Microwereld

Commentaren

Transcriptie

Microwereld
april 2014
nr. 76
Microwereld
Kwartaaluitgave van het Nederlands Genootschap voor Microscopie
Het is lente! • Een wonderlijk bouwsel • Zwavelkristallen • Over wormen en lichaamsholten
Chemisch fixeren van plantendelen • Microquiz • Thuis experimenteren met aspirine
1
Inhoud
Het is lente
Een wonderlijk bouwsel
Zwavelkristallen
Over wormen en lichaamsholten
Chemisch fixeren van plantendelen - deel 2
De microquiz
Thuis experimenteren met aspirine
Rob van Es
Jan Engelenburg
Ruud Herald
Henk van Dijk/Mario Reget
Henk van Dijk
Hans van Eijk
Ruud Herald
3
4
10
14
22
27
28
Op het omslag
Op het omslag: Zaden van de Helianthus giganteus. Een macro-opname door een Nikon
stereomicroscoop gemaakt. Ongeveer 20x vergroot. Foto: Hans van Eijk.
Colofon
Redactiemedewerker
Rob van Es
Eindredactie
Hans van Eijk
Vormgeving
Engelen & de Vrind, Leiden
Druk
People & Print Group, Deventer
Aanleveren van kopij liefst in Word. Foto’s in jpg en waarvan de langste zijde ongeveer 2000 pixels
bevat. Foto’s en tekst gescheiden aanleveren! Zenden naar: [email protected] Onderschriften
van foto’s niet in de foto zetten maar apart vermelden. (bijv. foto 1, poot vlieg, etc.)
2
VAN DE REDACTIE
Het is lente!
DOOR ROB VAN ES
Het is lente. Planten schieten uit de grond
of komen in bloei en in het water krioelt
het van nieuw leven. Een goudmijn voor
elke microscopist.
Ook bij het Nederlands Genootschap voor
Microscopie is de lente begonnen.
Belangstellenden van buiten meldden zich
de afgelopen weken aan om onze bijeenkomsten te bezoeken. Dat zijn – om in
voorjaarstermen te blijven – aspirantleden in de knop. Die belangstelling is
terecht, want er was en is veel te doen.
Kenmerkend voor het nieuwe seizoen is
dat we meer over elkaars muren heen
kijken. Zo zijn de contacten met de afdeling
Zuid van het NGVM aangehaald. Ze zijn
daar in Eindhoven goed bezig. Ik herinner
me bijvoorbeeld een recente bijeenkomst
van Harrie Steeghs over dennennaalden,
met als topper de bijzondere Japanse
parasolspar. En meer onlangs een
boeiende sessie over hydra’s. Alphons
Smits en ik bezochten deze sessie waarbij
Joost van de Sande en Harry Lempens deze
zoetwater-poliepen in verschillende stadia
en soorten ter bestudering bij zich hadden.
Een feest om te bekijken.
Met onze Antwerpse broeders en zusters
van het Koninklijk Antwerps Genootschap
voor Micrografie (KAGM) is een prille
uitwisselingstraditie gestart. Ik gaf er pas
een werkavond over paardenstaarten.
Binnenkort komt Frans van Campen,
voorzitter van het KAGM, naar Zoetermeer
voor een practicum over histologie.
Charles Indekeu, docent houtbewerking
aan de Artesis Hogeschool Antwerpen,
verzorgt na de zomer een avond over het
maken van houtpreparaten.
Ondertussen bouwen we uiteraard ook in
de eigen regio aan het verdiepen van
kennis en kunde, mèt onze eigen leden en
mèt vakspecialisten die graag een avond
naar Zoetermeer komen om hun kennis te
koppelen aan de praktische microscopeervaardigheden binnen het NGVM. Ik denk
bijvoorbeeld aan Bert van Zanen (stof­
luizen), Matty Berg (springstaartjes) en
Thea Tadema met wie we preparaten van
ratten-niertjes maakten.
In dit alles zit het mooie van deze lente
verscholen: je hoeft als beginnend lid geen
expert te zijn om al dit moois onder je
microscoop te bekijken. Interesse in het
vakgebied is genoeg. De rest bloeit in de
inspirerende omgeving van het NGVM
vanzelf op. n
3
1
Een goede vriend van mij, Jan Engelenburg, liet enige tijd
terug een bijzonder stuk bouwtechniek zien dat hij in zijn
tuin had aangetroffen. Hij vroeg mij dat nader te bekijken en
met een microscoop mogelijk wat foto’s te maken. Daarmee
wilde hij naar een bevriend entomoloog gaan om te laten
uitzoeken waar het hier om ging. Hij besloot zijn ervaringen
met betrekking tot deze vondst op papier te zetten, hetgeen
uiteindelijk leidde tot onderstaand artikel.
Hans van Eijk
Een wonderlijk bouwsel
DOOR JAN ENGELENBURG
Wat in januari 2012 tevoorschijn kwam
vanonder een betonnen schaal, staand op
een holle betonnen voetstuk, leek een
hoopje verdorde bladeren te zijn (foto 1).
Maar hovenier René wist beter. ‘Het is iets
van insecten’, zei hij. En inderdaad, bij
nader bezien, bestond het geheel uit een
omstreeks 18-tal zijdelings verbonden
kokertjes van ragfijne, maar toch sterke
draden (foto 2, 3). Het geheel mat
omstreeks 12 x 7 cm. en was ongeveer
een halve cm dik.
Bij openen van enkele kokertjes bleek elke
koker bewoond door een omstreeks 3 cm
lange en 1,3 cm brede gelige rups (foto’s 5
en 6). In de wand van één koker werd een
afgeworpen mijtenhuid gevonden (foto 4).
2
4 met afgeworpen mijtenhuid
3
4
5
6
5
Welke insectensoort levert deze
bijzondere prestatie?
Alexander Deelman, de voorman van de
insectenwerkgroep van de afdeling
Den Haag van de Koninklijke Natuurhistorische Vereniging (KNNV), herkende de
fraaie schepping als een hibernaculum
(winterverblijf) van mogelijk een mot en
ging verder speuren in de literatuur.
