CITOLOGIA: HISTÓRIA E MICROSCÓPIOS
UNIVERSDADE DE SÃO PAULO
COLÉGIO TÉCNICO DE LORENA
ENSINO MÉDIO – PRIMEIRO ANO
Marco Alcântara – marko@usp.br
AULAS 01
Linha 1
Linha 2
Linha 3
Linha 4
0
2
4
6
8
10
12
Coluna 1
Coluna 2
Coluna 3
Roteiro da aula
HISTÓRICO
MICRAOSCÓPIO ÓPTICO E TÉCNICAS DE
USO
MICROSCÓPIO ELETRÔNIO: UMA
REVOLUÇÃO NA CITOLOGIA
OUTRAS TÉCNICAS UTILIZADAS EM
MICROSCÓPIO ÓPTICO
TAMANHOS E INTRUMENTOS
3
Até início do séc. XIX:
Microscópio: “brinquedo sofisticado”
- Pernas de mosca, olhos facetados...
Dois personagens mudaram isso:
- Robert Hooke – Inglaterra
- Anton Von Leeuwenhoeck – Holanda
HISTÓRICO
4
ROBERT HOOKE
Física – c/ Robert Boyle –
gases
Química
Paleontologia
Astronomia
Arquitetura
Tecnologia naval,
Meteorologia – barômetro,
anemômetro, higrômetro
Figura 1: Robert Hooke
Problema: Isaac Newton...
5
Hooke: usou um dos
melhores microscópios
compostos da época
Observações: Esponjas,
insetos, penas de
aves...
Figura 2: microscópio de Hooke
6
+ Famosa: cortiça
Na época: não se entendia a cortiça: leve e resistente.
Celas de monge –
células
Na época: não
sabia
o que eram...
Termo utilizado até
hoje!
Figura 3: Foto de cortiça vista ao microscópio óptico
1665 – Livro Micrographia
7
ANTONIE PHILIPS VON LEEUWENHOEK
Tudo menos cientista:
Comerciante de tecidos
Provador de vinhos
Funcionário público
(Provavelmente
influenciado por
Hooke)
Figura 4: Anton von Leeuwenhoeck
1as
observações de protozoários
Bactérias
Espermatozóides – “animálculos”
Glóbulos vermelhos do sangue
Placas dentárias – “animaizinhos”
8
Sucesso de Leeuwenhoek:
Lentes alta qualidade. Microscópios simples.
Evitava “aberrações cromáticas” – 40-50x.
Enviava cartas para a Royal Society (Londres).
Acabou ficando sócio (nunca foi nas sessões)
Esses 2 abriram caminho para outros:
9
SCHLEIDEN & SCHWANN:
Séc. XIX – Teoria Celular
“Todo ser vivo é composto por células”
VIRCHOW:
“Toda célula provém de outra célula”
TEORIA CELULAR
10
Figura 5: O
microscópio óptico e
seus componentes
MICROSCÓPIO ÓPTICO E TÉCNICAS
DE USO
11
Figura 6: O microscópio óptico e seus componentes
12
Figura 7: princípio de
funcionamento do MO
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO
MICROSCÓPIO ÓPTICO
13
Princípio:
Feixe luz atravessa objeto fino → sistema de lentes →
ampliação
Objeto grosso pode ser observado MO?
Fatias muito finas: micrótomo
14
15
Figura 8: Dois exemplos de micrótomos
16
Outro problema prático:
A luz atravessa igualmente diversos
componentes
Ex: núcleo e citoplasma
Como resolver?
17
Coloração: corantes têm afinidades especiais
por
certas partes da célula.
