Урок 23. Основи мікроскопії. Світлова мікроскопія

Урок 23. Основи мікроскопії. Світлова мікроскопія

---

Місце уроку в темі:  Цей урок є третім у розділі «Біологія клітини» і присвячений вивченню основ мікроскопії як ключового методу дослідження клітинної будови та функцій клітин. Зосереджений на базовому знайомстві з будовою та застосуванням світлового мікроскопа.

Проблема уроку: Як завдяки мікроскопам стало можливо відкрити «мікровсесвіт» невідомий до цього?

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова:

• мікроскопія
• світловий мікроскоп
• роздільна здатність
• контрастність збільшення

План уроку

1. Мотивація – відкриття «мікровсесвіту» (5 хв) 
2. Тобі може знадобитися – характеристики світлового мікроскопа (10 хв) 
3. Життєва ситуація  – знайомство з будовою мікроскопа, розмірами біологічних об’єктів та масштабами збільшення (15 хв) 
4. Попрактикуймо самостійно – практичні завдання перед лабораторною роботою (10 хв) 
5. Рефлексія (5 хв)

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

• Почніть урок із запитання: «Якби ви могли побачити невидимий світ, що б ви захотіли дослідити?»
• Покажіть історичні зображення перших світлових мікроскопів.

Обговоріть:

• Чому мікроскоп є основним інструментом біолога?
• Як технологічний прогрес покращив сучасні мікроскопи?
• Які виклики можуть стояти перед дослідниками, що працюють із мікроскопами сьогодні?

Головна ідея:
Мікроскоп – це ключ до розуміння «клітинного світу», а правильне його використання – фундаментальна навичка майбутніх біологів.

🔬 Мікроскоп – вікно у невидимий світ!

• Ви вчений/вчена XVII століття, якому/якій дають загадковий прилад. Ви дивитеся крізь нього і раптом бачите новий світ. Світ, що до цього був прихований від людського ока. Якби у вас не було мікроскопа, ви б ніколи не дізналися, що вода, якою ви втамовуєте спрагу, може бути населена зовсім дрібними організмами, а ваша власна шкіра – складатися з множини клітин.
• Розгляньте Рис. 1. На ньому зображений один з перших оптичних (світлових) мікроскопів, який у 1674 році створив Антоні ван Левенгук. Не схожий на сучасні, правда?

Мікроскоп Левенгука доволі простий: це звичайна пластинка з лінзою в центрі. Спостерігач має дивитися крізь лінзу на закріплений з іншого боку зразок, крізь який проходило яскраве світло від вікна або свічки (електричних лампочок, вмонтованих у мікроскоп, що працюють на батарейках чи акумуляторах тоді не було). 

Незважаючи на простоту, конструкція дозволяла отримати збільшення, яке у декілька разів перевищувало кратність мікроскопів, що вже існували на той час.

Це дозволило: 

• Вперше побачити еритроцити, бактерії (1683), дріжджі, найпростіших, сперматозоони (1677). 
• Дослідити будову очей комах і м’язових волокон, різні форми інфузорій. 
• Левенгук відшліфував понад п’ятисот лінз і виготовив принаймні 25 мікроскопів різних типів, з яких до нашого часу збереглись тільки дев’ять. 
• Мікроскопи, що збереглись до наших днів, здатні збільшувати зображення в 275 разів, однак існують неперевірені свідчення про те, що деякі з мікроскопів Левенгука мали 500-кратну силу збільшення.

Подумайте:

• Як перший світловий мікроскоп змінив погляд науки на життя?
• Чому точність і правильне налаштування мікроскопа настільки важливі для досліджень?
• Які деталі навколо нас залишаються невидимими без мікроскопа?

За ці 350-400 років з часу появи перших збільшувальних приладів, завдяки вченим, засоби та методи мікроскопії зробили гігантські кроки вперед.

На Рис. 2 ви можете побачити зображення атомного моношару алкану складу C₄₆H₉₄ (IUPAC: н-Гексатетраконтан), яке виконано завдяки сканувальній тунельній мікроскопії, що дозволяє досліджувати поверхні з атомною точністю. З курсу хімії вам може бути відомо, що алкани є вуглеводнями – органічними хімічними речовинами, що складаються з атомів карбону і гідрогену. Гексатетраконтан є алканом, що за нормальних умов перебуває у твердому агрегатному стані та може зустрічатись у складі парафіну.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 10 хв.

