Este documento presenta información sobre la historia y desarrollo de la microscopía y su importancia para el estudio de la célula. Detalla los principales tipos de microscopios ópticos y electrónicos, así como técnicas como la resonancia magnética nuclear y cultivos celulares. También resume la teoría celular, postulando que la célula es la unidad básica de los seres vivos y que todas las células se originan a partir de células preexistentes.

1. 1
Antecedentes y generalidades
IRENE VASCONCELOS DUEÑAS
UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA - IZTAPALAPA
ACADEMIA DE PROFESORES DE BIOLOGIA CELULAR
TEMA 1 : ANTECEDENTES Y GENERALIDADES . -
1. Datos históricos : Importancia de la microscopía en el estudio de
la célula .
a .- métodos de estudio de la célula.- microscopía, técnicas de
cultivo, técnicas químicas .
2. Teoría celular : analizar y discutir los postulados de esta teoría
BIOLOGÍA CELULAR
OBJETIVOS:
1). Que los alumnos se familiaricen con los microscopios.
2). Que los alumnos conozcan algunas técnicas para
estudiar y observar a las células.
3). Que los alumnos correlacionen el tipo de estudio celular,
con el microscopio idóneo.
4). Que el alumno relacione el avance en el conocimiento de
la célula con los avances en la microscopía.

2. 2
NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLOGICA:
Se representa desde el molecular hasta el macroscopico pluricelular, vegetal y
animal.
MICROSCOPIA Y LOS MICROSCOPIOS:
Microscopio compuesto fabricado hacia 1751 por Magny.
AVANCES DEL MICROSCOPIO , (HASTA LA FECHA) :
M. ESTEROSCOPICO.
Una variedad de los ópticos
compuestos
M. OPTICO
MONOCULAR.
Su forma más
simple, como la
utilizada por R.
Hooke. Ambos
monoculares
(Una variedad del
compuesto).
M. OPTICO
BINOCULAR Con
Aditamento para
cámara fotográfica
Cámara fotográfica

3. 3
MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASES
MEJI MODELO MX6200H M. CON
ILUMINACION DE FLUORESCENCIA
M. Petrográfico o de polarización.
Utilizado en investigaciones geológicas.
[Proviene del laboratorio del duque de
Chaulnes y pertenece al Museo de Artes y
Oficios, París] .
M. Electrónico de barrido , (de: Tovar
Franco, J.A. 2004, No.5).
DIFERENTES TIPOS DE MICROSCOPIOS: su sistema óptico.

4. 4
Principales elementos de un microscopio compuesto básico:
* Los microscopios de este tipo suelen ser complejos, con varias lentes en
el objetivo como en el ocular. El propósito de éstas lentes es el de reducir
la aberración cromática y la aberración esférica.
• Los microscopios compuestos se utilizan para estudiar especímenes
delgados, puesto que su profundidad de campo es muy limitada. Por lo
general, se utilizan para examinar cultivos, preparaciones trituradas o una
lámina muy fina. Depende de que la luz atraviese la muestra desde abajo y
usualmente son necesarias técnicas especiales para aumentar el contraste
de la imagen.
desarrollan el microscopio de fuerza atómicaBinnig y Rohrer1985
desarrollan el microscopio de efecto túnelG. Binnig y H.
Rohrer
1981
desarrolla el primer microscopio electrónico de barridoErnst Ruska y Knoll1942
construye el primer microscopio electrónicoErnst Ruska y Knoll1931
(por encargo de Carl Zeiss) , mejora la microscopía de inmersión
sustituyendo el agua por aceite de cedro, lo que permite obtener
aumentos de 2000.
Abbe1877
Inventa el microscopio simple .
Describió por primera vez protozoos, bacterias, esperma -
tozoides y glóbulos rojos.
Anton van
Leeuwenhoek
1674
Publica Micrographia, una colección de micrografías biológicas. Acuña
la palabra célula para las estructuras que descubre en una corteza
de corcho.
Roberto Hooke1665
Primero en estudiar tejidos vivos al microscopio , Prueba la teoría de
Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio
los capilares sanguíneos
Malpighi1660 y 1665
Presenta en Londres, un microscopio compuesto de dos lentes
convexas.
Cornelius Drebbel1619
Desarrolla un occhiolino o microscopio compuesto de una lente
convexa y una cóncava.
Galileo Galilei1609
Inventaron el microscopio simple, al combinabar dos lentes simples
convergentes: una operaba de "objetivo" y la otra de "ocular".
Hans y Zacarias
Janssen
1590
Fabricantes holandeses de anteojosPierre y Willem
Boreel
1590
INVENTO Y/O TIPO DE MICROSCOPIOAUTOR (ES)AÑO
CRONOLOGIA DEL DESARROLLO DEL MICROSCOPIO .
MICROGRAFIA OBTENIDA CON EL MICROSCOPIO OPTICO
Microscopio óptico
Permite examinar las células vivas, sin ningún tipo
de fijación ni congelación.
Micrografía de sangre, con H.E. a 100x
Se observan glóbulos rojos y blancos.