Hij vond twee Duitstalige en drie Engels­
talige bronnen, zelf vond ik een artikel in
Natura (zie literatuuropgave).
Alexander Deelman determineerde het
hibernaculum als dat van de Aphomia
sociella (Nederlandse namen: wasmot,
hommelnestmot), behorend tot de groep
Galleriinae van de familie Pyralidae
(Lepidoptera).
Overigens was in of bij bovengenoemde
betonnen zuil geen hommelnest (meer?)
te vinden.
7
8
Mogelijk versneld door de bewaring bij
kamertemperatuur, verpopten de rupsen
(foto’s 10 en 11) en kwamen enkele weken
daarna de motten tevoorschijn (foto’s 12
en 13, respectievelijk vrouw en man,
14, 15 en 16).
9
De foto’s 7 t/m 9 geven details weer van de
rups, bijv. van de tracheeën die de indruk
maken van siervlekken. In de diepte daar­van is mogelijk een klep zichtbaar. Zo bleek
dat het aangetroffen kunstig bouwsel
inderdaad het werk was van een insect.
10
6
11
Enkele leuke waarnemingen
Alexander Deelman merkte dat de cocons
dubbelwandig zijn en dat soms de laatst
afgestoten rupshuid aan het staarteinde
van de cocon te zien is.
Vaak is duidelijk hoe de rups bij een laatste
vervelling die huid verlaat. Hierbij klapt de
frons uit het velletje van de kop, mogelijk
tezamen met de adfrontale platen links
en rechts aan de kop. Tevens scheurt de
buikzijde van de rupshuid open.
De pophuid vertoont een karakteristieke
richel reikend tot en met het zevende
achterlijfssegment. Bij nauw verwante
soorten zou die richel duidelijk anders
verlopen.
12
13
7
Gegevens uit de genoemde literatuur
Ad 2. Kallenbach / Küppers
Aphomia sociella (L., 1758) Duitse naam:
Hummelmotte
Spanwijdte vleugels 18-44 mm (foto’s 12
en 13) van volwassen man en vrouw.
Vliegtijd juni tot in september, vooral in de
schemering (zoals in mijn kamer bij open
raam op warme avonden). Verpopping in
het hibernaculum rond februari. De
motten leven, behalve in wespennesten,
ook in hommelnesten, houtstapels of
nestkastjes.
Ad 1. Carter
Aphomia sociella (Linnaeus), Engelse
namen: Bee Moth en Honeymoth.
Rupsen leven van augustus tot april vaak in
oude wespennesten en bouwen daar
hiber­nacula (zoals door ons gevonden,
foto 1). De motten komen voor in centraal
en zuidelijk Europa tot in Klein-Azië, maar
ook in Noord-Afrika en Noord-Amerika.
Ze vliegen van juni tot in augustus,
voornamelijk in de schemering. Eieren,
rupsen en poppen (foto’s 10 en 11) worden
beschreven, evenals de vlinder. Mannetjes
zijn kleiner dan de vrouwtjes (27 mm v.
34 mm). Zie de foto’s 12 t/m 16.
Carter vermeldt ook publicaties van
andere auteurs .
Ad 3. Patočka,
Vooral Patočka noemt de verschillen
tussen de imago’s van beide sexen .
14
8
16
Ad 4. Patočka / Turčáni
Al aan de poppen zijn sexeverschillen te
zien, bijv. in de lokalisatie van de genitale
openingen op de achterste segmenten.
Verschillen met verwante soorten zijn er
in de lengte van achterpoten
15
Literatuur
Ad 5. Voûte
Deze auteur beschrijft een wasmot­
vestiging in een vogelnestkastje en noemt
ook een artikel uit 2002 in Natura.
1Carter, D.J., 1984. Pestlepidoptera of
Europe with special reference to the
British Isles. Dr. W.JunkPublishers,
Dordrecht
2Kaltenbach, T., Küppers, P.V. 1987.
Kleinschmetterlinge beobachten –
bestimmen. Uitg. NeumannNeudamm, Melsungen
3Patočka, Jan.,1980.Die Raupen und
Puppen der Eichenschmetterlinge
Mitteleuropas, Verlag Paul Parey,
Hamburg
4Patočka, Jan,Turčáni,Marek, 2005.
Lepidoptera Pupae Central European
Species, Apollo Books, Stenstrup
5Voûte, Aldo. 2003, De ondergang van
een hommelkolonie Natura 2003/5,
150-151
Ook via Google vindt men vele publicaties
over ‘mijn’ wasmot en verwante soorten.
Zo blijken wasmotten veel gekweekt te
worden als voer voor terrariumbewoners. n
Met dank aan:
•Hans van Eijk voor het geduld bij het maken van
de foto’s. Bijna alle foto’s in dit artikel zijn van zijn
hand. Alleen de foto’s 12 en 13 zijn over­genomen
van de website van de Stichting Tinea.
•Alexander Deelman is amateur-entomoloog
en vraagbaak voor velen in de KNNV, een meer
dan 100-jarige vereniging voor veldbiologie.
•Jan Engelenburg is arts/bioloog
(mail: [email protected])
9
Zwavelkristallen
DOOR RUUD HERALD
Zwavelkristallen 40 x. Polarisatie microscoop
Materiaal
Een van mijn redenen om met een
microscoop aan de slag te gaan is, omdat ik
geïnteresseerd ben in microchemie en kristallen. Een experiment dat beide facetten
combineert is het maken van zwavelkristallen. Indien men wel eens zwavelbloem
onder een microscoop heeft bekeken dan
ziet men nagenoeg geen kristallen. Om
zwavelkristallen te maken moet men een
herkristallisatie uitvoeren1.
