Ejercicios: La observación de la célula

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 adecuada, justificá la elección frente a las alternativas y describí qué esperaría observar el equipo si la infección se estuviera produciendo.