Indhold
- Hvad viser cellemikrografer?
- Mikrografer af celleorganeller
- Identificering af celler
- Finde Nucleus
- Hvordan ser ribosomer ud og hvad de gør
- Det endoplamiske retikulum er let at identificere
- Identificering af Mitochondria
- Sådan finder du lysosomer i TEM-billeder af organeller
- Sådan ser Golgi organer ud
- Sådan identificeres centrioler
- Find cytoskelettet
- Samler det hele
Levende celler spænder fra celler fra encelle alger og bakterier gennem flercellede organismer såsom mos og orme, op til komplekse planter og dyr, herunder mennesker. Visse strukturer findes i alle levende celler, men enkeltcelleorganismer og celler fra højere planter og dyr er også forskellige på mange måder. Lysmikroskoper kan forstørre celler, så de større, mere definerede strukturer kan ses, men transmissionselektronmikroskoper (TEM'er) er nødvendige for at se de mindste cellestrukturer.
Celler og deres strukturer er ofte svære at identificere, fordi væggene er ret tynde, og forskellige celler kan have et helt andet udseende. Celler og deres organeller har hver egenskaber, der kan bruges til at identificere dem, og det hjælper med at bruge en forstørrelse tilstrækkelig høj, der viser disse detaljer.
For eksempel viser et lysmikroskop med en forstørrelse på 300X celler og nogle detaljer, men ikke de små organeller inden i cellen. Til dette er der brug for en TEM. TEM'er bruger elektroner til at skabe detaljerede billeder af bittesmå strukturer ved at skyde elektroner gennem vævsprøven og analysere mønstrene, når elektronerne forlader den anden side. Billeder fra TEMs er normalt mærket med celletypen og forstørrelsen - et billede markeret "tem af humane epitelceller mærket 7900X" forstørres 7.900 gange og kan vise celledetaljer, kernen og andre strukturer. Brug af lysmikroskoper til hele celler og TEM'er til mindre funktioner tillader pålidelig og nøjagtig identifikation af selv de mest undvikende cellestrukturer.
Hvad viser cellemikrografer?
Mikrografer er de forstørrede billeder opnået fra lysmikroskoper og TEM'er. Cellemikrografer er ofte taget fra vævsprøver og viser en kontinuerlig masse af celler og interne strukturer, der er svære at identificere individuelt. Typisk viser sådanne mikrografer mange linjer, prikker, plaster og klynger, der udgør cellen og dens organeller. En systematisk tilgang er nødvendig for at identificere de forskellige dele.
Det hjælper med at vide, hvad der adskiller de forskellige cellestrukturer. Cellerne i sig selv er den største lukkede krop i mikrografen, men inde i cellerne er der mange forskellige strukturer, hver med sit eget sæt identificerende træk. En tilgang på højt niveau, hvor lukkede grænser identificeres og lukkede former findes, hjælper med at isolere komponenterne på billedet. Det er derefter muligt at identificere hver enkelt del ved at lede efter unikke egenskaber.
Mikrografer af celleorganeller
Blandt de mest vanskelige cellestrukturer til at identificere korrekt er de små membranbundne organeller i hver celle. Disse strukturer er vigtige for cellefunktioner, og de fleste er små sække af cellestof, såsom proteiner, enzymer, kulhydrater og fedt. De har alle deres egne roller at spille i cellen og repræsenterer en vigtig del af celleundersøgelse og cellestrukturidentifikation.
Ikke alle celler har alle typer organeller, og deres antal varierer meget. De fleste af organellerne er så små, at de kun kan identificeres på TEM-billeder af organeller. Mens form og størrelse hjælper med at skelne nogle organeller, er det normalt nødvendigt at se den indvendige struktur for at være sikker på, hvilken type organelle der vises. Som med de andre cellestrukturer og for cellen som helhed, gør de særlige træk ved hver organelle identifikation lettere.
