I přes tento fakt

představuje v současné době světelný mikroskop nejfrekventovanější prostředek k poznání a studiu na poli jak vědeckovýzkumné práce, tak rovněž při výuce na biologicky zaměřených univerzitách. Světelné mikroskopy prodělaly od svého vzniku relativně velký technický pokrok, který spočívá zvláště ve zlepšování komfortu práce se samotným mikroskopem. Světelné mikroskopy proto existují v mnoha typech a modifikacích, podle jejich specifického využití v různých biologických oborech. V současné době se často používá světelný mikroskop jako zdroj analogového obrazu objektu, který je "digitalizován" a analyzován pomocí speciálního software s využitím výpočetní techniky. Tato tzv. počítačová analýza obrazu umožňuje relativně rychlejší a přesnější kvalitativní a kvantitativní vyhodnocení pozorovaných objektů s možností statistického zpracování sledovaných hodnot a s vysoce kvalitními grafickými výstupy.

Avšak v mikroskopu

s rozlišovací schopností 0,5 µm se nám budou jevit jako jediný bod. Rozlišovací schopnost nejlepších světelných mikroskopů se pohybuje právě okolo 0,2 µm, což poskytuje dobrý obraz při zvětšení 1000 až 1500 krát. Kvalita obrazu – jeho jasnost a bohatství detailů – je tedy dána rozlišovací schopností mikroskopu. Zvětšení mikroskopu je na rozlišovací schopnosti e nezávislé, avšak samo o sobě bezcenné, není-li doprovázeno dostatečným rozlišením. Neboť rozlišovací schopnost mikroskopu závisí především na čočce objektivu, protože okulár pouze zvětší obraz objektivem získaný, tzn. že se tím rozlišení nezlepší. Z toho je zřejmé, že má světelný mikroskop relativně omezené užití. Sestrojením a využitím jiných typů mikroskopů (zvláště transmisního elektronového mikroskopu) a zavedením různých moderních zobrazovacích metod byl světelný mikroskop technicky a prakticky překonán.

Složení světelného mikroskopu

Na praktických cvičeních se používají mikroskopy světelné, které zvětšují obraz objektu usměrněním světelných paprsků skleněnými čočkami. Ve spojitosti s principem zvětšení objektů ve světelném mikroskopu je nutno mít na paměti, že faktorem technického použití tohoto mikroskopu je vlnová délka spektra světla. Na ní přímo závisí rozlišovací schopnost mikroskopu, kterou považujeme za kritický faktor získání kvalitního mikroskopického obrazu. Rozlišovací schopnost definujeme jako nejmenší vzdálenost mezi dvěma částicemi, při které je dokážeme rozlišit jako dva samostatné objekty. Například, rozeznáme-li dvě částice od sebe vzdálené 0,2 µm je rozlišovací schopnost použitého mikroskopu 0,2 µm.

SVĚTELNÝ MIKROSKOP

V úvodu této kapitoly je třeba připomenout, že světelná mikroskopie je základní metodou pozorování ve všech biologických disciplínách, jejichž předmětem studia je buňka (tkáň, pletivo, orgán). Pro studium mikroskopické stavby jednotlivých tkání a orgánů hospodářských zvířat slouží na praktických cvičeních studentům dva základní prostředky. Na jedné straně to jsou trvalé, histologické preparáty jednotlivých tkání a orgánů a na druhé straně světelný mikroskop. Histologické preparáty představují zdroj potřebných informací detailní stavby tkání a orgánů hospodářských zvířat. K samotnému studiu těchto preparátů je nezbytný světelný mikroskop, který umožňuje zvětšení obrazu ve více úrovních a tím snadnější poznání a pochopení mikroskopické stavby jednotlivých objektů. Vzhledem k tomu, je nutné a především praktické znát stavbu světelného mikroskopu a umět s ním správně pracovat. Proto budou níže následovat hlavní a nejdůležitější údaje o složení a o technických parametrech světelného mikroskopu a rovněž zásady mikroskopování.

Jaderná matrix

Základní hmotu jádra tvoří amorfní substance vyplňující prostory mezi chromatinem a jadérkem. Je složena především z proteinů, metabolitů a iontů. Úloha nukleární matrix je v současné době předmětem výzkumu.
________________________________________
Funkce jádra buňky
Jak již bylo uvedeno výše, jádro je centrálním buněčným orgánem, který obsahuje informace nezbytné k životu a k funkci buňky. Jádro tak představuje buněčné centrum, kde je v DNA uložena genetická informace. Ta je přepisována do různých typů RNA, z nichž některé putují do cytoplazmy, kde je genetická informace realizována při tvorbě bílkovin.

