Այտի բջիջների ներկումը մեթիլենային կապույտով․ ինչ դիտարկել

Սովորողը այտի բջիջների կախույթի մի կաթիլ է դնում առարկայական ապակու վրա, նայում մանրադիտակով և գրեթե ոչինչ չի տեսնում։ Լուսավոր դաշտով մի քանի գունատ ուրվականանման պատկերներ են անցնում։ Նա կարգավորում է ֆոկուսը, հետո ավելացնում լուսավորությունը և եզրակացնում, որ ապակին դատարկ է։ Ապակին դատարկ չէ։ Բջիջներն այնտեղ են։ Դրանք գրեթե թափանցիկ են, և հենց այդ թափանցիկությունն է այն խնդիրը, որը լուծելու համար կիրառվում է այս ներկումը։

Ակնկալիքի և պատկերի այդ անհամապատասխանությունը արժե բացատրել նախքան ընթացակարգը սկսելը։ Սկսնակներն ակնկալում են, որ մանրադիտակը մանրամասներ կբացահայտի այնպես, ինչպես տեսախցիկի խոշորացումն է տեսանելի դարձնում հեռավոր ցուցանակը։ Լուսավոր դաշտի մանրադիտակն ավելի սահմանափակ բան է անում․ այն ցույց է տալիս լույսի կլանման տարբերությունները։ Չներկված այտի բջիջը գրեթե լույս չի կլանում, ուստի գրեթե ոչ մի տարբերություն չի ստեղծում։ Մեթիլենային կապույտն ավելացնում է այդ տարբերությունը։ Այն անհավասարաչափ կապվում է բջջի ներսում և կառուցվածքը վերածում հակադրության։ Երբ սովորողները հասկանում են այս գաղափարը, հետագա յուրաքանչյուր քայլ ընկալվում է որպես դրանից բխող գործողություն, ոչ թե պարզապես հրահանգ։

Այստեղ օգտակար են դպրոցական լաբորատորիայում պարզ ներկման միջոցով հակադրություն ստեղծելու վերաբերյալ նախնական գիտելիքները, իսկ ներկումից առաջ լուսավոր դաշտի մանրադիտակը կարգավորելու մասին հիշեցումն օգնում է կանխել անհաջող պատրաստուկների կեսը։ Գույնի հիմքում ընկած քիմիան ներկայացված է մանրադիտակման մեջ մեթիլենային կապույտի կիրառման ներածությունում, որտեղ բացատրվում է, թե ինչու հենց այս ներկանյութն է այդքան հաճախ հանդիպում լաբորատոր սեղանին։

Դասարանային ընթացակարգը

Ստորև ներկայացված թաց պատրաստուկի տարբերակը սովորական դասերի համար առավել պարզ հիմնական ընտրությունն է։ Այն չի պահանջում ո՛չ բոց, ո՛չ ֆիքսման փուլ։ Բուհական որոշ ձեռնարկներում կիրառվող ֆիքսված քսուքի տարբերակը ներառում է օդում չորացում և կարճատև ջերմային ֆիքսում, ինչպես Biology LibreTexts հարթակում հրապարակված՝ North Central Texas College-ի այտի քսուքի աշխատանքում, սակայն ջերմային ֆիքսումը մանրէաբանության մեջ ընդունված գործելակերպ է, ոչ թե էպիթելային բջիջները տեսնելու պարտադիր պայման։

Անհրաժեշտ պարագաներ․ մաքուր առարկայական և ծածկապակիներ, ստերիլ մեկանգամյա օգտագործման բամբակյա ձողիկներ՝ նախընտրելի տարբերակը, կամ նոր հարթ ատամմաքրիչներ, մեթիլենային կապույտի 0.5-ից 1 տոկոսանոց ջրային լուծույթով կաթոցիկով շիշ, թորած կամ դեիոնացված ջուր, ներծծող թուղթ, ձեռնոցներ և 100x ու 400x ընդհանուր խոշորացմամբ բաղադրյալ մանրադիտակ։

