Aula 02 - Fundamentos e Aplicações de Microscopia óptica e eletrônica

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Observando Células 
Microscopia Óptica e Eletrônica 
Márcia Attias 
 
OBJETIVOS 
Ao final desta aula, você deverá ser capaz de: 
Conhecer o breve histórico das microscopias óptica e eletrônica. 
Definir o que é um microscópio. 
Conceituar poder de resolução de um microscópio. 
Saber os princípios de funcionamento de um microscópio óptico simples. 
Saber os princípios de funcionamento de um microscópio eletrônico de transmissão. 
Saber os princípios de funcionamento de um microscópio eletrônico de varredura. 
Identificar aplicações da microscopia óptica e eletrônica na biologia. 
 
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INTRODUÇÃO 
O primeiro problema a enfrentar no estudo das células é o seu tamanho: as 
células são pequenas demais para serem observadas a olho nu. Por esse motivo 
as primeiras células foram observadas e descritas apenas no século XVII, quando 
foi inventado o microscópio óptico. O nome célula foi usado pela primeira vez 
por Robert Hooke para descrever as paredes celulares de uma lâmina de cortiça. 
Você tem ideia de qual seja o tamanho de uma célula? As maiores células 
medem cerca de 0,2mm; mas, em média, uma célula é 10 ou 20 vezes menor do 
que isso. 
Por outro lado, nós lhe perguntamos: qual o tamanho dos menores objetos que 
podemos distinguir a olho nu (sem ajuda de instrumentos especiais)? Podemos 
distinguir uma formiga de uma pulga, mas somos capazes de ver os olhos desses 
insetos? Os menores objetos que podemos distinguir (= resolver) também medem 
0,2mm, mas no caso das células isso não ajuda muito, já que as estruturas internas 
das células são ainda menores. Esses detalhes só começaram a revelar os seus 
mistérios no início do século XX, quando foram construídos os primeiros 
microscópios eletrônicos, que revelaram a estrutura interna da célula e de 
partículas ainda menores, como os vírus.Veja na Figura 1 a necessidade de 
diferentes tipos de microscópios para observação de células e estruturas 
celulares. 
 
Figura 1: Nossos olhos conseguem identificar objetos maiores que 0,2mm. 
Praticamente todas as células, animais e vegetais, só são vistas ao microscópio 
óptico. Bactérias e algumas organelas celulares também são visíveis em 
microscopia óptica, mas estruturas menores que 0,2μm só foram visualizadas 
quando surgiram os microscópios eletrônicos. Imagem retirada de: 
https://edutec.unesp.br 
 
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Células e o Microscópio óptico 
No século XIX, com o aperfeiçoamento dos microscópios ópticos e o desenvolvimento das 
técnicas de preparo das amostras para observação (preservação e coloração), Schleiden e 
Schwann propuseram que todos os animais e plantas são formados por células. Esta proposta, 
lançada em 1838, ficou conhecida como a doutrina celular. Só por aí, você já pode avaliar que 
o estudo de células e a microscopia são praticamente inseparáveis, mas por que? 
As células, em geral, são: pequenas demais para serem vistas a olho nu, frágeis para serem 
manipuladas e transparentes. Por que então podemos vê-las utilizando um microscópio? Aliás, 
você sabe o que é um microscópio? 
Nesta aula vamos aprender um pouco sobre os microscópios ópticos e os eletrônicos. Eles são 
mais parecidos do que se pode imaginar à primeira vista. Observe a Figura 2 que você já vai 
aprendendo um pouco sobre eles. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2: Esquema de construção de um microscópio óptico e um eletrônico. No microscópio 
óptico a luz é desviada por lentes de vidro. No microscópio eletrônico de transmissão o feixe 
de elétrons é desviado por bobinas magnéticas. 
 
