مقدمه: 

کروموزوم پلی‌تن، کروموزوم غول پیکری است که در غدد بزاقی مگس سرکه وجود دارد و به دانشمندان کمک می‌کند تا تغییرات ژنتیکی را بررسی کنند و از تقسیمات سلولی ایجاد می‌شود که طی آن DNA همانندسازی می‌کند ولی تقسیم هسته و سلول صورت نمی‌گیرد. با قرار گرفتن DNAها در کنار هم اجتماع غول پیکری از ۱۰۰۰ مولکول DNA حاصل می‌شود که با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است.

مگس سرکه یا دروزوفیلا ملانوگاستر، حشره ای با دگردیسی کامل است که دارای چهار مرحله ی اصلی در چرخه زندگی خود می باشد: جنین، لارو، شفیره و بالغ. در مرحله ی لاروی، ارگانیسم با انرژی بالایی به ذخیره مواد غذایی برای رشد سریع در اندازه و ویژگی های بدنی خود می پردازد. در این مدت، غدد بزاقی باید به اندازه ی کافی بزرگ بوده و تکامل و تکوین کامل یافته باشند تا بتوانند ذخایر کافی از آنزیم های بزاقی مسئوول هضم مواد غذایی را دارا گردند. غدد بزاقی دروزوفیلا و برخی دیگر از حشرات، به جای افزایش تعداد سلول های خود برای رشد قادرند حجم و توده ی سلولی خود را افزایش دهند.

غدد بزاقی دارای ویژگی های زیر می باشند

·        بصورت جفت در لارو مگس قرار دارند و از نظر اندازه و شکل به یکدیگر شباهت دارند.

·        زیر میکروسکوپ استرئو، ظاهری نیمه شفاف و تا حدودی براق دارند.

·        هر یک از این دو غده دارای یک توده چربی کدر در اطراف خود می باشند.

بعد از اینکه در اوایل دوره ی لاروی، تعداد اولیه سلول ها ی غدد بزاقی تشکیل شد، آنگاه تقسیم سلولی متوقف می گردد. همزمان با افزایش اندازه ی سلول ها، هسته های سلولی نیز رشد می کنند. در این زمان، کروموزوم ها بطور مکرر بدون تقسیم سلولی همانندسازی انجام می دهند. و تعداد زیادی کروماتید های خواهری تولید می کنند که به یکدیگر به صورت سیناپس شده باقی می مانند. علاوه بر افزایش حجم هسته سلول ها و در نتیجه افزایش حجم توده سلولی، این سلول ها دارای توانایی متابولیکی بسیار بالایی هستند. زیرا نسخه های زیاد از هر ژن، سطح بیان ژنی را افزایش می دهد. اگرچه علت دقیق این مکانیسم غیر معمول، مشخص نیست اما به نظر می رسد که این فرایند همانندسازی مکرر، یکی از موثرترین راه ها در تولید آنزیم های بزاقی موردنیاز برای رشد و تکوین لاروها به حساب می آید.

از آنجایی که خود سلول های بزاقی تقسیم نمی شوند، هسته های آنها فرآیند میتوزی را انجام نمی دهند. به همین دلیل، کروموزوم ها در یک مرحله از اینترفاز طولانی مدت از چرخه ی سلولی باقی می مانند و تا حد ممکن بصورت کشیده شده قرار می گیرند. از آنجایی که هریک از این کروموزوم ها از تعداد بسیار زیادی زنجیره پلی نوکلئوتیدی تشکیل شده اند به آنها “کروموزوم های پلی تن” گفته می شود. پلی تن به معنای ” تعداد فراوانی رشته” می باشد. کروموزوم های پلی تن به علت اینکه کشیده شده اند و از میزان بسیار زیادی رشته ی DNA تشکیل می شوند، به آسانی زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده اند.

این کروموزوم ها اولین بار در سال ۱۸۸۱ توسط Balbiani در غدد بزاقی حشره کوچک Chironomus مشاهده شد، اما ماهیت وراثتی این ساختار ها مورد بحث بود تا زمانیکه در سال ۱۹۳۰ دو فرد به نام های Emil Heitz و Hans Bauer این کروموزوم ها را در دروزوفیلا ملانوگاستر مورد مشاهده قرار دادند. در واقع، این کروموزوم ها در بافت های ترشحی سایر حشرات دو بال مثل لوله های مالپیگی در Sciara و همچنین در پروتیستا، گیاهان، پستانداران و یا در سلول های بعضی حشرات دیده می شود.

یکی از ویژگی های مهم این کروموزوم ها این است که در زیر میکروسکوپ دارای نوارهای تیره و روشن فراوانی هستند که شباهت زیادی به بارکد کالاها دارد. این نوارها برای هر کروموزوم ، منحصر به فرد است. نوار های تیره (Band) نشانگر مناطقی از کروموزوم اند که DNA درآنجا تراکم بالایی پیدا کرده و نوار های روشن ((Interband نشانگر مناطقی از کروموزوم اند که تراکم رشته های DNA در آنجا کمتر است. این نوارها، مناطق اختصاصی قابل رویتی را ایجاد می کنند که برای شناسایی مکان یک ژن خاص روی کروموزوم، جایگاه نوآرایی های کروموزومی و یا محل حذف های رخ داده روی توالی های ژنی بسیار مناسب اند. نوارهای تیره و روشن هر دو دارای ژن هایی هستند و هنگامی که یک ژن فعالانه رونویسی می شود، مناطقی بنام «پاف» (Puff) در ناحیه ی لوکوس ژن در حال رونویسی روی کروموزوم ایجاد می شود. پاف ها نشانگر مناطقی از کروموزوم اند که در آن رشته های DNA ، شکل مارپیچی (coiling) –تراکم زیاد- خود را از دست داده و در نتیجه برای انجام عمل رونویسی مناسب شده و توالی ها قابل دسترس گشته اند. پاف ها در نتیجه ی تغییرات ساختاری در کروموزوم های پلی تن ایجاد می شوند. یک کروموزوم پلی تن در مراحل پایانی لاروی دارای تعداد پاف های زیادی در باند های مختلف است. تا ۴۰ سال عقیده بر این بود که این پاف ها ناشی از فعالیت های ژنی است و چندی بعد آنها را توالی های فعال موقتی در ژن معرفی کردند. الگوهای موقتی تشکیل پاف در غدد بزاقی لارو با تزریق هورمونی بنام «اکدیزون» (ecdysone) که نوعی هورمون محرک برای پوست اندازی لارو است، قابل القاست. این عمل تحت کنترل رسپتور اکدیزون صورت می گیرد. تعداد کمی از ژن ها مدت اندکی بعد از رویارویی با اکدیزون تشکیل پاف می دهند و تعداد بیشتری از ژن ها (بیش از ۱۰۰ ژن) بعد از چند ساعت در برابر اکدیزون واکنش نشان می دهند. فرض بر این است که طول مدت تشکیل پاف، نشانگر سلسله فرآیند های ژنتیکی برای فعال سازی ژن هاست. پاف های جدید مستقل از سنتز پروتئین هاست اما پاف های قدیمی تر به سنتز قبلی پروتئین ها احتیاج دارند.

در سال های اخیر، در محل باندها، عوامل رونویسی و پروتئین های کروموزومی شناسایی شده اند. محققان معتقدند که اتصال این پروتئین ها دارای اهمیت کاربردی برای کروموزوم است و نقش این پروتئین ها را در تنظیم بیان ژنی نشان می دهد. نمونه ای از اتصال پروتئین های ویژه به کروموزوم پلی تن، پروتئین CHD1 یا (Chromo-ATPase/helicase-DNA-binding domain) می باشد. پروتئین هایی که با CHD1 از طریق ناحیه ی هلیکاز در ارتباط اند، بصورت کمپلکس های مولتی پروتئینی وجود دارند. برای مثال، محققان معتقدند که پروتئین های SNF2/SWI2/Brm در تغییر شکل دادن وابسته به ATP کروماتین نقش دارند. آنتی بادی های CHD1 ، این پروتئین را در ناحیه کم تراکم کروماتین (Interband) و همچنین پاف های موجود در روی کروموزوم پلی تن غدد بزاقی متمرکز می کند. این مشاهدات نشان می دهد که CHD1 با عملکرد خود ساختار کروماتین را طوری تغییر می دهد که بیان ژنی را تسهیل نماید.

اما الگوهای دقیق پاف ها در دو مورد با هم تفاوت دارند:

·        در انواع مختلف سلول ها که دارای کروموزوم پلی تن اند. (مثل غدد بزاقی و روده)

·        با تغییر شرایط یک نوع سلول شکل پاف ها دچار تغیییر می شود. برای مثال، با تزریق هورمون اکدیوزون به یک حشره تغییرات قابل پیش بینی در پاف ها رخ می دهد.

هنگامی که با هورمون اکدیوزون، آنتی بیوتیک اکتینومایسین D نیز به پاف ها اضافه شود، مراحل تشکیل پاف متوقف شده و سنتز RNA کاهش می یابد. اکتینومایسین D دسترسی RNAپلی مراز را به DNA بلوکه می کند. ( Claus Pelling, Max-Planck  انستیتو بیولوژی، Tubingen). الگوی تشکیل پاف در یک در طول زمان تغییر می کند. مثلا هر بار که لارو حشرات آماده پوست اندازی می شود، یک توالی خاص قابل پیش بینی برای تشکیل پاف ایجاد می شود.

همچنین افزایش دما نیز باعث تشدید تشکیل پاف های کروموزومی می شوند.

در سال ۱۹۳۵، کالوین بریجز الگوهای نواری کروموزوم های پلی تن در دروزوفیلا ملانوگاستر مشاهده کرده و از آنها تصاویر بسیار دقیقی تهیه کرد که نقشه های حاصل از بررسی های وی هنوز نیز از لحاظ علمی معتبر و قابل استفاده است. مطالعه و تحلیل الگوهای نواری کروموزوم پلی تن، اطلاعات فراوانی را در رابطه با ساختار عمومی کروماتین و بخش های فعال رونویسی در اختیار می گذارد.

در نقشه ژنتیکی استاندارد کروموزوم پلی تن که توسط  Bridges به عنوان یک رفرنس ارائه شد، بازو های این کروموزوم به ۱۰۲ بخش (division) شماره گذاری شده تقسیم می شود. هر یک از پنج بازوی اصلی ( X, 2L, 2R, 3L, 3R) دارای ۲۰ بخش اند. فقط کروموزوم شماره IV دارای دو بخش است. کروموزوم شماره I یا کروموزوم X از ۲۰-۱ بخش، کروموزوم II از ۶۰-۲۱ بخش، کروموزوم III از ۱۰۰-۶۱ بخش و کروموزوم IV (کوچک ترین کروموزوم ها) از ۱۰۲-۱۰۱ بخش تشکیل شده است.  هر یک از این بخش ها با یک نوار اصلی آغاز شده و به ۶ زیر بخش (subdivision) که با حروف A تا F نشان داده می شوند تقسیم می شوند و این ۶ زیربخش خود به بیش از ۱۳ زیر مجموعه خطی تیز تقسیم می شود. بنابراین، هر یک از نوارهای کرموزوم پلی تن با شماره ی بخش، زیربخش و شماره ی نوار آغازگر هر زیربخش شناسایی می شوند. Bridges حداقل تعداد نوارها را برای کروموزوم های غدد بزاقی مگس سرکه بصورت زیر اعلام کرد: ۵۳۷ نوار برای کروموزوم X ، ۱۰۳۲ نوار برای کروموزوم II، ۱۰۴۷ نوار برای کروموزوم III و ۳۴ نوار برای کروموزوم IV که در مجموع حداقل ۲۶۵۰ نوار برای کل ژنوم گزارش نمود. اما تحقیقات اخیر نشان می دهد که تعداد این نوارها ۳۲۸۶ عدد می باشد. افزایش این رقم احتمالا به علت خطاهایی بوده که در آزمایشات قبلی وجود داشته است. (Sorsa, 1988) معمولا جایگاه بسیاری از ژن ها با تعیین میزان رزلوشن یا میزان تفکیک یک زیربخش و معمولا به همراه تخمین جایگاه عددی آنها شناسایی می شوند. (مثل ۴۲C7-9, 60A1-2). اگرچه تقسیمات کروموزوم پلی تن در کل رشته ی DNA وجود ندارد اما به طور میانگین، یک زیربخش حدود ۳۰۰ جفت باز از DNA و بین ۱۵ تا ۲۵ ژن را در بر می گیرد.

