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Microscópio, Técnicas de Observação e de Coloração de Células Prof. Hamilton Felix Nobrega Quais os tipos de microscópio? ❖ Principal instrumento da Biologia Celular e Histologia • De luz (ML) / óptico (campo claro) Modificado (variações) com propósitos especiais ➢ Contraste de fase ➢ Invertido ➢ Polarização ➢ Fluorescência • Eletrônico (ME) - imagens mais aumentadas / feixe de elétrons ➢ Microscópio eletrônico de transmissão (MET) ➢ Microscópio eletrônico de varredura (MEV) 2) Formado por: ❑ Fonte luminosa → luz branca (lâmpada com filamento de tungstênio) ❑ Óptica → lentes ampliação condensação ❑Mecânica ❑ Sistema de iluminação Fonte de luz → Lentes O posicionamento estratégico das lentes no microscópio proporcionam a formação de uma imagem Invertida ❖ Fonte luminosa: Trajeto da luz Também chamados de microscópios fotônicos, os microscópios ópticos possuem três conjuntos principais de lentes ópticas, fabricadas em vidro ou cristal. ❖ Óptica Um dos conjuntos é o condensador, cujas lentes tem a função de concentrar os raios luminosos que atravessam o objeto em observação. Outro conjunto são as lentes objetivas, as mais importantes ao microscópio, responsáveis pela formação a imagem. Outro conjunto são as lentes objetivas, as mais importantes ao microscópio, responsáveis pela formação a imagem. 4x = Vermelha 10x = Amarela 40x = Azul claro 100x = Preta/ branca O terceiro conjunto é composto pelas lentes oculares, que ficam próximas ao olho do observador e na qual se projetam as imagens. Os microscópios modernos fornecem aumentos médios entre 100x e 1.500x. Se um objeto que mede 0,01mm de diâmetro (invisível ao olho nu) for ampliado 1.000x, sua imagem ampliada terá 10mm (1cm) e poderá ser visualizada. Poder de Resolução (PR): “Capacidade de uma lente (ou do próprio microscópio) em formar imagens com detalhes mínimos” Limite de Resolução (LR): “Menor distância entre 2 pontos distintos do objeto, que poderão ser individualizados na imagem final” Mecânica Função Base Serve de apoio Parafuso micrométrico Permite movimentos verticais lentos de pequena amplitude da platina para focagem Parafuso macrométrico Permite movimentos verticais de grande amplitude da platina para focagem Revólver Suporte das lentes objetivas, permite trocar a lente objetiva rodando sobre um eixo Braço fixo à base, serve de suporte às lentes e à platina Canhão Suporta a ocular na extremidade superior Platina Base de suporte e fixação da preparação, tem uma abertura central (sobre a qual é colocada a preparação) que deixa passar a luz. Pinça Ajudam a fixar a preparação Charriot Peça que permite movimentar a lâmina sobre a platina. Lâmpada Emite o feixe luminoso Os primeiros que estudaram as células, notaram que elas eram preenchidas por um líquido viscoso que foi denominado citoplasma. Nas células vegetais sempre se observava um envoltório bem definido, a parede celular. Deduziram então, que as células animais também tivessem algum tipo de envoltório, o qual chamaram de membrana plasmática. O microscópio confirmou que havia essa finíssima camada envolvendo o citoplasma. Os primeiros que estudaram as células, notaram que elas eram preenchidas por um líquido viscoso que foi denominado citoplasma. Nas células vegetais sempre se observava um envoltório bem definido, a parede celular. Deduziram então, que as células animais também tivessem algum tipo de envoltório, o qual chamaram de membrana plasmática. O microscópio confirmou que havia essa finíssima camada envolvendo o citoplasma. Tempos depois, Robert Brown, em suas observações ao microscópio, lançou a hipótese de que a estrutura ovóide que havia no interior das células, era um componente importante e fundamental, o qual ele chamou de núcleo. Desde então, os biólogos passaram a admitir que todas as células tem três partes fundamentais: membrana, citoplasma e núcleo. Como