Tipos de microscópios – Biologia Enem

Você conhece o funcionamento dos microscópios ópticos e eletrônicos? Não? Vem com a gente revisar os métodos de estudo das células para arrasar em Biologia no Enem!

Biologia Enem: As células são estruturas muito pequenas – possuem, em geral, entre 0,1mm e 0,01mm. Portanto, a maioria é invisível a olho nu. Assim, só foi possível observá-las e estudá-las a partir da invenção do microscópio. Veja a figura 1: Microscópio óptico de Robert Hooke. Créditos da imagem: Science and Society Museum.

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O primeiro microscópio óptico foi produzido em 1590 por Hans Janssen e seu filho, Zaccarias, dois holandeses fabricantes de óculos. Porém, tudo indica que o primeiro a realizar, alguns anos depois, observações biológicas com um microscópio foi o neerlandês  Antonie van Leeuwenhoek.

Leeuwenhoek visualizou sêmen, sangue e comprovou a existência de microrganismos. Mas, a denominação célula foi criada em 1665, pelo cientista Robert Hooke ao observar pequenas cavidades presentes na cortiça.

A evolução dos Microscópios

Hoje, os microscópios ópticos foram muito aperfeiçoados e surgiram microscópios ainda mais potentes: os microscópios eletrônicos. Você conhece os tipos de microscópio? Sabe como funcionam? Não? Então vem com a gente revisar Biologia para arrasar no Enem!

Microscópio óptico ou de luz: Os microscópios ópticos inventados há mais de 400 anos pelos holandeses Janssen são, até hoje, os mais utilizados para estudos celulares. São compostos por dois tipos de lentes: as oculares (comumente possuem um aumento de 10x) e as lentes objetivas, geralmente um jogo contendo quatro lentes (que comumente possuem 4x, 10x, 40x e 100x de aumento).

Para termos o aumento total de um microscópio devemos multiplicar a potência das oculares pela das objetivas. Atualmente há microscópios ópticos que podem atingir um aumento de até 1500 vezes. Para que possamos visualizar um objeto através do microscópio óptico, é necessário que um feixe de luz atravesse o material e atinja a lente. Sendo assim, os objetos vistos através do microscópio óptico devem ser extremamente finos.

Para isso, o material deverá ser cortado com uma lâmina de barbear ou com um aparelho especial, chamado de micrótomo. Além disso, muitas vezes as células são coloridas artificialmente, para gerar contrastes e facilitar a sua visualização. Para corar o núcleo, por exemplo, pode-se utilizar o metileno, que dá cor azul. Veja na Figura 2 o Microscópio ótico (de luz).

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Microscópio eletrônico de transmissão (MET): O microscópio eletrônico de transmissão foi inventado em 1931 pelo alemão Ernest Ruska. Este instrumento utiliza um feixe de elétrons para atravessar o material e obter a visão de “cortes” superfinos. Após atravessar o material, alguns feixes são refletidos e capturados por lentes eletromagnéticas que produzirão uma imagem ampliada de até 500 mil vezes.

Isso permite que sejam visualizadas todas as organelas celulares e até mesmo detalhes da membrana plasmática de uma célula. A desvantagem deste microscópio em relação ao microscópio óptico é que não é possível visualizar células vivas e as imagens obtidas são em preto e branco. A invenção do microscópio eletrônico permitiu o desenvolvimento da citologia.

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Figura 3: Operadora utilizando um microscópio eletrônico de transmissão

Microscópio eletrônico de varredura (MEV): O microscópio eletrônico de varredura possui funcionamento semelhante ao de transmissão. Porém, neste caso, o material biológico precisa ser desidratado ou congelado através de criogenia. Em alguns, casos, é necessário metalizar o material. O microscópio eletrônico de varredura produz imagens da superfície dos objetos, formando imagens tridimensionais.

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Figura 4: Microscópio eletrônico de varredura

Microscópio eletrônico de tunelamento: Microscópio capaz de aumentar 100 milhões de vezes uma estrutura. É utilizado para visualizar átomos e moléculas.

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Figura 5: Neutrófilo (glóbulo branco) e hemácias vistos sob três microscópios diferentes: microscópio óptico, microscópio eletrônico de transmissão e microscópio eletrônico de varredura

Dica 1: Você sabe o porquê de as células serem tão pequenas? Saiba mais sobre isso clicando aqui.