در این بررسی آزمایشگاهی بطور کلی ۳ هدف عمده دنبال می شود:

·        جدانمودن غدد بزاقی از لارو سن III دروزوفیلا

·        فراهم کردن اسمیر های (squash) مناسب از کروموزوم های پلی تن دارای نوار

·        مشاهده کروموزوم پلی تن و پاف های موجود روی آن

مواد و روش ها:

برای مشاهده ی کروموزوم پلی تن، ابتدا یک لام میکروسکوپ آماده کرده و روی آن یک قطره اسید استیک۴۵% می ریزیم. یک لارو سن III برداشته و آن را به درون اسید روی لام منتقل می کنیم. سپس لام را زیر میکروسکوپ استرئو قرار می دهیم. بعد از تنظیم و وضوح تصویر، لارو در حال جنبش را تشریح می کنیم. با استفاده از دو سوزن تشریح، حرکت لارو را کنترل کرده ، یک سوزن را پشت لکه تیره دهانی لار به آرامی فرو می کنیم و سوزن دیگر را در نزدیکی ناحیه شکمی ثابت می کنیم. آنگاه به آرامی و با دقت دو سوزن را در جهت های مخالف هم حرکت می دهیم به طوری که سطح بدن در ناحیه کشش پاره شده و محتویات درون لارو در این ناحیه قابل مشاهده گردد. اگر با دقت محتویات بیرون ریخته را مورد مشاهده قرار دهیم دو غده ی بیضی شکل متقارن را خواهیم دید که به مواد کدر رنگی متصل اند. این دو غده همان غدد بزاقی و مواد کدر رنگ نیز چربی های همراه با آن اند. به کمک سوزن ها ی تشریح، غدد بزاقی را از مواد فرعی مانند اجسام چربی و لوله های گوارشی آن جدا نموده و آنها را به روی یک لام جدید منتقل می کنیم. در اینجا باید نهایت دقت لازم را بکار برد تا غدد بزاقی حین انتقال آسیب نبینند. سپس با تکه ای کاغذ صافی اسید اضافی را که احتمالا با غده ها منتقل شده حذف می کنیم.-کاغذ را با حفظ فاصله ی مناسب از نمونه روی قسمت آغشته به اسید لام می گذاریم تا اسید اضافی را به خود جذب کند. سپس چند قطره رنگ استواورسئین به غده ها ی بزاقی اضافه می کنیم و لام را در مکانی مناسب به مدت ۲۰-۱۵ دقیقه قرار می دهیم تا غده ها رنگ را جذب کنند. در این مرحله باید توجه کنیم که رنگ خشک نشود چون مراحل بعدی را تحت تاثیر قرار خواهد داد. بعد از رنگی شدن غده ها، دوباره با کاغذ صافی همانند مرحله پیش رنگ اضافی را از اطراف نمونه حذف کرده و یک لامل روی نمونه قرار می دهیم. و لام را در قسمت نمونه دارای لامل، لای کاغذ صافی قرار می دهیم. با انگشت شست با چند بار حرکت چرخشی روی نمونه، آنرا Squash کرده تا سلول ها له شده وکروموزوم ها ی پلی تن آنها به خارج سلول انتقال یابد و برای مشاهده مناسب شود. در این مرحله باید دقت لازم بعمل آید تا لامل حین حرکت انگشت جابجا نشود زیرا امکان شکستن کروموزوم ها در این حالت وجو دارد. بعد از این مرحله، لام را با بزگنمایی ۴۰× و ۱۰۰× زیر میکروسکوپ نوری مشاهده و بررسی می کنیم.

  بحث و نتیجه گیری:

همانطور که در نتایج حاصل از رنگ آمیزی کروموزوم پلی تن دیده شد، این کروموزوم ها ، کروموزوم های غول پیکری هستند که سلول های خاصی از مگس سرکه وجود دارند. میکرو گراف زیر که توسط B.P.Kaufmann تهیه شده، کروموزوم های پلی تن را در سلول غده ی بزاقی مگس سرکه نشان می دهد.

·        هر یک از ۴ جفت کروموزوم مگس، حدود ۱۰ بار همانندسازی مکرر DNA انجام می دهد.

·        کروموزوم های همولوگ مادری و پدری و همچنین رشته های ناشی از همانندسازی مکرر با آرایش خاصی در کنار هم ردیف می شوند و نهایتا از ناحیه سانترومری خود به هم متصل می شوند که به این محل تلاقی «کروموسنتر» می گویند.

·        در نتیجه هر کروموزوم از یک رشته بسیار ضخیم حاوی ۲۰۴۸ رشته ی مشابه DNA تشکیل شده است.

·        این کروموزوم ها آنقدر بزرگ اند که می توان آنها را در طول مدت اینترفاز –حتی با میکروسکوپ نوری کم قدرت-نیز مشاهده کرد.

در واقع، تشکیل این کروموزوم ها ناشی از وقوع مکرر پدیده ی اندومیتوز داخلی است، که در آن DNA در مدت فاز S چرخه ی سلولی همانندسازی کرده اما چرخه سلولی را بطور کامل به اتمام نمی رساند یعنی سیتوکینز صورت نمی گیرد. پدیده آندومیتوز در گیاهان و جانوران مختلف رخ می دهد که بر اساس تفاوت در انجام بعضی مراحل ممکن است انواع گوناگونی را ایجاد کند:

·        همانندسازی DNA با تکمیل میتوز اما بدون سیتوکینز

·        همانندسازی مکرر DNA بدون تشکیل هسته جدید در تلوفاز. که منجر به یکی از دو حالت زیر می شود:

۱)  پلی پلوئیدی: کروموزوم های همانندسازی شده ویژگی های اصلی مربوط به خود را حفظ می کنند.

۲)  پلی تنی: کروموزوم های همانندسازی شده به شیوه ای معین در کنار همدیگر قرار گرفته و کروموزوم های غول پیکری را ایجاد می کنند.

۳)  ایجاد شرایط متنوع و مختلف بین حالات ۱ و ۲

ویژگی پلی تنی در کروموزوم ها برای موجودات دارای آنها بسیار اهمیت دارد و منجر به افزایش مقادیر ژنی (gene amplification) می شود. داشتن تسخه های متعدد از یک ژن منجر به سطح بالای بیان ژنی می شود، به عبارت دیگر رونویسی و ترجمه به میزان بیشتری رخ می دهد که محصولات ژنی بیشتری را نیز تولید می کند. کروموزوم های پلی تن در همه سلول ها وجود ندارند بلکه در سلول هایی که از نظر متابولیکی فعال و از نظر اندازه بزرگ اند دیده می شوند.

این کروموزوم ها با تو جه به تصاویر حاصله دارای حدود ۵۰۰۰ زیربخش نواری تیره و روشن تقسیم می شوند. ژن ها ی مهم روی هر دو نوار تیره و روشن قرار می گیرند. اما آن دسته از ژن ها که در نواحی روشن قرار دارند فعالیت بیشتری هم دارند. مرز بین نوارهای تیره و روشن دارای عایق های ویژه است.

به علت این که کروموزوم های پلی تن نقش زیادی دز سنتز مولکول ها و پروتئین های موردنیاز موجودات دارند به میزان زیادی عمل رونویسی را انجام می دهند. این عمل در مناطق خاصی از بازو های کروموزومی که تراکم کمتری پیدا می کنند رخ می دهد. این مناطق«پاف» نام دارد. پاف ها فضایی هستند که در آنجا بخشی از تراکم اولیه کروموزومی از بین رفته و محل مناسب فضایی برای فعالیت های آنزیمی ایجاد شده است. بطور کلی، پاف ها در اثر فعالیت ژن های کدکننده عوامل رونویسی ایجاد می شوند. این پروتئین ها بعدا ز تولید به پروموتور های سایر ژن ها متصل شده و آنها را روشن می کند و منجر به ایجاد نواحی پاف در جایگاه های خاص ژنی می شود. . عوامل گوناگونی چون تاثیر بعضی هورمون ها، تغییرات دمایی و … بر تشکیل پاف موثرند و ممکن است آن را تشدید یا تضعیف کنند. پاف ها در روی کروموزوم ها ثابت نیستند بلکه با اتمام رونویسی یا اعمال آنزیمی در طول مدتی از زمان از بین خواهند رفت.

کاریوتیپ

کاریوتایپ تستی است برای تعیین اندازه, شکل و تعداد کروموزومها در یک سلول. افزایش, کاهش یا اشکال غیرطبیعی قطعات کروموزومی می تواند باعث ایجاد مشکلاتی در رشد, تمایزو اعمال مختلف بدن یک فرد شود

کروموزوم های سلول در حال تقسیم انسانی را به آسانی می توان در مراحل متافاز یا پیش متافازی تجزیه و تحلیل کرد.طی این مراحل کروموزوم ها زیر میکروسکوپ به شکل یک گستره ی کروموزومی ظاهر می شوند و هر کروموزوم مرکب از دو کوماتید است که د محل سانترومر به هم پیوسته اند.هر کروماتید شامل مارپیچ دوگانه ای از DNA است.سانترومر یا فرورفتگی اولیه به عنوان ناحیه ای که به رشته های دوک متصل می شود در تقسیم سلولی  مهمی ایفا می کند.سانترومر یک شاخص استاندارد سیتوژنتیکی است که کروموزوم ها را به دو بازوی یکی بازوی P (از petite به معنی کوچک) و دیگر q  تقسیم می کند.بازوهای هر کروموزومی با شماره های کروموزومی که علایم p و q به دنبال آنها می آیند نشان داده می شوند.برای مثال IIP به معنی بازوی کوتاه کروموزوم شماره II و yq به معنی  بازوی بلند کروموزوم y است.کروموزوم های انسان بر حسب محل سانترومر به سه نوع دسته بندی می شوند:

۱-متاسانتریک کروموزومی است که دو بازوی کم و بیش مساوی دارد.

۲-ساب متاسانتریک با یک سانترومر دور از مرکز کروموزومی است که آشکارا بازوهایی با مدل متفاوت دارد.

۳-آکروسانتریک کروموزومی با سانترومر نزدیک به انتهاست.

نوع چهارمی از کروموزوم های موسوم به تلوسانتریک که سانترومری واقع در یک انتها دارد در انسان دیده نمی شود ولی سایر گونه ها نوع رایجی است برای مثال کروموزوم های موش تلوسانتریک اند.

کروموزوم های آکروسانتریک انسان (کرومووم های ۲۲,۲۱,۱۵,۱۴,۱۳ )توده های کروماتینی کوچکی مشهود به ماهواره دارند که با یک بند باریک (فرورفتگی ثانویه )به انتهای بازوی کوتاه آنها متصل اند.بندهای این پنج زوج کروموزوم حاوی ژن های مربوط به سنتز RNA  ریبوزومی (r RNA ) نوع ۱۸S و ۲۵S هستند.

روش های رنگ آمیزی در تحلیل روزمره:

تعدادی از شیوه های بندینگ به طور روزمره برای شناسایی کروموزوم و تجزیه و تحلیل ساختار کروموزومی در آزمایشگاه های سیتوژنتیک کاربرد دارند.

G بندینگ :

در این تکنیک که گسترده ترین کاربرد را دارد کروموزوم ها را پس از تاثیر دادن تریپسین توسط گیمسا رنگ آمیزی می کنند.هر زوج کروموزومی با الگوی اختصاصی از بندهای روشن و تاریک (بندهای G ) رنگ می پذیرند.

Q بندینگ :

این شیوه مستلزم رنگ آمیزی با کویناکوین فردل یا ترکیبات وابسته آن و مشاهده توسط میکروسکوپ فلوئورسانس است.کروموزوم ها با الگوی ویژه ای از بندهای درخشان و تیره (یندهای a) رنگ می گیرند بندهای درخشان Q تقریبا درست با بندهای تاریک G مطابقت دارند.

R بندینگ:

اگر کروموزوم ها را پیش از رنگ آمیزی با گیمسا تحت تاثیر گرما قرار دهند بندهای تاریک و روشن (بندهای R )حاصل وضعیتی معکوس الگوی به دست آمده با رنگ آمیزی G و Q پدید می آورد.این تکنیک شیوه ی استاندارد در بسیاری از آزمایشگاه ها به ویژه در اروپا است.

روش های ویژه:

تعدادی از تکنیک های کشت و رنگ آمیزی کروموزومی برای وضعیت های ویژه کاربرد دارند که عبارتند از:

C بندینگ:

این شیوه به ویژه در رنگ آمیزی ناحیه ی سانترومری کروموزوم ها و نواحی شامل هسته و کروماتین (یعنی بخش های از کروموزوم های ۱۶q,9q,1q که در مجاورت سانترومر قرار دارند و نیز بخش yq )به کار میرود.هتروکروماتین نوعی کروماتین است که خاصیت آن باقی ماندن به حالت متراکم است و در سلول هایی که در حال تقسیم نیستند (در سلول های اینترفازی ) به تیرگی رنگ می پذیرند.

بیماری فاویسم (کمبود آنزیم گلوکز ۶ فسفات دهیدروژناز)

یک پسر ۴ ساله مبتلا به فاویسم که زردی در صلبیه چشمانش کاملا مشخص است

فاویسم بیماری است که در اثر نقص آنزیم گلوکز ۶ فسفات دهیدروژناز به وجود می آید.کمبود گلوکز ۶ فسفات دهیدروژناز (یک آنزیم وابسته به جنس linked-x و محلول در آب ) شایعترین بیماری است که باعث نقص آنزیمی می شود.

(تخمین زده می شود ۴۰۰ میلیون نفر در کل مبتلا باشند) در آمریکایی از آلل ه (گونه A ) به میزان ۱ نفر در هر ۲۰ نفر مردان سیاه پوست یافت شده است.با توجه به ۳۰۰ گونه توصیف شده چنین به نظر می رسدکه کمبود G6PD ناهمگون ترین اختلال ژنتیکی باشد که تاکنون  تشخیص داده شده است .به نظر می رسد شیوع بالای ژن گونه های مختلف G6PD در بعضی از جمعیت ها ناشی از این حقیقت باشد که کمبود G6PD همانند هموگلوبین سلول داسی شکل و تالاسمی تا حدی باعث محافظت در برابر مالاریا می گردد.در ابتدا این اختلال آنزیمی وقتی مورد توجه قرار گرفت که دیده شد داروی ضد مالاریا در مردان سیاه پوست (که بعدا مشخص شد مبتلا به کمبود G6PD هستند) ایجاد آنمی همولیتیک می کند.مکانیزم این آنمی همولیتیک  ناشی از دارو به طور قابل قبولی مشخص است.یکی از محصولات G6PD یعنی NADPH عمده ترین منبع اکی والان های احیا کننده در گلبول قرمز است.NADPH این سلول را بوسیله تولید مجدد گلوتاتیون احیا شده از شکل اکسیده آن در مقابل آسیب اکسیداتیو محافظت می کند.در کمبود G6PD داروهای اکسید کننده مانند پریماکین باعث تهی شده سلول از گلوتاتیون احیا شده و تخریب اکسیداتیو پس از آن باعث همولیز می گردد.ترکیبات مضر دیگر شامل آنتی بیوتیک های سولفونامیدی ,سولفونها مثل dapsone (که در درمان جذام و عفونت پنوموسیتیس کارینی به مقدار زیادی مصرف می شود),نفتالین (ضد بید) و چند داروی دیگر می باشند.