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Preste atenção na Figura 2. Tanto no esquema do microscópio óptico quanto no eletrônico 
estão assinalados componentes de nomes semelhantes. Ambos possuem uma fonte de 
energia (luz ou elétrons), que é desviada por lentes de modo a formar uma imagem 
aumentada de uma amostra, permitindo a observação de detalhes invisíveis a olho nu. 
No microscópio óptico conseguimos distinguir objetos de 
até 0,2µm (dois décimos de micrômetro). E quanto é 1 µm? 
Veja no quadro aí na margem. 
Dizemos então que 0,2 µm é o limite de resolução de um 
microscópio óptico. Estruturas menores só serão vistas no 
microscópio eletrônico, cujo limite de resolução pode 
chegar a 0,2nm nos equipamentos mais modernos. 
Esse limite de resolução depende de dois fatores. O 
primeiro, que você já deve ter imaginado, depende da precisão com que os microscópios são 
construídos e da qualidade dos seus componentes, em especial as lentes. O segundo é uma 
limitação física. A luz visível, tem um comprimento de onda bem maior que os elétrons. Assim, 
quando a onda luminosa atravessa um objeto menor de 0,2µm, ela não é “perturbada” por 
ele, ou seja, o objeto “não é visto”. Já o feixe de elétrons tem um comprimento de onda muito 
menor, e objetos muito pequenos podem desviar o seu trajeto. Na Figura 3 procuramos 
representar essa diferença. 
 
Limite de resolução de um microscópio óptico 
Conceito de limite (ou poder) de resolução: é a menor 
distância (d) entre dois pontos em que eles podem ser vistos 
como objetos distintos. O limite, ou poder de resolução de 
um microscópio óptico é de 0,2µm, mas de onde saiu esse valor? Ele é calculado pela seguinte 
fórmula: 
 
 
 
 
 
 
Onde: λ= 550nm, comprimento 
de onda médio da luz do 
microscópio óptico; α= abertura 
da lente objetiva em radianos 
(0,01rad=0,5o). Assim d=0,2μm no 
microscópio óptico. 
Unidades de medida 
Centímetro: 1cm = 10-2m 
Milímetro: 1mm = 10-3m 
Micrômetro: 1µm = 10-6m 
Nanômetro: 1nm= 10-9m 
Figura 3: O comprimento de onda 
da luz é bem maior que o 
comprimento de onda dos 
elétrons. Objetos como a estrela 
são grandes o suficiente para 
perturbar o trajeto da onda 
luminosa, enquanto o coração 
passa despercebido. O feixe de 
elétrons tem um comprimento de 
onda muito menor, podendo ser 
desviado por um objeto menor, 
como o representado pelo 
coração. 
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As lentes do microscópio óptico 
Nosso dia a dia está repleto de exemplos de objetos que utilizam lentes para ampliar objetos, 
para concentrar ou dissipar a luz. Nos microscópios ópticos mais simples a configuração é a 
mostrada na Figura 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Todos os microscópios ópticos têm três tipos 
de lente, com funções específicas: 
Condensadora: como diz o próprio nome, a função da lente condensadora é 
concentrar o feixe de luz sobre o objeto a ser observado. 
Objetiva: A lente objetiva fica próxima do objeto a ser observado. Em geral os 
microscópios possuem um jogo de lentes objetivas, permitindo observação em 
diferentes graus de magnificação. Uma configuração inclui objetivas de 10X, 40X 
e 100X de aumento. 
Ocular: A lente ocular acrescenta mais um grau de aumento, ou seja, se a ocular 
for de 10X e a objetiva de 40X, o aumento final será de 400X. 
Um fato interessante é que os primeiros microscópios (Figura 5), já se 
assemelhavam ao microscópio atual. Vamos saber um pouco dessa história. 
 
