reseña historica de la celula
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Introducción
El microscopio es sin duda el elemento más importante en cualquier laboratorio, permite por ejemplo, ver células, microorganismos y bacterias, lo cual es imposible de observar a simple vista. Con el microscopio se descubrió infinidades de cosas que ayudado a evolucionar la investigación. Por ejemplo el descubrimiento de enfermedades que serian imposible de detectar sin la ayuda del microscopio, también se ha descubierto diferentes tipos de bacterias y parasitos.
Un microscopio es un dispositivo encargado de hacer visibles objetos muy pequeños. El
microscopio compuesto consta de dos lentes (o sistemas de lentes) llamados objetivo y
ocular. El objetivo es un sistema de focal pequeña que forma una imagen real e invertida
del objeto (situado cerca de su foco) próxima al foco del ocular. Éste se encarga de formar
una imagen virtual de la anterior ampliada y situada en un punto en el que el ojo tenga
fácil acomodación (a 25cm o más). Dada la reducida dimensión del objeto, se hace
imperioso el recolectar la mayor cantidad de luz del mismo, utilizando sistemas de
concentración de la energía luminosa sobre el objeto y diseñando sistemas que
aprovechen al máximo la luz procedente del objeto.
Desarrollo
RESEÑA HISTORICA DE LA CELULA
Una célula (de latín cellula , diminutivo de cella, "hueco").
Es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el
elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede
clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen
una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias
,organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos
el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a
cientos de billones, como en el caso del humano. Las células suelen poseer un tamaño de
10µmy una masa de 1ng,si bien existen células muchos mayores. La teoría
celular,propuesta en1839 por Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann, postula que
todos los organismos están compuestos por células, y que todas las células derivan de
otras precedentes. De este modo, todas las funciones vitales emanan de la maquinaria
celular y de la interacción entre células adyacentes; además, la tenencia de la información
genética,base de la herencia, en su ADN permite la transmisión de aquella de generación
en generación.
La aparición del primer organismo vivos obre la Tierra suele asociarse al nacimiento de la
primera célula. Si bien existen muchas hipótesis que especulan cómo ocurrió,
usualmente se describe que el proceso se inició gracias a la transformación de moléculas
inorgánicas en orgánicas bajo unas condiciones ambientales adecuadas; tras esto, dichas
biomoléculas se asociaron dando lugar a entes complejos capaces de autorreplicarse.
Existen posibles evidencias fósiles de estructuras celulares en rocas datadas en torno a 4
o 3,5miles de millones de años , Se han encontrado evidencias muy fuertes de formas
debida unicelulares fosilizadas en microestructuras enrocas de la formación Strelley
Pool,en Australia Occidental, con una antigüedad de 3,4 millones de años. Se trataría de
los fósiles de células más antiguos encontrados hasta la fecha. Evidencias adicionales
muestran que su metabolismo sería anaerobio y basado en el sulfuro.
Existen dos grandes tipos celulares: las procariotas(que comprenden las células de
arqueas y bacterias)y las eucariotas (divididas tradicionalmente en animales y vegetales,
si bien se incluyen además hongos y protistas, que también tienen células con
propiedades características).
Invención del microscopio: Suele atribuirse la paternidad del microscopio simple a
Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), un comerciante holandés sin apenas estudios. Van
Leeuwenhoeck construyó muchos microscopios a lo largo de su vida, que, según cuentan,
no prestó nunca a nadie. Son conocidos sus descubrimientos pioneros sobre los
protozoos, los glóbulos rojos, el sistema de capilares y los ciclos vitales de los insectos.
Desde un punto de vista tecnológico, parece lógico pensar que los microscopios compuestos, con dos lentes, habrían evolucionado a partir de los microscopios simples, con una sola lente, como los construidos por Van Leeuwenhoek. Sin embargo, históricamente se conocen microscopos compuestos desarrollados en épocas anteriores a Van Leeuwenhoek.
Perfeccionamiento:
1828 W. Nicol desarrolla la microscopía con luz polarizada.
1876 Abbé analiza los efectos de la difracción en la formación de la imagen en el
microscopio y muestra cómo perfeccionar el diseño del microscopio.