5. 5
Micrografía de micorrizas.
Bajo M.O. a 100x , con fast green;
de cellsalive.com
Micrografía de microorganismos de una
muestra de agua dulce (Chaetoceros sp.)
tratada con H.E. bajo M.O. a 100x
Resolución: 416x346x16M; (de:
cellsalive.com) .
MICROSCOPIO COMPUESTO:
Esquema del microscopio construido por
Hooke, (1665); base para la construcción y
evolución de otros. [a la der., la lámina de
corcho a diferentes aumentos, observado
por el autor].
(Tomado de Curtis, H. y col, 1995; No.1)
1 ocular
2 revólver
3 objetivo
4 mecanismo de enfoque
5 tornillo de enfoque fino
6 platina
7 espejo
8 condensador
MICROSCOPIO ESTEREOSCOPICO:
Observación de ovocitos
ambas fig. de:
http://scriptusnaturae.8m.com
(otro microscopios compuestos)
Detalle de la caja
de cultivo.

6. 6
CONTINUAN MICROSCOPIOS COMPUESTOS :
Los objetos aparecen como puntos luminosos sobre un fondo oscuro.
Aquí aparece conectado a una TV , para facilitar el análisis de resultados.
Esta forma de iluminación se utiliza para analizar elementos biológicos
transparentes y sin manchas, invisibles con iluminación normal.
Microscopio de campo oscuro:
Fotografía de treponemas bucales
( a mayor aumento)
Treponemas bucales
(conjunto a menor aumento)
CONTINUAN MICROSCOPIOS COMPUESTOS,
M. de Campo Oscuro:
(Ambas figuras de cellsalive.com)
CONTINUAN DIFERENTES TIPOS DE MICROSCOPIOS COMPUESTOS :
2 c) Microscopio de fluorescencia , (M.F.) : se logran obtener preparaciones
fijas con este tipo de imágenes : Amibas con seudópodos, algunas fagocitan.
(las dos fig. de: http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/fluorophase.html)
FIG. 2: Micrografía de un microoorganismo
en una muestra de agua “ corriente”,
(Euglena sp.) ; tratada con las tecnicas
adecuadas; (bajo M.F., a 100x ;

7. 7
IMÁGENES EN EL MICROSCOPIO DE INMUNOFLUORESENCIA
Células preparadas con isocianato de
fluoresceína y el DANS, muestran una
fluorescencia verde manzana bajo la
luz ultravioleta y la rodamina
anarajando brillante
Se conjugan los anticuerpos con colorantes
fluorescentes; (Croons 1942)
(Fig. 1 y 2: tomadas de
http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/fluorophase.htl
.
MICROSCOPIO DE INMUNOFLUORESCERNCIA :
Las preparaciones deben teñirse
adecuadamente para su observación.
Se observa una mitosis con esta técnica de tinción.
(de: micro.magnet.fsu.edu/
primer/techniques/fluorophase.htlm
(otro de los microscopios compuestos)
2 d) Microscopio de contraste de fases , (M.C.F.) : se utiliza cuando se
requiere observar preparaciones en fresco, u organismos vivos e incoloros. (Si se
añade una gota de azul de metileno diluìdo, se podrá obtener una mejor resolución).
Fig. 1. :
Objetivos de un microscopio moderno, con anillos de
d diferente color, por ser del M.C.F.
d
Fig.2.:
Amibas observadas bajo M.C.F.
(imágenes de las células tomadas de:
Maniak y col. Cell 83, 915-924, 1995)

