Laboratorio introducción a la microscopia

Universidad Nacional de Colombia

Sede Medellín

Ingeniería agronómica - Facultad de ciencias agrarias

Biología celular y molecular

16 de febrero de 2023

Laboratorio introducción a la microscopia

Objetivos:

• Reconocer los diferentes microscopios existentes.
• conocer los sistemas que componen el microscopio compuesto y las funciones de cada una de sus partes
• aprender a manejar y enfocar
• estudiar algunos aspectos (física óptica), como: apertura numérica (A.N), poder de resolución (P.D), poder de aumento (P.A), campo visual (C.V), distancia de trabajo (W.D), profundidad focal (P.D), imágenes virtuales (I.V) reales e invertidas.

Introducción:

El microscopio es un instrumento de precisión que permite identificar a través del uso de sus componentes ópticos, mecánicos y de iluminación la estructura de microorganismos, permite observar a detalle estructuras muy pequeñas, tan pequeñas que no son observables a simple vista, en la naturaleza hay una inmensa cantidad de células y microorganismos que influyen significativamente en la vida del hombre y que por ello exigen ser estudiadas en favor de un mayor conocimiento y calidad de vida. Gracias a los avances en el campo de la microscopía el hombre ha sido capaz de ver lo que antes era invisible.   "La capacidad del ojo humano es limitada a la hora de estudiar lo pequeño" N.ARRAIZA, P.M. VIGURIA.

Marco Teórico:

las fuentes históricas procedentes de civilizaciones antiguas como la árabe o la asiria nos hablan del poder amplificador de los lentes y la utilización de técnicas para la ampliación de la imagen, el término microscopio deriva etimológicamente del griego mikrós (pequeño) y skoopéo (observar) y fue acuñado por Jean Faber en 1624. A principios del siglo el microscopio sufre sus modificaciones más importantes, no solo en lo referente a la óptica si no también en sus componentes mecánicos, en la parte mecánica tuvo su aporte por Hooke en 1667, que con una bola de vidrio condensaba los rayos luminosos; el microscopio de trípode de Von Asch (1687), el de columna de Bonnamy (1691) y el de Joblot (1716) con cristal de campo. N.ARRAIZA, P.M. VIGURA., J.NAVARRO, A. AINCIBURU

Al describir las partes del microscopio debemos clasificarlas en partes mecánicas y partes ópticas.

Componentes mecánicos:

• Soporte: formado por un pie pesado que sostiene un brazo inclinado del cual salen la platina y el tubo de microscopio.
• Platina: pieza sobre la que se colocan las diferentes preparaciones a observar. La platina tiene formas variadas, puede ser fija como móvil, actualmente los microscopios profesionales poseen un carro móvil graduado que hace posible el movimiento y localización del área que se interesa observar.
• Tubo: la parte superior tiene los oculares intercambiables y en la parte inferior el revólver con los objetivos.
• Revólver: es una pieza con varios objetivos intercambiables y permite adaptar estos al tubo del microscopio.
• Mandos de enfoque: manejan el enfoque, por movimiento vertical de la platina, los microscopios profesionales actuales llevan mandos graduados y control de tensión para un preenfoque más rápido.

Componentes ópticos del microscopio:

• Objetivos: tiene un sistema de lentes, los objetivos secos son aquellos que entre el objetivo y la preparación solo hay aire, porque también existen los objetivos de inmersión para estos es necesario colocar un líquido entre el lente y la preparación   que permite una mayor luminosidad.
• Oculares: formado por dos lentes separados por un diafragma. Actualmente existen cabezales múltiples que permiten observar a varias personas a la vez.
• Fuente de luz: es una parte importante ya que la correcta iluminación permitirá observar a detalle la preparación, la iluminación se da a través de un espejo situado debajo de la platina que recoge la iluminación natural como la iluminación eléctrica o a través de lámparas incorporadas al pie del microscopio.
• Condensador: sistema de lentes situados debajo de la platina que permiten condensar la luz de la muestra. Existen tipos de condensadores dependiendo de la necesidad y requerimientos de la observación para esto tenemos abbe, de campo oscuro, acromático.
• Diafragma: situado debajo de la platina y el condensador, encargado de regular la entrada de luz al condensador. Según el modelo se acciona por medio de palanca o una rueda con orificios de distintos diámetros.

