1. UNITAT Nº1. ELS MICROSCOPIS I LA TEORIA CEL.LULAR. LA CÈL.LULA PROCARIOTA I ELS VIRUS Autora Jus López i Bugeda Col·legi Escorial

2. 1. La teoria cel·lular. 1.1. Breu resum històric. 1.2. Enunciat de la teoria cel·lular. 2. Els microscopis. Tècniques d’estudi de la cèl·lula 2.1. Microscòpia. 2.2. Preparació de mostres. 3. Tipus d’organització cel·lular. 3.1. Organització cel·lular procariota i eucariota 3.2. Organització cel·lular procariota Estructura i morfologia Nutrició Reproducció Ecologia Interés social i aplicacions 4. Organització acel·lular

3. 1.La teoria cel.lular 1.1.BREU RESUM HISTÒRIC La citologia, actualment anomenada biologia cel·lular és una branca força jove de la biologia El nom cèl·lula (cel·la en llatí) va ser emprat per primera vegada per Robert Hooke ( 1667) en examinar al microscopi làmines de suro. Recull els resultats de les seves observacions microscòpiques en la seva obra Micrographia

4. Uns anys més tard Leeuwenhoek (1632-1723) fa extraordinàries observacions amb microscopis simples que ell mateix construïa. És considerat el pare de la microscòpia. Sense formació científica però gran aficionat a les lents va elaborar descripcions molt precises de diversos tipus de cèl·lules i microorganismes

5. El segle XIX el desenvolupament dels microscopis òptics compostos va portar a un gran avenç d’aquesta ciència. Durant aquest segle es descriuen diverses estructures cel·lulars : la paret, el nucli, el citoplasma, etc. Els progressos d’aquest segle respecte el coneixement de les cèl·lules va portar a la formulació de la teoria cel·lular .

6. 1.2. LA TEORIA CEL·LULAR Schwann (1810-1882) zoòleg i Schleiden ( 1804-1881) botànic enuncien la teoria cel·lular (1839): Tots els éssers vius estan constituïts per cèl·lules (La cèl·lula és la unitat estructural dels éssers vius ) La cèl.lula és la unitat més petita proveïda de vida. (La cèl·lula és la unitat funcional dels éssers vius)

7. Més tard Virchow (1855) amplia la teoria Tota cèl·lula prové d’una cèl·lula ja existent ( La cèl·lula és la unitat genètica dels éssers vius)

8. 2.Els microscopis. Tècniques d’estudi de la cèl.lula 2.1.MICROSCÒPIA La microscòpia és la tècnica de produir imatges visibles d’estructures o detalls, massa petits per veure’s a simple vista. Existeixen diferents tipus de microscopis: Microscopis òptics microscopi simple o lupa microscopi compost Microscopis electrònics microscopi electrònic de transmissió microscopi electrònic de rastreig

9. Les unitats en biologia cel·lular Mil·límetres 1mm = 10 3 m Micròmetres 1 μ m = 10 6 m Nanòmetres 1nm = 10 9 m Mides relatives de les cèl.lules i els seus components

10. MICROSCOPI ÒPTIC SIMPLE O LUPA El més antic, fou utilitzat per Leeuwenhoek en les seves observacions. Característiques Constituït per un sol tipus de lent que augmenta la imatge No cal preparar la mostra per a la seva observació La llum no travessa la mostra, només la il·lumina S’obté una imatge real i en 3D Augment 80X

12. MICROSCOPI ÒPTIC COMPOST Característiques Constituït per dos tipus de lents: ocular i objectius La mostra a observar ha de ser suficientment prima ( talls fins) ja que l’ha de travessar la llum. Si la mostra no té color es pot tenyir utilitzant colorants S’obté una imatge invertida i en 2D Augment: 2500X

13. Esquema de funcionament del microscopi òptic compost: l'objectiu produeix una imatge de l'objecte propera a l'ocular, i invertida. L'ocular augmenta aquesta imatge. F1 són els focus de l'objectiu i F2 els focus de l'ocular, i les línies representen el recorregut dels raigs de llum.

16. 1.3.MICROSCOPI ELECTRÒNIC DE TRANSMISSIÓ (MET) Els microscopis electrònics fan servir com a font de radiació un feix d’electrons El feix d’electrons és guiat a la mostra per un sistema de “lents” que en realitat són electroimans Les preparacions que s’hi observen han de ser molt primes ( talls ultrafins) ja que els electrons l’han de travessar.

17. Les mostres han d’estar impregnades de metalls pesants com l’or o l’osmi (seria l’equivalent als colorants) La imatge es forma en funció de la transparència als electrons. És una imatge plana (2D) i monocromàtica (en blanc i negre) Es poden acolorir Augment 500.000X

18. Bacteris en divisió Nucli cel·lular Virus del grip Molècula d’ADN

19. MICROSCOPI ELECTRÒNIC DE RASTREIG És un instrument destinat a examinar amb claredat i detall la superfície de mostres Es poden observar objectes sencers, sense tallar La mostra que volem observar es recobreix amb una capa fina d’un metall

20. La imatge es forma quan el feix d’electrons rebota sobre la mostra sense travessar-la. Aquesta propietat fa que les seves imatges siguin en 3D Té un augment menor que el MET Augment 20.000X

21. Grans de pol.len

22. Superfície bronquiolar de rata on s’aprecien cèl.lules secretotes i cèl.lules ciliades Cèl.lules de llevat: Schyzosaccharomyces

23. Lactobacillus plantarum - Gram-positive, rod prokaryote, non-spore forming, anaerobic or microaerophilic, occurs singly or in pairs. Puça: vista amb un microscopi electrònic de rastreig

24. 2.2. PREPARACIÓ DE LES MOSTRES Tant en el microscopi òptic compost com en el microscopi electrònic les mostres necessiten un tractament previ a l’observació. En tots dos casos les mostres han de ser suficientment primes per deixar passar la llum o el feix d’electrons. Aquelles zones transparents al pas de la llum o als electrons apareixeran transparents, mentre que les opaques les veurem fosques (acolorides en el mo i en negre al met)

25. Preparació de les mostres per l’observació al microscopi òptic compost Fixació Inclusió i enduriment (si cal) Obtenció de talls fins Tinció Rentat Muntatge

26. Preparació de les mostres per l’observació al microscopi electrònic de transmissió Fixació Inclusió i eduriment (deshidratació) Obtenció de talls ultrafins Immersió en metalls pesats (contrast) Muntatge en reixetes de coure

27. Preparació de les mostres per l’observació al microscopi electrònic de rastreig En el microscopi òptic de rastreig la imatge s’obté pel rebot dels electrons sobre la superfície de la mostra, de manera que n’observem el relleu. El tractament de la mostra és una mica diferent. Congelació: endureix la mostra Criofractura : amb un cop, la mostra es trenca seguint superfícies que són descontinuïtats Ombrejat : recobriment amb metalls pesants per tal que rebotin els electrons