🛠 Як провести:

• Підготуйте демонстраційну модель мікроскопа.
• Використайте зображення мікроскопа та реальні фото клітин зі світлової мікроскопії.

Обговорення в класі:

• Запитайте: «Які організми можна досліджувати за допомогою світлового мікроскопа?»
• Проведіть інтерактивний розрахунок загального збільшення: нехай учні оберуть окуляр і об’єктив, а потім підрахують загальне збільшення.

📢 Питання для обговорення:

• Чому світловий мікроскоп не може показати детальну будову клітинних органел?
• Які обмеження має світловий мікроскоп порівняно з електронним?
• Як контрастність впливає на якість зображення під мікроскопом?

🔬Які завдання може вирішити світловий мікроскоп?

• Світловий мікроскоп – це прилад, що використовує світлові промені для збільшення зображення малих об’єктів. Це перший інструмент, який дозволив людству заглянути у світ клітин і став основою для сучасної біології.

📜 Основні характеристики світлового мікроскопа:

• Збільшення – у скільки разів зображення об’єкта стає більшим порівняно з реальним розміром. Світловий мікроскоп має обмеження до збільшення. Окулярні лінзи зазвичай дають збільшення від 5х до 15х разів, а сухі об’єктиви до яких світло потрапляє крізь середовище повітря збільшують об’єкти від 8х до 40х разів.

🔢 Як розрахувати загальне збільшення мікроскопа?

Загальне збільшення = збільшення лінз окуляра × збільшення об’єктива

Приклад: якщо окуляр має збільшення 10x, а об’єктив – 40x, то загальне збільшення = 10 × 40 = 400x.

• Але найбільший результат дає олієзанурна (імерсивна) світлова мікроскопія, коли об’єктив (сильні імерсивні об’єктиви дають збільшення до 90х разів) при наближенні до предметного чи покривного скла занурюється у краплю гліцеролу, кедрової олії чи інших жирів. Такий спосіб спостереження має граничні обмеження збільшення до 3000 разів. 
• Використання об’єктивів з лінзами, що мають бути для спостереження за об’єктом занурені в олію обумовлене тим, що при проходженні через повітря, промені світла не потрапляють в об’єктив, та інформація про них втрачається – Рис. 4.

Рис 4. Принцип олієзанурної мікроскопії: промені світла (чорні лінії) при проходженні через середовище олії (крізь жовтий колір) потрапляє у об’єктив, у той час як промені, що проходять через повітря (крізь білий колір) заломлюються таким чином, що проходять повз лінзу об’єктива. Джерело: Вікіпедія

• Роздільна здатність – найменша відстань між двома точками, за якої вони залишаються роздільними (для світлового мікроскопа це обмеження складає близько 200 нм). Приклад цієї ​​концепції представлений на Рис. 5 нижче, де точкові джерела світла від зразка виглядають як дифракційні кільця Ейрі в площині проміжного зображення мікроскопа.

• Контрастність – здатність мікроскопа відображати відмінності між структурами. Для збільшення контрастності досліджуваних об’єктів науковці використовують фазово-контрастну мікроскопію (ФКМ). 
• Цей метод оптичної мікроскопії винайшов Фріц Церніке, за що отримав Нобелівську премію 1953 року. Метод дозволяє спостерігати за живими клітинами (зокрема їх поділом), оскільки фарбування часто передбачає смерть клітин.
• Фазові зсуви світла, яких досягають відокремленням прямого та розсіяного світла у методі видно на зображенні як зміни яскравості деталей об’єкта (Рис. 6).

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 15 хв.

Демонстрація:

• Дайте учням реальний мікроскоп, вкажіть на його основні частини та поясніть їх функції.​
• Запропонуйте учням самостійно розрахувати загальне збільшення для різних комбінацій окулярів та об’єктивів.​

Обговорення:

• Розгляньте можливі труднощі, з якими можуть зіткнутися учні під час роботи з мікроскопом, способи їх подолання, та основні моменти з техніки безпеки.​

Питання для обговорення:

• Чому важливо правильно налаштовувати мікроскоп перед початком роботи?​
• Як якість підготовки зразка впливає на результати спостережень?​
• Мотивуйте учнів: «Пам’ятайте, що вміння працювати з мікроскопом відкриває двері до невидимого світу, розуміння якого є ключем до багатьох наукових відкриттів».

