Microscopia uv2010

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Introducción general sobre microscopia

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Microscopia uv2010

  1. 1. UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS CARRERA DE BIOLOGÍA REGIÓN: POZA RICA – TUXPAN PERIODO: AGOSTO 2010 / FEBRERO 2011 E.E. PROBLEMAS REGIONALES DE LA BIOLOGÍA GRUPO 101 - SECCIÓN UNO Presenta Biol. Moisés Chávez Aguiar Tuxpan de R., Cano. Veracruz. Sept. / 2010
  2. 2. GALILEO GALILEI (1564-1642) ZACARIAS JANSSEN (1588-1628) MARCELO MALPIGHI (1628-1694) ANTONY VAN LEEUWENHOEK (1632-1723) ROBERT HOOKE (1635 – 1703) Micrographia (1665) Acuñó la palabra «célula» Se inventó, hacia 1610, por Galileo, según los italianos, o por Jansen, en opinión de los holandeses
  3. 3. CONCEPTO El microscopio ha jugado un papel muy importante en los avances científicos, se puede decir que señala el inicio de la biología moderna, a partir de las observaciones de los microscopistas del siglo XVII: HOOOKE, LEEUWENHOECK, SWAMERDAN y otros.  La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la "Accademia dei Lincei“  Micro=pequeño  Scopein=ver El microscopio es un instrumento óptico y mecánico que modula energía y amplifica el ángulo de visión humana para producir imágenes amplificadas de un objeto microscópico cualquiera.
  4. 4. GALILEO GALILEI (1564-1642) La “Accademia dei Linceii” era una sociedad científica a la que pertenecía Galileo y publicaron un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja
  5. 5. ZACARIAS JANSSEN (1588-1628) El primer microscopio fue construído hacia 1595 por los fabricantes de lentes, hijo y padre, Hans y Zacarias Janssen, en Milderburg, Holanda. Mediante dos lentes separadas construyeron un primitivo artificio que permitió la ampliación de la imagen del objeto entre 3 y 9 veces. Más que un instrumento científico fue considerado una atractiva curiosidad. Alrededor de sesenta años faltaba para que Robert Hooke (1635 – 1702), construyera un microscopio perfeccionado con lámpara y condensador para concentrar la luz en el objeto. Con este invento se describe la existencia de células en tejidos vegetales comenzando una alianza productiva entre las invenciones del mundo físico y los descubrimientos del universo biológico.
  6. 6. Microscopio compuesto supuestamente realizado por Zacharias Janssen en 1595, en Midelburg, HOLANDA. (25 cm de largo y 6 cm de diametro). Está formado por dos tubos de latón, soportando una lente cada uno, de 3 X y 5 X, que se deslizan dentro de otro tubo de latón lo que permite el enfoque. Se considera el primer microscopio compuesto de la historia. Este microscopio se hace según una copia del original de los HH. Jansen, aparecida en un anticuario de París en 1891, hoy día se cuestiona su autenticidad Zacharias Janssen (La Haya, 1588 - Ámsterdam, 1628 o 1631) era hijo de un fabricante de lentes de nombre Hans, Jan, Johan o Johannides, que falleció cuando Zacharias contaba cuatro años de edad. Su madre lo instruyó en las tareas del taller familiar, que el joven dirigió hasta 1624. En 1592 habían aparecido las primeras ilustraciones de insectos aumentados con este aparato, obra del dibujante flamenco Joris Hoefnagel, cuando Zacharias contaba únicamente cuatro años de edad, con lo que se supone que el invento ya existía, probablemente hecho por el padre, que presentaba el objeto como atracción de ferias.
  7. 7. MALPIGHI (1628-1694) Las primeras publicaciones importantes aparecen en 1660 y 1665 cuando Malpighi observa los capilares sanguíneos y Hooke publica su obra Micrographia
  8. 8. Anton van Leeuwenhoek: A pesar de no tener estudios suficientes, contribuyó al surgimiento de una de las ramas de la Biología, la Microbiología. A el se le atribuye la construcción del primer microscopio funcional y el descubrimiento de microorganismos en el agua; también fue uno de los primeros en observar espermatozoides humanos.
  9. 9. Robert Hooke 1635 - 1703 Le fascinaba la microscopia, y en su obra Micrographia (1665), Hooke describe el uso del microscopio compuesto que él mismo había inventado. Acuñó la palabra «célula» para caracterizar los espacios angulares que había observado en una delgada sección de corcho No tuvo rival como constructor de instrumentos y numerosos dispositivos. Entre ellos podemos citar el microscopio, el telescopio y el barómetro, aparatos que Hooke perfeccionó notablemente. Otras de sus invenciones fueron un tambor giratorio para el registro de la presión y la temperatura, y una ensambladura universal Micrografía (1665)
  10. 10. ERNST ABBE Las mejoras mas importantes de la óptica surgieron en 1877 cuando Abbe publica su teoría del microscopio
  11. 11. KARL ZEISS (1816-1888) Mejora la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro lo que permite obtener 2000 aumentos
  12. 12. ERNST RUSKA El microscopio electrónico de transmisión (T.E.M.) consiguió aumentos de 100.000 X. Fue desarrollado por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931
  13. 13. Microscopio del siglo XVIII
  14. 14. Microscopio escolar, del siglo XX. Logra aumentos de 1000 x o 2000 x, según la combinación de lentes
  15. 15. CÉLULA PROCARIOTA
  16. 16. ORGANISMO UNICELULAR Cyanophyta
  17. 17. Protozoario
  18. 18. CONCEPTO El microscopio ha jugado un papel muy importante en los avances científicos, se puede decir que señala el inicio de la biología moderna, a partir de las observaciones de los microscopistas del siglo XVII: HOOOKE, LEEUWENHOECK, SWAMERDAN y otros.  La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la "Accademia dei Lincei“  Micro=pequeño  Scopein=ver El microscopio es un instrumento óptico y mecánico que modula energía y amplifica el ángulo de visión humana para producir imágenes amplificadas de un objeto microscópico cualquiera.
  19. 19. TIPOS DE MICROSCOPIOS Microscopio Óptico Simple Lupa Microscopio óptico M.O. Normal Microscopio Campo oscuro Óptico Contraste de fases Compuesto Fluorescencia Tipos de microscopio s Transmisión Microscopio Barrido electrónico Digital Efecto túnel o cuántico
  20. 20. Los microscopios se han clasificado de acuerdo a diferentes criterios: 1) Según el número de pasos de imagen los microscópicos pueden ser simples o compuestos; los primeros son microscopios que forman una imagen en un solo paso, pueden estar formados por una o màs lentes, unidas entre sì o ligeramente separadas, pero siempre actùan como un solo sistema de lentes. Los microscopios compuestos, son aquellos que para formar la imagen final, usan por lo menos dos pasos de formación de imagen, uno por el objetivo y la otra por el ocular 2) Tipo de energía empleada o modulada por el microscopio en la producción de imagen: Fotonicos:- son aquellos microscopios cuyas fuentes de energía emiten fotones. Electrónicos:- Aquellos en los cuales la fuente de energía emite electrones, fundamentalmente. Rayos X, mesònicos y acústicos. Los primeros ocupan rayos X como elemento modular, mientras los segundos utilizan mesones y los terceros ocupan ultrasonido.
  21. 21. MICROSCOPIO DE CAMPO CLARO El microscopio presenta básicamente dos tipos de componentes: Òpticos y mecanicos, estos se encuentran formando 3 sistemas: Formado por tres sistemas: o Sistema mecánico o Sistema óptico o Sistema eléctrico
  22. 22. FUNDAMENTO DE LA MICROSCOPÍA Cuando el observador se acerca el objeto se agranda Pero a menos de 25 cm no se ve con claridad Si se aumenta el ángulo visual se ve con claridad
  23. 23. PARÁMETROS ÓPTICOS Poder de aumento Poder de resolución Nº de campo Profundidad de foco Contraste
  24. 24. PODER DE AUMENTO DEL MICROSCOPIO Poder de Aumento = Aumento del ocular X Aumento del objetivo OCULAR X OBJETIVO AUMENTO 10 X 10 100 X 10 X 40 400 X 20 X 100 2000 X * Limite de resolución * Poder resolutivo de un microscopio
  25. 25. DIÁMETRO DEL CAMPO LUMINOSO EN EL PLANO DEL OBJETO MICROSCOPICO (DCL) Es el diámetro de la imagen observada a través del ocular, expresado en milímetros DCL= AUMENTO DEL OCULAR / AUMENTO DEL OBJETIVO
  26. 26. PODER DE RESOLUCIÓN Distancia si dos puntos se distinguen Mayor, cuando menor es la longitud de onda Mayor, cuanto mas grande es la apertura numérica Mayor, con aceite de cedro
  27. 27. CONTRASTE Diferencia de absorción de luz entre el objeto y el medio Puede aumentarse con las tinciones
  28. 28. MICROSCOPIO ÓPTICO COMPUESTO Partes de un microscopio óptico
  29. 29. PARTE MECÁNICA QUE SE PUEDE DESMONTAR Estativo Tornillos Cabezal de la platina Oculares Condensador Objetivos
  30. 30. SISTEMA DE AJUSTE (1) Anillo de ajuste de los oculares Tornillo que permite mover el cabezal Tornillos del condensador Tornillos Palanca de reguladores cierre del de la platina diafragma
  31. 31. SISTEMA DE ENFOQUE Freno Tornillo macrométrico Tornillo micrométric o
  32. 32. PARTE ÓPTICA  Sistema de iluminación: fuente de luz, condensador y diafragma  Lentes:  Del ocular  Del condensador  De los objetivos
  33. 33. SISTEMA DE ILUMINACIÓN: FUENTE DE LUZ Suele ser una lámpara halógena de intensidad graduable Se enciende y apaga con un interruptor Filtro En el exterior puede tener un filtro Interruptor y graduación de la luz Lámpara
  34. 34. CONDENSADOR Y DIAFRAGMA Condensador: concentra la luz de la lámpara en un punto de la preparación Diafragma o iris (está dentro del condensador):si se cierra mejora el contraste, pero empeora la resolución
  35. 35. LENTES: OBJETIVOS Están colocados en el revolver Tienen un sistema de amortiguación Un anillo coloreado indica los aumentos Son de 4x, 10x, 40x y 100x (inmersión) aumentos
  36. 36. OBJETIVOS Rojo 4x Amarillo 10x Blanco 100x Azul 40x Amortiguación
  37. 37. OCULARES CARACTERÍSTICAS DE UN OBJETIVO MICROSCÓPICO
  38. 38. TETRAOCULARES
  39. 39. PRIMER MICROSCOPIO ELECTRONICO Utilizó un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido (SEM).
  40. 40. PRIMER M.E. EN ESPAÑA (1949)
  41. 41. MATERIAL NECESARIO: PORTAS Y CUBRES
  42. 42. TÉCNICA DE OBSERVACIÓN KOHLER
  43. 43. PODER DE OBSERVACIÓN DEL MICROSCOPIO
  44. 44. LIMITES Y DIMENSIONES EN BIOLOGÍA El poder resolutivo (P.R) o de resolución de un microscopio es la capacidad del sistema óptico para discriminar o separar dos puntos muy cercanos entre sí, y se determina: P. R = longitud de onda de la energía usada/An del objetivo + An del condensador La apertura numérica (An) nos permite calcular el poder de resolución de los sistemas ópticos empleados. Se define como la dimensión del cono angular luminosos aceptado por el objetivo desde un punto del objeto (cuantifica la cantidad de luz que entra al objetivo). La apertura numérica (An) es un valor que se obtiene con la siguiente formula: An = n ½ sen ángulo n = Índice de refracción del medio existente entre la lente frontal del objetivo y la preparación El límite de resolución de un microscopio se define, como la mínima distancia que deben de ser separados dos objetos uno del otro para poder discriminarlos (definirlos), y se calcula de la siguiente manera: d = Longitud de onda de la luz empleada / 2 An d = distancia mínima entre los dos puntos para visualizarlos separados An = apertura numérica Límite de resolución (fórmula de Abbe) 0.61 x l n x sen a
  45. 45. ACEITE DE INMERSIÓN  Hoy no son de madera de cedro, sino sintéticos  Los hay de baja, media y alta viscosidad  Su empleo es imprescindible con el objetivo de inmersión (100x)
  46. 46. LIMITES Y DIMENSIONES EN BIOLOGÍA Limite de resolución del ojo humano 0.1 mm = 100 micras El ojo humano resuelve puntos separados por 25 a 100 micras Limite de resolución del microscopio compuesto 0.2 mm, 1700 A El microscopio compuesto resuelve 500 veces más que el ojo humano. El microscopio compuesto logra aumentos de 2500 veces Limite de resolución del microscopio electrónico 5 A, 10 A, 20 A El microscopio electrónico resuelve puntos separados por 0.018 A El microscopio electrónico resuelve 10,000 mayor que el ojo humano El microscopio electrónico resuelve 500 veces mayor que el microscopio compuesto El microscopio electrónico logra aumentos de 200,000 veces o más Longitud de onda de la luz blanca = 0.55 micras Longitud total de una hélice de DNA correspondiente a un peso molecular de 2x106 =1 micra Diámetro de una hélice de DNA = 20 A Diámetro de un átomo de hidrogeno = 1.06 A Unidad Simbolo En cm En mm En Aº Centímetro Cm 1 10 108 Milímetro mm 10-1 1 107 Micra μ 10-4 10-3 104 Nanómetro nm 10-7 10-6 10 Ángstrom Aº 10-8 10-7 1 1 mm = 1000 micras 1µ = 1000 nm 1 nm = 10 Aº
  47. 47. ¿Cómo se estudian las células?
  48. 48. Microscopia óptica Microscopio óptico Células eucariontes tratadas con colchicina Gram negativo Gram positivo
  49. 49. MICROSCOPÍA DE CAMPO OSCURO Treponema pallidum
  50. 50. MICROSCOPÍA DE CONTRASTE DE FASES Células epiteliales 20 x
  51. 51. MICROSCOPIA DE FLUORESCENCIA Células epiteliales 200 x Endosperma siendo colonizada por bacterias Bacterias en fumarolas marinas Fibroblastos teñidos con Bacillus subtilis esporulando teñidos adheridas a un cristal de sulfuro el fluorocromo FITC con FITC, DAPI y βgalactosidasa.
  52. 52. MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA
  53. 53. Microscopia electrónica de transmisión. Microscopia de un alga roja antes de formar su pared
  54. 54. MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO Criofractura de epitelio gástrico vista por microscopia de barrido Óvulo de hamster sin zona Glóbulo rojo Glóbulo blanco pelucida con espermatozoides
  55. 55. Microscopia confocal. Secuencia de microscopia Microscopia confocal de confocal fluorescencia
  56. 56. Fraccionamiento subcelular y centrifugación por gradiente Fracciones Contenido g*min N núcleos 600*10min M mitocondrias 3000*10min 25000* L lisosomas 10min microsomas y 100000* P membrana 30min S fracción soluble Separación de proteínas en gradiente de sacarosa
  57. 57. Estudio de biomoléculas electroforesis de proteínas Cámaras de electroforesis Gel de poliacrilamida teñido con azul de coomasie
  58. 58. Electroforesis de ADN Geles de agarosa Gel de ADN teñido con bromuro de etidio y visualizado con luz UV
  59. 59. MANEJO DEL MICROSCOPIO No poner la Mirando por fuera preparación al revés subir la platina Regular la luz a Enfocar y ajustar intensidad media Pasar al siguiente Ajustar condensador aumento y enfocar y diafragma al medio Al acabar retirar la Empezar por poco preparación aumento Apagar la luz
  60. 60. CONSERVACIÓN DEL MICROSCOPIO Ponerle su funda al guardarlo Limpieza de lentes con papel de gafas El exceso de xilol al limpiar las lentes desgasta el cemento Usar pincel y pera de aire

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