نقش بعضی از دروهای دیگر در ایجاد همولیز در کمبود G6PD نامشخص است چرا که اهمیت فاکتورهای دیگری در این مورد نامشخص می باشد,این فاکتورها عبارتند از فاکتورهای ژنتیکی مثل تفاوت های نژادی و فردی در فارماکوکینتیک ناشی از مقیاس های ژنتیکی و معیارهای غیر ژنتیک (مثل عفونت که خود می تواند در انواع شدید کمبود G6PD ایجاد همولیز کند).فاویسم یک آنمی همولیتیک شدید ناشی از خردن باقلا است که از زمان های گذشته در قسمت هایی از منطقه مدیترانه شناخته شده بوده است علت این بیماری کمبود شدید G6PD می باشد.این نقص آنزیمی سلول ها را مستعد اثر مواد اکسید کننده موجود در باقلا می کند.در مناطقی که گونه های شدید این بیماری مثل آلل مدیترانه ای شایع هستند,یکی از علل عمده ی یرقان نوزادان (Neonatal  jaundice ) و آنمی همولیتیک غیر اسفرولیتیک مادرزادی این بیماری است.آلل های غیر طبیعی شایع در سیاهان آمریکا و ناحیه مدیترانه در الکتروفورز با سرعتی مشابه سرعت گونه ها A  و B حرکت می کنند ,ولی دارای فعالیت کمتری می باشند و به همین علت به ترتیب Aˉ و Bˉ نامیده شده اند.گرچه کمبود G6PD ر مردان سیاه شایع تر است ولی تعداد محسوسی از زنان سیاه پوست آمریکایی (حداقل ۱ در ۴۰۰ ) از نظر ژنتیکی Aˊ \Aˉ بوده و از نظر بالینی مستعد همولیز ناشی از داروها می باشند.در گونه Aˉ علاوه بر کاهش فعالیت کاتالیتیک ناپایداری آن نیز از فاکتورهای عمده در ایجاد پاسخ پاتولوژیک به خوردن دارو است.ساخت پروتئین Aˉ بوسیله جهش بی تغییر می ماند,اما به علت اینکه این مولکول نسبتا پایدار است با پیر شدن گلبول قرمز میزان آن بسیار سریعتر از حالت طبیعی کاهش می یابد.پس از خوردن دارو بیماران دارای این آلل تنها در زمان لازم برای تخریب آن قسمت از گلبول های قرمز پیر که به علت مسن شدن مقدار قابل توجهی از فعالیت G6PD را از دست داده اند,دچار همولیز می شوند (معمولا حدود یک هفته ) حتی در صورت ادامه یافتن داروی قبلی مرحله همولیتیک به انتها می رسد چرا که سلول های جدیدی در پاسخ به همولیز تولید شده اند بمیزان کافی حاوی G6PD جهت ممانعت از تخریب اکسیداتیو می باشند.

علائم بالینی فاویسم:

رنگ پریدگی,تغییر در رنگ ادرار,تهوع و استفراغ,بی حالی و گاهی کاهش سطح هوشیاری,شوک,اسکلرای ایکتریک,تاکیکاردی,تاکی پنه,افت فشار خون,نارسایی حاد کلیه در موارد پیشرفته

بیماری گلبول های قرمز پیر را بیشتر از سلول های جوان مبتلا می کند.زیرا میزان این آنزیم در گلبول های قرمز جوان و رتیکلوسیت ها بیشتر است.

نشانه های آزمایشگاهی:

آنمی,ایکنر,رتیکولوسیتوز,دیدن Heinz body ,کومبس مستقیم منفی,هموگلویبنوری,Bite cell

برخی مواقع بیماران نقص فعالیت آنزیمی را در تست های رایج آزمایشگاهی در زمان همولیز نشان نمی دهند چون در گلبول های قرمز جوان میزان این آنزیم بالاست و ممکن است در موقع حمله حاد که گلبول های قرمز جوان وارد جریان خون می شوند فعالیت آنزیمی طبیعی گزارش شود.در این گونه بیماران پس از سپری شدن یک نیمه گلبول های قرمز (۲ تا ۳ ماه بعد) تکرار می شود.

تشخیص:

تشخیص با اندازه گیری سطح آنزیم G6PD در گلبول های قرمز است با انجام آزمایش های PBS / Retic.count /Bill /U / A /

CBC(Hb,Hct)

درمان:

این بیماری درمان قطعی ندارد و تنها اقدام موثر پیشگیری از بروز حمله همولیز با پرهیز از مواجهه با مواد اکسیدان و در صورت بروز حمله مراجعه سریع به پزشک جهت اقدامات نگهدارنده و حمایتی جهت پیشگیری از عوارض همولیز است.فردی که دچار همولیز می شود پس از تخریب گلبول های قرمز خونش ,گلبول های قرمز جوان وارد گردش خونش می شوند که همین پدیده جوان شدن گلبول های قرمز خون بیماری را تا حدی کنترل می کند و افراد بستری در بیمارستان بیشتر از نظر میزان آب و نمک مورد کنترل قرار می گیرند و در صورت نیاز به آنها خون تزریق می شود.

نحوه توارث:

یک بیماری وابسته به ایکس و مغلوب است به همین دلیل این بیماری در پسرها شایع تر است چون پسره فقط دارای یک کروموزم ایکس و دختران دارای ۲ تا از این کروموزوم هستند بنابراین اگر ژن آنزیم نام برده شده نقص داشته باشد پسران بیشتر گرفتار می شوند.اگر دو کروموزوم ایکس دختران گرفتار نقص این ژن باشد یا اگر کروموزوم ایکس سالمشان نتواند دختر را در مقابل ایکس معیوب سالم نگه دارد دختران هم به این بیماری مبتلا می شوند ولی تعداد مبتلایان پسر خیلی بیشتر است.تمامی دختران یک پدر مبتلا حامل هستند اما تمام پسران این پدر غیر مبتلا خواهند بود.احتمال آنکه دختران حامل علائم بالینی داشته باشند پایین می باشد زیرا غیر فعال شدن کروموزوم ایکس (قانون لیون) به میزان کافی ناشایع می باشد

عواملی که در مبتلایان به کمبود آنزیم G6PD همولیز ایجاد می کند:

باقلا به هر شکل موجود

آنالوگ های ویتامین K

داروهای ضد مالاریا:کلرولین , پریماکین,پاماکین,کیناکرین,کینین

سولفونامیدها:کوتریموکسازول(تری متوپریم- سولفومتوکسازول),نالیدیکسیک اسید (نگرام),سولفاستامید,سولفادیازین,سولفی سوکسازول

ترکیبات نیتروفوران:فورکسون ,فورورانتین ,فورابن,نیتروفورانتیوئین,فورازولیدون,نیتروفورازون (فوراسین),سپتاپرین

داروهای متفرقه: متیلن بلو,پروبنسید,استیل سالیسیلیک اسید,فنازوپریدین,فنیل هیدرازین,بنزن نفتالین,ایزونیازید,آسپرین,آنتی پیرتیک ها,بلودو متیلن,استامینوفن

انواع روزنه های گیاهی

روزنه ها Stomata : در بین سلول های اپیدرمی سلول های روزنه که از دو سلول لوبیایی شکل که به آنها guard cell گفته می شود و بین این دو سلول سوراخ روزنه Ostiol قرار دارد. سلول های روزنه از سلول های اپیدرمی کوچکتر بوده و سیتوپلاسم فراوان و هسته ای درشت دارندو دارای نشاسته و کلروفیل بوده که آنها را از سلول های اپیدرمی متمایز می سازد. همچنین در اطراف سلول های روزنه را احاطه می نمایند که به آن سلول های همراه یا Subsidiary cells گویند.استومات ها را از نظر وظیفه ای که دارند به دو دسته تقسیم می نمایند:  _

۱- استومات هوایی : راههای تبادلات گازی گیاه با محیط هستند ۲- استومات آبی ( هیداتود ) : وظیفه آنها فقط دفع آب اضافی از گیاه می باشد. هیداتودها hydathode منافذ ویژه ای در نوک برگ ها هستند که انتهای تراکئید های بافت چوبی به آنها منتهی شده و از طریق آنها آب به آسانی از بخشهای درونی برگ به بیرون دفع می شود. عامل اصلی دفع آب از راه هیداتود ها همان فشار ریشه ای است. روزنه های آبی بر خلاف روزنه های هوایی همیشه باز بوده که علت آن به خاطر عدم وجود سلول های نگهبان guard cells می باشد.

روزنه  هوایی

روزنه های هوائی در بشره و یا بافت اپیدرمی گیاه وجود دارد که وسیله ارتباطی و تبادل گازها ، بخارات آب و نیز شیره خام میباشد. روزنه هوائی در تمام پیکره گیاه به غیر از ریشه و ساقه های مسن که چوب پنبه ای شده اند یافت میشود . تعداد روزنه ها برحسب گونه گیاهی متفاوت است و نیز در یک گونه برحسب شرایط محیطی و یا محل استقرار آن در گیاه متغیر است . تعداد روزنه ها در دو سطح فوقانی و تحتــانی برگهای افقی متفاوت میباشد . بدلیل وجود شرایط محیطی از قبیل نور شدید ، فشار اتمسفری ، گرمای بیشتر بر روی سطح برگ و در معرض خطر قرار گرفتن گیاه ، تعداد روزنه ها در سطح تحتانی برگ بیشتر است .  تعداد روزنه ها در برگهای افراشته و عمودی تقریباً برابر است و برگهای غوطه ور در آب فاقد روزنه هوائی میباشند . در برگهای شناور بر روی آب ، سطح فوقانی واجد روزنه و سطح تحتانی فاقد روزنه میباشد .

در زیر هر استومات هوایی اطاق زیر روزنه وجود دارد که این فضا از یکطرف به سوراخ روزنه و از طرف دیگر به فضاهای بین سلولیو حفره های میان بافتی ارتباط دارند. تعداد روزنه های هوایی معمولا در برگ ها بیشتر بوده و در ریشه وجود ندارند.پراکندگی و طرز قرار گرفتن انها در برگ های گیاهان متفاوت بوده و در بعضی از برگ ها در هر دو سطح برگ و در بعضی فقط در سطح تحتانی برگ قرار دارند. بر اساس طرز قرار گرفتن سلول ها نسبت به سطح اپیدرم به اقسام زیر تقسیم می شوند. ۱- روزنه سطحی : سلول های نگهبان هم سطح سلول های اپیدرمی می باشد مانند اکثر گیاهان نهاندانه ۲- روزنه عمقی یا فرو رفته : این روزنه ها در زیر یاخته های همراه و در نتیجه پائینتر از سطح اپیدرم قرار می گیرند. مانند اکثر بازدانگان گاهی فرو رفتگیهای به نام غار یا crypt در بشره بعضی از گیاهان مشاهد ه می شود که استومات ها در داخل آن قرار دارند. این روزنه ها جزء انواع فرو رفته می باشند. مانند گیاه زعفران و خرزهره ۳- روزنه برجسته استوما ها بر روی برجستگیهای سلول های اپیدرمی قرار دارند مانند برگ و دمبرگ کدو یا الوچه

- سلولهای روزنه ( Stoma )

سلولهای روزنه یا سلولهای محافظ ( Guard cells ) از سلولهای اپیدرمی منشاء گرفته و از آنها کوچکتر است . دارای سیتوپلاسم فراوان ، هسته درشت ، واجد نشاسته و کلروفیل فراوان ، لوبیایی شکل و دارای یک روزنه یا منفذ ( Ostiole ) میباشد. در واقع سلولهای روزنه از نظر فیزیولوژی بسیار فعال میباشند . زیر روزنه فضای خالی وجود دارد که توسط بافت پارانشیمی احاطه میگردد که به آن اتاق زیر روزنه ( Substomatal chamber ) میگویند . در شرایط محیطی مرطوب سلولهای روزنه در اثر جذب رطوبت متورم شده ( تورژسانس ) و منفذ آن باز میشود . در شرایط محیطی خشک سلولهای روزنه آب خود را از دست داده و پلاسمولیز میشود که نهایتاً منجر به بسته شدن منفذ میگردد. دلیل باز و بسته شدن معکوس سلولهای روزنه عدم یکنواختی ضخامت دیواره سلولی میباشد . ضخامت در دیواره های داخلی سلولهای روزنه بیشتر از دیواره های خارجی آن میباشد . در برخی از گونه های گیاهی روزنه نسبت به سطح اپیدرم بیرون زدگی دارد مانند سرخس آنمیا و برخی دیگر در بشره فرو رفته میباشند همانند گونه صبرزرد و در اغلب گونه ها هم سطح با اپیدرم گیاه میباشد

- سلولهای همراه ( Annex ) یا سلولهای ضمیمه ( Subsidiary cells )

سلولهای همراه از سلولهای اپیدرمی کوچکترند و سلولهای روزنه را احاطه میکنند . برحسب نوع استقرار آنها در اطراف سلولهای محافظ چند تقسیم بندی ارائه میگردد : پاراستیک (Paracytic)

 دیاستیک (Diacytic)

 آنمـوستیک (Anemocytic)

 آنیزوستیک  (Anisocytic)

آکتینوستیک (Actinocytic)

۱- اگر سلولهای همراه در امتداد محور طولی سلولهای محافظ قرار بگیرند نوع روزنه ، پاراستیک

 (Paracytic) میباشد که در گونه های روناس ، ماگنولیا ، پیچک ، برگ بیدی ، گل حساس ، تیره

 پروانه آسا ( لوبیا ، اقاقیا ) و . . . مشاهده میشود .

