Guía n° 2 de Laboratorio de Biología.

LABORATORIO 2:
PROPIEDADES DEL MICROSCOPIO COMPUESTO
¿CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS DE UN
MICROSCOPIO COMPUESTO?
Poderes de resolución y aumento. Campo Visual. Unidades de medida.
Profesor: Luis Francisco Moreno B. Biólogo, M. Sc. Biología.
El microscopio compuesto está hecho de un sistema de lentes, un sistema mecánico
que las articula y un sistema de iluminación. Mediante estos sistemas se visualizan
las imágenes que se forman en ellos cuando se les coloca objetos que a simple
vista no se pueden ver. Esas imágenes tienen unas propiedades que es preciso
conocer para un manejo correcto del microscopio. Las propiedades de la imagen se
relacionan con la medición microscópica, la resolución, el aumento y el área del
campo visual.
2. OBJETIVOS
2.1 Conocer y familiarizarse con las unidades de medida microscópicas.
2.2 Hacer mediciones al microscopio.
2.3 Conocer las propiedades del microscopio.
3. MATERIALES
1: Guía de laboratorio.
2: Microscopio.
3: Portaobjetos.
4: Cubreobjetos.
5. Jabón.
6: Papel absorbente.
7: Papel de arroz.
8: Líquido limpia lentes.
9: Papel milimetrado
10. Tijeras.
4. MÉTODO, RESULTADOS Y ANÁLISIS
1° UNIDADES DE MEDICION MICROSCÓPICAS
Los organismos o estructuras que se estudian por medio del microscopio, son de
tamaños muy pequeños, es decir invisibles a simple vista. Para medir la imagen que
producen al microscopio, y deducir su tamaño, se utilizan unidades reducidas que
van desde milímetros hasta diez millonésimas de milímetro. Dentro de estos rangos
se ubican todos los organismos microscópicos, las células y la mayoría de sus
estructuras.
1ª Milímetro (mm): es la décima parte de un centímetro, es decir la pequeña
distancia de una raya a otra de un metro convencional o de una regla. El óvulo
humano cabe dentro de dos de esas rayas, es decir, que mide aproximadamente
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un milímetro y ese tamaño lo ubica entre lo que se puede ver a simple vista y lo que
se debe ver al microscopio.
2ª Micra (µ) o Nanómetro (nm): es la milésima parte del milímetro. Es decir que si
dividimos la distancia entre una raya y otra del metro (mm) en 1000 partes iguales,
cada parte es una micra. Aunque nanómetro se utiliza como medida de longitud de
ondas, hoy se habla de la nanotecnología, en referencia a una nueva ciencia que
estudia y fabrica partes microscópicas de tamaños de millonésimas de metro. Por
ejemplo, los nuevos marcapasos son de este tamaño.
3ª Milimicra (mµ): es la milésima parte de la micra. Es decir que si dividimos la
micra en 1000 partes iguales, cada parte es una milimicra. Si un milímetro tiene
1000 micras y una micra 1000 milimicras, entonces la milimicra es la millonésima
parte del milímetro. Las células en general, tienen tamaños que fluctúan entre
milimicras y micras, es decir, entre millonésimas y milésimas de mm y es el campo
de la microscopia. Los virus son macromoléculas y tienen tamaños inferiores a la
milimicra (menos de una millonésima de mm).
4ª Amstrong (A°): es la décima parte de la milimicra. Es decir que si dividimos la
milimicra en 10 partes iguales, cada parte es un Amstrong. Si un milímetro tiene un
millón de milimicras, entonces el Amstrong es la diezmillonésima del milímetro. En
resumen, ver la siguiente tabla 2-1.
Tabla 2-1: Principales unidades de medición microscópicas.
1 mm 1000  (micras)
1
1 m
Una  es la milésima parte del mm
Una m es la milésima de la 
1.000 m (milimicras)
y la millonésima parte del mm
Un A° es la décima de la m , la diezmilésima parte
10 Aº (Amstrong)
de la  y la diezmillonésima parte del mm
Con base en la tabla 2-1, hacer las siguientes conversiones, en el espacio
respectivo. Convertir:
a) 0.0025 mm en mμ y en A°
c) 1300 A° en mμ y en mm
b) 5 x 103 μ en mm y en A°
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2° PODER DE RESOLUCION
Es la capacidad de un instrumento óptico (biológico como el ojo) o físico (como el
microscopio) para diferenciar dos puntos que a simple vista parecen uno solo,
debido a la pequeña distancia que hay entre ellos. Esa capacidad varía de un
instrumento óptico a otro y de la naturaleza y calidad de las lentes involucradas. Por
ejemplo, el ojo de un ave rapaz tiene mejor poder de resolución que el de una araña
y el microscopio compuesto menor poder de resolución que el del microscopio
electrónico.
