Citología e Histología Vegetal y Animal

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Citología e Histología Vegetal y Animal

Biología celular

Células. Citología. Microscopio electrónico. Membrana plasmática. Núcleo interfásico. Cromosomas metafásicos. Retículo endoplasmático

Enviado por: Rumbera

Idioma: castellano

País: España España

36 páginas

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BIOLOGÍA CELULAR:

TEMA 1:

INTRODUCCIÓN: La teoría celular- Células procarióticas y células eucarióticas- Estructura general de las células eucarióticas- Medidas utilizadas en Biología Celular- Instrumentos y técnicas de estudio de las células: microscopía óptica, microscopía electrónica y fraccionamiento celular.

Las células del organismo se originan a partir de una sola (cigoto). Las diferencias que existen entre las células de dicho organismo se consiguen mediante diferencias en la expresión genética.

1.4. MEDIDAS UTILIZADAS EN BIOLOGÍA CELULAR.

Puesto que las células son pequeñas para poder hablar de sus diferencias son necesarias unas unidades específicas.

UNIDADES DE LONGITUD:

m (micra o micrómetro) !es 10 -3 mm (milésima parte del milímetro)

nm (nanómetro) !10 -6 mm

Ä (Ängstrom) ! 10 -7 mm

UNIDADES DE PESO:

mg (miligramo) ! 10 -3 g

g (microgramo) ! 10 -6 g d (dalton) ! peso de un átomo de hidrógeno

ng (nanogramo) ! 10 -9 g Ej: H2O !18 d

pg (picogramo) ! 10 -12 g Kd (kilodalton)! 10 -3 d. Ej: Hemoglobina:64'5 Kd

1.5. INSTRUMENTOS Y TÉCINCAS PARA EL ESTUDIO DE LAS CÉLULAS.

Al ser las células muy pequeñas y notablemente complejas. Su estudio siempre depende de una serie de herramientas que se han desarrollado en tiempos relativamente recientes.

Los microscopios sirven para el estudio de la célula en su conjunto.

Microscopio óptico.

Es un microscopio de luz transmitida (atraviesa la muestra) y se observa en campo claro. Consta de los siguientes elementos.

En primer lugar hay una fuente de iluminación en la parte inferior del microscopio, en su esqueleto (estativo). La luz pasa a través de un condensador, formado por una o más lentes, que centra la luz condensando la iluminación. Por encima está la platina portapiezas con un agujero en el centro a través del cual pasa la luz. La platina se puede desplazar con una serie de mandos.

Sobre la platina se dispone la muestra en una lámina denominada portaobjetos.

Después la luz pasa por el objetivo, el ocular y llega al ojo. El microscopio tiene una limitación fundamental que recibe el nombre de límite de resolución: es la distancia mínima a la cual dos puntos u objetos se pueden observar separados. Se ajusta a la siguiente ecuación:

L · r = 0'61  / AN : longitud de onda

AN: apertura numérica. Característica del objetivo que se está empleando. AN= N · sen 

N: índice de refracción entre la muestra y el objetivo.

Los mejores objetivos que existen en la actualidad tienen un ángulo =70º, sen 70º=0'94. El objetivo puede tener como máximo una apertura numérica de 1'4 en el medio ACEITE. La luz empleada es la luz visible y su longitud de onda está entre 0'4-0'7 m.

0'4 zona del violeta 0'7 rojo lejano

L · r= 0'61 ·0'4 /1'4 = 0'2 m !límite de resolución

Teórico del microscopio óptico

Podemos ver partículas que tengan como diámetro 0'2 m o más, pero esto en la práctica es imposible.

El L · r real del microscopio óptico es de 0'5 m, y ese tamaño lo tiene una bacteria (procariota) o una mitocondria (orgánulo de eucariota). Son las estructuras más pequeñas que se pueden observar.

En la mayoría de los organismos las células forman tejidos y órganos (pluricelulares) y no pueden observarse directamente, sino que deben sufrir un tratamiento hasta poder observarlos al microscopio !PROCESO DE FIJACIÓN.

Durante este proceso se inmoviliza a las células matándolas pero preservándolas y la sustancia utilizada es el fijador.

