Tema 4. Observación de microorganismos Flashcards
¿Qué requiere las microbiología para su estudio?
El microscopio
¿Cómo observa el ojo humano los objetos?
Enfocándolos gracias al poder de acumulación del cristalino en la retina. En esta se forma una imagen invertida con respecto al objeto, pero luego, en las vías ópticas y en el centro de visión del cerebro, se le da la vuelta para que veamos el objeto tal cual es
¿Qué es el punto cercano de visión?
Es la distancia mínima a la que el ojo puede enfocar (se ve doble el objeto a partir de ese punto que marca el límite de visión del ojo humano). Puntos más cercanos entre sí de 0,1-0,2 mm no somos capaces de diferenciarlos como separados
¿Existe algún truco para ver objetos más pequeños?
Sí. Colocar una lente convexa, una lupa entre el ojo y el objeto que crea una imagen agrandada del objeto que es la que observamos. Esta sería la base de un microscopio simple ((con una sola lente), con la que podemos aumentar de 5-300 veces el tamaño de un objeto, lo que significa que podremos ver organismos de hasta unas 3 micras aproximadamente
¿Cuál es el diámetro de los microorganismos eucariotas, procariotas y virus?
Eucariotas: ronda las 10 micras
Procariotas: 1-3 micras
Virus: 100 nm, quedan fuera del alcance de estos microscopios simples
¿Cómo funcionan los microscopios compuestos?
Tienen dos lentes: una lente objetivo (cerca del objeto) y otra ocular (cerca de nuestro ojo). La lente objetivo forma una imagen real del objeto entre las dos lentes. La lente ocular está invertida con respecto al objeto. Que sea una imagen real implica que se puede proyectar en una pantalla. Esta imagen se forma en el diafragma de la lente ocular.
A continuación, la lente ocular forma la imagen virtual, mucho más grande, que es la que nuestro ojo ve. Así pues, la persona percibe una imagen del objeto mucho más agrandada e invertida respecto del objeto que observa. Este es el motivo por el cual, cuando miramos a través del microscopio y movemos la platina a la derecha, en realidad se está moviendo hacia la izquierda. Por su parte, cuando la movemos hacia arriba nos da la sensación de que se mueve hacia abajo
¿Cómo se enfoca el objeto?
Acercándolo o alejándolo a la lente objetivo, porque las imágenes tienen que estar en el punto focal de la lente hasta que sea lo suficientemente nítida
¿Cómo se calcula el número de aumentos?
Se multiplican los aumentos de la lente objetivo por los aumentos de la lente ocular. Se emplean lente oculares de 10 aumentos y lentes objetivos de 10 (100x), 40 (400x) o 100 (1.000x). A partir de 1000 aumentos no se consigue ver mejor los detalles de la muestra. Eso implica que podemos ver hasta unos 0,2 micras. En ningún caso con un microscopio óptico se ven microorganismos menores debido al límite de resolución (virus)
¿Estructura de un microscopio óptico?
La lente objetivo se encuentra en el revólver, con el cual podemos cambiar dicha lente girándolo; la platina es el lugar donde se va a colocar la muestra, los tornillos nos permiten mover la platina horizontalmente y verticalmente. Hay una tercera lente que es el condensador y que no participa en la formación de la imagen, sino que se encarga de focalizar la luz hacia la muestra para que esté mejor iluminada y, por lo tanto, se pueda ver mejor. Así mismo, tiene un regulador de la intensidad de la luz, un interruptor y tornillos macrométrico (enfoque más grueso) y micrométrico (mayor ajuste del enfoque), que sirven para enfocar
¿Qué aspectos determinan la calidad de un microscopio?
Los aumentos del microscopio y el poder de resolución
El poder de resolución se define como la capacidad de un sistema óptico de producir imágenes con gran detalle, la capacidad para observar como si estuvieran separados dos puntos que, realmente, están muy juntos. Esta resolución viene dada por la ecuación de Abbe, que mide la distancia más pequeña entre dos puntos más cercanos que se observan como separados
Cuanto mayor sea la resolución de un microscopio, menor será la distancia entre dos puntos adyacentes que se observan como separados (por tanto, mejor distingue entre objetos muy próximos entre sí)
La ecuación de Abbe nos dice que esa resolución es.
