Quais são os métodos de estudo das células?

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• Quais são os métodos de estudo da célula?
• Qual é o estudo das células?
• Qual é a principal ferramenta utilizada para o estudo das células?

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Métodos e técnicas para o estudo de células, tecidos e órgãos. 
 
1. Introdução 
 
Os métodos de ensino em Biologia Celular e dos Tecidos baseiam-se principalmente no estudo 
das estruturas e processos celulares sob as microscopias de luz (ML) e eletrônica (ME), 
permitindo o reconhecimento da célula como um componente dinâmico e participante do 
metabolismo corporal. Basicamente, estes estudos utilizam como ferramentas, lâminas com 
colorações histológicas e histoquímicas, para o estudo à ML e telas de cobre com células 
contrastadas por metais pesados, para o estudo a ME (de transmissão, de varredura, etc.) cujos 
conceitos serão apresentados aqui de forma genérica. 
 
2. Microscópio de Luz (ML)e Microscópio Eletrônico de Transmissão (TEM) - Informações 
Gerais 
Na figura abaixo o olho nu poderia ver características nos dois primeiros quadros, a resolução do 
microscópio óptico estenderia até o quarto quadro, e o microscópio eletrônico até o sétimo e o 
oitavo quadro. Na Figura abaixo é mostrado os tamanhos de várias estruturas celulares e 
subcelulares e as variações de tamanho que diferentes tipos de microscópios podem visualizar. 
 
Um sentido de escala entre células vivas e átomos: Cada diagrama nesta figura mostra uma 
imagem aumentada por um fator de 10 em uma progressão imaginária a partir de um dedo 
polegar, então células da pele, passando por um ribossomo, até um grupo de átomos, que formam 
parte de uma das várias moléculas de proteína em nosso corpo. Os detalhes atômicos das 
macromoléculas, como mostrado nos dois últimos quadros, normalmente estão além do poder do 
microscópio eletrônico. 
Uma célula animal típica apresenta de 10 a 20 µm de diâmetro, que é cerca de 1/5 da capacidade 
de observação a olho nu. O último limite do microscópio de luz é o comprimento de onda da luz 
visível que está entre 0,4 a 0,7 µm (do violeta para o vermelho respectivamente). Assim, 
mitocôndrias e bactérias que apresentam cerca de 200 a 500 nm (0,2 a 0,5µm), são os últimos 
objetos vistos através do microscópio de luz. 
As unidades de medida atualmente usadas em biologia celular e em histologia são as seguintes: 
 
Unidade de medida Símbolo Valor 
Micrômetro µm 0,001 mm (milésima parte do milímetro) 
Nanômetro nm 0,001µm (milésima parte do micrômetro) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Poder de resolução. Os tamanhos das células e de seus 
componentes estão desenhados em uma escala logarítmica, 
indicando a amplitude de objetos que podem ser 
prontamente resolvidos a olho nu e nos microscópios ópticos 
e eletrônicos. As seguintes unidades de comprimento 
frequentemente são utilizadas na microscopia: µm 
(micrômetro)=10-6 do m, nm (nanômetro)=10-9 do m, Å 
(unidade Ångstrôm)=10-10 do m. 
 
 
 
Microscópios são aparelhos 
nos quais lentes de vidro são 
associadas de tal forma que 
se consiga reproduzir para o 
olho humano, uma imagem 
aumentada e detalhada das 
células, tecidos e órgãos. O 
conjunto de lentes é formado 
pelas objetivas e oculares. A 
objetiva, a primeira lente e a 
que está mais próxima do 
objeto, daí o nome, capta a 
luz filtrada pelo condensador 
e projeta uma imagem real, 
invertida e aumentada da 
estrutura. A lente ocular 
presta-se a aumentar a 
imagem projetada pela 
objetiva, para ser captada 
pelo olho do observador. 
 
