Guía de laboratorio Nº1 El microscopio y el estudio de las células
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- Marcos Castro Rivas
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1 Guía de laboratorio Nº1 El microscopio y el estudio de las células NOMBRE: CURSO: FECHA: Objetivo: Conocer los tipos de microscopios, sus funciones y características, para observar distintas muestras de células. PRIMER MOMENTO MARCO TEÓRICO En su afán de llegar siempre más lejos en la investigación de la naturaleza de lo que los límites de sus órganos sensoriales le imponen, el hombre ha construido múltiples instrumentos que le han permitido acceder allí donde los sentidos no podían explorar. Así como el telescopio abrió a la humanidad las puertas de lo infinitamente grande, el microscopio hizo posible conocer los mundos de dimensiones ínfimas, entre ellos la célula, base de la vida. Se contaban así las bases de las modernas ciencias biológicas que hasta bien entrada la edad moderna se habían fundado en las observaciones directas. Los microscopios son aparatos que, en virtud de las leyes de formación de imágenes ópticas aumentadas a través de lentes convergentes, permiten la observación de pequeños detalles de una muestra dada que a simple vista no se percibirían. Con el microscopio electrónico de transmisión, el poder de resolución aumentó cerca de veces respecto del microscopio óptico. Esto se logra utilizando "iluminación" de una longitud de onda mucho más corta, que consiste en haces de electrones en lugar de rayos de luz. Las áreas del espécimen que permiten la transmisión de más electrones ("regiones electrotransparentes") aparecen brillantes y las áreas que dispersan los electrones ("regiones electroopacas") son oscuras. La microscopia electrónica de transmisión suministra en la actualidad un poder de resolución de aproximadamente 0,2 nanómetros, unas 500 mil veces mayor que el del ojo humano. Esa medida equivale más o menos al doble del diámetro de un átomo de hidrógeno. El concepto de resolución está relacionado con la capacidad de distinguir detalles finos en una imagen. En otras palabras, es la distancia mínima a la cual podemos distinguir, claramente, dos puntos como entidades separadas. El ojo humano tiene una resolución de 0,2 mm. En el microscopio electrónico, un haz de electrones incide sobre una muestra y de la interacción de estos electrones con los átomos de la misma, surgen señales que son captadas por algún detector o bien, proyectadas directamente sobre una pantalla. Hay distintos tipos de microscopios electrónicos: unos permiten ver los detalles internos de las muestras a observar (como por ejemplo los organelos de las células), otros hacen que las imágenes se vean en 3D y que se vea el detalle de la superficie. Comparación entre microscopio óptico (de luz) y electrónico: Un microscopio óptico es un instrumento basado en lentes ópticos. También se le conoce como microscopio de luz, (que utiliza luz o "fotones") o microscopio de campo claro. El desarrollo de este aparato suele asociarse con los trabajos de Anton van Leeuwenhoek. Los microscopios de Leeuwenhoek constaban de una única lente pequeña y convexa, montada sobre una plancha, con un mecanismo para sujetar el material que se iba a examinar (la muestra o espécimen). Este uso de una única lente convexa se conoce como microscopio simple, en el que se incluye la lupa, entre otros aparatos ópticos. Los microscopios básicos suelen ser más complejos, con varias lentes en el objetivo como en el ocular. El objetivo de éstas lentes es el de reducir la aberración cromática y la aberración esférica. En los microscopios modernos el espejo se sustituye por una lámpara que ofrece una iluminación estable y controlable. Los microscopios compuestos se utilizan para estudiar especímenes delgados, puesto que su profundidad de campo es muy limitada. Por lo general, se utilizan para examinar cultivos, preparaciones trituradas o una lámina muy fina del material que sea. Normalmente depende de la luz que atraviese la muestra desde abajo y usualmente son necesarias técnicas especiales para aumentar el contraste de la imagen. Mientras el microscopio de luz utiliza un haz de luz en el rango de las longitudes de onda del visible, el microscopio electrónico emplea un haz de electrones de muy corta longitud de onda que permite obtener una mayor resolución. Una tabla comparativa, entre ambos microscopios se muestra a continuación.
2 MICROSCOPIO DE LUZ MICROSCOPIO ELECTRONICO Iluminación Haz de luz Haz de electrones Longitud de onda 2000 Å Å Å Å Lentes Vidrio Electromagnéticas Medio Atmósfera Vacío Resolución 2000 Å 3 Å Magnificación 10 x x 100 x x Focalización Mecánica Eléctrica Microscopio óptico (de luz) Microscopio electrónico
3 ACTIVIDADES: I. A continuación observarás imágenes de distintas muestras con sus respectivas descripciones. A partir de lo leído, escribe sobre la línea punteada si la imagen fue tomada con microscopio óptico o electrónico a) b) Detalle c) de bacterias (bacilos) a 10000X. d) Las bacterias miden aproximadamente una micra. c) Vista general de un piojo (20X).(1cm=300 micras) Células de la mucosa bucal Célula animal e) f) Epitelio Detalle de ala de mariposa (220X). (1cm=30 micras)
4 g) h) Glóbulo blanco Detalle de fibras de algodón (600X). (1cm= 10 micras j) i) Mitocondria Núcleo y organelos celulares II. Completa las siguientes preguntas 1.- Escribe las diferencias entre un microscopio óptico y un microscopio electrónico, considerando los siguientes criterios: Fuente luminosa, poder de aumento, poder de resolución, tipo de lentes, condiciones de la muestra (viva o muerta). 2.- A qué se llama poder de resolución del microscopio?
5 SEGUNDO MOMENTO: Información práctica- en el laboratorio 1.- Observa con atención a la profesora, quién les ira describiendo las distintas partes del microscopio. Al escuchar completa la siguiente tabla con los componentes del microscopio y sus funciones. Partes del microscopio Elementos ópticos: Lente ocular Función Lente objetivo Condensador Sistema mecánico: pie platina revolver tubo tornillo macrométrico tornillo micrométrico Sistema de iluminación diafragma Fuente luminosa 2.- Nombra las partes del microscopio encargadas del enfoque de la preparación
6 3.- Escribe los tipos de objetivos de aumento que presenta un microscopio óptico. 4.- Explica cómo se calcula el aumento total con que se observa una preparación de células al microscopio óptico. 5.- Completa el esquema del microscopio escribiendo el nombre de cada estructura señalada con una flecha.
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