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Los seres vivos · La célula

La observación al microscopio

Yahoska raspa una capa transparente de una cebolla del mercado Oriental, la pone bajo el microscopio de su colegio 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 del colegio 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?

Microscopio óptico compuesto visto de lado. Sus piezas ópticas son el ocular y los objetivos. Sus piezas mecánicas son el brazo, la base, la platina con sus pinzas y los tornillos macrométrico y micrométrico. El foco de luz ilumina la muestra desde abajo. ocular objetivos pinzas platina foco de luz brazo tornillo macrométrico tornillo micrométrico base piezas ópticas piezas mecánicas
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.

Miras siempre por el ocular y la muestra se coloca sobre la platina, justo encima del foco de luz. La muestra va sobre el portaobjetos, una lámina de vidrio rectangular que la sostiene. El cubreobjetos es un vidrio más pequeño y delgado que se coloca encima: aplana la muestra, la protege y evita que el objetivo toque el líquido.

Practica★☆☆Sin empezar
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.

? tubo objetivo ? tornillo micrométrico brazo ? fuente de luz base
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Practica★☆☆Sin empezar
Nombra las dos partes del microscopio que contienen lentes y explica por dónde se mira y dónde se coloca la muestra.

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

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Practica★☆☆Sin empezar
Explica qué son el portaobjetos y el cubreobjetos y para qué sirve cada uno al preparar una muestra.

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

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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.

El aumento total es el producto del aumento del ocular (10×) por el del objetivo (40×): 400×. ocular 10× × objetivo 40× = aumento total 400×
Practica★★☆Sin empezar
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.

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Practica★★☆Sin empezar
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…

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.

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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 del colegio 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).

Cuatro pasos para preparar una muestra: colocar una capa fina sobre el portaobjetos, teñir con una gota de lugol, bajar el cubreobjetos inclinado y retirar el exceso con papel filtro. 1. Capa fina 2. Gota de lugol 3. Cubreobjetos 4. Papel filtro sobre el portaobjetos tiñe la muestra inclinado a 45° quita el exceso
Practica★☆☆Sin empezar
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 filtro.

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Practica★☆☆Sin empezar
¿Para qué se tiñen muchas muestras antes de observarlas al microscopio? Pon un ejemplo de tinción que se use en el laboratorio del instituto.

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

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Practica★★☆Sin empezar
Describe cómo prepararías una muestra húmeda de un pelo o de una fibra de tu suéter para verla al microscopio: qué materiales usarías y en qué orden actuarías. ¿Qué…

Describe cómo prepararías una muestra húmeda de un pelo o de una fibra de tu suéter 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?

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Enfocar correctamente

Pasos para enfocar: empezar con el objetivo de 4× y el tornillo macrométrico, centrar la muestra, cambiar al objetivo de 10× o 40× y afinar solo con el micrométrico. 1. Objetivo 4× 2. Macrométrico 3. Centra la muestra 4. Sube de aumento menor aumento enfoque grueso y ajusta la luz solo micrométrico siempre primero solo con 4× antes de cambiar para afinar

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.

Al mirar por el ocular, la imagen aparece invertida: si empujas la preparación hacia la derecha, la imagen parece ir hacia la izquierda, y si la subes, parece bajar. Por eso, cuando sigues a un microorganismo que se mueve, debes desplazar el portaobjetos en sentido contrario al que ves.

Al cambiar de objetivo, la imagen queda casi enfocada. Afínala solo con el tornillo micrométrico y, si se oscurece, abre el diafragma o sube la luz.

Practica★★☆Sin empezar
¿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 $40\times$.

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Practica★★☆Sin empezar
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…

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.

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Practica★★☆Sin empezar
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…

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.

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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
Practica★★☆Sin empezar
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.

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Practica★☆☆Sin empezar
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.

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.

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Practica★★★Sin empezar
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.

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Cuidado y seguridad en el laboratorio

El microscopio es un instrumento delicado y las muestras y colorantes también exigen precauciones.

Normas de seguridad con muestras y colorantes: no pruebes ni huelas los colorantes, porque pueden ser tóxicos y manchan la ropa; usa bata y guantes cuando el docente lo indique; no te lleves las manos a la boca ni a los ojos; desecha los vidrios rotos en un recipiente aparte y lávate las manos al terminar, pues las muestras biológicas pueden tener microorganismos.

Practica★☆☆Sin empezar
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.

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.

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Practica★☆☆Sin empezar
¿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…

¿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.

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Practica★★☆Sin empezar
Nombra tres normas de seguridad del trabajo con muestras biológicas y colorantes en el laboratorio del instituto y explica el motivo de cada una.

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

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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. Además llega menos luz a tu ojo, así que al subir de objetivo conviene abrir el diafragma.

El campo sirve como una regla: si sabes cuánto mide y cuántas células caben en fila, el tamaño real de cada una es el diámetro del campo dividido entre ese número de células.

Campo de visión con objetivo de 10×: diámetro de 1.5 mm con 6 células de 0.25 mm en fila. Con objetivo de 40×, el diámetro baja a 0.375 mm y caben unas 1.5 células. Objetivo 10×: campo de 1.5 mm 6 células de 0.25 mm en fila Objetivo 40×: 0.375 mm solo 1.5 células
Practica★★★Sin empezar
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 $40\times$.

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Practica★★★Sin empezar
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…

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?

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Practica★★★Sin empezar
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,…

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.

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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) Organelos, 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.

Practica★★★Sin empezar
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,…

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.

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Resumen

Vuelve al principio: las células de cebolla de Yahoska se ven porque la luz atraviesa una capa fina, teñida y bien enfocada, y porque dos lentes multiplican el aumento.

Ver todos los ejercicios de este apartado