•Zwavelbloem
•Microscoop/polarisatiemicroscoop
(Euromex ML2000) Microscoopcamera
(Nikon Coolpix 990 3.3 Mp)
•Verwarmingsplaat waarvan men
de temperatuur kan controleren
(thermometer)
• Kleine erlenmeyer (100 ml)
• Balans of weegschaal
•Lampenolie (paraffineolie)
• Wasbenzine
• Trechter
•Filtreerpapier
(eventueel een koffiefilter)
•Objectglaasje en
dekglaasjes
• Prepareernaald
• Malinol/Euperal
Zwavelbloem 100 x. Polarisatie microscoop
10
Uitvoering
Weeg ca. 1 g zwavelbloem af in de kleine
erlenmeyer en voeg vervolgens ca. 25 ml
lampenolie toe. Verwarm het geheel
voorzichtig op de verwarmingsplaat tot
een temperatuur van maximaal 175 °C. Let
er op dat deze temperatuur niet overschreden wordt. Tijdens het opwarmen, smelt
het zwavel eerst en er vormt zich een
vloeistof onderin de erlenmeyer. Bij
stijgende temperatuur verandert de kleur
enigszins en wordt deze vloeistof donkerder. Voer regelmatig een zwenkbeweging
uit om de grote druppels in kleiner
druppels te breken zodat deze iets
makkelijker kunnen oplossen.
Figure 2: Opstelling
Resultaten
De olie kleurt langzaam geel. Dat geeft aan
dat de zwavel in de olie oplost, maar het
duurt enige tijd voordat alle zwavel
opgelost is (heldere vloeistof). Als alle
zwavel is opgelost, haal dan de oplossing
van de verwarmingsplaat af en laat deze
afkoelen. Tijdens het afkoelen vormen zich
naaldvormige zwavelkristallen. Filtreer de
oplossing af waarbij de kristallen achterblijven op het filtreerpapier. Spoel de
kristallen vervolgens enkele keren na met
wasbenzine. Laat vervolgens het filter en
de kristallen drogen. Breng daarna de
kristallen over op een objectglaasje om ze
microscopisch te onderzoeken. Ik heb zelf
nog een preparaat gemaakt met behulp
van malinol (synthetische canadabalsem).
Figure 3: Neergeslagen zwavelkristallen
Op bovenstaande foto is al te zien dat er
min of meer naaldvormige zwavelkristallen
neergeslagen zijn. In de foto’s op de
volgende pagina (en op de foto bij de titel
van dit artikel) kan men het resultaat van
het microscopische onderzoek zien.
11
Zwavelbloem 40 x. Polarisatie microscoop
Zwavel2 komt in twee modificaties voor
(beide S8). Beneden 95.5 °C rhombisch en
boven deze temperatuur monoklien.
Bij 119.5 °C gaat de monokliene zwavel
smelten waarbij een lichtgele beweeglijke
vloeistof ontstaat die nog steeds uit acht
ringen bestaat. De eigenschap dat er
verschillende structurele vormen van
hetzelfde element bestaan heet allotropie.
Figure 5: Een zwavelmolecuul is een ̒kroon̕ van
zwavelatomen
Zwavelkristallen 100 x. Polarisatie microscoop
Het zwavelmolecuul bestaat uit een
achtring in zigzag-vorm hetgeen in
overeenstemming is met de sp3-hybridisatie van de zwavelatomen.
12
Typische vorm van rhombische zwavelkristallen
Figure 7: Droogkamer
Typische vorm van monokliene zwavelkristallen
Figure 6: Kristalstructuren van zwavelmoleculen
De microscopische opnamen van de
zwavelbloem laten zien dat deze geen
duidelijk herkenbare structuur hebben.
Dat klopt ook aangezien zwavelbloem
amorf is, hetgeen betekent dat het geen
structuur heeft. Nadat de herkristallisatie
is uitgevoerd, kunnen we wel een kristalstructuur waarnemen. Bij nadere beschouwing zien deze kristallen er naaldvormig
uit, hetgeen de structuur is die we
verwachten op basis van de literatuur3-5.
Literatuur
1Naalden van zwavelkristallen:
http://77.175.23.174/www/lab/
proeven/Proef55.htm
2Sulfur Element Facts: http://www.
chemicool.com/elements/sulfur.html
3Beat Meyer; ‘Elemental Sulfur’;
Chemical Reviews; 1976 3 76; p.
367-388.
4Ir. J.A. Potting; Algemene en anorganische chemie; Agon Elsevier; 1975;
ISBN 9010105318; p. 100-111.
5Dr. Ir. N.J.A. Taverne; Chemie voor
iedereen; L.J.Veen; 2de druk; 1962; p.
164-170.
Opmerkingen
Hiernaast is het ‘droogkamertje’ te zien dat
ik opgebouwd heb uit wat klemmen en
wat keuken-glaswerk. In deze opstelling
kan men het zwavel laten drogen en toch
enige bescherming tegen stof bieden. n
13
OVER WORMEN
EN LICHAAMSHOLTES
Ons eerste uitstapje naar dierlijke histologie: de aardworm
DOOR HENK VAN DIJK EN MARIO REGET
Als je met dierlijk histologisch materiaal
wilt beginnen, zijn aardwormen een goede
optie, makkelijk te verkrijgen en relatief
eenvoudig van structuur en anatomie.
En al gauw werd het ons duidelijk dat het
bestuderen van lichaamsholtes met de
daarin aanwezige organen van diverse
soorten wormen een prima opzet voor dit
artikel zou zijn.
Zoals bekend kunnen we dierlijke organismen verdelen naar hun lichaamsholten,
namelijk de acoelomaten, pseudocolomaten en de coelomaten. Nu is het verkrijgen
van regenwormen welke tot de coelo­
maten behoren zeker geen probleem.
Maar voor de acoelomaten en pseudo­
1
colomaten is dat een heel ander verhaal.
Wij wilden ons verhaal, met de daarbij
behorende foto's, laten beginnen met
gewone celdelingen, van zygote naar
blastula en gastrula. En dat leverde ons
lang zoeken op, tot onze knieën in slootjes
naar slakken en kikkereitjes. Uiteindelijk
zijn we er in geslaagd het nodige materiaal
te verzamelen en zijn hieruit preparaten
en natuurlijk foto's voortgekomen die wij
via dit verhaal willen delen.
De ontwikkeling van het embryo
Als twee haploïde gameten (geslachtscellen), een eicel en een zaadcel, versmelten
ontstaat er een bevruchte diploïde zygote.
