La Célula: Fundamentos de la Teoría Celular y Microscopía
La Teoría Celular: El Fundamento de la Biología
La célula es la unidad anatómica (la menor parte estructural de un ser vivo) y fisiológica (cumple con todas las funciones vitales) de todo organismo.
Postulados de la Teoría Celular
- Todos los seres vivos están constituidos por una o más células. Los organismos pueden ser unicelulares (como las bacterias o los protozoos) o pluricelulares. Por esto, se considera la unidad anatómica o estructural fundamental.
- La célula es capaz de realizar todas las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). Por ello, se define como la unidad fisiológica.
- Toda célula se origina a partir de otra célula preexistente.
La Célula y la Escala Microscópica
Toda estructura que mide por debajo del límite de resolución del ojo humano (aproximadamente 0.2 mm) es denominada microscópica. La mayoría de las células son microscópicas.
Unidades de Medida en Microscopía
- Decímetro (dm): 10⁻¹ metros
- Centímetro (cm): 10⁻² metros
- Milímetro (mm): 10⁻³ metros
- Micrómetro (µm): 10⁻⁶ metros
- Nanómetro (nm): 10⁻⁹ metros
- Angstrom (Å): 10⁻¹⁰ metros
- Picómetro (pm): 10⁻¹² metros
- Femtómetro o Fermi (fm): 10⁻¹⁵ metros
- Attómetro (am): 10⁻¹⁸ metros
- Zeptómetro (zm): 10⁻²¹ metros
- Yoctómetro (ym): 10⁻²⁴ metros
Hitos Históricos en el Descubrimiento Celular
- 1655: Robert Hooke observa por primera vez células en una lámina de corcho con un microscopio primitivo.
- 1674: Antonie van Leeuwenhoek descubre los protozoos.
- 1683: Antonie van Leeuwenhoek descubre las bacterias.
- 1838: Matthias Schleiden y Theodor Schwann proponen la Teoría Celular.
- 1857: Albert von Kölliker describe las mitocondrias en el músculo.
- 1882: Robert Koch utiliza pigmentos de anilina para identificar las bacterias causantes de la tuberculosis y el cólera.
- 1898: Camillo Golgi tiñe células con nitrato de plata, descubriendo el aparato de Golgi.
- 1931: Ernst Ruska construye el primer microscopio electrónico de transmisión (MET).
- 1965: Se comercializa el primer microscopio electrónico de barrido (MEB).
- 1997: Se logra la clonación del primer mamífero, la oveja Dolly.
El Microscopio: La Ventana al Mundo Celular
El microscopio es un instrumento que permite observar objetos demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. Los términos asociados son:
- Óptico: Se basa en la óptica, rama de la física que estudia la luz.
- Fotónico: Utiliza fotones (luz) para generar la imagen.
- Compuesto: Está formado por un sistema de varias lentes para lograr un mayor aumento.
Manejo y Uso del Microscopio Óptico
- Ubicar el microscopio en un lugar bien iluminado.
- Apoyarlo sobre una superficie plana y firme.
- Ajustar la iluminación (diafragma y fuente de luz) para una correcta visualización.
- Realizar el enfoque de la muestra, primero con el tornillo macrométrico y luego con el micrométrico para mayor nitidez.
Características de la Imagen
La imagen que se obtiene con el microscopio óptico es real, mayor e invertida.
- Es mayor porque el sistema de lentes (objetivo y ocular) tiene un aumento que magnifica la imagen del objeto.
- Es real porque la imagen se forma en un plano focal, pudiendo ser capturada en un sensor o pantalla.
- Es invertida porque la trayectoria de la luz a través de las lentes provoca que la imagen se vea al revés y girada 180° respecto al objeto original.
Comparación entre Microscopio Óptico y Electrónico
| Característica | Microscopio Óptico | Microscopio Electrónico |
|---|---|---|
| Iluminación | Utiliza un haz de luz (fotones). | Utiliza un haz de electrones. |
| Longitud de onda | 4000 Å - 7000 Å (espectro visible). | ~0.05 Å (mucho menor). |
| Lentes | El aumento lo realizan lentes de cristal. | El aumento lo realizan bobinas electromagnéticas. |
| Medio | Atmósfera (aire). | Alto vacío. |
| Poder de resolución | ~2000 Å (0.2 µm). | ~1-3 Å. |
| Aumento (Magnificación) | Hasta 2000x. | Más de 500,000x. |
| Focalización | Mecánica (movimiento de la platina o lentes). | Eléctrica (ajuste del campo magnético). |
| Contraste | Absorción y reflexión de la luz. | Dispersión de electrones (scattering). |
| Observación de muestras | Se pueden observar organismos vivos. El objeto puede estar en un medio líquido. La imagen se observa directamente. | No se pueden observar organismos vivos. El objeto debe estar deshidratado y en vacío. La imagen se proyecta en una pantalla fluorescente o placa fotográfica. |