LA CÉLULA

LA CÉLULA:

Es la unidad biológica, morfológica, fisiológica y genética de los seres vivos.
A continuación explicamos los tres conceptos básicos:

a) La célula es una unidad morfológica que, sola o asociada, forma a los seres vivos. Sola forma los seres unicelulares (Bacterias, hongos, algas, protozoarios) y asociada forma los seres pluricelulares.

b) La célula es una unidad fisiológica que realiza todas las funciones vitales. Cada célula se constituye como un verdadero organismo dotado de vida y de actividad propia.

c) La célula es una unidad genética que transmite, mediante los cromosomas, los caracteres hereditarios de padres a hijos.

TAMAÑO DE LAS CÉLULAS:
Las células son, generalmente de tamaño variable; por tal motivo la podemos dividir en tres grupos: Macroscópicas, microscópicas, y ultramicroscópicas.
a) Células macroscópicas:
Son las células observadas a simple vista. Eso obedece a lo voluminoso de alimentos de reserva que lo contienen como por ejemplo: La yema del huevo de las aves y reptiles y las fibras musculares estriadas, que alcanzan varios centímetros de longitud.
b) Células microscópicas: Se observan únicamente con el microscopio por escapar del límite de visibilidad luminosa, y cuyo tamaño se expresa en micras (milésima parte del milímetro). Ejemplo: Los glóbulos rojos o hematíes, que no pasan de 7 micras, los cocos, las amebas, etc

c) Células ultramicroscópicas:
Son sumamente pequeñas y únicamente observables con el microscopio electrónico. Su unidad de medida es el milimicrón que es la millonésima parte del milímetro o la milésima parte de una micra, y el ángstrom que es la décima parte del milimicrón o la diez millonésima parte del milímetro.
Ejemplo: los virus de la poliomielitis de la viruela, del sarampión, hepatitis , etc.

DURACIÓN DE LAS CÉLULAS.
Algunas celulas, como las de la piel, viven días, los glóbulos rojos viven meses, las celulas nerviosas (neuronas) viven toda la vida, no se reproducen; son las mismas desde el nacimiento hasta su muerte

FUNCIONES DE LA CÉLULA
La Célula Cumple funciones de: relación, nutrición y reproducción.

a) FUNCIÓN DE RELACIÓN.- es la que conecta ala célula con el medio que la rodea. Para esto la célula tiene 2 propiedades: la irritabilidad y la movilidad.
IRRITABILIDAD O EXCITABILIDAD: Propiedad mediante la cual la célula responde a la acción constante de los cambios que se producen en el medio exterior, y que está traducido en forma de estímulos. Estos estímulos pueden ser mecánicos (golpes contacto) físicos (acción de la luz, gravedad, calor, electricidad) y químicos ( acción de ácidos, sales, oxigeno, CO2 venenos, etc).
La célula responde a la acción de los estímulos:

• Por tropismos o movimientos de orientación.
•  por taxismos o movimientos de traslación.
• Por secreciones en el caso de las células secretoras.

MOVILIDAD.-
Manifestación más importante de la vida, se puede distinguir movimientos interiores y exteriores.

•  Movimientos interiores o intracelulares: son corrientes citoplasmáticas que siguen una misma dirección para el movimiento de los organoides y distribución del contenido celular.
• Moviendo exterior o extracelular: si se produce en la parte externa de la célula y pueden ser: ameboideo (seudópodos, ejemplo ameba), vibrátil (cilios ejm paramecio),contráctil (fibras musculares)

b) FUNCIÓN DE NUTRICIÓN.- comprende la selección, ingestión y digestión de las sustancias alimenticias,. La característica central de la nutrición como en todos los procesos vitales, es el metabolismo (conjunto de reacciones químicas que sufren las sustancias nutritivas dentro de la célula para liberar energía).
El metabolismo comprende 2 fases: Anabolismo (proceso de síntesis con formación de proteínas para la renovación del protoplasma y para el crecimiento) y el catabolismo (proceso por el cual se produce una degradación de las sustancias organizadas de los seres vivos).

c) FUNCIÓN DE REPRODUCIÓN O DIVISIÓN CELULAR: Es la función por el cual el protoplasma se divide en 2 o mas porciones que conservan la misma característica. Las celulas Eucarióticas y las procarióticas auque muy pequeñas son complejas. Estas se dividen y dan origen a otras celulas exactamente iguales mediante un proceso conocido como división celular o mitosis.

ESTRUCTURA DE LA CÉLULA:

Preparación de tejidos

Al observar una estructura al microscopio óptico o al electrónico, la luz o los electrones

atraviesan la muestra, dando lugar a la formación de imágenes que son ampliadas por las

lentes del microscopio. Para esto es necesario que los objetos examinados sean lo

suficientemente delgados, para que la luz o los electrones los atraviesen (figura 2.4).