Figura 4: Esquema de disposição das 
lentes e trajeto da luz em um 
microscópio óptico simples. 
Figura 5: Réplica do 
Microscópio utilizado por 
Robert Hooke. 
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HISTÓRICO DA MICROSCOPIA ÓPTICA 
O período na história da civilização ocidental entre os séculos XV e XVI é conhecido 
como Renascença. Foi neste período que viveram NicolauCopérnico, René Descartes, 
Galileu Galilei, Leonardo Da Vinci, Isaac Newton; artistas, filósofos e cientistas cujas 
obras nos impactam até hoje. Conceitos de química, física, matemática e astronomia 
que hoje são ensinados na escola, foram descobertos por esses cientistas que, quase 
sempre, se dedicavam a mais de uma disciplina. É bem possível que você tenha 
aprendido que o microscópio óptico foi inventado por Robert Hooke, na Inglaterra. 
Os microscópios ópticos já eram conhecidos e eram utilizados principalmente para 
pesquisas sobre a ótica das lentes e a propagação da luz. O grande diferencial de 
Robert Hooke foi ter utilizado o instrumento para observar vários seres e objetos, 
registrando suas observações em um livro, 
Micrographia, que fez grande sucesso e onde foi 
utilizado pela primeira vez o termo célula (Figura 6). 
Na plataforma CEDERJ você encontra mais imagens 
feitas por Hooke e muito mais coisas interessantes. 
 
 
 
 
 
 
Ultrapassando limites 
A microscopia óptica não para de evoluir e os progressos são fantásticos. Nos microscópios 
mais simples, chamados de microscópios de campo claro, as amostras em geral precisam ser 
coradas (lembre que no início da aula comentamos que as células são pequenas, frágeis e 
transparentes) e, muitas vezes, precisam ser fixadas com substâncias químicas como álcool ou 
formol. Esses tratamentos, normalmente, matam a célula, embora preservem sua forma 
(Figura 7). 
 
Figura 6: Imagem de uma lâmina de 
cortiça registrada por Robert Hooke 
no livro Micrographia. Cada 
compartimento foi chamado célula. 
Figura 7: Imagem de uma célula 
corada e observada em microscopia 
óptica de campo claro. O núcleo oval 
(roxo escuro) se destaca e o formato 
da célula, alongado e com expansões, 
são observados. 
 
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Porém, é possível observar células vivas e até filmá-las com adaptações nos sistemas de lentes. 
São os microscópios de contraste de fase e os de contraste interferencial. Na Figura 8, vemos 
exemplos de imagens obtidas com esses microscópios. 
 
Figura 8: Conforme o tipo 
de microscópio ótico, o 
contraste da imagem é 
bem diferente. (A) No 
microscópio óptico de 
campo claro, se a amostra 
não tiver sido corada, 
como vemos aqui, o 
contraste é muito baixo. 
(B) Quando são usados 
anéis de fase, a luz cria 
halos em torno dos 
objetos, gerando uma 
imagem de contraste de 
fase. (C) Com outro tipo 
de objetiva, temos os 
microscópios de contraste 
interferencial, que geram 
imagens sombreadas, 
dando a noção de relevo 
das estruturas celulares. 
 
Outra limitação rompida na microscopia óptica foi com relação à própria luz. Vimos que o 
limite de resolução depende do comprimento de onda da luz. O comprimento de onda da luz 
visível se situa entre 700nm (vermelho) e 400nm (violeta). Abaixo desse está a radiação 
ultravioleta (Figura 9). Os raios ultravioleta não são visíveis, mas são capazes de excitar 
moléculas fluorescentes. As moléculas fluorescentes absorvem os raios ultravioleta e emitem 
luz num comprimento de onda maior, visível. Temos exemplo dessas substâncias fluorescentes 
no nosso dia a dia: são as cores que “brilham no escuro”. Hoje em dia, há inúmeras moléculas 
fluorescentes disponíveis para inúmeros usos no estudo de células. É possível marcar uma 
única proteína de modo que ela se destaque e possa ser localizada num microscópio óptico de 
fluorescência. Graças à biotecnologia e à manipulação genética também é possível produzir 
em laboratório células ou bactérias fluorescentes. 
 