- Directamente proporcional a la longitud de onda de la luz que ilumina el objeto (esto es, la luz que utilice el microscopio)
- Inversamente proporcional a la apertura numérica (AN): cabe destacar que es más importante la AN de la lente objetivo que la de la lente ocular, que se desprecia. Esa apertura numérica depende a su vez de 2 parámetros:
- Eta: el índice de refracción del medio que está entre la muestra y la lente objetivo. Si entre nosotros y la muestra no hay nada, el índice de refracción es el del aire, que es 1 (pequeño). Eso haría que parte de la luz que ilumina el objeto y, por tanto, parte de los detalles de la muestra, escapen del objetivo. Sin embargo, cuando aumentamos el índice de refracción del medio entre la muestra y la lente poniendo por ejemplo alguna sustancia que los toque a ambos a la vez (aceite de inmersión o de cedro, ya que antiguamente se obtenía del cedro), conseguimos que los detalles de la misma no escapen de la lente, sino que se concentren y, por tanto, aumente el poder de resolución. Dicho aceite es una sustancia transparente, lo que es ideal para que no distorsione, con un índice de refracción muy similar al vidrio Chrome ((vidrio con el que se fabrican las lentes, 1,53)). En resumen: para disminuir la distancia nos interesa que el denominador sea lo más grande posible y que eta sea lo más grande posible
Sen theta: es la mitad del ángulo que hay entre la muestra y la lente objetivo. La lente objetivo es una lente que funciona a una distancia de la muestra muy grande, lo que hace que este ángulo theta sea pequeño. No obstante, para que la apertura numérica de la lente objetivo sea lo más óptima posible, el denominador debe ser lo más grande posible para que la distancia sea lo más pequeña posible. El seno máximo que existe es 1, que es el seno de 90º, así que tendríamos que conseguir una lente objetivo que funcione lo más pegada posible a la muestra
El aceite de inmersión solo se puede usar con objetivos de 100 aumentos
¿Qué son realmente la lente ocular y objetivo?
No son única lente, sino que están formadas por muchas lentes porque así se consiguen disminuir mucho las aberraciones estéricas y cromáticas. Si usásemos una sola lente esta tendría que ser una perfecta. No obstante, a pesar de estar formado por muchas lentes, el efecto óptico es el de una única lente
¿Cómo podemos observar los microorganismos en un microscopio de campo claro?
Podemos hacer una preparación en fresco. Cogemos una solución de agua o isotónica, resuspendemos un poco de masa microbiana en un portaobjetos, le ponemos un cubre encima y procedemos a la observación al microscopio (echando aceite de inmersión sobre el cubreobjetos). No obstante, la calidad de la imagen no solamente depende de los aumentos, sino también del contraste, por lo que si yo hago eso directamente no voy a observar prácticamente nada, sino que solamente se verán bien los microorganismos que tienen pigmentos naturales. Este poco contraste se debe a que el índice de refracción de las células es similar al medio acuoso donde ponemos los microorganismos. Por ello, no es apta para ver la mayoría de microorganismos, pero sí es útil para aquellos con pigmentación, así como para observar la movilidad en bacterias y hacer exámenes en heces de protozoos y diversos parásitos. Para solucionar este contraste tan pobre se han encontrado dos soluciones:
- Usar tinciones, tiñendo a las células con colorantes
- Usar microscopios ópticos modificados (microscopio de contraste de fases, de campo oscuro, de fluorescencia…)
¿Cuál es el objetivo de las tinciones?
Aumentar el contraste entre las células y el fondo usando un microscopio de campo claro. Además, permite preservar la muestra para estudios posteriores. Tienen valor diagnóstico y taxonómico porque nos aportan información sobre características de los microorganismos.
¿Qué son los colorantes?
Son compuestos orgánicos que tienen color gracias a la presencia de grupos químicos denominados cromóforos, anillos aromáticos con dobles enlaces conjugados. Sirven para realizar las tinciones
¿Qué tipos de colorantes hay?
- Básicos o catiónicos (con carga positiva, se unen a las superficies negativas de la célula), como el azul de metileno, el cristal violeta, la safranina, la fucsina, el verde malaquita…
- Colorantes ácidos o aniónicos (carga negativa, se unen a las superficies positivas de la célula), sirven para teñir estructuras específicas. Nigrosina, rojo congo, eosina, fucsina ácida…
- Los colorantes liposolubles, sirven para teñir determinadas estructuras. Negro sudán, para teñir lípidos selectivamente
Una cosa a tener en cuenta es que las células microbianas tienen generalmente en su superficie carga negativa, por lo que se suelen emplear colorantes básicos