Hematoxilina (azul): Básico
colore ácido – núcleo, ribossomos
Eosina (rosa): Ácido
colore bases – citoplasma
18
Corantes básicos ou nucleares - Estruturas
Azul de metileno - Cora o núcleo de azul
Vermelho neutro - Acumula-se em vacúolos
Água iodada - Cora o núcleo e amiloplastos
Corantes ácidos ou citoplasmáticos - Estruturas
Eosina - Citoplasma
Fucsina ácida - Citoplasma
CORANTES SELETIVOS
pH OU CARGA ELÉTRICA DA PROTEÍNA
Corantes neutros - Estruturas
Violeta de Genciana - Cromossomas de células vivas em divisão
Soluto de lugol - Grãos de amido, paredes celulósicas
19
CORANTES NATURAIS - ORIGEM
Carmim - Ovários de um insecto - Cochonilha
Hematoxilina - leguminosa
Anil - Anileira – papilionácea
Orceína - Líquen
Açafrão - Estames de Crocus sativus
20
Figura 9: Células
hepáticas de
camundongo
tratadas com
diversos corantes e
fixadores
21
Problema:
estruturas celulares rapidamente deterioram
Antes de corar: preciso fixar:
Conservar estruturas celulares
Métodos Físicos Métodos Químicos
Calor Aldeídos
Ácido acético
Tetróxido de ósmio
22
Figura 10: preparação de uma lâmina para microscópio óptico
23
Duas fases: antes e depois do ME
ME: 1946
Feixe de elétrons, não feixe de luz:
Aumentou poder de resolução
Poder de Resolução:
capacidade de distinguir dois objetos
Aumento máximo:
MO: 1.500x
ME: 300.000x (ou mais)
Mais recente:
ME de varredura – tridimensionais
MICROSCÓPIO ELETRÔNICO:
UMA REVOLUÇÃO NA CITOLOGIA
24
Figura 11: Células de ameba
ao MO, ME e MEV
25
CAMPO CLARO
Comum, já
conhecido
nosso...
Figura 12: Microscópio óptico de campo claro
OUTRAS TÉCNICAS UTILIZADAS EM
MICROSCÓPIOS ÓPTICOS
26
CONTRASTE DE FASE
Índice de refração ≠: retardo
da luz é captado por anel
especial na objetiva
Aumenta ≠ contraste entre
célula e meio circundante,
possibilita observar células
não coradas
Figura 13: Microscópio óptico de contraste de fase
27
CAMPO ESCURO
Luz atinge lateralmente
objeto
Na objetiva: luz dispersada
pelo objeto
Ótimo para
organismos
móveis: ver flagelos
Figura 14: Microscópio óptico de campo escuro
28
FLUORESCÊNCIA
Objetos que emitem cor
quando iluminados por uma
cor ≠
Autofluorescência ou
corantes
fluorescentes
Estudos diagnósticos clínicos
e ecologia microbiana
Figura 15: Microscópio óptico de fluorescência
29
Figura 16: Tamanho das estruturas
Unidades de medida: m → mm → µm → nm
TAMANHOS E INSTRUMENTOS
30
Figura 17: comparação entre os tamanhos de diferentes estruturas
♥

Aulas 01-histórico-e-microscopia

  • 1.
    CITOLOGIA: HISTÓRIA EMICROSCÓPIOS UNIVERSDADE DE SÃO PAULO COLÉGIO TÉCNICO DE LORENA ENSINO MÉDIO – PRIMEIRO ANO Marco Alcântara – marko@usp.br AULAS 01
  • 2.
    Linha 1 Linha 2 Linha3 Linha 4 0 2 4 6 8 10 12 Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Roteiro da aula HISTÓRICO MICRAOSCÓPIO ÓPTICO E TÉCNICAS DE USO MICROSCÓPIO ELETRÔNIO: UMA REVOLUÇÃO NA CITOLOGIA OUTRAS TÉCNICAS UTILIZADAS EM MICROSCÓPIO ÓPTICO TAMANHOS E INTRUMENTOS
  • 3.
    3 Até início doséc. XIX: Microscópio: “brinquedo sofisticado” - Pernas de mosca, olhos facetados... Dois personagens mudaram isso: - Robert Hooke – Inglaterra - Anton Von Leeuwenhoeck – Holanda HISTÓRICO
  • 4.
    4 ROBERT HOOKE Física –c/ Robert Boyle – gases Química Paleontologia Astronomia Arquitetura Tecnologia naval, Meteorologia – barômetro, anemômetro, higrômetro Figura 1: Robert Hooke Problema: Isaac Newton...
  • 5.
    5 Hooke: usou umdos melhores microscópios compostos da época Observações: Esponjas, insetos, penas de aves... Figura 2: microscópio de Hooke
  • 6.
    6 + Famosa: cortiça Naépoca: não se entendia a cortiça: leve e resistente. Celas de monge – células Na época: não sabia o que eram... Termo utilizado até hoje! Figura 3: Foto de cortiça vista ao microscópio óptico 1665 – Livro Micrographia
  • 7.
    7 ANTONIE PHILIPS VONLEEUWENHOEK Tudo menos cientista: Comerciante de tecidos Provador de vinhos Funcionário público (Provavelmente influenciado por Hooke) Figura 4: Anton von Leeuwenhoeck 1as observações de protozoários Bactérias Espermatozóides – “animálculos” Glóbulos vermelhos do sangue Placas dentárias – “animaizinhos”
  • 8.
