Mikroskooppiset tekniikat käyttökohteesta

Transkriptio

1 Eläinfysiologian ja histologian luennot (30 t) (140176) (4 op) I. Luento Loppukuulustelun vaatimukset ja tenttipäivät Luennoidut asiat + Campbell, Biology 8.painos: sivut ja painos: sivut ja Tentti I: 4.3. klo 13:00-15:00 C1 Tentti II: klo 9:00-11:00 C1 Tentti III: Huhtikuun yleisenä tenttipäivänä Mikroskooppiset tekniikat Mikroskoopin valinta riippuu käyttökohteesta Valomikros- kooppi 0.2 µm (0.2*10-6 m) Elektronimikroskoopit TEM 1 nm (1*10-9 m) SEM nm (2.5*10-9 m) Atomivoimamikroskooppi AFM 50 pm (50*10-12 m) Ross Histology 6th ed 2011 Kohde Koko [µm) mikroskooppi tuma 3-10 Valosolukalvo 0,01 TEMrER 10 Valo- (konfokaali-) Golgi 10 Valo- (konfokaali-) Lysosomi 0,2 TEM- Ribosomi 0,025 TEM- Glykogeeni 001 0,01 TEM - kalvoproteiini 0,0001 AFM-

2 Rakenne ja toiminta Histologia - yleistä Elimistön rakenne ja toiminta liittyvät aina läheisesti yhteen. Siksi kudosten ja elinten rakennetta (histologia) käsitellään yhdessä toiminnan (fysiologia) kanssa. Lepus californicus - Elää aavikolla: kuumaa päivällä, viileää yöllä - Korvat toimivat kuulon ohella lämmönsäätelyelimenä. - Päivällä korvat supussa niskassa ja verisuonet supistuneena: eivät siirrä lämpöä ympäristöstä eläimeen. - Silti eläimen ruumiinlämpö nousee päivällä. - Yöllä korvat ovat pystyssä ja veri kiertää tehokkaasti suonissa: liika lämpö haihtuu eläimestä. Histos = kudos; logos = oppi; histologia = kudosoppi. Mikroskooppista anatomiaa: tutkii solujen, kudosten ja elinten rakennetta mikroskooppia apuna käyttäen. Kudosten ja niiden komponenttien kolmiulotteinen rakenne. Rakenteen ja toiminnan välinen suhde: muodostaa perustan fysiologialle. Histopatologia: kudosten epänormaali rakenne ja toiminta. Histokemia: solujen ja kudosten biokemiallinen rakenne ja molekyylien paikantaminen soluissa (entsyymihistokemia, immunohistokemia). Poikkijuovaisen lihaksen erilaisten lihassyiden (lihassolujen) entsyymihistokemiallinen (myosiini- ATPaasiin perustuva) värjäys. Histologia - yleistä Histologia kestopreparaatit Kaikki muut eläimet paitsi sienieläimet (Porifera) koostuvat kudoksista. Kudos on useiden samanlaisten solujen muodostama toiminnallinen kokonaisuus, jota erottaa muista kudoksista kalvorakenteet. Kestävöinti: -estää kudoksen hajoamisen -esim. 4% formaldehydi Valaminen: -mahdollistaa kudoksen leikkaamisen - esim. parafiini tai muovihartsi Leikkaaminen: -saadaan ohuita ja läpinäkyviä leikkeitä - mikrotomilla Värjääminen: -värittömään kohteeseen saadaan kontrastia -eri rakenteet tulevat näkyviin - esim. hematoksyliini-eosiini Histologiset väriaineet jaetaan emäksisiin ja happamiin: Histologiset kohteet, jotka värjäytyvät emäksisillä väriaineilla (hematoksyliini) kutsutaan basofiilisiksi. DNA, RNA, glykosaminoglykaanit Hematoksyliini värjää tumat ja ribosomit tumman sinisiksi. Histologiset kohteet, jotka värjäytyvät happamilla väreillä (eosiini) kutsutaan asidofiilisiksi. Mitokondriot, eritejyväset ja kollageeni Eosiini värjää sytoplasman ja kollageenin vaalean punaiseksi.

3 Kahden värjäyksen yhdistelmä lisää näytteen kontrasteja Plasmasoluja: hematoksyliini-eosiini-värjäys hematoksylkiini eosiini hematoksylkiini + eosiini Ross Histology 6th ed cm Histologia - kudokset 1 cm 1 cm Peruskudoksia on neljä erilaista: (1) (pintakudos) (2) Sidekudos d (3) Hermokudos (4) Lihaskudos Parafiiniin valettu näyte Mikrotomi Värjättyjä leikkeitä objektilasilla (kestopreparaatti) Kudokset koostuvat: Kudokset koostuvat: (1) Soluista (2) Solunväliaineesta

