Imaginá que tomás una gota de agua del lago de Coatepeque y la mirás al microscopio del laboratorio del centro escolar. Ves algas y protozoos nadando, pero si intentás distinguir su membrana o sus orgánulos, solo hay una masa transparente sin detalle. ¿Qué cambia entre la luz y los electrones para que se necesiten dos tipos de microscopio tan distintos? Lo resolveremos al final de la página.
Microscopía óptica y electrónica
Practica★☆☆Sin empezar
Distinguí entre microscopía óptica y microscopía electrónica: qué utiliza cada una para «iluminar» la muestra, qué tipo de estructuras permite observar cada técnica y si…
Distinguí entre microscopía óptica y microscopía electrónica: qué utiliza cada una para «iluminar» la muestra, qué tipo de estructuras permite observar cada técnica y si es posible observar células vivas con ellas.
En el laboratorio del centro escolar también hay una lupa binocular. Tiene dos oculares, uno para cada ojo, y dos caminos ópticos ligeramente distintos dentro del instrumento, de modo que cada ojo recibe una imagen desde un ángulo algo diferente; por eso la imagen se ve en relieve, tridimensional. Su aumento es menor que el del microscopio (entre $10\times$ y $40\times$), pero permite observar objetos enteros y gruesos, sin cortarlos: una hoja, una flor, un insecto o una semilla de maíz de la huerta escolar. Se usa con luz que ilumina desde arriba o desde abajo.
El microscopio óptico y su aumento
Al mirar una preparación de cebolla con distintas combinaciones de lentes, el tamaño de las células cambia mucho. ¿Cómo determinan juntos el objetivo y el ocular el tamaño final de lo que ves?
Practica★☆☆Sin empezar
Nombrá las partes básicas de un microscopio óptico (ocular, objetivos, platina, tornillos macrométrico y micrométrico y fuente de luz) e indicá la función de cada una de…
Nombrá las partes básicas de un microscopio óptico (ocular, objetivos, platina, tornillos macrométrico y micrométrico y fuente de luz) e indicá la función de cada una de ellas.
Explicá la diferencia entre aumento y poder de resolución de un microscopio y razoná por qué aumentar mucho una imagen sin mejorar la resolución (el llamado «aumento…
Explicá la diferencia entre aumento y poder de resolución de un microscopio y razoná por qué aumentar mucho una imagen sin mejorar la resolución (el llamado «aumento vacío») no permite distinguir más detalles.
Si ampliás en la computadora una foto de mala calidad, se hace enorme, pero no aparecen detalles nuevos. ¿Por qué el aumento no sirve si el instrumento no distingue dos puntos muy cercanos?
Limitaciones prácticas del microscopio electrónico frente al óptico: es muy caro y voluminoso, exige muestras muertas, deshidratadas y en vacío, y su preparación es larga y puede producir artefactos. Las imágenes son en blanco y negro (los colores se añaden después por computadora).
Practica★★☆Sin empezar
El esquema muestra una escala de tamaños con los límites de resolución del ojo humano, del microscopio óptico (MO) y del microscopio electrónico de transmisión (MET).…
El esquema muestra una escala de tamaños con los límites de resolución del ojo humano, del microscopio óptico (MO) y del microscopio electrónico de transmisión (MET). Indicá qué instrumento necesitarías para observar con detalle: a) un virus de la gripe; b) una bacteria; c) un ribosoma; d) una célula de la piel. Justificá cada elección a partir del esquema.
El microscopio electrónico revela orgánulos y virus que el óptico no puede mostrar. Explicá a qué propiedad del haz de electrones se debe su mayor poder de resolución y…
El microscopio electrónico revela orgánulos y virus que el óptico no puede mostrar. Explicá a qué propiedad del haz de electrones se debe su mayor poder de resolución y señalá dos limitaciones prácticas de la microscopía electrónica frente a la óptica.
Casi todo lo que hay en una célula es transparente. Para verlo hay que preparar la muestra, y la preparación cambia según el microscopio.
Practica★☆☆Sin empezar
La mayoría de las muestras biológicas se tiñen antes de observarlas al microscopio óptico. Explicá dos razones para teñir una muestra y nombrá un colorante de uso…
La mayoría de las muestras biológicas se tiñen antes de observarlas al microscopio óptico. Explicá dos razones para teñir una muestra y nombrá un colorante de uso frecuente en el laboratorio escolar.
Cuando tenés una mezcla, o querés ver algo muy pequeño como un virus, razoná con los tamaños: un instrumento solo muestra lo que es mayor que su límite de resolución, y un filtro solo retiene lo que es mayor que sus poros.
Para comprobar si hay virus que infectan bacterias (bacteriófagos), el MO no sirve, pues son mucho menores que 200 nm; se usa el MET. Se esperaría ver partículas con cabeza y cola adheridas a la pared de la bacteria y, en infecciones avanzadas, nuevas partículas dentro de la célula.
Practica★★★Sin empezar
Dispones de una suspensión acuosa que contiene una mezcla desconocida de cuatro componentes biológicos: partículas del virus de la gripe (~100 nm), células de…
Dispones de una suspensión acuosa que contiene una mezcla desconocida de cuatro componentes biológicos: partículas del virus de la gripe (~100 nm), células de Escherichia coli (~2 µm), eritrocitos humanos (~7.5 µm) y ribosomas purificados (~25 nm). En el laboratorio cuentas con filtros de membrana con poros de 0.22 µm y de 5 µm, un microscopio óptico (límite de resolución: 0.2 µm) y un microscopio electrónico de transmisión.
Diseña un procedimiento analítico en dos fases (separación por filtración sucesiva e inspección microscópica) que permita separar e identificar de forma inequívoca cada uno de los cuatro componentes. Justifica en qué fracción (retenido o filtrado) quedará cada componente en cada paso y razona qué instrumento microscópico específico es indispensable para confirmar la presencia y morfología de cada uno, deduciendo por qué el microscopio óptico resulta inútil para dos de ellos.
Un equipo de investigación quiere comprobar si las bacterias de una muestra están infectadas por bacteriófagos. Diseñá el estudio: elegí la técnica de microscopía…
Un equipo de investigación quiere comprobar si las bacterias de una muestra están infectadas por bacteriófagos. Diseñá el estudio: elegí la técnica de microscopía adecuada, justificá la elección frente a las alternativas y describí qué esperaría observar el equipo si la infección se estuviera produciendo.
Volvé al principio: en la gota del lago, la luz visible no puede separar estructuras menores de unos $200$ nm, así que la membrana y los orgánulos no se resuelven; los electrones, con una longitud de onda mucho menor, sí lo lograrían, pero solo con células muertas, deshidratadas y en vacío.
Resumen
¡A practicar! 3 ejercicios de nivel medio en este apartado