Las células vivas van desde las de algas y bacterias unicelulares, pasando por organismos multicelulares como el musgo y los gusanos, hasta plantas y animales complejos, incluidos los humanos. Ciertas estructuras se encuentran en todas las células vivas, pero los organismos unicelulares y las células de plantas y animales superiores también son diferentes en muchos aspectos. Los microscopios ópticos pueden ampliar las células para que se puedan ver las estructuras más grandes y definidas, pero microscopios electrónicos de transmisión (TEM) son necesarios para ver las estructuras celulares más pequeñas.
Las células y sus estructuras a menudo son difíciles de identificar porque las paredes son bastante delgadas y diferentes células pueden tener una apariencia completamente diferente. Las células y sus orgánulos tienen características que pueden usarse para identificarlas, y es útil usar un aumento lo suficientemente alto que muestre estos detalles.
Por ejemplo, un microscopio óptico con un aumento de 300X mostrará células y algunos detalles, pero no los pequeños orgánulos dentro de la célula. Para eso, se necesita un TEM. Los TEM usan electrones para crear imágenes detalladas de estructuras diminutas disparando electrones a través de la muestra de tejido y analizando los patrones cuando los electrones salen por el otro lado. Las imágenes de los TEM suelen estar etiquetadas con el tipo de célula y el aumento, una imagen marcada como "tem de humanos Las células epiteliales marcadas con 7900X "se amplían 7900 veces y pueden mostrar detalles de la célula, el núcleo y otros estructuras. El uso de microscopios de luz para células enteras y TEM para características más pequeñas permite la identificación confiable y precisa de incluso las estructuras celulares más esquivas.
¿Qué muestran las micrografías celulares?
Las micrografías son las imágenes ampliadas obtenidas de microscopios ópticos y TEM. A menudo se toman micrografías de células de muestras de tejido y muestran una masa continua de células y estructuras internas que son difíciles de identificar individualmente. Por lo general, estas micrografías muestran muchas líneas, puntos, parches y grupos que forman la célula y sus orgánulos. Se necesita un enfoque sistemático para identificar las diversas partes.
Ayuda a saber qué distingue las diferentes estructuras celulares. Las células mismas son el cuerpo cerrado más grande en la micrografía, pero dentro de las células hay muchas estructuras diferentes, cada una con su propio conjunto de características de identificación. Un enfoque de alto nivel en el que se identifican límites cerrados y se encuentran formas cerradas ayuda a aislar los componentes de la imagen. Entonces es posible identificar cada parte por separado buscando características únicas.
Micrografías de orgánulos celulares
Entre las estructuras celulares más difíciles de identificar correctamente se encuentran los diminutos orgánulos unidos a la membrana dentro de cada célula. Estas estructuras son importantes para las funciones celulares y la mayoría son pequeños sacos de materia celular como proteínas, enzimas, carbohidratos y grasas. Todos ellos tienen sus propios roles que desempeñar en la célula y representan una parte importante del estudio celular y la identificación de la estructura celular.
No todas las células tienen todos los tipos de orgánulos y su número varía mucho. La mayoría de los orgánulos son tan pequeños que solo se pueden identificar en imágenes TEM de orgánulos. Si bien la forma y el tamaño ayudan a distinguir algunos orgánulos, generalmente es necesario ver la estructura interior para estar seguro de qué tipo de orgánulo se muestra. Al igual que con las otras estructuras celulares y para la célula en su conjunto, las características especiales de cada orgánulo facilitan la identificación.
Identificación de células
En comparación con los otros sujetos que se encuentran en las micrografías celulares, las células son, con mucho, las más grandes, pero sus límites a menudo son sorprendentemente difíciles de encontrar. Las células bacterianas son independientes y tienen una pared celular comparativamente gruesa, por lo que generalmente se pueden ver con facilidad. Todas las demás células, especialmente las de los tejidos de animales superiores, solo tienen una membrana celular delgada y no tienen pared celular. En las micrografías de tejido, a menudo solo hay líneas tenues que muestran las membranas celulares y los límites de cada célula.
