Microscopia uv2010
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS CARRERA DE BIOLOGÍA REGIÓN: POZA RICA – TUXPAN PERIODO: AGOSTO 2010 / FEBRERO 2011 E.E. PROBLEMAS REGIONALES DE LA BIOLOGÍA GRUPO 101 - SECCIÓN UNO Biol. Moisés Chávez Aguiar Tuxpan de R., Cano. Veracruz. Sept. / 2010 Presenta “MICROSCOPÍA”
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Introducción general sobre microscopia
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS
CARRERA DE BIOLOGÍAREGIÓN: POZA RICA – TUXPAN
PERIODO: AGOSTO 2010 / FEBRERO 2011
E.E. PROBLEMAS REGIONALES DE LA BIOLOGÍA
GRUPO 101 - SECCIÓN UNO
Biol. Moisés Chávez Aguiar
Tuxpan de R., Cano. Veracruz. Sept. / 2010
Presenta
“MICROSCOPÍA”
GALILEO GALILEI (1564-1642)
MARCELO MALPIGHI (1628-1694)
ANTONY VAN LEEUWENHOEK (1632-1723)
ZACARIAS JANSSEN (1588-1628)
ROBERT HOOKE (1635 – 1703)
Micrographia (1665)
Acuñó la palabra «célula»
Se inventó, hacia 1610, por Galileo, según los italianos, o por Jansen, en opinión de los holandeses
CONCEPTO
La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la "Accademia dei Lincei“
Micro=pequeño Scopein=ver
El microscopio es un instrumento óptico y mecánico que modula energía y amplifica el ángulo de visión humana para producir imágenes amplificadas de un objeto microscópico cualquiera.
El microscopio ha jugado un papel muy importante en los avances científicos, se puede decir que señala el inicio de la biología moderna, a partir de las observaciones de los microscopistas del siglo XVII:
HOOOKE, LEEUWENHOECK, SWAMERDAN y otros.
GALILEO GALILEI (1564-1642)
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
Alrededor de sesenta años faltaba para que Robert Hooke (1635 – 1702), construyera un microscopio perfeccionado con lámpara y condensador para concentrar la luz en el objeto.
Con este invento se describe la existencia de células en tejidos vegetales comenzando una alianza productiva entre las invenciones del mundo físico y los descubrimientos del universo biológico.
El primer microscopio fue construído hacia 1595 por los fabricantes de lentes, hijo y padre, Hans y Zacarias Janssen, en Milderburg, Holanda. Mediante dos lentes separadas construyeron un primitivo artificio que permitió la ampliación de la imagen del objeto entre 3 y 9 veces. Más que un instrumento científico fue considerado una atractiva curiosidad.
ZACARIAS JANSSEN (1588-1628)
Se considera el primer microscopio compuesto de la historia. Este microscopio se hace según una copia del original de los HH. Jansen, aparecida en un anticuario de París en 1891, hoy día se cuestiona su autenticidad
Microscopio compuesto supuestamente realizado por Zacharias Janssen en 1595, en Midelburg, HOLANDA. (25 cm de largo y 6 cm de diametro). Está formado por dos tubos de latón, soportando una lente cada uno, de 3 X y 5 X, que se deslizan dentro de otro tubo de latón lo que permite el enfoque.
Zacharias Janssen (La Haya, 1588 - Ámsterdam, 1628 o 1631) era hijo de un fabricante de lentes de nombre Hans, Jan, Johan o Johannides, que falleció cuando Zacharias contaba cuatro años de edad. Su madre lo instruyó en las tareas del taller familiar, que el joven dirigió hasta 1624.
En 1592 habían aparecido las primeras ilustraciones de insectos aumentados con este aparato, obra del dibujante flamenco Joris Hoefnagel, cuando Zacharias contaba únicamente cuatro años de edad, con lo que se supone que el invento ya existía, probablemente hecho por el padre, que presentaba el objeto como atracción de ferias.
MALPIGHI (1628-1694)
Las primeras publicaciones importantes aparecen en 1660 y 1665 cuando Malpighi observa los capilares sanguíneos y Hooke publica su obra Micrographia
Anton van Leeuwenhoek: A pesar de no tener estudios suficientes, contribuyó al surgimiento de una de las ramas de la Biología, la Microbiología. A el se le atribuye la construcción del primer microscopio funcional y el descubrimiento de microorganismos en el agua; también fue uno de los primeros en observar espermatozoides humanos.