🔬  Ви – молоді дослідники, які готуються до своєї першої наукової експедиції. Перед вами стоїть завдання: дослідити невідомий мікроорганізм, який потенційно може стати ключем до лікування серйозного захворювання. Але для цього необхідно вміти користуватися основним інструментом біолога – світловим мікроскопом.

Світловий мікроскоп має основні компоненти:

• Окуляр – розташований у верхній частині, через нього ми дивимось у мікроскоп (його лінзи діють збільшення 5x, 10x, 12х, 15x).
• Об’єктиви (зазвичай на револьверній голівці, яка обертається) – забезпечують основне збільшення (сухі – 4x, 20x, 40x, імерсивні – 80x).
• Предметний столик – платформа, де розміщують досліджуваний зразок.
• Штатив та основа – складові корпусу мікроскопа.
• Джерело світла – підсвічує препарат.
• Макрогвинт – забезпечує грубе фокусування на об’єкті при відносно невеликих збільшеннях.
• Мікрогвинт – забезпечує точне фокусування на об’єкті при більших збільшеннях.
• Конденсор з діафрагмою – фокусує світло на зразку.

Завдання:

Розгляньте Рис. 7 – підпишіть складові частини світлового мікроскопа.

Важливі моменти техніки безпеки:

• Піднімаючи та переставляючи мікроскоп, тримайте його однією рукою за штатив, а іншу покладіть під основу
• Завжди починайте фокусування на препараті з об’єктива який дає найменше збільшення, а потім не міняючи положення гвинтів переключіться на інший (сильніший) та точно сфокусуйте зображення мікрогвинтом.
• Обов’язково прибирайте предметне і покривне скло з препаратами з предметного столика після використання (не залишайте предметне скло на місці).
• Над джерелом світла часто є регульована діафрагма – змінюйте інтенсивність світла, якщо об’єкт не видно.
• Завжди використовуйте мікроскопи на плоских поверхнях і не залишайте їх надто близько до краю парти/столу.

Розрахунок збільшення за фактичним розміром зображення:

Щоб обчислити збільшення малюнка або зображення, необхідно використовувати рівняння (Рис.8), де

M (збільшення) = I (розмір на зображенні з лінійкою) ÷ А (фактичний розмір відповідно до шкали)

Візьміть лінійку, прикладіть до зображення , а потім до шкали на рисунку та спробуйте визначити реальний розмір представника дрібних багатоклітинних тварин – тихохода (тардиграда), зображеного на Рис. 8. З розрахунків видно що його розміри на

Реальний розмір тихохода на зображенні: _______ мкм

Важливо:
Щоб обчислити збільшення, розмір зображення та фактичний розмір мають бути в однакових одиницях. 

Перетворення показників можна застосувати відповідно до наведеної нижче таблиці:

Цікаво знати: Уявіть метрову лінійку. Візуально розділіть її на мільярд рівних частин. Це буде 1 нанометр (10^-9 метра) = 1 / 1 000 000 000 частина метра!

Розгляньте біологічні об’єкти на Рис. 9. У скільки разів:

1. Інфузорія більша за бактеріофаг Т2? Відповідь: ____________
2. Лейкоцит людини за кишкову паличку? Відповідь: ____________

Скільки мікрометрів (мікрон) складає довжина блохи?

Відповідь: ____________ мкм

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 10 хв.

