Métodos de estudio de las células: microscopía

Para estudiar las células hay varios problemas que debemos solucionar:

Tamaño: las células de cualquier organismo son de un tamaño bastante similar. La mayor parte de las bacterias tiene de 1 a 2 micras de diámetro; las células eucarióticas son normalmente de 5 a 10 veces mayores. La mayoría son pequeñas, microscópicas, es decir, no visibles por el ojo humano. Cuando un organismo es más grande que otro, no es porque tenga células mayores, sino porque tiene un mayor número de células. Las células no pueden tener tamaños más grandes porque, si crecen mucho, el volumen aumenta en mayor grado que la superficie, con lo que no disponen de la superficie necesaria para realizar los intercambios con el exterior, y se convierten en inviables. El pequeño tamaño de las células hace necesario el uso de aparatos como los microscopios, que permitan visualizar sus estructuras.

Compartimentos: el interior de las células eucarióticas no es uniforme, sino que presenta diferentes orgánulos, estructuras o compartimentos, a menudo separados claramente del resto por membranas. En cada orgánulo hay un conjunto de enzimas especializadas en desarrollar rutas metabólicas concretas. La existencia de compartimentos hace necesario utilizar métodos de fraccionamiento celular y molecular para separar los diversos componentes celulares y analizarlos con detalle.

Estudiaremos en un próximo artículo las técnicas de fraccionamiento celular.

Disponibilidad: en principio se pueden obtener células de cualquier ser vivo. Si se trata de un organismo pluricelular, su extracción debe ir acompañada de su mantenimiento en un medio apropiado, pues de otro modo mueren rápidamente. Si se necesita disponer de células en condiciones controladas durante largos períodos se recurre a los cultivos celulares, que permiten su fácil manipulación.

El microscopio.

Con el microscopio conseguimos ver mucho más grandes los objetos que deseamos. Aunque no todo es aumento: se denomina poder de resolución a la distancia mínima que debe haber entre dos puntos para que se perciban como separados y distintos. El ojo humano es capaz de distinguir objetos que están separados, como mínimo, 1/10 mm o 100 micras. Esto significa que, por ejemplo, si fijamos la vista en dos líneas separadas menos de 100 micras, sólo veremos una.

El poder de resolución de cualquier microscopio nunca puede ser más pequeño que la longitud de onda (X) de la radiación que atraviesa la muestra. Para la luz visible, los valores de X varían entre 400 y 700 nm. Las X de los electrones dependen de su velocidad, pudiendo llegar a ser de milésimas de nanómetros.

La mayoría de las células tienen tamaños que quedan por debajo de nuestro poder de resolución. Para observarlas hay que usar microscopios, es decir, aparatos que en virtud de algún dispositivo físico consiguen formar imágenes aumentadas de los objetos para que los podamos visualizar.

Podemos usar microscopios ópticos, basado en la luz, con diferencias notables según el tipo de fuente luminosa o bien microscopios electrónicos, que usan electrones que atravesarán la muestra con un mayor poder de resolución, y por lo tanto myor aumento.