2
14
lende weefsels en organen ontwikkelen.
In het gastrulatieproces wordt ook het
archenteron gevormd, een instulping die
later het spijsverteringskanaal met mond
en anus zal opleveren. Na het gastrulatieproces volgt de ontwikkeling van de
weefsels en uit deze weefsels vormen de
organen zich en uiteindelijk komt het
embryo tot ontwikkeling. Zie figuur 1 voor
een overzicht van de ontwikkeling van een
zygote tot blastocyste.
Figuur 1
Lichaamsholten
Als deze zygote zich gaat delen, ontstaan
blastomeren tot er een bolvormige klomp
van cellen is ontstaan die de morula wordt
genoemd. Deze morula is qua volume niet
veel groter dan het volume dat de zygote
innam. Dit betekent dat het cytoplasma
van de bevruchte eicel over alle blasto­
meren waaruit de morula is opgebouwd is
verdeeld (zie foto 1).
Diploblasten (neteldieren en ribkwallen)
zijn organismen die met twee embryonale
cellagen of kiembladen in de blastula
weefsels ontwikkelen. Dit in tegenstelling
tot de sponzen die met slechts één kiem­laag geen weefsels hebben. Een enorme
stap in de evolutie was de ontwikkeling
van organismen met drie kiembladen: de
triploblasten. Deze organismen met drie
embryonale cellagen kunnen uit weefsels
organen ontwikkelen voor gespecialiseerde
functies zoals spijsvertering, gascirculatie
en bloedcirculatie. Sommige triploblasten
ontwikkelden uit het mesoderm (de
middelste kiemlaag) een lichaamsholte.
Deze met vloeistof gevulde ruimte omringt
het spijsverteringkanaal en wordt coeloom
genoemd. Triploblasten met een coeloom
worden ook wel als coelomaten aangeduid.
Het voordeel van het hebben van een
coeloom is dat bij deze organismen de
organen in het coeloom tot ontwikkeling
komen. En de organen in het coeloom zijn
beter beschermd tegen schokken en ander
mechanische belasting omdat de organen
zich geheel onafhankelijk van de lichaams-
De volgende fase in de ontwikkeling van
een embryo is het ontstaan van de blastula.
Een bol van één cellaag dikte met centraal
een met vloeistof gevulde ruimte, het
blastocoeloom. De vloeistof in het
blasto­coeloom bevat de noodzakelijke
voedingsstoffen voor de verdere ontwikkeling van de cellen in de blastula (zie foto 2).
In de embryonale ontwikkeling van
zoogdieren wordt de blastula ook wel
blastocyste genoemd. De volgende stap
in de ontwikkeling van het embryo is de
gastrulatie. De ontwikkeling van de één
cellaag dikke blastula tot een, twee of drie
cellagen dikke gastrula. Uit deze embryonale cellagen, ook wel de kiembladen
genoemd, zullen uiteindelijk de verschil-
15
Figuur 2: Lichaamsholten bij wormen
Het coelomaat (regenworm)
preparaat
Onze coelomaat (de regenworm) hebben
wij in formaline gefixeerd en daarna
ingesloten in paraffine, gesneden met een
rotatie-microtoom met een dikte van 5
tot 10 micron en vervolgens gekleurd met
haematoxyline en eosine. In de longitudinale doorsnede (zie foto 3) is heel duidelijk
de gesegmenteerde opbouw van de worm
te zien. Ook de lichaamssegmenten –
gescheiden door een membraan, het
septum – zijn goed zichtbaar. In de
lichaamswand onder het epidermis zien
we heel mooi de dwarsgestreepte spieren
3
wand ontwikkelen. Er zijn echter ook
triploblasten, de acoelomaten, die in het
geheel geen coeloom hebben, zoals de
platwormen waar de organen niet
onafhankelijk van de celwand tot ontwikkeling komen maar rechtstreeks contact
maken met het epitheelweefsel. Er zijn ook
triploblasten met een soort van tussenvorm: de pseudocoelomaten, die een
soort coeloom hebben waarvan de
oorsprong zich in de blastcoel bevindt en
alleen door weefsel is omsloten ontstaan
uit het mesoderm. De organen worden wel
in de holtes vastgehouden maar zijn niet
geheel omsloten door het mesoderm
zoals bij de coelomaten. Hierdoor zijn de
organen meer beweeglijk en minder
beschermd tegen schokken en mechanische belasting (zie figuur 2 voor een
overzicht van de lichaamsholten).
4
16
5
en de lengtespieren. Deze zijn op foto 4 en
5 sterk uitvergroot. Een regenworm bezit
twee transportsystemen: het bloedvatenstelsel en de lichaamsholte. In het coeloom
zien we het spijsverteringkanaal met onder
en boven een bloedvat en de geslachts­
organen (zie foto 6) We zijn erg blij dat we
de geslachtsorganen, omringd door
spierweefsel, zichtbaar hebben kunnen
maken. De buisvormige vertakkingen naar
het epidermis zijn waarschijnlijk de
afvoerkanalen van de nierachtige organen,
de nefridia (zie foto 7 voor een dwarsdoorsnede van het anterior gedeelte met de
mond en kopflappen en foto 8 voor een
dwarsdoorsnede van het posterior
gedeelte welk uitloopt in de anus).
6
De ontleding van de aardworm
(zie foto 9 en figuur 3) De dorsale zijde
(rug) is donkerder van kleur en voelt zacht
aan. De ventrale zijde (buik) is vaak iets
lichter van kleur en voelt iets ruw aan door
de borstelachtige uitsteeksels, de setea.
