Clasificación de las disciplinas biológicas

BiologíaBio- -logia

Vida Estudio, tratado

Estudia las múltiples formas que pueden adoptar los seres vivos, su estructura, función, evolución,

crecimiento y relaciones con el medio.

Biólogos en industria

Biólogos de laboratorio

Biólogos de campo

•Casi todos los Biólogos son especialistas en algunas de las muchas ciencias biológicas……..

Botánica y Zoología

Tipos de organismos y sus relaciones con los reinos vegetal y animal

Anatomía, Embriología y Fisiología

Estructura, Función y Desarrollo de los organismos

Parasitología

• Formas de vida que se encuentran dentro o sobre otros organismos y viven a expensas de el.

Citología

• Estructura, composición y función.

Histología

Genética

• Transmisión de características de una generación a la siguiente

Evolución

Taxonomía

Ecología

• Relaciones de un grupo de organismos con su medio (factores físicos y otros organismos vivos)

Método CientíficoBase de la actividad de los investigadores

El método de investigación para el conocimiento de la realidad observable, que consiste en formularse interrogantes sobre esa realidad, con base en la teoría ya existente, tratando de hallar soluciones a los problemas planteados. El método científico se basa en la recopilación de datos, su ordenamiento y su posterior análisis

J. R. Rodríguez Yáñez, 2000

Método científico

Método científico

Observación

Pregunta / Inquietud

Hipótesis / posible explicación

Ho: Hipótesis nulaHa: Hipótesis alternativa

Premisas / límites referenciales

Experimento / Investigación

Interpretación / conclusión

Método Científico

•Que es una observación?•Como se formula una pregunta?•Toda posible respuesta es una hipótesis?•Cuales son los límites referenciales?•Como se sabe que investigación o

experimento va a contestar mi pregunta?•Como interpreto los resultados?

Naturaleza

El ser humano busca Orden y Explicación en el mundo natural

Religión

Ética

Ciencia

Orden en el Mundo

Ciencia

Asume: La Naturaleza tiene un orden y éste es medible.

Existen Leyes Naturales que no cambian con el tiempo

Un hecho natural cualquiera = fenómeno

Método Científico Formal

PredicciónObservación

Teoría/Paradigma

Evaluación Teoría/Paradigma

Evaluación Científica Ho y HA

Evaluación de Predicciones

[Evaluación Estadística Ho y HA]

Análisis Colecta de Datos

Ho Científico

HA Científico

Muestreo o Diseño Experimental

[Ho Estadístico, HA Estadístico para cada Variable Medida]

Diseño Conceptual del Estudio

-Alcance

- Formato (experimental, no experimental)

- Factores a examinar

-Variable a medir

-Metodología

Inducción

Deducción

Observación• La interiorización consciente de un fenómeno,

de un hecho natural.

• Principalmente, se utilizan los sentidos.

• Instrumentos sirven como prolongaciones sensoriales.

• También se utilizan investigaciones previas y resultados previos.

• Existe un porcentaje de suerte.

InducciónObservación Hipótesis

Inducción

A partir de hechos independientes --> se logra una generalización cohesiva

Hipótesis• La posible explicación para un fenómeno• Se presenta o formula como una afirmación

Para el método científico, sólo se considera “hipótesis” a aquellas que puedan ser sometidas a escrutinio

Hipótesis

Hipótesis

Hipótesis

Hipótesis

Hipótesis

Hipótesis

HipótesisHipótesis

Deducción

Probable Hipótesis

PredicciónDeducción

De una idea general se logran explicar hechos futuros o independientes. “si, entonces”

Prueba de HipótesisEstudio / Más Observaciones

Experimento

Predicción del estudio o experimento

“No pasa nada”

Diseño Experimental

Hipótesis Alternativa Hipótesis Nula

Diseño Experimental• Asegura que se esté sometiendo a prueba la hipótesis

en cuestión.

• Asegura que los resultados sean objetivos.

• Toma en cuenta posibles fuentes de error.

• Intenta responder y controlar otras variables o factores.

• Utiliza casos control.

• Utiliza modelos.

• Cierto carácter personal.

Datos / Resultados• Datos deben ser observables.

• Datos deben ser objetivos.

• Es importante considerar el error y las fuentes que lo ocasionan.

• --> a mayor varianza en los datos, mayor probabilidad de error

Análisis / Interpretación• Parte creativa y personal del método

científico.

• Se debe utilizar toda la información existente o asequible.

• Se debe ir mas allá y no perder de vista el marco conceptual.

