El Microscopio

Índice

Introducción………………………………………………………………………..….....03

Contenido:

1. Descubrimiento de la célula………………………………………………….....04

2. ¿Quiénes formularon la teoría celular? .......................................................05

3. ¿Qué es el microscopio y nombra sus sistemas?........................................08

4. Parte mecánica del microscopio…………………………………………...…..11

5. Nombre y explica las propiedades del microscopio...…………………….....13

6. ¿Qué se denomina campo del microscopio?...............................................13

7. Nombra y explica los tipos de microscopio………………………...…………13

Conclusión…………………………………………………………………………...…...15

Bibliografía………………………………………………………………………………..16

Introducción

El presente trabajo tiene como finalidad informar o dar a conocer un poco más acerca de la teoría celular y a su vez profundizar los conocimientos en lo que respecta los avances tecnológicos de los siguientes puntos:

1- Hallazgos que procedieron la teoría celular.

2- Las células como unidad de los seres vivos.

3- Tipos de microscopios entre otros….

El auge del microscopio estuvo acompañado de múltiples hallazgos, es allí donde entre 1830 y 1880 nace el concepto de la célula como unidad anatómica y funcional de los organismos. Esto gracias al trabajo de grandes investigadores tales como Robert Hook, Anton Van Leeuwenhoek, John Needham, Theodor Schwann entre otros, cuyas investigaciones se darán a conocer a continuación.

Desarrollo

1. Descubrimiento de la célula.

La aparición del primer organismo vivo sobre la Tierra suele asociarse al nacimiento de la primera célula. Si bien existen muchas hipótesis que especulan cómo ocurrió, usualmente se describe que el proceso se inició gracias a la transformación de moléculas inorgánicas en orgánicas bajo unas condiciones ambientales adecuadas; tras esto, dichas biomoléculas se asociaron dando lugar a entes complejos capaces de autoreplicarse.

Existen posibles evidencias fósiles de estructuras celulares en rocas datadas en torno a 4 o 3,5 miles de millones de años (giga-años o GA.). Se han encontrado evidencias muy fuertes de formas de vida unicelulares fosilizadas en microestructuras en rocas de la formación Strelley Pool, en Australia Occidental, con una antigüedad de 3,4 GA. Se trataría de los fósiles de células más antiguos encontrados hasta la fecha. Evidencias adicionales muestran que su metabolismo sería anaerobio y basado en el sulfuro.

Las primeras aproximaciones al estudio de la célula surgieron en el siglo XVII, tras el desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros microscopios. Estos permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos años a un conocimiento morfológico relativamente aceptable. A continuación se enumera una breve cronología de tales descubrimientos:

 1665: Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales, como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal, las bautizó como elementos de repetición, «células» (del latín cellulae, celdillas). Pero Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior.

 Década de 1670: Anton Van Leeuwenhoek, observó diversas células eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas (bacterias).

 1745: John Needham describió la presencia de «animálculos» o «infusorios»; se trataba de organismos unicelulares.

 Década de 1830: Theodor Schwann estudió la célula animal; junto con Matthias Schleiden postularon que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital.

 1831: Robert Brown describió el núcleo celular.

 1839: Purkinje observó el citoplasma celular.

 1850: Rudolf Virchow postuló que todas las células provienen de otras células.

 1857: Kölliker identificó las mitocondrias.

 1860: Pasteur realizó multitud de estudios sobre el metabolismo de levaduras y sobre la asepsia.

 1880: August Weismann descubrió que las células actuales comparten similitud estructural y molecular con células de tiempos remotos.

 1931: Ernst Ruska construyó el primer microscopio electrónico de transmisión en la Universidad de Berlín. Cuatro años más tarde, obtuvo un poder de resolución doble a la del microscopio óptico.

 1981: Lynn Margulis publica su hipótesis sobre la endosimbiosis serial, que explica el origen de la célula eucariota.

2. ¿Quiénes formularon la teoría celular?

La teoría celular es una parte fundamental y relevante de la Biología que explica la constitución de la materia viva a base de células y el papel que éstas tienen en la constitución de la vida.

Varios científicos postularon numerosos principios para darle una estructura adecuada:

 Robert Hooke, observó una muestra de corcho bajo el microscopio, Hooke no vio células tal y como las conocemos actualmente, él observó que el corcho estaba formado por una serie de celdillas de color transparente, ordenadas de manera semejante a las celdas de una colmena; para referirse a cada una de estas celdas, él utiliza la palabra célula.