۲-  اگر سلولهای همراه عمود بر محور طولی سلولهای محافظ قرار بگیرند نوع روزنه ، دیاستیک (Diacytic) میباشد که در گونه های میخک ، تیره آکانتاسه ، قرنفل و . . . مشاهده میشود.

۳-  اگر سلولهای همراه اطراف سلولهای محافظ یک شکل و یکسان بوده که میتوان گفت فاقد سلول همـراه هستند ، نوع روزنه ، آنمـوستیک (Anemocytic) میباشد که در گونه های آلاله ، شمعدانی ، پنیرک ، گل میمون ، خشخاش ، کدو ، ختمی ، گز و . . . مشاهده میشود.

 ۴ -  اگر سلولهای همراه اطراف سلولهای محافظ ، اندازه های متفاوت داشته باشند نوع روزنه ، آنیزوستیک  (Anisocytic) میباشد که در گونه های شب بو ، توتون ، گل ناز ، سیب زمینی ، سدوم ، کلم و . . . مشاهده میشود

۵-   اگر سلولهای همراه اطراف سلولهای محافظ به حالت شعاعی قرار بگیرند نوع روزنه ، آکتینوستیک (Actinocytic) میباشد .

انواع بافت پارانشیم,کلانشیم,اسکلرانشیم

پارانشیم به بافتی گفته می شود که از یاخته های زنده تشکیل شده است.یاخته های پارانشیمی معمولا دیواره ی نازک و شکل چند ضلع دارند.

بافت پارانشیم را بافت زمینه ای یا بافت بنیانی نیز می نامند زیرا عمده پیکر گیاهان (مانند مغز ,بیشترین بخش پوست ساقه و ریشه ) از پارانشیم تشکیل شده است. یاخته های پارانشیمی نسبت به یاخته های سایر بافتها آسانتر تغییر می کنند و می توانند به حالت مریستیمی درآیند.نقش بافت پارانشیم اندوختن آب و مواد غذایی ,فتوسنتز و گاهی ترشح است.

ساختار یاخته های پارانشیمی

شکل یاخته های پارانشیمی چند وجهی منظم یا نا منظم ,دراز , مدور , بیضوی و گاهی هم ستاره ای است .این یاخته ها گاهی چین خورده اند مانند یاخته های پارانشیم کلروفیلی برگهای گیاهان سوزنی برگ به ویژه کاج.

وجود فضاهای بین یاخته ای از ویژگی های مهم بافت پارانشیم است.دیواره های یاخته ی پارانشیمی معمولا نازک و از جنس سلولز است.

انواع بافت پارانشیم

تقسیمات بافت پارانشیم بر اساس نوع عمل بافت و مود موجود در یاخته های آن انجام می گیرد.بر این اساس ۴ نوع بافت پارانشیم تشخیص داده می شود که عبارتند از : پارانشیم ذخیره ای , پارانشیم آبی و پارانشیم هوایی.

۱-پارانشیم کلروفیلی یا کلرانشیم : این پارانشیم محتوی کلروپلاست یا ماده ی کلروفیل (سبزینه ) است.کلرانشیم به دو صورت نرده ای و حفره ای در بافت مزوفیل برگ دیده می شود

۲-پارانشیم ذخیره ای : این پارانشیم مواد انرژی زا را ذخیره می کند که در موقع مناسب مورد استفاده گیاه قرار می گیرند مانند نشاسته که در آمیلوپلاست های غده سیب زمینی و دانه های مختلف ذخیره می شود.

۳-پارانشیم آبی یا آبدار : این نوع پارانشیم دارای یاخته های حاوی واکوئول های بسیار بزرگ است.این واکوئول ها سرشار از آبند . پارانشیم آبی در ساقه و برگ های گیاهان گوشتی دیده می شود.نقش این پارانشیم ها ذخیره ی آب و مصرف آن در زمان بی آبی و خشکی است.

پارانشیم هوایی یا حفره ای : این پارانشیم دارای حفره هایی است که در آن هوا جمع می شود.این نوع پارانشیم بیشتر در گیاهان آبزی وجود دارند

بافت کلانشیم

کلانشیم بافت زنده ای است که از یاخته های کم وبیش کشیده ای با دیواره های نخستین ضخیم (چوبی نشده ) تشکیل یافته است.یاخته های آن دارای پروتوپلاست زنده اند.از ویژگی های بارز یاخته های کلانشیمی ضخیم شدن نا منظم دیواره ی آنهاست.

در دیواره ی یاخته های کلانشیمی آب به میزان قابل ملاحظه ای وجود دارد.این امر سبب نرمی و انعطاف پذیری غشا می شود.انعطاف پذیری و قابلیت ارتجاع کلانشیم اندام های جوان گیاهان را که معمولا در حال رشد هستند را از خطر شکستن حفظ می کند.

یاخته های کلانشیمی به علت داشتن کلروفیل و ذخیره کردن نشاسته نقش پارانشیم کلروفیلی و ذخیره ای را ایفا می کنند.این یاخته ها به علت قابلیت ارتجاع و انعطاف پذیری سبب استحکام بافت و در نتیجه اندام های متشکل از آن می شوند.

بافت اسکلرانشیم

اصطلاح اسکلرانشیم به بافت هایی گفته می شود که دارای دیواره های ضخیم و اغلب چوبی شده اند و نقش اصلی آنها نگهداری گیاه است.وجود بافت اسکلرانشیم در اندام های مختلف گیاه مقاومت آنها را در برابر عواملی نظیرکشش ,خم شدن ,وزن و فشار افزایش می دهد و علاوه بر آن یاخته های نرم ,زنده و واجد دیواره ی نازک نخستین بافت های دیگر را از صدمات احتمالی عوامل مذکور محافظت می کند.یاخته های کلانشیمی با داشتن دیواره های نخستین آبدار و شکل پذیر,از یاخته های اسکلرانشیمی با دیواره های پسین سخت و غیر قابل ارتجاع تشخیص داده می شوند.یاخته های اسکلرانشیمی در سن بلوغ اغلب فاقد پروتوپلاست زنده اند.این ویژگی همراه با دیواره ی پسین سبب تمایز این بافت از بافت های پارانشیمی و کلانشیمی می شود.

یاخته های اسکلرانشیمی از نظر ساختار , شکل , منشأ و رشد تنوع بسیار دارند.این یاخته ها به دو دسته فیبر ها و اسکلرید ها تقسیم می شوند.فیبرها دارای یاخته های دراز و اسکلرید ها واجد یاخته های کوتاه اند.

یاخته های فیبری

فیبر یاخته ای دراز و دارای دو انتهای باریک است.دیواره ی فیبر ها در نتیجه ی تولید لیگنین ضخیم و چوبی می شود و فضایی را در مرکز یاخته به وجود می آورد .گاهی دیواره به اندازه ای ضخیم می شود همه حفره میانی یاخته را پر می کند.دیواره ی فیبر همیشه چوبی نیست فیبرهایی وجود دارند که دیواره ی آنها سلولزی باقی می ماند مانند فیبرهای کتان.این فیبرها شباهت زیادی به یاخته های کلانشیمی دارند.فیبرها یاخته هایی مرده اند.مقطع عرضی آنها ممکن است دایره ای یا بیضوی یا چند ضلعی باشد.فیبرها عموما قابلیت ارتجاع دارند.

اسکلریدها

این یاخته ها در بیشتر بخش های گیاه به صورت منفرد و یا توده هایی ار یاخته های سخت در میان بافت نرم پارانشیم دیده می شوند.دیواره های آنها اغلب چوبی شده است و تعداد زیادی فرورفتگی های مجرا مانند در آنها دیده می شوند.محتویات این یاخته ها عموماً زود از بین می روند و حفره ی یاخته ای را تشکیل می دهند.این حفره ها در اثر ضخیم شدن دیواره کوچک شده و در برش عرضی به صورت نقاط روشنی مشاهده می شوند.این یاخته ها اغلب مرده اند با این حال بعضی از آنها به علت وجود پلاسمودسمهایی که آنها را با یاخته های پارانشیمی مجاور مربوط می سازند زنده می مانند

رنگ آمیزی نمونه های گیاهی برای مشاهدات میکروسکوپی

 رنگ آمیزی برای مشاهده بافت های گیاهی است که از یک یا چند رنگ استفاده می شود.

بافت به گروهی از سلولهای هم شکل و همکار گفته می‌شود. بافتهای گیاهی گروهی از سلولها هستند که دارای توانایی تقسیم بوده و مکررا تقسیم شده‌اند و به سلولهای تمایز یافته تبدیل شده‌اند

بافتها گروهی از سلولها هستند که خاستگاه یکسان دارند. انواع گوناگون از بافتها ریشه‌ها ، ساقه‌ها و برگها را بوجود می‌آورند. در پیکر همه گیاهان دو نوع بافت وجود دارد. بافتهای مریستمی و بافتهای بالغ. بافتهای مریستمی بافتهایی هستند که از سلولهای تمایز نیافته تشکیل شده اند و می‌توانند منشا و خاستگاه سایر بافتها باشند. بافتهای بالغ بافتهایی هستند که برحسب نیاز گیاه و بر طبق عملکرد آن قسمت از گیاه بوجود می‌آیند و کارهای مختلفی را انجام می‌دهند.

بافتهای مریستمی

بافت مریستمی متشکل از سلولهای نابالغ و تمایز نیافته‌اند که دارای توان تقسیم مکررند. مریستمهای حقیقی دارای اختصاصات زیر می‌باشند.

1. سلولهای ایزودیامتریک هستند. (اندازه وجوه برابر دارند)
2. مدور و چند وجهی بوده و به شکل فشرده قرار گرفته‌اند و فضای بین سلولی در آنها دیده نمی‌شود.
3. دیواره نازک پکتوسلولزی دارند و هرگز دیواره ثانویه ندارند.
4. سیتوپلاسم متراکم با هسته درشت داشته و واکوئل مشخص و مواد ارگاستیک (مواد غیرزنده) ندارند.

انواع بافت مریستمی

مریستم انتهایی

در انتهای همه ریشه‌ها و ساقه‌ها یافت میشوند. از مریستم انتهایی ساقه ، برگها ، ساقه‌ها ، گلها تمایز می‌یابند. در بعضی از گیاهان آوندی پست مریستم انتهایی فقط از یک سلول انتهایی تشکیل شده که در عده‌ای دیگر از گیاهان پست و همه گیاهان آوندی عالی از تعدادی سلول بنیادی تشکیل شده است.

مریستم جانبی

این مریستمها به موازات محور طولی اندام یعنی در پیرامون اندام واقع شده‌اند. این مریستمها مسئول افزایش ضخامت اندامها هستند. این مریستمها درون بافتهای اولیه بوجود می‌آیند. ولی بافت ثانویه تولید می‌کنند که مریستمهای ثانویه شامل کامبیوم آوندی و کامبیوم چوب پنبه است.

مریستم میان گرهی

در واقع بخشی از مریستم انتهایی هستند که توسط بافتهای بالغ از مریستم انتهایی جدا شده‌اند و معمولا در پایه میان گرههای برخی گیاهان مانند بیشتر تک لپه‌ایها و دم اسبیان وجود دارند. در پایه برگها هم هستند و مسئول رشد طولی اندامند. برخلاف مریستم انتهایی بلاخره کاملا ناپدید می‌شوند. مریستمها را بر اساس خاستگاه به مریستم اولیه و ثانویه تقسیم می‌کنند. سلولهای اولیه آنهایی هستند که از سلول جنینی تشکیل شده‌اند. این سلولها اختصاص به انتهای ریشه و ساقه دارند. ولی مریستم ثانویه از تمایز زدایی بافتهای دائمی بوجود می‌آیند و شامل کامبیوم آوندی و کامبیوم چوب می‌باشند.

بافتهای بالغ

بافتهای تمایز یافته‌ای هستند که از بافتهای مریستم بوجود می‌آیند. تقسیمات زیادی در آنها صورت نمی‌گیرد. این سلولها درشتتر از سلولهای مریستمی‌اند. سیتوپلاسم کم ، واکوئل مشخص و مواد ارگاستیک (مواد غیره زنده) دارند. در بدو بلوغ مرده‌اند. پر از آب یا هوا هستند. ویژگی بافتهای بالغ داشتن فضای بین سلولی است که این فضای بین سلولی زمانی که بافتها تمایز می‌یابند، یعنی از جنینی به شرایط دائمی منتقل می‌شوند، بوجود می‌آیند. بافتهای بالغ را نیز همچون مریستمها بر اساس خاستگاه به بافتهای اولیه و ثانویه رده بندی می‌کنند. بافتهای اولیه از مریستم اولیه بوجود می‌آیند و بافتهای ثانویه از مریستم ثانویه بوجود می‌آیند. بافتهای بالغ را به بافتهای ساده و مرکب رده بندی می‌کنند که بافتهای ساده همه از یک نوع سلول تشکیل شده‌اند که همه یک نوع کار انجام می‌دهند. ولی بافت مرکب مانند بافت آوندی از چندین نوع سلول تشکیل شده است.

