MICROSCÒPIA ELECTRÒNICA

Microscopi Electrònic

Objectius:

• Aprendre a diferenciar imatges obtingudes amb els diferents tipus de microscòpia electrónica
• Interpretar micrografies de microscòpia electrónica de transmissió (TEM) i de rastreig (SEM).
• Aprendre a calcular mesures reals de diverses estructures i els augments de micrografies obtingudes amb un microscopi electrònic.

INTRODUCCIÓ

Un problema  fonamental de la microscòpia òptica és el poder de resolució.

Res més petit de 0,2 µm pot ser clarement vist al micrsoscopi òptic. 

Les membranes cel·lulars i moltes estructures cel·lulars són , de fet, més petites.

Fa uns  80 anys els biòlegs es van adonar que si substituien la llum visible (fotons) per electrons, com a “font d’ il·luminació” d’ un microscopi , el seu límit de resolució podía ser 100.000 vegades més petit que el d’ un microscopi òptic normal, ja que els electrons accelerats a través d’una diferència de potencial de 60.000 Volts tenen una longitud d’ ona de 0,005 nm ( 100.000 vegades més petita que la longitud d’ona de la llum visible).

Dada curiosa :Ernst Ruska va ser el primer a construir un microscopi electrònic l'any 1931. i el primer microscopi electrònic comercial va ser posat al mercat per Siemens a la dècada del 1930.

Primer microscopi electrònic

Existeixen dos tipus principals de microscòpia electrónica :

1.   Microscòpia electrónica de TRANSMISSIÓ (TEM) Transmision electron microscope

2.  Microscòpia de RASTREIG o escombratge  (SEM) Scanning electron microscope

TRANSMISSIÓ (TEM)

Essencialment, un TEM consisteix en un tub de rajos catòdics vertical que té una bomba d’ electrons a la seva part superior i una pantalla en la seva part inferior.

Els electrons surten  d’un filament incandescent situat a la part més alta del tub i són accelerats per un alt voltatge i baixen pel tub fins arribar a la pantalla fluorescent.

El tub ha de tenir el buit de tal manera que no s’ interfereixi els electrons durant el seu pas pel tub.

Quan un electró incideix sobre la pantalla apareix un punt fluorescent. Si es col·loca una ,ostra biológica dins del tub entre la bomba d’ electrons i la pantalla , s’ interferirà el pas d’ aquells electrons que xoquin amb la mostra, i per tant, a la pantalla apareixeran algunes ombres o punts no fluorescents.

Així, la imatge de la pantalla es forma degut a que en una mostra biològica , degudament tractada, hi ha zones opaques als electrons i altres per les que es transmeten electrons, donant així àrees ombrejades i àrees fluorescents respectivament.

Preparació de les mostres:

Per obtenir una bona imatge la mostra ha d’ estar preparada correctament. Aquesta preparació requereix la fixació del teixit per preservar les estructures i la inclussió del teixit en un medi
(plàstic) que permeti fer talls fins.

Aquests talls han de tenyir-se amb sals de metalls pesats que siguin electrodensos.

Seguidament ja podem observar les mostres al TEM.

Aquest tipus de preparació ens permet veure estructures amb dues dimensions.

CRIOFRACTURA

Utilitzant el TEM també podem preparar mostres per tal de veure estructures internes de la cèl·lula amb relleu. En aquest cas, les mostres no s’ han d’ incluir i tallar si no que s’ han de congelar a -196º C. Un cop congelades es procedeix a la CRIOFRACTURA, que consisteix en donar un cop amb una ganiveta a la mostra. Normalment, les cèl·lules es trenquen separant les dues capes lipídiques de les diferents membranes cel·lulars.

Exemple de Criofractura ( Observació de la membrana nuclear d' una cèl·lula)

RASTREIG ( SEM )

En aquest tipus de mocroscopi les cèl·lules s' observen senceres, sense tallar-les, i la imatge es forma pels electrons reflectits i no transmesos. 

Degut a això, aquest microscopi dóna una visió tridimensional de la mostra i només es poden obdervar la superfície externa de les cèl·lules.

34. El microscopi electrònic de Dani Ribo

PER SABER-NE MÉS  

EL WEB DE LA CÈL·LULA

CÈL·LULES I MICROSCOPIS

MICROSCOPI ÒPTIC I MICROSCOPI ELECTRÒNIC from Míriam Redondo Díaz

IMATGES DE CÈL·LULES AMB MICROSCÒPIA ELECTRÒNICA

CELL IMAGE LIBRARY

AQUÍ TENIM UNS QUANTS VÍDEOS QUE ENS MOSTREN EL FUNCIONAMENT I EL RESULTAT DE LA OBSERVACIÓ AMB MICROSCÒPIA ELECTRÒNICA

TASCA

MICROFOTOGRAFIES

ACTIVITATS

1) Aquesta imatge microscòpica correspon a una part d'un hepatòcit (cèl·lula del fetge). S'hi poden veure els grànuls de glicògen com unes partícules fosques (1 cm = 10.000 mm).

A) 
a) Quants augments té la imatge microscòpica?
b) Quina mida aproximada té el grànul de glicògen del requadre i amb quin tipus de microscopi es poden veure aquests grànuls? Raoneu la resposta.

B)
a) Què és el glicògen i quina importància biològica té?
b) Les cèl·lules vegetals tenen glicogen? Raoneu la resposta.

2. La imatge següent correspon a un exemplar de Vibrio fischeri. Calculeu a quants augments s’ha fet la imatge (1000 nm = 1 μm). Quina és la llargada del bacteri, en micres o micròmetres, sense tenir en compte els flagels?  Quin tipus de microscopi electrònic s'ha utilitzat per fer la micrografia?     

Escala 1cm: 500 nm