1. Բերանը ողողեք սովորական ջրով։ Սա հեռացնում է սննդի մասնիկները, որոնք հետագայում ինտենսիվ ներկվում են և ուշադրությունը շեղում բջիջներից։
2. Յուրաքանչյուր սովորող նմուշ է վերցնում միայն իր այտից։ Նոր ստերիլ բամբակյա ձողիկով նրբորեն շփեք այտի ներսի մակերեսը։ Սեղմեք, մի՛ քերեք։ Դադարեցրեք մինչև որևէ անհարմարություն կամ արյունահոսություն առաջանալը։
3. Ձողիկը գլորելով՝ նմուշը բարակ շերտով տարածեք մաքուր առարկայական ապակու կենտրոնում։ Բարակ շերտը հստակ դիտարկելի պատրաստուկ ստանալու ամենակարևոր պայմանն է։ Հաստ սպիտակ նստվածքը ներկվելուց հետո կվերածվի անտարբերակելի կապույտ զանգվածի։
4. Քսուքի վրա ավելացրեք մեթիլենային կապույտի մեկ կաթիլ։ Թողեք 1-ից 3 րոպե։ Բուհական բազմաթիվ ընթացակարգերում մեկ րոպեն բավարար է, իսկ NCERT-ի IX դասարանի գիտական լաբորատոր աշխատանքների ձեռնարկը ժամանակավոր պատրաստուկի համար նախատեսում է մոտ 3 րոպե։ Ավելի երկար պահելը ավելի լավ արդյունք չի տալիս, իսկ չափազանց ուժեղ ներկումը ժամանակի ընտրության ամենատարածված սխալն է։
5. Մեղմորեն ողողեք թորած ջրով կամ ներծծող թղթով հեռացրեք ավելորդ ներկանյութը՝ հետևելով տեղական ընթացակարգին։ Ֆոնը պետք է դառնա գունատ կապույտ, ոչ թե մուգ կապույտ։
6. Ծածկապակին իջեցրեք թեքությամբ, որպեսզի նախ դիպչի մի եզրը, ապա թույլ տվեք, որ այն դանդաղ իջնի։ Սա կանխում է օդային պղպջակների առաջացումը։
7. Բջիջները գտնելու համար սկսեք փոքր խոշորացումից, ստուգեք ֆոկուսն ու կենտրոնացումը, ապա անցեք 100x և վերջում՝ 400x խոշորացման։ 400x խոշորացման դեպքում օգտագործեք միայն նուրբ ֆոկուսավորումը։

Ներկանյութի խտության մասին արժե մեկ ճշգրտող նախադասություն ավելացնել։ Դպրոցական ընթացակարգերում հիմնականում կիրառվում է մեթիլենային կապույտի մոտ 1 տոկոսանոց ջրային լուծույթ։ Ավելի խիտ ելակետային լուծույթը կամ երկարատև ներգործությունը ֆոնն ավելի արագ են մգացնում, քան կորիզը՝ հակառակ ազդեցություն ունենալով այն հակադրության վրա, որի վրա հիմնված է աշխատանքը։

Այտից վերցված նյութի անվտանգ մշակում

Այտի նմուշները պարունակում են թուք և բերանի բնականոն միկրոօրգանիզմներ, ուստի յուրաքանչյուր թարմ քսուքի հետ վարվեք որպես հնարավոր վարակիչ նյութի, նույնիսկ եթե նմուշ տրամադրողները առողջ դասընկերներ են։ Մանրէաբանության ամերիկյան ընկերության՝ ուսումնական լաբորատորիաների կենսաանվտանգության ուղեցույցները սահմանում են ընդհանուր սկզբունքները․ դասից առաջ գնահատել ռիսկը, կրել ձեռնոցներ, պաշտպանել աչքերը, եթե ցայտելու հավանականություն կա, հետո լվանալ ձեռքերը, ախտահանել լաբորատոր սեղանները և աղտոտված մեկանգամյա պարագաները հեռացնել կենսաբանական թափոնների համար հաստատված կարգով։

Դասարանային չորս կանոններ ապահովում են հիմնական ռիսկերի վերահսկումը։ Յուրաքանչյուր ձողիկի և առարկայական ապակու համար՝ մեկ նմուշ տրամադրող․ դրանք երբեք չեն օգտագործվում համատեղ։ Նմուշը վերցնել միայն սեփական այտից, երբեք՝ կողքին նստած սովորողից։ Մեկանգամյա ձողիկներն ու ատամմաքրիչներն անմիջապես գցել նախատեսված թափոնների տարայի մեջ և երբեք չվերադարձնել սեղանին։ Մեթիլենային կապույտն ինքնին ներկում է մաշկն ու հագուստը և գրգռում աչքերը, ուստի անհրաժեշտ են ձեռնոցներ և ներկանյութերի հետ աշխատանքի սովորական հիգիենայի պահպանում։ Այս աշխատանքը մի՛ ընդլայնեք՝ քսուքից որևէ բան աճեցնելով, և մի՛ փորձեք ինքնուրույն ջերմային ֆիքսել մարդու թարմ նմուշը՝ դպրոցական անվտանգության ընթացակարգից դուրս։