پارانشیم

بخش اعظم پیکر گیاهان علفی را تشکیل می‌دهد. این بافت متشکل از سلولهای پارانشیمی است که این سلولها زنده‌اند و دیواره اولیه دارند ولی گاهی دیواره ثانویه هم در آنها دیده میشود.سلولهای این بافت از لحاظ مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی تنوع زیادی را نشان میدهند.پارانشیمها در التیام زخمها ، ترمیم اندامها و جوش خوردن پیوندها شرکت دارند. اکثر فعالیتهای متابولیکی گیاه توسط سلولهای پارانشیمی گیاه انجام می‌شود. مثل فتوسنتز ، تنفس ، جذب ، ذخیره ، ترشح. انواع سلولهای پارانشیمی عبارتند از :

کلانشیم

ازسلولهای کلانشیم تشکیل شده که این سلولها ممکن است پارانشیم مانند باشند. ولی سلولهای کلانشیم تخصص یافته و طویل‌ترند. دارای دیواره اولیه هستند که ضخامت آن یکنواخت نبوده و در بعضی قسمتها خصوصا در گوشه‌ها ضخیم‌تر است. سلولها زنده‌اند و ممکن است دارای کلروپلاست باشند. بافت کلانشیم بافت مقاوم اندامهای در حال رشد است. اندامهایی که در حال طویل شدن هستند. کلانشیم بافت مقاوم گیاهان دو ‌لپه‌ای است و در تک‌ لپه‌ای‌ها دیده نمی‌شود. بافت مقاوم تک لپه‌ایها اسکلرانشیم است و در ریشه کلانشیم دیده نمی‌شود. بافت کلانشیم در ساقه‌ها و دمبرگها و در برگها در رگبرگهای درشت آن دیده می‌شود. انواع بافت کلانشیم با توجه به شکل سلول و ضخامت دیواره شامل کلانشیم زاویه‌ای ، کلانشیم مماسی و کلانشیم حفره‌ای است.

اسکلرانشیم

این بافت نیز مانند کلانشیم بافت مقاوم گیاه است ولی برخلاف کلانشیم هم دیواره اولیه دارد و هم دیواره ثانویه و در اکثر مواقع دیواره چوبی شده دیواره‌ها خاصیت الاستیکی دارند. یعنی در صورت وجود فشار یا کشش دیواره تغییر شکل می‌دهد و زمانی که فشار برطرف شد به شکل اولیه بر می‌گردد. بافت اسکلرانشیم بافت مقاوم اندامهای بالغ است. اندامهایی که رشد طولی آنها پایان یافته اسکلرانشیم جایگزین کلانشیم می‌شود. دو نوع بافت اسکلرانشیم وجود دارد که شامل اسکلرانشیم هادی ، اسکلرانشیم مکانیکی است که خود به دو نوع اسکلرید و فیبر تقسیم می‌شود.

بافتهای مرکب

بافت محافظ

همانطوری که از نامش پیداست وظیفه محافظت از پیکر گیاه را بر عهده دارند که این بافت محافظ در پیکر اولیه اپیدرم و در پیکر ثانویه گیاه پریدرم می‌باشد و از انواع مختلف سلولها تشکیل یافته‌اند.

بافت آوندی

شامل دو نوع بافت فلوئم یا آبکشی و بافت گزیلم یا چوبی می‌باشد که هر دو از انواع مختلف سلولها تشکیل شده که وظایف متعددی نیز دارند. گزیلم انتقال آب و کانیها را از ریشه به بخشهای هوایی بر عهده دارد و علاوه بر انتقال در نگهداری و ذخیره هم مشارکت دارد. فلوئم نیز انتقال شیره پرورده و ترکیبات آلی ساخته شده در برگها را به سایر بخشهای گیاه بر عهده دارد.

روش انجام آزمایش :

نمونه را در هیپوکلریت سدیم به مدت ۱۵ تا ۲۰ دقیقه قرار می دهیم بعد آن را با آب مقطر می شوییم.سپس نمونه را به مدت ۳۰ ثانیه تا ۱ دقیقه در اسید استیک ۱۰ درصد قرار می دهیم و بعد آن را با آب مقطر می شوییم.در مرحله بعد نمونه را به مدت ۲۰ تا ۳۰ثانیه در سبز متیل قرار می دهیم و بعد آن را با اب مقطر می شوییم.در مرحله بعد نمونه را به مدت ۱۵ تا ۲۰ دقیقه در کارمن زاجی قرار می دهیم سپس آن را با اب مقطر می شوییم و نمونه را روی لام قرار می دهیم و لامل گذاری می کنیم و با میکروسکوپ آن را مشاهده می کنیم

انواع ساقه های گیاهی

نگاه اجمالی

شکل کلی ساقه مخروطی شکل است. یعنی در ناحیه که در سطح خاک قرار دارد. قطر بیشتری دارد و در انتها باریک است. بعضی از گیاهان نیز ساقه استوانه‌ای دارند. ساقه در زندگی گیاه نقشهای مختلف و بسیار مهمی دارد که عبارتند از : نگهداری ، هدایت ، تولید بافتهای جدید ، اندوختن مواد فتوسنتز را بر عهده دارند. ساقه به گیاه استحکام می‌بخشد و برگها را بوسیله شاخه‌ها در سطوح مختلف نگه می‌دارد. گل و میوه نیز به گونه‌ای روی شاخه‌ها قرار دارند. ساقه مسیر انتقال آب و نمکهای کانی از ریشه به برگهاست. ساقه برخی گیاهان قادر است مواد گوناگون را در بافتهای خود ذخیره کند. مثلا ساقه نیشکر ، قند و ساقه زیرزمینی سیب زمینی نشاسته و ساقه گون ، کتیرا را ذخیره می‌کند. ساقه با تولید بافتهای جدید در رشد طولی و قطری آن نقش دارد. یاخته‌های سطحی یاخته‌های جوان که دارای کلروفیل‌اند می‌توانند همانند برگ عمل فتوسنتز را انجام دهند. اما این نقش در زندگی گیاه اهمیت چندانی ندارد. ساقه‌ها عموما از لحاظ بافت نگاهدارنده غنی هستند اما ساقه‌های آبی نیازی به بافت نگهدارنده ندارند، از اینرو نرمند.

تقسیم بندی ساقه‌ها

ساقه‌ها را از نظر محیط زندگی به سه نوع تقسیم می‌کنند. ساقه‌های آبی ، ساقه‌های هوایی و ساقه‌های زیرزمینی. ساقه‌های هوایی و زیرزمینی بر حسب طول عمر ، نوع گیاه و نیاز به حفاظت در برابر تغییرات اقلیمی محیط و نحوه رشد به چند نوع تقسیم می‌کنند.

• ساقه بازدانگان و دو لپه‌ایهای چوبی: گردو ، سیب ، کاج ، بلوط.
• ساقه گیاهان دو لپه‌ای علفی: لوبیا ، نخود ، آفتابگردان ، شمدانی.
• ساقه گیاهان تک لپه‌ای: ذرت ، جو ، گندم ، مارچوبه ، نخل.
• ساقه‌های تغییر شکل یافته: ساقه زیرزمینی سیب زمینی ، پیاز ، ساقه خزنده توت فرنگی و زنبق.

ساقه‌های چوبی

در ساقه‌های چوبی مانند گردو در نوک شاخه جوانه‌ای به نام جوانه انتهایی و در طول شاخه آن جوانه‌های جانبی وجود دارد و در پایین هر جوانه اثر آوند و اثر برگ دیده می‌شود. در طول ساقه‌های چوبی در محل ارتباط بافتهای آوندی برگ و جوانه گره وجود دارد و در سطح ساقه برآمدگیهای کوچکی به نام عدسک دیده می‌شود. جوانه از یاخته‌های مرسیتمی تشکیل شده است. این یاخته‌ها در برابر عوامل نامساعد محیط بسیار حساس‌اند و نیاز به محافظت دارند به همین مناسب اغلب جوانه‌ها از برگهای تغییر شکل یافته‌ای به نام پولک تشکیل شده‌اند. جوانه های گیاهان علفی و معدودی از گیاهان چوبی پولکهای حفاظتی ندارند و آنها را جوانه برهنه می نامند.

ساقه گیاهان دو لپه‌ای علفی

ساختار ظاهری این گیاهان شبیه به ساقه جوان گیاهان چوبی است. اما جوانه‌ها برهنه و در سراسر عمر گیاه فعال‌اند. برگهای این گیاهان نمی‌ریزند و در نتیجه اثر برگها و اثر بافتهای آنها روی ساقه دیده نمی‌شود.

ساقه گیاهان تک لپه‌ای

ذرت و نخل دو نمونه از گیاهان تک لپه‌ای هستند. ذرت تک لپه‌ای علفی است که ساقه آن از نیام برگها پوشیده شده است. اگر نیام را جدا کنیم در ساقه آن گره و میانگره دیده می‌شود ساقه در محل گره‌ها کمابیش تخم مرغی شکل و در یک نقطه فرورفته است.

ساقه نخلها

دارای جوانه انتهایی مخروطی شکل بسیار بزرگند. که برگهای جدید و گل از آن تولید می‌شوند. اگر نقطه رشد انتهایی آسیب ببیند گیاه می‌میرد. برگها نزدیک به هم در بالای ساقه تولید می‌شوند در نتیجه میانگره‌ها کوتاهند. در ساقه نخل جوانه ، گره و میانگره بوضوح دیده نمی‌شوند. ساقه نخل رشد قطری ندارد و قطر آن از بالا به پایین یکسان است. علت قطور بودن ساقه نخل بزرگ شدن یاخته‌ای پارانشیمی ساقه و تمرکز ماده چوب و سایر مواد دیگر در دیواره‌های آنهاست.

ساقه‌های تغییر شکل یافته

تغییر شکل ساقه اغلب با تغییر نقش آن همراه است. در هر حال ساقه با هر شکل و نقشی ویژگیهای ساختاری خود را داراست. یعنی گره ، میانگره و بافتهای مشخصی دارد. مهمترین ساقه‌های تغیر شکل یافته عبارتند از :

ساقه هوایی خزنده

این ساقه‌ها عموما در سطح زمین بطور افقی رشد می‌کنند و دارای میانگره بلندند (توت فرنگی). برگها ریز و پولک مانند و برگ و گل در گره‌های معین یا در محل گره‌های که با زمین تماس حاصل می‌کنند تولید می‌شود.

ساقه زیرزمینی

این ساقه‌ها اندامهای ذخیره‌ای گیاه بشمار می‌روند. با استفاده از مواد ذخیره‌ای که در طی سال اول در آنها جمع می‌شود ساقه هوایی جدیدی در سال بعد رشد می‌کند. ساقه‌های زیرزمینی به شکل ریزوم ، غده پیاز (سوخ) دیده می‌شود. در ریزوم ساقه‌ها استوانهای شکل‌اند و در زیر زمین بطور افقی رشد می‌کنند این ساقه‌ها باریک و گوشتی و دارای اندوخته غذایی هستند. ساقه‌ها دارای گره ، میانگره ، برگهای متعددند. جوانه‌ها در پایه برگهای پولکی اندامهای هوایی را تولید می‌کنند و در گونه‌های زنبق انتهای در حال رشد ریزوم برگ و گل تولید می کند. ریشه در محل گرهها تولید می شود. در ساقه های غده ای انتهای متورم ریزوم را غده می‌نامند. سیب زمینی یک غده است. بوته سیب زمینی سه نوع ساقه دارد: ساقه‌های هوایی معمولی ، ریزوم باریک و انتهای متورم آن همان غده است. غده سیب زمینی دارای گره ، میانگره ، جوانه جانبی و یک جوانه انتهایی است. گروهی از جوانه‌ها یک چشم را تشکیل می‌دهند. چشمهای بر روی غده به وضع مارپیچی قرار دارند. هر چشم موقعیت یک گره را نشان می‌دهد. و در ساقه پیازی ساقه‌ها کوتاه و ضخیم‌اند، بطور افقی رشد می‌کنند و غذای اندوخته یا در ساقه کوتاه مثل گلایول و سیکلامن یا در پولکهای برگ مانند اطراف آن مثل نرگس جا دارند.

ساقه پیچنده یا پیچکها

ساقه پیچنده دراز و باریک است و بافت استحکامی دارد. در تماس با هر یک تکیه گاه به دور آن می‌پیچند مانند پیچک انگور ، نیلوفر ، چسبک ، پیچکها در بخش انتهایی خود رشد سریع دارند.

ساقه برگ نما

به شکل ظاهری ساقه برگ نما همانند برگ است. این ساقه‌ها سبز رنگند و نقش برگ را هم انجام می‌دهند و سطح این ساقه‌ها ممکن است گل ، میوه و برگ بطور موقت ظاهر شود. مانند کوله خاس ، مارچوبه.

ساقه گوشتی

در عده ای از گیاهان فرایند ساختن غذا محدودی به ساقه می‌شود، زیرا برگها بسیار تحلیل رفته‌اند. این گیاهان در مواقع بارندگی مقدار قابل ملاحظه‌ای آب را در ساقه گوشت‌دار خود ذخیره می‌کنند و در فصلهای بی‌آبی از آن استفاده می‌کنند. ساقه گیاهان کاکتوس ، فرنیون ، علف شیر از جمله‌اند.

ساقه خار نما

اغلب خارهای گیاهان ، ساقه تغییر شکل یافته یا زایده ساقه‌اند. اما خارهایی که از تغییر شکل برگها حاصل شده‌اند در بعضی گیاهان مانند زرشک و اقاقیا دیده می‌شوند. نمونه ساقه خار نما در گیاه خار مصری و لالیک دیده می‌شوند. سطح خارها دارای برگ است که دلیلی است بر ساقه بودن خار

الف) مقایسه ی برش هایی از ساختار نخستین ساقه و ریشه ( شکل های ۱و ۲ )

۱- در ساقه حجم پوست از استوانه ی مرکزی کمتر در حالی که در ریشه معمولا” حجم پوست از استوانه مرکزی بیشتر است؛یا به عبارتی در ریشه استوانه ی مرکزی مشخص تر است .

۲- درساقه آوندها  مقابل هم و به نحوی قرار گرفته اند که آوندهای چوبی به سمت مرکز  و آوند های آبکش به سمت روپوست قرار گرفته اند ؛ در صورتی که در ریشه آوند ها یک در میان قرار گرفته اند.

ب) مقایسه برش های ساقه و دمبرگ  ( شکل های ۳و ۱ )

۱- درساقه دسته های آوندی روی یک یا چند دایره قرار گرفته اند ، یا در همه جای ساقه پراکنده هستند ، ولی در دمبرگ روی یک کمان قرار گرفته اند .

