Introducción general sobre microscopia

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.

12. 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)

15. ERNST ABBE
Las mejoras mas
importantes de
la óptica
surgieron en
1877 cuando
Abbe publica su
teoría del
microscopio

16. KARL ZEISS (1816-1888)
Mejora la
microscopía de
inmersión
sustituyendo el
agua por aceite de
cedro lo que
permite obtener
2000 aumentos

17. 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

18. Microscopio del siglo XVIII

19. Microscopio escolar, del siglo XX.
Logra aumentos de 1000 x o 2000 x, según la combinación
de lentes

22. CÉLULA PROCARIOTA

23. ORGANISMO
UNICELULAR
Cyanophyta

25. Protozoario

29. 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.

30. 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

31. 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.

32. 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

33. 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

34. PARÁMETROS ÓPTICOS
Poder de aumento
Poder de
resolución
Nº de campo
Profundidad de
foco
Contraste

35. 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

36. 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

37. 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

38. CONTRASTE
Diferencia de
absorción de luz
entre el objeto y
el medio
Puede
aumentarse con
las tinciones

39. MICROSCOPIO ÓPTICO COMPUESTO
Partes de un microscopio óptico

40. PARTE MECÁNICA QUE SE PUEDE DESMONTAR
Estativo
Tornillos
Cabezal de la
platina
Oculares
Condensador
Objetivos

41. 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

42. SISTEMA DE ENFOQUE
Freno
Tornillo
macrométrico
Tornillo
micrométric
o

43. PARTE ÓPTICA
 Sistema de iluminación:
fuente de luz,
condensador y diafragma
 Lentes:
 Del ocular
 Del condensador
 De los objetivos

44. 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

45. 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

46. 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

47. OBJETIVOS
Rojo
4x
Amarillo
10x
Blanco
100x Azul
40x
Amortiguación

49. OCULARES
CARACTERÍSTICAS DE UN OBJETIVO MICROSCÓPICO

50. TETRAOCULARES

51. 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).

52. PRIMER M.E. EN ESPAÑA (1949)

53. MATERIAL NECESARIO:
PORTAS Y CUBRES

54. TÉCNICA DE OBSERVACIÓN KOHLER

55. PODER DE OBSERVACIÓN DEL MICROSCOPIO

57. 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

58. 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)

59. 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

60. ¿Cómo se estudian las células?

61. Microscopia óptica
Microscopio óptico Células eucariontes tratadas con colchicina
Gram negativo Gram positivo

62. MICROSCOPÍA DE CAMPO OSCURO
Treponema pallidum

63. MICROSCOPÍA DE
CONTRASTE DE FASES
Células epiteliales 20 x

64. 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.

65. MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA

66. Microscopia electrónica de transmisión.
Microscopia de un alga roja antes de formar su pared

67. 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

68. Microscopia confocal.
Secuencia de
microscopia Microscopia confocal de
confocal fluorescencia

69. 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

70. Estudio de biomoléculas
electroforesis de proteínas
Cámaras de electroforesis Gel de poliacrilamida teñido con azul de coomasie

71. Electroforesis de ADN
Geles de agarosa Gel de ADN teñido con bromuro de etidio y
visualizado con luz UV

72. 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

73. 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