Deze zijn met de spieren verbonden en
dragen bij aan de bewegingsmogelijkheden van de worm. De lichaamssegmenten,
metameren genaamd, hebben allemaal
dezelfde opbouw, behalve de eerste en
laatste drie, en zijn gescheiden door een
membraan, het septum. Aan het eind van
het kopgedeelte (anterior) vinden we de
mond en aan het andere eind, (posterior)
vinden we de anus. Na het openen van het
lichaam kunnen we de lichaamsholte of
coeloom, welke gevuld is met een vloeistof
en hydrostatisch het lichaam steunt,
makkelijk vinden. Verder zien we heel
duidelijk het dorsale bloedvat dat over de
7
17
8
9
Het acoelomaat (platworm)
preparaat
top van het verteringskanaal loopt. Het
verteringskanaal is een lange buis waarin
het voedsel wordt verteerd en uitloopt in
de anus. En natuurlijk is hier ook de krop te
zien waar voedsel tijdelijk wordt opgeslagen voor het in de spiermaag verdwijnt
voor het fijnmalen. Na goed zoeken is ook
het ventrale zenuwkoord en het hart te
vinden. Het buishart bestaat uit 5 delen
die het bloed in de dorsale en ventrale
bloedvaten pompen. In elk segment zit
een vertakking naar het darmkanaal.
Helaas zijn wij er niet in geslaagd om
puntgave coupes te snijden en dus mooie
foto's te maken. We hebben een foto die
ook qua kleuring niet al te best is maar om
ons verhaal compleet te houden, willen
we deze foto toch maar plaatsen, omdat
hier duidelijk de pharynx met mond goed
zichtbaar is. Onze platworm, een Planaria,
is een triploblast (drie embryonale
cellagen) maar zonder een coeloom en
maar één transportsysteem, namelijk een
spijsverteringskanaal. Dat darmkanaal is
onvolledig: wel een mond, maar geen
anus. De mond bevindt zich in het midden
aan de onderzijde van het lichaam.
Figuur 3
11
18
12
Het platte dunne lichaam zorgt er voor dat
alle lichaamscellen in direct contact staan
met het omringende water. Waardoor de
gaswisseling door middel van diffusie via
het lichaamsoppervlak kan plaatsvinden.
Onder het epidermis van de planaria
vinden we lengte-, ring- en diagonaal­
spieren. De ruimte tussen spierweefsel en
organen is opgevuld met bindweefsel dat
is ontstaan uit het mesoderm. Platwormen
hebben een sterk vertakt, onvolledig
darmkanaal welke dus niet uitloopt in een
anus. De gespierde pharynx verbindt de
mond aan het darmkanaal (zie foto 10).
De ruimte tussen darm en epidermis is
opgevuld met mesodermparenchym en
spiervezels. Afvalstoffen en water verlaten
de Planaria via het lichaamsoppervlak aan
de rugzijde door middel van vlamcellen en
poriën.
Het pseudocoelomaat (rondworm)
preparaat
Dit preparaat is van een vrouwelijke Ascaris
(rondworm) met twee baarmoeders
gevuld met eieren. Op de dwarsdoorsnede
van foto 11 is heel mooi de dikke beschermende laag de cuticula met daar onder het
epitheelweefsel te zien. Direct onder het
epitheelweefsel vinden we de spierlaag die
op foto 12 sterk is uitvergroot en waar we
nog een zenuwcel kunnen vinden. In de
pseudocoelom of lichaamsholte vinden we
het spijsverteringkanaal die, in tegenstelling van de platworm, een echt verteringskanaal is. Dus met mond en anus en die
10
19
13
in foto 13 sterk is uitvergroot waardoor
de epitheelcellen goed zichtbaar zijn
geworden. De voortplantingsorganen
nemen een vrij groot gedeelte van het
pseudocoeloom in. De twee grote blazen
aan de rechterkant op foto 11 zijn de
baarmoeders gevuld met eieren. De
kleinere rondjes zijn de eierstokken en
waarschijnlijk ook enkele eileiders.
Het volgende rondworm-preparaat is van
een mannelijke Ascaris met zaadleiders en
testes. Ook in de mannelijke Ascaris vinden
we in het pseudocoeloom het spijsverteringskanaal omringd door de geslachtsorganen (zie foto 14). In dit preparaat kunnen
we ook heel goed het dorsale en laterale
zenuwkoord waarnemen. De vele ovale
verschijningen in de pseudocoeloom zijn
de zaadleiders gevuld met spermacellen
welke in foto 15 sterk zijn uitvergroot.
De kleinere, meer ronde verschijningen
tussen de zaadleiders, zijn waarschijnlijk
de testes. n
14
15
20
ABRO
verkoop | advies | reparatie | onderhoud
ABRO, de microscopenspecialist.
Wij hebben een zeer ruime sortering nieuwe en gebruikte
microscopen in elke prijsklasse, voor zowel de professional
als voor de beginner. U kunt elke microscoop bij ons in
Zaandam komen bekijken en uitproberen of deze aan uw
wensen voldoet. Raadpleeg onze website voor foto’s, een
uitgebreide omschrijving en prijzen.
dealer
informatie
ABRO
Zuiddijk 60
1501 CN Zaandam
21
T 075 - 6 700 747
E [email protected]
W microscopen-specialist.nl
Fixeren in twee delen
Henk van Dijk schreef voor Microwereld een
verklarend verhaal over het chemisch fixeren van
plantenweefsels. In dit nummer het tweede deel.
Het eerste deel verscheen in de Microwereld-editie
van januari 2014.
Het chemisch fixeren
van plantenweefsels (deel 2)
DOOR HENK VAN DIJK
Samengestelde fixatieven
Laten we eens proberen uit te zoeken wat
de verschillende ingrediënten in deze
oplossingen voor functies kunnen
vervullen:
Het zal duidelijk zijn dat er niet één
fixatief bestaat die voor alle histologische
projecten gebruikt kan worden. Het
tegenovergestelde is waar, want er is een
zeer grote verscheidenheid aan fixatieven
die voor verschillende projecten worden
aanbevolen.
De meest bekende en over het algemeen
door ons gebruikt zijn de F.A.A. en F.P.A.
-fixatieven. Deze fixatieven zijn samen­
gesteld uit alcohol, zuur en formaldehyde.
Deze samengestelde fixatief-oplossingen
worden voor algemeen botanisch
morfologisch onderzoek aanbevolen.
Alcohol
De alcohol kan en zal de triglyceriden in
de celmembraan oplossen en daardoor de
porositeit van de celmembraan vergroten.
