O mundo microscópico Biologia - Frente B. Prof. Dr. Gabriel Feresin

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1 O mundo microscópico Biologia - Frente B Prof. Dr. Gabriel Feresin

2 Os primeiros seres vivos Acredita-se que eram: Unicelulares Células procarióticas Aprox. 3,5 bilhões de anos atrás. Estromatólitos (strôma = cama; líthos = rocha) Fósseis que foram originados por cianobactérias fotossintetizantes que, ao captarem os carbonatos existentes nos meios onde viviam, e ao metabolizá-los, depositavam-nos nas suas membranas celulares e, assim, foram-se desenvolvendo em camadas sucessivas.

3 Introdução e objetivos MICROSCOPIA 1. O domínio do uso do microscópio 2. O conjunto de técnicas que permitem a investigação científica por meio do microscópio

4 Introdução e objetivos

7 Introdução e objetivos MICROSCÓPIO DE LUZ Muitos dos seres vivos < Capacidade visual humana Capacidade visual (~ 0,1mm a 0,2 mm)

8 Introdução e objetivos MICROSCÓPIO DE LUZ Principal finalidade: - Permitir a observação individualizada de pontos que estejam situados bem próximos uns dos outros PODER DE RESOLUÇÃO (aproximadamente 0,2 nm)

9 Introdução e objetivos Após a aula de hoje: Identificar corretamente as peças do microscópio de luz Determinar o aumento fornecido pelos diferentes jogos: objetiva ocular Entender adequadamente algumas preparações Fazer escalas relativas aos campos observáveis Fazer esquemas relativos às estruturas observadas

10 Generalidades Microscópio Sistema óptico que transforma objeto pequeno em uma imagem bastante ampliada Século XV - Primeiros microscópios simples (única lente) - Utilizados inicialmente para investigar o mundo dos insetos - Dificuldade na produção de vidro puro - Distorção de imagens

11 Generalidades 1591 Primeiro microscópio - Hans Janssen e Zacharias Janssen - Composto por uma objetiva de lente convexa e uma lente (de luneta) côncava (sem finalidade científica)

12 Generalidades Anton van Leeuwenhoek ( ) - Trabalhava em uma loja de tecidos - Fazia experiências com vidro moído para produzir lentes - Construiu um microscópio com apenas uma lente (Microscópio Simples 200X) - Usava o microscópio para observar os fios e depois passou a examinar a anatomia dos menores animais conhecidos - Ele produziu microscópios tão eficientes que estabeleceu, praticamente sozinho, o ramo da microbiologia

13 Generalidades Anton van Leeuwenhoek ( )

14 Generalidades Anton van Leeuwenhoek ( )

15 Generalidades Anton van Leeuwenhoek ( ) - Importância: Convenceu a comunidade científica que a teoria da geração espontânea estava incorreta.

16 Generalidades Anton van Leeuwenhoek ( ) - Importância: Glóbulos vermelhos

17 Generalidades Anton van Leeuwenhoek ( ) - Importância: Bactérias que habitam a boca e o intestino dos seres humanos

18 Generalidades Anton van Leeuwenhoek ( ) - Importância: Forma e locomoção do espermatozoide humano

19 Microscópio de Luz Microscópio mais simples - Uma simples lente de aumento - Fortes defeitos de distorção - Necessidade de mais uma lente AUMENTO FINAL É CONSEGUIDO POR DOIS AUMENTOS SUCESSIVOS

20 Microscópio de Luz Robert Hooke ( ) - Microscópio Composto 2 lentes - Constituído por duas lentes, uma chamada ocular e a outra chamada objetiva - Material observado: Pedaço de cortiça

21 Microscópio de Luz Teoria Celular: - A menor unidade da vida é a célula - Todo ser vivo pluricelular provém de uma célula (zigoto) - Todas as células provêm de uma preexistente - Todas as reações metabólicas de um organismo vivo ocorrem dentro de suas células

22 Microscópio de Luz

24 Microscópio de Luz Microscópio mais simples - Objetos iluminados por baixo Objeto é formado por finos cortes histológicos que são iluminados por trás, isto é, por transparência

25 Microscópio de Luz Microscópio mais simples - Objetos iluminados por baixo Objeto é formado por finos cortes histológicos que são iluminados por trás, isto é, por transparência

29 Microscópio de Luz Considerações sobre aumentos - A distância entre a ocular e objetiva é fixa - Aumento é obtido pela troca das objetivas

30 Microscópio de Luz Abertura numérica - Refere-se à abertura do diafragma para a lente, em termos do semiângulo de visão, que subentende o objeto.

32 Microscópio de Luz Limite de resolução - Depende dos seguintes fatores: Comprimento de onda de luz empregada Abertura numérica Índice de refração do meio

33 Microscópio de Luz Profundidade de campo - É a distância acima e abaixo do ponto focal do objeto que ainda se pode mover sem se perceber modificações de foco

34 Microscópio de Luz Componentes

41 Microscópio de Luz Fixação do material Importante para preservar a morfologia e a composição química dos tecidos e das células Morte das células rapidamente A escolha do FIXADOR adequado depende do estudo que se deseja realizar Ex: - Fixadores ácidos (Núcleo) - Acetona - Formaldeído - Glutaraldeído