4 Histologia - kudokset Neljän peruskudoksen luonteenomaiset piirteet Kudos Solut Solun ulkopuoli- li Päätehtävät ät nen osa Hermokudos Pitkiä ja Ei juuri ole Hermoimpulssien haaroittuneita välitys Monikulmaisia Hyvin vähän Muodostaa kerroksittain ruumiin pinnat, eritys Lihaskudos Pitkiä ja Kohtalaisesti Liike supistumiskykyisiä Sidekudos Monenlaisia, Hyvin runsaasti Tuki ja suoja liikkuvia tai paikallaan olevia Peittää elimistön pintoja sisältä ja ulkoa. Muodostaa rauhaset (endo- ja eksokriiniset). Runsaasti soluja, vähän solunväliainetta. Solut tiiviisti i kiinni i toisissaan i (solujenväliset liitokset). / Tehtävät AK Suojaaminen (iho) Absorptio (suoli) Eritys (rauhaset) Kuljetus (munuaistiehyiden i id ionipumput) i Aistiminen (hajuepiteeli) LK BK Epiteelisolut ovat rakenteellisesti ja toiminnallisesti epäsymmetrisiä: Apikaalikalvo (AK, vapaa pinta) Lateraalinen kalvo (LK, kosketuksissa viereisiin soluihin) Basaalikalvo (BK, tyvikalvon puoleinen osa)

5 AK solujenväliset liitokset Kiinnittävät solut toisiinsa ja alustaansa Säätelevät aineiden kulkua soluväleistä LK Epiteelisolun tuma BK Tyvikalvo (basement membrane) yhdistää epiteelin alla olevaan sidekudokseen. Tiiviit liitokset Desmosomit Sidekudosta: kollageenisäikeitä ja sidekudossolujen tumia Aukkoliitokset Vyöliitos -Tiiviin liitoksen alapuolella - Kiinnittää epiteelisolut toisiinsa Tiivisliitos -Lähellä epiteelisolun kärkeä - Estää aineiden (ionit, vesi) diffuusion soluväleissä Desmosomi -Epiteelisolun kiinnikkeitä -Runsaasti kerrostuneissa epiteeleissä

6 - Luokittelu Solukerrosten lukumäärän ja solujen muodon mukaan. Yksikerroksiset epiteelit: Levy-, kuutio- ja lieriöepiteelit Valekerrostunut lieriöepiteeli. Kerrostuneet epiteelit: Levyepiteeli Keratinisoitunut (iho) Keratinisoitumaton (suu, ruokatorvi, äänihuulet, peräaukko, emätin) Vaihettumisepiteeli: Munuaisallas, ureter, virtsarakko, virtsaputki Huom! Tuman muoto Kerrostuneen epiteelin nimi tulee uloimman solukerroksen muodon mukaan: -Levyepiteeli! Valekerrostunut Ripsellinen epiteeli Kuutioepiteeli Kerrostunut lieriöepiteeli Kerrostunut levyepiteeli Levyepiteeli Lieriöepiteeli Levyepiteeli Kuutioepiteeli Levyepiteeliä päältä katsottuna Levyepiteeliä sivulta katsottuna Kuutioepiteeliä munuaistiehyistä

7 Lieriöepiteeliä (sivulta katsottuna) Ripset Pikarisolu Epiteeliä Tumat ovat eri tasoilla. Tästä syntyy kerrostunut vaikutelma. Kuitenkin kaikki solut lähtevät tyvikalvolta. Sidekudosta Valekerrostunutta ripsiepiteeliä henkitorvesta epiteeli sidekudosta d Ripsellistä lieriöepiteeliä

8 - Erilaistumat Mikrovillukset: µm pitkiä, jopa 3000/solu sisällä aktiinisäikeet Lisäävät solun pinta-alaa (suolen sukasauma) Stereokiliat: Pitkiä mikrovilluksia Absorptio (esim. epididymis), aistiminen (esim. sisäkorva) Ripset eli kiliat: 7-10 µm pitkiä; jopa 300/solu; liikkuvia Aksiaalinen filamentti (9+2 rakenne) ja tyvikappale (9+0 rakenne) Eritteiden liikuttaminen (henkitorvi) Mikrovillukset Mikrovilluksia Mikrofilamentteja (aktiiniproteiinia) Keskikokoisia filamentteja Mikrovillukset ovat yhteydessä solun tukirankaan. Pyyhkäisy EM-kuva suolen lieriöepiteelin vapaasta pinnasta - Erilaistumat Ripset - Erilaistumat Henkitorven valekerrostunutta ripsiepiteeliä Transmissio EM-kuvat Pyyhkäisy EM-kuva Stereokilioita sisäkorvan tasapainoelimessä Ripsissä on mikrotubuluket ja ne ovat aktiivisesti liikkuvia.

9 - Rauhaset - Rauhaset Avoeritteisten (eksokriinisten) rauhasten luokittelu rakenteen perusteella. (1) Solujen lukumäärän mukaan: yksi- ja monisoluiset. Eksosytoosi Glykoproteiinijyväsiä Golgin laite Pikarisolu: eritteen täyttämä kärki Karkeapintainen endoplasmakalvosto Pikarisolu: liman täyttämä kärki Yksisoluinen rauhanen: Pikarisolu erittää limaa esim. suolen tai henkitorven pinnalle Aminohappoja ja monosakkarideja (sokereita) Monosakkarideja ja sulfaatteja Pikarisolu valomikroskoopissa Pikarisolun tuma Pikarisolu EM-kuvassa