Yonoq hujayralarini metilen ko‘ki bilan bo‘yash: nimalarni kuzatish kerak

O‘quvchi buyum oynasiga bir tomchi yonoq hujayralari suspenziyasini joylashtiradi, mikroskop orqali qaraydi va deyarli hech narsani ko‘rmaydi. Yorug‘ ko‘rish maydonida bir nechta xira sharpasimon shakl suzib yuradi. U fokusni sozlaydi, keyin yorug‘likni oshiradi va nihoyat buyum oynasi bo‘sh degan xulosaga keladi. Buyum oynasi bo‘sh emas. Hujayralar unda bor. Ular deyarli shaffof, va aynan shu shaffoflik ushbu bo‘yoq hal qilish uchun mo‘ljallangan muammodir.

Protokolni boshlashdan oldin kutilgan natija bilan tasvir o‘rtasidagi bu nomuvofiqlikni tushuntirish kerak. Yangi boshlovchilar mikroskop tafsilotlarni xuddi kameraning yaqinlashtirishi uzoqdagi yozuvni ko‘rsatgandek ochib beradi deb o‘ylaydi. Yorug‘ maydonli mikroskopning vazifasi torroq: u yorug‘likning yutilishidagi farqlarni ko‘rsatadi. Bo‘yalmagan yonoq hujayrasi deyarli yorug‘lik yutmaydi, shuning uchun deyarli hech qanday farq hosil qilmaydi. Metilen ko‘ki shu farqni yaratadi. U hujayra ichida notekis bog‘lanib, tuzilmani kontrast orqali ko‘rinadigan qiladi. O‘quvchilar bu tushunchani anglagach, keyingi har bir bosqich shunchaki ko‘rsatma emas, balki uning mantiqiy davomi sifatida tushuniladi.

Maktab laboratoriyasida oddiy bo‘yash usullari kontrastni qanday oshirishi haqidagi asosiy ma’lumotlar bu yerda yordam beradi, bo‘yashdan oldin yorug‘ maydonli mikroskopni sozlashni takrorlash esa muvaffaqiyatsiz preparatlarning yarmini oldini oladi. Rangning kimyoviy asoslari mikroskopiyada metilen ko‘kiga kirish maqolasida yoritilgan; unda aynan shu bo‘yoq nima uchun laboratoriya stolida tez-tez uchrashi tushuntiriladi.

Dars protokoli

Quyidagi nam preparat usuli umumiy darslar uchun sodda asosiy variantdir. U alanga yoki fiksatsiya bosqichini talab qilmaydi. Ayrim kollej qo‘llanmalarida ishlatiladigan fiksatsiyalangan surtma variantida havoda quritish va qisqa issiqlik fiksatsiyasi qo‘shiladi. Bunga Biology LibreTexts orqali chop etilgan North Central Texas College yonoq surtmasi mashg‘uloti misol bo‘ladi, ammo issiqlik fiksatsiyasi epiteliy hujayralarini ko‘rish uchun zarur shart emas, balki mikrobiologiyada odatiy amaliyotdir.

Kerakli jihozlar: toza buyum oynalari va qoplag‘ich oynalar, steril bir martalik tamponlar (afzal) yoki yangi yassi tish kovlagichlar, tomizgichli idishda metilen ko‘kining 0.5 dan 1 foizgacha suvli eritmasi, distillangan yoki deionizatsiyalangan suv, shimuvchi qog‘oz, qo‘lqoplar hamda umumiy kattalashtirishi 100x va 400x bo‘lgan murakkab optik mikroskop.