 
 
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Com os microscópios de fluorescência o poder de resolução dos microscópios ópticos foi 
ampliado e sua combinação a tecnologias de computação resultou em microscópios onde é 
possível observar vários planos de uma célula ou tecido e gerar modelos tridimensionais de 
com uma resolução que só era possível com os microscópios eletrônicos. 
Não temos espaço aqui para detalhar todos os métodos e marcadores que foram 
desenvolvidos para marcar estruturas e observar fenômenos celulares (locomoção, divisão, 
alimentação, etc.), mas apresentamos algumas imagens representativas deste avanço (Figura 
10). 
Voltando ao básico: como se forma a imagem ampliada no microscópio óptico 
Em todos os microscópios ópticos a fonte de luz é concentrada pelas lentes condensadoras 
sobre uma amostra montada sobre a lâmina. O feixe luminoso atravessa a amostra e é 
captado pela lente objetiva que produz uma primeira imagem ampliada do objeto. Esta 
imagem intermediária será em seguida captada pela lente ocular que projetará a imagem final 
na retina do observador (Figura 11). 
O aumento final é o resultado da multiplicação do aumento dado pela lente objetiva pelo 
aumento da lente ocular (veja exercícios no fim desta aula). 
 
 
 
 
 
Figura 9: Escala comparativa do comprimento de onda de diferentes radiações. 
Os elétrons se situam na mesma faixa dos Raiox-X. Na Microscopia óptica, além 
da faixa do espectro visível, também são utilizadas radiações na faixa do 
ultravioleta (UV) para a microscopia de fluorescência. 
 
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 Como existem várias lentes objetivas num mesmo microscópio, uma grande variedade de 
aumentos pode ser facilmente atingida, bastando girar o revólver. Assim, se utilizamos uma 
objetiva de 20X e uma ocular de 10X o aumento final será de 200X (10x20=200). 
Hoje em dia a imagem final pode também ser capturada por uma câmara fotográfica, de vídeo 
ou ainda por um sistema de computação. Uma ampliação suplementar pode ser obtida 
ampliando uma fotografia da imagem observada. 
 
 
 
 
 
Figura 10: (A) Diferentes componentes celulares podem ser marcados com moléculas 
florescentes de cores diferentes e observadas na microscopia de fluorescência. Em 
vermelho, com localização na parte mais central da célula, vemos uma nuvem de 
tubulina e em verde, com localização mais periférica a actina. (B) Nos microscópios de 
fluorescência de super-resolução, esses filamentos podem ser mais bem definidos e os 
microtúbulos individualizados. (Cortesia: Fernando Almeida) 
Figura 11: Esquema (muito simplificado) da formação da imagem em um microscópio 
óptico. No lugar onde vemos o observador (olho) pode ser instalada uma câmera de 
captura que projetará a imagem em uma tela, onde haverá um aumento suplementar. As 
linhas pontilhadas representam o trajeto da luz: Raios que passem pelo centro ótico da 
lente não são desviados e os raios que passam pela periferia convergem para o ponto focal 
da lente, marcado pelo traço vertical. O mesmo ocorre na lente ocular. 
 
