Tercer Año Actividad del Microscopio Microscopia Extracto con fines

Tercer Año
Actividad del Microscopio
Microscopia
Extracto con fines didácticos del capítulo 6: Un viaje por la célula Campbell y Reece (2005).
1. Lee con detenimiento y subraya las palabras desconocidas y busca su significado.
A menudo el progreso en un campo científico ocurre en forma paralela al desarrollo de
instrumentos que amplifican los sentidos del hombre. El descubrimiento y los primeros estudios de las
células avanzaron con la invención del microscopio en 1590 y su mejoramiento durante el siglo XVII. Los
microscopios de diferentes tipos todavía resultan indispensables para el estudio de las células.
Los primeros microscopios utilizados por los científicos del Renacimiento, así como los
microscopios que probablemente tú utilices en el laboratorio, eran microscopios ópticos. La luz visible
atraviesa el preparado y luego las lentes de vidrio. La lente refracta (desvía) la luz de manera que el
espécimen se magnifica cuando se proyecta el ojo, sobre una película fotográfica o hacia una pantalla de
video.
Dos parámetros importantes en la microscopia son la magnificación o aumento y el poder de
resolución, o simplemente resolución. La magnificación es la relación de la imagen de un objeto con su
tamaño real. La resolución es una medida de la definición de la imagen; es la mínima distancia entre dos
puntos de manera que puedan distinguirse como dos objetos separados. Por ejemplo, una estrella en el
cielo, que a simple vista parece ser única, puede observarse por la resolución de un telescopio como dos
estrellas gemelas.
Así como el poder de resolución de los humanos es limitado, también es limitada la resolución
de los microscopios y telescopios. Los microscopios pueden diseñarse para magnificar los objetos tantas
veces como se desee, pero el microscopio óptico no puede resolver detalles menores de 0,5
micrómetros (μm), o 200 nanómetros (nm), que corresponde al tamaño aproximado de una pequeña
bacteria. La resolución se ve limitada por la longitud de onda más corta de la luz utilizada para iluminar
el espécimen. Los microscopios ópticos pueden aumentar hasta alrededor de 1000 veces el tamaño real
del espécimen; con aumentos mayores, la imagen se vuelve cada vez más borrosa. La mayoría de los
avances en microscopía óptica a partir del comienzo del siglo XX implicaron nuevos métodos para
realzar el contraste, que mejoran la resolución de los detalles. Además, los científicos han desarrollado
métodos de tinción o de marcación de componentes celulares particulares para poder visualizarlo.
Aunque las células fueron descubiertas por Robert Hooke en 1665, la estructura de las células
no se llegó a conocer hasta la década de 1950. La mayor parte de las estructuras subcelulares, los
orgánulos, son demasiados pequeños para la resolución del microscopio óptico. La biología avanzó
rápidamente en la década de 1950, con la introducción de microscopio electrónico. En lugar de utilizar la
luz visible, el microscopio electrónico enfoca un haz de electrones en la superficie del espécimen o
través de este. La resolución es inversamente proporcional a la longitud de onda de la radiación que un
microscopio utiliza para obtener la imagen, y los haces de electrones tienen longitudes de onda mucho
más cortas que la luz visible. Los microscopios electrónicos modernos pueden alcanzar teóricamente
una resolución de 0,002 nm, pero el límite práctico en el caso de las estructuras biológicas es
generalmente de alrededor de 2 nm; aun así, representa una mejoría de 100 veces con respecto al
microscopio óptico. Los biólogos utilizan el término ultraestructura celular para referirse a la anatomía
de la célula que revela el microscopio electrónico.
Existen dos tipos básicos de microscopios electrónicos, el de barrido y el microscopio electrónico
de transición. El primero, es especialmente útil para los estudios detallados de la superficie de un
espécimen. El haz de electrones barre la superficie de la muestra que previamente se ha recubierto con
una delgada película de oro. El haz excita a los electrones de la superficie de la muestra y estos
electrones secundarios son detectados por un aparato que transforma el patrón de los electrones en
una señal electrónica que se proyecta en una pantalla. El resultado es una imagen de la topografía del
espécimen. El microscopio de barrido tiene una gran profundidad de campo que produce una imagen
que aparece como tridimensional.
El segundo tipo de microscopio, para estudiar la estructura interna de la célula, emite un haz de
electrones que atraviesa una sección muy delgada del espécimen, similar a la forma en que un
microscopio óptico transmite la luz a través de un portaobjeto. Previamente, es necesario teñir el
espécimen con átomo de métales pesados que se adhieren a ciertas estructuras celulares y aumentan
así la densidad electrónica de algunas partes de la célula en relación con otras. Los electrones que
atraviesan el espécimen se dispersan más en las regiones más densas de modo que se transmiten
menos electrones. La imagen se crea mediante el patrón de electrones transmitidos, el lugar de utilizar
lentes de vidrio, el microscopio de transmisión utiliza electroimanes como lentes para desviar la
trayectoria de los electrones, y finalmente enfocar la imagen en una pantalla o en una película
fotográfica. Algunos microscopios están equipados con una cámara digital para fotografiar la imagen de
la pantalla, otros están directamente equipados con un detector digital, en lugar de la pantalla y la
cámara.
2. Conteste en su cuaderno a las siguientes preguntas
a) ¿Qué es la magnificación?
b) ¿Qué se entiende por poder de resolución?
c) ¿Qué tipos de microscopios son mencionados en el texto?. ¿Cómo funciona cada uno de
estos microscopios?
d) ¿Qué son los nanómetros y micrometros? ¿Con qué símbolos se representan?
e) ¿ Cuál evento determinó un papel fundamental en el desarrollo de la biología?.
f) ¿Para qué se utilizan los microscopios de bárrido y transmisión? ¿ Cómo piensa usted se
prepararía una muestra para que pueda ser estudiada en algunos de estos microscopios?.
g) Elabore un cuadro donde describa el poder de amplificación y las características principales
de los microscopios mencionados
h) Identifique los elementos que se presentan en la imagen
A
E
B
F
C
G
D