Conclusión

Se cumple

No se cumple

Predicción

Se rechaza la H-0; Existen indicios que la H-a es verdadera

Se acepta la H-0; se rechaza la H-a

Lleva a la generación de otras hipótesis

Consideraciones• Los resultados y conclusiones deben ser

publicados y accesibles para otros científicos.

• El diseño experimental debe garantizar que el estudio o experimento sea replicable --> es recomendable que otros científicos repitan el estudio o experimento, para obtener mayor fuerza.

• Los estudios o experimentos están limitados al tiempo y al espacio, pero son generalizables a través del pensamiento inductivo --> y comparables con otros estudios.

Fin del método científico

Elaborar teorías científicas

= Conceptos que unen hipótesis aceptadas y relacionadas y aún no refutadas

Teoría: no como una idea especulativa, sino como un pensamiento apoyado por observaciones, estudios y datos

Teoría científicaBiogénesis --> la vida sólo puede provenir de vida

Evolución --> todos los seres vivos tienen un ancestro común, adaptados a formas particulares de vida

Concepto unificador de la biología --> Principio o Ley?

IMPORTANTE

Investigación

Comunicación!!!

Logística•Pregunta

•Diseño Experimental

Microscopía como apoyo a la Biología

Quien lo inventó?

• Se inventó, hacia 1610, por Galileo, según los italianos, o por Jansen, en opinión de los holandeses

De donde viene el nombre?

•La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la "Accademia dei Lincei“

•Micro=pequeño•Scopein=ver

GALILEO GALILEI

•La “Accademia dei Linceii” era una sociedad científica a la que pertenecía Galileo y publicaron un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja

MALPIGHI

•Las primeras publicaciones importantes aparecen en 1660 y 1665 cuando Malpighi observa los capilares sanguíneos y Hooke publica su obra Micrographia

ANTONY VAN LEENWENHOEK

•En el siglo XVII un comerciante holandés, utilizando microscopios simples de fabricación propia describió por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos

MICROSCOPIO DE LEEUWENHOEK

CARACTERÍSTICAS DEL MICROSCOPIO DE LEEUWENHOEK

• El primitivo microscopio de Leeuwenhoek tenía dos lupas combinadas con las que llegó a alcanzar 260 aumentos, lo cual le permitió visualizar algunos protozoos e infusorios (microorganismos con alguna estructura que le permite moverse).

Primeros dibujos de bacterias

MICROSCOPIOS DEL SIGLO XVIII

ERNST ABBE

•Las mejoras mas importantes de la óptica surgieron en 1877 cuando Abbe publica su teoría del microscopio

CALR ZEISS

•Mejora la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro lo que permite obtener 2000 aumentos

FUNDAMENTO DE LA MICROSCOPÍA

•Cuando el observador se acerca el objeto se agranda

•Pero a menos de 25 cm no se ve con claridad

•Si se aumenta el ángulo visual se ve con claridad

EVOLUCIÓN DEL MICROSCOPIO

ESQUEMA DEL MICROSCOPIO• Un tubo cilíndrico

aloja el sistema óptico ocular/objetivo. Una platina de original diseño permite observar las preparaciones, que son iluminadas por un espejo cóncavo que concentra la luz sobre el objeto a estudiar.

PARÁMETROS ÓPTICOS•Aumento•Poder de resolución

•Nº de campo•Profundidad de foco

•Contraste

AUMENTO

•Se calcula multiplicando el aumento del objetivo por el aumento del ocular

PODER DE RESOLUCIÓN•Distancia si dos

puntos se distinguen

•Mayor, cuando menor es la longitud de onda

•Mayor, cuanto mas grande es la apertura numérica

•Mayor, con aceite de cedro

Número de campo

•Es el diámetro de la imagen observada a través del ocular, expresado en milímetros

PROFUNDIDAD DE CAMPO

CONTRASTE

•Diferencia de absorción de luz entre el objeto y el medio

•Puede aumentarse con las tinciones

MICROSCOPIO ÓPTICO COMPUESTO

PARTE MECÁNICA QUE SE PUEDE DESMONTAR

Estativo

Oculares

ObjetivosCondensador

Cabezal

Tornillos de la

platina

SISTEMA DE SOPORTE O ESTATIVO

Píe

Brazo

Tubo

Platina

SISTEMA DE AJUSTE

Anillo de ajuste de los

oculares

Tornillo que permite mover el cabezal

Tornillos reguladores de la platina

Tornillos del condensador

Palanca de cierre del diafragma

SISTEMA DE ENFOQUE

Tornillo micrométrico

Tornillo macrométrico

Freno

PLATINA

Escala

Pinza

PARTE ÓPTICA

•Sistema de iluminación: fuente de luz, condensador y diafragma

•Lentes: objetivos y oculares

SISTEMA DE ILUMINACIÓN: FUENTE DE LUZ

•Suele ser una lámpara halógena de intensidad graduable

•Se enciende y apaga con un interruptor

•En el exterior puede tener un filtro

Interruptor y graduación de la luzLámpara

Filtro

CONDENSADOR Y DIAFRAGMA•Condensador:

concentra la luz de la lámpara en un punto de la preparación

•Diafragma o iris (está dentro del condensador):si se cierra mejora el contraste, pero empeora la resolución