۲- آوند های چوبی ساقه به سمت  داخل و آوند های آبکش آن به سمت  خارج قرار دارند ، ولی در دمبرگ آوند های چوبی در بالا و آوند های آبکش در زیر آن ها  قرار گرفته اند .

۳- در دمبرگ ها تقارن دوطرفی وجود دارد و خط تقارن ازوسط شیار دمبرگ ( بخش مقعر ) می گذرد ولی در ساقه  تقارن معمولا” به صورت شعاعی است .

ج) مقایسه برش های  ساقه ی گیاهان تک لپه ا ی و دو لپه ای   (شکل های ۴ و ۵ )

۱- تعداد دسته های آوندی در ساقه ی گیاهان تک لپه ای فراوان تر است و روی دوایر تقریبا” هم مرکز قرار دارند، درصورتی که این دسته ها در گیاهان  دو لپه ای کم تر و روی یک دایره قرار گرفته اند .

۲- در ساقه ی گیاهان دولپه ای پوست مشخص تر، ولی در ساقه ی گیاهان تک لپه ای پوست نازک و گاهی مرز آن با استوانه ی مرکزی نامشخص است .

تشریح خرگوش

ابتدا حیوان را بیهوش می کنیم.بیهوش کردن به دو صورت انجام میگیرد:تزریقی و استنشاقی(با استفاده از کلروفرم).اگر بخواهیم حیوان زنده بماند از داروی تزریقی استفاده می کنیم.اگر از داروی بیهوشی استنشاقی استفاده کنیم ممکن است حیوان بمیرد . وچون هدف ما دیدن اعضای داخلی بدن است از کلروفرم استفاده می کنیم، پس از چند لحظه حیوان بیهوش می شود اولین نکته دندانهای حیوان است در جوندگان دندانهای پیش خیلی بزرگ هستند،دندانهای پیش پایینی بزرگترند. دستهای حیوان را به کمک سوزن ثابت می کنیم و سپس قیچی را برداشته و پوستی که نزدیک ناف است را می بریم در زیر پوست یک بافت پیوندی وجود داردبرای دیدن احشا آن بافت را نیز پاره می کنیم . بخشهای روده را پرده ای نازکی به نام   رودبند به هم متصل می کند که شفاف و نازک است در آن رگهای خونی زیادی وجوددارد قسمت سینه و شکم را پرده ی دیافراگم از هم جدا می کند قلب حیوان حالت مخروطی دارد که راس آن به پایین است. تعداد لبهای شش در خرگوش از انسان بیشتر است. مری و نای به چسبیده اند مری در جلو و نای در عقب قرار دارد. قسمت مری در بالای معده مشاهده می شود. در خم دوازدهه لوزالمعده مشاهده می شود.بعد از دوازدهه روده باریک قرار داردو دوازدهه در واقع بخشی ابتدایی روده ی باریک است.قسمتهای مختلف روده ی باریک به ترتیب دوازدهه ،ایلئوم و ژژنوم که قسمت انتهایی روده ی باریک است.و بعد به روده ی کور میرسیم و انتهای روده ی کور زائده ی آپاندیس وجود دارد. کلیه را نیز بیرون آورده ،روی کلیه زائده ی کوچک زرد رنگی وجود دارد که غده ی فوق کلیوی است. کبد را نیر بیرون آورده و کیسه ی صفرا را نیز مشاهده می کنیم کیسه ی صفرای خرگوش بدلیل گیاه خوار بودنش کوچک است. لوله ی اسپرم بر پشت مثانه مشاهده می شود .غده ی وزیکول سیمینال در پایین مثانه مشاهده می شود.

آشنائی با میکروسکوپ و انواع آن

میکروسکوپ (از یونانی μικρόσκοπεῖν) یا ریزبین دستگاهی است که برای دیدن اجسامی که با چشم مسلح دیده نمی‌شوند بکار می‌رود.

سیر تحولی و رشد

در طول قرن هیجدهم میکروسکوپ در زمره وسایل تفریحی به شمار می‌آمد. با پژوهشهای بیشتر پیشرفتهای قابل توجهی در شیوه ساختن عدسی شئی حاصل شد. بطوری که عدسی‌های دیگر بصورت ذره بینهای معمولی نبودند بلکه خطاهای موجود در آنها که به کجنمایی معروف هستند، دفع شده‌اند و آنها می‌توانستند جرئیات یک شی را دقیقا نشان دهند. پس از آن در طی پنجاه سال، پژوهشگران بسیاری تلاش کردند تا بر کیفیت و مرغوبیت این وسیله بیافزایند. بالاخره ارنست آبه توانست مبنای علمی میزان بزرگنمایی میکروسکوپ را تعریف کند.

بدین ترتیب میزان بزرگنمایی مفید آن بین ۵۰ تا ۲۰۰۰ برابر مشخص شد. البته می‌توان میکروسکوپ‌هایی با بزرگنمایی بیش از ۲۰۰۰ برابر ساخت. مثلاً قدرت عدسی چشمی را بیشتر کرد. اما قدرت تفکیک نور ثابت است و درنتیجه حتی بزرگنمایی بیشتر می‌تواند دو نقطه از یک شی را بهتر تفکیک کند. هر چه بزرگنمایی شی افزایش یابد به میزان پیچیدگی آن افزوده می‌شود. بزرگنمایی شی در میکروسکوپهای تحقیقاتی جدید معمولاً ۳X، ۶X، ۱۰X، ۱۲X، ۴۰X و ۱۰۰X است. در نتیجه بزرگنمایی در این میکروسکوپ بین ۱۸ تا ۱۵۰۰ برابر است. چون بزرگنمایی میکروسکوپ نوری بدلیل وجود محدودیت پراش از محدوده معینی تجاوز نمی‌کند برای بررسی بسیاری از پدیده‌هایی که احتیاج به بزرگنمایی خیلی بیشتر دارند مفید است. تحقیقات بسیاری صورت گرفت تا وسیله دقیق تری با بزرگنمایی بیشتر ساخته شود. نتیجه این پژوهشها منجر به ساختن میکروسکوپ الکترونی شد.

میکروسکوپ چیست ؟

میکروسکوپ یکی از وسایل آزمایشگاهی اصلی در آزمایشگاه گیاه شناسی است . که در اینجا انواع آن را مورد بحث و بررسی قرار داده و طرز کار با میکروسکوپ نوری معمولی را به تفصیل ارائه مینمائیم . میکروسکوپهای مختلف دارای بزرگنمائی های متفاوتی میباشند که عموماً با وجود عدسیهای گوناگون، تصویر نمونه مورد نظر چند برابر میشود . اصول کلی در تمامی انواع میکروسکوپها براساس عبور نور با طول موجهای متفاوت از چندین عــدسی محدب میباشد که هرچقدر طول موج نور بکار رفته در میکروسکوپ مزبور کوتاهتر باشد قدرت تفکیک و یا جــداکنندگی آن میکروسکوپ بیشتر است . برای مثال قدرت تفکیک چشم انسان ۱/۰ میلیمتر میباشد و میکروسکوپ نوری معمولی ۲۴/۰ میکرون . در طول قرن هیجدهم میکروسکوپ در زمره وسایل تفریحی به شمار می‌آمد. با پژوهشهای بیشتر پیشرفتهای قابل توجهی در شیوه ساختن عدسی شئی حاصل شد. بطوری که عدسی‌های دیگر بصورت ذره‌ بینهای معمولی نبودند بلکه خطاهای موجود در آنها که به کجنمایی معروف هستند، دفع شده‌اند و آنها می‌توانستند جرئیات یک شی را دقیقا نشان دهند. پس از آن در طی پنجاه سال، پژوهشگران بسیاری تلاش کردند تا بر کیفیت و مرغوبیت این وسیله بیافزایند. بالاخره ارنست آبه توانست مبنای علمی میزان بزرگنمایی میکروسکوپ را تعریف کند. بدین ترتیب میزان بزرگنمایی مفید آن بین ۵۰ تا ۲۰۰۰ برابر مشخص شد. البته می‌توان میکروسکوپ‌هایی با بزرگنمایی بیش از ۲۰۰۰ برابر ساخت. مثلاً قدرت عدسی چشمی را بیشتر کرد. اما قدرت تفکیک نور ثابت است و درنتیجه حتی بزرگنمایی بیشتر می‌تواند دو نقطه از یک شی را بهتر تفکیک کند. هر چه بزرگنمایی شی افزایش یابد به میزان پیچیدگی آن افزوده می‌شود. بزرگنمایی شی در میکروسکوپهای تحقیقاتی جدید معمولاً ۳X، ۶X، ۱۰X، ۱۲X، ۴۰X و ۱۰۰X است. در نتیجه بزرگنمایی در این میکروسکوپ بین ۱۸ تا ۱۵۰۰ برابر است. چون بزرگنمایی میکروسکوپ نوری بدلیل وجود محدودیت پراش از محدوده معینی تجاوز نمی‌کند برای بررسی بسیاری از پدیده‌هایی که احتیاج به بزرگنمایی خیلی بیشتر دارند مفید است. تحقیقات بسیاری صورت گرفت تا وسیله دقیق تری با بزرگنمایی بیشتر ساخته شود. نتیجه این پژوهشها منجر به ساختن میکروسکوپ الکترونی شد.

انواع میکروسکوپ از نظر نوع آشکارساز

میکروسکوپ‌های الکترونی میکروسکوپ الکترونی روبشی میکروسکوپ الکترونی عبوری میکروسکوپ نوری میکروسکوپ نوری عبوری میکروسکوپ نوری بازتابی میکروسکوپ‌های پراب پویشی میکروسکوپ نیروی جانبی میکروسکوپ نیروی اتمی میکروسکوپ نیروی مغناطیسی میکروسکوپ تونلی پویشی میکروسکوپ میدان نزدیک نوری میکروسکوپ ولتاژ پویشی

انواع میکروسکوپ به طور کلی به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

۱٫ میکروسکوپ پلاریزان: کاربرد آن در زمین شناسی است و برای مطالعه خواص نوری بلورها، شناسایی کانی ها ،مطالعه پترولوژی و پتروگرافی سنگ های آذرین ،دگرگونی و رسوبی از آن استفاده می شود ۲٫ میکروسکوپ پیناکولار: دوچشمی هستند و فقط اجسام را بزرگ می کنند در زمین شناسی در قسمت فسیل شناسی کاربرد بیشتری دارد. ۳٫ میکروسکوپ انعکاسی: برای شناسایی کانی های فلزی مورد استفاده قرار می کیرند چون آن ها نور را از خودشان عبور نمی دهند .و برای مطالعه شکل و اندازه آنها بررسی مراحل کانی سازی ،وضعیت و رابطه نسبی کانی ها به یکدیگر.

انواع میکروسکوپ آشکارساز

میکروسکوپ نوری

با توجه به گسترش روز افزون میکروسکوپها در شاخه‌های مختلف علوم پزشکی و صنعت هر روزه شاهد پیشرفتهای مختلف در صنعت میکروسکوپها می‌باشیم. این پیشرفتها شامل پیشرفت سیستم روزی طراحی اجزای مکانیکی ، پایداری استحکام و راحتی در استفاده از آنها می‌باشد. میکروسکوپهای نوری معمولی که در تحقیقات بیولوژیکی و پزشکی بکار می‌روند دو دسته می‌باشند. یک دسته دارای چشمه نوری مجزا از میکروسکوپ می‌باشند و دسته دوم میکروسکوپهایی می‌باشند که دارای چشمه نوری تعبیه شده در میکروسکوپ می‌باشند. میکروسکوپهای معمولی مدرن مورد استفاده از نوع دوم می‌باشد و تقریبا ساخت و استفاده نوع اول منسوخ شده است.