Als de alcohol de cel binnendringt, zal dit
het vrije water in de cel opnemen, het
dehydratie-proces. Hierdoor zullen de
waterstof-brugbindingen in de eiwitstructuren worden verbroken. Onoplosbare
eiwitconglomeraten worden gevormd,
het denaturatie-proces. Enzymen worden
geblokkeerd en de autolyse stopt. Door het
F.A.AF.P.A
Ethanol
50%
Ethanol
Azijnzuur
5%
Propaanzuur
Formaline
10%
Formaline
Demi-water
35%
Demi-water
22
50%
5%
10%
35% (gedemineraliseerd water)
wegnemen van het water en het verbreken
van de fysische bindingen zullen de
hydrofobe gedeelten (opgesloten in het
midden van het eiwit molecuul) naar de
oppervlakte van het molecuul komen en
bijdragen aan het in het water onoplosbaar
maken van deze eiwitmoleculen. Door het
ontwateren wordt de cel hypertonisch en
zullen de weefsels krimpen en in hardheid
toenemen. Het krimpen van het weefsel
kan de porositeit van de celmembraan
weer verlagen.
polycondensatiereactie, die hydroxymethylgroepen oplevert, plaatsvinden en
gezien deze reactie omkeerbaar is en dus
niet stabiel, verklaart dit het gevaar voor
uitwassen na de fixatie. Maar de hydroxymethylgroepen denatureren de eiwitten
en maken ze onoplosbaar. Ook zullen de
hydroxymethyl groepen na een zekere tijd
tot meer stabielere Carboxylgroepen
(-NH-COOH) oxideren. Het zal nu duidelijk
zijn dat de tijdsduur van fixeren erg
belangrijk is. Een fixatietijd van minimaal
24 uur wordt dan ook sterk aanbevolen.
Formaldehyde
Zuur
De formaldehyde zal door zijn geringe
molecuul-grootte makkelijk en snel door
de celmembraan heen dringen. Natuurlijk
geholpen doordat de alcohol in de
oplossing de porositeit van de celmembraan zal vergroten. Maar de chemische
reacties van formaldehyde en eiwitten in
de cel zijn complex en verlopen langzaam.
Door het zuur in de fixeeroplossing zal de
pH niet meer neutraal zijn en daardoor zal
de reactiesnelheid nog meer vertragen.
Formaldehyde, zoals we inmiddels weten,
reageert met de reactieve groepen zoals
de amine(-NH3+) of de hydroxide(-OH) en
de carboxyl(-COO-) groepen van de
eiwitmoleculen en zal door polyconden­
satie reacties een hydroxymethyl groep
vormen(-CH2OH) Zie figuur 6a. Deze
hydro­xymethylgroep kan verder met
amine groepen uit andere eiwitmoleculen
reageren en door middel van methyleenbruggen (NCH2N-) polymeriseren en
complexe structuren opbouwen
(zie figuur 6b).
Waarschijnlijk zal voornamelijk de
Het zuur in oplossing zal gedissocieerd de
celmembraan passeren. De waterstofionen zullen de negatief geladen zijgroepen
van het eiwit neutraliseren, waardoor de
zoutbruggen worden verbroken en de
tertiaire structuur van het eiwit zal
verloren zal gaan. Het zuuranion zal met de
positief geladen zijgroepen van het eiwit
nieuwe ionische bindingen vormen. Door
het verlies van de zoutbruggen en de
waterstofbrug-bindingen zal het eiwit van
structuur veranderen en denatureren.
Doordat het gedissocieerde zuur in de
cel water zal vasthouden wordt de cel
hypotonisch waardoor zwelling van het
weefsel zal optreden. Azijnzuur denatureert nucleïnezuur en wordt daarom vaak
in samengestelde fixatieven gebruikt om
het verlies van nucleïnezuur te voor­
komen. Doordat het zuur het weefsel zal
doen zwellen, hebben we hier een
mogelijkheid om het krimpen, veroorzaakt
door het alcohol in de fixeeroplossing, te
compenseren.
23
Figuur 6a
Water
Als het weefsel in de fixeeroplossing wordt
ondergedompeld willen we dat de
fixeercomponenten zo snel mogelijk het
weefsel binnendringen.
Wat we zeker niet willen is dat het weefsel
spontaan gaat zwellen of krimpen. Dus zou
de fixeeroplossing en het weefsel in een
iso-osmotische conditie moeten verkeren.
De snelheid waarmee de chemicaliën uit
de fixeeroplossing de celmembraan
kunnen passeren is afhankelijk van de
porositeit van de celmembraan, de
molecuulgrootte van de fixeercomponenten en de wateroplosbaarheid van de
chemicaliën. Naarmate er meer chemicaliën de celmembraan kunnen passeren zal
dit de iso-osmotische conditie veranderen
en de cel zal of water gaan opnemen of
afstaan en zwellen c.q. krimpen tot gevolg
hebben. We moeten natuurlijk niet
vergeten dat plantencellen celwanden
hebben die de osmose door fysische druk
sterk kunnen beïnvloeden.
Ook na het fixeren blijft het celoppervlak
van de cellen in het weefsel als een
osmotisch membraan werken. n
Figuur 6b
Verklarende woordenlijst
Fixatief
Is van groot belang om de autolyse en de
afbraak door bacteriën te stoppen en
daarmee de rot van het weefsel te
voorkomen maar ook om de structuren
van de cellen in het weefsel vast te leggen.
Het chemisch fixeren
Komt neer op het onoplosbaar maken van
de eiwitcomplexen in de cellen en
weefsels.
Stoppen van autolyse
Het stabiliseren van de verterings-enzymen door het denatureren van de
eiwitten.
Bijeffecten oftewel artefacten
door fixeren
Coagulerende fixatieven
Maken de eiwitten onoplosbaar door
dehydratie en het denatureren zonder de
primaire structuur en de molecuulmassa
van het eiwit te veranderen.
