本文将介绍
1.为什么显微镜对生物学研究很重要
细胞是生命的组成部分。不仅是像原生动物这样的小生物，还有像大象这样的大生物，它们都是由细胞构成的。然而，细胞的大小是相当小的，从1-100 μ m(微米)，这是一米的百万分之一。
人类肉眼可以看到0.1毫米(100 μ m)小的物体。因此，人类肉眼几乎看不到细胞(大部分<100µm)。因此，我们需要显微镜的放大能力来观察细胞，甚至细胞内部的结构和细胞器。
下面是生物的大小和长度刻度，包括卵子、细胞、细胞器、细菌、病毒、蛋白质复合体和原子。这张图表将帮助您理解我们用普通光学显微镜(1 -1000 μ m)所能看到的东西。让我们回答5个最常见的问题，你可以从光学显微镜自上而下看到什么。
2.光学显微镜能看到细胞吗?
是的!细胞大小范围为1 ~ 100 μ m。酵母细胞直径为3-4 m。人红细胞直径为7-8 μ m。果蝇(果蝇)肠干细胞直径约为5 ~ 10 μ m，肠细胞直径约为20 ~ 50 μ m。在400倍的放大倍数下(假设10倍目镜和40倍物镜)，你可以很清楚地看到酵母细胞、动物细胞和植物细胞。
见下图，人类脸颊细胞约80 μ m宽(比例尺为50 μ m)。细胞外也有许多蓝色斑点。这些是杆状细菌。注意这些细菌有多小。你几乎看不到它们。
(在这张图中)我的脸颊细胞被亚甲蓝染色。
令人惊讶的是，杆状细菌也被亚甲蓝染色，可以被可视化。
3.光学显微镜能看到线粒体吗?
是的。它是可见的。即使在荧光染料的帮助下，你也可以看到线粒体的模糊图像，很少有细节。下图的绿色标记的是线粒体。它们的形态是管状的，与卡通插画中含有大量的膜有很大的不同。
通过透射电镜观察线粒体的内部结构，包括内膜、外膜、膜间空间、基质和嵴。我们从透射电子显微镜看到的结构更像是插图图像。
[在这张图中]线粒体用绿色荧光标记。
线粒体呈网状结构。它们被细胞核(蓝色)包围，也在细胞质中。
[在这张图中]线粒体的电子显微镜图像。
[在这张图中]线粒体的卡通插图。
4.光学显微镜能看到细菌吗?
是的，大多数细菌的直径在0.2-2 μ m之间。丝状或杆状细菌的长度范围为1-10 μ m。最著名的细菌:大肠杆菌，平均直径约1.5 μ m，长度约2 ~ 6 μ m。
正如我们上面所说的，你可以在我的脸颊细胞样本中看到一些细菌。它们看起来像一串小点。大多数细菌都是这样，放大了640倍。
世界上最大的细菌
相比之下，自然界中也存在着一些极其巨大的细菌。Thiomargarita namibiensis，是在纳米比亚的海洋沉积物中发现的一种球形细菌，被称为“纳米比亚的硫磺珍珠”(Thiomargarita意思是硫磺珍珠)。直径约750 μ m，比果蝇的眼睛略大，肉眼可见。其细胞体积的98%是液泡，液泡是用于燃料硫化物氧化的硝酸盐库。
此外,EpulopisciumSpp .是某些海洋热带鱼的肠道共生体，是已知最大的异养细菌(这意味着它们不能生产自己的食物)。这些雪茄状的细胞长600 μ m，宽80 μ m。
[在这张图中]巨大的细菌。
在左是一个链Thiomargarita namibiensis细胞。在这张亮场图像中，可以在细胞质中看到硫颗粒。关于正确的显示了一个异常大的Epulopiscium内部有两个大子代的细胞。比例尺，100 μ m。这是来自冷泉港远景生物．2015年7月;7 (7): a019216。URL:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4484965/
5.光学显微镜能看到病毒吗?
不，人类病毒的平均大小约为100纳米(0.1 μ m)，超出了光学显微镜(0.5 -1 μ m)的分辨率。
你需要用电子显微镜才能看到病毒。病毒的原始电子显微镜图像是黑白的。为了更好的视觉效果，这些颜色都是后期人工绘制的。我们有一个详细的职位解释为什么光学显微镜不能看到病毒，是什么限制了光学显微镜的分辨率，以及电子显微镜如何解决这个限制?
[在这张图中]冠状病毒具有光环或冠状(冠状)外观。
新病毒COVID-19是冠状病毒的一种。原始的电子显微镜图像总是黑白的。为了更好的视觉效果，颜色是人工绘制的(右图)。图片来源:CDC。
[在这张图中]普通人类病毒的相对大小。来源:https://viralzone.expasy.org/5216
6.光学显微镜能看到DNA吗?
不，你不能用光学显微镜看到单个的双链DNA。
双链DNA宽度约为2 nm，超出了光镜(0.5µm)的分辨率。然而，在细胞分裂的过程中，你可以用光学显微镜看到细胞内浓缩的染色体(由DNA组成)，如下图所示。
[在这张图中]浓缩染色体，放大1000倍．染色体(开云体育电脑官网由DNA组成)在细胞分裂时浓缩。因此，在光镜下可以通过蓝色染色看到。
关键的外卖
用光学显微镜可以很清楚地看到各种细胞。要看到细胞器，你需要更高的放大率(通常使用40x-100倍的物镜)。此外，还需要电子显微镜来分辨线粒体、细菌、病毒和大型蛋白质复合体的结构。
你有什么问题想知道吗?请让我们知道!
