Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-113

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Organización de la célula 79
dores pueden conseguirla cuando examinan moléculas aisladas, como 
proteínas y ADN. Este alto grado de resolución permite amplifi caciones 
de más de 1 millón de veces comparadas con las ampliaciones típicas de 
no más de 1500 a 2000 veces del microscopio óptico.
La imagen formada por el microscopio electrónico no es visible 
directamente. El propio haz de electrones está formado por electrones 
cargados de energía que, debido a su carga negativa, pueden enfocarse 
con electroimanes, igual que una imagen se enfoca con las lentes del 
microscopio óptico (FIGURA 4-4b). Dos tipos de microscopios elec-
trónicos son el microscopio electrónico de transmisión (MET) y el 
microscopio electrónico de barrido (MEB). Los acrónimos MET y 
MEB también identifi can las micrografías realizadas usando un ME de 
transmisión o de barrido. Las micrografías electrónicas son en blanco y 
negro. Con frecuencia son coloreadas para resaltar diversas estructuras. 
En la microscopia electrónica de transmisión, la muestra se sumerge en 
resinas y después se hacen cortes extraordinariamente fi nos (50 a 100 nm 
de grosor) con una cuchilla de vidrio o de diamante. Después se coloca 
un corte sobre una pequeña rejilla metálica. El haz de electrones pasa a 
través de la muestra y después incide sobre una placa fotográfi ca o sobre 
una pantalla fl uorescente. Cuando observe las micrografías electrónicas 
de transmisión (MET) en este capítulo (y en cualquier otra parte), debe 
considerar que cada una representa sólo un corte delgado de una célula.
Los investigadores pueden detectar ciertas moléculas específi cas en 
las imágenes del microscopio electrónico, con el uso de moléculas de 
anticuerpos, a las que se unen partículas de oro diminutas. Las densas 
partículas de oro bloquean el haz de electrones, identifi cando la locali-
zación de las proteínas reconocidas por los anticuerpos, que se observan 
como puntos negros precisos en la micrografía electrónica.
En el microscopio electrónico de barrido, el haz de electrones no 
pasa a través de la muestra. En su lugar, la muestra se recubre con una fi na 
película de oro o algún otro metal. Cuando el haz de electrones golpea 
varios puntos de la superfi cie de la muestra, se emiten electrones se-
cundarios cuya intensidad varía dependiendo del contorno de la super-
fi cie. Los patrones de emisión registrados de los electrones secundarios 
proporcionan una imagen 3-D de la superfi cie (FIGURA 4-4c). El MEB 
da información acerca de la forma y características externas de la mues-
tra que no se pueden obtener con el MET.
Observe que el MO, el MET y el MEB se enfocan utilizando 
principios similares. Un haz de luz o un haz de electrones se proyecta por 
medio de un condensador sobre la muestra y ésta se amplifi ca a través del 
objetivo y el ocular en el caso del microscopio óptico y por el objetivo 
y el proyector en el caso del MET. La imagen del MET se proyecta en 
una pantalla fl uorescente y la imagen del MEB se ve en una especie de 
pantalla de televisión. Realmente, las lentes del microscopio electrónico 
son imanes que desvían el haz de electrones.
En la actualidad algunos otros tipos de microscopios están disponibles, 
incluso dos clases más de microscopios electrónicos. También se han 
inventado microscopios digitales que utilizan cámaras para enviar una 
imagen digital a un monitor.
Los biólogos utilizan técnicas bioquímicas para 
estudiar los componentes de la célula
El ME es una herramienta potente para estudiar las estructuras celulares, 
pero tiene limitaciones. Los métodos que se utilizan con el fi n de prepa-
rar las células para microscopia electrónica produce su muerte y pueden 
alterar su estructura. Además, la microscopia electrónica proporciona 
pocas pistas acerca de las funciones de los orgánulos o de otros compo-
nentes de la célula. Para determinar qué hacen realmente los orgánulos, 
los investigadores utilizan diversas técnicas bioquímicas.
óptica en el interior de la célula (FIGURA 4-3d y e); las cuales provocan 
diferencias en la forma en que varias regiones del citoplasma refractan 
(desvían) la luz. Por medio de estos microscopios, los científi cos pueden 
observar células vivas en actividad, así como numerosas estructuras in-
ternas que cambian constantemente de forma y de localización.