El poder de resolución (P.R) Según la fórmula:

[pic 1]

(P.R) se define como la longitud mínima entre dos puntos que el sistema óptico nos permite observar claramente. λ= longitud de onda de la luz, (A.N) es la apertura numérica es que la capacidad que tiene el objetivo de utilizar mayor o menos cantidad de rayos luminosos que recibe de la fuente de iluminación, para esto tenemos:

θ[pic 2]

n= es el índice de refracción del medio en el que se encuentra entre el objetivo y la preparación, θ= corresponde a la mitad del Ángulo máximo del rayo cuando entra al objetivo desde el punto enfocado en la preparación

Límite de resolución se calcula con la fórmula de Abbe:

[pic 3]

Está definida como la mínima distancia entre dos puntos que pueden distinguirse.

También encontramos otras definiciones importantes para describir el funcionamiento del microscopio óptico:

• Distancia de trabajo (W.D): distancia de trabajo libre entre la lente del objetivo y la superficie de la preparación.
• Campo visual (C.V) el área circular que se observa a través de los oculares y varía según las lentes utilizadas.
• Profundidad de campo (P.C) medida de la potencia de la lente para dar imágenes claras a diferentes distancias.
• Profundidad focal (P.R) distancia entre la lente y la imagen. Punto focal es donde se forma la imagen.
• Imagen virtual (I.V) es la imagen observada en los oculares del microscopio.

Materiales y equipos

• Microscopio compuesto óptico
• Portaobjetos
• Cubreobjetos
• Gotero
• Cuchilla nueva

Muestras

• Fabaceae
• Malvaceae
• Liliaceae
• Commelinaceae
• Marantaceae
• Amaryllidaceae

Procedimiento

Manejo y enfoque del microscopio:

• Se enciende el interruptor del equipo
• Se gira el tornillo macrométrico haciendo que la platina quede en el tope inferior.
• Se rota el revólver al objetivo en un aumento (4X) de tal modo que quede perpendicular a la platina
• Se coloca la preparación sobre la platina.
• Se sube la platina con la ayuda del macrométrico hasta el tope de la muestra.
• Se observa y se ajusta girando el tornillo macrométrico hasta enfocar la imagen que está en el lente del objetivo.
• Una vez enfocado se gradúa con el diafragma la cantidad de luz requerida.
• Luego de llevar al tope inferior la platina se selecciona el siguiente objetivo (10x) girando el revólver y se lleva de nuevo al límite superior.
• Una vez terminada la observación se baja la platina y se retira la preparación. Se reduce la intensidad de luz, se apaga el equipo, se desconecta de la corriente eléctrica y se cubre con la funda protectora.

Observaciones en el microscopio:

1. Amaryllidaceae: la cebolla blanca (Allium cepa) es una planta monocotiledónea que pertenece a la familia de alliaceae anteriormente incluida en la familia Amaryllidaceae (FORNARIS.,GJ. 2012).  Para esta observación tomamos una parte de la epidermis con el fin de observar su morfología celular,  una vez colocada la muestra en la platina se enfoca bien la muestra.

la primera observación la se hace en el ocular 4x donde se observa la epidermis formada por células rectangulares alargadas, luego lo hacemos con el ocular 10x y observamos con más detalle la epidermis de la cebolla donde se observa claramente la membrana y pared celular, en algunas se alcanza a observar el núcleo.

           1) .pared celular, 2) tejido vegetal, 3) citoplasma.

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