1. Zellbiologie
1.1. Tier und Pflanzenzellen
Auf der violett eingefärbten elektronenmikroskopischen Aufnahme Abb. 8 sieht
Auf der Abb. 10 ist eine Bacillen-Kultur (Bacillus cereus; rot) in einer ca. 10 cm Bakterien treten in vielfältigen Erscheinungsformen auf ( Abb. 9):
Dabei gibt es kugelförmige (= Coccen), stäbchenförmige (= Stäbchen) und Größenbereiche
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Bakterienausstrich in einer Petrischale
Die Zellgröße bei eukaryontischen Zellen schwankt zwischen 10 mm und 100 mm. Auch die äußere Form der eukaryontischen Zellen ist sehr unterschiedlich.
Die Amöben- und Leukozytenzellen haben eine wechselnde, zerklüftete Zellform (siehe oben, Mitte links), Pantoffeltierchen und viele Pflanzenzellen eine längliche Gestalt (siehe oben links und unten rechts). |
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Nervenzellen besitzen viele Fortsätze, (siehe oben) Pflanzenzellen z.B. in Sprossen (Stengeln) sind oft rundlich mit dünnen oder dickeren Zellwänden (siehe unten links) und die Sehzellen von Insekten sehen wieder rundlich an der Oberfläche aus. (siehe unten Mitte) |
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Zellen aus einem Sproßquerschnitt
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Sehzellen eines Insektenauges
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Zellen von Grünalgen
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1.1.3 Einführung in die Mikroskopie, Mikroskopische Übungen
Das menschliche Auge reicht in der Regel nicht aus, um die Strukturen innerhalb von Zellen erkennen zu können.
Mikroskope erlauben uns, die verborgene Welt kleiner Objekte zu sehen. Diese sind wegen einer fundamentalen optischen Grenze für unser Auge unsichtbar: dem Auflösungsvermögen.
Das Auflösungsvermögen misst die minimale Trennung zweier Objekte, die man gerade noch getrennt erkennen kann.
aufgelöst |
nicht aufgelöst |
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Nachfolgend ist das Auflösungsvermögen verschiedener optischer Instrumente aufgeführt :
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in Angström) |
menschliches Auge |
0.2 Millimeter (mm) |
2,000,000 A |
Lichtmikroskop |
0.25 Mikrometer (µm) |
2500 A |
Raster-Elektronen-Mikroskop (REM) |
5-10 Nanometer (nm) |
50-100 A |
Transmissions-Elektronen-Mikroskop (TEM) |
0.5 Nanometer (nm) |
5 A |
1 A (0,1 nm) ist der Durchmesser eines kleinen Atoms, das bedeutet, dass man mit einem TEM Moleküle erkennen kann.
Auflösungsvermögen ist nicht alles; jedes Mikroskop hat Vor- und Nachteile. Nun sollen die wichtigsten Mikroskope kurz vorgestellt werden.
a) Lichtmikroskop
Lichtmikroskope haben ein AV von ca. 250 nm, (ca. 0,5 x der durchschnittlichen Wellenlänge des sichtbaren Lichts) d.h. im Bereich der größten Viren und der kleinsten Zellen. Sie erweitern das
Auflösungsvermögen um ca. 1000-fach.
Lichtmikroskope kommen in verschiedenen Ausführungen vor:
Hellfeld, Dunkelfeld, Phasen-Kontrast, Fluoreszenz.