A observação da célula

Distingue microscopia ótica de microscopia eletrónica: o que cada uma utiliza para «iluminar» a amostra, que tipo de estruturas permite observar cada técnica e se é possível observar células vivas através delas.

Dispões de uma suspensão aquosa que contém uma mistura desconhecida de quatro componentes biológicos: partículas do vírus da gripe (~100 nm), células de Escherichia coli (~2 µm), eritrócitos humanos (~7,5 µm) e ribossomas purificados (~25 nm). No laboratório dispões de filtros de membrana com poros de 0,22 µm e de 5 µm, um microscópio ótico (limite de resolução: 0,2 µm) e um microscópio eletrónico de transmissão.

Delineia um procedimento analítico em duas fases (separação por filtração sucessiva e inspeção microscópica) que permita separar e identificar de forma inequívoca cada um dos quatro componentes. Justifica em que fração (retido ou filtrado) ficará cada componente em cada passo e fundamenta que instrumento microscópico específico é indispensável para confirmar a presença e morfologia de cada um, deduzindo por que razão o microscópio ótico se revela inútil para dois deles.

Uma equipa de investigação quer verificar se as bactérias de uma amostra estão infetadas por bacteriófagos. Concebe o estudo: escolhe a técnica de microscopia adequada, justifica a escolha face às alternativas e descreve o que a equipa esperaria observar se a infeção estivesse a ocorrer.

Nomeia as partes básicas de um microscópio ótico (ocular, objetivas, platina, parafusos macrométrico e micrométrico e fonte de luz) e indica a função de cada uma delas.

Explica a diferença entre ampliação e poder de resolução de um microscópio e raciocina por que razão ampliar muito uma imagem sem melhorar a resolução (a chamada «ampliação vazia») não permite distinguir mais pormenores.

O esquema mostra uma escala de tamanhos com os limites de resolução do olho humano, do microscópio ótico (MO) e do microscópio eletrónico de transmissão (MET). Indica que instrumento necessitarias para observar em detalhe: a) um vírus da gripe; b) uma bactéria; c) um ribossoma; d) uma célula da pele. Justifica cada escolha a partir do esquema.

O microscópio eletrónico revela organelos e vírus que o microscópio ótico não consegue mostrar. Explica a que propriedade do feixe de eletrões se deve o seu maior poder de resolução e aponta duas limitações práticas da microscopia eletrónica face à ótica.

A maioria das amostras biológicas é corada antes da observação ao microscópio ótico. Apresenta duas razões para corar uma amostra e nomeia um corante frequentemente utilizado no laboratório escolar.

Um laboratório biomédico necessita de observar em pormenor as alterações ultraestruturais das cristas mitocondriais e dos ribossomas ligados ao RER em biópsias de doentes com uma miopatia. Um técnico sugere fixar o tecido com formaldeído, corá-lo com azul de metileno e observá-lo num microscópio ótico com uma objetiva de imersão de 100× e luz visível (comprimento de onda médio de 550 nm).

Justifica quantitativamente, utilizando o conceito de limite de resolução e a equação de Abbe, por que razão esta proposta é inviável para resolver cristas e ribossomas (20-30 nm). Em seguida, desenha o protocolo técnico correto: especifica que modalidade exata de microscopia devem utilizar e justifica por que motivo é indispensável cortar a amostra em secções ultrafinas (inferiores a 100 nm) e contrastá-la com sais de metais pesados (como ósmio ou urânio) em vez de corantes orgânicos.