Laboratorio.
4: Microscopio y células
Los organismos vivos están compuestos de células. Los organimos pueden ser unicelulares
o multicelulares.
La mayoría de las células no son visibles a simple vista. Para observar y estudiar
las células y los tejidos, se usan diferentes tipos de microscopios. El microscopio
de disección, se utiliza para el estudio de objetos relativamente
grandes, de aproximadamente 0.05 a 20 milímetros. En el libro de texto
verás diversas fotos tomadas con diferentes tipos de microscopios electrónicos,
los cuales son utilizados para el estudio de objetos muy pequeños, hasta menos
de un nanómetro. El microscopio compuesto, se utiliza mayormente para el estudio de
objetos de aproximadamente uno a 2000 micrómetros, aunque se pueden ver
cosas aun más pequeñas con el empleo de técnicas especiales. Es imprescindible
saber cómo usar correctamente este instrumento, con el cual estudiarás varias
laminillas a través de este semestre y muchas adicionales en otros cursos. Uno
de los propósitos principales de este ejercicio es el de asegurar que cada
estudiante pueda no solamente ver algo con su microscopio compuesto, sino
lograr la imagen más nítida y detallada que el instrumento pueda brindar.
Es responsabilidad individual y colectiva de todos los
instructores y estudiantes mantener estos instrumentos en óptimas condiciones.
Al llevar el microscopio de un lugar a otro es importante sostenerlo siempre
con ambas manos, una colocada debajo de la base y la otra agarrando la columna
o el brazo del instrumento. Cuando se deposita el microscopio sobre la mesa
debe hacerse con suavidad, sin que haga ruido. Tampoco debe arrastrarse sobre
la mesa o dentro del gabinete, pues esto produce vibraciones que con el tiempo
sacan de alineamiento la delicada óptica del instrumento. Observa anexo un
dibujo del microscopio compuesto; deberás rotular y conocer las partes
principales y sus funciones:
1.
base – sostén del instrumento
2.
columna o brazo – sostiene los oculares y
objetivos
3.
platina – superficie para colocar la laminilla; en este
caso es una platina mecánica
4.
ajuste mecánico de la platina – para mover la
laminilla
5.
revólver – contiene los objetivos
6.
objetivos – lentes principales del microscopio; son parafocales,
pues al cambiar de un objetivo a otro, la imagen queda casi en foco y sólo es
necesario un leve ajuste; en este caso, hay tres objetivos:
a.
rastreo – cuatro magnificaciones o 4x
b.
baja potencia – 10x
c.
alta potencia – 40x
7.
cabezal – contiene los oculares
8.
oculares – el microscopio es binocular, pues hay dos
lentes oculares; son de diez magnificaciones o 10x; para determinar la
magnificación de la imagen que observas a través del microscopio, multiplica la
magnificación de los oculares por la del objetivo en uso; con nuestros
microscopios la magnificación de la imagen puede ser de 40x, de
100x
o de 400x;
hay un puntero en el ocular derecho
9.
anillo de enfoque del ocular izquierdo – se usa para
compensar la diferencia de visión que existe entre los dos ojos
10.
ajuste de distancia interpupilar
11.
tornillo macrométrico o ajuste grueso – para subir y
bajar la platina rápidamente; se usa solamente con los objetivos de 4x y 10x
12.
tornillo micrométrico o ajuste fino – para subir y bajar
la platina muy lentamente; se usa con todos los objetivos para perfeccionar el
enfoque de la imagen
13.
iluminador – provee iluminación con intensidad
variable
14.
interruptor
15.
indicador de encendido
16.
ajuste de iluminación – se usa para controlar la intensidad
de iluminación
17.
condensador – enfoca la luz en el plano de la
laminilla
18.
ajuste del condensador – para subir y bajar el
condensador; para nuestro uso el condensador debe estar un poco por debajo de
su posición más alta
19.
diafragma – para controlar el diámetro del cono de luz
que llega al objetivo, no para controlar la intensidad de
iluminación; al disminuir la apertura del diafragma se aumenta el
contraste y la profundidad de foco, pero se disminuye la resolución; para
lograr la mejor imagen posible es necesario cambiar la apertura del diafragma
al cambiar el objetivo
20.
filtro azul – absorbe el exceso de luz roja y amarilla
del iluminador para que la iluminación sea más similar a la luz natural
21.