8. 8
El microscopio electrónico de barrido .-
está situado a la izquierda del operador, y
las imágenes computariza- das de la
muestra se ven en la pantalla de la
derecha. Aunque un microscopio
electrónico de transmisión puede resolver
objetos más pequeños que uno de barrido,
este último genera imágenes más útiles
para conocer la estructura tridimensional
de objetos minúsculos.
MICROSCOPIO ELECTRONICO, (M.E.) : Micrografias electrónicas, tienen muchos
usos en las ciencias biológicas y medicas.
VARIAS MICROGRAFIAS ELECTRONICAS:
Fig. 1 : Un bacteriófago T4
(de: Tovar Franco, J.A.
2004).
Fig. 2 : Esta micrografía electrónica de transmisión,
célula de levadura (Rhodosporidium toryloides), tratada
por el método de congelación-fractura. Muestra varios
orgánulos suspendidos la matriz citoplásmica. (de
Tovar Franco, J.A. 2004)
Fig. 3: Superficie del retículo
endoplasmático rugoso (RER).
(de Fawcett, W.D., Science
Source/Photo Researches
Inc., en Tovar Franco, J.A.
2004)
8. MICROSCOPIO QUIRURGICO :
Una operación que parecía imposible. (de: chimera.javierana.edu.co)

9. 9
Se ilustra el proceso de engullimiento efectuado por un leucocito polimorfo- - - nuclear ,
(in vitro), que ingiere una partícula de levadura, (b: Según J. Boyles y Dotothy F.
Bainton. Cell 24: 906, 1981; con permiso de Cell Press). [ Tomado de : Karp, G. 1998.
Biología celular y molecular * No.2 ]
Preparaciones fijas:
Micrografía de diatomeas, tratadas con azul de metileno; a 40x. Se
observa la pared celular de sílice. (tomada por Peter Parks/Oxford
Scientific Films; en: cellsalive.com)
c) Microscopio electrónico:
Electromicrografia de una célula de
ratón, muestra aparato de Golgi.
(de: scriptusnaturae.8m.com)
Electromicrografia de una bacteria en
división, (de: scriptusnaturae.8m.com )

10. 10
II.TECNICAS PARA EL ESTUDIO DEL CONTENIDO QUIMICO:
Con células vivas, se usa a) resonancia magnética nuclear y b)
microelectrodos de vidrio:
a) Resonancia magnética nuclear: para observación de las moléculas
mas pequeñas y su concentración en solución. La desventaja es que se
requieren grandes cantidades de muestra.
b) Microelectrodos de vidrio: para el estudio de potenciales eléctricos
en la membrana celular y otras membranas contra la concentración de iones
orgánicos. (como puede observar en las figuras adjuntas, en las
siguientes transparencias): se aprecia un crustáceo, (cacerolita de mar o
Lymulus polyphemus) .
III. CULTIVOS CELULARES:
Se iniciaron en 1907 utilizando fragmentos pequeños de tejido.
Actualmente se hacen a partir de células disociadas, que ya han proliferado y
crecido en un medio adecuado en laboratorios; o con muestra en un volumen
adecuado para cumplir con los objetivos; por ejemplo sangre periférica para
caritipos, o de líquido amniótico para estudios genéticos.
Para estudiar tejidos, saber cuántos y cuáles tipos diferentes de células los forman.
Hacerlos crecer sobre placas de cultivo o en recipientes especiales con medios de
cultivo específicos para ellos.
FIG: Se muestra una
de la técnicas utiliza-
das para cultivo
celular.
CULTIVO Y PROPAGACION DE DIFERENTES TIPOS CELULARES :
FIG. 1: Se muestra la propagación de fibroblastos de
ratón, que primero se unen, y después se propagan.
(Según: Rosen H. y L.A. Culp. Exp.Cell Res.107: 141,
1977) .
FIG. 2: Abajo. Se muestra un ovocito de erizo de mar,
en contacto con espermatozoides, para estudiar los
procesos de fertilizaciòn y division celular in vitro.

