1。高解像度と倍率:
* 光顕微鏡: 可視光の波長によって制限されているため、オブジェクトは約0.2マイクロメートルまでしか解決できません。
* 電子顕微鏡: 波長がはるかに短い電子のビームを使用します。これにより、はるかに高い解像度が可能になり、数ナノメートルほど小さい構造が明らかになります。これは、個々のオルガネラ、タンパク質、さらには細胞膜の複雑な詳細を見ることができることを意味します。
2。電子顕微鏡の種類とそのアプリケーション:
* 透過電子顕微鏡(TEM): 電子のビームは、サンプルの薄いスライスに通過します。これは、核、ミトコンドリア、小胞体、ゴルジ体装置などの細胞の内部構造を視覚化するのに最適です。
* 走査型電子顕微鏡(SEM): 電子ビームは、サンプルの表面全体にスキャンします。これにより、表面投影、折り畳み、細胞膜の近くのオルガネラの配置など、細胞の外部機能の詳細な3次元画像が提供されます。
3。電子顕微鏡で可能になった主要な発見:
* オルガネラの詳細な構造: 電子顕微鏡検査により、ミトコンドリアのようなオルガネラの複雑な内部構造が明らかになり、エネルギー生産が行われる内部のクリステが明らかになりました。タンパク質が合成されるリボソームの視覚化を可能にしました。
* 細胞分裂の理解: 電子顕微鏡検査は、染色体の凝縮から姉妹染色分体の分離まで、有糸分裂と減数分裂の複雑なプロセスを示しました。
* ウイルス構造と感染: 電子顕微鏡は、ウイルスの構造とそれらが細胞にどのように感染するかを理解するのに役立ちました。抗ウイルス療法とワクチンの発症に役立ちました。
* 細胞間相互作用: 電子顕微鏡により、科学者は、接合、細胞接着分子、組織の形成など、細胞がどのように相互に相互作用するかを研究することができました。
4。構造を超えて:
* 免疫電子顕微鏡: この技術は、電子顕微鏡と抗体を組み合わせて細胞内の特定のタンパク質を標識し、局在化と機能に関する洞察を提供します。
* Cryo-Electron顕微鏡(Cryo-EM): より最近の発達であるCryo-EMは、液体窒素で凍結した天然状態の高分子とタンパク質複合体の視覚化を可能にします。これにより、タンパク質の構造と機能についての理解に革命をもたらしました。
要約すると、電子顕微鏡は細胞の理解を変え、比類のない詳細を提供し、光学顕微鏡で不可能な発見を可能にしました。この技術は進歩を続け、細胞生活の複雑さを探るためのさらに強力なツールを提供します。