1886 Carl Zeiss fabrica una serie de lentes, diseño de Abbé que permiten al microscopista resolver estructuras en los límites teóricos de la luz visible.
1908 Köhler y Siedentopf desarrollan el microscopio de fluorescencia.
1930 Lebedeff diseña y construye el primer microscopio de interferencia.
1932 Zernike inventa el microscopio de contraste de fases.
1937 Ernst Ruska y Max Knoll, físicos alemanes, construyen el primer microscopio electrónico.
1952 Nomarski inventa y patenta el sistema de contraste de interferencia diferencial para el microscopio de luz.
El microscopio electrónico:
Es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar ampliaciones hasta 5000 veces más potentes que los mejores microscopios ópticos, debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles".
El primer microscopio electrónico fue diseñado por Ernst Ruska y Max Knoll entre 1925 y 1930, quienes se basaron en los estudios de Louis-Victor de Broglie acerca de las propiedades ondulatorias de los electrones.
Un microscopio electrónico, como el de la imagen, funciona con un haz de electrones generados por un cañón electrónico, acelerados por un alto voltaje y focalizados por medio de lentes magnéticas (todo ello al alto vacío ya que los electrones son absorbidos por el aire).
Un rayo de electrones atraviesa la muestra (debidamente deshidratada y en algunos casos recubierta de una fina capa metálica para resaltar su textura) y la amplificación se produce por un conjunto de lentes magnéticas que forman una imagen sobre una placa fotográfica o sobre una pantalla sensible al impacto de los electrones que transfiere la imagen formada a la pantalla de un ordenador.
Los microscopios electrónicos producen imágenes sin ninguna clase de información de color, puesto que este es una propiedad de la luz y no hay una forma posible de reproducir este fenómeno mediante los electrones; sin embargo, es posible colonizar las imágenes posteriormente, aplicando técnicas de retoque digital a través del ordenador
Existen dos tipos principales de microscopios electrónicos:
El microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido.
Microscopio electrónico de transmisión
El microscopio electrónico de transmisión emite un haz de electrones dirigido hacia el objeto cuya imagen 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 la imagen de un objeto hasta un millón de veces.
Microscopio electrónico de barrido (MEB)
En el microscopio electrónico de barrido (MEB) 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. Permite obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y orgánicos. La luz se sustituye por un haz de electrones, las lentes por electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando su superficie.
Partes del microscopio
1 Ocular: lente situado cerca del ojo del observador. Capta y amplía la imagen formada en los objetivos.
2 Objetivo: lente situado en el revólver. Amplía la imagen, es un elemento vital que permite ver a través de los oculares.
3 Condensador: lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.
4 Diafragma: regula la cantidad de luz que llega al condensador.
5 Foco: dirige los rayos luminosos hacia el condensador.
6 Tubo: es la cámara oscura que porta el ocular y los objetivos. Puede estar unida al brazo mediante una cremallera para permitir el enfoque.
7 Revólver: Es el sistema que porta los objetivos de diferentes aumentos, y que rota para poder utilizar uno u otro, alineándolos con el ocular.
8 Tornillos macro y micrométrico: Son tornillos de enfoque, mueven la platina o el tubo hacia arriba y hacia abajo. El macrométrico permite desplazamientos amplios para un enfoque inicial y el micrométrico desplazamiento muy corto, para el enfoque más preciso. Pueden llevar incorporado un mando de bloqueo que fija la platina o el tubo a una determinada altura.
9 Platina: Es una plataforma horizontal con un orificio central, sobre el que se coloca la preparación, que permite el paso de los rayos procedentes de la fuente de iluminación situada por debajo. Dos pinzas sirven para retener el portaobjetos sobre la platina y un sistema de cremallera que permite mover la preparación. Puede estar fija o unida al brazo por una cremallera para permitir el enfoque.
10 Brazo: Es la estructura que sujeta el tubo, la platina y los tornillos de enfoque asociados al tubo o a la platina. La unión con la base puede ser articulada o fija.
11 Base o pie: Es la parte inferior del microscopio que permite que éste se mantenga de pie
Sistema óptico:
Los microscopios modernos están diseñados para proporcionar imágenes aumentadas y nítidas de los especímenes que se observan. Los componentes ópticos están colocados en una base estable que permite un intercambio rápido y un alineamiento preciso.
