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La biologie est la science de la vie, des organismes vivants qui vivent sur Terre.
La biologie étudie la structure et la vie des organismes vivants, leur diversité, les lois du développement historique et individuel.
La zone de distribution de la vie est une coquille spéciale de la Terre - la biosphère.
La section de la biologie sur la relation des organismes entre eux et avec leur environnement s'appelle l'écologie.
La biologie est étroitement liée à de nombreux aspects de la pratique humaine - agriculture, médecine, industries diverses, notamment alimentaire et légère, etc.
Les organismes vivants sur notre planète sont très divers. Les scientifiques distinguent quatre règnes des êtres vivants : les bactéries, les champignons, les plantes et les animaux.
Tout organisme vivant est constitué de cellules (à l'exception des virus). Les organismes vivants se nourrissent, respirent, émettent des déchets, grandissent, se développent, se multiplient, perçoivent l'impact environnement et y réagir.
Chaque organisme vit dans un environnement spécifique. Tout ce qui entoure un être vivant s'appelle un habitat.
Il existe quatre principaux habitats sur notre planète, développés et peuplés d'organismes. C'est l'eau, le sol-air, le sol et l'environnement à l'intérieur des organismes vivants.
Chaque milieu a ses propres conditions de vie spécifiques auxquelles les organismes s'adaptent. Ceci explique la grande variété d'organismes vivants sur notre planète.
Les conditions environnementales ont un certain impact (positif ou négatif) sur l'existence et la répartition géographique des êtres vivants. À cet égard, les conditions environnementales sont considérées comme des facteurs environnementaux.
Classiquement, tous les facteurs environnementaux sont divisés en trois groupes principaux - abiotiques, biotiques et anthropiques.
Chapitre 1. Structure cellulaire des organismes
Le monde des organismes vivants est très diversifié. Pour comprendre comment ils vivent, c'est-à-dire comment ils grandissent, se nourrissent, se reproduisent, il est nécessaire d'étudier leur structure.
Dans ce chapitre, vous apprendrez
À propos de la structure de la cellule et des processus vitaux qui s'y déroulent ;
À propos des principaux types de tissus qui composent les organes ;
Sur l'appareil d'une loupe, d'un microscope et des règles pour travailler avec eux.
Tu vas apprendre
Préparer des micropréparations ;
Utilisez une loupe et un microscope ;
Retrouver les principales parties d'une cellule végétale sur une micropréparation, dans le tableau ;
Esquissez la structure d'une cellule.
§ 6. Disposition des appareils grossissants
1. Quels appareils grossissants connaissez-vous ?
2. A quoi servent-ils ?
Si vous cassez le fruit rose non mûr d'une tomate (tomate), d'une pastèque ou d'une pomme avec de la pulpe en vrac, nous verrons alors que la pulpe du fruit est constituée des plus petits grains. Cette cellules... Ils seront mieux visibles si vous les examinez avec un appareil grossissant - une loupe ou un microscope.
Appareil loupe. Loupe- l'appareil grossissant le plus simple. Sa partie principale est une loupe, convexe des deux côtés et insérée dans un cadre. Il existe des loupes à main et à trépied (fig. 16).
Riz. 16. Loupe à main (1) et trépied (2)
Loupe à main augmente les objets de 2 à 20 fois. Lors du travail, il est pris par la poignée et rapproché de l'objet à une distance telle que l'image de l'objet est la plus nette.
Loupe trépied augmente les objets de 10 à 25 fois. Dans son cadre sont insérées deux loupes, montées sur un support - un trépied. Attaché au trépied est une scène avec un trou et un miroir.
Appareil loupe et visualisation avec son aide structure cellulaire les plantes
1. Considérez une loupe à main Quelles pièces contient-elle ? Quel est leur but ?
2. Examinez à l'œil nu la pulpe d'un fruit mi-mûr d'une tomate, pastèque, pomme. Quelle est la caractéristique de leur structure ?
3. Examinez les morceaux de pulpe de fruits à la loupe. Dessinez ce que vous voyez dans un cahier, signez les dessins. Quelle est la forme des cellules de la pulpe du fruit ?
Appareil de microscope optique. Avec une loupe, vous pouvez voir la forme des cellules. Pour étudier leur structure, utilisez un microscope (du grec "micro" - petit et "scopo" - regardez).
Le microscope optique (fig. 17) avec lequel vous travaillez à l'école peut grossir des objets jusqu'à 3600 fois. Dans le télescope, ou tube Ce microscope a des loupes (lentilles) insérées. A l'extrémité supérieure du tube se trouve oculaire(du mot latin "oculus" - un œil) à travers lequel divers objets sont vus. Il se compose d'une monture et de deux loupes.
A l'extrémité inférieure du tube est placé lentille(du mot latin "objet" - un objet), composé d'un cadre et de plusieurs loupes.
Le tube est attaché à trépied... Également attaché au trépied tableau des sujets, au centre duquel il y a un trou et en dessous miroir... À l'aide d'un microscope optique, vous pouvez voir une image d'un objet illuminé avec ce miroir.
