Что делают электроны в микроскопе

Согласно новым представлениям белки делятся на две морфологически различные группы — глобулярные и фибриллярные белки. К первым относятся кристаллические, в большей или меньшей степени растворимые в воде или солевых растворах вещества, молекулы которых по форме напоминают uiap, эллипсоид вращения, цилиндр или диск. Примерами таких белков могут служить гемоглобин и миогло-бин. Выводы о форме их молекул сделаны на основании вискозиметри-ческих, рентгенографических, осмометрическнх измерений и электронной микроскопии. [c.396]

Главное внимание исследователей было сосредоточено на попытках локализовать методом иммунной электронной микроскопии белки 30S субчастицы Е. соИ. Однако, несмотря на возможность получения специфических антител ко всем 21 индивидуальным белкам, эта задача оказалась не простой, и метод дал много ложных локализаций. Дело в том, что этот метод, кажущийся столь прямым и демонстративным, таит опасности различных артефактов, обусловленных недостаточной очисткой антител, неспецифическим присоединением антител к некоторым участкам поверхности частиц, искажением специфического положения антитела на частице вследствие ее ориентации на подложке и т. д. Тем не менее, в настоящее время можно выделить наиболее надежные результаты в отнощении 30S субчастицы. Первой такой надежной локализацией было, по-видимому, определение положения белка S14 на головке частицы (рис. 65) антигенный детерминант белка был найден на поверхности головки со стороны, противоположной боковому выступу ( платформе ) 30S субчастицы (рис. 68). Недалеко от него были локализованы также антигенные детерминанты белков S10 и S19. Ниже этой группы белков, в районе борозды, разделяющей головку и тело, был локализован белок S3, а еще ниже, близко к борозде, но уже на теле субчастицы, белок S5 (рис. 68). Белки S6 и S11 были локализованы по другую сторону 30S субчастицы, а именно на ее боковом выступе ( платформе ). Белок S8, согласно иммунной электронной микроскопии, располагается также у бокового выступа, где-то между ним и телом, на внешней (обращенной от 50S субчастицы) стороне 30S субчастицы. [c.112]

На основании приведенных исследований были сделаны выводы о том, что наблюдать коллоидные агрегаты в сырой нефти без предварительного концентрирования асфальтовых веществ невозможно. При этом делалось предположение или коллоидные частицы слишком малы, чтобы фиксировать их при данной разрешающей силе электронного микроскопа, или же коллоидные образования представляют собой частицы, у которых отсутствуют те четкие границы раздела, которые могли бы выполнять роль отражающей поверхности для электронов. [c.201]

Как мы уже знаем, нефть представляет собой смесь тысяч различных веществ. Даже сегодня, при наличии самых изощренных средств анализа хроматографии, ядерно-магнитного резонанса, электронных микроскопов — далеко не все эти вещества полностью определены. Что же говорить о делах столетней давности Конечно, наши предшественники определяли состав нефти с достаточной мерой приближения. [c.74]

Методика работы. Из приготовленных образцов скальпелем вырезают пластинки размером (2,5Х 10) 10 з м, укрепляют их на предметном стекле и протравливают в плазме линейного безэлектродного высокочастотного газового разряда. С подготовленной поверхности снимают реплики, помещают их в специальные патроны а сетках и просматривают в электронном микроскопе. Просмотр начинают с малых увеличений и при обнаружении характерных участков увеличение повышают и изображение фиксируют на фотопластинках, с которых делают микрофотографии. [c.119]

Разрешающая способность, естественно, является важнейшей характеристикой электронного микроскопа и зависит главным образом от его конструкции. В зависимости от разрешающей способности микроскопы делят на три класса. Микроскопы, дающие разрешение выше 5 А, относят к приборам I класса микроскопы, дающие разрешение в пределах 8—10 А, причисляют к приборам II класса электронные микроскопы с разрешением ниже 15—20 А относят к приборам III класса. В табл. VI.1 приведены основные характеристики некоторых современных отечественных и зарубежных просвечивающих электронных микроскопов. [c.170]

