La observación al microscopio
Ximena raspa una capa transparente de una cebolla del mercado, la pone bajo el microscopio de su secundaria y descubre una cuadrícula de celdas que a simple vista no existe. Las células no se ven sin ayuda, así que hace falta un instrumento que las agrande cientos de veces. Usarlo bien no es automático: tiene sus piezas, sus pasos y sus trucos. Y su historia: hace unos 350 años nadie sabía que existían las células.
Partes del microscopio
El que usas en el laboratorio de la escuela es un microscopio óptico compuesto: «compuesto» porque combina dos lentes (el ocular y el objetivo) y «óptico» porque trabaja con luz visible. Para ver las células con nitidez necesitas sostener la preparación, iluminarla y enfocarla. ¿Qué piezas hacen cada cosa?
| Pieza | Función |
|---|---|
| Ocular | Lente por la que miras; suele aumentar $10\times$. |
| Objetivos | Lentes cerca de la muestra ($4\times$, $10\times$, $40\times$); se cambian girando el revólver. |
| Platina y pinzas | Sostienen el portaobjetos y permiten moverlo. |
| Foco de luz y diafragma | Iluminan la muestra y regulan cuánta luz pasa. |
| Brazo y base | Dan estabilidad y unen todas las piezas. |
| Tornillos macrométrico y micrométrico | Suben o bajan para enfocar: uno de forma gruesa y otro fina. |
En el esquema del microscopio óptico hay tres partes señaladas con «?». Escribe el nombre de cada una y explica su función.
En el esquema del microscopio óptico hay tres partes señaladas con «?». Escribe el nombre de cada una y explica su función.
El aumento total
Cuando miras por el ocular, la imagen pasa por dos lentes: primero la agranda el objetivo y luego el ocular agranda esa imagen ya agrandada. Por eso los aumentos se multiplican.
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…
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.
Preparar una muestra
El microscopio óptico funciona porque la luz atraviesa lo que observas. Por eso la muestra debe ser muy fina y transparente, y muchas veces se tiñe: un colorante resalta estructuras que casi no se ven al natural. En el laboratorio de la escuela se usan el lugol (una tinción de color café o ámbar que destaca el núcleo de las células de cebolla) y el azul de metileno (colorea de azul el núcleo, por ejemplo en células de la mejilla).
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…
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 de la escuela.
¿Para qué se tiñen muchas muestras antes de observarlas al microscopio? Pon un ejemplo de tinción que se use en el laboratorio de la escuela.
Enfocar correctamente
Esto se hace así por seguridad. Con poco aumento, el objetivo queda lejos de la preparación y hay margen para equivocarte. Con mucho aumento, la lente queda casi pegada al cubreobjetos.
¿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…
¿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 $40\times$.
Cuando la imagen se ve mal
A veces miras por el ocular y la imagen no ayuda. Piensa en dos preguntas: ¿llega suficiente luz?, ¿está la muestra donde debe estar?
| Problema | Causas posibles | Qué hacer (sin cambiar de objetivo) |
|---|---|---|
| Imagen muy oscura | Diafragma casi cerrado o foco con poca intensidad | Abre el diafragma y sube la intensidad del foco |
| Imagen muy oscura | Muestra demasiado gruesa o con demasiado colorante | Prepara otra muestra más fina o con menos tinción |
| Solo se ve un fragmento | Muestra mal centrada sobre el orificio de la platina | Mueve el portaobjetos con las pinzas hasta centrarla |
| Solo se ve un fragmento | Muestra pequeña, con burbujas o sin suficiente líquido | Vuelve a preparar con la muestra bien extendida y sin burbujas |
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…
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.
El campo de visión
El campo de visión es el círculo que ves por el ocular. Mientras más aumentas, menos muestra cabe en él. Cada vez que el aumento se multiplica por un número, el diámetro del campo se divide entre ese mismo número.
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 $0.25\ \text{mm}$…
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 $40\times$.
De las primeras lentes al microscopio electrónico
Los microscopios han cambiado muchísimo desde las primeras observaciones.
| Época | Instrumento y observación |
|---|---|
| 1600s | Primeros microscopios con una o dos lentes. En 1665 Robert Hooke observó una lámina de corcho y vio celdillas: las llamó «células». |
| 1670s | Antonie van Leeuwenhoek, con lentes pequeñas muy bien pulidas, vio protozoos y bacterias en el agua: fue la primera vez que alguien observó microorganismos vivos. |
| 1800s | Los microscopios ópticos compuestos mejoran; se formula la teoría celular y se descubre el papel de las bacterias en las enfermedades. |
| 1930s en adelante | El microscopio electrónico usa haz de electrones en lugar de luz y logra aumentos de cientos de miles de veces. Por primera vez se ven los virus y el interior de las células con detalle. |
| Microscopio óptico | Microscopio electrónico | |
|---|---|---|
| Qué usa | Luz y lentes de vidrio | Haz de electrones |
| Qué se ve bien | Células, protozoos, bacterias (aunque pequeñas) | Orgánulos, bacterias con detalle y virus |
| Muestra | Puede estar viva | Muerta, muy delgada y en vacío |
| Imagen | A color (con tinción) | En blanco, negro y grises |
Gracias a estos instrumentos sabemos que las bacterias son células sencillas y que los virus son aún más pequeños y no son células.
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,…
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.
Lo que el microscopio nos dice de la nutrición
Al microscopio ves que cada célula es una unidad que vive: necesita nutrimentos y oxígeno, y produce residuos. Una célula de tu cuerpo no puede salir a buscar su comida. Alguien se la tiene que llevar. De eso se encarga la nutrición: el conjunto de procesos con los que el organismo obtiene de los alimentos los nutrimentos y el oxígeno que necesita, los transporta a todas las células y elimina los residuos que se generan.
En ella trabajan coordinados cuatro aparatos: el digestivo (descompone los alimentos y absorbe los nutrimentos), el respiratorio (toma oxígeno del aire y expulsa dióxido de carbono), el circulatorio (la sangre transporta todo hasta las células) y el excretor (elimina residuos, como los de la orina).
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…
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.
Resumen
Vuelve al principio: las células de cebolla de Ximena se ven porque la luz atraviesa una capa fina, teñida y bien enfocada, y porque dos lentes multiplican el aumento.