Riz. 17. Microscope optique
Pour savoir à quel point l'image est agrandie lors de l'utilisation d'un microscope, multipliez le nombre sur l'oculaire par le nombre sur l'objet utilisé. Par exemple, si l'oculaire a un grossissement de 10x et que l'objectif est de 20x, alors le grossissement total est de 10x20 = 200x.
Travailler avec un microscope
1. Placez le microscope avec le trépied face à vous à une distance de 5 à 10 cm du bord de la table. Utilisez un miroir pour diriger la lumière dans l'ouverture de la scène.
2. Placer l'échantillon préparé sur la scène et fixer la lame de verre avec des pinces.
3. À l'aide de la vis, abaissez doucement le tube de sorte que le bord inférieur de l'objectif soit à une distance de 1 à 2 mm de l'échantillon.
4. Regardez à travers l'oculaire avec un œil, sans fermer ou fermer les yeux avec l'autre. En regardant à travers l'oculaire, utilisez les vis pour soulever lentement le tube jusqu'à ce qu'une image claire de l'objet apparaisse.
5. Après le travail, placez le microscope dans l'étui.
Un microscope est un appareil fragile et coûteux : vous devez le manipuler avec soin, en respectant scrupuleusement les règles.
Appareil de microscope et méthodes de travail avec lui
1. Examinez le microscope. Trouvez un tube, un oculaire, un objectif, une platine avec platine, un miroir, des vis. Découvrez comment chaque partie compte. Déterminez combien de fois le microscope grossit l'image d'un objet.
2. Lisez les règles d'utilisation du microscope.
3. Pratiquez la séquence d'actions lorsque vous travaillez avec un microscope.
CELLULE. LUPA. MICROSCOPE : TUBE, OCULAIRE, LENTILLE, SUPPORT
Des questions
1. Quels appareils grossissants connaissez-vous ?
2. Qu'est-ce qu'une loupe et quel grossissement donne-t-elle ?
3. Comment fonctionne un microscope ?
4. Comment savoir quel grossissement donne le microscope ?
Pense
Pourquoi ne pouvez-vous pas étudier des objets opaques avec un microscope optique ?
Tâches
Apprenez les règles d'utilisation d'un microscope.
En utilisant des sources d'informations supplémentaires, découvrez quels détails de la structure des organismes vivants peuvent être visualisés par les microscopes les plus modernes.
Sais-tu cela…
Les microscopes optiques à deux lentilles ont été inventés au XVIe siècle. Au XVIIe siècle. Le Néerlandais Anthony van Leeuwenhoek a conçu un microscope plus avancé, donnant un grossissement jusqu'à 270 fois, et au XXe siècle. un microscope électronique a été inventé, qui agrandit une image par dizaines et centaines de milliers de fois.
§ 7. La structure de la cellule
1. Pourquoi le microscope avec lequel vous travaillez s'appelle-t-il un microscope optique ?
2. Quel est le nom des plus petits grains qui composent les fruits et autres organes végétaux ?
Vous pouvez vous familiariser avec la structure d'une cellule en utilisant l'exemple d'une cellule végétale en examinant une préparation de peau d'écailles d'oignon au microscope. La séquence de préparation du médicament est illustrée à la figure 18.
Sur la microlame, des cellules oblongues sont visibles, adhérant étroitement les unes aux autres (Fig. 19). Chaque cellule a une densité coquille Avec pores qui ne peut être discerné qu'à fort grossissement. La composition des membranes des cellules végétales comprend une substance spéciale - cellulose leur donnant de la force (fig. 20).
Riz. 18. Préparation de la préparation des écailles de pelure d'oignon
Riz. 19. Structure cellulaire de la peau d'oignon
Il y a un film mince sous la membrane cellulaire - membrane... Il est facilement perméable à certaines substances et imperméable à d'autres. La semi-perméabilité de la membrane est maintenue tant que la cellule est vivante. Ainsi, la membrane préserve l'intégrité de la cellule, lui donne sa forme et la membrane régule le flux de substances de l'environnement vers la cellule et de la cellule vers son environnement.
À l'intérieur, il y a une substance visqueuse incolore - cytoplasme(des mots grecs "kitos" - vaisseau et "plasma" - éducation). Avec un fort chauffage et un gel, il s'effondre, puis la cellule meurt.
Riz. 20. La structure de la cellule végétale
Le cytoplasme contient un petit coeur dans lequel on peut distinguer nucléole... À l'aide d'un microscope électronique, il a été constaté que le noyau cellulaire a une structure très complexe. Cela est dû au fait que le noyau régule les processus vitaux de la cellule et contient des informations héréditaires sur le corps.
Dans presque toutes les cellules, en particulier dans les anciennes, les cavités sont clairement visibles - vacuoles(du mot latin "vacuus" - vide), limité par une membrane. ils sont remplis sève cellulaire- de l'eau contenant des sucres et d'autres substances organiques et inorganiques dissoutes. En coupant un fruit mûr ou une autre partie juteuse d'une plante, nous endommageons les cellules et le jus s'écoule de leurs vacuoles. La sève cellulaire peut contenir des colorants ( pigments), donnant une couleur bleue, violette et cramoisie aux pétales et autres parties des plantes, ainsi qu'aux feuilles d'automne.
