La observación al microscopio

En el esquema del microscopio óptico hay tres partes señaladas con «?». Escribe el nombre de cada una y explica su función.

Nombra las dos partes del microscopio que contienen lentes y explica por dónde se mira y dónde se coloca la muestra.

La imagen del microscopio está invertida. Si empujas con cuidado la preparación hacia la derecha mientras miras, razona hacia dónde parecerá moverse la imagen en el ocular y qué consecuencia práctica tiene esto cuando sigues a un microorganismo que se desplaza.

Un microscopio tiene un ocular de $10\times$ y objetivos de $4\times$, $10\times$ y $40\times$. Calcula el aumento total que se consigue con cada objetivo y explica con cuál de ellos hay que empezar siempre la observación y por qué.

Un microscopio tiene un ocular de $10\times$ y un objetivo de $20\times$. Calcula el aumento total. Si cambias a un objetivo de $40\times$, explica qué ocurre con el tamaño de la imagen, con la zona de la muestra que llegas a ver y con la cantidad de luz.

Con el objetivo de $10\times$ (aumento total $100\times$) el campo de visión mide unos $1.5\ \text{mm}$ de diámetro. Si una célula de cebolla mide unos $0.25\ \text{mm}$ de largo, estima cuántas células en fila cabrían a lo ancho del campo y razona qué le ocurrirá al diámetro del campo al cambiar al objetivo de $40\times$.

Un compañero observa una preparación al microscopio a $400\times$. El campo de visión con ese objetivo mide $0.4\ \text{mm}$ de diámetro y la célula que observa ocupa aproximadamente la mitad de dicho diámetro. Tu compañero asegura: «Como el microscopio aumenta $400$ veces y la célula ocupa $0.2\ \text{mm}$, su tamaño real debe ser $0.2 \times 400 = 80\ \text{mm}$, ¡mide casi ocho centímetros!».\na) Identifica el error conceptual de su razonamiento y explica la diferencia entre el tamaño real y el tamaño aparente aumentado.\nb) Calcula el tamaño real correcto de la célula en milímetros y en micrómetros ($1\ \text{mm} = 1\,000\ \mu\text{m}$).\nc) Si colocaras células idénticas una detrás de otra en fila, ¿cuántas cabrían a lo largo de un centímetro de una regla?

Ordena los pasos para preparar una muestra de células de cebolla: (a) cubrir con el cubreobjetos con cuidado de que no queden burbujas, (b) colocar una fina capa de cebolla sobre el portaobjetos, (c) añadir una gota de lugol para teñir, (d) retirar el exceso de líquido con papel de filtro.

¿Para qué se tiñen muchas muestras antes de observarlas al microscopio? Pon un ejemplo de tinción que se use en el laboratorio del liceo.

Explica qué son el portaobjetos y el cubreobjetos y para qué sirve cada uno al preparar una muestra.

Para observar algo al microscopio óptico hay que cortarlo en láminas muy finas. Explica por qué la muestra debe dejar pasar la luz y qué ocurre si es demasiado gruesa.

Describe cómo prepararías una muestra húmeda de un pelo o de una fibra de tu jersey para verla al microscopio: qué materiales usarías y en qué orden actuarías. ¿Qué diferencia hay entre esa preparación casera y una muestra permanente de laboratorio?

En la práctica de observación de células del epitelio bucal teñidas con azul de metileno, un grupo solo distingue manchas azules sin forma. Propón al menos tres errores que pueden haber cometido al preparar la muestra y explica cómo repetirías la práctica para que salga bien.

Al observar una muestra, la imagen se ve muy oscura y solo se aprecia un fragmento de lo preparado. Indica dos causas posibles de cada problema y qué harías para corregirlas sin cambiar de objetivo.

¿Por qué hay que enfocar primero con el objetivo de menor aumento y reservar el tornillo micrométrico para los objetivos mayores? Explica qué puede ocurrir si se usa el tornillo macrométrico con el objetivo de $40\times$.

Has enfocado una célula con el objetivo de $10\times$ y cambias al de $40\times$: la imagen queda algo borrosa y más oscura. Explica qué tornillo debes usar para reenfocar (y cuál no debes tocar) y qué ajuste de la iluminación puede mejorar la imagen.

Describe cómo se debe transportar un microscopio del armario a la mesa de trabajo para no dañarlo: qué partes se agarran y con cuántas manos.

¿Qué hay que hacer al terminar una práctica de microscopía? Ordena y explica estas tareas: apagar la luz, limpiar las lentes con el papel especial, retirar y desechar la muestra, guardar el microscopio y lavarse las manos.

Nombra tres normas de seguridad del trabajo con muestras biológicas y tintes en el laboratorio del liceo y explica el motivo de cada una.

Un equipo de investigación quiere filmar en tiempo real cómo un protozoo unicelular nada y captura bacterias en una gota de agua estancada y, al mismo tiempo, fotografiar con todo detalle la estructura interna de los virus que infectan a esas bacterias. Un estudiante propone utilizar únicamente un microscopio electrónico de transmisión para lograr ambos objetivos. Evalúa razonadamente su propuesta: explica por qué no es posible observar el protozoo vivo con este aparato y determina qué microscopio debe emplearse en cada caso y por qué.

Analiza los siguientes datos sobre el límite de resolución (la distancia mínima para distinguir dos puntos separados) de tres instrumentos:\n• Ojo humano: $0.1\ \text{mm}$ ($100\ \mu\text{m}$).\n• Microscopio óptico compuesto: $0.2\ \mu\text{m}$.\n• Microscopio electrónico: $0.0002\ \mu\text{m}$.\n\nDispones de cuatro muestras biológicas:\n1. Una célula vegetal de cebolla ($100\ \mu\text{m}$).\n2. Una bacteria ($2\ \mu\text{m}$).\n3. Un virus de la gripe ($0.1\ \mu\text{m}$).\n4. La membrana plasmática de una célula ($0.008\ \mu\text{m}$).\n\na) Deduce qué instrumento necesitas como mínimo para distinguir cada una de las cuatro muestras.\nb) Justifica, a partir de estos datos, por qué en los siglos XVII y XVIII ya se pudieron observar células y bacterias, pero la existencia y estructura de los virus no se pudo demostrar hasta la invención del microscopio electrónico en el siglo XX.

Quieres comprobar si las células de la zona de crecimiento de una raíz de cebolla son más pequeñas que las del bulbo. Diseña la práctica: qué dos preparaciones harás, cómo estimarás el tamaño de las células con el campo de visión, qué tabla de datos usarás y cuántas células medirás para que la comparación sea fiable.

Al observar la letra «e» recortada de un periódico, en el microscopio se ve girada 180° (al revés y del revés). Predice cómo se verá la letra «p» antes de mirarla, explica por qué ocurre esta inversión y describe cómo comprobarías tu predicción.

En una tienda de internet se oferta un «Microscopio óptico escolar con aumentos de hasta $50\,000\times$ que permite observar virus y moléculas por solo 30 pesos».\na) Utilizando la analogía de ampliar una fotografía digital con poca resolución (donde solo se obtienen píxeles más grandes, pero ningún detalle nuevo), rebate por qué ese anuncio es un engaño y predice qué verías en realidad al intentar forzar tantos aumentos con luz visible.\nb) Explica qué cambio físico fundamental aporta el microscopio electrónico respecto al óptico para lograr superar ese límite y mostrar con nitidez estructuras de unos pocos nanómetros.