El sistema óptico está constituido por dos juegos de lentes: El objetivo y el ocular.
Los objetivos:
Representan el componente óptico más importante del microscopio.
Su principal función consiste en colectar la luz proveniente del espécimen y proyectar una imagen nítida, real, invertida y aumentada hacia el cuerpo del microscopio.
El ocular:
El ocular (del latín oculus = el ojo) está formado por lentes que generalmente son separadas por un diafragma, montadas en las extremidades de un cilindro que va introducido en la parte superior del tubo. El ocular sirve para observar la imagen real e invertida que produce el objetivo, ejerciendo dos funciones:
• Aumenta la imagen y la transforma en una imagen virtual, derecha con respecto a la imagen del objetivo, pero aun invertida, con respecto al objeto. Posteriormente el ojo endereza la imagen.
• Aplana y aclara el campo óptico o plano circular en el que aparece el objeto.
La lente superior se denomina lente ocular y es la que produce el aumento de la imagen real del objetivo; la lente inferior también se denomina colectora y es la que aplana y aclara el campo
Sistema Mecánico:
La parte mecánica del microscopio también se denomina montura y es de forma y dimensiones muy variables, dependiendo del fabricante y el precio del instrumento.
De manera general se describen modelos grandes, medianos y pequeños o portátiles. Los modelos grandes poseen todos los aditamentos que garantizan un trabajo profesional y permiten el intercambio de piezas y accesorios para realizar los trabajos más variados y su costo es el más elevado. Los modelos medianos no convienen a todo tipo de investigación pero son más prácticos puesto que su precio es menor gracias a su construcción más simple. Los microscopios portátiles responden a necesidades más restringidas y producen aumentos menores, conviniendo para observaciones someras.
Toda montura, por complicada que sea posee los siguientes elementos: pie o base, mecanismo de enfoque, la platina, el revólver y el tubo del ocular.
Pie o base:
Generalmente en herradura o en Y, aunque también puede ser rectangular, con un peso considerable que garantiza la estabilidad del instrumento. La base aloja la fuente de iluminación y puede contener un mecanismo para regular la intensidad luminosa.
Sirve de soporte a una columna o brazo sobre el cual reposa el resto del aparato. La columna puede ser inclinada; en su parte más inferior se dispone el condensador y la parte superior posee una cremallera que permite desplazar en sentido vertical el condensador, la platina o el revólver y el tubo. Las ventajas que procura el microscopio inclinado son múltiples y la posición es más confortable para el observador (actividad que es muy incómoda cuando el tubo del microscopio es vertical).
Mecanismo de enfoque:
Se logra desplazando en sentido vertical ya sea la platina donde se coloca el espécimen o ya sea el revólver donde están colocados los objetivos, de modo que se pueda centrar el punto focal del objetivo que se está utilizando es ese momento. Se logra mediante dos mecanismos, primero uno rápido del tornillo macrométrico y segundo, otro lento del tornillo micrométrico.
La cremallera que permite el movimiento rápido del tornillo macrométrico posee dientes que se engranan y producen un movimiento tosco para lograr un enfoque aproximado. Se utiliza para enfocar con los objetivos de poco aumento y para subirlos rápidamente con la finalidad de colocar o retirar de la platina el preparado histológico.
El tornillo micrométrico por el contrario posee una graduación tal que cada división de la rosca permite un movimiento vertical imperceptible en el orden de 0,001 mm. Esta disposición permite evaluar de manera aproximada el espesor de los objetos, considerando el número de vueltas que realiza el tornillo al enfocar su parte más superficial y luego la más profunda.
El movimiento del tornillo micrométrico tiene una extensión de 5mm aproximadamente y está limitado. Permite un enfoque fino y se utiliza con los objetivos de mayor aumento.
La platina:
Es el soporte horizontal donde se colocan las preparaciones histológicas. Presenta en el centro un orificio circular por donde pasa el rayo de luz producido por la fuente luminosa y proveniente del condensador. Generalmente es de forma cuadrada y posee un sistema de fijación e inmovilización de la lámina porta-objeto compuesto por pinzas o una pieza articulada que esta fija a otro dispositivo, el carro.
