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Facultad de Ciencias Naturales y MatemáticasUNIDAD DE BIOLOGÍABiología Celular y Molecular
INTRODUCCIÓN
El ser humano, desde sus comienzos, ha construido múltiples instrumentos
que le han permitido acceder donde los sentidos no podían penetrar. De este
modo, el microscopio le abrió a la humanidad las puertas de lo infinitamente
pequeño, entre ellos, la célula que se constituye como la unidad morfológica
y funcional de todo ser vivo.
El microscopio es un instrumento óptico que permite observar seres o
estructuras que no se pueden percibir a simple vista. Existen diversas clases
de microscopios pero su objetivo principal es lograr la observación de
pequeños detalles de una muestra dada mediante la formación de imágenes
ópticas aumentadas a través de lentes convergentes.
Para el estudiante de ingeniería biomédica, el microscopio es un instrumento
de uso cotidiano en los laboratorios de diagnóstico e investigación ya que
permite estudiar los cambios celulares que la enfermedad produce; y
contribuye de manera fundamental al diagnóstico clínico.
Se realiza el siguiente trabajo, con el fin de comprender los principios básicos
del funcionamiento del microscopio electrónico puesto que permite alcanzar
mayores ampliaciones que el microscopio de luz debido a que la longitud de
onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones simples. De
igual manera, reconocer las principales técnicas histológicas mediante el
análisis y la observación de distintas muestras de células animales y
vegetales, eucariotas y procariotas.
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PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS
a. ¿Cuáles son las principales técnicas histológicas?
Una técnica histológica es el conjunto de operaciones a que se
somete una materia organizada (tejido biológico), la mayoría de las
técnicas van encaminadas a preparar el tejido para su observación
con el microscopio, bien sea éste óptico o electrónico; debido a que la
estructura de los tejidos está basada en la organización de los tipos de
células que los componen y, salvo contadas ocasiones, las
características morfológicas de las células sólo se pueden observar
con estos aparatos.
Existen procedimientos rápidos y simples para la observación de
tejidos y células vivas que reciben el nombre de vitales. Por ejemplo,
la observación del flujo sanguíneo en capilares del sistema
circulatorio. Otra forma de observar células o tejidos vivos es mediante
las técnicas histológicas supravitales, en los que las células y los
tejidos se mantienen o se hacen crecer fuera del organismo, como es
el caso de los cultivos de células y de tejidos.
Las técnicas histológicas postvitales son aquellas en las que las
células mueren durante el proceso, pero las características
morfológicas y moleculares que poseían en estado vivo se conservan
mejor o peor dependiendo del tipo de técnica.
b. Establezca diferencias y semejanzas entre el microscopio de luz y los
diferentes microscopios electrónicos.
Los diferentes tipos de microscopios permiten varios niveles de
magnificación y pueden clasificarse de acuerdo a la manera de crear
la imagen de la muestra. Los microscopios de luz y de electrones son
los dos tipos principales de microscopios que utilizan luz y rayos de
electrones, respectivamente.
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A partir del siglo XVII, el microscopio de luz ha sido una importante
herramienta científica para el estudio de bacterias, evidencias
forenses, y distintos objetos que son demasiado pequeños para la
observación a través del ojo humano. En el siglo XX, la ciencia y la
tecnología crearon el microscopio electrónico, que brindó mayor
efectividad y alcance.
El microscopio de luz recibe este nombre ya que permite el paso de
luz alterada a través de un sistema de lentes que produce un campo
brillante donde se puede observar objetos pequeños. Siendo objeto de
estudio y observación de microorganismos como bacterias, hongos,
algas, parásitos, etc…
El microscopio electrónico es aquel que utiliza electrones en lugar de
fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los
microscopios electrónicos permiten alcanzar mayores ampliaciones
que los microscopios ópticos.
c. Definir: Apertura numérica y Nitidez.
En óptica la apertura numérica es un número adimensional que
caracteriza el rango de los ángulos para los cuales el sistema acepta
luz. Recíprocamente, también está relacionada con el ángulo de salida
del sistema.
Sin embargo, la definición exacta del término varía según el área de la
óptica puesto que brinda una indicación de la capacidad de colección
de luz y poder de resolución (a una distancia fija) de un objetivo.
Por otra parte, la nitidez es reconocida como la cualidad de imagen
que se distingue bien, la cual no es confuso.
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RESULTADOS
1. Determinar el área del campo visual
a. En 4X
Calcular cuántos milímetros tiene el diámetro del círculo
observado, luego determine el radio, recuerde que éste
corresponde a la mitad del diámetro
A=π r2
Al observar la tira del papel milimetrado a través del ocular, se
realiza el respectivo análisis arrojando los siguientes resultados
Diametro θ :5mmRadio r :2,5mm
A=π∗(2,5mm )2
A=254π ≅ 19,6349mm2
Realizando la conversión a micrómetros y nanómetros cuadrados
A=19,6349mm2≅ 19634900μm2≅ 1,96×1013nm ²
Cuando se utiliza los objetivos 10X y 40X, se observa que la
determinación se hace difícil porque su ojo no puede discriminar
distancias tan pequeñas, lo que hace necesario medir en campo
visual de 10X y 40X, utilizando la relación existente entre los
objetivos de un microscopio.
