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MÉTODOS PARA O ESTUDO DAS CÉLULAS PROFA. DRA. MARINA LOBO BIOLOGIA DA CÉLULA É POSSÍVEL VER UMA CÉLULA A OLHO NU? QUAL O LIMITE DE RESOLUÇÃO DO OLHO HUMANO? COMO ESTUDAR UMA CÉLULA? Limite de resolução do olho humano: 0,2 a 0,1 mm > 200 a 100 μm Limite de resolução do Microscópio Óptico (1000 X): 0,2 a 0,1 μm > 200 a 100 nm LIMITES DE RESOLUÇÃO Poder versus Limite HISTÓRIA DA BIOLOGIA CELULAR •MICROSCÓPIOS ÓPTICOS >> LUZ VISÍVEL >> LIMITE PARA A NITIDEZ DE DETALHES >> TEORIA CELULAR •MICROSCÓPIOS ELETRÔNICOS >> INVENTADOS NA DÉCADA DE 1930 >> UTILIZAÇÃO DE FEIXES DE ELÉTRONS >> POSSIBILITA VISUALIZAÇÃO DE DETALHES DA ESTRUTURA CELULAR As células não eram visíveis até o século XVII, quando o microscópio foi inventado. 1 6 7 0 1674 1874 1930 1932/1933 Robert Hooke utilizou um microscópio primitivo para examinar um pedaço de cortiça. Matthias Schleiden e Theodore Schwann observaram que células individuais constituem a unidade fundamental da vida. Ernst Ruska e Max Knoll desenvolvem o microscópio eletrônico. Antonie van Leeuwenhook descreveu os microrganismos que visualizou em seu microscópio simples: a primeira descrição de células vivas. Carl Zeiss vem sendo um respeitável nome na tecnologia óptica por mais de 150 anos e muitos de seus microscópios estão entre os mais refinados já construídos. A invenção do microscópio é creditada ao holandês Zacharias Janssen que, ainda menino, o construiu com a ajuda de seu pai Hans. 1 5 9 5 ESTUDO CELULAR EM MICROSCOPIA ÓPTICA Parte Óptica: sistemas de lentes Objetiva recebe o cone de luz, projeta uma imagem aumentada Condensador projeta a luz sobre as células Ocular recebe imagem da objetiva e amplia CONSTITUÍDO DA PARTE MECÂNICA + PARTE ÓPTICA Para melhoria significativa da resolução, tornou- se necessária a utilização de outra forma de radiação, com comprimento de onda inferior ao da luz Possibilita conhecer a ultraestrutura das células e da matriz extracelular Propriedade dos feixes de elétrons de serem desviados por um campo eletrostático ou eletromagnético, do mesmo modo que um raio de luz é refratado ao atravessar uma lente ESTUDO CELULAR EM MICROSCOPIA ELETRÔNICA Intervalo de aumento à 1.000x a 200.000x Poder de resolução = 1nm (200x maior que o MO) O espécime é colocado no vácuo e deve ser muito fino Uso de metais pesados para contraste Não é possível observar material vivo neste tipo de microscópio! Com o microscópio eletrônico de varredura podem ser obtidas imagens topográficas tridimensionais Espécime coberto com um filme fino de metal pesado Utiliza-se um feixe de elétrons que age sobre a superfície do material. Nela, os elétrons excitam as moléculas da amostra, que emitem um fino feixe de elétrons secundários que adquirem um movimento. Como esses elétrons são dirigidos a um tubo fotomultiplicador, formam imagens em uma tela Resolve detalhes entes 3 e 20 nm Imagens da Galeria do Centro de Microscopia Eletrônica (CME) da Universidade Federal do Paraná (UFPR): http://www.cme.ufpr.br DIMENSÕES DAS ESTRUTURAS CELULARES E SUBCELULARES Célula animal: ± 10-20μm Célula vegetal: ± 50μm Bactérias: ± 1-5μm Vírus: ± 0,05μm Núcleo: ± 3-6μm Mitocôndrias: ± 0,5μm Ribossomos: ± 25nm Membrana: ± 10nm E AGORA, SE VOCÊ PRECISASSE PREPARAR UM MATERIAL PARA VISUALIZAÇÃO DAS CÉLULAS? COMO VOCÊ FARIA? SÃO EXTREMAMENTE VARIADOS OS MÉTODOS PARA SE LEVANTAR INFORMAÇÕES SOBRE A CÉLULA. NOVAS TÉCNICAS SÃO CRIADAS A CADA DIA E A TENTATIVA DE SE MANTER ATUALIZADO SERIA FRUSTRADA E/OU TOMARIA TODA A ATENÇÃO DE QUALQUER PROFISSIONAL. Consiste em coletar o material, que deverá ser fino ou transparente o suficiente para que possa ser colocado diretamente sobre uma lâmina e se proceder com as técnicas subsequentes de fixação e coloração. MONTAGEM TOTAL ESFREGAÇO Células livres presentes nos fluidos corpóreos, como sangue, sêmen, podem ser dispostas