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