podemos observar, a criação do microscópio foi um marco nos estudos sobre as células. Para ser observado ao microscópio, o material biológico precisa ser a uma série de procedimentos, denominados de técnicas citológicas. Há diversas técnicas de preparação de amostras de acordo com o material a ser estudado e do tipo de análise que se deseja obter. Geralmente são colocados sobre uma placa de vidro retangular - a lâmina - e cobertos por uma placa de vidro bem fina - a lamínula. ❑ Observação in vivo (exame a fresco) Técnica relativamente simples. O material biológico é colocado sobre a lâmina e observado. Utilizada frequentemente para se observar células vegetais vivas. ❑ Fixação das células Técnica utilizada para evidenciar detalhes internos das células. Nesse caso, o material tem que passar por diferentes tratamentos antes de ser observado. Geralmente o primeiro tratamento é a fixação, que consiste em matar rapidamente as células, preservando o máximo de sua estrutura interna. Para obter esse efeito, costuma-se mergulhar as células em líquidos fixadores (formol, ácido acético, etc) ❑ Coloração das células As estruturas celulares mesmo fixadas, apresentam baixo contraste. Técnicas de realce das estruturas foram desenvolvidas, através da coloração de certas estruturas celulares. Após fixadas, as células são mergulhadas em corantes citológicos. Os corantes tem afinidade por certas estruturas da célula. Após a coloração, a amostra é lavada e observada ao microscópio. As estruturas coradas destacam-se das demais, permitindo a sua visualização. ❑ Fixação e coloração das células ❑ Coloração das células Uma técnica bem comum é a coloração com hematoxilina (azul- arroxeado) e eosina (alaranjado). Hematoxilina tema afinidade com o núcleo celular e pouca afinidade com o citoplasma. A eosina tem grande afinidade pelo citoplasma celular. • Também é possível observar células a fresco com coloração. Corantes especiais como o azul de metileno penetram na célula e evidenciam suas estruturas sem matá-la. ❑ Esfregaço Técnica utilizada para material biológico com células isoladas ou pouco unidas entre si. Evita que células fiquem empilhadas e permite observá-las isoladamente. ❑ Esmagamento Técnica utilizada para células frouxamente associadas, como as partes moles de tecidos vegetais e animais. O material geralmente já fixado e corado é colocado entre uma lâmina e uma lamínula de vidro e esmagado pela pressão suave do dedo polegar. Em alguns casos, pode-se aquecer previamente o material para que as células se separem com mais facilidade. ❑ Corte manual Quando o material biológico tem células firmemente unidas entre si, é necessário cortá-lo em fatias bem finas, denominadas: Cortes histológicos ❑ Inclusão e corte com micrótomo O estudo microscópico detalhado das células requer que elas sejam cortadas em fatias muito finas. Por isso, são submetidas a tratamentos e procedimentos que facilitam o corte. O mais comum é chamado de inclusão. Neste, o material é mergulhado é uma substância líquida que depois endurece, preenchendo-o e envolvendo-o completamente. A substância mais comumente utilizada é a parafina. Quando o material fica solidificado dentro do molde, pode ser cortado em fatias bem finas, com uso do micrótomo. ❑ Inclusão e corte com micrótomo ❑ Inclusão e corte com micrótomo ❑ Inclusão e corte com micrótomo ❑ Fracionamento celular por centrifugação Essa técnica envolve a maceração das células e sua homogeneização. Em seguida, o homogeneizado celular é submetido a centrifugação. De acordo com a velocidade de aceleração da centrifugação, determinadas partes da célula são separadas. Por exemplo, os núcleos celulares são separados a uma força de 600 g. O líquido sobrenadante é colocado novamente para centrifugar para separação de outras organelas, a outra velocidade. As mitocôndrias, por exemplo, são separadas a 20.000 g ❑ Fracionamento celular por centrifugação