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CALMA! 
Antes que você solte aquela famosa frase: “Não entendi nada! ”, vamos 
fazer um balanço do que vimos até aqui, para você ver que não é 
verdade. 
O que já devemos estar sabendo até aqui? 
1- Que os microscópios são instrumentos essenciais no estudo das 
células. 
2- Que os microscópios ópticos mais tradicionais utilizam a o espectro 
visível da luz (Figura 9), que é orientada por lentes de vidro, formando imagens 
ampliadas das células e tecidos (amostras). 
3- Que o poder de resolução de um microscópio óptico é de 0,2μm. 
4- Que é possível observar células ou tecidos não corados em microscópios ópticos de 
contraste de fase ou contraste interferencial. 
5- Que iluminação na faixa do ultravioleta (espectro não visível da luz) é utilizada na 
microscopia de fluorescência. 
6- Que utilizando marcadores fluorescentes e microscópios sofisticados, é possível 
observar detalhes da estrutura celular que sóeram visíveis em microscópios 
eletrônicos. 
Microscópios eletrônicos 
Microscópios eletrônicos? Sim! O que são microscópios eletrônicos? Volte à Figura 2. Ali 
estão esquematizados lado a lado um microscópio óptico e um eletrônico. A diferença 
mais fundamental entre eles é a fonte de energia utilizada. Enquanto o comprimento de 
onda da luz visível varia de 400 a 700nm, o comprimento de onda dos elétrons é de cerca 
de 0,002 nm (Figura 9). Aplicando a formula para a distância mínima entre dois objetos (ou 
limite de resolução) para este comprimento de onda teremos um limite de resolução 1000 
vezes menor que o do microscópio óptico, ou seja, 0,2 nm. 
Os primeiros microscópios eletrônicos foram construídos na década de 1920. Vários 
cientistas trabalharam no desenvolvimento deste instrumento e, mais tarde, no 
desenvolvimento de métodos de preparo das amostras para que as células não fossem 
destruídas pelo impacto do feixe de elétrons sobre elas. 
 
 
 
Figura 12: Max Knoll e Ernst 
Ruska montam 
O primeiro microscópio 
eletrônico. 
 
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Quantos tipos de Microscópio Eletrônico existem? 
Quando falamos em microscópio eletrônico, na verdade estamos nos referindo a uma 
família de instrumentos que utiliza um feixe de elétrons para produzir uma imagem 
ampliada de um objeto. Essa família é composta, basicamente, por dois tipos de 
microscópios: os microscópios eletrônicos de transmissão e os microscópios eletrônicos 
de varredura. Os primeiros se baseiam na capacidade do feixe de elétrons de atravessar a 
amostra, enquanto nos segundos o feixe de elétrons percorre a superfície da amostra 
gerando um sinal que será visualizado num monitor. A ideia por trás dos microscópios 
eletrônicos é bastante simples: um feixe de elétrons é gerado a partir de um filamento 
aquecido (semelhante ao que ocorre quando acendemos uma lâmpada). Os elétrons têm 
carga negativa, por isso o trajeto e a aceleração deste feixe pode ser influenciada por 
bobinas magnéticas. Estas bobinas são as lentes dos microscópios eletrônicos. As amostras 
que são observadas, como tudo que existe, são formadas por átomos. O que acontece 
quando um elétron interage com um átomo? Depende de vários fatores, da velocidade 
com que o elétron está se deslocando e, 
principalmente, da natureza do átomo. 
Um pouco de história 
O século XX conheceu uma verdadeira “febre” a partir da descoberta da estrutura do átomo. Os 
elétrons, especificamente, foram descobertos por Thompson, em 1897. Anto os cálculos feitos 
pelos físicos teóricos, quanto os experimentos feitos nos “tubos de raios catódicos”, vieram provar 
a natureza ondulatória dos elétrons. Esses pioneiros, provavelmente, não faziam a menor ideia 
aonde aquelas observações iriam levar, mas o estudo do comportamento ondulatório dos elétrons 
resultou tanto na invenção dos aparelhos de televisão quanto na de um dos instrumentos 
fundamentais no estudo da Biologia Celular: o microscópio eletrônico. No ano de 1926, Bush 
provou que era possível focalizar um feixe de elétrons utilizando uma lente eletromagnética 
circular, estabelecendo assim os fundamentos da óptica eletrônica. Com base nesses princípios, foi 
iniciada em 1931 a construção do primeiro microscópio eletrônico por um grupo liderado por Ruska 
(Figura 12). Pelo enorme avanço que a microscopia eletrônica trouxe para 
às ciências, Ruska recebeu o Prêmio Nobel na década de 80. 
 
