Lo sviluppo della biologia: Dimensioni cellulari e microscopia

Dimensioni cellulari

Per comprendere la struttura e l'organizzazione cellulare , uno dei problemi da superare è che la maggior parte delle cellule e dei loro organelli è troppo piccola per essere vista ad occhio nudo.

- Il micrometro (µm) : è l'unità più utile per esprimere le dimensioni delle cellule e degli organelli. Un micrometro , detto anche micron , equivale a un milionesimo di metro (10^-6 m)

- il nanometro (nm) : è l'unità di misura idonea per le molecole e per le strutture subcellulari, che sono troppo piccole o troppo piccole per essere viste con un microscopio ottico. Un nanometro corrisponde a un miliardesimo di metro (10^-9 m)

Altre strutture che possono essere misurate in nanometri sono i microtubuli , i microfilamenti , le membrane e le molecole di DNA.

- Un'altra unità leggermente più piccola è l' ångström (Å) , usata in biologia cellulare per misurare le dimensioni molecolari , come quelle di proteine o del DNA . Un ångström corrisponde a (10^-10 m)

Microscopia

Il microscopio ottico è stato il primo strumento della citologia e continua ad avere un ruolo importante nelle nostre osservazioni della struttura cellulare. Il microscopio ha permesso ai citologi di individuare in diversi tipi di cellule , le strutture circondate da membrane,come i nuclei,i mitocondri,i cloroplasti.

Strutture di questo tipo sono definite "organelli" e sono una caratteristica della maggioranza delle cellule animali e vegetali.

Un altro passo avanti in microscopia è stato l'invenzione del MICROTOMO.

Il Microtomo è uno strumento sviluppato per la preparazione rapida e precisa di sottili fettine di tessuto di campioni biologici.

Nel tempo si sono sviluppate svariate tecniche ottiche che consentono l'osservazione diretta delle cellule viventi.

Queste tecniche includono La microscopia a contrasto di fase,la microscopia a contrasto interferenziale,la microscopia a fluorescenza e la microscopia confocale.

Ad esempio la microscopia a contrasto di fase e quella a contrasto interferenziale rendono una visione chiara delle cellule viventi. Entrambe le tecniche aumentano e amplificano minime variazioni della fase della luce trasmessa.

Il Microscopio elettronico utilizza un raggio di elettroni che utilizza un raggio di elettroni che viene deviato e messo a fuoco da un campo elettromagnetico. E' circa mille volte migliore di un microscopio ottico con un ingrandimento superiore a 1000.000 x.

La microscopia elettronica ha rivelato strutture cellulari troppo piccole per essere osservate con un microscopio Ottico. ( Ad esempio Ribosomi,Membrane cellulari,Microtubuli e Microfilamenti )

La maggior parte dei microscopi elettronici si basa su una di queste due tipologie : -Microscopio elettronico a trasmissione (TEM)

Forma le immagini mediante mediante gli elettroni che vengono trasmessi attraverso il campione.

-Microscopio elettronico a scansione (SEM)

Effettua una scansione della superficie del campione e forma le immagini attraverso la rivelazione degli elettroni che vengono deflessi dalla superficie esterna del campione stesso.

Inoltre , sono molto simili poichè entrambi si servono di un fascio di elettroni, ma utilizzano meccanismi differenti per la formazione dell'immagine.