Robert Hooke1635 - 1703
Le fascinaba la microscopia, y en su obra Micrographia (1665), Hooke describe el uso del microscopio compuesto que él mismo había inventado. Acuñó la palabra «célula» para caracterizar los espacios angulares que había observado en una delgada sección de corcho
No tuvo rival como constructor de instrumentos y numerosos dispositivos. Entre ellos podemos citar el microscopio, el telescopio y el barómetro, aparatos que Hooke perfeccionó notablemente. Otras de sus invenciones fueron un tambor giratorio para el registro de la presión y la temperatura, y una ensambladura universal
Micrografía (1665)
ERNST ABBE
Las mejoras mas importantes de la óptica surgieron en 1877 cuando Abbe publica su teoría del microscopio
KARL ZEISS (1816-1888)
Mejora la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro lo que permite obtener 2000 aumentos
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
Microscopio escolar, del siglo XX.
Logra aumentos de 1000 x o 2000 x, según la combinación de lentes
CÉLULA PROCARIOTA
Cyanophyta
ORGANISMO UNICELULAR
Protozoario
CONCEPTO
La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la "Accademia dei Lincei“
Micro=pequeño Scopein=ver
El microscopio es un instrumento óptico y mecánico que modula energía y amplifica el ángulo de visión humana para producir imágenes amplificadas de un objeto microscópico cualquiera.
El microscopio ha jugado un papel muy importante en los avances científicos, se puede decir que señala el inicio de la biología moderna, a partir de las observaciones de los microscopistas del siglo XVII:
HOOOKE, LEEUWENHOECK, SWAMERDAN y otros.
TIPOS DE MICROSCOPIOS
Tipos demicroscopios
Microscopioóptico
Microscopioelectrónico
MicroscopioÓptico Simple
MicroscopioÓpticoCompuesto
M.O. NormalCampo oscuroContraste de fasesFluorescencia
TransmisiónBarridoDigitalEfecto túnel o cuántico
Lupa
Los microscopios se han clasificado de acuerdo a diferentes criterios:
1) Según el número de pasos de imagen los microscópicos pueden ser simples o compuestos; los primeros son microscopios que forman una imagen en un solo paso, pueden estar formados por una o màs lentes, unidas entre sì o ligeramente separadas, pero siempre actùan como un solo sistema de lentes.
Los microscopios compuestos, son aquellos que para formar la imagen final, usan por lo menos dos pasos de formación de imagen, uno por el objetivo y la otra por el ocular
2) Tipo de energía empleada o modulada por el microscopio en la producción de imagen:
Fotonicos:- son aquellos microscopios cuyas fuentes de energía emiten fotones.
Electrónicos:- Aquellos en los cuales la fuente de energía emite electrones, fundamentalmente.
Rayos X, mesònicos y acústicos. Los primeros ocupan rayos X como elemento modular, mientras los segundos utilizan mesones y los terceros ocupan ultrasonido.
Formado por tres sistemas:
o Sistema mecánico
o Sistema óptico
o Sistema eléctrico
El microscopio presenta básicamente dos tipos de componentes: Òpticos y mecanicos, estos se encuentran formando 3 sistemas:
MICROSCOPIO DE CAMPO CLARO
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
PARÁMETROS ÓPTICOS
Poder de aumento
Poder de resolución
Nº de campoProfundidad de
focoContraste
PODER DE AUMENTO DEL MICROSCOPIO
Poder de Aumento = Aumento del ocular X Aumento del objetivo
OCULAR X OBJETIVO AUMENTO
10 X 10 100 X
10 X 40 400 X
20 X 100 2000 X
* Limite de resolución
* Poder resolutivo de un microscopio
DIÁMETRO DEL CAMPO LUMINOSO EN EL PLANO DEL OBJETO MICROSCOPICO (DCL)
Es el diámetro de la imagen observada a través del ocular, expresado en milímetros
DCL= AUMENTO DEL OCULAR / AUMENTO DEL OBJETIVO
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
CONTRASTE
Diferencia de absorción de luz entre el objeto y el medio
Puede aumentarse con las tinciones
MICROSCOPIO ÓPTICO COMPUESTO
Partes de un microscopio óptico
PARTE MECÁNICA QUE SE PUEDE DESMONTAR
Estativo
Oculares
ObjetivosCondensador
Cabezal
Tornillos de la
platina
SISTEMA DE AJUSTE (1)
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
PARTE ÓPTICA
Sistema de iluminación: fuente de luz, condensador y diafragma
Lentes: Del ocular Del condensador De los objetivos
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 luz
Lámpara
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 4x, 10x, 40x y 100x (inmersión) aumentos
OBJETIVOS
Azul40x
Amarillo10x
Rojo4x