Завдання 1: Мікроскопія еритроцитів

На рис. 10 зображені схема еритроцитів черепахи та схема еритроцитів людини. Розгляньте зображення:

Еритроцити є клітинами крові тварин. Чого немає у клітинах тварин:

А) цитоплазми
Б) клітинної мембрани
В) клітинної стінки
Г) мітохондрій

Справжня довжина еритроцитів черепахи становить 20.5 мкм.
Обчисліть довжину збільшеного зображення еритроцитів черепахи яке ви побачите у мікроскопі при збільшені 400х:

Відповідь: __________ мкм


Ширина еритроцитів людини при збільшенні в 400 разів становить 3.08 мм. Обчисліть фактичну ширину еритроцита людини та покажіть свою відповідь у стандартній формі:

Відповідь: __________ мм


Для порівняння: клітина листка рослини має довжину 0.04 мм.
Обчисліть довжину зображення після того, як цю клітину було збільшено за допомогою мікроскопа в 500 разів:

Відповідь: __________ мм

Очікувані відповіді учнівства:

Завдання 1: Мікроскопія еритроцитів

✅Чого немає у клітинах тварин?
Правильна відповідь: В) клітинної стінки

✅ Обчислення довжини збільшеного зображення еритроцитів черепахи при збільшенні 400×
Відповідь: 8.2 мм

✅ Обчислення фактичної ширини еритроцита людини
Відповідь: 7.7 × 10⁻³ мм

✅ Обчислення довжини зображення клітини листка рослини після збільшення в 500×
Відповідь: 20 мм

Завдання 2: Підготовка до приготування мікропрепарату

На наступному уроці ви будете вивчати методи виготовлення мікропрепаратів, після чого виконаєте лабораторну роботу і будете досліджувати клітини за допомогою мікроскопа.

На Рис. 11 показано обладнання, яке використовується для приготування препарату клітин цибулі.

Детально опишіть як кожен компонент, зображений на рис 11 допоможе вам приготувати препарат:

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Очікувані відповіді учнівства:

Завдання 2: Підготовка до приготування мікропрепарату

✅ Детальний опис компонентів на Рис. 11:

Частина цибулі (меристема) – містить клітини, що активно діляться, тому добре підходить для вивчення під мікроскопом. В її клітинах чітко видно ядро, вакуолю та клітинну стінку.

Предметне скло – використовується як основа для розміщення зразка, на який наносять досліджуваний об’єкт.

Покривне скло – накриває препарат, щоб запобігти висиханню та забезпечити рівномірне розсіювання світла під мікроскопом.

Пінцет – використовується для акуратного розміщення тонкого шару тканини цибулі на предметному склі без пошкодження клітин.

Фарба (метиленовий синій або йодний розчин) – допомагає забарвити клітинні структури, зокрема ядро, для кращого контрасту під мікроскопом.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

Як провести:

• Формат «мікрофону» – кілька учнів діляться своїми думками перед класом.
• Робота в парах – учні коротко обговорюють свої враження та відповіді з напарником.
• Письмовий формат – учні записують відповіді у зошиті.

📢 Питання для стимулювання дискусії:

• Чому правильне налаштування мікроскопа має значення?
• Які структури не помітити без електронного мікроскопа?

✍️ Закінчіть речення:

• Найцікавішим відкриттям для мене було:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Я не очікував/очікувала, що мікроскопія може

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Питання, яке мені ще хотілося б дослідити

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцініть свій рівень розуміння:

👍 – Все зрозуміло, можу пояснити іншому.
🤔 – Дещо зрозумів(ла), але залишились питання.
👎 – Мені було складно, хочу розібратись глибше.

💬 Обговорення:

• Який компонент світлового мікроскопа є найважливішим, на вашу думку, і чому?
• Як ви вважаєте, які відкриття завдяки мікроскопії можуть чекати на нас у майбутньому?
• Чи можна було б здійснити великі біологічні відкриття без мікроскопії?

---

📺 Відео для натхнення:

• Коротка історія мікроскопії (канал StatedClearly): https://www.youtube.com/watch?v=bjcewKLlb2Y
• Еволюція світлових мікроскопів (канал Beauty of Science): https://www.youtube.com/watch?v=4WWLYr71J5I

Інтерактивні моделі:

• Оптичні прилади (Mozaweb):  https://ua.mozaweb.com/Extra-3D_sceni-Optichni_priladi-146842
• Віртуальний мікроскоп – інтерактивна гра:  https://www.ncbionetwork.org/iet/microscope/

Урок 23. Основи мікроскопії. Світлова мікроскопія

---

Місце уроку в темі:  Цей урок є третім у розділі «Біологія клітини» і присвячений вивченню основ мікроскопії як ключового методу дослідження клітинної будови та функцій клітин. Зосереджений на базовому знайомстві з будовою та застосуванням світлового мікроскопа.