11. 11
IV. TECNICAS DE FRACCIONAMIENTO DEL CONTENIDO CELULAR:
Se aislan orgánulos y macromoléculas funcionales en las células, por diferentes
métodos:
a) Por centrifugación: utilizado en la metodología para la obtención de
cariotipos a partir de las células sanguíneas.
c) Por disgregación :
Usando morteros, u homogenizadores, (ya los hay también de tubo).
b) Por centrifugación y Ultra centrifugación: para estudiar y determinar
organelos celulares; o la síntesis proteica ; o la replicación del ADN ; o bien,
la maduración del ARN .
T E O R I A C E L U L A R :
Después de la invención de las lentes y de la construcción de los microscopios,
que permitieron observar y estudiar a las células; y con los avances científicos
que hubo en 1838 , permitieron al botánico alemán M. Schleiden y al zoólogo
Schwann, postular la teoría celular ; según la cual , se decía que :
- “ La celula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos , capaz de
mantener una existencia propia e independiente ” -
En 1858 , Virchow complemento la teoria celular ; con otro postulado:
- “ Todas las celulas se originan a partir de una preexistente ” -
En 1876 , Herwing concluyo que para que en un huevo se desarrolle un embrion,
deben fusionarse los nucleos.
Asi se demostro la semejanza que hay entre los vegetales y los animales, y la
importancia del nucleo en la transmision del material hereditario.
Santiago Ramon y Cajal en 1889 , dio su valor universal a la teoria celular , al
demostrar que las neuronas tienen una individualidad .

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Resumiendo , los postulados de la teoría celular son:
1. Todos los seres vivos están compuestos por una o varias células
funcionales.
2. Las células son capaces de mantenerse en forma independiente .
3. Cada célula procede de otra existente , lo que permite la transmisión de
caracteres de una generación a la siguiente.
4. La célula es la unidad de vida mas pequeña que existe .
LA HISTORIA Y APLICACIÓN DE LOS
DIFERENTES TIPOS DE MICROSCOPIOS:
Interesante y útil es que los educandos
de Biología Celular conozcan el desarrollo
que se ha tenido en este aspecto, aunque
los aparatos no estén físicamente el el área
del laboratorio docente, ya que el análisis
celular y microoperaciones se realizan
cotidianamente en diferentes laboratorios
clínicos y de investigación.
BIBLIOGRAFIA:
1. Curtis, H. y S. Barnes. 1995. Invitación a la Biología. 5°Ed.: Medica-
Panamericana, Madrid: 880 pp.
2. Karp, G. 1998. Biología celular y molecular. Ed. McGraw - Hill
Interamericana, México: 800 pp.
LIBROS Y REVISTAS ELECTRONICOS:
1. http://www.cellsalive.com
2. http://chimera.javierana.edu.co/b303/
3. http://danival.org/4000notasbio/bio/html
4. http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/fluorophase.html
5. http://scriptusnaturae.8m.com
6. Maniak, l. y col. 1995. Cell83, 915-924.
7. Pérez, S. y col. 1998. Aplicación de métodos moleculares en taxonomia y
filogenia. Seminario Microbiología Ambiental, 23.04. Facultad Biología
Oviedo.
8. Tovar Franco, J.A. 2004. Biología celular: curso básico . Pontificia
Universidad Javierana. Facultad de Ciencias. Programa de
postgrado.

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Congresos en línea :
1. Escobar S. J. y col. 2001. MIOSARCOMA DE AURICULA IZQUIERDA. V
Congreso Virtual Hispanoamericano de Anatomía Patológica; II/*Cirugía
Cardiaca.Hospital Central de Asturias, Celestino Villamil s/n Oviedo.33006
Asturias.
2. Katie Prout Matias. 2004. « Bombas inteligentes»: Las terapias
dirigidas localizan los blancos cada vez mejor definidos. OncoLog,
junio 2004, Vol. 49, No. 6