Чтобы показать, как трудно определить, что такое живой организм,, рассмотрим простейшие виды материи, которая считается живой. Примером могут служить вирусы растений, например вирус кустистой карликовости томата, электронная микрофотография которого приведена на рис. 2.14. Эти вирусы в соответствующих условиях обладают способностью самовоспроизведения. Отдельная частица (индивидуальный организм) вируса кустистой карликовости томата, оказавшись на листе растения, может вызвать превращение значительной части вещества, составляющего клетки данного листа, в точно такие же, как и она сама, вирусные частицы. Эта способность к самовоспроизведению представляется, однако, единственной характерной чертой живого организма, которой обладает данный вирус. После того как вирусные частицы образовались, они не растут, не нуждаются в питательной среде и уже не участвуют в процессах обмена веществ. Насколько можно судить на основании данных, полученных при помощи электронной микроскопии и других методов исследования, отдельные частицы данного вируса совершенно идентичны между собой со временем они не изменяются — явление старения для них не наблюдается. Вирусные частицы не спо собны передвигаться и, по-видимому, не обладают свойством реагировать на внешние раздражители так, как это делают более сложные живые организмы. Однако они обладают свойством самовоспроизведения. [c.382]

Наиболее точные измерения толщины пленки производятся на самих пленках. В основе таких методов лежат оптические и гравиметрические измерения, а также поглощение и эмиссия рентгеновского излучения. Наибольшую точность обеспечивает многолучевая интерферометрия, и в зависимости от используемого метода можно получить точность в пределах 1 или 2 нм. Для проверки толщины пленки можно использовать метод Фи-30, который заключается в нанесении отражающего покрытия поверх ступеньки осажденной пленки и в измерении серии интерференционных полос. Толщину пленки можно измерить также, делая срезы плоских кусков смолы, на которые было нанесено покрытие, и измеряя толщину слоя металла с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Погрешность этого метода зависит от того, насколько точно под прямым углом к металлическому слою можно сделать срез смолы н фотографии среза. Простой метод точного определения толщины пленки и размеров зерна был описан недавно в [307]. Было установлено, что в линейных агрегатах латексных сфер материал покрытия накапливается только на свободной поверхности сфер. Увеличение толщины поперечного по отношению к линейному агрегату диаметра сферы будет равно удвоенной толщине пленки, в то время как толщина диаметра, параллельного агрегату, будет соответствовать толщине пленки. С помощью такого метода были измерены толщины пленок, полученных при различных способах их нанесения, с точностью 2 нм. Толщину пленки можно оценить по цветам интерференции илп в случае углерода по плотности осадка на белой керамической плитке. [c.214]

Очевидно, что трехмерная визуализация молекулярной структуры (как в случае оптического микроскопа для образцов с размерами в диапазоне 1-100 мкм) позволила бы получить требуемую информацию напрямую. Однако разрешающая способность (т. е. способность различить соседние объекты) такого прибора ограничивалась бы длиной волны излучения или частиц. Так как расстояния между химически связанными атомами обычно находятся в пределах 0,9-3 А(1 А = 10 см), то следовало бы ожидать, что рентгеновское излучение с длинами волн, лежащими в этом диапазоне или вблизи него, может быть использовано для наблюдения молекулярной структуры. К сожалению, такой прямой подход невозможен, так как еще не создан материал, способный фокусировать рентгеновское излучение так же, как это делает стеклянная линза оптического микроскопа. Однако электроны с высокими энергиями, которые имеют подходящую длину волны (которая дается уравнением де Бройля), можно сфокусировать электростатическим полем. Тем не менее электронная микроскопия, хотя и позволяет реально увидеть большие молекулы и в благоприятном случае атомы, все же не может добиться разрешения рентгеновской дифракции (разд. 11.2) и, следовательно, непригодна как метод массового структурного анализа. [c.389]

Первые электронные микроскопы появились в продаже в 1939 г. и с тех пор стали одним из важнейших приборов, применяющихся при изучении биологии клетки. Обладая разрешением 0,4 нм, электронный микроскоп позволяет увидеть молекулы белков и нуклеиновых кислот, а также детали строения клеточных органелл. Еще более широко электронный микроскоп стал использоваться с 1950 г., когда были сконструированы микротомы и ножи, позволяющие делать ультратонкие (20—200 нм) срезы тканей, предварительно залитых в пластмассу. [c.19]

