razdel_3

31

11. Полиметиновые красители содержат в молекулах цепочку двойных сопряженных связей, включающих свободные или замещенные метиновые группы -CR= , связывающие ДЭ- и АЭ-заместители: ДЭ-(CR=CR')n-CH-

АЭ.

12. Азометиновые красители содержат цепочку двойных сопряженных связей включающие азометиновые группы - >C=N-.

2.9. Особенности использования красителей в гистохимии

Описание красителей для цито- и гистохиими приводится в периодически обновляемых справочниках Color Index и справочниках,

составляемых под редакцией Кона и др. (Kohn et al. Biological stains), в

специальной энциклопедии красителей (E.Gurr, Encyclopedia Stains,1960).

Внутриклеточные и межклеточные вещества кислой природы, легко окрашивающиеся основными анилиновыми красителями, называются

базофильными. К таким соединениям относятся нуклеиновые кислоты,

сульфатированные полисахариды, олигосахариды, в состав которых входят сиаловые и уроновые кислоты.

С другой стороны, тканевые и клеточные структуры, содержащие вещества, которые хорошо прокрашиваются кислыми красителями,

называются ацидофильными, или иногда используют термин -

ацидофилия тканевых и клеточных структур.

Кислые красители представляют слабые органические соединения и хромоформной частью таких красителей являются катионы, в то время как хромоформные части основных красителей представляют анионы.

Кроме терминов базофилия и ацидофилия, в гистохимии используется термин суданофилия для случаев окрашивания липидов при помощи жирорастворимых красителей Судана черного, Судана III, Судана IV и др.

При взаимодействии ряда красителей с тканевыми веществами происходит изменение максимума в спектре поглащения красителя. Это

32

свойство красителей называется метахромазией. Молекулярный механизм

Особенно выраженную метахромазию вызывают сульфатные группы, в

меньшей степени - фосфатные группы и наиболее слабую - карбонильные группы. Метахромазирующие красители часто используются для гистохимического выявления основного вещества хряща, муцина, гранул тучных клеток и др.

Контрольные вопросы

1.Восприятие цвета глазом человека ("белый" цвет, монохроматический цвет).

2.Прозрачные и непрозрачные тела (общая характеристика).

3.Спектральные и дополнительные цвета. Батохромный сдвиг. Гипсохромный сдвиг.

7.Электронная теория цветности красителей.

8.Энергия возбуждения молекул красителей и органических соединений. Величина

33

энергии возбуждения светом с длиной волны 400 и 760 нм.

9. Структура молекул и их цветность. Энергия возбуждения связей в молекулах с s-

13.Комплексообразование красителей с металлами (протравные красители).

14.Классификация красителей по химической структуре молекул (основные классы красителей).

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ( Раздел 3, Глава 2)

1.Винюкова Г.Н. Химия красителей, М., "Химия", 1979

2.Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия.

Мир, М., 1980

3.Конарев В.Г. Цитохимия и гистохимия растений, М., Высшая школа,

1965

4.Теренин А.Н. Фотоника молекул красителей, Наука, Л., 1967

5.Теренин А.Н. Фотохимия красителей, Изд АН СССР, 1947

6.Органические синтетичесие красители, М., Химия,1968 (Каталог

НИОПиКа)

7. Фрайштат Д.М. Реактивы и препараты для микроскопии (справочник),

М., Химия, 1980

34

Глава 3. Микроскопия

Введение

Хорошо известно, что невооруженным глазом мы не можем различать детали предметов, размеры которых меньше некоторых предельных размеров. В случае нормального зрения и хорошего освещения предмета

(около 50 лк), детали предметов хорошо видны на расстоянии между глазом и предметом равном 250 мм, это расстояние называется расстоянием "наилучшего видения". При остроте зрения равном 2' глаз на этом расстоянии хорошо различает детали предмета, расстояние между которыми не меньше 0,15 мм. Таким образом, невооруженным глазом мы можем хорошо различить мелкие предметы размером не менее 150 мкм

(рис.50). Из рис. 50 видно, что для наблюдения более мелких предметов необходимо увеличить уголW, для чего необходимо применить специальные увеличительные приборы - лупы и микроскопы.

