La mayoría de las células son tan diminutas que no pueden ser distinguidas a simple vista, la invención del microscopio ha permitido estudiar las células en
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Laboratorio de Biología 2014   MicroscopiaIntroducción La mayoría de las células son tan diminutas que no pueden ser distinguidas a simple vista, la invención del microscopio ha permitido estudiar las células en detalle. En 1590 Hans y Zacharias Janssen improvisaron el primer microscopio compuesto, el cual consistía en un tubo con dos lentes convexas en cada extremo y que ampliaba más que las lupas de aquellos tiempos. Cercano al año 1600, Galileo Galilei mejoró el diseño del microscopio compuesto, pudiendo observar insectos con ayuda de este. En 1665, Robert Hooke fue el primero en utilizar el término “célula” al describir pequeñas “celdas” observadas bajo un microscopio primitivo una lámina delgada de corcho. En 1674 Antón Van Leewenhoek fabricó un microscopio simple que aumentaba los objetos hasta 200 veces su tamaño original, con el pudo observar células sanguíneas, bacterias y organismos unicelulares vivos en una gota de agua. En 1831, Robert Brown introdujo el término núcleo como un componente esencial de las células vivas al observar una aureola circular única en hojas de orquídea. Con el pasar de los años los lentes se siguieron perfeccionando, transformándose finalmente en microscopio ópticos, también mejoraron la preservación de tejidos y técnicas de tratamiento de estos. En 1938 el botánico Matthias Jakob Shleiden sugirió que todas las estructuras elementales de plantas están compuestas por células o sus productos. Al siguiente año una conclusión similar pero hecha en animales fue formulada por el zoólogo Theodor Schwann, el estableció que las partes elementales de todos los tejidos son las células y que existe un principio universal de formación de células. En 1850 Rudolf Virchow demostró que cada célula deriva de otra preexistente. Así, el microscopio, ha sido y será sin duda el instrumento más utilizado para el estudio de la morfología celular. El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, el cual utiliza la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto en cuestión. El microscopio óptico más simple es la lente convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15 veces su tamaño. Por lo general se utilizan microscopios ópticos compuestos, que disponen de varias lentes con las cuales se consiguen aumentos mayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto sobre 2000 veces su tamaño original, lo que resulta de gran utilidad para el estudio de la morfología celular, considerando que una célula animal típica mide entre 10 a 20 µm de diámetro. El microscopio óptico, el cuál usaremos en el laboratorio, consta de 3 sistemas que se describen a continuación. 1. Sistema Mecánico  Es el armazón metálico que sostiene todos los sistemas permitiendo de esta manera los movimientos necesarios para la correcta coordinación, estas partes son: Asa o Pie: Es la base de sustentación de todo el aparataje del microscopio cuya forma varía según el modelo del instrumento. Columna: Es un pilar que sostiene los oculares, platina, condensador. Además encontramos en esta, los tornillos de focalización llamados tornillos macrométricos y micrométricos. Platina: Es una plataforma horizontal con un orifico central, que permite el paso de los rayos luminosos, sobre el cual se coloca el porta objeto con la muestra a observar. Posee dos pinzas destinadas a sujetar la preparación, las que se encuentran unidas al carro de Vernier, que es una regla graduada que permite el desplazamiento vertical y horizontal de la muestra. Cañón o tubo: Es un tubo hueco metálico monocular o binocular, posee su superficie interna completamente negra para evitar la reflexión de la luz. En la parte superior de ella se encentran los oculares y en la parte inferior está el revolver con los objetivos. Revólver: Está ubicado en la parte inferior del tubo o cañón que por simple rotación moviliza los objetivos. En el revólver los objetivos están diseñados de manera tal que estando en foco uno de ellos, todos los demás quedan en foco o próximo a él al rotar el revolver. Esto se conoce con el nombre de sistema parafocal. Tornillos de focalización: Está el de mayor tamaño que es el macrométrico, se utiliza para un enfoque aproximado y el micrométrico es de movimiento muy fino y esta destinado a entregar un enfoque de precisión. 2. Sistema de Iluminación. Esta ubicado bajo la platina y formado de las siguientes partes: Fuente Luminosa: Se encuentra ubicado en el asa o pie, puede ser natural o artificial, dependiendo del modelo del microscopio. Espejo: Su función es recibir la luz de la fuente luminosa y reflejarla sobre el condensador. Condensador: Es un sistema de lentes ubicados bajo la platina, posee un movimiento vertical mediante un tornillo. Este sistema de lentes tiene por función concentrar los rayos luminosos, permitiendo el aumento de la sección del cono luminoso resultando una imagen más nítida. Por ello es impropio el uso del término condensador. Diafragma. Es un dispositivo ubicado en el condensador, su función es graduar la cantidad de luz que llega a la muestra observada, esto se logra moviendo la palanca ubicada en ella misma. Anillos portafiltros: esta ubicado bajo el diafragma, entre el espejo y el condensador. Llevan los filtros, estos son discos de vidrio y el más usado es el de color azul debido a que reduce el exceso de rojo y amarillo del filamento de la ampolleta, cuya función es entregar una luz constante, homogénea y parecida a la luz natural. 