Préparation et examen de la préparation de la peau des écailles d'oignon au microscope
1. Considérons sur la figure 18 la séquence de préparation de la préparation de pelure d'oignon.
2. Préparez la lame en l'essuyant soigneusement avec de la gaze.
3. Pipeter 1 à 2 gouttes d'eau sur une lame de verre.
À l'aide d'une aiguille à dissection, retirez délicatement un petit morceau de peau claire de l'intérieur de l'écaille d'oignon. Placer un morceau de peau dans une goutte d'eau et lisser avec la pointe d'une aiguille.
5. Couvrir la peau avec une lamelle comme indiqué.
6. Voir la préparation préparée à faible grossissement. Marquez les parties de la cage que vous voyez.
7. Colorer la préparation avec une solution d'iode. Pour ce faire, déposez une goutte de solution d'iode sur une lame de verre. Retirez l'excès de solution avec du papier filtre de l'autre côté.
8. Considérez un spécimen coloré. Quels changements se sont produits ?
9. Voir l'échantillon à fort grossissement. Trouvez dessus une bande sombre entourant la cage - une coquille; en dessous se trouve une substance dorée - le cytoplasme (il peut occuper toute la cellule ou être près des parois). Le noyau est clairement visible dans le cytoplasme. Trouvez une vacuole avec la sève cellulaire (elle diffère du cytoplasme par la couleur).
10. Esquissez 2-3 cellules de la peau de l'oignon. Indiquer la membrane, le cytoplasme, le noyau, la vacuole avec le suc cellulaire.
Le cytoplasme de la cellule végétale contient de nombreux petits corps - plastes... À fort grossissement, ils sont clairement visibles. Dans les cellules de différents organes, le nombre de plastes est différent.
Les plantes peuvent avoir des plastes Couleurs différentes: vert, jaune ou orange et incolore. Dans les cellules de la peau des écailles d'oignon, par exemple, les plastes sont incolores.
De la couleur des plastes et des colorants contenus dans la sève des cellules différentes plantes, la couleur de certaines parties d'entre eux dépend. Ainsi, la couleur verte des feuilles est déterminée par les plastes, appelés chloroplastes(des mots grecs "chloros" - verdâtre et "plastos" - sculpté, créé) (Fig. 21). Les chloroplastes contiennent du pigment vert chlorophylle(des mots grecs "chloros" - verdâtre et "philon" - feuille).
Riz. 21. Chloroplastes dans les cellules des feuilles
Plastides dans les cellules des feuilles d'élodée
1. Préparez une préparation de cellules de feuilles d'Elodea. Pour ce faire, séparez la feuille de la tige, placez-la dans une goutte d'eau sur une lame de verre et recouvrez d'une lamelle.
2. Examinez l'échantillon au microscope. Recherchez des chloroplastes dans les cellules.
3. Esquissez la structure cellulaire de la feuille d'élodée.
Riz. 22. Formes de cellules végétales
La couleur, la forme et la taille des cellules des différents organes végétaux sont très diverses (Fig. 22).
Le nombre de vacuoles, de plastes dans les cellules, l'épaisseur de la membrane cellulaire, l'emplacement des composants internes de la cellule varient considérablement et dépendent de la fonction que la cellule remplit dans l'organisme végétal.
COQUILLE, CYTOPLASME, NOYAU, NOYAU, VACUOLES, PLASTIDES, CHLOROPLASTES, PIGMENTS, CHLOROPHYLLE
Des questions
1. Comment préparer la préparation de pelure d'oignon?
2. Quelle est la structure de la cellule ?
3. Où est la sève cellulaire et que contient-elle ?
4. De quelle couleur les colorants de la sève cellulaire et des plastes peuvent-ils colorer diverses parties des plantes ?
Tâches
Préparez des préparations cellulaires de tomate, de sorbier, d'églantier. Pour ce faire, transférez une particule de pulpe dans une goutte d'eau sur une lame de verre avec une aiguille. Utilisez la pointe d'une aiguille pour diviser la pulpe en cellules et recouvrir d'une lamelle. Comparez les cellules de la pulpe du fruit avec les cellules de la peau des écailles d'oignon. Notez la coloration des plastes.
Esquissez ce que vous voyez. Quelles sont les similitudes et les différences entre les cellules de peau d'oignon et les fruits ?
Sais-tu cela…
L'existence de cellules a été découverte par l'Anglais Robert Hooke en 1665. En examinant une fine section d'un liège (écorce de chêne-liège) à l'aide d'un microscope qu'il a conçu, il a compté jusqu'à 125 millions de pores, ou cellules, dans un pouce carré (2,5 cm ) (Fig. 23). Dans le noyau du sureau, les tiges de diverses plantes, R. Hooke a retrouvé les mêmes cellules. Il les appelait des cellules. Ainsi commença l'étude de la structure cellulaire des plantes, mais ce n'était pas facile. Le noyau cellulaire n'a été découvert qu'en 1831 et le cytoplasme - en 1846.
Riz. 23. Le microscope de R. Hooke et obtenu avec son aide une vue d'une coupe de l'écorce d'un chêne-liège
Quêtes pour les curieux
Vous pouvez faire votre propre préparation « historique ». Pour ce faire, mettez une fine section du liège léger dans de l'alcool. Après quelques minutes, commencez à ajouter de l'eau goutte à goutte pour éliminer l'air des alvéoles, ce qui assombrit la préparation. Examinez ensuite la coupe au microscope. Vous verrez la même chose que R. Hooke au 17ème siècle.