Сведения о содержании кремнезема в микроорганизмах или о наличии адсорбированного кремнезема на их внешней оболочке, как это показано на рис. 7.1, трудно получить посредством химического анализа, Отделение клеточных микроорганизмов от загрязняющих примесей, таких, как коллоидные глины, также представляет собой проблему, которая делает сомнительными сообщаемые в литературе данные о содержании кремнезема в золе , в особенности в исследованиях, выполненных еще до того, как стал применяться электронный микроскоп. [c.1010]

Применение электронной микроскопии в этой области ограничено из-за малого размера молекул, с которыми приходится иметь дело. Сами по себе эти молекулы слишком малы, чтобы рассеивать электроны, однако при использовании техники теней, отбрасываемых нанесенным на них металлом, можно получить изображение одной молекулы, как в случае О-(гидроксиэтил) целлюлозы [69] обычно этот метод дает информацию только об агрегатах молекул и конформации [70]. [c.233]

Источники электронов, используемые в ЭЛУ, такие же, как и в классическом электронном микроскопе. Эти источники в зависимости от способа эмиссии электронов делятся на 2 типа с непосредственно накаляемым катодом и с катодом с полевой эмиссией [45]. В первом случае эмиссия электронов осуществляется нагреванием выше критической температуры такого материала, как вольфрам, вольфрам с примесью тория, гексаборид лантана. [c.37]

В широком ряде исследований, проводимых на некоторых образцах кремнезема [59] (о которых уже говорилось ранее), делалась попытка определить реальную площадь поверхности методом электронной микроскопии, но при этом, чтобы площадь поверхности приравнять удельной поверхности, определенной по адсорбции азота, пришлось принять слишком большое значение [c.103]

Для многих студнеобразных систем, у которых процесс О бразования двухфазных структур останавливается на этой стадии, в электронном микроскопе без специального оттенения или травления объекта гетерогенная структура не выявляется. Это обусловлено та,кже малым различием электронных плотностей двух сосуществующих фаз и трудностью получения очень тонких образцов для электронно-микроскопического исследования В самом деле, если размеры микроучастков гетерогенной системы лежат в пределах двух-трех десятков ангстрем, а толщина застудневшей пленки равна нескольким сотням ангстрем, то интегральная картина в электронном микроскопе не будет содержать деталей структуры. Подобное явление происходит при застудневании растворов диацетата целлюлозы в бензиловом спирте (классический пример полимерных студней) отчетливой гетерогенной структуры при электронно-микро-скопическом исследовании студней не обнаруживается. [c.179]

Проведенный анализ позволяет обнаружить удовлетворительную связь между размерами и формой агрегатов блоксополимеров и их молекулярной структурой. Полученные результаты относятся к последовательностям блоков различных типов. Полного согласия между экспериментальными и теоретическими результатами не следует ожидать, поскольку рассматривались только простые идеализированные формы частиц, делались довольно грубые допущения относительно конформации цепей и не учитывалась энергия поверхностей раздела, а также допускались неточности в расчетах из-за лишь приближенно известных значений молекулярных весов, диаметров частиц и т. д. Например, значения рк, определенные с помощью электронной микроскопии (см. рис. 8), оказываются значительно большими, чем значения, получаемые методом рассеяния рентгеновских лучей, по-видимому, из-за того, что цепи имеют конформацию сплющенных эллипсоидов,. а не сфер. [c.203]

Как видно из сказанного выше, в общем удается различать изменения объектов, вызываемые в электронном микроскопе термическим и ионизирующим действием пучка. Однако это различие является в известной степени условным. Так, Хансен [73, 74] показал, что и чисто температурные повреждения в электронном микроскопе могут протекать иначе, чем для тех же веществ в вакуумной печи, так как в микроскопе препараты могут взаимодействовать с подложкой и углеродной оболочкой, которой покрывается объект в результате крекинга паров углеводородов. Таково, например, взаимодействие закиси меди, восстанавливаемой электронным пучком, с пленкой из окиси кремния, приводящее к разрушению пленки. Углеродная пленка может оказывать двоякое действие на устойчивость препаратов. В одних случаях она стабилизирует, например, тонкие слои меди, в других облегчает поверхностную миг- рацию атомов металлов и способствует изменению препаратов в процессе исследования (например, в случае тонких напыленных слоев серебра). Механизм этих явлений очень сложен, изучение их только начинается. Последний эффект можно объяснить допущением, что осаждающаяся углеродная пленка как бы разрыхляет поверхностные слои серебра, делает атомы более подвижными. Эти факты прежде всего указывают на то, что лишь ограниченное применение могут иметь способы определения температуры объектов в электронном микроскопе, основанные на сравнительном исследовании температур плавления и других термических превращений, наблюдаемых в микроскопе и в вакуумной печи. Кроме того, лишний раз делается ясной необходимость соблюдения осторожности при интерпретации разнообразных превращений, которые могут встречаться при электронно-микроскопических исследованиях. [c.51]