En el caso de la microscopía óptica las muestras deben tener un grosor de 5-8 μm

aproximadamente, y para microscopía electrónica, valores entre 20 y 40 nm. Es necesario,

por tanto, cortar el material que ha de ser estudiado en "lascas" muy finas.

La preparación del material biológico muerto, para su estudio al microscopio óptico o al

electrónico, consta de  pasos fundamentales.

• Fijación: Se refiere al tratamiento  del tejido con sustancias químicas que no solo retardan las alteraciones  tisulares subsecuentes a la muerte sino que también conservan su configuración normal. Los agentes de fijación mas utilizados son la formalina amortiguada y fijador de Bouin.
• Deshidratación y aclaramiento:  Se aplica una seria gradual de alcohol iniciando con alcohol de  50% alcanzando de manera paulatina a alcohol de 100% para eliminar el agua, luego se trata con xileno para que el tejido se torne transparente.
• Inclusión:  Se debe incluir al tejido en parafina fundida hasta que se infiltra por completo y luego se deja endurecer.
• Sección: El corte utilizando equipos especiales, los cuales presentan una cuchilla que corta "lascas" del material. Para microscopia óptica se utilizan cuchillas de acero y el equipo recibe el nombre de micrótomo. En microscopia electrónica se utilizan los ultramicrótomos, que emplean cuchillas de vidrio o diamante.
• Montaje y tinción: Los cortes  de parafina se montan en portaobjetos de vidrio y a continuación  se tiñen mediante colores hidrosolubles que permiten diferenciar los diversos componentes celulares.

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Introducción a la Histología

La palabra tejido fue tomada del francés tissu que significa textura, introducida por Bichat (1771 - 1802) quien en disecciones macroscópicas describió más de 20 tejidos. El término Histología fue creado por Mayer (1919) que estudió la anatomía microscópica del cuerpo humano observando que sus partes estaban formadas por dispositivos básicos de los materiales de construcción, coincidiendo con Bichat por lo tanto las disposiciones básicas microscópicas de sustancias corporales son los tejidos. Sin embargo los tejidos a través del microscopio se distinguen entre si no solo por la textura sino por otros hechos. Las técnicas microscópicas demostraron la existencia de 4 tejidos básicos y que no se puede estudiar la anatomía microscópica de los órganos sin conocimiento previo de cuantos tejidos están reunidos, o compuestos de pocos materiales básicos reunidos en disposición lógica.

Histología es la rama de la  anatomía que estudia los tejidos de animales y plantas.

MÉTODOS DE ESTUDIO EN HISTOLOGIA:

Para estudiar la estructura de las células, tejidos y órganos que constituyen los
componentes del cuerpo humano y organismos pluricelulares, el hombre ha desarrollado
diversos métodos y técnicas, y ha ido perfeccionando los instrumentos necesarios para
conocer con más profundidad la morfología y función de los diferentes niveles de
organización de la materia.

OBSERVACIÓN MICROSCOPICA

A finales del siglo XVI los hermanos Hans y Zacarías Janssen, construyeron el primer
microscopio compuesto. Galileo, que es conocido por sus estudios de Astronomía, fue uno

de los primeros investigadores que utilizó el microscopio para fines científicos.
El ojo humano es capaz de discriminar dos puntos que se encuentren separados por una
distancia mayor de 0.1 mm solamente. Esto constituye un obstáculo para el estudio de las
estructuras internas de la célula y es por esto que es necesario el empleo de equipos que

aumenten la resolución.
La posibilidad de un sistema óptico de distinguir por separado (resolver) dos puntos muy

cercanos, se denomina poder de resolución.

PARTES DEL MICROSCOPIO:
El microscopio óptico en común esta formado por tres sistemas:

Sistema mecánico del microscopio :.

· El pie y soporte: contiene la base sobre la que se apoya el microscopio y tiene por lo general forma de Y o bien es rectangular.

· La columna o brazo: llamada también asa, es una pieza en forma de C, unida a la base por su parte inferior mediante una bisagra, permitiendo la inclinación del tubo para mejorar la captación de luz cuando se utilizan los espejos. Sostiene el tubo en su porción superior y por el extremo inferior se adapta al pie.

· El tubo: tiene forma cilíndrica . El tubo se encuentra en la parte superior de la columna mediante un sistema de cremalleras, las cuales permiten que el tubo se mueva mediante los tornillos.

