileo definiva lo strumento un
"occhialino per vedere le cose minime".
• Risoluzione occhio umano: 0,2 mm
• Risoluzione microscopio ottico: 0,2 µm
Ingrandimento microscopio ottico: 1.000 X
• Risoluzione microscopio elettronico: 0,2 nm
Ingrandimento microscopio ottico: 100.000 X
Quanto è piccola una cellula
Il volume della cellula può variare da 1 μm3 a 1000 μm3.
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Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010
Tramite il microscopio è possibile:
• 1) l'osservazione diretta di cellule viventi.
• 2) l'osservazione di cellule uccise con
procedimenti che ne conservano
struttura il più possibile simile a quelle
viventi, cioè dopo fissazione.
Microscopio ottico
LM 1000
• I microscopi ottici ingrandiscono le cellule (vive e
conservate) fino a 1000 volte le loro dimensioni reali.
Euglena
220
1000
Tipi diversi di microscopi ottici usano tecniche
diverse per aumentare il contrasto ed
evidenziare in modo selettivo le varie
componenti cellulari.
Immagine di un Nematode ottenuta con un microscopio
ottico a contrasto di fase.
Immagine ottenuta con un microscopio
confocale a fluorescenza di una cellula
tumorale
microscopio ottico
microscopio ottico
• Il microscopio ottico è formato
fondamentalmente da tre parti:
• una parte di sostegno, detta stativo che contiene anche i
meccanismi ;
• una parte ottica, costituita dalle lenti dell'oculare e dell'obiettivo;
• una parte di illuminazione.
Le parti del microscopio che effettivamente ingrandiscono
l'immagine di un oggetto sono le lenti cioè l'oculare e l'obiettivo.
Vetrino portaoggetti e coprioggetti
Pipetta Pasteur
Attenzione, è di vetro ed è molto fragile.
becher
• Come si prepara un vetrino.
Gli oggetti che si osservano al microscopio devono
essere trasparenti o sufficientemente sottili da risultare
trasparenti almeno in parte. Per questo l'osservazione al
microscopio viene compiuta raramente su organismi
interi; se ne preparano invece delle sottili "fettine" di essi
sono dette sezione.
• Accertatesi che il vetrino sia pulito e sistemate il
materiale da osservare, detto campione, al centro del
vetrino;
• Se il campione da osservare non è liquido, fatevi cadere
con un contagocce qualche goccia di acqua distillata in
modo che sia coperto di liquido.
• Appoggiate con delicatezza sul liquido un vetrino
coprioggetti in modo da evitare che restino bolle d'aria. Il
vetrino coprioggetti serve a tenere piatto il campione da
osservare.
• Come si usa il microscopio.
Il microscopio è uno strumento di precisione che deve essere
trattato con cura
• Quando si condivide il microscopio con un collega e si vuol fare
osservare il preparato, bisogna evitare di spostare il microscopio,
trascinandolo sul tavolo, perché a causa delle vibrazioni che ne
deriverebbero l’apparecchio potrebbe danneggiarsi. È preferibile
cedere il posto, lasciando immobile il microscopio.
• Per spostare il microscopio bisogna afferrarlo con una mano per il
braccio dello stativo e mettere la mano sotto la base.
• Evitare di fargli prendere dei colpi o di farlo cadere sul o dal tavolo.
• Evitare di toccare le lenti con le mani.
• Come si usa il microscopio.
• appoggiare il microscopio su un piano stabile;
• allineare al tubo ottico l'obiettivo con l'ingrandimento minore (è
l'obiettivo più corto);
• posizionare il vetrino sul portaoggetti e mettere la parte che volete
osservare perfettamente al centro, al di sotto dell'obiettivo;
• appoggiare l'occhio sull'oculare; regolare il diaframma in modo da
avere una giusta quantità di luce;
• guardando dal lato (e non dall'oculare) avvicinate l'obiettivo al
vetrino usando la vite macrometrica (fate attenzione che l'obiettivo
non tocchi mai il vetrino);
• mettere a fuoco l'immagine dell'oggetto.
Cellule di patata con granuli di
amido.
Escherichia coli
microscopio elettronico
• Il microscopio elettronico, è un tipo di microscopio che
non sfrutta la luce come sorgente di radiazioni ma un
fascio di elettroni. Fu inventato dai tedeschi Ernst Ruska
e Max Knoll nel 1931.
• Il microscopio elettronico utilizza un fascio di elettroni e
non di fotoni, come un microscopio ottico, in quanto i
fotoni che compongono un raggio di luce possiedono
una lunghezza d´onda di gran lunga maggiore rispetto a
quella degli elettroni: dato che il potere di risoluzione di
un microscopio è inversamente proporzionale alla
lunghezza d´onda della radiazione che utilizza, usando
elettroni si raggiunge una risoluzione parecchi ordini di
grandezza superiore.
SEM 2000 
TEM 2800 
Il microscopio elettronico ha un potere di
risoluzione molto più elevato (è in grado
d’ingrandire un’immagine anche 100 000 volte) e
rivela i dettagli cellulari.
Immagine di Euglena prodotta con il microscopio
elettronico a scansione (SEM, Scanning Electron
Microscope).
Immagine di Euglena prodotta con il microscopio
elettronico a trasmissione (TEM, Transmission
Electron Microscope).
Microscopio elettronico
• A scansione (SEM): elettroni riflessi dalla
superficie da osservare, “oscurata” da
atomi di metalli pesanti.
• A trasmissione (TEM): gli elettroni che
costituiscono il fascio, attraversano una
sezione dove è stato creato
precedentemente il vuoto, per poi passare
completamente attraverso il campione.
Escherichia coli