Электронные микроскопы по разрешающей способности делятся на три класса 1-й класс — разрешение 0,5—1,5 нм [микроскопы УЭМБ-100, УЭМБ-ЮОТ, УМБ-100, ЭМ-7, ЛЕМ-5 и НИ-10 (Япония), В5-413 (Чехословакия) и др. 2-й класс — разрешение 2— 3 нм (микроскопы ЭМ-5, JEM-T4, ТЕСЛА-ВС-242) и 3-й класс — разрешение 5—15 нм [микроскопы УЭМ-100, ЭМ-3, НМ-3 (Япония)]. [c.131]

Электронный микрокристаллохимический анализ. Микрокрис-таллооптический анализ (использование светового микроскопа) достаточно широко распространен р микрохимии и применяется для качественного анализа. Базируясь на реакциях образования характерных кристаллических осадков, с помощью микрокристаллического метода можно по внешнему виду кристаллов делать заключения о наличии искомых ионов. Наименьшая предельная концентрация ионов, обнаруживаемая обычным микрокристаллоопти-ческим методом, зависит от типа ионов и достигает для отдельных из них 10 моль/л. Использование для соответствующего анализа кристаллов электронного микроскопа повышает почти на два порядка разрешающую способность системы и значительно понижает наименьшую предельную концентрацию ионов, которая может быть обнаружена визуально. [c.148]

Электронооптический анализ основан на волновых свойствах электронов и делится на микроскопический, проводимый в электронном микроскопе, и дифракционный, изучающий атомно-кристаллическое строение вещества в электронографе или электронном микроскопе. В наиболее распространенных электронографах типа ЭГ-100 и электронных микроскопах типа ЭМВ-100 применяют электрические поля с ускоряющим напряжением У= = 40- 100 кВ. На рис. 45 показана принципиальная оптическая схема электронографа. В соответствии с уравнением де Бройля длина волны движущегося электрона определяется ПО уравнению [c.101]

Существенным дополнением является материал, касающийся приготовления биологических образцов и нанесения проводящих покрытий. Из-за значительных трудностей, с которыми сопряжена надлежащая подготовка биологических образцов для исследования и анализа в растровом электронном микроскопе, этот вопрос рассмотрен в деталях. Отметим, что изложенный материал имеет ценность не только для биологов, но и для многих небиологичеоких дисциплин, в которых для анализа в растровом микроскопе приходится иметь дело с хрупкими образцами, часто содержащими воду или другие жидкости. К таким объектам относятся полимеры, красители, продукты коррозии, текстильные волокна н многое другое. [c.8]

Обычно исследователь, работающий на электронном микроскопе, не располагает возможностью делать снимки заданного участка поверхности, используя многочисленные методы обработки сигнала. Более того, применимость различных методик в некотором смысле зависит от природы исслёдуемого образца. [c.188]