La relación del campo visual entre dos objetivos se obtiene
dividiendo el aumento del objetivo mayor entre el objetivo de
menor aumento.
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b. En 10X
Calcular cuántos milímetros tiene el diámetro del círculo
observado, luego determine el radio, recuerde que éste
corresponde a la mitad del diámetro.
Diametro θ :5mmRadio r :2,5mm
A=π r2
Al observar la tira del papel milimetrado a través del ocular, se
realiza el respectivo análisis arrojando los siguientes resultados
5mm10 X4 X
=5mm2,5
=2mm
Diametro θ :2mmRadior :1mm
A=π∗(1mm )2
A=π mm2≅ 3,141592mm2
Realizando la conversión a micrómetros y nanómetros cuadrados
A=3,141592mm2≅ 3141592μm2≅ 3,14×1012nm ²
c. En 40X
Calcular cuántos milímetros tiene el diámetro del círculo
observado, luego determine el radio, recuerde que éste
corresponde a la mitad del diámetro. Diametro θ :2mmRadior :1mm
A=π r2
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Al observar la tira del papel milimetrado a través del ocular, se
realiza el respectivo análisis arrojando los siguientes resultados
2mm40 X10 X
=5mm4
=1,25mm
Diametro θ :1,25mmRadio r : 0,625mm
A=π∗(0,625mm )2
A=2564π mm2≅ 1,22718463mm2
Realizando la conversión a micrómetros y nanómetros cuadrados
A=1,22718463mm2≅ 1227184,63μm2≅ 1,23×1012nm ²
d. En 100X
Calcular cuántos milímetros tiene el diámetro del círculo
observado, luego determine el radio, recuerde que éste
corresponde a la mitad del diámetro.
Diametro θ :1,25mmRadio r : 0,625mm
A=π r2
Al observar la tira del papel milimetrado a través del ocular, se
realiza el respectivo análisis arrojando los siguientes resultados
1,25mm100 X40 X
=1,25mm2,5
=0,5mm
Diametro θ :0,5mmRadior :0,25mm
A=π∗(0,25mm )2
A= 116π mm2≅ 0,1963495408mm2
Realizando la conversión a micrómetros y nanómetros cuadrados
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A=0,1963495408mm2≅ 196349,54 μm2≅ 196349540800nm ²
2. Imagen obtenida en el microscopio de luz
a. Observando el montaje en el microscopio usando los objetivos de
4X y 10X; analizar la letra H, luego la A, la E y finalmente la F
Al realizar el respectivo montaje, se observan las siguientes
características
- La letra H mantiene su forma, puesto que es una letra simétrica
- La letra A se encuentra invertida, puesto que se observa ∀
- La letra E se encuentra invertida, puesto que se observa ∃
- La letra F de igual manera se encuentra invertida.
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De esta forma se pudo analizar que se genera una imagen
especular mediante la reflexión de la luz en una superficie
especular, donde los rayos incidentes se reflejan con un ángulo
igual al de incidencia (ambos tomados con respecto a la
perpendicular al plano en ese punto).
3. Observación de hojas de elodea
La hoja de elodea es un género de planta acuática que se caracteriza
por el color verde intenso. Las células de las hojas de Elodea son
conocidas por su exhibición vívida de la ciclosis, o
corrientes citoplasmáticas.
Fig1. Histología hoja de Elodea
(Tomado de: https://www.google.com.co/search?q=histologia+de+hoja+de+elodea)
En la Fig 1, se puede observar la presencia de cloroplastos en mayor
cantidad, y de esta forma se reconocen debido a su notable color
verde.
De igual manera, en el transcurso de la practica se pudo observar el
movimiento giratorio que tenian estos organelos de la célula y se debe
a que facilita el intercambio de sustancias intracelularmente y el
exterior. Este movimiento varía fundamentalmente dependiendo del
estado de la célula o por un agente externo que lo estimula como
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podria ser la luz aplicada, relacionando con la distribución de los
cloroplastos; a este proceso de estimulación y respuesta se le conoce
como la ciclosis, proceso que es común en células vegetales
eucariotas como la hoja de elodea.
4. Utilización del objetivo 100X
Para realizar el análisis claro acerca del procedimiento, por sugerencia
de las docentes se realizan conocimientos adicionales como los tipos
de leucocitos y las diferentes formas estructurales del músculo.
Los leucocitos o glubulos blancos ayudan a combatir infecciones las
cuales actuan en respuesta inmunológica. Existen cinco grandes tipos
de estos globulos: basófilos, eosinófilos, linfocitos (células T y células
B), monocitos, y neutrófilos.
Fig2. Tipos de leucocitos
(Tomado de: https://www.google.com.co/search?q=tipos+de+leucocitos)
Seguidamente, bajo la elaboración de montaje y guía de las docentes
se realizó el análisis de células sanguíneas como es el caso de
glóbulos rojos, leucocitos y plaquetas, sin embargo se pudo concluir
esta es una técnica postvital puesto que las células mueren durante el
proceso, pero las características morfológicas y moleculares que
poseían en estado vivo se conservan.