• Zwellen van het weefsel
• Krimpen van het weefsel
• Verharding van het weefsel
• Problemen met kleuren van het weefsel
24
Dehydratie
Het vrije water in de cellen en weefsels
wordt opgelost en weggenomen.
membraan (een semi-permeabele wand)
stroomt, dat wel de vloeistof doorlaat
maar niet de daarin opgeloste stoffen.
Denatureren
De secondaire, tertiaire en quaternaire
eiwit structuren worden verbroken en de
primaire eiwitten klonteren samen tot
onoplosbare conglomeraten.
Hypotonisch
De cel zal water uit de omgeving opnemen
en door de toenemende osmotische druk
in volume toenemen en zwellen.
Hypertonisch
De cel zal aan de omgeving water afstaan
en door afnemende osmotische druk in
volume afnemen en krimpen.
Additieven
Door covalente chemische reacties wordt,
met functionele groepen uit de eiwitten en
het fixatief door methyleenbruggen, een
vernetting gevormd (ook wel crosslinking
genoemd).
Osmose
Water verplaatsing van een lage- naar
een hogere concentratie door een
semi-permeabele wand totdat de
watervrije energieverdeling aan beide
kanten in evenwicht is.
Waterstofbrug
Is een niet-covalente binding tussen een
electronenpaar op een electronegatief
atoom (zuurstof, stikstof of fluor) en een
naburig waterstofatoom gebonden aan
een ander sterk elektronegatief atoom.
Osmoregulatie
Osmoregulatie is de actieve regeling
van de osmotische waarde (druk) van
de vloeistoffen in een organisme. Het
controleert het maximumgehalte van
minerale zouten en water en zorgt ervoor
dat de vloeistoffen van een organisme
niet te verdund of te geconcentreerd zijn.
Covalente bindingen
Is een binding tussen atomen waarin de
atomen één of meer gemeenschappelijke
electronenparen hebben. Met deze vorm
van binding worden moleculen opgebouwd.
Heterofagie
Bij heterofagie wordt er materiaal dat
werd opgenomen van buiten in de cel
verteerd
Ionische bindingen
is een verbinding tussen ionen welke een
gevolg is van de elektrostatische aantrekking tussen een negatief en een positief
geladen ion.
Autofagie
Bij autofagie wordt er materiaal van
binnen de cel verteerd
Osmolyse
Is een proces op basis van diffusie waarbij
een vloeistof, waarin stoffen zijn opgelost,
door een zogenaamd halfdoorlatend
Literatuur: Plant microtechnique
and microscopy by Steven E. Ruzin
25
Dino-Lite:
Krachtig, Mobiel, Flexibel
Digitale microscopen en oculair camera’s
in meer dan honderd verschillende uitvoeringen
Aansluitmogelijkheden: USB, TV, VGA of DVI (HDMI)
Witte LED’s, polarisatie, UV, IR, fluorescentie of combinaties
www.dino-lite.eu
26
Advertentie A5 05.indd 1
16-09-13 15:47
De microquiz
Ook deze opname werd gemaakt met
behulp van interferentiecontrast en dit
keer met gebruik van een Jenaval microscoop en een Nikon Coolpix 995 camera.
DOOR HANS VAN EIJK
Het idee van Wim van Egmond om de
laatste keer niet een compleet organisme,
maar een deel daarvan als wedstrijdobject
te laten zien was voor velen misschien een
brug te ver, maar desondanks waren er
toch vier goede inzendingen. Jan Kros,
Joost van de Sande, Cees Flooren en
Berend de Vries hadden allen de goede
oplossing gemaild: het ging om het
raderdier Polyarthra vulgaris. Omdat de
eerste twee inzenders op vrijwel hetzelfde
tijdstip binnen kwamen is er geloot en
Joost van de Sande mag zich de gelukkige
winnaar van de cadeaubon van € 25
noemen. Gefeliciteerd dus Joost!
De nieuwe opgave is misschien wel wat
moeilijker, maar voor degenen die uit de
Microwerelden van enige jaren terug de
artikelen van Jan Parmentier kennen,
zullen ongetwijfeld weten wat deze foto
voorstelt.
Omdat gebleken is dat niet iedereen
Microwereld op hetzelfde tijdstip in de bus
krijgt, is het idee vervallen de eerste goede
inzending automatisch de cadeaubon van
€ 25 te doen toekomen. Er zal ditmaal
onder de goede inzenders dus gewoon
geloot worden. Graag weer uw oplossing
mailen naar onze secretaris, Alphons
Smits, [email protected] n
27
Acetlysalicylzuur
DOOR RUUD HERALD
Materiaal
Microkristallen zijn fascinerende materialen om onder een microscoop te bekijken,
vooral onder gepolariseerd licht. Een van
die stoffen die zeer mooie kristallen laat
zien, is acetylsalicylzuur dat men uit
aspirine-tabletten kan isoleren1.
• Aspirine® tabletten (500 mg)
•Microscoop/polarisatiemicroscoop
(Euromex ML2000) Microscoopcamera
(Nikon Coolpix 990 3.3 Mp)
•Magnetron
•Isopropanol (IPA)
•Demi-water
•Trechter
•Filtreerpapier
•Objectglaasjes en objectglaasjes
met ingeslepen holte
Acetylsalicylzuur kristallen - Objectglaasje met holte
- Polarisatiemicroscoop - 100x
28
Uitvoering
•Maal 10 Aspirine® tabletten fijn met
mortier en vijzel.
•Breng het poeder over in een bekerglas
en voeg 40 ml isopropanol toe.
•Meng goed.
•Plaats in de magnetron en verwarm
gedurende 10-20 s op half vermogen.
•Meng goed en filtreer warm af door een
gewoon papierfilter.
•Vang het filtraat op in een buis.
•Voeg wat water toe en meng
•Neem een druppel vloeistof en leg deze
op een objectglaasje.
•Laat de vloeistof indampen.
•Bekijk onder de microscoop.
