ALUMNOErick Echeverría Rodríguez

TEMA

• Microscopia

• Técnicas de estudio de las

células

MATERIABiología Celular

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD.

ALTAMIRANO

FACILITADORABiol. Jazmín Cortes

Sarabia

I Semestre

Ing. Agronomía

27 De Octubre Del 2012

La microscopía es la técnica de

producir imágenes visibles de

estructuras o detalles demasiado

pequeños para ser percibidos a

simple vista. En este campo ha

habido gran impulso por parte de

la física. Es el conjunto de

técnicas y métodos destinados a

hacer visible los objetos de

estudio que por su pequeñez

están fuera del rango de

resolución del ojo normal.

Anton van Leeuwenhoek (Holanda, 1632-1723), un vendedor

de telas, aficionado a pulir lentes, logró fabricar lentes lo

suficientemente poderosas como para observar bacterias,

hongos y protozoos, a los que llamó "animálculos".

El primer microscopio compuesto fue desarrollado por Robert

Hooke. A partir de éste, los avances tecnológicos permitieron

llegar a los modernos microscopios de nuestro tiempo, los

que existen de varios tipos y son usados con diferentes fines.

Hooke, utiliza un microscopio compuesto para estudiar

cortes de corcho y describe los pequeños poros en forma de

caja a los que él llamó "células". Publica su libro

Micrographia.

Microscopía

Óptica

Flourescencia

Contraste de Fases

Confocal

Microscopía electrónica (TEM y SEM)

Un microscopio óptico es un microscopio basado en lentes ópticas que nos permiten observar objetos de puequeño tamaño. El desarrollo de este aparato suele asociarse con los trabajos de Anton van Leeuwenhoek.

Los microscopios de este tipo generalmente producen un aumento de 1000 veces el tamaño original. El límite lo tienen en unas 2000 veces.

Elementos de un microscopio básico: (1) ocular,

(2) revólver, (3) objetivo, (4) mecanismo de

enfoque, (5) tornillo de enfoque fino, (6) platina,

(7) espejo, (8) condensador.

• Principio de funcionamiento

• Las lentes de un microscopio óptico son el condensador, el

objetivo y el ocular.

• La luz que entra en el sistema debe enfocarse sobre la

preparación y para esto se utiliza el condensador. Elevando o

bajando el condensador puede alterarse el plano del foco de

luz y elegirse una posición que consiga el foco preciso.

• El objetivo es la lente situada cerca del objeto que se observa.

El aumento primario del objeto es producido por la lente

objetivo y la imagen se transmite al ocular.

• En el ocular se realiza el aumento final.

• Aumento y resolución

• Es importante recordar que un microscopio, aparte de

tener la capacidad de dar AUMENTO al tamaño de la

imagen de la muestra, también tiene PODER

RESOLUTIVO, esto es la capacidad de mostrar distintos

y separados dos puntos muy cercanos.

• Cuanto mayor sea el poder resolutivo, mayor será la

definición de un objeto. Los microscopios de gran poder

resolutivo son especialmente buenos para ver pequeñas

estructuras.

• Microscopio óptico de campo oscuro

• El microscopio de campo oscuro utiliza un haz enfocado de luz muy intensa

en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen.

• El objeto iluminado dipersa la luz y se hace así visible contra el fondo

oscuro que tiene detrás, como las partículas de polvo iluminadas por un

rayo de sol que se cuela en una habitación cerrada.

• Las porciones transparentes del espécimen quedan oscuras, mientras que

las superficies y partículas se ven brillantes.

• Esta forma de iluminación se utiliza para analizar elementos biológicos

transparentes y sin pigmentar, invisibles con iluminación normal, sin fijar la

muestra, es decir, sin matarla.

• También es bastante utilizado en la observación de muestras metalográficas

para la observación de detalles en superficies con alta reflectancia.

El microscopio de fluorescencia es una variación del microscopio óptico, dotado de luz ultravioleta en el que los objetos son iluminados por rayos de una determinada longitud de onda.

La imagen observada es el resultado de la radiación electromagnética emitida por las moléculas que han absorbido la excitación primaria y reemitido una luz con mayor longitud de onda.

Para dejar pasar sólo la emisión secundaria deseada, se deben colocar filtros apropiados debajo del condensador y encima del objetivo.

Se usa para detectar sustancias con autofluorescencia (vitamina A) o sustancias marcadas con fluorocromos.

• Es un microscopio óptico modificado que permite contrastar sustancias de diferente grosor o densidad.

• Mediante un condensador y un objetivo especial se controla la iluminación de tal manera que vaya en diferentes rutas a través de las distintas partes de una célula.

• El resultado es una imagen con diferentes grados de brillo y oscuridad.

• Con este método, el material denso aparece brillante, mientras que las partes de la célula que tienen una densidad cercana al agua (citoplasma) aparecen oscuras.

• Se utiliza para visualizar estructuras celulares sin necesidad de usar colorantes o matar microorganismos.

• El microscopio confocal es en

principio un microscopio óptico que

incluye como fuente de luz un láser y un

sistema electrónico que ayuda a la

captación de imágenes.

• Debido a esto, el microscopio confocal

consigue un aumento en la resolución y

obtener imágenes de secciones ópticas

extremadamentes finas, eliminando así

la interferencia que produce la luz que

llega de los diferentes campos ópticos

de todo el grosor de la muestra que se

observa, consiguiendo así que el

enfoque se realice sobre un único plano

(confocal).