Ինչ դիտարկել և ինչու է այն այդպես երևում

100x խոշորացման դեպքում փնտրեք լայն, հարթ, գունատ կապույտ բջիջներ՝ անկանոն օվալաձև կամ բազմանկյուն ուրվագծերով։ Դրանք գտնվում են առանձին կամ իրար մասամբ ծածկող ոչ խիտ շերտերով։ Յուրաքանչյուր բջջում սովորաբար կա մեկ ավելի մուգ կապույտ բիծ։ Այդ բիծը կորիզն է։ Ուշադրություն դարձրեք նաև դասավորությանը․ տափակ էպիթելի բջիջները բարակ սալիկներ են, ոչ թե գնդեր, ուստի դրանց եզրերը ավելի շատ ճաքած ջնարակի են նման, քան կլոր փուչիկների։

400x խոշորացման դեպքում հստակ տարբերակվում են երեք առանձնահատկություններ։ Բջջի սահմանը երևում է որպես բջիջը շրջապատող բարակ, ավելի մուգ գիծ։ Ցիտոպլազման ներսը լցնում է բաց, հավասարաչափ կապույտ գույնով։ Կորիզն ավելի մուգ ու խիտ է, հաճախ՝ օվալաձև, սովորաբար կենտրոնի մոտ, բայց ոչ միշտ։ Խնդրեք սովորողներին գրանցել երեքն էլ, ինչպես նաև ձևն ու խոշորացումը, քանի որ աշխատանքային թերթիկում պահանջվում է հենց դա։

Այստեղ կարևոր է ճշգրտության մի հանգամանք, որը բազմաթիվ աշխատանքային թերթիկներում սխալ է ներկայացվում։ Տեսանելի սահմանը համապատասխանում է պլազմային թաղանթի շրջանին, բայց բուն թաղանթը՝ մոտ 7-ից 10 նանոմետր հաստությամբ լիպիդային երկշերտը, շատ ավելի փոքր է, քան դպրոցական մանրադիտակով տարբերակելի չափերը։ Սովորողները տեսնում են բջջի օպտիկական եզրը և այնտեղ կուտակված ներկանյութը։ Նույն զգուշացումը վերաբերում է նաև օրգանելներին։ Այս պատրաստուկում չեն երևում միտոքոնդրիումները, էնդոպլազմային ցանցը, Գոլջիի մարմնիկներն ու ռիբոսոմները։ Սովորական լուսային մանրադիտակը լավ պայմաններում տարբերակում է մինչև մոտ 0.2 միկրոմետր չափի մանրամասներ, ինչպես բացատրվում է NCBI-ի՝ մանրադիտակման գործիքների վերաբերյալ բջջակենսաբանական նյութում, իսկ գերնուրբ կառուցվածքի մեծ մասը գտնվում է այդ սահմանից ցածր կամ դրան մոտ։ Ավելի մեծ դատարկ խոշորացումը մեծացնում է պատկերը՝ առանց մանրամասներ ավելացնելու։

Ինչո՞ւ է կորիզն ամենամուգը ներկվում։ Մեթիլենային կապույտը կատիոնային ներկանյութ է, որը լուծույթում ունի դրական լիցք և կապվում է բջջի բացասական լիցքավորված նյութերի, առաջին հերթին՝ նուկլեինաթթուների հետ։ Քրոմատինը ԴՆԹ-ն կենտրոնացնում է կորիզում, ուստի կորիզը կուտակում է ամենաշատ ներկանյութը։ Ցիտոպլազման պարունակում է ՌՆԹ և այլ լիցքավորված մոլեկուլներ, ուստի այն նույնպես ներկվում է, բայց ավելի ցրված և ավելի բաց։ Հիմնական վերապահումը սա է․ մեթիլենային կապույտը ԴՆԹ-ին հատուկ ներկանյութ չէ։ Կորիզների պատկերավորման ժամանակ մեթիլենային կապույտի բաշխման վերաբերյալ աշխատանքում նկարագրվում է կատիոնի կապը նուկլեինաթթուներով հարուստ շրջանների հետ, իսկ բջջային պատրաստուկներում մեթիլենային կապույտի կապման վերաբերյալ ավելի վաղ քանակական ուսումնասիրությունը պարզել էր, որ կապված ներկանյութի մեծ մասը կապված է նուկլեինաթթուների հետ։ Հետևաբար մուգ կորիզն ու բաց ցիտոպլազման հակադրության պատկեր են, ոչ թե մոլեկուլային վերլուծություն։

Սովորողների հնարավոր սխալները և դրանց մեկնաբանումը

Գրեթե յուրաքանչյուր անհաջող պատրաստուկ համապատասխանում է հինգ բնորոշ պատկերներից մեկին։ Սովորեցրեք սովորողներին պարզել պատրաստուկի խնդիրը՝ այն կուրորեն կրկնելու փոխարեն։