sobre lâmina em fina camada, de maneira que possam ser observadas em microscópio de luz. ESPALHAMENTO ESMAGAMENTO Esse método consiste em esmagar, entre lâmina e lamínula, o material a ser analisado. O espalhamento consiste em promover uma raspagem das camadas superficiais de membranas mucosas com uma pequena espátula ou palitos e, posteriormente, deslizar esse material raspado sobre a superfície limpa de uma lâmina. DECALQUE CORTE HISTOLÓGICO A técnica histológica consiste na obtenção de cortes extremamente finos (na casa dos micrômetros de espessura) e na sua colocação sobre a lâmina. O objetivo dessa técnica de coleta é colocar sobre uma lâmina, devidamente limpa, núcleos inteiros de órgãos com consistência mole, como o fígado, o baço, os rins e o timo. Os núcleos ficarão impressos na lâmina, podendo ser feitos os passos seguintes de fixação e coloração. ATENÇÃO: EXISTEM DIFERENÇAS FUNDAMENTAIS ENTRE O PROCESSAMENTO DE FRAGMENTOS DE ÓRGÃOS PARA A MICROSCOPIA DE LUZ E PARA A ELETRÔNICA >> PROCESSO DE FIXAÇÃO, INCLUSÃO, CORTE E COLORAÇÃO. COLORIR PARA QUÊ? citoquímica A citoquímica dedica-se aos estudos dos métodos de coloração dos tecidos e constituintes celulares ou subcelulares DISCUTIREMOS ISSO NA AULA PRÁTICA! Corantes básicos ou catiônicos (+) >> Liga-se a moléculas com carga (-) Ex. Hematoxilina, azul de metileno Corantes ácidos ou aniônicos (-) >> Liga-se a moléculas com carga (+) Ex. Eosina NEUTROS - Efeito tintorial sobre as estruturas que não revelam acidofilia nem basofilia. Ex:Vermelho neutro. NÃO PRECISADECORAR! E AGORA, SE VOCÊ PRECISASSE ESTUDAR UMA ORGANELA ESPECÍFICA DA CÉLULA? COMO VOCÊ FARIA? O conjunto de procedimentos que levam à separação das organelas celulares chama-se fracionamento celular. FRACIONAMENTO CELULAR acordo com sua massa, sua superfície e seu peso específico Romper a membrana por choque osmótico, ultrassom ou passando à suspensão de organelas através de pequenos orifícios. No caso do núcleo, pode ser usado um detergente, que, ao solubilizar os lipídios da membrana, permite a saída do conteúdo nuclear, constituído de nucléolo, ácidos nucleicos e proteínas. O tratamento com ultrassom, além de ser utilizado para romper o envelope nuclear, é empregado para romper mitocôndrias. ULTRACENTRIFUGAÇÃO DIFERENCIAL/ CITOMETRIA DE FLUXO / MICROPIPETAGEM Experimentos Single Cell ATIVIDADE ATIVIDADE Compare o microscópio óptico ao microscópio eletrônico citando 3 diferenças entre eles. IDENTIFIQUE O TIPO DE MICROSCÓPIO UTILIZADO PARA OBTENÇÃO DAS IMAGENS ACIMA. 1 2 3 IDENTIFIQUE O TIPO DE MICROSCÓPIO UTILIZADO PARA OBTENÇÃO DA IMAGEM AO LADO E OS COMPONENETES CELULARES APONTADOS. Esta secção fina pertence a uma célula de levedura que foi rapidamente congelada e teve seu gelo vítreo substituído por solventes orgânicos e então por resina plástica. Núcleo, mitocôndrias, parede celular, aparelho de Golgi e ribossomos podem ser todos prontamente visualizados em um estado que provavelmente seja o mais parecido possível com o real. ATIVIDADE De acordo com a preparação de cortes histológicos, quais das alternativas abaixo está na ordem CORRETA dos passos necessários para a preparação das lâminas: A) Fixação, desidratação, diafanização, impregnação com parafina, corte com uso do micrótomo, coloração e montagem. B) Fixação, diafanização, desidratação, impregnação com parafina, corte com uso do micrótomo, coloração e montagem. C) Desidratação, fixação, diafanização, impregnação com parafina, corte com uso do micrótomo, coloração e montagem. D) Fixação, desidratação, impregnação com parafina, diafanização, corte com uso do micrótomo, coloração e montagem. E) Fixação, desidratação, diafanização, coloração, impregnação com parafina, corte com uso do micrótomo e montagem. MÉTODOS PARA O ESTUDO DAS CÉLULAS PROFA. DRA. MARINA LOBO BIOLOGIA DA CÉLULA
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