Рис.50. Расстояние наилучшего видения глаза человека

Как видно из табл. 5 и 6 линейные размеры биологических микрообъектов не позволяют изучать их морфологические и гисто- и

цитохимические параметры без использования увеличительных приборов, а

количество вещества в клетках требует для химического анализа использования методов ультрамикрохимии.

37

Рис.52. Основные линии, точки и плоскости линзы

Рис.53. Построения изображения, имеющего линейные размеры - ОА

38

В случае, когда объект представлен в виде точки, лежащей на главной оптической оси, геометрическое построение изображения точки показано на рис. 54 а:

Рис.54. Построение изображения в зависимости от положения точки относительно фокуса линзы

он имеет линейные размеры или представляет точку, а, соответственно, и

величина линейного увеличения линзы определяется положением объекта относительно переднего фокуса линзы.

В случае, когда объект представляет точку, лежащую на главной оптической оси, ее изображение находится в разных плоскостях за

линзой: 1) если точечный объект находится на оси на расстоянии более 2F,

изображение точки находится между задним фокусом линзы и точкой на

главной оптической оси линзы (рис.54 б). 3). В случае расположения точки между передним фокусом линзы и линзой, изображение точки перестает быть действительным, вышедшие лучи представляют расходящийся

39

пучок, уходящий в бесконечность. Изображение точки в этом случае является мнимым и расположено впереди линзы (рис.54 в).

Рассмотрим три случая для объектов, имеющих линейные размеры.

1) Объект находится впереди переднего фокуса линзы. Если объект находится на бесконечно далеком расстоянии впереди линзы

(бесконечность), то изображение будет в плоскости заднего главного фокуса, уменьшено, перевернуто и действительное. При приближении объекта к линзе его изображение удаляется от линзы и увеличивается.

Когда плоскость объекта находится в плоскости, удаленной на расстояние двойного фокусного расстояния, изображение объекта будет находиться за линзой в плоскости также удаленной от линзы на расстояние, равное 2F, а

размер изображения будет равен размерам самого объекта (увеличение М=1). При приближении объекта к передней фокальной плоскости получается увеличенное изображение объекта, а плоскость изображения находится на расстоянии больше 2F.

2) Когда плоскость объекта совпадает с передней фокальной плоскостью линзы, изображение уйдет в бесконечность и будет бесконечно большим.

3) Если плоскость объекта перейдет переднюю фокальную плоскость и будет расположено между передним фокусом и линзой, то действительных изображений уже не получится, образуются мнимые, прямые и увеличенные изображения, расположенные по ту же сторону линзы, где находится объект

(рис.55):

Рис.55. Мнимое изображение предмета ОА

Таким образом, величина и положение изображения объекта зависит от

положения объекта относительно линзы. Количественная оценка

Из подобия треугольников F'lc ~ F'O'A' следует: cl / O'A' = cF' / F'O', а

из подобия OAc ~ O'cA' следует: OA / O'A' = Oc / cO'. Так как cl = OA, из этого следует: cF' / F'O' = Oc / cO'. Из рисунка видно, что cF'- фокусное расстояние F*, F'O' = f – F*, Oc – расстояние между линзой и изображением равно d, cO' – расстояние между линзой и изображением равно f, поэтому можно записать: F* / f – F* = d / f , откуда следует – f • F* = d • f – d • F*.

Разделив обе части равенства на d• f• F* получим основную формулу линзы:

1 / d + 1 / f = 1 / F*.

Основная формула линзы связывает между собой все основные величины, характеризующие работу линзы: фокусное расстояние линзы и расстояния от центра линзы до плоскости объекта плоскости изображения.

Из выражения OA / O'A' = Oc / cO' , приведенного выше, нетрудно видеть, что увеличение линзы (М) равно :

M = O’A’ / OA = f / d

3.2. Лупа

Среди увеличительных приборов, используемых для изучения структуры тканей и клеток и результатов гистохимического анализа широко используются, в основном, два оптических устройства: лупа и микроскоп.