Este dispositivo permite el examen metódico y completo de la preparación al proporcionar un desplazamiento hacia adelante o hacia atrás y de derecha a izquierda y viceversa.
Otra pieza, el vernier (denominado así gracias al nombre de su inventor en 1631), también llamado nonius, consiste en dos pequeñas reglas graduadas en milímetros cuya finalidad es la de obtener coordenadas aproximadas que sirven de referencia para localizar una estructura determinada en la preparación. En la práctica, el uso del vernier no es frecuente, se hace un poco complicado anotar las cifras y más difícil aún colocarlas en las reglas y localizar la estructura en cuestión. Además, estas cifras solo son válidas para el microscopio en el cual se obtuvieron. Hay otros procedimientos más simples para tal fin
El revólver:
Considerado como un accesorio del tubo. Es un implemento muy importante que permite el intercambio rápido de objetivos mediante un movimiento de rotación. El revólver está constituido por una semi-esfera que posee una serie de anillos en los cuales van atornillados los objetivos. Esta pieza gira alrededor de un eje que está colocado en la parte inferior del tubo. Puede ser de diversas formas y de igual manera, alojar un número variable de objetivos (dos, tres, cuatro o más).
El tubo:
Soporta la porción óptica del microscopio. Es un cilindro hueco de longitud variable, cuyo interior está pintado de negro mate y posee un diafragma para impedir la formación de reflejos y facilitar la observación. El tubo puede ser doble y alojar dos lentes oculares (microscopio binocular). En los modelos de microscopios grandes destinados a la
microfotografía, hay un tercer tubo accesorio, generalmente más largo y vertical que sirve para conectar una cámara fotográfica sin necesidad de lente ocular.
Sistema de iluminación:
El sistema de iluminación está constituido por la fuente de luz, el condensador y un diafragma o iris. Como regla general, el sistema de iluminación está colocado debajo de la platina y la finalidad es de iluminar mediante luz transmitida. En la mayoría de los casos el estudio de las preparaciones histológicas se hace por transiluminación. En otros casos muy específicos se emplea el método de luz reflejada, en el cual se ilumina la superficie del espécimen mediante epi-iluminación.
Fuentes de luz:
Aparte de la luz solar, empleada en microscopios sencillos con espejo, existen numerosas fuentes de iluminación artificial, tanto para la observación rutinaria como para la microfotografía. La luz artificial presenta numerosas ventajas tales como la constancia, la uniformidad y la intensidad; además es muy favorable para los mayores aumentos. Existen varios tipos de fuentes de luz artificial:
Bombillas de tungsteno y halógenas:
La mayoría de microscopios de luz están dotados de lámparas de este tipo cuyo poder oscila entre 10W y 100W. Se emplean como fuentes principales o accesorias. Estas lámparas son radiadores térmicos que emiten una luz continua en un espectro comprendido entre 300 – 1200 nm. Están constituidas por un bulbo de cristal relleno de un gas inerte y un filamento de tungsteno que es activado por una corriente eléctrica produciendo una importante cantidad de luz y calor. Varían mucho en tamaño, diseño y forma.
Lámparas de arco eléctrico:
Son lámparas que pueden contener gases (vapor de mercurio, xenón o circonio) y son empleadas para proveer una luz monocromática con filtros apropiados, ideal para microfotografía en blanco y negro o a colores. También se utilizan en microscopios especiales (fluorescencia).
Láser:
En los últimos años se ha incrementado el uso de láser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación) ,que consiste en un dispositivo que genera un haz de luz con características de tamaño, coherencia, forma y pureza controladas. El láser de argón es uno de los más utilizados, cuya emisión está en el orden de 488-514 nm. Su costo es muy elevado y se emplea principalmente en microscopía con focal.
LED:
De las siglas en inglés Light-Emitting Diode (diodo emisor de luz) es un dispositivo emisor de luz con características muy próximas a la luz monocromática (espectro reducido). La luz se produce cuando una corriente eléctrica pasa a través del material semiconductor (arseniuro de galio-aluminio) del que están hechos.
Se utilizan en una amplia gama de artefactos y lámparas.
