結構生物化學/顯微鏡
顯微鏡是一種經常用於研究細胞（內部和外部）的技術。兩種最常見的顯微鏡型別是光學顯微鏡和電子顯微鏡。
三種類型的光學顯微鏡是熒光顯微鏡、相差顯微鏡和共聚焦顯微鏡。
1) 熒光顯微鏡透過用熒光染料或抗體標記細胞中的分子來顯示其位置。
2) 相差顯微鏡透過放大密度的變化來增強細胞的對比度。
3) 共聚焦顯微鏡使用雷射和特殊光學器件來對熒光染色細胞進行光學切片。
兩種型別的電子顯微鏡是掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡。
1) 掃描電子顯微鏡顯示細胞或樣本表面的三維影像。
2) 透射電子顯微鏡用於對細胞或樣本進行切片。
光學顯微鏡與電子顯微鏡的區別在於，電子顯微鏡使用的是電子束而不是光。
顯微鏡的關鍵是放大倍數和解析度（清晰度），以便能夠在細胞中看到您想要找到的東西。
掃描電子顯微鏡的工作原理是讓電子束掃描整個物體。這個過程可以與三維掃描器相關聯，三維掃描器獲取物體上每個原子的位置資料，以建立反映資料的計算機生成模型。透過檢測入射電子引起其他電子的發射、散射或激發的碰撞行為來獲取此位置資料。其他資料，例如由電子散射產生的 X 射線包的速率和數量，也可以用於為計算機模型提供更多細節。
為了為顯微鏡提供最大的放大能力，透過圍繞光束關鍵部分的銅線圈中包含的電壓波動來維持電磁場。這種磁場用於保持非常精確的線性電子束以掃描物體。這些“掃描”線圈也是使光束能夠相應地定向和調整自身以正確掃描樣品的原因。
電子顯微鏡在科學家視覺化微小樣本（其中一些樣本比物理上更小的最小的光頻率還要小）方面特別受歡迎。正是光學顯微鏡的這種固有缺陷阻止了普通顯微鏡觀察奈米結構，因為用於觀察的“光”太大了，無法觀察到那麼小的東西。鑑於電子的德布羅意波長能夠比普通光短幾千倍，因此電子束是觀察分子結構的首選波粒。
原子力顯微鏡 (AFM) 是一種高解析度成像技術，解析度達到奈米級。有趣的是，這是一種比預期的光學衍射極限高 1000 倍的解析度。最初的 AFM 是掃描隧道顯微鏡的衍生產品，由格爾德·賓尼希和海因裡希·羅勒在 1980 年代的瑞典蘇黎世設計。如今，AFM 被廣泛用於亞細胞、奈米尺度上的研究。
AFM 具有一個懸臂樑，末端有一個尖銳的探針。該探針用於掃描感興趣的表面，該表面安裝在玻璃表面上。懸臂樑靠近樣本表面。微小力作用在彈簧原理（胡克定律）上，由探針和樣本之間的相互作用引起，透過化學相互作用，例如範德華力、毛細管力、靜電力和磁力，僅舉幾例。這些各種力會導致懸臂樑的測量偏轉。當懸臂樑探針在樣本表面上輕敲時，懸臂樑的元件在 x、y 和 z 方向上不斷測量，以建立基於懸臂樑探針運動的幅度、相位和其他特徵的計算構建的影像。透過跟蹤懸臂樑的運動，可以分析樣本表面並生成三維影像，例如幅度和相位軌跡。
原子力顯微鏡在學術實驗室環境中被廣泛使用。加州大學戴維斯分校蒂娜·傑奧博士領導的研究小組專注於使用原子力顯微鏡探索纖維素的表面化學和結構，纖維素是植物細胞壁中的多糖成分。透過對纖維素結構的研究，旨在瞭解諸如纖維素酶之類的酶作用於細胞壁釋放可溶性可發酵糖的機制，以最佳化將糖轉化為第二代纖維素基生物燃料的效率。該小組使用甲基三甲氧基矽烷 (MTMS) 的化學氣相沉積和離心分離將純化的巨藻基纖維素粘附到矽化的玻璃上。用 AFM 對溼纖維素和纖維素酶進行成像。時間推移 AFM 提供了對纖維素酶透過成像將纖維素分解為β-葡聚糖環的機制的見解。
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透射電子顯微鏡的操作與掃描電子顯微鏡類似，但它不是讓電子束單獨掃描樣品的表面，而是將電子穿過超薄的樣品。然後，電子探測器檢測由此產生的電子碰撞，以建立所成像樣品的模型。從根本上講，透射電子顯微鏡與掃描變體相似，它們只是在影像建立方式上有所不同。該系統的缺點是它需要建立非常薄的樣品才能讓電子束穿過，這是一個非常細緻且費力的過程。此外，電子束還存在損壞薄生物樣品的風險。
用於用樣品成像的電子源。它們有兩種型別。熱離子：這種型別的電子源利用燈絲中的熱能來發射電子。場發射：使用電場來發射電子
掃描電子顯微鏡的透鏡是將來自電子槍的電子集中成細線性束的元件。這些透鏡使用磁性而不是光學稜鏡來微調電子束。
樣品儲存在樣品室內，併為電子槍和電子探測器提供焦點。
它們排列在樣品室周圍，用於觀察任何散射的電子以及電子碰撞產生的任何射線。
幾乎整個電子顯微鏡的殼體。需要真空才能執行電子顯微鏡，因為任何較低的壓力都會導致電子束產生意外的電子碰撞和干擾。
Reece, Jane (2011). 生物學. Pearson. ISBN 978-0-321-55823-7. {{cite book}}: 忽略的文字 "合著者+Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson" (幫助)
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