El poder de resolución también puede definirse como la distancia mínima entre dos
puntos próximos que pueden verse separados. Por ejemplo el ojo normal humano
no puede ver separados dos puntos cuando su distancia es menor a una décima de
milímetro.
La riqueza de detalles que puede ser observada al microscopio depende de la
habilidad de este para hacer que los puntos del objeto que están muy cercanos
aparezcan en la imagen como puntos separados. Mientras más corta sea la
distancia entre esos puntos del objeto, más finos serán los detalles. La distancia
entre esos dos puntos es el Límite de Resolución.
Lo anterior significa, por ejemplo, que dos puntos situados a distancias menores de
100 µ son visibles por el ojo como un solo punto, mientras que a través del
microscopio compuesto se vería como dos puntos separados. A la vez, dos puntos
separados por una distancia de 0.2 µ o inferior, el microscopio compuesto los ve
como un solo punto, pero no así el microscopio electrónico.
Tabla 2-2: Comparación de tres sistemas ópticos.
Ojo humano
Microscopio compuesto
Microscopio electrónico
µ
100
0.2
0.002
1° De acuerdo con lo anterior, conteste en el espacio, utilizando los símbolos mayor
que (˃) y mucho mayor que (») para escribir, de mayor a menor, los poderes de
resolución aproximados del microscopio compuesto, del microscopio electrónico y
del ojo humano.
2° ¿Cuántas veces es mayor el poder de resolución máximo del microscopio
compuesto, comparado con el ojo humano?
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3° En la siguiente tabla 2-3 se mencionan tres estructuras celulares, tres células y
una macromolécula, con sus respectivos tamaños promedios. Analizar, teniendo en
cuenta los poderes de resolución del ojo humano, del microscopio compuesto y del
microscopio electrónico, con cuál o cuáles de ellos son visibles. Puesto que los
valores de resolución de la tabla 2-1 están en µ, primero se debe convertir los
valores de la columna tamaños a µ.
Tabla 2-3: Tamaños de estructuras y células e instrumentos con los que se pueden ver.
Virus
Bacteria
Mitocondria
Paramecio
Ovulo humano
TAMAÑOS
10 – 300 µ
0.5 – 5 mµ
0.2 – 20 µ
20 – 80 µ
0.15 mm
Escherichia coli
20.000 A°
Virus de la viruela
Virus del polio
Ribosomas
Glóbulos rojos
Cloroplastos
Mitocondrias
2.500 A°
300 A°
160 A°
7.5 mμ
5.8 mμ
0.2-5 mμ
0.1-0.3mm
50-120 A°
15-20 μ
ESTRUCTURAS Y CÉLULAS
Paramesium caudatum
Membrana celular
Pared celular
µ
VISIBLE CON
3º PODER DE AUMENTO
Es la capacidad que posee un instrumento óptico, para dar una imagen aumentada
de un objeto. Entre mejor sea la calidad y el tipo de los lentes del instrumento, mejor
será la claridad y el aumento de la imagen. Las lentes pueden dar una imagen mayor
o menor, dependiendo de la distancia entre la lente y el objeto. Entre más distancia
entre el lente y la imagen, mayor área de la imagen y viceversa. Desde luego que
hay una diferencia optima entre objeto y lente, que proporciona una imagen nítida y
clara. Normalmente los microscopios compuestos aumentan la imagen entre 40
1000 veces.
El poder de aumento depende de las lentes objetivo y ocular. Normalmente, el
microscopio compuesto tiene lentes objetivos, cuyo poder de aumento fluctúa entre
4 y 100 veces el tamaño real de la imagen. El ocular normalmente es de 10
aumentos. El aumento total es el resultado de multiplicar los aumentos de las lentes
involucradas en la observación. Por lo tanto, el microscopio compuesto aumenta el
tamaño de las imágenes entre 40 y 1000 veces.