3. Sistema Óptico Esta montado en el tubo y tiene un sistema de lentes que forman la imagen. Se pueden identificar las siguientes partes. Oculares: Se ubica en la parte superior del tubo, está formado por dos lentes convexos Lente ocular propiamente tal (actúa como lupa, formando una imagen virtual y definitiva) Lente colector o de campo (es la que refracta y origina la imagen libre de aberraciones) Objetivos: Es un sistema de tres a cuatro lentes acomodados en el revolver. Están marcados por su aumento y su apertura numérica. Estos pueden clasificarse en: Objetivos en seco: Es cuando entre la muestra y el lente media solo el aire. Objetivo a inmersión: Es cuando entre la lente y la muestra media una sustancia con u índice de refracción semejante y aproximado al vidrio. Propiedades del microscopio 1. Poder de Aumento: Es la razón existente entre el tamaño de la imagen que el microscopio produce y el tamaño del objeto observado. El aumento total se calcula multiplicando el aumento del ocular (10x) por el aumento del objetivo en uso. 2. Poder de Resolución: Es la capacidad del microscopio de dar imágenes nítidas de dos puntos situados muy próximos entre si. Siempre y cuando entre ellos exista un Límite de Resolución, de lo contrario estos puntos tienden a confundirse. 3. Poder de Definición: Es aquella capacidad que nos permite ver imágenes nítidas y de contornos precisos. 4. Poder de Penetración: Es la capacidad de las lentes de permitir reconocer detalles de estructuras que están ubicadas a diferentes niveles de la preparación. O sea nos entrega el grosor de la muestra. TABLA
Precauciones en el uso del microscopio. 1. Trate en lo posible de no mover el microscopio de la posición en que se encuentra, si desea modificarla debe pedir ayuda a su profesor o ayudante, ya que esto puede provocar desajustes en el instrumento u otro tipo de accidentes. 2. Nunca toque los lentes con los dedos, la grasitud de ellos opaca los lentes provocando el deterioro de ellos. 3. Debe revisar su microscopio designado antes de iniciar su trabajo de laboratorio, en caso de encontrar algún desperfecto avise de inmediato a su profesor, de lo contrario Ud asumirá la responsabilidad. 4. Al trabajar con el objetivo de mayor tamaño, debe hacerlo con mucha precaución, debido a que la distancia es tan pequeña entre el lente y la muestra que puede quebrar la muestra o rayar los lentes. 5. Limpie los lentes y la muestra con paño especial o desechable doble, humedecido con alcohol- eter. 6. Si no va a continuar usando el microscopio, déjelo en posición inicial, con la platina abajo y con el objetivo menor enfocando. Llame al profesor o ayudante para verificar que todo este bien antes de retirarse. Registro de observaciones en el laboratorio. Al realizar un trabajo de laboratorio es muy importante que la descripción de lo observado sea lo más completa posible. Es por eso que se debe identificar el material que se utiliza. De este material se debe observar algunas estructuras en particular, que debe ser anotado en la observación. Cuando una preparación es inmediata (es una muestra, en la cuál se trabaja con células vivas) no siempre se utiliza tinción y se describe como al fresco (con agua), pero cuando la preparación es mediata (es una muestra en la cual se necesita la muerte previa de células para su observación), se debe identificar el tipo de colorante usado. Durante la observación se debe también determinar el aumento con el que se esta observando, de manera que es importante anotar cuantas veces esta aumentada la muestra (ej 10 x por 10= 100X micrones) La descripción de la observación debe ser lo más precisa y completa posible; destacándose las características más relevantes de lo observado. También es de suma importancia el dibujo que debe ser la copia fiel, manteniendo el tamaño, tonalidades y forma de observado. A continuación se mostrará un esquema que deberá confeccionar en su cuaderno de laboratorio, antes del inicio de éste: Material: Observación: Tinción: Aumento: Tamaño celular: Descripción. Cálculo del tamaño celular Ud, debe trazar un línea imaginaria (diámetro) dividiendo en dos partes iguales su campo observado (círculo), posteriormente debe contar cuantas células se pueden ubicar en el diámetro, ese número corresponderá al número de células que pueden contenerse en el campo de visión, luego con esos datos se desarrolla la siguiente formula
A continuación se ilustra un ejemplo del sistema MOTATAD  M: Catafilo de cebolla. O: Célula vegetal. T: Azul de metileno. A: 400x T : 350u :12 = 29,16 u D: Se aprecian células vegetales, que tienen una forma hexagonal. Además se puede destacar en ellas, su pared celular bien teñida y en su su citoplasma, una estructura esferoidal desplazada a la periferia, la cúal corresponde al núcleo. . Actividades 1. Preguntas de investigación:
2. Diseño experimental: Materiales: Microscopio, portaobjetos, cubreobjetos, bisturí, cápsula de petri, papel absorbente, azul de metileno o lugol y muestra vegetal y animal. Actividad Nº1 Catáfilo de Cebolla:
Actividad Nº 2 Célula animal.
