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Vielfalt der Zellen im Lichtmikroskop

Eine gute Einführung!


Das Lichtmikroskop

„Großes Mikroskop“ von Carl Zeiss von 1879 mit Optiken berechnet von Ernst Abbe.
Quelle: Timo Mappes, in: Wikipedia, Mikroskopie (Lizenz: gemeinfrei)


Bestandteile eines zusammengesetzten Durchlichtmikroskops einfacher Bauart: A) Okular, B) Objektiv, C) Objektträger, D) Kondensor, E) Objekttisch, F) Beleuchtungsspiegel
Quelle: Tomia (Lizenz: CC BY 2.5), in: Wikipedia, Mikroskopie


Mundschleimhautzellen


Zelle des Zwiebelhäutchens

Die Zelle im Lichtmikroskop

Quelle: Bayernkolleg

Aufgrund der Auflösungsgrenzen des Lichtmikroskopes kann man im LM im Allgemeinen nur den Zellkern (mit Nukleolus), das gekörnte Zytoplasma (mit der Plasmaströmung) und als hauchdünne Linie die Zellmembran sehen. Mitunter kann man ganz klein noch Mitochondrien und Chloroplasten (bei Pflanzen) sehen. Bei den Pflanzenzellen kommen noch die meist groß ausgebildete Vakuole und eine hauchdünne Zellwand hinzu.

Die Zellen von Pflanzen und Tieren unterscheiden sich in verschiedenen Aspekten, z. B. auch in der Größe, denn Pflanzenzellen sind durchschnittlich 50 bis 100 μm groß, während tierische Zellen durchschnittlich nur 5 bis 50 μm messen. Außerdem bilden pflanzliche Zellen oft feste Verbände von dicht an dicht liegenden Zellen, während tierisches Gewebe im Vergleich dazu meist recht locker gefügt ist.


Die lichtmikroskopisch erkennbaren Bestandteile einer tierischen (links) und einer pflanzlichen Zelle.


Nr. Zellbestandteil Funktion
1 Zellkern Steuerung der Lebensfunktionen der Zelle Weitergabe von Erbinformationen (Vererbung)
2 Zellplasma (Zytoplasma) Einbettung der Organellen
Ort vieler Stoffwechselprozesse
Aufrechterhaltung des Zellinnendruckes
3 Zellmembran Abgrenzung
Stoffaustausch
4 Chloroplast Fotosynthese (Aufbau energiereicher Stoffe)
5 Zellwand (aus Zellulose) Festigung
6 Zellsaft-Vakuole Speicherung von Stoffen
Abbau von Abfallstoffen
Aufrechterhaltung des Zellinnendruckes
Wachstum der Zelle 

Chloroplasten, Zellwande und Zellsaft-Vakuolen finden sich nur in pflanzlichen Zellen.

Quelle: Bayernkolleg



Durchbruch in der Lichtmikroskopie

Neue Entwicklungen in der Mikroskopie erlauben heute die vormaligen Grenzen der Lichtmikroskopie zu überwinden und tiefer in die lebende Zelle zu blicken.

Mit dem Lichtmikroskop in die lebende Zelle blicken

Familie-Hansen-Preis 2011 geht an Prof. Dr. Stefan W. Hell für seine wegweisenden Arbeiten auf dem Gebiet der Lichtmikroskopie.

Mit der Erfindung und Entwicklung der Stimulated Emission Depletion (STED) Mikroskopie und verwandter Mikroskopieverfahren gelang es Stefan W. Hell (Physiker und Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen) zu zeigen, dass man die herkömmlich auf ca. eine halbe Lichtwellenlänge (~200 Nanometer) begrenzte Auflösung im Fluoreszenz-Lichtmikroskop überwinden kann. Hell konnte erstmalig praktisch zeigen, wie man die Auflösung des Fluoreszenzmikroskops von der Beugung (Beugungsgrenze) entkoppeln und auf Bruchteile der Lichtwellenlänge (Nanometerbereich) steigern kann. Dies galt seit den Arbeiten von Ernst Abbe (1873) als de facto unmöglich. Für diese Leistung und ihre Bedeutung für andere Bereiche der Wissenschaft, wie den Lebenswissenschaften und der medizinischen Grundlagenforschung, erhielt er am 23. November 2006 den 10. Deutschen Zukunftspreis.

Quelle: Stefan W. Hell / Wikipedia