· El tornillo macrométrico o macroscopico: girando este tornillo, asciende o desciende el tubo del microscopio, deslizándose en sentido vertical gracias a un mecanismo de cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación.

· El tornillo micrométrico o microscopico: mediante el ajuste fino con movimiento casi imperceptible que produce al deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoque exacto y nítido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de 0,001 mm, que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medir el espesor de los objetos.

· La platina: es una pieza metálica plana en la que se coloca la preparación u objeto que se va a observar. Presenta un orificio, en el eje óptico del tubo, que permite el paso de los rayos luminosos a la preparación. La platina puede ser fija, en cuyo caso permanece inmóvil; en otros casos puede ser giratoria; es decir, mediante tornillos laterales puede centrarse o producir movimientos circulares.

· Las pinzas: son dos piezas metálicas que sirven para sujetar la preparación. Se encuentran en la platina.

· El revólver: es una pieza giratoria provista de orificios en los que se enroscan los objetivos. Al girar el revólver, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en posición de trabajo, lo que se nota por el ruido de un piñón que lo fija.

Sistema optico :Es el encargado de reproducir y aumentar las imágenes mediante el conjunto de lentes que lo componen. Está formado por el ocular y los objetivos. El objetivo proyecta una imagen de la muestra que el ocular luego amplía.

· El ocular: se encuentra situado en la parte superior del tubo. Su nombre se debe a la cercanía de la pieza con el ojo del observador. Tiene como función aumentar la imagen formada por el objetivo. Los oculares son intercambiables y sus poderes de aumento van desde 5X hasta 20X. Existen oculares especiales de potencias mayores a 20X y otros que poseen una escalamicrométrica; estos últimos tienen la finalidad de medir el tamaño del objeto observado.

· Los objetivos: se disponen en una pieza giratoria denominada revólver y producen el aumento de las imágenes de los objetos y organismos, y, por tanto, se hallan cerca de la preparación que se examina. Los objetivos utilizados corrientemente son de dos tipos: objetivos secos y objetivos de inmersión.

· Los objetivos secos se utilizan sin necesidad de colocar sustancia alguna entre ellos y la preparación. En la cara externa llevan una serie de índices que indican el aumento que producen, la abertura numérica y otros datos. Así, por ejemplo, si un objetivo tiene estos datos: plan 40/0,65 y 160/0,17, significa que el objetivo es planacromático, su aumento 40 y su apertura numérica 0,65, calculada para una longitud de tubo de 160 mm. El número de objetivos varía con el tipo de microscopio y el uso a que se destina. Los aumentos de los objetivos secos más frecuentemente utilizados son: 4X, 10X, 20X, 40X y 60X.

· El objetivo de inmersión está compuesto por un complicado sistema de lentes. Para observar a través de este objetivo es necesario colocar una gota de aceite de cedro entre el objetivo y la preparación, de manera que la lente frontal entre en contacto con el aceite de cedro. Generalmente, estos objetivos son de 100X y se distingue por uno o dos círculos o anillos de color negro que rodea su extremo inferior.


Sistema de iluminación :Este sistema tiene como finalidad dirigir la luz natural o artificial de tal manera que ilumine la preparación u objeto que se va a observar en el microscopio de la manera adecuada. Comprende los siguientes elementos:

· Fuente de iluminación: se trata clásicamente de una lámpara incandescente de tungsteno sobrevoltada; en versiones más modernas con leds. Por delante de ella se sitúa un condensador (una lente convergente) e, idealmente, un diafragma de campo, que permite controlar el diámetro de la parte de la preparación que queda iluminada, para evitar que exceda el campo de observación produciendo luces parásitas.

· El espejo: necesario si la fuente de iluminación no está construida dentro del microscopio y ya alineada con el sistema óptico, como suele ocurrir en los microscopios modernos. Suele tener dos caras: una cóncava y otra plana. Goza de movimientos en todas las direcciones. La cara cóncava se emplea de preferencia con iluminación artificial, y la plana, para natural (luz solar). Los modelos más modernos no poseen espejos sino una lámpara que cumple la misma función que el espejo.

· Condensador: está formado por un sistema de lentes, cuya finalidad es concentrar los rayos luminosos sobre el plano de la preparación, formando un cono de luz con el mismo ángulo que el del campo del objetivo. El condensador se sitúa debajo de la platina y su lente superior es generalmente planoconvexa, quedando la cara superior plana en contacto con la preparación cuando se usan objetivos de gran abertura (los de mayor ampliación); existen condensadores de inmersión, que piden que se llene con aceite el espacio entre esa lente superior y la preparación. La abertura numérica máxima del condensador debe ser al menos igual que la del objetivo empleado, o no se logrará aprovechar todo su poder separador. El condensador puede deslizarse verticalmente sobre un sistema de cremallera mediante un tornillo, bajándose para su uso con objetivos de poca potencia.