 
Figura 13: Tipos de interação entre um 
elétron e um átomo. O átomo A é de um 
elemento leve, os elétrons (1) que 
interagirem com ele, têm grande chance 
de atravessar pela nuvem de elétrons, 
sofrendo apenas pequenos desvios e 
perdendo velocidade e energia. O 
elétron 2 não interagiu com nenhum 
átomo e atravessa a mostra sem desvio e 
sem perda de energia. O elétron 3 está 
interagindo com um átomo de um 
elemento pesado (B) e há maior chance 
de ser barrado e sofrer um desvio 
elástico, como se quicasse. 
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Como assim? Todos os átomos possuem um núcleo, formado por prótons e nêutrons e 
em torno desses uma nuvem de elétrons. Os átomos de elementos leves, como o 
Hidrogênio e o Carbono, possuem núcleos com 1 e 4 prótons, respectivamente. Enquanto 
isso, os elementos pesados como Cobre, Ósmio e Ouro possuem, respectivamente, 27, 76 
e 79 prótons no seu núcleo. Qual é a chance de um elétron passar por entre os átomos de 
um desses elementos sem ser barrado? Isso mesmo, quanto maior o número atômico do 
elemento que compõe a amostra, maior a chance de o elétron ser desviado. As amostras 
biológicas são formadas essencialmente por elementos leves (Carbono, Hidrogênio, 
Oxigênio e Nitrogênio), com pouca capacidade de barrar elétrons. Por isso, para serem 
observados ao microscópio eletrônico as células e tecidos passam por várias etapas de 
processamento que incluem a impregnação por metais pesados, como o Ósmio, o Ferro e 
o Chumbo. Na Figura 13 estão ilustrados estes conceitos. 
 
Continuando, no quadro aí em cima está contida a grande “sacação” dos pesquisadores que 
desenvolveram o microscópio eletrônico, mas eles não pararam por aí: também 
desenvolveram um segundo tipo de microscópio eletrônico que aproveita os elétrons que são 
desviados a partir da superfície da amostra. Neste caso o feixe de elétrons se movimenta sobre 
a amostra, como o leitor de um CD que vai lendo ponto a ponto a informação ali contida. Os 
elétrons desviados são captados por um detector que os converte em imagem digital. De 
acordo com o relevo da amostra temos áreas sombreadas ou mais claras, nos dando a ideia de 
3 dimensões. Seguindo o ditado popular: uma imagem vale por mil palavras, então observe na 
Figura 14 uma imagem obtida no microscópio eletrônico de transmissão lado a lado com uma 
imagem de uma célula semelhante observada em microscopia eletrônica 
de varredura. Que informações temos com um instrumento ou o outro? 
É FUNDAMENTAL VOCÊ LER ESTE QUADRO 
Porque conseguimos ler estas palavras? Porque as letras são pretas em um fundo de 
outra cor, isto é, temos um contraste de cores. O mesmo acontece no microscópio 
eletrônico: se todos os elétrons passassem ou todos fossem desviados, não teríamos 
imagem. Como alguns são desviados e outros não, o resultado são perfis escuros, onde 
os elétrons foram barrados, e áreas claras, onde eles atravessaram, ou seja, foram 
transmitidos. 
Figura 14: (A) microscopia 
eletrônica de transmissão, de 
4 células. Se destacam os 
núcleos (N) e, em torno 
deles, várias organelas. (B) 
microscópia eletrônica de 
varredura de 3 células. 
Percebemos um relevo, com 
a parte centra (onde deve 
estar o núcleo) mais alta. A 
distância e os contatos entre 
as células podem ser 
avaliados. 
 