Blanco100x
Amortiguación
CARACTERÍSTICAS DE UN OBJETIVO MICROSCÓPICO
OCULARES
TETRAOCULARES
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)
MATERIAL NECESARIO: PORTAS Y CUBRES
TÉCNICA DE OBSERVACIÓN KOHLER
PODER DE OBSERVACIÓN DEL MICROSCOPIO
LIMITES Y DIMENSIONES EN BIOLOGÍA
Límite de resolución(fórmula de Abbe)
0.61 x l
n x sen a
El poder resolutivo (P.R) o de resolución de un microscopio es la capacidad del sistema óptico para discriminar o separar dos puntos muy cercanos entre sí, y se determina:
P. R = longitud de onda de la energía usada/An del objetivo + An del condensador
La apertura numérica (An) nos permite calcular el poder de resolución de los sistemas ópticos empleados. Se define como la dimensión del cono angular luminosos aceptado por el objetivo desde un punto del objeto (cuantifica la cantidad de luz que entra al objetivo). La apertura numérica (An) es un valor que se obtiene con la siguiente formula:
An = n ½ sen ángulo
n = Índice de refracción del medio existente entre la lente frontal del objetivo y la preparación El límite de resolución de un microscopio se define, como la mínima distancia que deben de
ser separados dos objetos uno del otro para poder discriminarlos (definirlos), y se calcula de la siguiente manera:
d = Longitud de onda de la luz empleada / 2 And = distancia mínima entre los dos puntos para visualizarlos separados An = apertura numérica
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)
LIMITES Y DIMENSIONES EN BIOLOGÍA Limite de resolución del ojo humano 0.1 mm = 100 micrasEl ojo humano resuelve puntos separados por 25 a 100 micrasLimite de resolución del microscopio compuesto 0.2 mm, 1700 AEl microscopio compuesto resuelve 500 veces más que el ojo humano.El microscopio compuesto logra aumentos de 2500 veces
Limite de resolución del microscopio electrónico 5 A, 10 A, 20 AEl microscopio electrónico resuelve puntos separados por 0.018 AEl microscopio electrónico resuelve 10,000 mayor que el ojo humanoEl microscopio electrónico resuelve 500 veces mayor que el microscopio compuestoEl microscopio electrónico logra aumentos de 200,000 veces o más
Longitud de onda de la luz blanca = 0.55 micrasLongitud total de una hélice de DNA correspondiente a un peso molecular de 2x106 =1 micraDiámetro de una hélice de DNA = 20 ADiámetro de un átomo de hidrogeno = 1.06 A
1 mm = 1000 micras1 µ = 1000 nm 1 nm = 10 Aº
Unidad Simbolo En cm En mm En AºCentímetroMilímetroMicraNanómetroÁngstrom
CmmmμnmAº
110-1 10-4
10-7
10-8
10110-3
10-6
10-7
108
107
104
101
¿Cómo se estudian las células?
Microscopia óptica
Microscopio óptico Células eucariontes tratadas con colchicina
Gram negativo Gram positivo
MICROSCOPÍA DE CAMPO OSCURO
Treponema pallidum
MICROSCOPÍA DE CONTRASTE DE FASES
Células epiteliales 20 x
MICROSCOPIA DE FLUORESCENCIA
Células epiteliales 200 x
Fibroblastos teñidos con el fluorocromo FITC
Endosperma siendo colonizada por bacterias
Bacterias en fumarolas marinas
adheridas a un cristal de sulfuro
Bacillus subtilis esporulando teñidos
con FITC, DAPI y βgalactosidasa.
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA
Microscopia electrónica de transmisión.
Microscopia de un alga roja antes de formar su pared
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO
Glóbulo rojo Glóbulo blancoÓvulo de hamster sin zona pelucida con espermatozoides
Criofractura de epitelio gástrico
vista por microscopia de barrido
Microscopia confocal.
Secuencia de microscopia confocal
Microscopia confocal de fluorescencia
Fraccionamiento subcelular y centrifugación por gradiente
Fracciones Contenido g*min
N núcleos600*10min
M mitocondrias3000*10min
L lisosomas25000*10min
Pmicrosomas y membrana
100000* 30min
Sfracción soluble
Separación de proteínas en gradiente de sacarosa
Estudio de biomoléculas
Cámaras de electroforesis
electroforesis de proteínas
Gel de poliacrilamida teñido con azul de coomasie
Electroforesis de ADN
Geles de agarosa Gel de ADN teñido con bromuro de etidio y visualizado con luz UV
MANEJO DEL MICROSCOPIO
No poner la preparación al revésRegular la luz a intensidad mediaAjustar condensador y diafragma al
medioEmpezar por poco aumento
Mirando por fuera subir la platinaEnfocar y ajustarPasar al siguiente aumento y enfocarAl acabar retirar la preparaciónApagar la luz
CONSERVACIÓN DEL MICROSCOPIO
Ponerle su 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