Как указывалось ранее, биолог должен выбрать компромисс между свойствами образца и условиями, в которых должен проводиться анализ. Оказывается, компромисс за счет рабочих характеристик приборов дает малый выигрыш, и это означает, что мы должны внимательно рассматривать способы препарирования биологического материала. Большая часть разработанных процедур основывается на методах, используемых в просве-чиваюш,ей электронной микроскопии. Это неоптимальное наследие, так как просвечивающая электронная микроскопия полагается на адекватную сохранность макромолекул, в то время как в рентгеновском микроанализаторе определяются элементы и он, таким образом, лучше всего подходит для анализа неорганических материалов. Тщательные исследования, проведенные в работе [184], показывают, что на всех этапах стандартных гистологических методов имеют место огромная потеря и перераспределение почти всех элементов. Потеря вещества также далеко неоднородна, например, большое количество калия удаляется, а количество удаляемого фосфора различно и зависит от строения ткани. Концентрации элементов, которые могут быть введены в ткань в процессе препарирования, должны быть одинаковы. Методы препарирования при рассмотрении делятся на две группы (проводимые при обычной температуре и проводимые при низкой температуре) и представлены в поряде проведения процедуры препарирования от лживого объекта до образца, исследуемого внутри рентгеновского микроанализатора. Мы кратко обсудим высокотемпературный метод препарирования — микроозоление . Для достижения необходимого представления о состоянии и перспективе методов препарирования мы в первую очередь рассмотрим виды аналитических исследований в применении к биологическим системам, типы исследуемых образцов, а также стратегию и критерии препарирования. [c.267]

Один способ преодоления этих трудностей был предложен Гаррисом оса ждавшим в влектропреципитаторе капельки сравнительно малолетучих жидко стеи на влажную желатиновую пленку по которой они растекались образуя двояковыпуклые линзы После высыхания пленки капельки удалялись с помощью растворителя с образовавшихся на поверхности пленки ямок делались реплики и фотографировались в электронном микроскопе Зная размеры ямок можно рассштать размеры капепек [c.232]

Сочетание сигналов вторичных электронов, дающих изображение топограг фии поверхности, и сигналов отраженных электронов, дающих картину распределения среднего атомного номера, с качественным и количественным рентгеновским анализом делают ЭЗМА важнейшим методом анализа твердых тел. Он стал рутинным для решения любых типов задач и анализа любых типов материалов (идентификация частиц в металлах, фаз в геологических объектах, пылевых токсичных частиц, асбестовых волокон). Главным ограничением метода является размер аналитического объема—обычно 1-3 мкм диметром и глубиной, что мешает проводить количественный рентгеновский анализ нанофаз, хотя их можно увидеть, используя сигналы вторичных или отраженных электронов. Можно детектировать поверхностные слои толщиной не менее нескольких нанометров, но провести селективный анализ в этом случае не представляется возможным, и очевидно, что необходимо использовать другие методы — аналитическую электронную микроскопию и электронную оже-спектроскопию для микроанализа с высоким разрешением по глубине (единицы нанометров). [c.335]

Более точная локализация этих веществ возможна посредством трансмиссионной электронной микроскопии в самом деле, в протоплазме можно наблюдать различные клеточные компарт-менты, отграниченные биологической мембраной, и обнаруживать [c.137]

Формирование клейковины пшеницы. Замешивание теста из муки с очень малым количеством воды (0,6—1 л на 1 кг сухой муки) приводит к соединению белков пшеницы, которые образуют фибриллы. После периода покоя белки принимают структуру сети в этом минимальном количестве воды. Данное явление наблюдали в электронный микроскоп и описали Бернардэн и Казарда (11,12]. Оно,. видимо, обусловлено возникновением дисульфидных мостиков и водородных связей внутри и между молекулами, в которых липиды играют заметную роль. Эти данные подтверждают ранее выдвинутые гипотезы и дополняют их (см. главу 6). В самом деле, лишь нативная клейковина обнаруживает вязкоупругие свойства, возникающие при этом и противостоящие механическим воздействиям. Если глиадины или глютелины извлекают раздельно, то их свойства различны то же происходит при извлечении липидов. В этих условиях приготовление пищевой клейковины из пшеницы отличается от приготовления других белковых изолятов. [c.487]

Заметим еще, что в то время как для гибкоцепных полимеров переход клубок — глобула наблюдался несколько раз, для полужестких макромолекул его не наблюдали даже в идеальных условиях приготовления сухих глобул для наблюдения в электронном микроскопе [21]. В этом случае полимер растворяют в смеси растворителя с более высококипящим осадите-лем и потом распыляют на подложку, с которой затем снимают реплику. По мере улетучивания растворителя клубки переходят в сухое компактное состояние, т, е. истинные глобулы, по размерам которых, зная сухую плотность, легко определить не только М, но и ММР. Причем в тех случаях, когда глобулы на самом деле получались, другие методы давали те же значения М и тот же характер ММР. Этим методом пользовались на протяжении последних десятилетий, но он не стал стандартным из-за ряда неудобств громоздкости, длительности экспериментов, необходимости счета частиц на микрографиях (для определения ММР), наконец, именно из-за того, что существует реальный предел жесткости, выше которого метод перестает работать — а подчеркнем, что условием корректности метода является полная глобулизация, т. е. совпадение плотности глобул и сухого стеклообразного полимера. [c.125]