En términos químicos la fijación consiste en establecer puentes entre las diferentes macromoléculas que constituyen la célula, de forma que quedan situadas fijas en su posición original.

Por otra parte el fijador prepara a las células para la tinción (hace permeable a las células a los colorantes).

Hay que realizar rebanadas finas para poder observar los tejidos y órganos al microscopio. Se utilizan los microtomos. Existen diversos tipos, pero el más corriente es el microtomo de rotación.

En el brazo que sube y baja tenemos el tejido que queremos cortar, y para ello hay una manivela.

Cada vuelta de la manivela, el brazo se mueve un número determinado de m. Abajo hay una cuchilla que puede ser de acero, vidrio e incluso de diamante y el material depende del grosor de la sección que queramos obtener. Cada vez que el brazo baja se corta una sección que se dispone en el portaobjetos.

El grosor de las secciones para microscopía óptica es de 1-10 m. Para microscopía electrónica las secciones tienen un grosor siempre por debajo de 0'1 m.

Los tejidos y órganos son estructuras muy frágiles y no pueden cortarse directamente con el microtomo (son blandos). Antes hay que realizar el proceso de INCLUSIÓN.

La inclusión consiste en sumergir los tejidos y órganos en una sustancia que se denomina medio de inclusión que cuando está en forma líquida penetra en el interior de un tejido. Ese medio de inclusión se puede volver sólido y al volverse sólido se obtiene un bloque duro y rígido que se puede cortar en el microtomo.

Existen dos tipos principales de medios de inclusión:

Las parafinas que a una temperatura mayor a 55-60ºc son líquidas, y a Tª ambiente son sólidas.

Las resinas sintéticas, que a Tª ambiente son líquidas y a más de 70ºC se lleva a cabo un proceso de polimeriazación irreversible de forma que el bloque es imposible que vuelva a disolverse.

Hay un método alternativo a la INCLUSIÓN. La pieza puede volverse dura mediante la congelación, q2ue normalmente se realiza en nitrógeno líquido que está a temperatura baja o a nieve carbónica, es decir, Tª de -70ºC.

El seccionamiento de la pieza congelada se lleva a cabo en un microtomo con una cámara fría de -20ºC que recibe el nombre de microtomo criostático o criostato.

Cuando observamos una sección con el microscopio de campo claro no vemos prácticamente nada, pues las células suelen ser invisibles y hay que llevar a cabo el proceso de tinción, para el que se utilizan una serie de colorantes orgánicos. Cada colorante se une a un componente específico de la célula. El más utilizado es la hematoxilina que es de color azulado y se une a moléculas con carga negativa y pone de manifiesto la distribución del ADN, ARN y proteínas ácidas de la célula, ya que tiñe mucho y además, regiones como ribosomas abundantes.

Para marcar las muestras se pueden utilizar sustancias fluorescentes que se caracterizan porque absorben luz de una determinada longitud de onda y posteriormente emiten otra luz de longitud de onda más grande, y por lo tanto, una luz de menor energía. Por lo tanto, si iluminamos una muestra con fluorescente con una luz de longitud de onda a la que absorbe y lo visualizamos con unos filtros que sólo deja pasar la luz de longitud de onda resultante, lo que da lugar a fluorescente sobre azul.

En el microscopio de fluorescencia la fuente de luz es una lámpara de mercurio sometida a mucha presión, localizada en un lateral del microscopio. Esta luz es cribada por una serie de filtros.

Filtro de corte: deja pasar la luz de una determinada longitud de onda. Esa luz (banda de 10 nm) llega a un espejo constituido por una serie de ranuras ordenadas (espejo dicónico), el cual tiene un valor. Por ejemplo, posee un valor de 510 nm, y hace que la luz de longitud de onda menor a 510 nm la refleja, y la de longitud de onda mayor la atraviesa y pasa a un segundo filtro.

Segundo filtro de corte: Elimina las señales de fluorescencia, aunque deja también pasar la luz de una determinada longitud de onda.

La microscopía puede utilizar diferentes tipos de colorantes:

Fluorescina:

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