    8 Sucesso de Leeuwenhoek: Lentesalta qualidade. Microscópios simples. Evitava “aberrações cromáticas” – 40-50x. Enviava cartas para a Royal Society (Londres). Acabou ficando sócio (nunca foi nas sessões) Esses 2 abriram caminho para outros:
  • 9.
    9 SCHLEIDEN & SCHWANN: Séc.XIX – Teoria Celular “Todo ser vivo é composto por células” VIRCHOW: “Toda célula provém de outra célula” TEORIA CELULAR
  • 10.
    10 Figura 5: O microscópioóptico e seus componentes MICROSCÓPIO ÓPTICO E TÉCNICAS DE USO
  • 11.
    11 Figura 6: Omicroscópio óptico e seus componentes
  • 12.
    12 Figura 7: princípiode funcionamento do MO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MICROSCÓPIO ÓPTICO
  • 13.
    13 Princípio: Feixe luz atravessaobjeto fino → sistema de lentes → ampliação Objeto grosso pode ser observado MO? Fatias muito finas: micrótomo
  • 14.
  • 15.
    15 Figura 8: Doisexemplos de micrótomos
  • 16.
    16 Outro problema prático: Aluz atravessa igualmente diversos componentes Ex: núcleo e citoplasma Como resolver?
  • 17.
    17 Coloração: corantes têmafinidades especiais por certas partes da célula. Hematoxilina (azul): Básico colore ácido – núcleo, ribossomos Eosina (rosa): Ácido colore bases – citoplasma
  • 18.
    18 Corantes básicos ounucleares - Estruturas Azul de metileno - Cora o núcleo de azul Vermelho neutro - Acumula-se em vacúolos Água iodada - Cora o núcleo e amiloplastos Corantes ácidos ou citoplasmáticos - Estruturas Eosina - Citoplasma Fucsina ácida - Citoplasma CORANTES SELETIVOS pH OU CARGA ELÉTRICA DA PROTEÍNA Corantes neutros - Estruturas Violeta de Genciana - Cromossomas de células vivas em divisão Soluto de lugol - Grãos de amido, paredes celulósicas
  • 19.
    19 CORANTES NATURAIS -ORIGEM Carmim - Ovários de um insecto - Cochonilha Hematoxilina - leguminosa Anil - Anileira – papilionácea Orceína - Líquen Açafrão - Estames de Crocus sativus
  • 20.
    20 Figura 9: Células hepáticasde camundongo tratadas com diversos corantes e fixadores
  • 21.
    21 Problema: estruturas celulares rapidamentedeterioram Antes de corar: preciso fixar: Conservar estruturas celulares Métodos Físicos Métodos Químicos Calor Aldeídos Ácido acético Tetróxido de ósmio
  • 22.
    22 Figura 10: preparaçãode uma lâmina para microscópio óptico
  • 23.
    23 Duas fases: antese depois do ME ME: 1946 Feixe de elétrons, não feixe de luz: Aumentou poder de resolução Poder de Resolução: capacidade de distinguir dois objetos Aumento máximo: MO: 1.500x ME: 300.000x (ou mais) Mais recente: ME de varredura – tridimensionais MICROSCÓPIO ELETRÔNICO: UMA REVOLUÇÃO NA CITOLOGIA
  • 24.
    24 Figura 11: Célulasde ameba ao MO, ME e MEV
  • 25.
    25 CAMPO CLARO Comum, já conhecido nosso... Figura12: Microscópio óptico de campo claro OUTRAS TÉCNICAS UTILIZADAS EM MICROSCÓPIOS ÓPTICOS
  • 26.
    26 CONTRASTE DE FASE Índicede refração ≠: retardo da luz é captado por anel especial na objetiva Aumenta ≠ contraste entre célula e meio circundante, possibilita observar células não coradas Figura 13: Microscópio óptico de contraste de fase
  • 27.
    27 CAMPO ESCURO Luz atingelateralmente objeto Na objetiva: luz dispersada pelo objeto Ótimo para organismos móveis: ver flagelos Figura 14: Microscópio óptico de campo escuro
  • 28.
    28 FLUORESCÊNCIA Objetos que emitemcor quando iluminados por uma cor ≠ Autofluorescência ou corantes fluorescentes Estudos diagnósticos clínicos e ecologia microbiana Figura 15: Microscópio óptico de fluorescência
  • 29.
    29 Figura 16: Tamanhodas estruturas Unidades de medida: m → mm → µm → nm TAMANHOS E INSTRUMENTOS
  • 30.
    30 Figura 17: comparaçãoentre os tamanhos de diferentes estruturas ♥