1. Og‘izni oddiy suv bilan chaying. Bu keyinchalik kuchli bo‘yalib, e’tiborni hujayralardan chalg‘itadigan oziq-ovqat zarrachalarini olib tashlaydi.
2. Har bir o‘quvchi faqat o‘z yonog‘idan namuna oladi. Yonoqning ichki yuzasini yangi steril tampon bilan ohista ishqalang. Bosib tegizing, qirmang. Noqulaylik yoki qonash yuzaga kelishidan ancha oldin to‘xtating.
3. Tamponni toza buyum oynasining markazi bo‘ylab aylantirib, yupqa qatlam hosil qiling. Yupqa qatlam — preparatning aniq ko‘rinishini belgilaydigan eng muhim omil. Qalin oq cho‘kma bo‘yalgach, ajratib bo‘lmaydigan ko‘k massaga aylanadi.
4. Surtma ustiga bir tomchi metilen ko‘ki qo‘shing. 1 dan 3 minutgacha qoldiring. Ko‘plab kollej protokollarida bir minut yetarli; NCERT ning IX sinf tabiiy fanlar laboratoriya qo‘llanmasida vaqtinchalik preparat uchun taxminan 3 minut belgilangan. Uzoqroq ushlash yaxshiroq natija bermaydi, ortiqcha bo‘yash esa vaqtni belgilashdagi eng keng tarqalgan xatodir.
5. Mahalliy protokolga muvofiq, distillangan suv bilan ohista chaying yoki ortiqcha bo‘yoqni shimuvchi qog‘oz bilan shimdirib oling. Fon to‘q ko‘k emas, och ko‘k bo‘lishi kerak.
6. Qoplag‘ich oynani qiyalatib tushiring: avval bir cheti tegisin, keyin asta tushishiga imkon bering. Bu havo pufakchalari hosil bo‘lishining oldini oladi.
7. Hujayralarni topish uchun kichik kattalashtirishdan boshlang, fokus va markazlashni tekshiring, keyin 100x va nihoyat 400x ga o‘ting. 400x da faqat nozik fokus sozlagichidan foydalaning.

Bo‘yoq konsentratsiyasini bir jumla bilan aniqlashtirish lozim. Maktab protokollarida odatda metilen ko‘kining 1 foizli suvli eritmasi ishlatiladi. Kuchliroq zaxira eritmasi yoki uzoqroq ta’sir ettirish yadroni to‘qlashtirishdan ko‘ra fonni tezroq to‘qlashtiradi va mashg‘ulot tayanadigan kontrastni teskarisiga o‘zgartiradi.

Yonoq namunasi bilan xavfsiz ishlash

Yonoq namunalarida so‘lak va og‘izda odatda yashaydigan mikroorganizmlar bo‘ladi. Shuning uchun namuna berganlar sog‘lom sinfdoshlar bo‘lsa ham, har bir yangi surtmaga ehtimoliy yuqumli material sifatida munosabatda bo‘ling. Amerika mikrobiologiya jamiyatining o‘quv laboratoriyalari uchun biologik xavfsizlik yo‘riqnomalarida umumiy tamoyillar belgilangan: mashg‘ulotdan oldin xavfni baholash, qo‘lqop kiyish, sachrash ehtimoli bo‘lsa ko‘zni himoyalash, mashg‘ulotdan keyin qo‘llarni yuvish, laboratoriya stollarini dezinfeksiya qilish va ifloslangan bir martalik buyumlarni biologik chiqindilar uchun tasdiqlangan tartibda yo‘q qilish.

Darsdagi to‘rtta qoida xavfning katta qismini qamrab oladi. Har bir tampon va buyum oynasi faqat bitta namuna beruvchiga tegishli bo‘lib, hech qachon boshqalar bilan bo‘lishilmaydi. Faqat o‘zingizdan namuna oling, yoningizdagi o‘quvchidan emas. Bir martalik tamponlar va tish kovlagichlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri belgilangan chiqindi idishiga tashlanadi, stolga qaytarib qo‘yilmaydi. Metilen ko‘kining o‘zi teri va kiyimni bo‘yaydi hamda ko‘zni ta’sirlantiradi, shuning uchun qo‘lqop va bo‘yoqlar bilan ishlashning odatiy gigiyena qoidalariga rioya qiling. Ushbu mashg‘ulotni surtmadan olingan biror narsani o‘stirish bilan davom ettirmang va maktabning xavfsizlik tartibidan tashqarida yangi olingan inson materialini o‘zboshimchalik bilan issiqlik orqali fiksatsiya qilmang.