§ huit. Composition chimique cellules
1. Qu'est-ce qu'un élément chimique ?
2. Quelles substances organiques connaissez-vous ?
3. Quelles substances sont dites simples et qu'est-ce qu'on appelle complexes ?
Toutes les cellules des organismes vivants sont composées du même éléments chimiques, qui entrent dans la composition d'objets de nature inanimée. Mais la répartition de ces éléments dans les cellules est extrêmement inégale. Ainsi, environ 98% de la masse d'une cellule est constituée de quatre éléments : carbone, hydrogène, oxygène et azote. La teneur relative de ces éléments chimiques dans la matière vivante est beaucoup plus élevée que, par exemple, dans la croûte terrestre.
Environ 2% de la masse cellulaire est constituée des huit éléments suivants : potassium, sodium, calcium, chlore, magnésium, fer, phosphore et soufre. Le reste des éléments chimiques (par exemple le zinc, l'iode) est contenu en très faible quantité.
Les éléments chimiques, se connectant les uns aux autres, forment inorganique et bio substances (voir tableau).
Substances inorganiques de la cellule- ce l'eau et des sels minéraux... Surtout, la cellule contient de l'eau (de 40 à 95 % de sa masse totale). L'eau donne de l'élasticité à la cellule, détermine sa forme et participe au métabolisme.
Plus le taux métabolique d'une cellule particulière est élevé, plus elle contient d'eau.
Composition chimique cellulaire,%
Environ 1-1,5% de la masse totale de la cellule est constituée de sels minéraux, en particulier de sels de calcium, potassium, phosphore, etc. Composés d'azote, de phosphore, de calcium et autres substances inorganiques sont utilisés pour la synthèse de molécules organiques (protéines, acides nucléiques, etc.). Avec une pénurie substances minérales les processus vitaux les plus importants de la cellule sont perturbés.
Matière organique font partie de tous les organismes vivants. Ceux-ci inclus glucides, protéines, lipides, acides nucléiques et d'autres substances.
Les glucides sont un groupe important de substances organiques, à la suite de la décomposition desquelles les cellules reçoivent l'énergie nécessaire à leur activité vitale. Les glucides font partie des parois cellulaires, ce qui leur donne de la force. Substances de stockage dans les cellules - l'amidon et les sucres sont également des glucides.
Les écureuils jouent rôle crucial dans la vie des cellules. Ils font partie d'une variété de structures cellulaires, régulent les processus vitaux et peuvent également être stockés dans les cellules.
Les graisses sont stockées dans les cellules. La dégradation des graisses libère également l'énergie nécessaire aux organismes vivants.
Les acides nucléiques jouent un rôle de premier plan dans la préservation de l'information héréditaire et sa transmission à la descendance.
Une cellule est un « laboratoire naturel miniature » dans lequel divers composés chimiques sont synthétisés et subissent des modifications.
SUBSTANCES INORGANIQUES. SUBSTANCES ORGANIQUES : GLUCIDES, PROTÉINES, GRAISSES, ACIDES NUCLÉIQUES
Des questions
1. Quels sont les éléments les plus chimiques de la cellule ?
2. Quel rôle joue l'eau dans la cellule ?
3. Quelles substances sont classées comme organiques?
4. Quelle est l'importance de la matière organique dans la cellule ?
Pense
Pourquoi la cellule est-elle comparée à un « laboratoire naturel miniature » ?
§ 9. L'activité vitale de la cellule, sa division et sa croissance
1. Que sont les chloroplastes ?
2. Dans quelle partie de la cellule se trouvent-ils ?
Processus de vie dans la cellule. Dans les cellules de la feuille d'Elodea au microscope, vous pouvez voir que les plastes verts (chloroplastes) se déplacent en douceur avec le cytoplasme dans une direction le long de la membrane cellulaire. Par leur mouvement, on peut juger du mouvement du cytoplasme. Ce mouvement est constant, mais parfois difficile à détecter.
Observer le mouvement du cytoplasme
Vous pouvez observer le mouvement du cytoplasme en préparant des micropréparations de feuilles d'Elodea, de Vallisneria, de poils absorbants de peinture à l'eau, de poils de fils staminés de Virginie tradescantia.
1. En utilisant les connaissances et les compétences acquises dans les leçons précédentes, préparez des micropréparations.
2. Examinez-les au microscope, notez le mouvement du cytoplasme.
3. Dessinez les cellules, utilisez les flèches pour montrer la direction du mouvement du cytoplasme.
Le mouvement cytoplasmique favorise le mouvement dans les cellules nutriments et aérien. Plus l'activité vitale de la cellule est active, plus la vitesse de déplacement du cytoplasme est grande.
Le cytoplasme d'une cellule vivante n'est généralement pas isolé du cytoplasme d'autres cellules vivantes situées à proximité. Les filaments du cytoplasme relient les cellules adjacentes en passant par les pores des membranes cellulaires (Fig. 24).