Condensador:
Es un dispositivo que tiene por finalidad formar conos luminosos grandes, con aperturas mayores, necesarios para ver con los objetivos de mayor aumento. El término condensador puede considerarse inadecuado, ya que no produce una condensación de los rayos luminosos, por el contrario, produce un aumento de la sección del cono luminoso que a su vez forma una imagen más clara.
El condensador está conformado por una o varias lentes situadas debajo de la platina del microscopio, colocadas entre la fuente de luz y el espécimen.
Diafragma o iris:
Es un dispositivo que se coloca inmediatamente debajo de la platina. Debe permitir cambios en la apertura y con diámetros variables cuya finalidad es la de obtener conos luminosos cada vez más estrechos y eliminar los rayos de luz sobrantes
Iluminación Köhler:
La iluminación es una variable crítica que hay que considerar al poner en funcionamiento el microscopio. Con frecuencia el uso incorrecto de la iluminación, aún en equipos sofisticados, conduce a la obtención de imágenes defectuosas. El espécimen debe ser iluminado mediante una fuente de luz artificial, la cual puede producir artificios en la imagen que se observa.
Tipos de microscopios:
Microscopio óptico Microscopio simple Microscopio compuesto Microscopio de luz ultravioleta Microscopio de fluorescencia Microscopio petrográfico Microscopio en campo oscuro Microscopio de contraste de fase Microscopio de luz polarizada Microscopio confocal Microscopio electrónico Microscopio electrónico de transmisión
Microscopio electrónico de barrido Microscopio de iones en campo Microscopio de sonda de barrido Microscopio de efecto túnel Microscopio de fuerza atómica Microscopio virtual Microscopio de antimateria Microscopio reflector Microscopio telegramatico
Cuidados del microscopio (normas básicas):
Al ser el microscopio un aparato de precisión y, por lo tanto, delicado, es muy conveniente
asegurar un buen funcionamiento atendiendo siempre a las siguientes normas:
1- Para transportar el microscopio deben utilizarse siempre las dos manos, sujetándolo
por el brazo con una mano y por el pie con la palma de la otra.
2- Una vez colocado el microscopio en su sitio, no debe moverse hasta que finalice la
práctica. Cuando se vaya a cambiar de observador se debe mover él y no el microscopio.
3- Mover siempre suave y lentamente cualquier elemento del microscopio.
4- Nunca poner los dedos en las lentes del ocular ni del objetivo. Si se ensucian dichas
lentes se limpiarán con un paño suave de algodón, sin utilizar ningún disolvente.
5- No sacar de su sitio el ocular ni los objetivos, a no ser que vayan a ser sustituidos, en
cuyo caso la operación debe realizarse lo más rápidamente posible, para evitar la entrada
de polvo.
6- Asegurarse de que el portaobjetos está bien seco cuando va a ser colocado sobre la
platina.
7- Al enfocar, sobre todo con los objetivos de mayor aumento, hay que evitar que el
extremo del objetivo choque con la preparación. Para ello acercaremos el objetivo a la
preparación mirando lateralmente y luego, mirando ya a través del ocular, enfocamos
alejando el objetivo.
Conclusión:
Al finalizar se entiende que el microscopio es una herramienta que ha aportado múltiples beneficios a la investigación científica. Teniendo en cuenta que con el avance de la ciencia se han creado diferentes tipos de microscopios con el fin de obtener un rendimiento superior, al igual las actualizaciones de los diferentes componentes del microscopio que le brindan una mayor eficiencia en el campo de la investigación.
Bibliografía
Prof. Daniel J. Narváez Armas . EL MICROSCOPIO del Programa Teórico de la asignatura Histología. (en linea) Disponible en: http//WWW.MEDIC.ULA.VE
Diego.Icaria. ¿Quién INVENTO EL MICROSCOPIO OPTICO? (en línea) disponible en: http//WWW.XACATACIENSIA.COM
EL MICROSCOPIO disponible en: http//:ES. WIKIPEDIA.ORG.
ANEXOS
SITEMA MECANICO:
SISTEMA DE ILUMINACION
DIAFRAGMA
SISTEMA OPTICO:
MICROSCOPIO OPTICO