 Anton Van Leeuwenhoek, usando microscopios simples, realizó observaciones sentando las bases de la morfología microscópica. Fue el primero en realizar importantes descubrimientos con microscopios fabricados por sí mismo. Desde 1674 hasta su muerte realizó numerosos descubrimientos. Introdujo mejoras en la fabricación de microscopios y fue el precursor de la biología experimental, la biología celular y la microbiología.

 A finales del siglo XVIII, Xavier Bichat, da la primera definición de tejido (un conjunto de células con forma y función semejantes). Más adelante, en 1819, Meyer le dará el nombre de Histología a un libro de Bichat titulado “Anatomía general aplicada a la Fisiología y a la Medicina”.

 Dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de centros o núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente (1831). Publicaron juntos la obra Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales (1839) . Asentaron el primer y segundo principio de la teoría celular histórica: "Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células" y "La célula es la unidad básica de organización de la vida".

 Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, interesado en la especificidad celular de la patología (sólo algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad) explicó lo que debemos considerar el tercer principio: '"Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de ésta".

 Ahora estamos en condiciones de añadir que la división es por bipartición, porque a pesar de ciertas apariencias, la división es siempre, en el fondo, binaria. El principio lo popularizó Virchow en la forma de un aforismo creado por François Vincent Raspail, «omnis cellula e cellula». Virchow terminó con las especulaciones que hacían descender la célula de un hipotéticoblastema. Su postulado, que implica la continuidad de las estirpes celulares, está en el origen de la observación por August Weismann de la existencia de una línea germinal, a través de la cual se establece en animales (incluido el hombre) la continuidad entre padres e hijos y, por lo tanto, del concepto moderno de herencia biológica.

 La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva.

 Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los tejidos del cuerpo en la teoría celular, al demostrar que el tejido nervioso está formado por células. Su teoría, denominada “neuronismo” o “doctrina de la neurona”, explicaba el sistema nervioso como un conglomerado de unidades independientes. Pudo demostrarlo gracias a las técnicas de tinción de su contemporáneo Camillo Golgi, quien perfeccionó la observación de células mediante el empleo de nitrato de plata, logrando identificar una de las células nerviosas. Cajal y Golgi recibieron por ello el premio Nobel en 1906.

El concepto moderno de la Teoría Celular se puede resumir en los siguientes principios:

1. Todos los seres vivos están formados por células o por sus productos de secreción. La célula es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.

2. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.

3. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula ex cellula1 ). Es la unidad de origen de todos los seres vivos.

4. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula también es la unidad genética.

3. ¿Qué es el microscopio? Nombra sus sistemas.

El microscopio (de micro-, pequeño, y scopio, observar) es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.

Microscopio compuesto fabricado hacia1751 por Magny. Proviene del laboratorio del duque de Chaulnes y pertenece al Museo de Artes y Oficios, París.

El microscopio fue inventado por Zacharias Janssen en 1590. En 1665 aparece en la obra de William Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio los capilares sanguíneos y Robert Hooke publica su obra Micrographia.

Un microscopio compuesto tiene más de una lente objetivo. Los microscopios compuestos se utilizan especialmente para examinar objetos transparentes, o cortados en láminas tan finas que se transparentan. Se emplea para aumentar o ampliar las imágenes de objetos y organismos no visibles a simple vista. El microscopio óptico común está conformado por tres sistemas:

1. El sistema mecánico está constituido por una palanca que sirve para sostener, elevar y detener los instrumentos a observar.

2. El sistema óptico que es el encargado de reproducir y aumentar las imágenes mediante el conjunto de lentes que lo componen. Está formado por el ocular y los objetivos. El objetivo proyecta una imagen de la muestra que el ocular luego amplía.

 El ocular: se encuentra situado en la parte superior del tubo. Su nombre se debe a la cercanía de la pieza con el ojo del observador. Tiene como función aumentar la imagen formada por el objetivo. Los oculares son intercambiables y sus poderes de aumento van desde 5X hasta 20X. Existen oculares especiales de potencias mayores a 20X y otros que poseen una escala micrométrica; estos últimos tienen la finalidad de medir el tamaño del objeto observado.

 Los objetivos: se disponen en una pieza giratoria denominada revólver y producen el aumento de las imágenes de los objetos y organismos, y, por tanto, se hallan cerca de la preparación que se examina. Los objetivos utilizados corrientemente son de dos tipos: objetivos secos y objetivos de inmersión.

