Detiwki : Познавательный портал для детей

Вирусы — самые маленькие живые существа на Земле. Они в миллионы раз мельче бактерий, их можно увидеть только в электронный микроскоп. Среди вирусов есть и безвредные, и опасные, которые могут вызывать множество заболеваний.

Сложное строение
Некоторые исследователи считают, что вирусы не относятся к живым организмам, что это сложно устроенные химические вещества. Вирус состоит из центральной части с наследственной информацией, которая заключена в ДНК, и защитной оболочки. К примеру, вирус кори не может обеспечивать свою жизнедеятельность самостоятельно. Он внедряется в клетки живого организма и заставляет их вырабатывать больше вирусных частиц.

Невидимки
В XIX в. ученые обнаружили, что многие болезни вызываются бактериями. Однако возбудителей таких заболеваний, как бешенство и корь, найти не удавалось. Лишь в 1930-е гг., когда был изобретен электронный микроскоп, ученые смогли увидеть вирусы, вызывающие эти болезни.

Вирусы кори, выделенные из тканей больного человека. Увеличены в 41 тыс. раз

Аденовирусы
Эти желтые с красным шарики — аденовирусы, вызывающие ОРВИ, или, как ее обычно называют, простуду. Они заражают человека, преимущественно поражая клетки слизистой оболочки носа, горла и легких. Сегодня исследователи разрабатывают методы лечения рака с помощью аденовирусов. При введении больному вирусы избирательно атакуют раковые клетки, не затрагивая здоровые. К сожалению, этот метод нередко вызывает множество побочных эффектов, но ученые пытаются найти безопасные формы аденовирусов или создать новые с помощью генной инженерии.

СПИД
Красным цветом показан вирус ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), нападающий на белую кровяную клетку. Этот микроорганизм вызывает СПИД, смертельно опасную болезнь, при которой организм теряет способность защищаться от любых инфекций.

При увеличении в 14 400 раз видно, как мал вирус ВИЧ по сравнению с белой кровяной клеткой, которую он атакует

Методы лечения
Все вирусы способны постепенно изменяться. При этом они приобретают новые свойства. На снимке слева показан вирус гриппа. Существует много разновидностей этой болезни. Ученые каждый год обнаруживают новые типы вирусов гриппа. Исследуя вирусы гриппа, ученые разрабатывают препараты, предохраняющие людей от заболевания некоторыми типами гриппа. Эти препараты называются вакцинами.

Вакцина при увеличении более чем в 60 тыс. раз

В почве, воде, в организмах растений, животных и людей существуют живые существа — бактерии. Они так малы, что их не увидишь невооруженным глазом. До изобретения микроскопа об их существовании не догадывались. Они бывают полезные и вредные.

Что такое бактерии
Бактерии — одноклеточные организмы: они состоят из одной клетки. Каждый вид этих микроорганизмов имеет отличную от других видов форму клетки: шарообразную или палочковидную. Большинство бактерий растет группами, образуя колонии. Большинство бактерий так малы, что на поверхности точки, стоящей в конце этого предложения, их может разместиться около тысячи. Пока бактериям хватает пищи, они продолжают делиться и образуют быстро растущие колонии. Обычно они располагаются в теплых, влажных местах: внутри тела человека или в продуктах питания, которые оставляют открытыми на столе.

Так выглядят под электронным микроскопом кишечные палочки. Они в изобилии живут в нашем кишечнике, но некоторые из них, попав туда с пищей, вызывают отравление

Полезные бактерии
Некоторые бактерии безвредны, а есть даже полезные. В организме человека, особенно в кишечнике, находится множество бактерий, приносящих пользу. Бактерии — это молочнокислые палочки или лактобациллы. Они помогают организму человека переваривать пищу и защищают его от вредных микробов. Бактерии другого вида вырабатывают витамин К, вещество, необходимое для свертывания крови.

Эти полезные бактерии (вверху) находятся в кишечнике человека

Распространение болезней
В организме человека могут размножаться и опасные бактерии. Они вырабатывают ядовитые вещества, которые называются токсинами. Именно они отравляют организм, и человек заболевает. Цепочка клеток справа — это стрептококки. Они могут вызывать такие заболевания, как ангина, воспаление среднего уха и кожные инфекции. К счастью, на эти микроорганизмы губительно действует лекарство, которое называется пенициллином. Гроздь внизу состоит из бактерий-стафилококков. Они вызывают нарывы и воспаления ран.

Внутреннее строение клетки человеческого организма на удивление сложное, так как каждая клетка включает множество структур (органелл). Микроскопы современного поколения помогли ученым точно определить, для чего предназначена каждая из них.

Части клетки
Эпителиальной клетке свойственны три составляющие, присущие большинству клеток. Клеточная мембрана образует защитную оболочку. Она пронизана порами, проницаемыми для жидкостей и газов, обеспечивая обмен ими между клетками. Ядро управляет всеми событиями внутри клетки. Водянистая жидкость, цитоплазма, содержит микрочастицы — органеллы, обеспечивающие жизнедеятельность клетки.