prstenčité jadérko

- má na řezu tvar prstence, neboť ribonukleoproteinová granula jsou nahromaděna na periferii jadérka a v centrálních partiích chybějí. Prstenčitá jadérka se nacházejí v jádrech buněk se sníženou až zastavenou tvorbou ribonukleoproteinů.
Jadérko není stálou strukturou buňky, neboť zaniká během profáze a znovu se objevuje v telofázi. Stutečnost, že jadérko zaniká na začátku buněčného dělení a rekonstituuje se ještě před jeho dokončením, souvisí s naléhavou potřebou syntézy nových ribosomů pro metabolismus buňky.
________________________________________

prstenčité jadérko

- má na řezu tvar prstence, neboť ribonukleoproteinová granula jsou nahromaděna na periferii jadérka a v centrálních partiích chybějí. Prstenčitá jadérka se nacházejí v jádrech buněk se sníženou až zastavenou tvorbou ribonukleoproteinů.
Jadérko není stálou strukturou buňky, neboť zaniká během profáze a znovu se objevuje v telofázi. Stutečnost, že jadérko zaniká na začátku buněčného dělení a rekonstituuje se ještě před jeho dokončením, souvisí s naléhavou potřebou syntézy nových ribosomů pro metabolismus buňky.
________________________________________

Podle toho jakým způsobem

je uspořádána především pars granulosa jadérka, existují celkem tři typy jadérek:
a) jadérko s nukleolonemou (jadérko retikulárního typu) má své strukturální komponenty sestavené v trojrozměrný útvar (nukleolonemu) ve tvaru klubíčka.
b) kompaktní jadérko je kulovitého tvaru a má homogenní vzhled, neboť ribonukleoproteinová granula jsou hustě seskupena v rozsahu celého jadérka. Kompaktní jadérka se vyskytují především v jádrech s velkou produkcí ribonukleoproteinů (oplozené vejce).

pars granulosa (PG), která je tvořena silně kontrastními ribonukleoproteinovými granulemi (což jsou dozrávající ribosomy) o velikosti 15-20 nm,
pars fibrosa (PF), kterou tvoří ribonukleové fibrily (primární transkripty genů pro rRNK) tloušťky 3-5 nm a
pars chromatosa, kterou tvoří vláknitý chromatin, jež je součástí jadérka, a představuje DNK nukleolárního organizátoru (NO) (sekvenci bazí kódujících rRNK).

Jadérko

(nucleolus)
Jadérko je velmi dynamická struktura, přičemž počet, velikost a ultrastruktura závisí na aktuálním metabolickém stavu buňky. Ve světelném mikroskopu představuje jadérko většinou silně světlolomnou, kulovitou strukturu o velikosti kolem 1 µm. Obraz jadérka buňky v elektronovém mikroskopu odkrývá tři zřetelné součásti (viz. elektronogram jadérka):

zviditelnění chromosomů

Podkladem mikroskopického zviditelnění chromosomů je spiralizace a překládání nukleohistonového vlákna, neboť tím dochází k nahuštění barvitelných úseků nukleohistonového vlákna (chromomér) a ke kondenzaci chromosomové hmoty. Takto jsou však chromosomy vnitřně uspořádány pouze v období dělení buněčného jádra. V ostatních fázích buněčného cyklu jsou nukleohistonová vlákna z větší části despiralizovana a jejich barvitelnost se ztrácí. Vnitřní struktura chromosomů tak prodělává v závislosti na fázích buněčného cyklu charakteristický cyklus změn, projevujících se rozdílnou barvitelností chromosomů v průběhu jaderného dělení a mimo něj.
________________________________________

Mikroskopicky

sestávají chromosomy ze dvou podélných a od sebe oddělených polovin, chromatid. Obě chromatidy jsou spojeny v místě nazývaném centroméra. Tato oblast je na chromosomu patrná nápadným zůžením (primární konstrikce) a slouží k úponu mikrotubulů dělícího vřeténka. Podle polohy centromery se rozdělují chromosomy na několik typů : metacentrické, submetacentrické, akrocentrické nebo telocentrické (viz. obrázek Základní typy chromosomů).Na některých chromosomech lze nalézt kromě primární konstrikce rovněž sekundární konstrikci, která je místem vzniku jadérka (organizátor nukleolu). Sekundární konstrikce přitom rozděluje jedno z ramének chromosomu na dva segmenty nestejné délky, z nichž kratší se nazývá satelit.

Podle tvaru

a velikosti chromosomů lze v metafázi sestavit jejich řadu, tzv. karyotyp. Každá buňka s normálním (diploidním) počtem chromosomů má dvě sady: jedna pochází od otce a druhá od matky. Otcovské a mateřské chromosomy jsou homologické. Kromě nich se v karyotypech vyskytuje jeden pár chromosomů, které určují pohlaví jedince - tzv. pohlavní chromosomy. U savců je samčí pohlaví determinováno chromosomy X a Y, samičí chromosomy X a X. Chromosomy X a Y nejsou stejně veliké, neboť chromosom Y je menší. Proto se pohlavní chromosomy označují jeko heterochromosomy.

Chromosomy

Chromosomy jsou vždy soustředěny do jádra eukaryontních buněk. Jejich morfologie (ve světelném mikroskopu) se liší podle toho, zda jsou pozorovány v interfázi nebo v průběhu mitotického dělení buňky. V dělícím se buněčném jádře je možno je po specifickém obarvení pozorovat jako pentlicovité útvary. Mají rozmanitou velikost (od 0,2 µm do 25 µm) i tvar a jejich počet se u různých druhů živočichů velmi různí (od dvou do několika set). U téhož druhu organismu je však počet chromosomů vždy konstantní. Člověk má 46 chromosomů, skot a koza 60, kůň a osel 66, prase 40, ovce 54, kočka 38, pes 78, králík 44 a kur domácí 78 chromosomů.