Mirar el aumento de las lentes oculares y de las lentes objetivos de su microscopio
y llenar la siguiente tabla 2-4.
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Tabla 2-4: Aumentos (X) del microscopio compuesto, organizados de menor a mayor.
OCULAR
(Oc)
OBJETIVO
(Ob)
AUMENTO TOTAL
(At = Oc X Ob)
Con base en los valores de la tabla 2-4, resolver en el espacio destinado, las
siguientes preguntas:
1° Se tienen dos microorganismos A y B que miden de largo 50 y 100 μ
respectivamente. ¿Cuál de los dos se verá aumentado mayor número de veces si
se observan con objetivo de 10X?
2° Al observar una célula utilizando un microscopio con ocular de 10X y objetivo de
10X, se pudo determinar que su tamaño aproximado era de 0.5 mm. ¿Cuál será su
tamaño si se observa con el mismo ocular, pero con un objetivo de 40X? Tener en
cuenta que se habla del tamaño de la célula y no de su imagen.
4º CAMPO VISUAL DEL MICROSCOPIO
El campo visual es el área circular que se observa al mirar a través del microscopio.
Esta propiedad geométrica se debe a que las lentes de aumento son circulares, ya
que un círculo es la mayor área de visibilidad posible.
Dibujar siempre los objetos observados dentro de un círculo que representa el
campo visual. El dibujo debe ser proporcionado al campo. Cuando se presenten
varias células u organelos repetidos, basta con dibujar sólo lo que se vea en la
cuarta parte del campo visual, a la derecha. El resto de campo se deja en blanco.
El círculo con su dibujo se debe ubicar siempre hacia el margen izquierdo. Hecho el
dibujo, se debe señalar las partes, con flechas paralelas entre sí, como se muestra
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en la siguiente figura. Cada parte debe a su vez, tener explícita su función. Si se
trata de la foto de la imagen, también debe ubicarse a la izquierda, como en el
siguiente ejemplo, señalando partes y funciones. Las fotos se deben anexar a la
guía. Tanto dibujo como foto deben llevar leyenda explicativa breve, como la de la
fig. 2-1.
5º ÁREA DEL CAMPO VISUAL DEL MICROSCOPIO
Aunque el campo visual aparentemente no varía, el área de cada campo es
diferente según el aumento de la lente que enfoca al objeto. Entre mayor sea el
aumento, menor es el área del campo visual. A pequeños aumentos, la imagen se
ve grande. A mayores aumentos, se observa sólo una parte de la imagen.
Puesto que el campo visual es un círculo, se puede averiguar su área con el fin de
estimar el tamaño relativo de las imágenes obtenidas. El área en cada aumento es
diferente y constante. Para hacer las mediciones microscópicas se utilizan las
escalas micrométricas ubicadas sobre la platina o el papel milimetrado.
A. Medición con papel milimetrado
Colocar sobre el porta objetos una gota de agua y sobre ella un cm2 de papel
milimetrado, cuyas rayas queden perpendiculares y paralelas al observador.
Colocar encima el cubreobjetos y enfocar con el objetivo de 4X. Ubicar en el campo
visual una línea gruesa de papel milimetrado que pase por el centro en sentido
vertical, para que haga de diámetro del campo visual. A la vez, ubicar otra línea
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horizontal que pase tangencial al borde superior del campo visual. Dibujar en el
siguiente círculo, y contar cuántos milímetros tiene el diámetro (D). Registrar ese
valor en la tabla 2-5.
Fig. 2-2: Diámetro del campo visual en 40X medido con papel milimetrado.
Para calcular el área del campo visual, que es circular, recordar que el área (A) de
un círculo es:
(A) = r²
En donde r es la mitad del diámetro (D/2) y  = 3.1416. Puesto que D se calcula en
milímetros, el área quedará en mm²
A (mm)² =  (D/2)²
Calcular el área, con base en el diámetro (D) hallado, en el siguiente espacio y
anotarlo en la tabla 2-5.
Pasar ahora al siguiente aumento y dibujar y calcular el diámetro y el área en el
siguiente espacio. Anotar los dos valores en la tabla 2-5.
Fig. 2-3: ___________________________________________________
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Tabla 2-5: Diámetro (D) y área (A) del campo visual del microscopio, en cada aumento (X).