Типичная клетка
Органеллы самой обычной клетки. Некоторые из них легко узнаваемы на снимке клетки печени, сделанном при помощи электронного микроскопа.

Увеличение
На снимке вверху видны некоторые из органелл при большом увеличении. Розовые образования — митохондрии. Из пищи и кислорода они вырабатывают энергию, необходимую для жизнедеятельности клетки. Чем активнее деятельность клетки, тем больше митохондрий ей необходимо. Печеночная клетка превращает пищу в энергию. Чтобы успешно справляться со своей задачей, она должна быть набита митохондриями. Желтые каналы — это эндоплазматический ретикулум: он обеспечивает быстрое перемещение веществ в клетке. Шероховатая желтая петля усеяна рибосомами. Они выглядят как маленькие шарики. Рибосомы вырабатывают химические вещества, называемые белками. Из них построена вся клетка. Она не может использовать все белки, которые производит. Их излишки она хранит в «цистернах» комплекса Гольджи.

Организм человека состоит из миллиардов крошечных живых частичек — клеток. Здесь показаны изображения различных типов клеток, полученные при помощи микроскопа.

Форма соответствует назначению
Как выглядят некоторые нервные клетки под микроскопом. Их разветвленные отростки получают сигналы в одной части тела и переносят их по длинным, тонким отросткам в другие места организма.

Эти нервные клетки разносят сообщения по всему телу — например, такие, как ощущение боли

Из одной клетки -две новые
Момент деления клетки. Ежесекундно в организме погибает несколько миллионов клеток, поэтому они вынуждены постоянно размножаться, чтобы восполнять естественную убыль. Деление клеток происходит в несколько стадий.

Защитные клетки
Изображение, видимое в световой микроскоп, показывает, как клетки слизистой оболочки с внутренней стороны щеки плотно прилегают друг к другу. Клетки образуют защитные оболочки на внешней и внутренней стороне органов, наподобие выстилки ротовой полости или желудка. Они называются эпителием.

Клетки крови
На первый взгляд кровь выглядит как красная жидкость. Но, рассматривая ее в микроскоп, даже при малом увеличении видно, что она состоит из множества разных клеток, плавающих в светло-желтой жидкости, которая называется плазмой. Под мощным микроскопом видны три типа клеток крови: красные, белые и кровяные пластинки, или тромбоциты. Ярко-красные, имеющие углубления с обеих сторон диски — красные кровяные клетки, или эритроциты. Они содержат вещество гемоглобин. Соединяясь с кислородом, он становится ярко-красным. Эритроциты разносят кислород по всему организму. Белые клетки крови, или лейкоциты, защищают организм от болезней. Лейкоциты легко проникают между другими клетками, нападая на микробов. Маленькие розовые диски — тромбоциты. Они помогают останавливать кровотечение в случае пореза.

Тело человека — это сложный комплекс из различных органов. Каждый из них выполняет тот или иной вид работы. Здесь вы узнаете, как выглядят отдельные части организма под микроскопом и каковы особенности их деятельности.

Обработка воздуха
При каждом вдохе порция воздуха поступает через нос и рот в трахею и движется дальше в легкие. На снимке внутренняя поверхность трахеи под электронным микроскопом. Увеличение примерно в 9000 раз.

На этом снимке внутренней части трахеи можно увидеть пыльцевые зерна (оранжевые) и частички пыли (желто-коричневые), которые попадают внутрь вместе с вдыхаемым воздухом

Крепкие кости
Кости состоят из нескольких неодинаковых слоев.
Костная ткань. Это плотный минерализованный материал, состоящий из цилиндров вокруг полостей, где расположены живые клетки (остеоциты) и проходят кровеносные сосуды.

Как получают изображения
Большинство частей тела изучено при помощи сканирующего электронного микроскопа. Пучок электронов движется по поверхности образца, находящегося внутри высокой металлической колонки. Затем изображение объекта появляется на видеоэкране. Препараты для анализа должны быть подготовленными. Из организма человека извлекают образец ткани, замораживают, чтобы он не потерял естественную форму в вакууме, который поддерживается в электронном микроскопе.

Защитные «лоскутки»
На снимке внизу — увеличенное изображение верхнего слоя кожи (эпидермиса). Он состоит из отдельных клеток, «лоскутков». Они тесно прилегают друг к другу, образуя слой, защищающий организм от повреждений и вредных микробов.

Потоотделение
Голубые бусины на поверхности кожи — капли пота: они содержат влагу и минеральные соли, выводимые из организма. Пот вырабатывается под кожей, выходя на ее поверхность через малые отверстия — поры.

Золотое напыление
Обычно электроны легко проходят через препарат, не обработанный специальным образом. Чтобы этого не происходило, его поверхность покрывают тончайшим слоем золота. Металлический слой отражает пучок электронов, создавая трехмерные изображения.

Электронно-микроскопическое изображение эпидермиса кожи человека при 30-кратном увеличении