Следует иметь в виду, что все выводы о надмолекулярной структуре обычно делаются в результате изучения образцов, получаемых после травления их поверхности, при котором исчезают наименее упорядоченные области. Поэтому наблюдаемая в электронном микроскопе картина не дает полного представления о структуре полимера, поскольку не видна так называемая бесструктурная часть, играющая роль связующего по отношению к надмолекулярным образованиям [94], аналогично роли связующего в наполненных системах. Поэтому учет этой части является необходимым при оценке влияния надмолекулярных структур на физико-механические свойства и при оценке влияния наполнителя на структуру. На это обстоятельство обычно не обращают внимания, а сосредоточивают его исключительно на выявляемых структурах. Между тем бесструктурная часть обеспечивает равномерное распределение напряжений и сохранение монолитности материала. Поэтому для окончательного суждения о характере и роли надмолекулярных структур требуется оценка соотношения упорядоченных и неупорядоченных областей [94]. Очевидно, что и при рассмотрении взаимодействия аморфных полимеров с наполнителем следует учитывать эту микрогетер огенность структуры и селективное взаимодействие наполнителя с отдельными ее элементами. [c.49]

Таким образом, электронная микроскопия, несмотря на все ее значение, не может дать всестороннего представления о структуре системы. Все это делает актуальным комплексное исследование дисперсных систем с привлечением различных л етодов. Весьма интересные возможности кроются в изучении электрических свойств этих систем в сочетании с реологическими, иоляризационно-онтическимн и другими измерениями [2—5 . [c.148]

Значительный интерес для изучения характера разрушения адгезионных соединений представляет метод сканируюш ей электронной микроскопии [157]. Большая глубина резкости и объемность изображений делает этот метод очень удобным для визуализации следов адгезива на поверхности самых различных субстратов. [c.232]

Чтобы убедиться в воспроизводимости полученных данв ых, каждый изучаемый коллоидный раствор приготовлялся многократно (от 20 до 40 раз). Как в электронном микроскопе, так и в электропографе проводились многократные и поворотные съемки. Для каждой коллоидной системы было сделано 500—600 снимков в электронном микроскопе и 200— 300 снимков в электронографе препаратов было просмотрено в 5—10 раз больше, так как далеко не с каждого препарата делался снимок. Таким образом, результаты работы изложены на основании многократно проверенных и вполне воспроизводимых данных. [c.169]

Советский электронный микроскоп на 400 кв позволяет просвечивать сравнительно толстые препараты и получать мик-родифракционные картины с участков объекта диаметром в сотые доли микрона (в микроскопах на 100 кв диаметр области микродифракции составляет около 1[л). Совокупность этих пре- имуществ делает высоковольтную электронную микроскопию весьма перспективной в физико-химических исследованиях, что показано на примерах во второй части книги. [c.10]

Следует остановиться еш е на одном вопросе на неопределенности обычно используемого в электроппо-микроскопи-ческих работах и в этой книге термина структура . Замена этого термина на выражения тонкая структура , микроструктура или даже субмикроструктура , которые нередко встречаются в литературе, отнюдь не изменяет к лучшему суш,ества дела. Область применения электронной микроскопии в настоящее время столь обширна, что часто без специального пояснения остается непонятным, о какой именно структуре идет речь. С одной стороны, когда речь идет, например, об изучении частиц коллоидных размеров, то под определяемой электронно-микроскопически вторичной структурой понимают сведения о размерах, форме и характере агрегации частиц. В этом случае методы, основанные на дифракции электронов или рентгеновских лучей, дают сведения о более тонкой структуре кристаллической решетки объекта. Примерно такое же положение сохраняется, когда говорят о пористой структуре, например, активных углей. Однако положение начинает изменяться, когда электронные микрофотографии служат для изучения ступеней и характера роста монокристаллов или для выявления неоднородности частиц коллоидных размеров при [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология