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Mg. Vania Mallqui Brito

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  • 1. 2º semana Célula - Métodos de estudio. Microscopia Mg(c). Vania Mallqui Brito
  • 2. Reseña histórica de la Teoría CelularRobert Hooke 1665, microscopista inglés, "cellulae" o célula,observaciones en corcho (celdas)Anton van Leeuwenhoek 1673 “Royal Society of London”cuerpos de agua, eritrocitos humanos, espermatozoides (animalículos,bacterias)1824, René Dutrochet, primero en establecer que la célula era launidad básica de la estructura, es decir, que todos los organismosestán formados por células.1838 Matthias Schleiden botánico y 1839 Theodor Schwann,zoológo; reconocieron las similitudes fundamentales entre los dostipos de células; propusieron:
  • 3. Todas las cosas vivientes se componen de células,con esta teoría se dio lugar a la biología moderna “Bases celulares del mundo animal”RUDOLF VIRCHOW (1850) "Cada animal es la suma de susunidades vitales, cada una de las cuales contiene todas lascaracterísticas de la vida. “Todas las células provienen de otrascélulas". DEFINICIÓNLa célula nivel organización de la materia más pequeña concapacidad para metabolizar y autoperpetuarse, tiene vida y esresponsable de las características vitales de los organismos.Célula unidad estructural, funcional y de origen;lo que postula laTeoría celular moderna.
  • 4. Microscopio de bronce hecho a mano por Leeuwenhoek, 1770Descripción delmicroscopio deLeeuwenhoek
  • 5. POSTULADOS TEORÍA CELULAR1. Todos los organismos están compuestos de células.2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas delorganismo.3. Las células provienen de otras células preexistentes.4. Las células contienen el material hereditario.
  • 6. La biología estudia las células en función constitución molecular yla forma que cooperan entre sí, ej. El hombre. Fisiología, comprender cómo funciona el cuerpo humano sanocómo se desarrolla y envejece, qué falla en caso de enfermedad, esimprescindible conocer las células que lo constituyen.Morfología, formas y tamaños variados. Bacterias más pequeñastienen forma cilíndrica <1µ, células nerviosas pueden alcanzarvarios metros de longitud (cuello de jirafa)Casi todas células vegetales tienen entre 20 y 30, forma poligonal ypared celular rígida.Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y20µ diámetro,con membrana superficial deformable y casi siempremuy plegada.
  • 7. Propiedades de la célulaTienen vidaCapacidad cultivar; 1951 George Gey “Johns HopkinsUniversity”, primer cultivo células humanas. Henrietta Lacks HeLa, in vitro, crecimiento indefinido, herramienta biólogos celulares y molecularesMicroscopio electrónico (haz electrones)El aspecto de la célula es diferente según se observe almicroscopio óptico (MO) o al electrónico (MET). Al MOobservaremos la estructura celular y al MET la ultraestructura.
  • 8. Características de la célula1.Complejas y organizadas: orden y consistencia, menos errores, organelos forma y localización particulares, composición constante de macromoléculas (Niveles de organización)2. Programa genético: información empacada en cromosomas.Descubrimiento del mecanismo células como emplea material genético.3. Reproducen: contenido “célula madre” distribuye dentro “dos células hijas”, duplicarse mat. Genético4. Obtención y uso energía: preempacada en forma glucosa (animal), personas hígado hacia la sangre, almacena ATP5. Reacciones químicas: enzimas metabolismo celularNutrición, crecimiento
  • 9. 6. Actividades mecánicas: acoplan y desacoplan; cambios en laestructura proteínica “motora”.7. Reaccionan a estímulo: células “receptores”8. Autorregularse9. Evolución: proceso dinámico ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DE LAS CÉLULAS Con el desarrollo de la microscopía, en 1937 Chattonpropuso dos términos para designar las clases de células presentes en la naturaleza: células procarióticas células eucarióticas
