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/