• Las imágenes obtenidas son digitales.

• En el Microscopio Electrónico la luz se sustituye por un haz de electrones que pasan por un tubo (con vacío para mejorar el paso de los electrones).

• Permite la observación de las estructuras interiores de las células.

• Sirve para visualizar virus.

• Tiene una resolución de 10 A (se pueden ver objetos muy pequeños, incluyendo algunas moléculas).

• Microscopio electrónico

• Un haz de electrones es lanzado por un cañón en el que se establece una diferencia de potencial, entre el cátodo y el ánodo.

• El chorro de electrones pasa a través de la muestra a observar, que está colocada en una rejilla.

• Los electrones chocan con la muestra y se desvían, y estas desviaciones son recogidas por la pantalla.

• Observamos la imagen a través de una pantalla que es excitada por los electrones que llegan a ella (mecanismo similar a la televisión). Las imágenes las recogemos mediante una placa fotográfica que es impresionada directamente por los electrones.

• Microscopio electrónico: Principio de

funcionamiento

• En un microscopio óptico, la potencia amplificadora está limitada por la longitud de onda de la luz visible.

• El microscopio electrónico utiliza electrones para iluminar un objeto; los electrones tienen una longitud de onda mucho menor que la de la luz, y pueden mostrar estructuras mucho más pequeñas.

• La longitud de onda más corta de la luz visible es de alrededor de 4.000 ángstroms (1 ángstrom es 0,0000000001 metros). La longitud de onda de los electrones que se utilizan en los microscopios electrónicos es de alrededor de 0,5 ángstroms.

• Microscopio electrónico

• Existen dos tipos básicos de microscopio electrónico:

1. Microscopio electrónico de transmisión (TEM)

2. Microscopio electronico de barrido (SEM)

Microscopio electrónico de transmisión

(TEM)

• Principio de funcionamiento:

▫ El microscopio electrónico de transmisión emite un haz de electrones dirigido hacia el objeto que se desea aumentar.

▫ Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra.

▫ Para utilizar un microscopio electrónico de transmisión debe cortarse la muestra en capas finas, no mayores de un par de miles de ángstroms.

▫ Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar un objeto hasta un millón de veces.

▫ El primer microscopio electrónico de transmisión fue desarrollado entre 1931 y 1933 por Ernst Ruska y sus colaboradores.

▫ El primer microscopio electrónico de transmisión comercial lo construyó la compañía Siemens en 1939.

Microscopio electrónico de transmisión

(TEM)

Microscopio electrónico de barrido (SEM)

• El microscopio electrónico de barrido o SEM (Scanning Electron Microscopy), es un microscopio que tiene una gran profundidad de campo, la cual permite que se enfoque a la vez una gran parte de la muestra.

• Produce imágenes de alta resolución, que significa que características espacialmente cercanas en la muestra pueden ser examinadas a una alta magnificación.

• La preparación de las muestras es relativamente fácil pues la mayoría de SEMs sólo requieren que estas sean conductoras.

• En el microscopio electrónico de barrido la

muestra es recubierta con una capa de metal

delgado, y es barrida con electrones enviados

desde un cañón.

• Un detector mide la cantidad de electrones

enviados que arroja la intensidad de la zona de

muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres

dimensiones, proyectados en una imagen de TV.

• Su resolución está entre 3 y 20 nm, dependiendo

del microscopio.

• Inventado en 1981 por Ernst Ruska, Gerd Binnig y

Heinrich Rohrer.

• Un microscopio electrónico de barrido crea una imagen

ampliada de la superficie de un objeto.

• No es necesario cortar la muestra en capas, sino que puede

colocarse en el microscopio con muy pocos preparativos.

• El SEM explora la superficie de la imagen punto por punto.

• Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz

muy concentrado de electrones, de forma parecida al barrido

de un haz de electrones por la pantalla de una televisión.

• Los electrones del haz pueden dispersarse de la muestra o

provocar la aparición de electrones secundarios. Los

electrones perdidos y los secundarios son recogidos y

contados por un dispositivo electrónico situado a los lados del

espécimen.

• Cada punto leído de la muestra corresponde a un

píxel en un monitor de televisión. Cuanto mayor sea

el número de electrones contados por el dispositivo,

mayor será el brillo del píxel en la pantalla.

• A medida que el haz de electrones barre la muestra,

se presenta toda la imagen de la misma en el monitor.

• Los microscopios electrónicos de barrido pueden

ampliar los objetos 100.000 veces o más.

• Este tipo de microscopio es muy útil porque produce

imágenes tridimensionales realistas de la superficie

del objeto.

• Son ampliamente utilizados en la biología celular.

• Aunque permite una menor capacidad de aumento que el

microscopio electrónico de transmisión, permite apreciar con

mayor facilidad texturas y objetos en tres dimensiones que

hayan sido pulverizados metálicamente antes de su

observación.

• Por esta razón solamente pueden ser observados organismos

muertos, y no se puede ir más allá de la textura externa que se

quiera ver.

• Los microscopios electrónicos sólo pueden ofrecer imágenes

en blanco y negro puesto que no utilizan la luz.

• Este instrumento permite la observación y caracterización

superficial de materiales inorgánicos y orgánicos, entregando

información morfológica del material analizado.

Microscopio electrónico de barrido (SEM)