Entre les coquilles des cellules voisines, il y a un substance intercellulaire... Si la substance intercellulaire est détruite, les cellules sont déconnectées. Cela se produit lorsque vous faites bouillir des tubercules de pomme de terre. Dans les fruits mûrs des pastèques et des tomates, les pommes friables, les cellules sont également facilement séparées.
Souvent, les cellules vivantes en croissance de tous les organes végétaux changent de forme. Leurs coquilles sont arrondies et par endroits s'éloignent les unes des autres. Dans ces zones, la substance intercellulaire est détruite. Surgir espaces intercellulaires rempli d'air.
Riz. 24. Interaction des cellules voisines
Les cellules vivantes respirent, se nourrissent, grandissent et se multiplient. Les substances nécessaires à l'activité vitale des cellules y pénètrent à travers la membrane cellulaire sous forme de solutions provenant d'autres cellules et de leurs espaces intercellulaires. La plante reçoit ces substances de l'air et du sol.
Comment une cellule se divise. Les cellules de certaines parties des plantes sont capables de se diviser, ce qui augmente leur nombre. En raison de la division cellulaire et de la croissance, les plantes poussent.
La division cellulaire est précédée de la division de son noyau (Fig. 25). Avant la division cellulaire, le noyau augmente et les corps, généralement de forme cylindrique, y deviennent clairement visibles - chromosomes(des mots grecs "chroma" - couleur et "soma" - corps). Ils transmettent des traits héréditaires de cellule à cellule.
À la suite d'un processus complexe, chaque chromosome se copie pour ainsi dire. Deux pièces identiques sont formées. Au cours de la division, des parties du chromosome divergent vers différents pôles de la cellule. Dans les noyaux de chacune des deux nouvelles cellules, il y en a autant qu'il y en avait dans la cellule mère. Tout le contenu est également réparti uniformément entre les deux nouvelles cellules.
Riz. 25. Division cellulaire
Riz. 26. Croissance cellulaire
Le noyau d'une jeune cellule est situé au centre. Une vieille cellule a généralement une grande vacuole, de sorte que le cytoplasme, dans lequel se trouve le noyau, est adjacent à la membrane cellulaire, et les jeunes contiennent de nombreuses petites vacuoles (Fig. 26). Les jeunes cellules, contrairement aux anciennes, sont capables de se diviser.
Intercellulaire. Substance INTERCellulaire. MOUVEMENT DU CYTOPLASME. CHROMOSOMES
Des questions
1. Comment observer le mouvement du cytoplasme ?
2. Quelle est la signification du mouvement du cytoplasme dans les cellules pour une plante ?
3. De quoi sont faits tous les organes végétaux ?
4. Pourquoi les cellules qui composent la plante ne se séparent-elles pas ?
5. Comment les substances pénètrent-elles dans une cellule vivante ?
6. Comment se déroule la division cellulaire ?
7. Qu'est-ce qui explique la croissance des organes végétaux?
8. Où sont les chromosomes dans la cellule ?
9. Quel rôle jouent les chromosomes ?
10. En quoi une jeune cellule diffère-t-elle d'une ancienne ?
Pense
Pourquoi les cellules ont-elles un nombre constant de chromosomes ?
Quête des curieux
Étudier l'effet de la température sur l'intensité du mouvement du cytoplasme. En règle générale, il est le plus intense à une température de 37 ° C, mais déjà à des températures supérieures à 40-42 ° C, il s'arrête.
Sais-tu cela…
Le processus de division cellulaire a été découvert par le célèbre scientifique allemand Rudolf Virchow. En 1858, il a prouvé que toutes les cellules sont formées à partir d'autres cellules par division. À l'époque, il s'agissait d'une découverte exceptionnelle, car on croyait auparavant que de nouvelles cellules naissaient de la substance extracellulaire.
Une feuille de pommier est constituée d'environ 50 millions de cellules différents types... Dans les plantes à fleurs, il y a environ 80 différents types cellules.
Dans tous les organismes appartenant à la même espèce, le nombre de chromosomes dans les cellules est le même : chez les mouches domestiques - 12, chez les mouches des fruits - 8, dans le maïs - 20, dans les fraises - 56, chez les écrevisses - 116, chez l'homme - 46 , chez les chimpanzés , le cafard et le poivre - 48. Comme vous pouvez le voir, le nombre de chromosomes ne dépend pas du niveau d'organisation.
Attention! Ceci est un extrait introductif du livre.
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Loupe, microscope, télescope.
Question 2. A quoi servent-ils ?
Ils sont utilisés pour agrandir plusieurs fois l'objet considéré.
Travail de laboratoire n ° 1. Disposition d'une loupe et examen de la structure cellulaire des plantes avec son aide.
1. Considérez une loupe à main. Quelles parties a-t-il ? Quel est leur but ?
La loupe à main se compose d'une poignée et d'une loupe, convexes des deux côtés et insérées dans un cadre. Lors du travail, la loupe est prise par la poignée et rapprochée de l'objet à une distance telle que l'image de l'objet à travers la loupe est la plus claire.
2. Examiner à l'œil nu la pulpe d'un fruit mi-mûr d'une tomate, pastèque, pomme. Quelle est la caractéristique de leur structure ?