Finalmente, se realizo la histología del tejido muscular el cual es
responsable del movimiento de los organismos y de sus órganos. Está
formado por unas células denominada miocitos o fibras musculares que
tienen la capacidad de contraerse y dar respuesta inmediata a estimulos
generados por el exterior o el interior. Los miocitos o células musculares
suelen disponer en paralelo formando haces o láminas. La capacidad
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contráctil de estas células depende de la asociación entre microfilamentos y
de las proteinas motoras presentes en su citoesqueleto.
El tejido muscular se divide en tres tipos: esqueleticos, lisos y
cardiaco. Las células del músculo esquelético fue la muestra
observada en el transcurso de la práctica caracterizandose por poseer
células muy largas y estriadas, de ahí que tambien se le llame
músculo esquelético estriado. Sin embargo, las celulas del músculo
cardiaco poseen tambien estrías, pero se dice que es semiestrado.
El músculo esquelético estriado se denomina tambien voluntario,
siendo capaz de producir movimientos conscientes, es decir,
conformado por numerosas fibras nerviosas que parten del sistema
nervioso central. A continuación se puede observar la histología de las
células del tejido muscular esquelético estriado.
Fig3. Histología tejido muscular esquelético
(Tomado de: http://mmegias.webs.uvigo.es/guiada_a_muscular.php)
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INFOGRAFÍA
- http://mmegias.webs.uvigo.es/6-tecnicas/1-introduccion.php
- http://www.uam.es/departamentos/medicina/patologia/Tecnicas.htm
- AlbertsB, Brays D, Hopkin K, Jhonson A, Lewis J, Raff M, Roberts K,
Walter P, López G. Introducción a la Biología Celular. Editorial médica
panamericana, 2011.
- Gartner L, Hiatt J. Histología. Editorial McGraw Hill. Interamericana,
2002.
- http://mmegias.webs.uvigo.es/7-micro-virtual/flash/inicio-flash-
sangre.html
- http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003643.htm
- http://mmegias.webs.uvigo.es/guiada_a_muscular.php
- https://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_muscular
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MANEJO DE MICROSCOPIO ÓPTICO
LAURA MARGARITA BAUTISTA AVELLANEDA
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COLEGIO MAYOR NUESTRA SEÑORA DEL ROSARIO
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA JULIO GARAVITO
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS
UNIDAD DE BIOLOGÍA
BOGOTÁ DC.
2015
TÍTULO
Guía práctica No.1
Manejo de Microscopio óptico
OBJETIVOS
Identificar los componentes del microscopio de luz.
Conocer los principios generales de su funcionamiento o
cuidado.
Determinar el área del campo visual mediante la relación
existente entre los objetivos de un microscopio, debido a que la
determinación del diámetro se hace difícil puesto que el ojo
humano no puede discriminar distancias tan pequeñas.
Analizar las características de la imagen obtenida en el
microscopio de luz, planteando la hipótesis de obtener como
resultado imágenes especulares.
Aplicar las principales técnicas de histología como es el caso de
la técnica vital, supravital y postvital. De esta manera, poder
reconocer las características y diferencias principales entre las
diferentes técnicas.
MATERIALES
Portaobjetos
Laminilla o cubreobjetos
Papel milimetrado
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Hoja de papel con la palabra “CHAPINERO F”
Microscopio electrónico
Hoja de elodea
Glóbulos rojos, leucocitos y plaquetas
Células musculares esqueléticas (miocitos)
Muestra de agua de charco
CONCLUSIONES
1. Los avances tecnológicos y científicos han brindado grandes
oportunidades de conocimiento, que le han permitido a los seres
humanos apreciar el mundo que los rodea incluso aquello que no se
puede observar a simple vista como es el caso de organismos
microscópicos.
2. El desarrollo constante de la ciencia ha permitido mejorar la calidad de
vida de los seres humanos, puesto que desde la invención del
microscopio óptico se ha logrado el diagnóstico y tratamiento de los
cambios celulares que las enfermedades producen, y de esta manera
contribuir considerablemente a la posibilidad de una larga duración de
vida para los seres humanos.
3. Los microscopios ópticos poseen lentes convergentes los cuales
tienen la particularidad de producir imágenes reales e invertidas de
menor tamaño. Sin embargo, no es el caso de todos los microscopios
puesto que desde un comienzo se planteó la idea de un microscopio
simple que utiliza una sola lente para ampliar las imágenes de los
objetos observados, siendo éste el microscopio más básico. El
ejemplo más clásico es la lupa.
4. Las técnicas histológicas van encaminadas a la preparación de tejidos
los cuales serán estudiados y analizados mediante el microscopio.
Diferentes técnicas de histología como es el caso de las técnicas
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vitales, supravitales y postvitales han permitido la observación
detallada de células fundamentales y principales para la vida.
5. Mediante la experimentación con el microscopio óptico se pudo
concluir que este permite alcanzar mayores ampliaciones que el
microscopio de luz, debido a que la longitud de onda de los electrones
es mucho menor que la de los fotones simples.