Actividad Nº 3 Bacterias
3. Registro de observaciones: Anota las observaciones de cada una de las actividades estudiadas en un MOTATD 4. Análisis de datos: Responde las preguntas de investigación planteadas anteriormente 5. Conclusión y comunicación de resultados: Establecer las conclusiones respecto a las observaciones realizadas. Fenómenos de membrana Introducción La membrana plasmática presente en todas las células, es fundamental para la mantención de su estructura y función. Además es determinante en la interacción de la célula con su medio. Dicha membrana se comporta como una barrera semipermeable y altamente selectiva para algunas moléculas e iones que entran y salen de la célula. La gran mayoría de estas moléculas al atravesar la membrana deben cumplir ciertas etapas importantes, primero salir de una fase acuosa y entrar a un a hidrofóbica, posteriormente atravesar la bícapa lipídica y dejar la bicapa y entrar a otra fase acuosa. La membrana plasmática manifiesta una alta permeabilidad al agua y iones pequeños. Tipos de soluciones Las soluciones pueden ser denominadas como iónicas (NaCl) y no iónicas (sacarosa). En los líquidos de cualquier tipo de célula encontramos sales, azúcares y otras sustancias en solución y estos líquidos poseen presión osmótica: dependiendo si la célula está sumergida en un líquido de mayor, igual o menor presión osmótica, son clasificados en: Solución Hipotónica: Cuando la concentración de soluto es menor a la del medio intracelular, por lo tanto la célula sometida a este medio incorpora agua alcanzando una turgencia máxima, en las células vegetales y llegando a una destrucción de la membrana en la célula animal. Este fenómeno en la célula animal se denomina citolisis y en los glóbulos rojos hemólisis. Solución Hipertónica: Se refiere a que la concentración de soluto en una solución es mayor con respecto a la intracelular, llegando a producir una plasmolisis en las células vegetales y crenación en las células animales, por pérdida exagerada de agua (se arrugan). Solución isotónica: Cuando la célula se sumerge en un líquido con la misma presión osmótica, no habiendo ni entrada ni salida de agua, es decir, la célula no se hincha ni se arruga. Estas soluciones poseen una concentración de 0.9%, ejemplos el plasma sanguíneo y todos los líquidos del organismo son isotónicos.   Solución IsotónicaSolución Hipertónica Solución Hipotónica Crenación Hemólisis Normal   Solución IsotónicaSolución Hipertónica Solución Hipotónica Plasmolisis Turgencia Normal Actividad N°1: Fenómenos en la célula animal: En 3 porta objetos agregue lo siguiente: a......1 gota NaCl 30%. b……1 gota de agua destilada. c …...1 gota NaCl 0.9%. Luego esterilice con alcohol uno de sus dedos y con una lanceta haga una incisión en la yema y deposite en cada uno de los porta objetos una gota de sangre, y espere 5 minutos. Después de los 5 minutos, coloque un cubre objeto y observe al microscopio. Actividad N°2: Fenómenos en la célula Vegetal: Realice el mismo proceso de la actividad anterior, reemplazando la sangre por hoja de elodea. Observe y dibuje. Materiales - 1 lanceta esterilizada. - 1 juego de pañuelos doble hoja elite. -Hoja de elodea o una planta acuática -Na Cl 30% -Na Cl 0,9% -Agua destilada -cubre objeto -portaobjeto -microscopio |
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