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Um de cada vez: Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET) 
A Figura 15 apresenta lado a lado a imagem de um microscópio eletrônico de transmissão e 
um esquema de sua montagem, incluindo a fonte de elétrons (filamento), as lentes magnéticas 
que orientam o feixe de elétrons na ampliação da imagem final e a posição onde fica a 
amostra. Você já viu um esquema semelhante na Figura 2, lá no início da aula, onde 
comentamos que o MET e o Microscópio óptico possuem várias semelhanças na sua 
concepção, mas quais são as diferenças fundamentais entre eles? 
microscópio óptico Microscópio eletrônico 
FONTE luz visivel, cujo comprimento de 
onda varia de 400 a 700nm 
Feixe de elétrons, cujo comprimento de 
onda é em torno de 0,005nm 
LENTES São de vidro. Para diferentes 
aumentos são utilizadas lentesdiferentes. 
São eletromagnetos. Conforme a corrente 
aplicada nessas lentes varia, o feixe será 
modificado, resultando em diversos 
aumentos. 
 
 
Figura 15: Disposição dos componentes do MET (Lentes, fonte de elétrons, amostra) e um 
modelo comercial. As imagens são projetadas na tela que fica na base da coluna, mas 
atualmente são capturadas por uma câmera e projetadas num monitor ligado a um 
computador, onde são gravadas. 
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No microscópio eletrônico de transmissão o feixe de elétrons tem que atravessar a amostra 
(no nosso caso, as células). Pois bem, como você pode ver na Figura 14, as células são 
razoavelmente espessas e o feixe de elétrons não conseguiria atravessar uma célula sem que a 
maioria dos elétrons fosse barrada. Por este motivo, o que, em geral, observamos ao 
microscópio eletrônico de transmissão, são cortes ultrafinos das células. Só para você ter uma 
ideia, uma célula simples, como a hemácia, tem cerca de 7µm de diâmetro e 1µm de altura e 
os cortes ultrafinos têm 0,1µm, dez vezes menos. Para ter ideia sobre o relevo das células e de 
vários objetos, usamos o microscópio eletrônico de varredura. 
Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) 
No microscópio de varredura (Figura 16) a imagem é construída a partir dos elétrons que não 
atravessam a amostra. Nesse microscópio, o feixe de elétrons é deslocado por molas 
defletoras, varrendo a superfície da amostra, ponto a ponto, em linhas de cima para baixo, 
semelhante ao scanner que muitos têm em casa. Em cada ponto o feixe de elétrons gera um 
sinal que é captado pelos detectores e transformado em fótons, que são visualizados em um 
monitor acoplado a um computador, que armazena as imagens. 
O Microscópio de varredura é utilizado não apenas no estudo de células, mas tem muitas 
aplicações no controle de qualidade de peças de precisão, no estudo de insetos e plantas. Você 
vai encontrar muitos exemplos interessantes na plataforma CEDERJ. 
 
 
 
O que 
os 
diferencia fundamentalmente é: 
 
 
 
Figura 16: No microscópio eletrônico de varredura a coluna é menor que no de 
transmissão. As amostras são varridas ponto a ponto pelo feixe de elétrons e o sinal 
gerado é convertido em uma imagem digital. As molas defletoras deslocam o feixe 
fazendo com que varra a superfície da amostra. 
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RESUMO 
Os microscópios ópticos começaram a ser construídos no século XVII e com eles foram 
observadas e batizadas as primeiras células. O aperfeiçoamento na construção de lentes, filtros 
e sistemas de iluminação deu origem a uma grande variedade de microscópios ópticos. Além 
dos de campo claro, que requerem que o material seja corado, existem microscópios de 
contraste de fase e de contraste interferencial, onde as células podem ser observadas vivas e 
sem coloração especial. Os microscópios de fluorescência permitem ver estruturas que 
normalmente não seriam observadas com os comprimentos de onda da luz visível. Progressos 
tecnológicos vêm sendo introduzidos na microscopia óptica, aumentando o poder de resolução 
desses instrumentos. 
Os microscópios eletrônicos foram desenvolvidos no século XX e, assim como os microscópios 
ópticos, estão em constante evolução e seu poder de resolução é cada vez maior, permitindo 
observar objetos cada vez menores. Nos microscópios de transmissão observamos fatias 
ultrafinas das células e tecidos, que mostram a sua estrutura interna. Nos microscópios de 
varredura, em geral são observados aspectos da superfície das amostras. 
 