LENTES: OBJETIVOS•Están colocados en el

revolver•Tienen un sistema de

amortiguación•Un anillo coloreado

indica los aumentos•Son de 4, 10, 40 y

100 (inmersión) aumentos

OBJETIVOS

Azul40x

Amarillo10x

Rojo4x

Blanco100x

Amortiguación

LENTES: OCULARES

Ajuste de la distancia interpupilar

Oculares

OCULARES: 10x; 15x; 20x

TETRAOCULARES

MATERIAL NECESARIO: PORTAS Y CUBRES

ACEITE DE INMERSIÓN

•Hoy no son de madera de cedro, sino sintéticos

•Los hay de baja, media y alta viscosidad

•Su empleo es imprescindible con el objetivo de inmersión (100x)

MANEJO DEL MICROSCOPIO• No poner la preparación al

revés• Regular la luz a intensidad

media• Ajustar condensador y

diafragma al medio• Empezar por poco

aumento

• Mirando por fuera subir la platina

• Enfocar y ajustar• Pasar al siguiente

aumento y enfocar• Al acabar retirar la

preparación• Apagar la luz

CONSERVACIÓN DEL MICROSCOPIO

• Ponerle la funda al guardarlo.

• Limpieza de lentes con papel de gafas.

• El exceso de xilol al limpiar las lentes desgasta el cemento.

• Usar pincel y pera de aire

TIPOS DE MICROSCOPIOS

Tipos demicroscopios

Microscopioóptico

Microscopioelectrónico

MicroscopioÓptico Simple

MicroscopioÓpticoCompuesto

M.O. NormalCampo oscuroContraste de fasesFluorescencia

TransmisiónBarridoDigitalEfecto túnel o cuántico

Lupa

PODER DE OBSERVACIÓN DEL MICROSCOPIO

MICROSCOPÍA DE CAMPO OSCURO

Treponema pallidum

• Pueden observarse simplemente cambiando la forma en que se iluminan. • Se enfoca un cono hueco de luz sobre la muestra, de manera que no penetren en el objetivo rayos no reflejados y no refractados. • Solameme la luz que haya sido reflejada o refractada por la muestra puede formar una imagen .• El campo que rodea la muestra aparecerá negro. mientras que el objeto quedaráiluminado intensa.

MICROSCOPÍA DE CONTRASTE DE FASES

Células epiteliales 20 x

• El condensador tiene un diafragma anular, disco opaco con un anillo transparente fino. que produce un cono hueco de luz.

• Al atravesar este cono de luz una célula, algunos rayos se desvían debido a variaciones en la densidad y el índice de refracción de la muestra.

• La luz difractada se enfoca para formar una imagen del objeto.

MICROSCOPIA DE FLUORESCENCIA

Células epiteliales 200 x

ERNST RUSKA

•El microscopio electrónico de transmisión (T.E.M.) consiguió aumentos de 100.000 X. Fue desarrollado por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931

PRIMER MICROSCOPIO ELECTRONICO

•Utilizó un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra.

•Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido (SEM).

PRIMER M.E. EN ESPAÑA (1949)

MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

Estos microscopios son grandes y complejos. Utilizan electrones en vez de luz y aumentan los objetos hasta 250.000 veces.

Las imágenes que se producen son en blanco y negro y muchas veces tienen colores falsos.

M.E. DE TRASMISIÓN

Trabaja “iluminando”, un ejemplar en la platina con un haz de electrones y enfocando y aumentando la “imagen” con lentes magnéticas. Esta imagen electrónica, que es invisible, se transforma en una imagen normal, visible mediante una pantalla especial.

M.E DE BARRIDO

Glóbulo blanco

Sirve para examinar la superficie de los objetos. Produce imágenes de gran aumento (más de cien mil veces) y muestra la forma real de los objetos. El microscopio electrónico investigador muestra detalles que pueden ser de vital importancia para científicos en muchas áreas, como la medicina. Trabaja examinando la superficie de un objeto con un delgado haz electrónico. 

Glóbulo rojo