La pulpe du fruit est lâche et se compose des plus petits grains. Ce sont des cellules.
On voit clairement que la pulpe du fruit de la tomate a une structure granuleuse. Dans une pomme, la chair est un peu juteuse et les alvéoles sont petites et proches les unes des autres. La pulpe d'une pastèque est constituée de nombreuses alvéoles remplies de jus, situées soit plus près, soit plus loin.
3. Examinez les morceaux de pulpe de fruit à la loupe. Dessinez ce que vous voyez dans un cahier, signez les dessins. Quelle est la forme des cellules de la pulpe du fruit ?
Même à l'œil nu, et encore mieux sous une loupe, vous pouvez voir que la pulpe d'une pastèque mûre est constituée de très petits grains, ou grains. Ce sont des cellules - les plus petits "blocs de construction" qui constituent le corps de tous les organismes vivants. De plus, la pulpe d'un fruit de tomate sous une loupe est constituée de cellules qui ressemblent à des grains arrondis.
Travail de laboratoire n ° 2. Appareil de microscope et méthodes de travail avec lui.
1. Examinez le microscope. Trouvez un tube, un oculaire, un objectif, une platine avec platine, un miroir, des vis. Découvrez comment chaque partie compte. Déterminez combien de fois le microscope grossit l'image d'un objet.
Le tube est le tube dans lequel sont enfermés les oculaires du microscope. Un oculaire est un élément du système optique faisant face à l'oeil de l'observateur, une partie du microscope destinée à visualiser l'image formée par le miroir. L'objectif est de construire une image agrandie avec une fidélité en termes de forme et de couleur de l'objet de recherche. Le trépied maintient le tube avec l'oculaire et l'objectif à une certaine distance de la scène où est placé le matériau à étudier. Le miroir, qui est situé sous la scène, sert à fournir un faisceau lumineux sous l'objet considéré, c'est-à-dire qu'il améliore l'éclairage de l'objet. Les vis du microscope sont des mécanismes pour ajuster l'image la plus efficace sur l'oculaire.
2. Familiarisez-vous avec les règles d'utilisation du microscope.
Lorsque vous travaillez avec un microscope, les règles suivantes doivent être respectées :
1. Travaillez avec le microscope en position assise ;
2. Inspectez le microscope, essuyez les lentilles, l'oculaire, le miroir de la poussière avec un chiffon doux ;
3. Placez le microscope devant vous, légèrement vers la gauche, à 2-3 cm du bord de la table. Ne le déplacez pas pendant le fonctionnement ;
4. Ouvrez complètement le diaphragme ;
5. Commencez toujours à travailler avec un microscope à faible grossissement ;
6. Abaissez la lentille en position de travail, c'est-à-dire à une distance de 1 cm du toboggan;
7. Réglez l'éclairage dans le champ de vision du microscope à l'aide d'un miroir. En regardant à travers l'oculaire avec un œil et à l'aide d'un miroir avec un côté concave, dirigez la lumière de la fenêtre vers l'objectif, puis éclairez au maximum et uniformément le champ de vision ;
8. Placer la micropréparation sur la scène de manière à ce que l'objet à étudier soit sous l'objectif. En regardant de côté, abaisser la lentille à l'aide de la macrovis jusqu'à ce que la distance entre la lentille inférieure de l'objectif et la micropréparation soit de 4-5 mm ;
9. Regardez à travers l'oculaire avec un œil et tournez la vis de mise au point grossière vers vous, en soulevant doucement l'objectif jusqu'à une position où l'image de l'objet sera clairement visible. Ne regardez pas à travers l'oculaire et abaissez la lentille. La lentille frontale peut écraser la lamelle et provoquer des rayures ;
10. Déplacez l'échantillon à la main, trouvez l'endroit souhaité, positionnez-le au centre du champ de vision du microscope ;
11. À la fin du travail à fort grossissement, réglez un faible grossissement, relevez l'objectif, retirez la préparation de la table de travail, essuyez toutes les parties du microscope avec une serviette propre, couvrez-le d'un sac en plastique et mettez-le dans un coffret.
3. Pratiquez la séquence d'actions lorsque vous travaillez avec le microscope.
1. Placez le microscope avec le trépied face à vous à une distance de 5 à 10 cm du bord de la table. Utilisez un miroir pour diriger la lumière dans l'ouverture de la scène.
2. Placer la préparation préparée sur la platine et fixer la lame de verre avec des pinces.
3. À l'aide de la vis, abaissez doucement le tube de sorte que le bord inférieur de l'objectif soit à une distance de 1 à 2 mm de l'échantillon.
4. Regardez dans l'oculaire avec un œil, sans fermer ni fermer l'autre. En regardant à travers l'oculaire, utilisez les vis pour soulever lentement le tube jusqu'à ce qu'une image claire de l'objet apparaisse.
5. Après le travail, placez le microscope dans l'étui.
Question 1. Quels appareils grossissants connaissez-vous ?
Loupe à main et loupe trépied, microscope.
Question 2. Qu'est-ce qu'une loupe et quel grossissement donne-t-elle ?
Une loupe est le dispositif grossissant le plus simple. La loupe à main se compose d'une poignée et d'une loupe, convexes des deux côtés et insérées dans un cadre. Il agrandit les éléments de 2 à 20 fois.