Las células tienen dos características que facilitan la identificación. Todas las células tienen una membrana celular continua que las rodea y la membrana celular encierra otras estructuras diminutas. Una vez que se encuentra dicha membrana continua y encierra muchos otros cuerpos, cada uno de los cuales tiene su propia estructura interna, esa área cerrada puede identificarse como una celda. Una vez que la identidad de una celda está clara, se puede proceder a la identificación de las estructuras interiores.
Encontrar el núcleo
No todas las células tienen núcleo, pero la mayoría de las de los tejidos animales y vegetales sí lo tienen. Los organismos unicelulares, como las bacterias, no tienen núcleo, y algunas células animales, como los glóbulos rojos maduros humanos, tampoco lo tienen. Otras células comunes, como las células del hígado, las células musculares y las células de la piel, tienen un núcleo claramente definido dentro de la membrana celular.
El núcleo es el cuerpo más grande dentro de la célula y, por lo general, tiene una forma más o menos redonda. A diferencia de la celda, no tiene muchas estructuras en su interior. El objeto más grande en el núcleo es el nucleolo redondo que es responsable de producir ribosomas. Si el aumento es lo suficientemente alto, se pueden ver las estructuras parecidas a gusanos de los cromosomas dentro del núcleo, especialmente cuando la célula se está preparando para dividirse.
Qué aspecto tienen los ribosomas y qué hacen
Los ribosomas son pequeños grupos de proteínas y ARN ribosómico, el código según el cual se fabrican las proteínas. Se pueden identificar por su falta de membrana y por su pequeño tamaño. En las micrografías de orgánulos celulares, se ven como pequeños granos de materia sólida, y hay muchos de estos granos esparcidos por toda la célula.
Algunos ribosomas están unidos al retículo endoplásmico, una serie de pliegues y túbulos cerca del núcleo. Estos ribosomas ayudan a la célula a producir proteínas especializadas. Con un aumento muy alto, es posible ver que los ribosomas están formados por dos secciones, la mayor parte compuesta de ARN y un grupo más pequeño formado por las proteínas fabricadas.
El retículo endoplásico es fácil de identificar
Encontrado solo en células que tienen un núcleo, el retículo endoplásmico es una estructura formada por sacos y tubos plegados ubicados entre el núcleo y la membrana celular. Ayuda a la célula a gestionar el intercambio de proteínas entre la célula y el núcleo, y tiene ribosomas unidos a una sección llamada retículo endoplásmico rugoso.
El retículo endoplásmico rugoso y sus ribosomas producen enzimas específicas de células como la insulina en las células del páncreas y anticuerpos para los glóbulos blancos. El retículo endoplásmico liso no tiene ribosomas adheridos y produce carbohidratos y lípidos que ayudan a mantener intactas las membranas celulares. Ambas partes del retículo endoplásmico se pueden identificar por su conexión con el núcleo de la célula.
Identificación de las mitocondrias
Las mitocondrias son las centrales eléctricas de la célula, que digieren la glucosa para producir la molécula de almacenamiento ATP que las células utilizan para obtener energía. El orgánulo está formado por una membrana exterior lisa y una membrana interior plegada. La producción de energía se lleva a cabo mediante la transferencia de moléculas a través de la membrana interna. La cantidad de mitocondrias en una célula depende de la función celular. Las células musculares, por ejemplo, tienen muchas mitocondrias porque consumen mucha energía.
Las mitocondrias se pueden identificar como cuerpos lisos y alargados que son el segundo orgánulo más grande después del núcleo. Su característica distintiva es la membrana interna plegada que da estructura al interior de la mitocondria. En una micrografía celular, los pliegues de la membrana interna parecen dedos que sobresalen del interior de las mitocondrias.