Nimalarni kuzatish kerak va ular nega shunday ko‘rinadi

100x da konturlari notekis oval yoki ko‘pburchaksimon bo‘lgan keng, yassi, och ko‘k hujayralarni qidiring. Ular alohida yoki bir-birini qisman qoplagan siyrak qatlamlar holida yotadi. Har bir hujayrada odatda bitta to‘qroq ko‘k nuqta bo‘ladi. Bu nuqta — yadro. Joylashuviga ham e’tibor bering: yassi epiteliy hujayralari sharsimon emas, yupqa plitkasimon bo‘ladi, shu sababli ularning chetlari dumaloq sharlardan ko‘ra darz ketgan sir qatlamiga o‘xshaydi.

400x da uchta belgi aniq ajraladi. Hujayra chegarasi uni o‘rab turgan ingichka, to‘qroq chiziq sifatida ko‘rinadi. Sitoplazma ichki qismni bir tekis och ko‘k rang bilan to‘ldiradi. Yadro to‘qroq va zichroq ko‘rinadi, ko‘pincha oval bo‘ladi, odatda markazga yaqin joylashadi, ammo doim ham emas. O‘quvchilardan shu uchala belgini, shuningdek shakl va kattalashtirishni qayd etishni so‘rang, chunki ish varag‘ida aynan shular talab qilinadi.

Bu yerda aniqlikka oid bitta muhim jihat bor va ko‘plab ish varaqlarida u noto‘g‘ri beriladi. Ko‘rinadigan chegara plazmatik membrana joylashgan sohaga mos keladi, ammo membrananing o‘zi — qalinligi taxminan 7 dan 10 nanometrgacha bo‘lgan lipid qo‘shqatlami — maktab mikroskopining ajrata olish chegarasidan ancha kichik. O‘quvchilar ko‘radigan narsa hujayraning optik cheti va o‘sha yerda to‘plangan bo‘yoqdir. Xuddi shu ehtiyotkorlik organoidlarga ham taalluqli. Bu preparatda mitoxondriyalar, endoplazmatik to‘r, Golji tanachalari va ribosomalar ko‘rinmaydi. NCBI ning mikroskopiya vositalari haqidagi hujayra biologiyasi ma’lumotlarida tushuntirilganidek, odatiy yorug‘lik mikroskopi yaxshi sharoitlarda taxminan 0.2 mikrometrgacha bo‘lgan tafsilotlarni ajratadi; ultrastrukturaning aksariyat qismlari esa shu chegaradan kichik yoki unga yaqin. Foydasiz yuqori kattalashtirish tasvirni kattalashtiradi, ammo yangi tafsilot qo‘shmaydi.

Nega yadro eng to‘q bo‘yaladi? Metilen ko‘ki kationli bo‘yoq bo‘lib, eritmada musbat zaryadga ega va hujayradagi manfiy zaryadli moddalar, eng avvalo nuklein kislotalar bilan bog‘lanadi. Xromatin DNKni yadroda jamlaydi, shuning uchun yadro eng ko‘p bo‘yoqni to‘playdi. Sitoplazmada RNK va boshqa zaryadli molekulalar bor, shu sababli u ham bo‘yaladi, lekin rang tarqoqroq va ochroq bo‘ladi. Muhim aniqlik: metilen ko‘ki DNKga xos bo‘yoq emas. Yadroni tasvirlashda metilen ko‘kining taqsimlanishi haqidagi tadqiqotda kationning nuklein kislotalarga boy sohalar bilan bog‘lanishi tasvirlangan, hujayra preparatlarida metilen ko‘kining bog‘lanishi haqidagi avvalgi miqdoriy tadqiqotda esa bog‘langan bo‘yoqning ko‘p qismi nuklein kislotalar bilan bog‘liq ekani aniqlangan. Demak, to‘q yadro va och sitoplazma — molekulyar tahlil emas, balki kontrast ko‘rinishidir.

O‘quvchilar yo‘l qo‘yadigan xatolar va ularni qanday tushunish kerak

Deyarli har bir muvaffaqiyatsiz preparat beshta holatdan biriga to‘g‘ri keladi. O‘quvchilarga ishni ko‘r-ko‘rona takrorlash o‘rniga preparatdagi muammoni aniqlashni o‘rgating.