Identificering af celler
Sammenlignet med de andre emner, der findes i cellemikrografer, er celler langt den største, men deres grænser er ofte overraskende vanskelige at finde. Bakterieceller er uafhængige og har en relativt tyk cellevæg, så de kan normalt ses let. Alle andre celler, især celler i væv fra højere dyr, har kun en tynd cellemembran og ingen cellevæg. På mikrografer af væv er der ofte kun svage linjer, der viser cellemembranerne og grænserne for hver celle.
Celler har to egenskaber, der gør identifikationen lettere. Alle celler har en kontinuerlig cellemembran, der omgiver dem, og cellemembranen omslutter en række andre små strukturer. Når en sådan kontinuerlig membran er fundet, og den omslutter mange andre organer, som hver har deres egen indre struktur, kan det lukkede område identificeres som en celle. Når identiteten af en celle er klar, kan identifikationen af de indvendige strukturer fortsætte.
Finde Nucleus
Ikke alle celler har en kerne, men de fleste af dem i dyre- og plantevæv gør det. Enkelcelleorganismer, såsom bakterier, har ikke en kerne, og nogle dyreceller såsom humane modne røde blodlegemer har heller ikke en. Andre almindelige celler såsom leverceller, muskelceller og hudceller har alle en klart defineret kerne inde i cellemembranen.
Kernen er den største krop inde i cellen, og den er normalt mere eller mindre en rund form. I modsætning til cellen har den ikke en masse strukturer inde i den. Det største objekt i kernen er den runde nucleolus, der er ansvarlig for at fremstille ribosomer. Hvis forstørrelsen er høj nok, kan de ormlignende strukturer af kromosomerne inde i kernen ses, især når cellen forbereder sig til at dele sig.
Hvordan ser ribosomer ud og hvad de gør
Ribosomer er små klumper af protein og ribosomalt RNA, koden ifølge hvilken proteinerne fremstilles. De kan identificeres ved deres mangel på membran og ved deres lille størrelse. I mikrografer af celleorganeller ligner de små kerner af fast stof, og der er mange af disse korn spredt over hele cellen.
Nogle ribosomer er knyttet til det endoplasmatiske retikulum, en række foldes og tubuli nær kernen. Disse ribosomer hjælper cellen med at producere specialiserede proteiner. Ved meget høj forstørrelse kan det være muligt at se, at ribosomerne består af to sektioner, hvor den større del er sammensat af RNA og en mindre klynge udgør de fremstillede proteiner.
Det endoplamiske retikulum er let at identificere
Fundet kun i celler, der har en kerne, er det endoplasmatiske retikulum en struktur bestående af foldede sække og rør placeret mellem kernen og cellemembranen. Det hjælper cellen med at styre udvekslingen af proteiner mellem cellen og kernen, og den har ribosomer knyttet til et afsnit kaldet det ru endoplasmatiske retikulum.
Det ru endoplasmatiske retikulum og dets ribosomer producerer cellespecifikke enzymer, såsom insulin i bugspytkirtelceller og antistoffer mod hvide blodlegemer. Det glatte endoplasmatiske retikulum har ingen ribosomer bundet og producerer kulhydrater og lipider, der hjælper med at holde cellemembranerne intakte. Begge dele af det endoplasmatiske retikulum kan identificeres ved deres forbindelse til cellekernen.
Identificering af Mitochondria
Mitochondria er kraftcentralerne i cellen, der fordøjer glukose for at producere lagringsmolekylet ATP, som celler bruger til energi. Organellen består af en glat ydre membran og en foldet indre membran. Energiproduktion foregår gennem en overførsel af molekyler over den indre membran. Antallet af mitokondrier i en celle afhænger af cellefunktionen. Muskelceller har for eksempel mange mitokondrier, fordi de bruger meget energi.
Mitochondria kan identificeres som glatte, langstrakte kropper, der er den næststørste organelle efter kernen. Deres kendetegn er den foldede indre membran, der giver mitokondriens indre dets struktur. På en cellemikrografi ser foldene i den indre membran ud som fingre, der springer ind i det indre af mitokondrierne.