 
 
Para o ML o aumento total do objeto observado é calculado multiplicando-se os valores do 
aumento da objetiva e da ocular. Portanto: 
Ocular Objetiva Aumento Diâmetro do Campo 
10 x 10x (pequeno aumento) 100x 1.500µm 
10 x 40x (grande aumento a seco) 400x 375µm 
10 x 100x (imersão em óleo) 1.000x 150µm 
O limite de separação pelo qual dois objetos ainda podem ser vistos como distintos – é o limite 
de resolução - depende tanto do comprimento de onda da luz quanto da abertura numérica do 
sistema de lentes utilizado. Este último número é uma medida da largura da abertura do 
microscópio, graduada de acordo com sua distância a partir do objeto; quanto maior a abertura do 
microscópio, mais claramente o objeto pode ser visualizado. 
Nas melhores condições, com luz violeta (comprimento de onda = 0,4 µm), e uma abertura 
numérica de 1,4, o microscópio óptico pode alcançar, teoricamente, um limite de resolução logo 
abaixo de 0,2 µm. Essa resolução foi alcançada por fabricantes de microscópios no final do 
século XIX e raramente é equiparada nas indústrias contemporâneas de microscópios. Embora 
seja possível aumentar uma imagem o quanto quisermos - por exemplo, por sua projeção em uma 
tela - jamais será possível distinguir dois objetos ao microscópio óptico que estão separados por 
menos de 0,2 µm; eles aparecerão como um único objeto. Observe a diferença entre resolução, 
discutida anteriormente, e detecção. 
Portanto o limite de separação no qual dois objetos podem ainda ser observados como distintos é 
chamado de limite de resolução, este depende: 
a) do comprimento de ondas da luz e 
b) da abertura numérica do sistema de lentes. 
Quando a luz atravessa uma célula viva, a fase da onda de luz é alterada de acordo com o índice 
de refração da célula: uma parte relativamente espessa ou densa da célula, como um núcleo, 
retarda a luz que passa através dela. Consequentemente, a fase da luz é deslocada com relação à 
luz que passou através de uma região adjacente mais delgada do citoplasma. 
O microscópio de contraste de fase e, de uma maneira mais complexa, o microscópio de 
contraste de interferência diferencial exploram os efeitos de interferência produzidos quando 
esses dois conjuntos de ondas se recombinam, criando uma imagem da estrutura da célula. 
Ambos os tipos de microscopia óptica são amplamente utilizados para visualizar células vivas. 
Uma maneira mais simples de visualizar algumas dessas características de uma célula viva é 
observar a luz que é espalhada por seus vários componentes. No microscópio de campo escuro, 
os raios de luz que iluminam são direcionados pela lateral, de forma que somente a luz difundida 
passa pelas lentes do microscópio. Como decorrência, a célula aparece como um objeto 
iluminado contra o fundo escuro. Com um microscópio normal de campo claro, a luz que 
passa através de uma célula em cultura forma a imagem diretamente. 
Comparação do mesmo fibroblasto com 4 diferentes microscópio de luz 
a) microscópio de campo claro – a luz passa através da célula e forma diretamente a imagem. b) 
microscópio de contraste fase. c) microscópio de contraste por interferência diferencial. d) 
microscópio de campo escuro. 
 
A relação entre o limite de resolução e o comprimento de onda de uma radiação luminosa é 
verdadeira para qualquer forma de radiação, seja ela um feixe de luz no ML, seja um feixe de 
elétrons no ME. Com elétrons, entretanto, o limite de resolução pode ser muito pequeno. O 
comprimento de onda de um elétron diminui com o aumento da sua velocidade. Em um 
microscópio eletrônico com uma voltagem de aceleração de 100.000 V o comprimento de onda 
de um elétron é de 0,004 nm. Teoricamente, a resolução de um microscópio destes deveria ser 
de cerca de 0,002 nm, 100 mil vezes maior do que a do microscópio óptico. Entretanto, devido 
ao fato de as aberrações de uma lente de elétrons serem mais difíceis de corrigir do que aquelas 
produzidas por uma lente de vidro, o poder de resolução da maioria dos microscópios 
eletrônicos mais modernos é, nas melhores condições, 0,1 nm (1 Å). Isso acontece porque 
apenas o centro das lentes de elétrons pode ser utilizado e a abertura numérica efetiva é 
minúscula. Ainda mais, os problemas na preparação de amostra, no contraste e nos danos 
causados pela radiação geralmente têm limitado a resolução efetiva normal para materiais 
biológicos para 1 nm (10 Å). Contudo, esse valor é cerca de 200 vezes melhor do que a 
resolução do microscópio óptico. 
Em anos recentes, o desempenho dos microscópios

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