  • 10. CÉLULAS C. COMUNES C. DIFERENTES- Membrana plasmática - Membrana nuclear- Información genética codificada en el - Cromosomas complejos (DNA)DNA - Organelos citoplasmáticos complejos- Mecanismos similares transcripción y - Organelos especializados paratraducción respiración- Vías metabólicas compartidas - Citoesqueleto complejo(glicólisis) - Cilios y flagelos- Conservación de la energía en forma -Vesículas membranosasATP -Pared celular- Mecanismos semejantes para la - División celular con formación husofotosíntesis mitótico- Mecanismos parecidos para sintetizar e - Dos copias genesinsertar proteínas membrana- Estructura similar proteosomas(arqueobacterias y eucariota)
  • 11. Diferencia entre célula vegetal y animal CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL1 Membrana plasmática 1 Membrana plasmática2 Retículo endoplasmático 2 Retículo endoplasmáticogranular granular3 Retículo endoplasmático liso 3 Retículo endoplasmático liso4 Aparato de Golgi 4 Aparato de Golgi5 Mitocondria 5 Mitocondria6 Núcleo 6 Núcleo7 Ribosomas 7 Ribosomas8 Centrosoma (Centriolos) 8 Cloroplasto9 Lisosomas 9 Pared celulósica10 Microtúbulos (citoesqueleto) 10 Vacuola
  • 12. CÉLULAANIMAL
  • 13. CÉLULA
  • 14. Conceptos actuales de cultivo celularConjunto de técnicas que permiten el mantenimiento de las célulasin vitro, manteniendo al máximo sus propiedades fisiológicas,bioquímicas y genéticas.Dependiendo del grado de preservación de la estructura del tejido odel órgano de origen y de su duración , existen diferentes tipos decultivos Células en cultivo, observadas con microscopia de fluorescencia
  • 15. Cultivo celularVentajas Desventajas-El control del medio fisicoquímico y de -Estrictas condiciones delas condiciones fisiológicas permiten el asepsiacultivo de células específicas. -Gasto de esfuerzo y-Permiten someter a las mismas a una materiales en la producciónbaja y definida concentración dereactivos asegurando un acceso directo -Problemas de inestabilidaden ellas, lo que ahorra en un 90% lo cuando se realizan variosrequerido para la inyección del reactivo paces de cultivoin vivo.-Permiten el estudio del transporte y lautilización de metabolitos.
  • 16. ÁREAS DE INTERÉS EN EL CULTIVO DE TEJIDOS Y CÉLULAS
  • 17. Cultivo células pluripotentes
  • 18. CLASES DE CULTIVOS CELULARES
  • 19. Perspectiva HumanaCultivo celular y de órganos en laboratorio in vitro.Transplante de órgano (evitar rechazos HCM)Trasplante de médula ósea, alta exposición radiación y/o sustanciastóxicasCélulas madres “células indiferenciadas” CMH, reemplazo detejidos que han sufrido daño (materia prima).-Ej -Células pancreáticas insulina - Células neuronales parkinson
  • 20. El Microscopio Mikros= pequeño Skopein= ver
  • 21. MICROSCOPIO ÓPTICO
  • 22. Fotografías al microscopio ópticode distintos tipos de algasobservadas en el río Tinto. (A)Filamentos algales del géneroKlebsormidium; (B) Aspectomacroscópico de los filamentos enel río; (C) Diatomeas; (D)Aspecto macroscópico deacumulaciones de diatomeas(manchas marrones) sobre ellecho del río; (E) Euglenamutabilis junto con algunasdiatomeas;(F) Aspectomacroscópico de lasacumulaciones de Euglena en ellecho del río.
  • 23. Fotografías almicroscopio óptico dedistintos tipos debacterias heterótrofasSe observanmorfologías muydistintas, desdeirregulares (A, C y D)a filamentosas (B),bacilares (E) o cocales(F).
  • 24. Microscopio óptico convencional con doble óptica para aprendizaje
  • 25. Microscopio ópticoMicroscopio óptico de luz ordinaria (campo claro) La calidad de la imagen observada depende del poder de resolución = capacidad del microscopio de ver la distancia entre dos puntos del objetivo. A mayor calidad del microscopio mayor poder de resolución. El poder de resolución depende del ángulo de la luz incidente.
