Biologia 1ª série Atividade
Microscópios e teoria celular: da lente ao elétron
Atividade com 10 questões sobre a história da microscopia e da teoria celular: Hooke, Leeuwenhoek, aumento e resolução, microscópios eletrônicos e fluorescência.
- 10 questões
- cerca de 55 minutos
Biologia, 1ª série: Microscópios e teoria celular: da lente ao elétron
Em 1665, o inglês Robert Hooke examinou finas fatias de cortiça em um microscópio construído por ele e descreveu pequenas cavidades, que chamou de "células". Hoje se sabe que Hooke observou, na verdade,
- grãos de amido acumulados nas células da casca da árvore
- as paredes de células vegetais mortas, já sem o conteúdo vivo
- núcleos isolados de células, separados do citoplasma
- células vivas da cortiça, com o núcleo e os cloroplastos bem visíveis
- bactérias que decompunham a cortiça guardada havia anos
No século XVII, o holandês Antonie van Leeuwenhoek fabricou microscópios de uma única lente, muito bem polida, e foi o primeiro a descrever seres que chamou de "animálculos", observados em gotas de água, na saliva e em outros materiais. A principal importância histórica dessas observações foi
- mostrar que as células se originam sempre de outras células, como afirmaria Virchow
- demonstrar que os animálculos surgiam por geração espontânea a partir da água limpa
- comprovar, já naquela época, que os microrganismos eram a causa de todas as doenças infecciosas humanas e animais
- revelar a existência de seres vivos invisíveis a olho nu, base para estudos futuros sobre microrganismos
- descrever com detalhes os ribossomos, as mitocôndrias e as outras organelas das células
A teoria celular foi formulada no século XIX a partir dos trabalhos de Matthias Schleiden, Theodor Schwann e Rudolf Virchow, e só foi possível graças ao aperfeiçoamento do microscópio óptico. Qual afirmação faz parte dessa teoria?
- As células podem surgir espontaneamente da matéria não viva quando há nutrientes.
- Todas as células têm núcleo delimitado por membrana e parede celular de celulose.
- Todos os seres vivos são formados por uma ou mais células, a unidade básica da vida.
- Os vírus são as menores células conhecidas e formam o reino mais simples.
- Apenas animais são formados por células; plantas são formadas por fibras vegetais.
Um estudante observa hemácias humanas, que medem cerca de 7 µm de diâmetro, em um microscópio óptico com lente ocular de aumento 10× e lente objetiva de aumento 40×. O diâmetro da imagem de cada hemácia, como ela aparece para o observador, corresponde a cerca de
- 0,28 mm
- 0,35 mm
- 2,8 mm
- 28 mm
- 280 mm
O microscópio óptico comum não consegue separar estruturas mais próximas que cerca de 0,2 µm, mesmo com lentes perfeitas. Já os microscópios eletrônicos, que usam feixes de elétrons acelerados e focalizados por campos magnéticos produzidos por bobinas, mostram detalhes de poucos nanômetros, como os ribossomos. A principal razão dessa diferença é que
- o feixe de elétrons tem comprimento de onda muito menor que o da luz visível
- o microscópio eletrônico só observa células vivas, que têm contornos mais nítidos
- os elétrons tingem as estruturas da célula, tornando-as mais escuras e visíveis
- os elétrons aquecem a amostra, que se dilata e passa a ocupar mais espaço
- as lentes de vidro do microscópio eletrônico são mais grossas e mais curvas
O microscópio eletrônico de transmissão permite ver o interior das organelas com enorme detalhe. Uma limitação desse equipamento em relação ao microscópio óptico é que
- ele só funciona com células vegetais, porque o feixe precisa da parede celular para se refletir
- ele produz imagens com ampliação menor do que a de um microscópio óptico escolar comum
- ele mostra as cores naturais de cada organela, o que torna a interpretação mais confusa
- ele não mostra as organelas internas da célula, mas apenas a superfície externa da membrana
- a amostra precisa ser fixada, cortada em fatias ultrafinas e colocada no vácuo, o que impede observar células vivas
Imagens de grãos de pólen e de insetos com aparência tridimensional, que mostram o relevo da superfície com grande riqueza de detalhes, são obtidas com
- o microscópio eletrônico de transmissão, em que o feixe de elétrons atravessa cortes ultrafinos da amostra
- a lupa de mão, que amplia o objeto cerca de cinco vezes e mostra suas cores naturais
- o microscópio óptico de luz comum, com a amostra corada por azul de metileno
- o microscópio eletrônico de varredura, que detecta elétrons emitidos pela superfície da amostra
- o aparelho de raios X de uso médico, que atravessa com facilidade os tecidos moles
Pesquisadores inseriram em células cultivadas o gene da proteína verde fluorescente (GFP), encontrada originalmente em uma água-viva, unido ao gene de uma proteína que desejavam estudar. Ao iluminar as células com luz azul em um microscópio de fluorescência, a proteína estudada aparece brilhando em verde. A principal vantagem dessa técnica é
- matar seletivamente as células que produzem a proteína, como faria um antibiótico
- acompanhar onde a proteína estudada está em células vivas e como ela se desloca ao longo do tempo
- eliminar a necessidade de lentes, já que a própria célula passa a produzir a imagem final
- aumentar a resolução do microscópio óptico a ponto de mostrar, um por um, cada átomo da proteína estudada
- transformar as células cultivadas em seres autótrofos, capazes de realizar a fotossíntese
As cores que aparecem em muitas imagens de microscopia eletrônica publicadas em revistas e livros são, em geral, acrescentadas depois por computador, pois o feixe de elétrons não registra cores.
( ) Verdadeiro ( ) Falso
Na aula de laboratório, os estudantes vão preparar duas lâminas para o microscópio óptico da escola: uma com a película interna da cebola e outra com células raspadas da parte interna da bochecha. Descreva como preparar uma dessas lâminas, cite duas diferenças que devem ser observadas entre as células de cebola e as da bochecha e explique por que os ribossomos não poderão ser vistos.
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