اجزای اصلی میکروسکوپ نوری

پایه یک قطعه شامل یک بخش پایین به صورتهای مختلف و گاهی بصورت نعل اسبی می‌باشد که بر روی میز محل مطالعه قرار می‌گیرد. پایه دارای ستون می‌باشد که اجزا مختلف به آن متصل می‌شود، وزن پایه نسبتا زیاد است و اجزائی که بر روی پایه سوارند عبارتند از: چشمه نور و حرکت دهنده لوله میکروسکوپ. لوله میکروسکوپهای مختلف تک چشمی (monocular) و یا دو چشمی (binocular) می‌باشند، وقتی به مدت طولانی می‌خواهیم از میکروسکوپ استفاده کنیم دو چشمی بهتر است، چون مانع خستگی چشم می‌باشد. لوله شامل دو گروه عدسی به نامهای چشمی و شیئی است. عدسیهای شیئی در میکروسکوپهای معمولی چهار عدسی شیئی بر روی صفحه چرخان نصب شده که ویژگیهای این عدسیها بصورت زیرا است: عدسی شیئی آکروماتیک X10 (16 میلیمتری با N.A = 0.3) عدسی شیئی آکروماتیک X40 (4 میلیمتری با N.A = 0.65) عدسی فلورئیت X45 (35 میلیمتری) عدسی آکروماتیک X90 (2 میلیمتری و N.A = 1.2) دو عدسی اول در حالت خشک و دو عدسی بعدی در حالت ایمرسیون روغنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. وظیفه عدسی شئی تهیه تصویر بزرگ شده از شیئی مورد نظر است عدسیهای شیئی وقتی به صورت خشک بکار می‌روند، دارای N.A زیاد نمی‌باشند و لذا مدت تفکیک آنها است. استفاده از روش ایمرسیون روغنی می‌تواند موجب افزایش N.A و افزایش روزلوشن شود. عدسیهای شیئی معمولا بصورت عدسیهای مرکب می‌باشند. کیفیت در عدسیهای شیئی وابسته به شدت روشنایی تصویر می‌توان تفکیک می‌باشد. عدسیهای چشمی وظایفی که چشمی بر عهده دارند عبارتند از: بزرگ سازی تصویر معکوس حاصله از عدسی شیئی ، تشکیل تصویر مجازی از تصویر حاصله بوسیله عدسی شیئی ، اندازه گیری و سنجش اجزا واقع در تصویر. چشمیها دارای انواع مختلفی می‌باشند که دو نوع معروف و معمول آنها عبارتند از چشمی هویگنس (Huygenian) و چشمی رامزدن (Ramsden). چشمی هویگنس متشکل از دو عدسی سطح محدب می‌باشد که یک طرف هر کدام مسطح و یکطرف محدب می‌باشد. در نوع هویگنس سطح محدب هر دو عدسی بطرف پایین می‌باشد و بین این دو عدسی دیافراگم قرار گرفته ، دیافراگم در محل کانون عدسی بالای عدسی چشمی واقع است. عدسی پایین پرتوهای رسیده از عدسی شی را جمع آوری نموده و در محل دیافراگم یا در نزدیکی آن متمرکز می‌نماید. عدسی چشمی این تصویر را بزرگ نموده و البته بصورت یک تصویر مجازی بزرگ شده به چشم فرد مشاهده‌گر منتقل می‌کند. کار دیافراگم کاهش خیره کننده‌گی نور رسیده به چشم بیننده است.چشمیهای هویگنس به چشمیهای منفی معروفند و دارای بزرگنمایی ۱۰ و ۵ می‌باشند. چشمی هویگنس دارای قیمت نسبتا ارزان و کارایی مناسب می‌باشد، اشکال عمده آن محدود بودن میدان دید و عدم تامین راحتی کافی برای چشم است. چشمیهای رامزدن به چشمیهای مثبت معروفند، این چشمیها با دقت خوبی انحرافات عدسیهای آپکروماتیک را تصحیح می‌نمایند. سیستم روشنایی میکروسکوپها دارای محدودیتهای متعددی می‌باشند و لیکن در عمل اغلب روشنایی میکروسکوپ موجب محدودیت اصلی می‌شود. بنابراین تلاشهای زیادی در تهیه روشنایی و روش تهیه روشنایی مناسب برای میکروسکوپها گردیده است. پس تهیه نور مناسب می‌تواند نقش اساسی در وضوح تصویر داشته باشد. روشنی محیط نمی‌تواند برای تهیه تصویر مناسب و کافی باشد، لذا در تهیه روشنایی حتما باید از لامپها و چشمه‌های مصنوعی نوری استفاده می‌شود. لامپهای مورد استفاده در میکروسکوپها عبارتند از: • لامپ هالوژن: این لامپ نور سفید ایجاد می‌کند و متشکل از یک رشته تنگستن در گاز هالوژن می‌باشد. حاصلضرب شدت نور حاصله در طول عمر این لامپ تقریبا ثابت است. از لحاظ قیمت در مقایسه با لامپ جیوه و گزنون ارزانتر می‌باشد و برای کارهای فتومیکروگرافی مفید است. • لامپ تنگستن: این لامپها در میکروسکوپهای ارزان قیمت و آموزشی بکار می‌روند. • لامپ گزنون: این نوع لامپ یک لامپ تخلیه الکتریکی است. این لامپها دارای پایداری بیشتری نسبت به لامپهای جیوه‌ای می‌باشند. • لامپ جیوه‌ای: این لامپ همانند لامپ گزنون از طریق تخلیه الکتریکی ایجاد نور می‌نماید. لامپ جیوه‌ای حاوی مقدار کمی جیوه است که در اثر یونیزه شدن هوای داخل لامپ ، یونهای تولید شده موجب تبخیر و یونیزه شدن جیوه‌ها می‌شوند. کندانسور وظیفه کندانسور متمرکز سازی نور بر روی نمونه می‌باشد. کندانسور در زیر Stage که محل قرار‌‌‌گیری نمونه است واقع می‌شود. • کندانسور آبه: این نوع کندانسور عموما در میکروسکوپهای معمولی بکار می‌روند. در این نوع کندانسورها دو عدسی بکار رفته است و دارای قیمت ارزان می‌باشند. این کندانسورها با عدسیهای شیئی و آکرومات CF با بزرگنمایی ۴x تا ۱۰۰x برای مشاهدات عمومی و کاربردهای تشخص مفید می‌باشند. • کندانسور با عدسی متحرک: این کندانسور برای فتومیکروگرافی همراه با عدسی‌های شیئی و پلن آکرومات از نوع CF مفید می‌باشند. • کندانسور آکرومات: این گروه کندانسور در مشاهدات و فتومیکروگرافی مورد استفاده قرار می‌گیرد این نوع کندانسور با عدسیهای شیئی ۴x تا ۱۰۰x می‌تواند بکار رود. • کندانسور آکرومات – آپلانت: این نوع کندانسور را پایه همراه با عدسی های شیئی آپوکرومات بکار برد این کندانسور ها برای فتومیکروگرافی جهت تصویرگیری از اجزا بسیار ریز بسیار مفید می باشد. • کندانسور جهت عدسیهای شیئی با توان کم ، که این نوع کندانسور معمولا در بزرگنماییهای بسیار پایین مثل عدسی شیئی با بزرگنمایی ۴x تا ۴۶۰x مفید هستند.

چگونگی تشکیل و مشاهده تصویر

نور به صورت موج سینوسی پیوسته انتشار نمی‌یابد و لیکن می‌توان تصور کرد که یک فوتون همچون یک بار ولی با سرعت ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کند. و چون این ذرات بطور پی‌در‌پی در حال تعقیب یکدیگرند، لذا در عمل راهی جز نمایش آنها به صورت یک موج پیوسته نیست. فوتونهای نوری می‌توانند دارای طول موجهای متفاوتی باشند، رنگ نور بوسیله طول موج آن تعیین می‌شود. مخلوط نورهای مختلف موجب تحریک شبکیه چشم می‌شود که انسان احساس رنگ سفید می‌نماید. اکثرا اشیایی که توسط میکروسکوپ مشاهده می‌شوند نسبت به نور شفاف می‌باشند و اجزای آنها تنها وقتی قابل مشاهده می‌باشند که این اجزا نسبت به زمینه دارای کنتراست (کنتراست در شدت و یا رنگ) باشند. وقتی که نور سفید به یک جسم قرمز بتابد، تمامی طول موجهای موجود در نور سفید بجز نور قرمز در آن جذب می‌شود. بنابراین یک جسم با ناحیه قرمز را در یک زمینه سفید بخاطر آنکه دارای کنتراست رنگی می‌باشد می‌توان دید. عدسی شیئی در میکروسکوپ که یک عدسی همگرا با فاصله کانونی کوچک است، تصویر حقیقی و وارونه و بزرگتر از شیئ را تشکیل می‌دهد. برای این منظور شیئ باید بین کانون عدسی شیئی و قرار گیرد، توان عدسی شیئی بزرگتر از توان عدسی چشمی است و تصویر اول را بزرگتر می‌کند (عدسی چشمی مثل ذره بین عمل می‌کند) و تصویر حاصل از عدسی شیئی باید در فاصله کانونی عدسی چشمی باشد. از این شیئ ، تصویر مجازی نهایی تشکیل می‌شود که بزرگتر است.

میکروسکوپ الکترونی (Electron Microscopy)

میکروسکوپ الکترونی نوعی میکروسکوپ مرکب است. اولین میکروسکوپ مرکب ، احتمالا در سالهای ۱۶۰۰ میلادی توسط دو نفر هلندی به نام هانس و زاکاریاس جنس ساخته شد. درسال ۱۸۷۳ ارنست آبه ثابت کرد که برای تشخیص دقیق دو ذره نزدیک به هم ، طول موج نور نباید بیشتر از دو برابر فاصله دو ذره از یکدیگر باشد. بالاخره درسال ۱۹۳۹ اولین میکروسکوپ الکترونی ساخته شد.

سیر تحولی و رشد

میکروسکوپهای اولیه که میکروسکوپ ساده نام داشت، شامل فقط یک عدسی بودند اما میکروسکوپ الکترونی ، که میکروسکوپ مرکب است از ترکیب حداقل دو عدسی بوجود آمده است. در طول قرن هیجدهم میکروسکوپ در زمره وسایل تفریحی به شمار می‌آمد. با پژوهشهای بیشتر پیشرفتهای قابل توجهی در شیوه ساختن عدسی شئی حاصل شد. بطوری که عدسیهای دیگر یصورت ذره‌ بینهای معمولی نبودند بلکه خطاهای موجود در آنها که به کنجهایی معروف هستند، دفع شده‌اند و آنها می‌توانستند جرئیات یک شی را دقیقا نشان دهند. پس از آن در طی پنجاه سال ، پژوهشگران بسیاری تلاش کردند تا بر کیفیت و مرغوبیت این وسیله بیافزایند. بالاخره ارنست آبه توانست مبنای علمی میزان بزرگنمایی میکروسکوپ را تعریف کند. بدین ترتیب میزان بزرگنمایی مفید آن بین ۵۰ تا ۲۰۰۰ برابر مشخص شد. البته می‌توان میکروسکوپ‌هایی با بزرگنمایی بیش از ۲۰۰۰ برابر ساخت. مثلا قدرت عدسی چشمی را بیشتر کرد. اما قدرت تفکیک نور ثابت است و درنتیجه حتی بزرگنمایی بیشتر می‌تواند دو نقطه از یک شی را بهتر تفکیک کند. هر چه بزرگنمایی شی افزایش یابد به میزان پیچیدگی آن افزوده می‌شود. بزرگنمایی شی در میکروسکوپهای تحقیقاتی جدید معمولا ۳X ، ۶X ، ۱۰X ، ۱۲X ، ۴۰X و ۱۰۰X است. در نتیجه بزرگنمایی در این میکروسکوپ بین ۱۸ تا ۱۵۰۰ برابر است. چون بزرگنمایی میکروسکوپ نوری از محدوده معینی تجاوز نمی‌کند برای بررسی بسیاری از پدیده‌هایی که احتیاج به بزرگنمایی خیلی بیشتر دارند مفید است. تحقیقات بسیاری صورت گرفت تا وسیله دقیق تری با بزرگنمایی بیشتر ساخته شود. نتیجه این پژوهشها منجر به ساختن میکروسکوپ الکترونی شد.