Ortiqcha bo‘yash hujayralar va fonni bir xil to‘q rangga kiritadi, natijada yadro ko‘rish maydonida ajralmay qoladi. Buni bo‘yash vaqtini qisqartirish yoki yaxshiroq chayish orqali tuzating. Yetarlicha bo‘yamaslik yorug‘lik oshirilganda yo‘qoladigan sharpasimon shakllarni qoldiradi; vaqtni o‘ttiz sekundlik bosqichlarda uzaytiring. Qalin surtmalar hech bir konturini kuzatib bo‘lmaydigan, zich ustma-ust massalar hosil qiladi; yechim mexanik usulda — keyingi safar yupqaroq yoyish, chunki hech qanday chayish hujayralar uyumini tuzatmaydi. Havo pufakchalari keskin to‘q hoshiyali mukammal doiralar sifatida ko‘rinadi va ularni hujayra tuzilmalari deb adashtiradigan yangi boshlovchilarni chalg‘itadi; qoplag‘ich oynani qiyalatib, asta qayta joylashtiring. Hujayralar ustida yoki atrofida tarqalgan mayda to‘q nuqtalar odatda og‘izda yashaydigan odatiy bakteriyalardir; bu Ingrid Science ning yonoq hujayralari bo‘yicha yo‘riqnomasi kabi maktab protokollarida ham qayd etilgan. Ular og‘izda mikroorganizmlar yashashini tasdiqlaydi, bu esa o‘quvchilarning esida qolishi mumkin. Biroq ushbu mashg‘ulotda ularning turini aniqlab bo‘lmaydi va ularni hujayra qismlari sifatida chizmaslik kerak. Oziq-ovqat qoldiqlari va shilliq ipchalari notekis hamda kuchli bo‘yaladi; oldindan og‘izni chayish ularni kamaytirish uchun kerak.

Bu mashg‘ulot nimalarni ko‘rsata olmaydi

Bu diagnostik tekshiruv emas, balki o‘quv kuzatuvidir. Darsda bo‘yalgan hujayralarning tashqi ko‘rinishi infeksiya, saraton yoki boshqa biror kasallikni aniqlashga asos bo‘la olmaydi; maqolani buning aksini nazarda tutayotgandek tushunmaslik kerak. Preparat ikki xil kattalashtirishda shakl, chegara, sitoplazma va yadroni ko‘rsatadi. U membrana ultrastrukturasini, organoidlar tafsilotlarini yoki molekulyar tarkibni ko‘rsatmaydi. Cheklovni ochiq aytish ham ilmiy aniqlikni, ham o‘quvchilarni himoya qiladi: yaxshi natija — sog‘liq haqidagi xulosa emas, balki kattalashtirish va bo‘yoq qayd etilgan, qismlari to‘g‘ri belgilangan rasmdir.

O‘quvchi ish varag‘i va izohli mikrofotografiyalar

Ushbu sahifa uchun loyihaning ikkita materiali — yuqoridagi izohli mikrofotografiya va quyidagi ish varag‘i. Har bir o‘quvchiga bittadan ish varag‘ini chop eting yoki uni ekranga chiqarib, o‘quvchilardan kataklarni daftarlariga ko‘chirishni so‘rang.

Uni 45 minutlik mashg‘ulotda qo‘llash tartibi: xavfsizlik yo‘riqnomasi va namuna olish uchun o‘n minut, bo‘yash va preparat tayyorlash uchun o‘n minut, ikkala kattalashtirishda kuzatish va rasm chizish uchun o‘n besh minut, tekshiruv ro‘yxati va izohli mikrofotografiya bilan taqqoslash uchun o‘n minut. Tekshiruv ro‘yxati bandlari ataylab sodda amaliy mezonlardan tuzilgan. Yupqa surtma, to‘g‘ri bo‘yash vaqti, sitoplazmadan to‘qroq yadro, qayd etilgan kattalashtirish. To‘rttalasini ham tasdiqlay olgan o‘quvchi dars o‘rgatishga qaratilgan tushunchani anglagan bo‘ladi: mikroskoplar farqlarni ko‘rsatadi, bo‘yoqlar esa ko‘rsatishga arziydigan farqlarni yaratadi.