Cómo encontrar lisosomas en imágenes TEM de orgánulos
Los lisosomas son más pequeños que las mitocondrias, por lo que solo se pueden ver en imágenes TEM muy ampliadas. Se distinguen de los ribosomas por la membrana que contiene sus enzimas digestivas. A menudo pueden verse como formas redondeadas o esféricas, pero también pueden tener formas irregulares cuando han rodeado una pieza de desechos celulares.
La función de los lisosomas es digerir la materia celular que ya no se necesita. Los fragmentos de células se descomponen y se expulsan de la célula. Los lisosomas también atacan sustancias extrañas que ingresan a la célula y, como tales, son una defensa contra bacterias y virus.
Cómo se ven los cuerpos de Golgi
Los cuerpos de Golgi o estructuras de Golgi son pilas de sacos y tubos aplanados que parecen haber sido apretados en el medio. Cada saco está rodeado por una membrana que puede verse con suficiente aumento. A veces parecen una versión más pequeña del retículo endoplásmico, pero son cuerpos separados que son más regulares y no están adheridos al núcleo. Los cuerpos de Golgi ayudan a producir lisosomas y convierten las proteínas en enzimas y hormonas.
Cómo identificar centriolos
Los centríolos vienen en pares y generalmente se encuentran cerca del núcleo. Son pequeños haces cilíndricos de proteínas y son la clave para la división celular. Al observar muchas células, algunas pueden estar en proceso de división y los centríolos se vuelven muy prominentes.
Durante la división, el núcleo celular se disuelve y el ADN que se encuentra en los cromosomas se duplica. Los centriolos luego crean un huso de fibras a lo largo del cual los cromosomas migran a los extremos opuestos de la célula. Luego, la célula puede dividirse y cada célula hija recibe un complemento completo de cromosomas. Durante este proceso, los centriolos se encuentran en cada extremo del huso de fibras.
Encontrar el citoesqueleto
Todas las células deben mantener una determinada forma, pero algunas deben permanecer rígidas mientras que otras pueden ser más flexibles. La célula mantiene su forma con un citoesqueleto formado por diferentes elementos estructurales dependiendo de la función celular. Si la célula es parte de una estructura más grande, como un órgano que debe mantener su forma, el citoesqueleto está formado por túbulos rígidos. Si se permite que la célula ceda bajo presión y no tiene que mantener su forma por completo, el citoesqueleto es más ligero, más flexible y está formado por filamentos de proteínas.
Al ver la célula en una micrografía, el citoesqueleto aparece como líneas dobles gruesas en el caso de los túbulos y líneas simples delgadas para los filamentos. Algunas células pueden tener pocas líneas de este tipo, pero en otras, los espacios abiertos pueden llenarse con el citoesqueleto. Al identificar las estructuras celulares, es importante mantener separadas las membranas de los orgánulos trazando su circuito cerrado mientras las líneas del citoesqueleto están abiertas y cruzan la célula.
Poniendolo todo junto
Para una identificación completa de todas las estructuras celulares, se necesitan varias micrografías. Los que muestran la célula completa, o varias células, no tendrán suficiente detalle para las estructuras más pequeñas, como los cromosomas. Varias micrografías de orgánulos con un aumento progresivamente mayor mostrarán las estructuras más grandes, como las mitocondrias, y luego los cuerpos más pequeños, como los centriolos.
Cuando se examina por primera vez una muestra de tejido ampliada, puede ser difícil ver de inmediato las diferentes estructuras celulares, pero rastrear las membranas celulares es un buen comienzo. Identificar el núcleo y los orgánulos más grandes, como las mitocondrias, suele ser el siguiente paso. En las micrografías de mayor aumento, los otros orgánulos a menudo se pueden identificar mediante un proceso de eliminación, buscando características distintivas clave. Los números de cada orgánulo y estructura dan una pista sobre la función de la célula y sus tejidos.