cordón eléctrico – al guardar el microscopio se debe evitar
la posibilidad de tropezar, doblando el cordón alrededor de la base del
microscopio o enrollándolo y colocándolo alrededor de uno de los oculares
Al usar el microscopio es importante no solamente observar
cuidadosamente la imagen sino también interpretar correctamente lo que se ve
con este instrumento. Con el microscopio compuesto, la imagen de un objeto se
ve muchas veces más grande—en este caso de 40 a 400 veces—y de manera
invertida. La profundidad de foco es limitada, especialmente con los objetivos
de mayor magnificación; por esto es esencialmente bidimensional o en un solo
plano. Sin embargo, los organismos biológicos son tridimensionales. Para
apreciar la estructura tridimensional se puede estudiar una serie de laminillas
que representan cortes sucesivos o cortes perpendiculares; además, en una misma
laminilla se puede enfocar ligeramente hacia arriba y hacia abajo. La gran
mayoría de las laminillas preparadas que estudiarás semestre no muestran
colores naturales porque éstos se pierden al preparar la muestra y se han
empleado tintes artificiales para señalar tejidos o estructuras en particular.
No debes preocuparte excesivamente con los colores que se ven, ya que
diferentes laminillas preparadas del mismo organismo u objeto pueden mostrar colores
distintos porque se han usado tintes diferentes.
El uso correcto del microscopio requiere varios tipos de
ajuste, los cuales son necesarios para que veas con claridad y en todo su
detalle cada objeto que debes estudiar. Bajo la supervisión del instructor de
laboratorio, aprenderás a manejar el microscopio compuesto a través de la
siguiente práctica:
1. Antes de usar el microscopio, verifica que los lentes oculares y objetivos estén limpios. Si es necesario limpiar los lentes u otras partes del microscopio (como el condensador o el filtro azul) sólo debes usar papel de lente seco; la única humedad que puede emplearse es la del aliento para empañar el lente y luego frotarlo suavemente. Si la laminilla está sucia o si está mojada por debajo, puedes usar un «Kimwipe» para limpiarla. Una de las principales causas de una imagen borrosa y poco definida es la presencia de sucio en los lentes o en la laminilla, especialmente polvo y huellas digitales en los oculares. Nunca debes tocar los lentes o la parte central de la laminilla con los dedos. Puedes localizar «sucios» de la siguiente manera:
a. si el sucio se mueve al mover la laminilla, está en la laminilla
b. si el sucio se mueve al mover los oculares, está en los oculares
c. si el sucio desaparece al cambiar el objetivo, está en el objetivo anterior
d. si el sucio entra y sale de foco al subir y bajar el condensador, está en el condensador
e. si el sucio no se mueve y no está en ninguno de los lugares anteriores, puede estar dentro del microscopio; debes notificar al instructor de laboratorio; no remuevas ninguna parte del microscopio
2. Enchufa el microscopio. Prende el iluminador; la luz roja debe indicar que está encendido, aunque puede ser que no se vea iluminado. Ajusta la intensidad de luz a un nivel cómodo. Hay que volver a ajustar la intensidad de luz al cambiar el objetivo o la laminilla. Si la luz no funciona, avisa al instructor de laboratorio para que se cambie la bombilla.
3. Ajusta la distancia interocular para adaptar la distancia entre los oculares a la distancia entre los ojos, moviendo lateralmente la base de los oculares hasta que veas claramente una sola imagen. El propósito principal de los dos oculares es el de minimizar la interferencia de luz ambiental y de otras imágenes y, consecuentemente, la fatiga visual. Los dos oculares no proporcionan una imagen estereoscópica, porque hay un solo objetivo. La distancia interpupilar varía para cada estudiante; por lo tanto, hay que hacer este ajuste al principio de cada laboratorio.
4. Escoge una laminilla preparada y límpiala. Sólo debes montar laminillas en la platina o removerlas con el objetivo de 4x ó 10x (los objetivos más cortos) en la posición vertical—nunca con el de 40x (el más largo). En este caso, el objetivo de 4x debe estar en la posición vertical, directamente encima del condensador. Abre la grapilla de la platina mecánica, monta la laminilla correctamente sin tocar el objetivo con la laminilla y deja que la grapilla se cierre suavemente. Usa los dos tornillos de la platina mecánica para mover la laminilla hasta que el objetivo esté directamente debajo del objetivo; verás que la iluminación pasa por el objeto cuando éste está en la posición apropiada.