  • 26. Microscopio óptico de campooscuro:Fondo color oscuro lo que observa está claro.Se coloca en condensador un anillo quepermite el paso de unos rayos de luz queserán enviados, reflejados, si no encuentrannada no entran en el objetivo y no se venada. Ej espiroquetas. Ventajas -Observar partículas dispersas en un medio homogéneo. -Observación del movimiento Browniano -Observación de preparaciones sin colorear -Valiosa observar mo Treponema pallidum, diámetros superior a 0.2 um.
  • 27. Desventajas-Inadecuada preparación de la muestra.-Difícil acceso al microscopio por condensador especial (alto costo)- No deja visualizar estructuras celulares especificas, solo bordes decélulas o partículas.
  • 28. Microscopio de fluorescencia:Incorpora una lámpara especial,actúa emitiendo luz excitadora delos fluorocromos, con los que setiñen las muestras a observar, poseeun filtro especial, que permite elpaso de la luz emitida por elfluorocromo.Para observar preparaciones coneste microscopio es necesarioteñirlas con sustancias fluorescenteso marcarlas con sustanciasconjugadas con fluorocromos, comolos anticuerpos. Espermatozoides humanos
  • 29. Ventajas-Permite un alto contraste entre la señal y el ruido.-Utilizando anticuerpos dirigidos contra una proteína permiteubicarla en una célula (y en relación a otras proteínas oestructuras).-Versatilidad de estudiar funciones y procesos en células vivas-Inmunofluorescencia
  • 30. Microscopio óptico de contraste de fases:Las estructuras internas de las células presentan diferentes índices derefracción, y también diferente al medio que les rodea, hace posibleobservación de material en vivo, sin necesidad de tinción. Basado enlas diferentes densidades que la célula posee, la luz que atraviezan lacélula pasa a diferentes velocidades refractantes o desviándose endiferente ángulo, produciendo un contraste entre lo enfocado y elentorno.
  • 31. Ventajas-Produce una imagen brillante contra un fondo oscuro sin halosde difracción de una célula viva.-Determinación del índice de refracción-Determinación de sólidos, masa seca y espesor de las estructurascelularesDesventajas-Alto costo del equipo por los diferentes aditamentos utilizados-Costo alto por el mantenimiento de la muestra de células vivas-La microcinematografía requerida para mirar los procesos querealiza la célula in vivo requiere de equipos especiales y personalentrenado
  • 32. Microscopioelectrónico-Ultraestructura-Investigación-Electrones por tubovacío en lugar luz yelectroimanes en lugarlentes.-Poder resolución mayor(25 mil veces y más).-Imagen sobre unapantalla excitada porelectrones.
  • 33. 1.M.E. De Transmisión:- Estructuras internas celulares.- Corte muy fino2. M.E. De Barrido:- Los electrones no atraviezan la muestra, son reflejados y recogidos por un amplificador.- Estructura externa células- No hay cortes pero si fijaciones Fijación, inclusión, deshidratación, corte (ultramicrótomo) y tinción
  • 34. Coloraciones para Microscopía ópticaPermiten observación de diferentes estructuras celulares, tomandoen cuenta las características de las diferentes coloraciones se lograresaltar estructuras que antes eran difíciles de distinguir.Coloraciones básicas, ácidas, naturales y sintéticas.Coloraciones básicas: azul de metileno, azur, resaltan lasestructuras ácidas de núcleo celular, cromatina. Coloraciones ácidas: eosina tiñen las proteínas básicas, enzimaslisosomales en los gránulos.La imagen microscópica, su intensidad y grado de color,dependen la calidad de la coloración, solución de trabajo (pH,concentración, estabilidad, etc.) y del procedimiento técnico
  • 35. Técnica1. Fijación: Metanol, formol, bicromato, calor, frío, etc2. Coloración - Bacterias: Gram, Ziehl Neelsen - Hongos: Nitrato de plata - Parásitos: Hematoxilina – Eosina, Giemsa, etc - Tejidos: Tricrómica de Gomorris
  • 36. Microscopio óptico y electrónico
  • 37. Detalle de epidermis de semilla de justicia. Fotografia tomada con el microscopio electrónico de barrido. (1cm=10 micras)Detalle de ala de mariposa(220X). (1cm=30 micras

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