Sådan finder du lysosomer i TEM-billeder af organeller
Lysosomer er mindre end mitokondrier, så de kan kun ses i stærkt forstørrede TEM-billeder. De adskilles fra ribosomer med membranen, der indeholder deres fordøjelsesenzymer. De kan ofte ses som afrundede eller sfæriske former, men de kan også have uregelmæssige former, når de har omgivet et stykke celleaffald.
Lysosomernes funktion er at fordøje cellestof, der ikke længere er påkrævet. Cellefragmenter nedbrydes og udvises fra cellen. Lysosomer angriber også fremmede stoffer, der kommer ind i cellen, og som sådan er et forsvar mod bakterier og vira.
Sådan ser Golgi organer ud
Golgi-legemer eller Golgi-strukturer er stabler med udfladede sække og rør, der ser ud som om de er klemt sammen i midten. Hver sæk er omgivet af en membran, der kan ses under tilstrækkelig forstørrelse. De ser sommetider ud som en mindre version af den endoplasmatiske retikulum, men de er separate organer, der er mere regelmæssige og ikke er knyttet til kernen. Golgi-kroppe hjælper med at producere lysosomer og omdanner proteiner til enzymer og hormoner.
Sådan identificeres centrioler
Centrioler findes parvis og findes normalt i nærheden af kernen. De er små cylindriske bundter af protein og er en nøgle til celledeling. Når man ser mange celler, kan nogle være i ferd med at dele sig, og centriolerne bliver derefter meget fremtrædende.
Under opdeling opløses cellekernen, og DNA'et, der findes i kromosomerne, duplikeres. Centriolerne skaber derefter en spindel af fibre, langs hvilke kromosomerne vandrer til modsatte ender af cellen. Cellen kan derefter dele sig med hver dattercelle, der modtager et komplet komplement af kromosomer. Under denne proces er centriolerne i hver ende af spindlen af fibre.
Find cytoskelettet
Alle celler skal have en bestemt form, men nogle skal forblive stive, mens andre kan være mere fleksible. Cellen har sin form med et cytoskelet, der består af forskellige strukturelle elementer afhængigt af cellefunktion. Hvis cellen er en del af en større struktur, såsom et organ, der skal bevare sin form, består cytoskelettet af stive rør. Hvis cellen får lov til at give efter under tryk og ikke behøver at holde sin form fuldstændigt, er cytoskelettet lysere, mere fleksibelt og består af proteinfilamenter.
Når cellen vises på et mikrograf, vises cytoskelettet som tykke dobbeltlinjer for tubuli og tynde enkeltlinjer til filamenter. Nogle celler har muligvis næppe sådanne linjer, men i andre kan åbne rum fyldes med cytoskelettet. Når man identificerer cellestrukturer, er det vigtigt at holde organellmembranerne adskilt ved at spore deres lukkede kredsløb, mens linierne i cytoskelettet er åbne og krydse cellen.
Samler det hele
For en fuldstændig identifikation af alle cellestrukturer er der behov for flere mikrografer. De, der viser hele cellen, eller flere celler, vil ikke have nok detaljer til de mindste strukturer, såsom kromosomer. Flere mikrografier af organeller med en gradvis højere forstørrelse viser de større strukturer såsom mitokondrier og derefter de mindste kroppe, såsom centriolerne.
Når man først undersøger en forstørret vævsprøve, kan det være vanskeligt at se de forskellige cellestrukturer med det samme, men det er en god start at spore cellemembranerne. Identificering af kernen og større organeller såsom mitokondrier er ofte det næste trin. I mikrografer med højere forstørrelse kan de andre organeller ofte identificeres ved en eliminationsproces på udkig efter nøglepræparater. Antallet af hver organel og struktur giver derefter en anelse om funktionen af cellen og dens væv.