42 Microscópio de Luz Corte do material Micrótomos: Corte em lâminas delgadas em parafina

45 Microscópio de Luz Coloração do material Corantes: Básicos e Ácidos

46 Microscópio de Luz Coloração do material Corantes: Básicos e Ácidos

49 6) Cuidado para não usar a objetiva de imersão pensando que é outra Microscópio de Luz Normas básicas 1) Nunca levante a platina do microscópio olhando pela ocular 2) Nunca toque com os dedos ou com os cílios na ocular 3) Nunca levante o microscópio da mesa segurando pelo canhão 4) Transporte o microscópio sempre em posição vertical 5) Nunca substitua uma objetiva por outra de maior aumento, sem observar, por fora, se a objetiva trocada tocará na lâmina

50 Microscópio de Luz Normas básicas 7) Nunca deixe o tubo do microscópio sem a ocular 8) Não se retire do laboratório antes de engatilhar a objetiva de pequeno aumento e abaixar a platina completamente, bem como observar a limpeza da objetiva de imersão 9) Verifique se todas as peças estão em ordem, manipule-o com delicadeza e conserve-o limpo 10) Caso encontre algum defeito no seu microscópio, não tente consertá-lo. Chame o professor e mostre-lhe o defeito constatado

51 Microscópio de Luz Rotina com o microscópio 1) Levante a presilha e fixe a lâmina sobre a platina 2) Verifique se o diafragma está aberto 3) As variações da intensidade luminosa auxiliam no controle da luz que atravessará o diafragma e o orifício da platina, da lâmina de vidro, do preparado e lamínula; e penetra no canhão, atravessando antes a objetiva 4) Engatilhe a objetiva de menor aumento na posição de observação 5) Levante a platina com o dispositivo macrométrico

52 Microscópio de Luz Rotina com o microscópio 6) Caso use óculos, guarde-os, pois o microscópio corrige o seu efeito de visão 7) Utilizando-se do dispositivo micrométrico, obtenha a maior nitidez 8) Repita o procedimento com outros aumentos 9) Para trocar as objetivas, basta girar o revólver 10) Para calcular a ampliação, basta multiplicar os números gravados nas lentes: Ocular e Objetivas

53 Microscópio de Luz Rotina com o microscópio

54 Microscópio de Luz Rotina com o microscópio

55 Outros tipos de microscópio Microscópio de contraste de fase O microscópio de contraste de fase é um instrumento que converte diferenças do índice de refração que não podem ser vistas, em diferenças de intensidade que se tornem visíveis Aplicação: exame de células e tecidos não corados, análise de células vivas (geralmente em cultura), microrganismos, seções de tecidos finos, fibras, dispersões de látex, partículas subcelulares (incluindo o núcleo e outras organelas), diagnóstico de células tumorais, hematologia, virologia, bacteriologia, parasitologia e biologia marinha

56 Outros tipos de microscópio Microscópio de contraste de fase

57 Outros tipos de microscópio Microscópio de interferência Princípios semelhantes aos do microscópio de fase Permite determinar as mudanças no índice de refração Microscópio de Nomarski Ideal para visualizar espécies não coloridas ou transparentes Permite obter informações sobre a densidade óptica exata das amostras em estudo

58 Outros tipos de microscópio Microscópio de interferência

59 Outros tipos de microscópio Microscópio de interferência

60 Outros tipos de microscópio Microscópio de fundo escuro A luz se dispersa ao nível dos limites entre os diferentes componentes celulares, sempre que tenham índices de refração diferentes A visualização ao redor do objetivo fica completamente escura, e o contraste criado é de um espécime brilhante localizado em um fundo escuro Ideal para revelar contornos, bordas, limites e gradientes de índice refrativo

61 Outros tipos de microscópio Microscópio de fundo escuro

62 Outros tipos de microscópio Microscópio de polarização É formado por dois prismas (ou dois discos polaroides), que recebem o nome de polarizador Baseia-se no comportamento de certos componentes celulares e teciduais quando são observados com luz polarizada

63 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de transmissão (MET) Possui sistemas de iluminação e vácuo que produz feixes de elétrons de alta energia (energia cinética) Incidência sobre uma amostra de tecido ultrafina Fornece imagens planas, imensamente ampliadas, possuindo a capacidade de aumento útil de até um milhão de vezes e assim permitindo a visualização de moléculas orgânicas, como o DNA, RNA, algumas proteínas, etc.

64 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de transmissão (MET) O sistema de vácuo remove o ar e outras moléculas de gás da coluna do microscópio, propiciando a formação de uma imagem com excelente qualidade e contraste A imagem é projetada em um anteparo fluorescente, que poderá ser redirecionada para uma chapa fotográfica para registro, ou ainda a imagem pode ser captada por um sistema computadorizado de captação de imagens Poder de resolução maior que o do microscópio de luz

65 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de transmissão (MET)

68 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de varredura (MEV) Os feixes de elétrons atuam sobre a superfície do material É um aparelho mais simples, menor e mais barato Podem ser obtidas imagens topográficas tridimensionais A amostra é muitas vezes recoberta com metais pesados (como urânio e chumbo) para aumentar o poder dispersante das estruturas e com isso a resolução

69 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de varredura (MEV)

72 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de varredura (MEV) Esporos e hifas do fungo Epicoccum nigrum usado com agente de controle biológico de patógenos de plantas

73 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de varredura (MEV) Raiz de orquídea epífita (Cyrtopodium saintlegerianum) com peloton de fungo micorrízico rizoctonioide

74 Outros tipos de microscópio Microscópio eletrônico de varredura (MEV) Raiz de orquídea rupícula (Epidendrum nocturnum) com peloton de fungo micorrízico rizoctonioide