5. Enfoca el microscopio. Mirando por fuera el objetivo para que no toque la laminilla, usa el tornillo macrométrico para subir la platina a la posición más alta (no hagas esto con el objetivo de 40x en la posición vertical). Mirando entonces por los oculares (los estudiantes con espejuelos pueden removerlos para facilitar el uso del microscopio), usa el tornillo macrométrico para bajar la platina hasta que el objeto esté en foco. Cerrando el ojo izquierdo, usa el tornillo micrométrico para lograr una imagen en perfecto foco. Cerrando el ojo derecho, usa el ajuste en el ocular izquierdo para corregir el foco. Este ajuste es necesario al principio de cada laboratorio.
6. Estudia la laminilla. Si quieres obtener más detalles, cambia a un objetivo de mayor magnificación (10x ó 40x), corrigiendo el foco con el tornillo micrométrico solamente. Antes de cambiar el objetivo a uno de mayor magnificación, el objeto debe aparecer en el centro del campo de visión. Después de cambiar el objetivo debes ajustar la apertura del diafragma y la iluminación: un objetivo de mayor magnificación requiere mayor apertura del diafragma y mayor intensidad de iluminación. Antes de remover la laminilla, debes devolver el objetivo de 4x ó 10x a la posición vertical.
7. Monta un pedacito de regla plástica transparente o de una transparencia con líneas separadas por 1 mm en la platina y úsalo para estimar el diámetro en milímetros del campo de visión, con los objetivos de 4x y 10x solamente. Calcula el diámetro del campo de visión para los objetivos de 10x y 40x. Compara el valor medido con el valor calculado para el objetivo de 10x. Con estas medidas, puedes apreciar el tamaño aproximado de los diferentes objetos que estudiarás a través del semestre.
Objetivo: 4x 10x 40x
Magnificación: 40x 100x 400x
Valor medido: ________ ________
Valor calculado: ________ ________
Valor calculado (10x) = Valor medido (4x) x 4
/ 10
= Valor medido (4x) x 0.4
Valor calculado (40x) = Valor medido (10x) x 10
/ 40
= Valor medido (10x) x 0.25
=
Valor medido (4x) x 4
/ 40
= Valor medido (4x) x 0.1
8. Las siguientes laminillas estarán disponibles para esta práctica inicial. Cada estudiante debe estudiar estas laminillas:
a. hilos coloridos – observa la profundidad de foco con diferentes objetivos; enfoca hacia arriba y hacia abajo para apreciar la estructura tridimensional; estos son hilos sintéticos.
b. letra «e» – observa la inversión de la imagen por el microscopio compuesto
Durante el resto de este laboratorio estudiarás la estructura de las células procarióticas y las células eucarióticas, a través de las siguientes actividades:
1. Examina brevemente la laminilla preparada de Volvox. Reconoce este organismo colonial.
2. Monta una hoja de elodea (Anacharis canadensis u otra especie de Anacharis) en una gota de agua en una laminilla limpia; cúbrela con un cubreobjetos. (Nunca debes derramar ni agua ni soluciones ni solventes en el microscopio). Estudia esta preparación (Ejercicio 4, Actividades 3 y 4 en el manual de laboratorio). Identifica y rotula en la figura 4.2 (página 36 en el manual de laboratorio) las siguientes estructuras: el protoplasto, la pared celular, el protoplasma, la vacuola, el núcleo, el citoplasma y un cloroplasto (un tipo de organelo citoplasmático).
3. Con un palillo de dientes razpa la cara interior de la mejilla y monta las células
en una laminilla con azul de metileno. Examina la preparación para membrana celular, núcleo y citoplasma.
4. Prepara una laminilla de agua estancada y observa los distintos organismos que se
pueden encontrar y cómo varían en forma y configuración.
5. Devuelve los microscopios a sus gabinetes y las laminillas preparadas a las
bandejas correspondientes. Lava las laminillas sucias y bota los cubreobjetos sucios en el zafacón.
6. Busca en la internet las siguientes direcciones para ver ejemplos de fotografías
tomadas con el microscopio electrónico:
www.depts.alverno.edu/NSMT/truchal/Bi251/images.html
www.ship.edu/~gspaul/sems.html
www.wisc.edu/botit/img/bot/130/Plant%20Cell%20/Electron%20Micrographs/