Une loupe sur trépied grossit les objets de 10 à 25 fois. Dans son cadre sont insérées deux loupes, montées sur un support - un trépied. Attaché au trépied est une scène avec un trou et un miroir.
Question 3. Comment fonctionne un microscope ?
Des loupes (lentilles) sont insérées dans le télescope, ou tube, de ce microscope optique. À l'extrémité supérieure du tube se trouve un oculaire à travers lequel divers objets sont observés. Il se compose d'une monture et de deux loupes. À l'extrémité inférieure du tube se trouve une lentille composée d'une monture et de plusieurs loupes. Le tube est fixé au trépied. Une scène est également fixée au trépied, au centre de laquelle se trouve un trou et un miroir en dessous. À l'aide d'un microscope optique, vous pouvez voir une image d'un objet illuminé avec ce miroir.
Question 4. Comment savoir quel grossissement donne le microscope ?
Pour savoir de combien l'image est agrandie lors de l'utilisation d'un microscope, vous devez multiplier le nombre indiqué sur l'oculaire par le nombre indiqué sur l'objectif utilisé. Par exemple, si l'oculaire a un grossissement de 10x et que l'objectif est de 20x, alors le grossissement total est de 10 x 20 = 200x.
Pense
Pourquoi ne pouvez-vous pas étudier des objets opaques avec un microscope optique ?
Le grand principe de fonctionnement d'un microscope optique est qu'à travers un objet transparent ou translucide (objet d'étude), placé sur la scène, des faisceaux lumineux passent et tombent sur le système de lentilles de l'objectif et de l'oculaire. Et la lumière ne traverse pas les objets opaques, respectivement, nous ne verrons pas l'image.
Tâches
Apprenez les règles pour travailler avec un microscope (voir ci-dessus).
En utilisant des sources d'informations supplémentaires, découvrez quels détails de la structure des organismes vivants peuvent être visualisés par les microscopes les plus modernes.
Le microscope optique a permis d'examiner la structure des cellules et des tissus des organismes vivants. Et maintenant, il a déjà été remplacé par des microscopes électroniques modernes, qui permettent de visualiser des molécules et des électrons. Un microscope électronique à balayage permet d'obtenir des images avec une résolution mesurée en nanomètres (10-9). Il est possible d'obtenir des données concernant la structure de la composition moléculaire et électronique de la couche superficielle de la surface étudiée.
Si vous cassez le fruit rose non mûr d'une tomate (tomate), d'une pastèque ou d'une pomme avec de la pulpe en vrac, nous verrons alors que la pulpe du fruit est constituée des plus petits grains. Ce sont des cellules. Ils seront mieux visibles si vous les examinez avec un appareil grossissant - une loupe ou un microscope.
Appareil loupe... Une loupe est le dispositif grossissant le plus simple. Sa partie principale est une loupe, convexe des deux côtés et insérée dans un cadre. Il existe des loupes à main et à trépied (fig. 16).
Riz. 16. Loupe à main (1) et trépied (2)
Une loupe à main grossit les objets de 2 à 20 fois. Lors du travail, il est pris par la poignée et rapproché de l'objet à une distance telle que l'image de l'objet est la plus nette.
Une loupe sur trépied grossit les objets de 10 à 25 fois. Dans son cadre sont insérées deux loupes, montées sur un support - un trépied. Attaché au trépied est une scène avec un trou et un miroir.
Le dispositif d'une loupe et l'examen à l'aide de la structure cellulaire des plantes
- Considérez une loupe à main. Quelles parties a-t-il ? Quel est leur but ?
- Examinez à l'œil nu la pulpe d'un fruit mi-mûr d'une tomate, pastèque, pomme. Quelle est la caractéristique de leur structure ?
- Examinez les morceaux de pulpe de fruits à la loupe. Dessinez ce que vous voyez dans un cahier, signez les dessins. Quelle est la forme des cellules de la pulpe du fruit ?
Appareil de microscope optique... Avec une loupe, vous pouvez voir la forme des cellules. Pour étudier leur structure, utilisez un microscope (du grec "micro" - petit et "scopo" - regardez).
Le microscope optique (fig. 17) avec lequel vous travaillez à l'école peut grossir des objets jusqu'à 3600 fois. Des loupes (lentilles) sont insérées dans le télescope, ou tube, de ce microscope. À l'extrémité supérieure du tube se trouve un oculaire (du mot latin "oculus" - un œil), à travers lequel divers objets sont observés. Il se compose d'une monture et de deux loupes. À l'extrémité inférieure du tube se trouve une lentille (du mot latin "objet" - un objet), composée d'une monture et de plusieurs loupes.
Le tube est fixé au trépied. Une scène est également fixée au trépied, au centre de laquelle se trouve un trou et un miroir en dessous. À l'aide d'un microscope optique, vous pouvez voir une image d'un objet illuminé avec ce miroir.
Riz. 17. Microscope optique
Pour savoir à quel point l'image est agrandie lors de l'utilisation d'un microscope, multipliez le nombre sur l'oculaire par le nombre sur l'objet utilisé. Par exemple, si l'oculaire a un grossissement de 10x et que l'objectif est de 20x, alors le grossissement total est de 10 x 20 = 200x.