Проблема уроку: Як завдяки мікроскопам стало можливо відкрити «мікровсесвіт» невідомий до цього?

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова:

• мікроскопія
• світловий мікроскоп
• роздільна здатність
• контрастність збільшення

План уроку

1. Мотивація – відкриття «мікровсесвіту» (5 хв) 
2. Тобі може знадобитися – характеристики світлового мікроскопа (10 хв) 
3. Життєва ситуація  – знайомство з будовою мікроскопа, розмірами біологічних об’єктів та масштабами збільшення (15 хв) 
4. Попрактикуймо самостійно – практичні завдання перед лабораторною роботою (10 хв) 
5. Рефлексія (5 хв)

---

🔬 Мікроскоп – вікно у невидимий світ!

• Ви вчений/вчена XVII століття, якому/якій дають загадковий прилад. Ви дивитеся крізь нього і раптом бачите новий світ. Світ, що до цього був прихований від людського ока. Якби у вас не було мікроскопа, ви б ніколи не дізналися, що вода, якою ви втамовуєте спрагу, може бути населена зовсім дрібними організмами, а ваша власна шкіра – складатися з множини клітин.
• Розгляньте Рис. 1. На ньому зображений один з перших оптичних (світлових) мікроскопів, який у 1674 році створив Антоні ван Левенгук. Не схожий на сучасні, правда?

Мікроскоп Левенгука доволі простий: це звичайна пластинка з лінзою в центрі. Спостерігач має дивитися крізь лінзу на закріплений з іншого боку зразок, крізь який проходило яскраве світло від вікна або свічки (електричних лампочок, вмонтованих у мікроскоп, що працюють на батарейках чи акумуляторах тоді не було). 

Незважаючи на простоту, конструкція дозволяла отримати збільшення, яке у декілька разів перевищувало кратність мікроскопів, що вже існували на той час.

Це дозволило: 

• Вперше побачити еритроцити, бактерії (1683), дріжджі, найпростіших, сперматозоони (1677). 
• Дослідити будову очей комах і м’язових волокон, різні форми інфузорій. 
• Левенгук відшліфував понад п’ятисот лінз і виготовив принаймні 25 мікроскопів різних типів, з яких до нашого часу збереглись тільки дев’ять. 
• Мікроскопи, що збереглись до наших днів, здатні збільшувати зображення в 275 разів, однак існують неперевірені свідчення про те, що деякі з мікроскопів Левенгука мали 500-кратну силу збільшення.

Подумайте:

• Як перший світловий мікроскоп змінив погляд науки на життя?
• Чому точність і правильне налаштування мікроскопа настільки важливі для досліджень?
• Які деталі навколо нас залишаються невидимими без мікроскопа?

За ці 350-400 років з часу появи перших збільшувальних приладів, завдяки вченим, засоби та методи мікроскопії зробили гігантські кроки вперед.

На Рис. 2 ви можете побачити зображення атомного моношару алкану складу C₄₆H₉₄ (IUPAC: н-Гексатетраконтан), яке виконано завдяки сканувальній тунельній мікроскопії, що дозволяє досліджувати поверхні з атомною точністю. З курсу хімії вам може бути відомо, що алкани є вуглеводнями – органічними хімічними речовинами, що складаються з атомів карбону і гідрогену. Гексатетраконтан є алканом, що за нормальних умов перебуває у твердому агрегатному стані та може зустрічатись у складі парафіну.

---

🔬Які завдання може вирішити світловий мікроскоп?

• Світловий мікроскоп – це прилад, що використовує світлові промені для збільшення зображення малих об’єктів. Це перший інструмент, який дозволив людству заглянути у світ клітин і став основою для сучасної біології.

📜 Основні характеристики світлового мікроскопа:

• Збільшення – у скільки разів зображення об’єкта стає більшим порівняно з реальним розміром. Світловий мікроскоп має обмеження до збільшення. Окулярні лінзи зазвичай дають збільшення від 5х до 15х разів, а сухі об’єктиви до яких світло потрапляє крізь середовище повітря збільшують об’єкти від 8х до 40х разів.