Չափազանց ուժեղ ներկումը բջիջներն ու ֆոնը դարձնում է միատեսակ մուգ, այնպես որ կորիզը կորչում է տեսադաշտում։ Ուղղեք դա՝ կրճատելով ներկման ժամանակը կամ ավելի մանրակրկիտ ողողելով։ Անբավարար ներկումը թողնում է ուրվականանման պատկերներ, որոնք անհետանում են լուսավորությունն ուժեղացնելիս․ ժամանակն ավելացրեք երեսուն վայրկյանանոց քայլերով։ Հաստ քսուքները ստեղծում են խիտ, իրար ծածկող զանգվածներ, որոնցում ոչ մի ուրվագիծ հնարավոր չէ տարբերակել․ ուղղումը մեխանիկական է՝ հաջորդ անգամ ավելի բարակ տարածեք, քանի որ ոչ մի ողողում չի փրկի բջիջների կույտը։ Օդային պղպջակները երևում են որպես կատարյալ շրջաններ՝ հստակ մուգ եզրերով, և շեղում են սկսնակներին, որոնք դրանք սխալմամբ կառուցվածքներ են համարում․ ծածկապակին նորից տեղադրեք դանդաղ, թեքությամբ։ Բջիջների վրա կամ շուրջը ցրված փոքր մուգ կետերը սովորաբար բերանի բնականոն բակտերիաներ են, ինչպես նշվում է դպրոցական ընթացակարգերում, օրինակ՝ Ingrid Science-ի այտի բջիջների ուսումնասիրման ընթացակարգում։ Դրանք հաստատում են, որ բերանում միկրոօրգանիզմներ են բնակվում, ինչը սովորողների համար կարող է հիշվող փաստ լինել, բայց այս աշխատանքի շրջանակում դրանց տեսակները հնարավոր չէ որոշել, և դրանք չպետք է պատկերվեն որպես բջջի մասեր։ Սննդի մնացորդներն ու լորձի թելերը ներկվում են անկանոն և ինտենսիվ․ նախնական ողողման նպատակը դրանց քանակը նվազեցնելն է։

Ինչ չի կարող անել այս աշխատանքը

Սա ուսումնական դիտարկում է, ոչ թե ախտորոշիչ հետազոտություն։ Դասարանում ներկված բջիջների արտաքին տեսքը չի կարող հիմք լինել վարակ, քաղցկեղ կամ որևէ հիվանդություն ախտորոշելու համար, և հոդվածը չպետք է ընկալվի որպես հակառակը ենթադրող նյութ։ Պատրաստուկը երկու խոշորացումներով ցույց է տալիս ձևը, սահմանը, ցիտոպլազման և կորիզը։ Այն չի ցույց տալիս թաղանթի գերնուրբ կառուցվածքը, օրգանելների մանրամասները կամ մոլեկուլային ինքնությունը։ Սահմանափակումը հստակ նշելը պաշտպանում է և՛ գիտական ճշգրտությունը, և՛ սովորողներին․ լավ արդյունքը ճիշտ նշագրված նկարն է՝ խոշորացման և ներկանյութի գրանցմամբ, ոչ թե առողջության մասին եզրակացությունը։

Սովորողի աշխատանքային թերթիկը և նշագրերով միկրոլուսանկարները

Այս էջի համար նախատեսված նախագծային երկու նյութերն են վերևում ներկայացված նշագրերով միկրոլուսանկարը և ստորև բերված աշխատանքային թերթիկը։ Յուրաքանչյուր սովորողի համար տպեք աշխատանքային թերթիկի մեկ օրինակ կամ ցուցադրեք այն էկրանին և խնդրեք սովորողներին վանդակները պատճենել տետրերում։

Ինչպես այն օգտագործել 45 րոպեանոց դասի ընթացքում․ տասը րոպե՝ անվտանգության հրահանգավորման և նմուշառման համար, տասը րոպե՝ ներկման և պատրաստուկի պատրաստման համար, տասնհինգ րոպե՝ երկու խոշորացումներով դիտարկման և ուրվանկարման համար, տասը րոպե՝ ստուգաթերթը լրացնելու և նշագրերով միկրոլուսանկարի հետ համեմատելու համար։ Ստուգաթերթի կետերը միտումնավոր պարզ ու գործնական են։ Բարակ քսուք, ներկման ճիշտ տևողություն, ցիտոպլազմայից ավելի մուգ կորիզ, գրանցված խոշորացում։ Սովորողը, որը կարող է նշել բոլոր չորս կետերը, հասկացել է այն գաղափարը, որը դասը նախատեսված է ուսուցանելու համար․ մանրադիտակները ցույց են տալիս տարբերությունները, իսկ ներկումը ստեղծում է այն տարբերությունները, որոնք արժե ցույց տալ։