 
EXERCÍCIOS 
1. Em geral, os microscópios ópticos possuem um conjunto de lestes oculares e diversas 
objetivas. Qual o aumento final que será obtido em cada uma dessas combinações? 
objetiva ocular Aumento final 
10x 5x 
10x 10x 
40x 10x 
100x 10x 
 
2. Por que as células receberam esse nome? 
3. Compare o microscópio de Hooke (Figura 5) ao modelo atual (Figura 4) identificando 
as partes análogas. 
4. Se uma amostra não possui cor ou contraste natural, pode ser observada ao microscópio 
óptico? Que soluções você tem para este problema? 
5. Em que tipo(s) de sistema óptico podemos observar células vivas e sem a adição de 
corantes? 
6. Qual a principal característica da microscopia de fluorescência com relação a: 
Natureza da luz utilizada? 
Natureza dos corantes utilizados? 
7. Qual o limite de resolução do microscópio óptico? 
8. Exercite seu poder de comunicação, você vai precisar dele para explicar aos seus futuros 
alunos o que é poder de resolução de um microscópio. Em suas palavras, explique este 
conceito. Não é necessário usar fórmulas matemáticas. 
9. Uma hemácia mede 7 μm. Quando observada sob um aumento total de 1.000 vezes, 
quanto medirá em centímetros? 
10. Por que, em geral, o núcleo é a única estrutura claramente visível dentro de uma célula 
observada ao microscópio óptico? 
11. Vamos treinar o valor das medidas? 
1 Km tem 1000 metros, certo? 
1m tem 100cm. 
Quantos micrômetros (µm) há em 1m ? E em 1 centímetro? 
O que é maior: 1 µm ou 1 nm (nanômetro)? Quantas vezes? 
12. Uma célula foi fotografada com 2.000x de aumento no microscópio óptico. Uma estrutura 
que tenha na realidade 2 μm aparecerá com que comprimento na foto? 
Biologia Celular I- Aula 2 
 
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13. Tanto no microscópio óptico quanto no eletrônico, qual a função da lente condensadora? E 
da lente objetiva? 
14. Porque no microscópio eletrônico de transmissão observamos fatias de células enquanto 
no de varredura podemos observar células ou até organismos inteiros? 
15. Nos microscópios eletrônicos, via de regra, não é possível observar células vivas. Cite duas 
razões para isso. 
16. Quais os tipos de interação entre um elétron e um átomo? 
17. Que tipo de elemento atômico tem maior probabilidade de barrar o trajeto de um elétron, 
o carbono, que existe em enormes quantidades nas células, ou o ferro, que está presente em 
muito menor quantidade? 
18. Nos microscópios de varredura podemos observar pequenos animais, flores e células 
inteiros, mas para observação no microscópio de transmissão eles precisam ser cortados em 
fatias muito finas. Justifique essas diferenças. 
19. Todos os microscópios, ópticos e eletrônicos, possuem uma lente que é chamada 
condensadora. Por que ela tem este nome? Qual a sua função? No que ela difere das outras 
lentes? 
20. Mencionamos na aula que as células precisam muitas vezes serem fixadas. O que é o 
processo de fixação? Cite uma substância que pode ser usada como fixador. 
 
Prezado aluno, você não vai encontrar respostas para essas perguntas apenas com o texto da 
aula. Elas são um estímulo para você visitar a plataforma e frequentar as tutorias e a aula 
prática!