 Los objetivos secos se utilizan sin necesidad de colocar sustancia alguna entre ellos y la preparación. En la cara externa llevan una serie de índices que indican el aumento que producen, la abertura numérica y otros datos. Así, por ejemplo, si un objetivo tiene estos datos: plan 40/0,65 y 160/0,17, significa que el objetivo es planacromático, su aumento 40 y su apertura numérica 0,65, calculada para una longitud de tubo de 160 mm. El número de objetivos varía con el tipo de microscopio y el uso a que se destina. Los aumentos de los objetivos secos más frecuentemente utilizados son: 4X, 10X, 20X, 40X y 60X.

 El objetivo de inmersión está compuesto por un complicado sistema de lentes. Para observar a través de este objetivo es necesario colocar una gota de aceite de cedro entre el objetivo y la preparación, de manera que la lente frontal entre en contacto con el aceite de cedro. Generalmente, estos objetivos son de 100X y se distingue por uno o dos círculos o anillos de color negro que rodea su extremo inferior.

3. Sistema de iluminación: este sistema tiene como finalidad dirigir la luz natural o artificial de tal manera que ilumine la preparación u objeto que se va a observar en el microscopio de la manera adecuada. Comprende los siguientes elementos:

 Fuente de iluminación: se trata clásicamente de una lámpara incandescente de tungsteno sobrevoltada; en versiones más modernas con leds. Por delante de ella se sitúa un condensador (una lente convergente) e, idealmente, un diafragma de campo, que permite controlar el diámetro de la parte de la preparación que queda iluminada, para evitar que exceda el campo de observación produciendo luces parásitas.

 El espejo: necesario si la fuente de iluminación no está construida dentro del microscopio y ya alineada con el sistema óptico, como suele ocurrir en los microscopios modernos. Suele tener dos caras: una cóncava y otra plana. Goza de movimientos en todas las direcciones. La cara cóncava se emplea de preferencia con iluminación artificial, y la plana, para natural (luz solar). Los modelos más modernos no poseen espejos sino una lámpara que cumple la misma función que el espejo.

 Diafragma: está formado por un sistema de lentes, cuya finalidad es concentrar los rayos luminosos sobre el plano de la preparación, formando un cono de luz con el mismo ángulo que el del campo del objetivo. El condensador se sitúa debajo de la platina y su lente superior es generalmente planoconvexa, quedando la cara superior plana en contacto con la preparación cuando se usan objetivos de gran abertura (los de mayor ampliación); existen condensadores de inmersión, que piden que se llene con aceite el espacio entre esa lente superior y la preparación. La abertura numérica máxima del condensador debe ser al menos igual que la del objetivo empleado, o no se logrará aprovechar todo su poder separador. El condensador puede deslizarse verticalmente sobre un sistema de cremallera mediante un tornillo, bajándose para su uso con objetivos de poca potencia.

 Condensador: el condensador está provisto de un diafragma-iris, que regula su abertura para ajustarla a la del objetivo. Puede emplearse, de manera irregular, para aumentar el contraste, lo que se hace cerrándolo más de lo que conviene si se quiere aprovechar la resolución del sistema óptico.

4. Parte mecánica del microscopio.

La parte mecánica del microscopio comprende el pie, el tubo, el revólver, el asa, la platina, el carro y el tornillo micrométrico. Estos elementos sostienen la parte óptica y de iluminación; además, permiten los desplazamientos necesarios para el enfoque del objeto.

 El pie y soporte: contiene la base sobre la que se apoya el microscopio y tiene por lo general forma de Y o bien es rectangular.

 La columna o brazo: llamada también asa, es una pieza en forma de C, unida a la base por su parte inferior mediante una bisagra, permitiendo la inclinación del tubo para mejorar la captación de luz cuando se utilizan los espejos. Sostiene el tubo en su porción superior y por el extremo inferior se adapta al pie.

 El tubo: tiene forma cilíndrica. El tubo se encuentra en la parte superior de la columna mediante un sistema de cremalleras, las cuales permiten que el tubo se mueva mediante los tornillos.

 El tornillo macrométrico o macroscópico: girando este tornillo, asciende o desciende el tubo del microscopio, deslizándose en sentido vertical gracias a un mecanismo de cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación.

 El tornillo micrométrico o microscópico: mediante el ajuste fino con movimiento casi imperceptible que produce al deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoque exacto y nítido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de 0,001 mm, que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medir el espesor de los objetos.