· Diafragma: el condensador está provisto de un diafragma-iris, que regula su abertura para ajustarla a la del objetivo. Puede emplearse, de manera irregular, para aumentar el contraste, lo que se hace cerrándolo más de lo que conviene si se quiere aprovechar la resolución del sistema óptico.

TIPOS DE MICROSCOPIOS

Existen diversos tipos de microscopios, los cuales describiremos brevemente señalando

sus características fundamentales.

MICROSCOPIO ÓPTICO DE CAMPO BRILLANTE

Este tipo de microscopio utiliza como fuente de iluminación la luz visible. Cuando la
muestra a observar es transparente a la luz empleada, el haz luminoso la atraviesa
iluminando el campo que se quiere observar. Aquí se emplea un sistema de iluminación
de luz transmitida.

MICROSCOPIO ÓPTICO DE CONTRASTE DE FASE.

Se utiliza para una visualización con suficiente contraste, se utiliza un microscopio especial que tiene un dispositivo que transforma las diferencias de fase de la longitud de onda de la luz empleada, en diferencias de amplitud. La luz, al atravesar una muestra, es desfasada normalmente con respecto a la luz que atraviesa el medio donde se encuentra dicha muestra. Este desfasaje es pequeño y el ojo humano no es capaz de distinguirlo; ahora bien, mediante dispositivos que existen en los llamados microscopios de contraste de fase, la diferencia de fase se aumenta lo suficiente como para que el ojo lo distinga, pudiéndose apreciar distintas

intensidades de luz que van desde la oscuridad hasta el brillo intenso.

MICROSCOPIO DE LUZ ULTRAVIOLETA Y DE FLUORESCENCIA

La luz ultravioleta, que no es visible al ojo humano, pero que si se puede utilizar en microfotografía, tiene una longitud de onda muy corta (300 μm) y es absorbida por algunos componentes celulares como los ácidos nucleicos, o por determinadas sustancias que se le pueden suministrar a las células.

El microscopio de luz ultravioleta puede utilizarse para la toma de microfotografías usando una película sensible a esta radiación, o mediante la visualización de las imágenes captadas por una cámara de televisión sensible a la luz ultravioleta.

Para esto se utilizan colorantes especiales o fluorocromos, los cuales, dependiendo del tipo empleado y de la energía de excitación, emitirán con una longitud de onda que mediante filtros puede ser observado por ojo humano. por ejemplo, usando naranja acridina como fluorocromo se puede demostrar la localización de ADN, al cual se le observa una fluorescencia de color verde naranja en el núcleo de las células que han captado dicho colorante.

MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN.
Como ya tratamos, los electrones al tener una longitud de onda muy pequeña (0.005 nm) permiten a este instrumento un alto poder de resolución.
La muestra se contrasta con sustancias que contienen metales pesados de alta densidad
electrónica en sus átomos, los cuales presentan diversas afinidades por determinados
componentes celulares; una vez que el haz de electrones atraviesa la muestra, los mismos chocan con la nube electrónica de estos compuestos que se han depositado sobre los componentes celulares lo que produce un retardo y dispersión de la trayectoria de alguno de los electrones, mientras que otros continuarán su trayecto hasta llegar a la pantalla fluorescente, donde se forma la imagen.

MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO.
Que se basa en el estudio de los electrones reflejados por una superficie. Un dispositivo integra la imagen, la cual se observa en un sistema de televisión; mediante este equipo es posible estudiar la estructura tridimensional de las superficies; por
ejemplo, los cilios de una célula, la forma bicóncava de los hematíes, etcétera.
Este tipo de microscopio electrónico, dado su poder de resolución (alrededor de 20 nm o
más), permite el estudio detallado de estructuras cuyas dimensiones se encuentran entre
los límites de resolución del microscopio óptico (0.2 μm) y el microscopio electrónico de
transmisión que puede alcanzar de 0.3-0.1 nm.

MICROSCOPIO ESTEREOSCOPICO: es un tipo de microscopio hace posible la visión tridimensional de los objetos. Consta de dos tubos oculares y dos objetivos pares para cada aumento. Este microscopio ofrece ventajas para observaciones que requieren pequeños aumentos. El óptimo de visión estereoscópica se encuentra entre 2 y 40X o aumento total del microscopio.

MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO: Este microscopio está provisto de un condensador paraboloide, que hace que los rayos luminosos no penetren directamente en el objetivo, sino que iluminan oblicuamente la preparación. Los objetos aparecen como puntos luminosos sobre un fondo oscuro.