Indampen
Acetylsalicylzuur kristallen - Objectglaasje met holte
- Polarisatiemicroscoop - 40x
29
Acetylsalicylzuur kristallen - Objectglaasje met holte
- Polarisatiemicroscoop - 40x
Resultaten
Achtergrondinformatie
Volgens de Merck Index2 zijn de kristallen
van acetylsalicylzuur naaldvormig terwijl
de kristallen van salicylzuur meer granulair
van vorm zijn. De observatie dat we
naaldvormige kristallen geproduceerd
hebben is dus een aanwijzing dat we
inderdaad acetylsalicylzuur geïsoleerd
hebben.
In de geschiedenis van aspirine zijn twee
hoofdstukken te onderscheiden. In het
eerste hoofdstuk speelt de wilgenbast een
grote rol. Wilgenbast werd al reeds
eeuwen lang gebruikt als geneesmiddel bij
ziekten die met koorts gepaard gingen.
In 1823 scheidde Leroux uit wilgenbast een
stof af die hij Salicine noemde (wilg = salix).
Uit het Salicine werd in 1838 het salicylzuur ontwikkeld waarvan de chemische
formule in 1853 door Kolbe gedetermineerd werd.
Als we vlakke objectglaasjes gebruiken,
krijgen we wel mooie structuren te zien
maar bijna geen naaldvorming. Voor
kristalvorming is het dus beter om
objectglaasjes met ingeslepen holte te
gebruiken.
Salicylzuur was dus al bekend als pijnstiller.
Door zijn bittere smaak en doordat het
30
Literatuur
maagklachten veroorzaakte werd het
echter niet zo vaak gebruikt. Door Bayer
werd de ‘azijnzure ester van salicylzuur’
ontwikkeld die beter te verdragen is en de
'zegetocht' van deze pijnstiller begon, met
als resultaat dat Aspirine® het meest
verkochte geneesmiddel aller tijden is. n
1Cathy Cobb, Monty L. Fetterolf;
‘The Joy of Chemistry’; 2010;
Prometheus Books;
ISBN 9781591027713; p. 273-274.
2‘ The Merck Index’, 11th Ed; Merck
1989; ISBN 911910-28-X; Items 873,
8301
3Acetylsalicylzuur – Wikipedia:
http://nl.wikipedia.org/wiki/
Acetylsalicylzuur
Acetylsalicylzuur kristallen - Objectglaasje zonder
holte - Polarisatiemicroscoop - 40x
31
enorm in vorm
GRAFISCH ONTWERPERS
Oostdwarsgracht 10 • 2312 PP Leiden
T 071 522 03 92 • [email protected]
www.endv.nl
32
Bachstraat 39, 2324 GK
Leiden T 071 57 66 231
www.roskamoptics.nl
[email protected]
Nieuw of gebruikt:
Roskam-Optics heeft voor
elk wat wils.
Grote ervaring in reparatie
en service van alle optische
apparatuur
Dealer van OPTIKA en BRESSER
Ruime keus aan alle mogelijke
accessoires
Gereduceerde tarieven voor leden van het NGM!
Voor prijzen, zie website
Barry Carli
Plastiglas Den Haag
Openingstijden winkel
dinsdag t/m vrijdag
van 12.00 - 17.00 uur
zaterdag van 11.00 -16.00 uur.
en op afspraak buiten deze
tijden. Maandag gesloten.
Zoutmanstraat 56 (winkel)
Zoutmanstraat 58 (werkplaats)
2518 GS DEN HAAG
www.plastiglas.nl
33
Arbo & Milieuadvies
Projecten
Bodem advies
Arbo advies
Beheersystemen
Asbest advisering
Legionella advisering
Social Enterprises
Afval inzamel systemen
Projectbegeleiding
Aanbesteding beleid
begeleiding
Projectmanagement
Projectondersteuning
Directievoering
Mail: [email protected]
www.am-p.nl
Mail: [email protected]
Tel: +31 (0)88 4636950
www.nowasteintime.nl
Milieu Metingen
Door samen te werken met overheden, semi­
overheden, marktpartijen en de bewoners in
de wijken ontstaat een sociaal­maatschappelijk
voordeel voor alle deelnemende partijen.
Asbestidentificaties
Visuele inspecties
Asbestluchtmetingen
Hierdoor ontstaat voor één ieder ook een eco­
nomisch voordeel. De in te zetten kandidaten
kunnen zonder gebruik te maken van subsidies
ingezet worden op werken.
Materiaal Metingen
2de lijns-inspectie afvalinzamelsystemen
Voor advies en invulling van de SROI paragraaf,
5% regeling, mail. [email protected]
+31 (0) 88­4636999
www.wwenw.nl
Mail: [email protected]
Tel:
Tel. +31 (0)186 619555
+31 (0)187-643933
www.mmlab.nl
34
Bestuur
Voorzitter
Rob van Es
Aart van der Leeuwlaan 247, 2624 PS Delft
[email protected] T 06 54 34 41 37
Secretaris
Alphons Smits
Veulenweide 24, 2727 DP Zoetermeer
[email protected] T 06 27 27 53 88
Penningmeester
Agnes van Rheenen
Leidseweg 147, 3533HD Utrecht
[email protected]
Redactie Microwereld
Hans van Eijk
Wolgastroom 18, 2721 DD Zoetermeer
[email protected] T 079 - 342 22 23
Website Mailadres NGVM
www.ngvm.nl
[email protected]
Lidmaatschap
Contributie Bankrekening IBAN
BIC 5 50,- per jaar
1420.52.558. NGVM
NL55RABO0142052558
RABONL2U
Het Nederlands Genootschap voor Microscopie stelt zich ten doel de kennis over de microscoop en
het gebruik ervan te bevorderen. Deze doelstelling wordt nagestreefd d.m.v. lezingen, excursies,
werkavonden, werkgroepen, publicaties, tentoonstellingen en contacten met verwante verenigingen
in het buitenland. Het genootschap richt zich zowel op beginners als gevorderden.
Ingeschreven bij de Kamer van Koophandel te Den Haag onder nummer V40410614
35
Doorsnede van de huid van een rat waarbij nog juist een haar met schacht is aangesneden. Opname gemaakt
met een Olympus BH microscoop en Coolpix 4500 camera. Vergroting ongeveer 100x. Foto: Hans van Eijk
36