🔢 Як розрахувати загальне збільшення мікроскопа?

Загальне збільшення = збільшення лінз окуляра × збільшення об’єктива

Приклад: якщо окуляр має збільшення 10x, а об’єктив – 40x, то загальне збільшення = 10 × 40 = 400x.

• Але найбільший результат дає олієзанурна (імерсивна) світлова мікроскопія, коли об’єктив (сильні імерсивні об’єктиви дають збільшення до 90х разів) при наближенні до предметного чи покривного скла занурюється у краплю гліцеролу, кедрової олії чи інших жирів. Такий спосіб спостереження має граничні обмеження збільшення до 3000 разів. 
• Використання об’єктивів з лінзами, що мають бути для спостереження за об’єктом занурені в олію обумовлене тим, що при проходженні через повітря, промені світла не потрапляють в об’єктив, та інформація про них втрачається – Рис. 4.

Рис 4. Принцип олієзанурної мікроскопії: промені світла (чорні лінії) при проходженні через середовище олії (крізь жовтий колір) потрапляє у об’єктив, у той час як промені, що проходять через повітря (крізь білий колір) заломлюються таким чином, що проходять повз лінзу об’єктива. Джерело: Вікіпедія

• Роздільна здатність – найменша відстань між двома точками, за якої вони залишаються роздільними (для світлового мікроскопа це обмеження складає близько 200 нм). Приклад цієї ​​концепції представлений на Рис. 5 нижче, де точкові джерела світла від зразка виглядають як дифракційні кільця Ейрі в площині проміжного зображення мікроскопа.

• Контрастність – здатність мікроскопа відображати відмінності між структурами. Для збільшення контрастності досліджуваних об’єктів науковці використовують фазово-контрастну мікроскопію (ФКМ). 
• Цей метод оптичної мікроскопії винайшов Фріц Церніке, за що отримав Нобелівську премію 1953 року. Метод дозволяє спостерігати за живими клітинами (зокрема їх поділом), оскільки фарбування часто передбачає смерть клітин.
• Фазові зсуви світла, яких досягають відокремленням прямого та розсіяного світла у методі видно на зображенні як зміни яскравості деталей об’єкта (Рис. 6).

---

🔬  Ви – молоді дослідники, які готуються до своєї першої наукової експедиції. Перед вами стоїть завдання: дослідити невідомий мікроорганізм, який потенційно може стати ключем до лікування серйозного захворювання. Але для цього необхідно вміти користуватися основним інструментом біолога – світловим мікроскопом.

Світловий мікроскоп має основні компоненти:

• Окуляр – розташований у верхній частині, через нього ми дивимось у мікроскоп (його лінзи діють збільшення 5x, 10x, 12х, 15x).
• Об’єктиви (зазвичай на револьверній голівці, яка обертається) – забезпечують основне збільшення (сухі – 4x, 20x, 40x, імерсивні – 80x).
• Предметний столик – платформа, де розміщують досліджуваний зразок.
• Штатив та основа – складові корпусу мікроскопа.
• Джерело світла – підсвічує препарат.
• Макрогвинт – забезпечує грубе фокусування на об’єкті при відносно невеликих збільшеннях.
• Мікрогвинт – забезпечує точне фокусування на об’єкті при більших збільшеннях.
• Конденсор з діафрагмою – фокусує світло на зразку.

Завдання:

Розгляньте Рис. 7 – підпишіть складові частини світлового мікроскопа.

Важливі моменти техніки безпеки:

• Піднімаючи та переставляючи мікроскоп, тримайте його однією рукою за штатив, а іншу покладіть під основу
• Завжди починайте фокусування на препараті з об’єктива який дає найменше збільшення, а потім не міняючи положення гвинтів переключіться на інший (сильніший) та точно сфокусуйте зображення мікрогвинтом.
• Обов’язково прибирайте предметне і покривне скло з препаратами з предметного столика після використання (не залишайте предметне скло на місці).
• Над джерелом світла часто є регульована діафрагма – змінюйте інтенсивність світла, якщо об’єкт не видно.
• Завжди використовуйте мікроскопи на плоских поверхнях і не залишайте їх надто близько до краю парти/столу.