 La platina: es una pieza metálica plana en la que se coloca la preparación u objeto que se va a observar. Presenta un orificio, en el eje óptico del tubo, que permite el paso de los rayos luminosos a la preparación. La platina puede ser fija, en cuyo caso permanece inmóvil; en otros casos puede ser giratoria; es decir, mediante tornillos laterales puede centrarse o producir movimientos circulares.

 Las pinzas: son dos piezas metálicas que sirven para sujetar la preparación. Se encuentran en la platina.

 El revólver: es una pieza giratoria provista de orificios en los que se enroscan los objetivos. Al girar el revólver, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en posición de trabajo, lo que se nota por el ruido de un piñón que lo fija.

5. Nombra y explica las propiedades del microscopio.

Poder separador: también se lo conoce como poder de resolución y es la distancia mínima entre dos puntos que pueden verse separados. En un microscopio óptico este valor es de 0,2 décimas de micrómetro mientras que en el electrónico es de 10 A.

Poder de definición: es la nitidez de las imágenes que se obtiene. Esto depende de la calidad de las lentes.

Ampliación del microscopio: es la relación entre diámetro aparente y el diámetro del objeto. Por ejemplo, si un microscopio aumenta 10 diámetros un elemento significa que se observa una imagen ampliada en 10 veces. Para determinar el aumento, se calcula los aumentos del objetivo y el ocular empleado.

6. ¿Qué se denomina campo del microscopio?

Se llama campo del microscopio al círculo que se ve cuando se utiliza este instrumento. Otra manera de definirlo es: porción del plano observado. A mayor aumento, menor es el campo.

7. Nombra y explica los tipos de microscopio.

1. Óptico: está compuesto por un par de lentes ópticos que agrandan la imagen de los objetos. El poder de resolución que tienen estos microscopios, es decir el límite del aumento, es equivalente a 1200 aumentos y permite ver a los objetos en colores.

2. Electrónico: el nivel de complejidad que posee es más elevado que el óptico y su tamaño es mayor. Las imágenes que transmiten son en blanco y negro o, a veces, con colores distorsionados. El poder de resolución alcanza los 250.000 aumentos. Dentro de esta clase de microscopios encontramos dos tipos: el microscopio electrónico de barrido o MEB y el microscopio electrónico de transmisión o MET. El primero permite observar la superficie del objeto, sus detalles y la forma real del mismo. El MET trabaja con haces de electrones, utiliza muestras ultra-finas y la imagen se obtiene por medio de los electrones que la atraviesan.

3. Cuántico: esta clase de microscopio se ubica dentro de los nanoscopios ya que producen imágenes de objetos del tamaño de un nanómetro e incluso de menor tamaño. También se lo conoce como el “microscopio túnel” ya que utiliza el “efecto túnel” de la mecánica cuántica.

4. Digital: este tipo de microscopio transmite imágenes e incluso videos a color en el monitor de una computadora gracias al puerto USB que posee. La gran ventaja que poseen es que las imágenes obtenidas pueden ser impresas, editadas, enviadas por correo electrónico, entre otras cosas.

5. Estéreo: está compuesto por dos lentes y dos objetivos, que permiten obtener una imagen tridimensional del objeto observado.

Conclusión

Luego de estudiar los diferentes aspectos de la teoría celular llegamos a la conclusión que la base fundamental de este sistema se compone principalmente del estudio de la estructura de células que se hace referencia desde tiempos remotos pero que se ha perfeccionado esencialmente con la invención del microscopio, por medio del cual se pueden analizar las diferentes micro células compuestas en todos los seres vivos y que por medio de instrumentos sofisticados se pueden realizar diferentes estudios en la composición y desarrollo de los seres vivos, así como también se puede estudiar y analizar sus diferentes comportamientos orgánicos y biológicos que permite el estudio de la rama de la biología. Por lo tanto:

•La célula es la unidad morfológica de todo ser vivo.

• Toda célula deriva de una célula precedente. En otras palabras, este postulado constituye la refutación de la teoría de generación espontánea que indicaba la posibilidad de que la vida se genera a partir de elementos inanimados.

• Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, y son controladas por sustancias que ellas secretan. Es por esto que cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio.

• Finalmente, cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular.

Bibliografía

Enciclopedia Encarta 2000.

Enciclopedia Salvat del Estudiante.

Enciclopedia Multimedia Planeta De Agostini.

¿Qué quieres saber de la ciencia? Editorial Océano.

Actualizaciones en Biología. Castro R. Andel M. Y Rivolta G. 1983.

http://www.monografías.com

http://www.lafacu.com

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