Aula Gratuita

Para finalizar sua revisão, veja esta videoaula do professor Fernando Francisco Pazello Mafra, do canal EcolaCVI:

Exercícios

Agora que você já sabe tudo sobre os tipos de microscópios, que tal testar seus conhecimentos?

01 – (UFAL/2002)   As afirmações abaixo relacionam-se com o Histórico da Citologia e com os métodos utilizados nesse ramo da Biologia.

00. Aristóteles, que viveu de 384 a 322 a.C., foi o primeiro a descrever, com detalhes, uma célula.

01. A Teoria Celular, de autoria de Schleiden e Schwann, afirma que todos os seres vivos, inclusive os vírus, são formados por células.

02. Um dos instrumentos muito utilizados em estudos citológicos é o microscópio óptico. Uma lâmina contendo uma gota de sangue humano é observada ao microscópio com uma objetiva de 40X e ocular de 5X. Desse modo, uma hemácia é vista com um aumento de 200 vezes.

03. O microscópio eletrônico permite observar células com aumentos superiores a 100 000 vezes e é capaz de mostrar a estrutura detalhada de células procarióticas e eucarióticas.

04. Os corantes constituem uma ferramenta muito eficaz para evidenciar certas estruturas celulares. Assim, se for utilizada uma solução alcoólica de iodo para observar células vegetais vivas, pode-se ter certeza de que elas permanecerão vivas durante o estudo.

Gab: FFVVF

02 – (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública/2013)  Nossa capacidade visual depende primordialmente do cristalino, uma espécie de lente dos nossos olhos. Essa estrutura tem suas limitações. Nas melhores condições, não podemos enxergar, a olho nu, nada menor do que dois décimos de milímetros, o que equivale a 200 micrômetros.

Para observar objetos nessa escala micrométrica, temos que fazer uso de microscópios, desde os mais simples, como os utilizados em laboratórios escolares, até os mais sofisticados microscópios eletrônicos. Todos esses microscópios usam algum tipo de sistema de lentes para convergir luz visível (lentes ópticas) ou feixes de elétrons (lentes magnéticas) e formar uma imagem em um plano focal perceptível a olho nu. (SANTOS, 2012)

SANTOS, C. A. Microscopia às cegas. Disponível em:
<http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/do-laboratorio-para-
a-fabrica/microscopia-as-ce…> . Acesso em: 8 out. 2012. Adaptado.

A união da eletrônica à biologia ampliou a possibilidade de conhecer o mundo vivo em seus níveis mais fundamentais que as limitações do aparelho visual humano não permitiam — o mundo microscópico.

Sobre as investigações nesse campo, é correto afirmar:

01. O microscópio eletrônico, ao possibilitar a visualização da membrana plasmática, ofereceu os fundamentos para a formulação de um modelo para essa estrutura celular, que inclui fosfolipídios e proteínas no arranjo de mosaico fluido.

02. A microscopia óptica e a eletrônica permitem analisar a dinâmica dos processos de diferenciação celular, como a formação de uma célula nervosa, por exemplo, em tempo real.

03. A identificação de organelas citoplasmáticas dimensionadas no nível micrométrico foi uma conquista tecnológica do uso de elétrons como fonte de iluminação para observação de células procarióticas vivas.

04. O poder de ampliação do microscópio eletrônico possibilitou, pela primeira vez, a visualização de cromossomos em células tratadas com colchicina e consequente análise de um cariótipo.

05. A observação do núcleo como compartimento integrante da célula eucariótica só foi possível a partir de 1950, com a utilização de aparelhos que ampliam imagens entre 5 mil e 100 mil vezes.

Gab: 01

03 – (UNIMONTES MG/2007) Na natureza existem elementos e seres vivos de diferentes dimensões. A figura abaixo ilustra a dimensão de alguns componentes da vida na Terra. Analise-a.

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De acordo com a figura e o assunto abordado, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa CORRETA.

a) II representa microrganismos visualizados exclusivamente com microscopia óptica.

b) I representa microscopia eletrônica.

c) As proporções entre vírus e bactérias são muito semelhantes.

d) A estrutura de uma mitocôndria é dez vezes maior que a de uma proteína.

Gab: B

Juliana Biologia Enem
Os textos e exemplos acima foram preparados pela professora Juliana Santos para o Blog do Enem. Juliana é formada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Santa Catarina. Dá aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007. Facebook: https://www.facebook.com/juliana.evelyndossantos.