AUMENTO (X)
D (mm)
A (mm²)
Puesto que calcular el diámetro en los dos aumentos mayores no es posible porque
la raya del papel milimetrado se ve difusa, proceder a calcularlo matemáticamente
de la siguiente manera.
Observe que entre más aumento (A), menor diámetro (D). Es decir, que los
diámetros son inversamente proporcionales a los aumentos. Si llamamos al
aumento menor A1 al primer aumento y D1 a su correspondiente diámetro; A2 al
siguiente aumento mayor y D2 a su correspondiente diámetro, tendríamos que:
A1/A2 = D2/D1.
Para calcular matemáticamente el tercer aumento, procedemos a llamar A1 al
segundo aumento, D1 a su respectivo diámetro, A2 al tercer aumento y D2 a su
respectivo diámetro que no conocemos. De la fórmula anterior deducimos que:
D2 = (A1 X D1)/A2
Reemplace valores y halle D2 matemáticamente, en el siguiente espacio. Anote el
valor D2 hallado en la tabla y proceda a calcular el área.
De igual manera proceder para calcular D2 del cuarto aumento. Utilice el siguiente
espacio.
B. Medición con las escalas micrométricas de la platina
Dibujar un punto con lápiz o estilógrafo en el cm 2 de papel milimetrado. Colocar el
papel entre el porta y el cubre objetos, en seco. Ubicar dicho punto en el borde
superior del campo visual en menor aumento. Dibujar el campo ocular con el punto
mencionado. Anotar al frente de la flecha, el valor en la escala micrométrica. Bajar
el punto por el centro del campo ocular hasta el borde inferior del campo. Anotar al
frente el nuevo valor en la escala micrométrica. Hallar la diferencia entre los dos
valores. Este nuevo valor es el diámetro del campo ocular, ya que el punto recorrió
del extremo superior al extremo inferior del campo.
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Compare el valor del diámetro obtenido con la escala micrométrica con el obtenido
mediante papel milimetrado. Le debe dar similar o igual. Si le da igual, significa una
habilidad del 100 %. Si le da diferente, puede calcular el porcentaje de error de un
sistema de medición a otro.
Resolver las siguientes preguntas:
5-1 Con base en los valores obtenidos en la tabla 2-5 calcule cuánto mide de largo
y de ancho (en mm) la imagen y el objeto (en μ) del siguiente micro insecto visto en
400X. Utilice flechas hacia la derecha para indicar esas dimensiones, hacer los
cálculos y anotar las medidas.
Fig. 2-2: Micro insecto visto en 400 X
5-2 El diámetro del campo visual de un microscopio es de 1500 µ, cuando se
observa con un ocular de 10X y un objetivo de 10X. ¿Cuál será el diámetro del
campo visual de ese microscopio, si se observa con un objetivo de 40X y el mismo
ocular?
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5-3 Un estudiante observó en su práctica de laboratorio una célula con objetivo de
10X y ocular de 10X y determinó que su diámetro medía una cuarta parte del
diámetro de ese campo visual.
¿Cuánto mide la célula?
¿Se observará completamente la célula con objetivo de 40X y mismo ocular?
5-4 Al observar en el microscopio un microorganismo con objetivo de 100X y ocular
10X, alguien vio que ocupaba, a lo largo, dos veces el diámetro del campo visual.
¿Cuánto mide ese microorganismo?
5-5 Un microorganismo mide 300 μ. ¿Cuántos de ellos se podrían alinear en el
diámetro de cada uno de los siguientes campos visuales de su microscopio?:
A) 40X; B) 100X; C) 400X; D) 1000X
6. CONCLUCIONES
6.1 Concluir sobre el grado de cumplimiento de los objetivos
6.2 Mencionar las aplicaciones del tema a la carrera que sigue, dando uno o más
ejemplos concretos.
6.3. Hacer un breve resumen de lo aprendido.
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7. FUENTES CONSULTADAS
Autores consultados para profundizar y analizar (desarrollar el cuestionario) la guía del
presente laboratorio.
En cada idea consultada debe citar la fuente consultada. Apellido, iniciales del
nombre, año, título de la publicación, país, editorial. O el link que conduzca a la
fuente. En cada respuesta al cuestionario, se debe colocar entre paréntesis, la
fuente consultada.
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