Розрахунок збільшення за фактичним розміром зображення:

Щоб обчислити збільшення малюнка або зображення, необхідно використовувати рівняння (Рис.8), де

M (збільшення) = I (розмір на зображенні з лінійкою) ÷ А (фактичний розмір відповідно до шкали)

Візьміть лінійку, прикладіть до зображення , а потім до шкали на рисунку та спробуйте визначити реальний розмір представника дрібних багатоклітинних тварин – тихохода (тардиграда), зображеного на Рис. 8. З розрахунків видно що його розміри на

Реальний розмір тихохода на зображенні: _______ мкм

Важливо:
Щоб обчислити збільшення, розмір зображення та фактичний розмір мають бути в однакових одиницях. 

Перетворення показників можна застосувати відповідно до наведеної нижче таблиці:

Цікаво знати: Уявіть метрову лінійку. Візуально розділіть її на мільярд рівних частин. Це буде 1 нанометр (10^-9 метра) = 1 / 1 000 000 000 частина метра!

Розгляньте біологічні об’єкти на Рис. 9. У скільки разів:

1. Інфузорія більша за бактеріофаг Т2? Відповідь: ____________
2. Лейкоцит людини за кишкову паличку? Відповідь: ____________

Скільки мікрометрів (мікрон) складає довжина блохи?

Відповідь: ____________ мкм

---

Завдання 1: Мікроскопія еритроцитів

На рис. 10 зображені схема еритроцитів черепахи та схема еритроцитів людини. Розгляньте зображення:

Еритроцити є клітинами крові тварин. Чого немає у клітинах тварин:

А) цитоплазми
Б) клітинної мембрани
В) клітинної стінки
Г) мітохондрій

Справжня довжина еритроцитів черепахи становить 20.5 мкм.
Обчисліть довжину збільшеного зображення еритроцитів черепахи яке ви побачите у мікроскопі при збільшені 400х:

Відповідь: __________ мкм


Ширина еритроцитів людини при збільшенні в 400 разів становить 3.08 мм. Обчисліть фактичну ширину еритроцита людини та покажіть свою відповідь у стандартній формі:

Відповідь: __________ мм


Для порівняння: клітина листка рослини має довжину 0.04 мм.
Обчисліть довжину зображення після того, як цю клітину було збільшено за допомогою мікроскопа в 500 разів:

Відповідь: __________ мм

Завдання 2: Підготовка до приготування мікропрепарату

На наступному уроці ви будете вивчати методи виготовлення мікропрепаратів, після чого виконаєте лабораторну роботу і будете досліджувати клітини за допомогою мікроскопа.

На Рис. 11 показано обладнання, яке використовується для приготування препарату клітин цибулі.

Детально опишіть як кожен компонент, зображений на рис 11 допоможе вам приготувати препарат:

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

✍️ Закінчіть речення:

• Найцікавішим відкриттям для мене було:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Я не очікував/очікувала, що мікроскопія може

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Питання, яке мені ще хотілося б дослідити

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцініть свій рівень розуміння:

👍 – Все зрозуміло, можу пояснити іншому.
🤔 – Дещо зрозумів(ла), але залишились питання.
👎 – Мені було складно, хочу розібратись глибше.

💬 Обговорення:

• Який компонент світлового мікроскопа є найважливішим, на вашу думку, і чому?
• Як ви вважаєте, які відкриття завдяки мікроскопії можуть чекати на нас у майбутньому?
• Чи можна було б здійснити великі біологічні відкриття без мікроскопії?

---

📺 Відео для натхнення:

• Коротка історія мікроскопії (канал StatedClearly): https://www.youtube.com/watch?v=bjcewKLlb2Y
• Еволюція світлових мікроскопів (канал Beauty of Science): https://www.youtube.com/watch?v=4WWLYr71J5I

Інтерактивні моделі:

• Оптичні прилади (Mozaweb):  https://ua.mozaweb.com/Extra-3D_sceni-Optichni_priladi-146842
• Віртуальний мікроскоп – інтерактивна гра:  https://www.ncbionetwork.org/iet/microscope/