مکانیزم

میکروسکوپ مرکب از یک لوله تشکیل شده که در دو انتهای آن دو عدسی شئی نزدیک به شی مورد مطالعه و عدسی چشمی قرار دارد. تصویری که توسط عدسی شئی بوجود می‌آید، بوسیله عدسی چشمی بزرگتر می‌شود. به این جهت بزرگنمایی آن بیش از قدرت یک عدسی است. در میکروسکوپهای پیشرفته ، دستگاه نوری پیچیده تر است. بدین ترتیب که در آنها علاوه بر لامپ ، یک کندانسور (مجموعه عدسیهای متمرکز کننده نور) و یک دیافراگم که شدت نور را کنترل می‌کند، قرار داده شده است. لامپی که در این نوع میکروسکوپها مورد استفاده قرار می‌گیرد، با ولتاژ کم کار می‌کند. لامپهای فراوانی برای این منظور وجود دارند که هرکدام نوری با شدت و طول موج مورد نظر تامین می‌کنند. بنابراین برای تفکیک دو نقطه نزدیکتر از ۲۵۰۰ آنگستروم باید از میکروسکوپ الکترونی استفاده کرد. زیرا طول موج الکترون از طول موج نور کمتر است. اولین میکروسکوپ الکترونی که ساخته شد، درست مانند میکروسکوپ نوری که شعاع نور را از داخل نمونه مورد مطالعه عبور می‌دهد، شعاع الکترون را از داخل مقطع بسیار نازکی عبور می‌دهد. چون تراکم مواد در تمام قسمتهای نمونه مورد مطالعه یکسان نیست، میزان الکترونی که از قسمتهای مختلف عبور می‌کند متفاوت است. درنتیجه تصویری از قسمتهای تاریک و روشن آن بدست می‌آید. میکروسکوپ الکترونی دارای یک قسمت لوله‌ای شکل است که الکترون می‌تواند آزادانه از آن عبور کند. در قسمت بالای لوله یک قطب منفی الکتریکی به شکل رشته سیم نازک وجود دارد که جنس آن از تنگستن است. این قسمت آنقدر حرارت داده می‌شود تا بتواند از خود الکترون آزاد کند. این عمل با ایجاد اختلاف پتانسیل از ۲۰۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ ولت بین کاتد و آند صورت می‌گیرد. در نتیجه یک شعاع الکترونی بسوی پایین قسمت لوله‌ای شکل شتاب داده می‌شود. به این سیستم تفنگ الکترونی می‌گویند. در طول لوله عدسیهایی همگرا اندازه و روشنایی شعاع الکترونی را قبل از برخورد با نمونه مورد مطالعه کنترل می‌کنند. مقطع مورد بررسی روی یک صفحه مشبک دایره شکلی قرار داده می‌شود. شعاع الکترونی پس از عبور از مقطع و قبل از این که به حد بزرگنمایی نهایی برسد، از میان عدسیهایی شئی عبور کرده و تنظیم می‌شود. سپس توسط عدسیهایی بر روی صفحه زیر میکروسکوپ منعکس می‌شود. چگالی بزرگنمایی بیشتر میکروسکوپها از ۵۰ تا ۸۰۰۰۰۰ برابر است. صفحه زیر میکروسکوپ از مواد فسفردار (فسفید روی) پوشانیده شده که در مقابل پرتو الکترون از خود نور تولید می‌کند. در زیر این صفحه یک دوربین عکاسی قرار دارد که از تصویر روی صحنه عکس می‌گیرد. اطلاعاتی که میکروسکوپ الکترونی ارائه می‌دهد. • توپوگرافی شی (نقشه برداری): در این کار با آشکار کردن مشخصات سطح و بافت داخلی شی ، می‌توان به خواصی مانند سفتی و میزان ارتجاعی بودن آن پی برد. • مورفولوژی (زیست شناسی): به دلیل اینکه در این رویت شکل و سایر ذرات مشخص است، می‌توان به نیروی استحکام پی برد. • ترکیب: این میکروسکوپ می‌تواند عناصر سازنده شی را مشخص نماید. بنابراین می‌توان به خواصی مانند نقطه ذوب ، اکتیویته شی دست یافت. • بلور شناسی: میکروسکوپ الکترونی چگونگی چیده شدن اتم را در مجاورت یکدیگر نشان می‌دهد. به این ترتیب می‌توان آنها را از نظر رسانایی و خواص الکتریکی بررسی نمود. • میکروسکوپ فلورسانت (fluorescent microscope) • انواع خاصی از میکروسکوپ نوری که منبع نور آن پرتوهای فرابنفش است.برای مشاهده نمونه زیر این میکروسکوپ ها بخش ها یا ملکول های ویژه داخل سلول با مواد فلورسانت یا نورافشان رنگ آمیزی می شوند. زمانی هدف تشخیص پروتئین های خاص یا جایگاه آنها در سلول باشد، روش های معمولی رنگ آمیزیکه پروتئین ها را به طور عام رنگ می کنند قابل استفاده نیست.برای رنگ آمیزی اختصاصی، معمولا از پادتن های اختصاصی متصل به مواد فلورسانت استفاده می شود.مواد فلورسانت نور را در طول موج فرابنفش جذب می کنند و در طول موج بلندتری در طیف مرئی تابش می کنند. تصویری که دیده می شود حاصل نور تابش شده از نمونه است. رودامین و فلورسئین دو نوع از رنگ های معمول فلورسانت هستند که به ترتیب نور قرمز و سبز از خود تابش می کنند. • میکروسکوپ اختلاف فاز (phase contrast microscope) • مزیت میکروسکوپ اختلاف فاز در این است که می توانیم با آن سلول های زنده را با جزئیات بیشتر مشاهده کنیم.تیمارهایی مثل تثبیت نمونه می توانند دگرگونی هایی در ساختار درونی سلول بوجود آورند. بنابراین مطاله سلوله های زنده که هیچ تیماری ندیده اند خیلی مطلوب است. می توان فرایند هایی مثل تقسیم میتوز(mitosis) در سلول های زنده را نیز با این میکروسکوپ ها مطالعه کرد. در برخی موارد برای عکس برداری پیوسته و دراز مدت از سلول فعال ، دوربینی به میکروسکوپ وصل می شود.مطالعه سلولهای زنده با میکروسکوپ تداخلی(interference microscope) و میکروسکوپ زمینه سیاه(dark field microscope) نیز مقدور است. سیسم های نوری خاصی در تمام این نوع میکروسکوپ ها وجود دارد که به علت ویژگی آنها تباین کافی بین اجزای سلول ایجاد و مشاهده ی سلول های زنده مقدور می شود. استفاده از میکروسکوپ زمینه سیاه برای مشاهده ی حرکت باکتری معمول است، که در این مورد ایجاد تباین بین سلول باکتری زنده و محیط اطرافش مهم است. • میکروسکوپ الکترونی نگاره (scanning electron microscope) نوع ساده تر میکروسکوپ الکترونی است برای بررسی نمونه با این میکروسکوپ ، نمونه با لایه ای نازک از فلز سنگین به صورت یکنواخت پوشیده شود. الکترون های تابیده شده به سطح نمونه از هیچ ناحیه ای از آن عبور نمی کنند، بلکه در برخورد با سطح نمونه باعث تولید الکترون های بازتابیده می شوند. این الکترون ها تشخیص داده شده و تصویری سه بعدی از سطح نمونه حاصل می گردد. قدرت جداسازی میکروسکوپ الکترونی نگاره حدود nm10 است. • میکروسکوپ STM و میکروسکوپ پرتو X • STM حروف اول Scanning Tunneling Microscope است این نوع میکروسکوپ در دهه ۱۹۷۰ اختراع شد و مخترعان آن در سال ۱۹۸۱ جایزه نوبل را دریافت کردند.همانطور که گفته شد طول موج محدودیتی برای میزان R تعیین می کند. نوآوری STM در این است که در آن امواج نوری یا امواج نوع دیگر به کار گرفته نمی شودو هیچ نوع عدسی در آن وجود ندارد.بیان دقیق نحوه کار این میکروسکوپ خارج از توان این مطلب است ولی به طور خلاصه سوندی که نوک آن به اندازه یک اتم است، ویژگی های نمونه را در ابعاد اتمی روبش می کند. STM ساختار سطحی نمونه را بررسی می کند.اما میکروسکوپ مشابه دیگر ویژگی های الکتریکی ، مغناطیسی و یا دمای نمونه را تعیین می کنند. در حال حاضر این میکروسکوپ ها برای نمونه های زیستی و بیشتر برای نمونه های غیر زیستی مورد استفاده قرار می گیرند. • میکروسکوپ پرتو X نوع دیگری از میکروسکوپ های نوین است که کاربرد بیشتری برای نمونه های زیستی دارد. قدرت جداسازی آن چند صد آنگسترم و ضعیفتر از میکروسکوپ الکترونی است ، اما سلول های زنده با آن قابل بررسی هستند.

میکروسکوپ ماوراء بنفش ( Ultra Violet Microscope )

میکروسکوپ ماوراء بنفش یا میکروسکوپ U.V. که منبع تغذیه نور ، اشعه U.V. میباشد. نسبت به میکروسکوپ نوری معمولی قدرت تفکیک بالاتری داشته چراکه اشعه ماوراء بنفش طول موج کوتاهتری نسبت به نور مرئی دارد . عدسی شیئی بکار رفته در این میکروسکوپ از جنس کوارتز میباشد. بدلیل مضر بودن اشعه ماوراء بنفش برای چشم انسان، از تصویر شیء عکسبرداری شده و سپس بر روی صفحه مانیتور قابل مشاهده است ( قدرت تفکیک ۶۰۰ آنگستروم ).

میکروسکوپ زمینه سیاه ( Dark Field Microscope )

منبع تغذیه نور در این نوع میکروسکوپ نور مرئی میباشد و با ایجاد انکسار نور توسط آئینه های محدب و مقعر شیء یا نمونه مورد بررسی، شفاف و نورانی در زمینه سیاه دیده میشود.

اجزای میکروسکوپ نوری

۱- اجزای نوری : اجزای نوری عمدتاً مشتمل بر منبع تغذیه نور و قطعات مرتبط با آن میباشد ، از قبیل لامپ با ولتاژ ۲۰ وات ، فیلتر تصحیح نور و کندانسور که کندانسور مشمل بر پنج قطعه است که نور را تصحیح کرده و بر روی نمونه یا شیء مورد بررسی متمرکز میکند: ۱ – فیلتر رنگی ( تصحیح نور ) ۲ – دیافراگم که حجم نور را تنظیم میکند ۳ – دو عدد عدسی محدب ۴ – پیچ نگهدارنده کندانسور ۵ – پیچ تنظیم دیافراگم

اجزای مکانیکی :

۱ – پایه ( Base ) : کلیه قطعات میکروسکوپ بر روی پایه مستقر میباشد . در برخی از مدلهای میکروسکوپ نوری منبع نور ، فیوز و کابل برق در پایه تعبیه میگردد . ۲ – دسته ( Handle ) : جهت حمل و نقل میکروسکوپ از دسته استفاده میشود . نکته قابل توجه آنکه به هنگام جابجایی میکروسکوپ آن را روی میز کار نمی کشیم . ۳ – لوله میکروسکوپ ( Barrel ): مشتمل بر عدسی شیئی ( Ocular lens ) و عدسی چشمی (Objective lens) که با بزرگنــمائی های مختلف طراحی می شوند. عــدسی شیـئی دارای بزرگنمائی های X4 ، X10 ،X40 ، X60 و X100 و عدسی چشمی دارای بزرگنمائی های X10 ، X15 ، X18 میباشد که بسته به نوع میکروسکوپ متفاوت است. عدسی شیئی معمولاً از چندین عدسی محدب که در آن تعبیه شده است تشکیل میگردد. ۴ – صفحه گردان یا متحرک ( Revolver ) : عدسیهای شیئی بر روی این صفحه قرار میگیرند و با چرخاندن آن موقعیت عدسیهای شیئی تغییر میکند. ۵ – پیچ حرکات تند ( Macrometrique ) : این پیچ بر روی دسته تعبیه شده است و باعث میگردد که صفحه پلاتین با سرعت بیشتری در جهت عمودی جابجا شود. ۶ – پیچ حرکات کند ( Micrometrique ) : این پیچ بر روی پیچ حرکات تند قرار داد و صفحه پلاتین را در جهت عمودی و درحد میکرون جابجا میکند . ۷ – صفحه پلاتین ( Platine plate ) : صفحه ای است که نمونه مورد نظر روی آن قرار میگیرد و در جهت طول و عرض دارای دو خط کش مدرج میباشد که جهت ثبت و یادداشت مکان یک نمونه خاص بکار میرود . ۸ – پیچ طول و عرض : این پیچ زیر صفحه پلاتین قرار دارد که آن را در جهت طول و عرض جابجا میکند . بزرگنمائی یک میکروسکوپ حاصل ضرب بزرگنمائی عدسی شیئی در بزرگنمائی عدسی چشمی میباشد .

مژکداران “پارامسی”

پارامسی‌ها پروتوزوئرهای تک سلولی (یونی سلولار) هستند و در شاخه مژه داران و سلسله پروتیستا طبقه بندی می‌شوند. آنها در آب‌های آرام و آبگیرهای راکد زندگی می‌کنند و بخش اصلی زنجیرهٔ غذایی را تشکیل می‌دهند. آنها از پسماندهٔ جلبکها و سایر موجودات ریز تغذیه می‌کنند و خودشان توسط موجودات کوچک دیگر خورده می‌شوند. تمام اعضای شاخه مژه داران (سیلیوفورا) به وسیله برآمدگی‌های ریز مو مانندی که مژه نامیده می‌شود حرکت می‌کنند. پارامسی قادر نیست شکل بدنش را مانند آمیب تغییر دهد زیرا غشای (پوسته ی) بیرونی ضخیم و سختی به نام پلیکل دارد. پلیکل غشای سلولی را فرا می‌گیرد. پارامسی دو نوع هسته دارد. هستهٔ بزرگ ماکرونوکلئوس نامیده می‌شود و فعالیتهایی مانند تنفس، سنتز پروتئین و هضم غذا را کنترل می‌کند. هستهٔ کوچک تر میکرونوکلئوس می‌باشد و تنها در طی تولید مثل به کار گرفته می‌شود. تولید مثل در پارامسی شامل تبادل DNA بین میکرونوکلئوس است. برای انجام این امر دو پارامسی از طول به هم می چسبند و از طریق دهان سلولی به هم ملحق می‌شوند. این فرایند گشنگیری نامیده می‌شود و نوعی تولید مثل جنسی در میکروارگانیسم‌ها می‌باشد. واکوئل انقباضی در سلولهای جانوری برای بیرون راندن آب اضافی به کار می‌رود. واکئول انقباضی شکلی شبیه به ستاره دارد. پارامسی‌ها هتروتروف هستند. یعنی باید از غذا برای کسب انرژی استفاده کنند. غذا از طریق دهان سلولی وارد می‌شود و به شیار دهانی می‌رود. در انتهای شیار دهانی واکئول غذایی شکل می‌گیرد. واکئول غذایی تا زمانی که هضم شود در سیتوپلاسم باقی می ماند. ذرات غذایی تجزیه نشده از طریق سوراخ مخرجی دفع می‌شود. ناحیهٔ تو رفته و کنگره دار، جایی که غذا وارد پارامسی می‌شود شیار دهانی نام دارد. پارامسی می‌تواند به دما، غذا، اکسیژن و توکسین‌ها پاسخ دهد و همچنین مکانیسم دفاعی بسیار ساده‌ای دارد. درون پلیکل اعضای نخ مانندی به نام تریکوسیست وجود دارد. پارامسی برای گرفتار کردن شکارچی‌ها و برای بزرگتر به نظر رسیدن تریکوسیست‌ها را به بیرون پرتاب می‌کنند. همچنین می دانیم پارامسی‌ها می‌توانند رفتار اجتنابی از خود نشان دهند. مانند وقتی که یک پارامسی از کنار محرک‌های منفی و ناخوشایند دور می‌شود. دو نوع سیتوپلاسم در پارامسی وجود دارد. سیتوپلاسمی که در کناره‌ها قرار دارد صاف و کم تراکم است و اکتوپلاسم نامیده می‌شود. بقیهٔ سیتوپلاسم غلیظ تر است و اندو پلاسم نامیده می‌شود. نوعی تولید مثل جنسی در پارامسی دیده شده است. هنگامی که سلول به اندازه کافی رشد کرده و بزرگ شود تقسیم دو تایی کرده و به دو سلول جدید تبدیل می شود (توجه داشته باشید که تقسیم دوتایی تولیدمثل غیرجنسی است). اگر جاندار در شرایط سخت قرار گیرد هسته یک تقسیم میوز کرده و به دو هسته تقسیم می شود. پارامسی ای که چنین کاری کرده است با یک پارامسی مثل خود کنار هم قرار می گیرند و غشا ها به می پیوندند. سپس هسته های میوزی با هم تلفیق شده و تقسیمی صورت گرفته و ۴ سلول جدید به وجود می آیند. در چنین حالتی اگر یک صفت خوب یا بد باشد در تمام نسل بعد پخش می شود