Travailler avec un microscope
- Placez le microscope avec le trépied face à vous à une distance de 5 à 10 cm du bord de la table. Utilisez un miroir pour diriger la lumière dans l'ouverture de la scène.
- Placer l'échantillon préparé sur la scène et fixer la lame de verre avec des pinces.
- À l'aide de la vis, abaissez doucement le tube de sorte que le bord inférieur de l'objectif soit à une distance de 1 à 2 mm de l'échantillon.
- Regardez à travers l'oculaire avec un œil, sans fermer ou fermer les yeux avec l'autre. En regardant à travers l'oculaire, utilisez les vis pour soulever lentement le tube jusqu'à ce qu'une image claire de l'objet apparaisse.
- Après le travail, placez le microscope dans l'étui.
Un microscope est un appareil fragile et coûteux : vous devez le manipuler avec soin, en respectant scrupuleusement les règles.
Appareil de microscope et méthodes de travail avec lui
- Examinez le microscope. Trouvez un tube, un oculaire, un objectif, une platine avec platine, un miroir, des vis. Découvrez comment chaque partie compte. Déterminez combien de fois le microscope grossit l'image d'un objet.
- Lisez les règles d'utilisation du microscope.
- Pratiquez la séquence d'actions lorsque vous travaillez avec un microscope.
Nouveaux concepts
Cellule. Loupe. Microscope : tube, oculaire, lentille, trépied
Des questions
- Quels appareils grossissants connaissez-vous ?
- Qu'est-ce qu'une loupe et quel grossissement donne-t-elle ?
- Comment fonctionne un microscope ?
- Comment savoir quel grossissement donne le microscope ?
Pense
Pourquoi ne pouvez-vous pas étudier des objets opaques avec un microscope optique ?
Tâches
Apprenez les règles d'utilisation d'un microscope.
En utilisant des sources d'informations supplémentaires, découvrez quels détails de la structure des organismes vivants peuvent être visualisés par les microscopes les plus modernes.
Sais-tu cela...
Les microscopes optiques à deux lentilles ont été inventés au XVIe siècle. Au XVIIe siècle. Le Néerlandais Anthony van Leeuwenhoek a conçu un microscope plus avancé, donnant un grossissement jusqu'à 270 fois, et au XXe siècle. un microscope électronique a été inventé, qui agrandit une image par dizaines et centaines de milliers de fois.
À l'aide d'un nouveau type de microscope inventé et fabriqué par le Laboratoire de biologie marine (MBL), les scientifiques ont pu voir et mesurer la densité de l'hétérochromatine, une forme extrêmement comprimée de matériel chromosomique présent dans le noyau des cellules humaines et d'autres êtres vivants. . Jusqu'à récemment, on croyait que cette "matière noire" chromosomique contenait de l'ADN non codant et des gènes inactifs. Cependant, selon certaines recherches récentes, cet ADN n'est pas complètement dormant.
Malheureusement, même les plus méthodes modernes la microscopie ne permettait pas jusqu'à présent d'étudier en profondeur l'ADN « hétérochromatique », ce qui était nécessaire pour comprendre son rôle dans la « mécanique cellulaire ». Et la baguette magique dans ce cas était un nouveau type de microscope - OI-DIC (contraste interférentiel différentiel indépendant de l'orientation), la possibilité de créer qui a été justifiée en 2000. "Notre travail est une démonstration de la collaboration et de la collaboration réussies de biologistes, d'ingénieurs scientifiques et de professionnels des technologies de l'information", a déclaré David Mark Welch, directeur du département de recherche du laboratoire de biologie marine.
Les études sur l'hétérochromatine à l'aide d'un microscope OI-DIC, selon les scientifiques, sont les premières application pratique cette technologie. Cette technologie est idéale pour les études à long terme de cellules vivantes et d'organites isolés, qui ne sont pas exposés à des influences extérieures agressives.
La technologie DIC traditionnelle a été largement utilisée par les scientifiques biologiques depuis les années 1970 pour l'imagerie des cellules vivantes. Dans les années 1980, cette technologie a été considérablement améliorée afin que des images puissent être obtenues avec elle. Haute qualité et résolution. Mais l'amélioration n'a pas épargné à la technologie son principal inconvénient - pour obtenir une image complète, il est nécessaire de faire plusieurs rotations de l'échantillon à un angle strictement défini. Contrairement à la technologie DIC, le microscope OI-DIC éclaire successivement l'échantillon avec plusieurs faisceaux lumineux et, sur la base de nombreuses images individuelles, utilise des algorithmes complexes pour recréer l'image résultante.
" Le nouveau microscope offre le meilleur rapport résolution d'image/contraste à ce jour. Nous pouvons maintenant voir des détails aussi petits que 250 nanomètres avec ce microscope. " " Nous terminerons bientôt le développement d'un algorithme de traitement de données amélioré qui nous permettra d'augmenter encore la résolution du microscope. Et les chercheurs de l'Université de Chicago auront terminé à ce moment-là le développement d'un nouveau système optique OI-DIC qui nous permettra d'obtenir des images tridimensionnelles des objets à l'étude.