Los biólogos celulares utilizan el microscopio de fl uorescencia para 
detectar la localización de moléculas específi cas en las células. Para ello, 
utilizan fi ltros que transmiten la luz emitida por las moléculas teñidas 
con colorantes fl uorescentes. Los colorantes fl uorescentes (similares a 
las pinturas que brillan con la luz negra) son moléculas que absorben 
energía luminosa de una determinada longitud de onda y entonces li-
beran parte de esa energía en forma de luz de una longitud de onda más 
larga. Estos colorantes se unen de forma específi ca al ADN o a moléculas 
proteínicas específi cas. Las moléculas absorben luz ultravioleta y emiten 
luz de un color diferente. Las células se pueden teñir y se puede determi-
nar la localización de las moléculas marcadas observando la fuente de luz 
fl uorescente dentro de la célula. Normalmente los biólogos utilizan una 
molécula fl uorescente conocida como proteína fl uorescente verde (GFP 
por sus siglas en inglés) que es naturalmente producida por la medusa. 
La GFP es muy útil para observar proteínas específi cas en células vivas.
Algunos colorantes fl uorescentes se pueden unir químicamente a los 
an ticuerpos, moléculas proteínicas importantes en la defensa interna. 
Los an ticuerpos se unen a una región muy específi ca de una molécula en la 
superfi cie de célula. Cada tipo particular de molécula de anticuerpo se une 
con un solo tipo de estructura, que puede ser una parte de una proteína es-
pecífi ca o un azúcar en particular de un polisacárido. Como se sabe que los 
anticuerpos fl uorescentes purifi cados, se unen a una proteína específi ca, 
se usan para determinar dónde se localiza esa proteína dentro de la célula.
El microscopio confocal láser de barrido es un microscopio compu-
tarizado, produce una imagen más nítida que el microscopio de fl uo-
rescencia convencional (FIGURA 4-3f). Las células vivas que se han 
marcado con un colorante fl uorescente se montan sobre un portaobje-
tos. Luego se proyecta un haz de luz ultravioleta a una profundidad es-
pecífi ca. El marcaje fl uorescente emite luz visible y el investigador puede 
ver objetos en un único plano de la célula. El microscopio produce cor-
tes ópticos (vea la fotomicrografía de la introducción del capítulo). Una 
computadora integra las imágenes, de modo que se pueden utilizar 
una serie de cortes ópticos de diferentes planos de la célula para for-
mar una imagen tridimensional. Los potentes métodos de formación de 
imágenes por computadora han mejorado enormemente la resolución 
de las estructuras marcadas con colorantes fl uorescentes.
Los microscopios electrónicos proporcionan 
imágenes de alta resolución que se pueden ampliar 
enormemente
Incluso con los microscopios mejorados y las técnicas para teñir células, 
los microscopios ópticos convencionales sólo pueden distinguir los deta-
lles más gruesos de muchas de las partes de la célula (FIGURA 4-4a). En la 
mayoría de los casos, sólo se puede ver claramente el contorno de un or-
gánulo. Con el perfeccionamiento del microscopio electrónico (ME), 
cuyo uso se generalizó en la década de 1950, los investigadores comen-
zaron a estudiar los detalles más fi nos, o la ultraestructura de las células.
El poder de resolución para el ojo de una persona adulta es de 
aproximadamente 100 μm. El mejor microscopio óptico tiene un poder 
de resolución de aproximadamente 0.2 μm (200 nm). En comparación, 
algunos microscopios electrónicos tienen poder de resolución de tan 
sólo 1 nm. Esto es posible ya que los electrones tienen longitudes de 
onda muy cortas, del orden de aproximadamente 0.1 a 0.2 nm. Aunque 
es difícil alcanzar esta resolución con material biológico,los investiga-
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	Parte 1 La organización de la vida
	4 Organización de la célula
	4.2 Métodos para estudiar las células
	Los microscopios electrónicos proporcionan imágenes de alta resolución que se pueden ampliar enormemente
	Los biólogos utilizan técnicas bioquímicas para estudiar los componentes de la célula