Estructura celular

Las células 细胞 son muy pequeñas, por lo que no se pueden ver a simple vista. Se utiliza un microscopio 显微镜 para obtener una imagen ampliada de ellas. El primer tipo con el que te encontrarás es el microscopio óptico 光学显微镜. Este hace pasar la luz a través de una muestra 标本 delgada (el material que observas) y emplea lentes de vidrio para aumentar la vista.

Preparación de láminas y dibujo de lo observado

Para observar material vivo, realizas una preparación temporal 临时装片. Colocas un trozo pequeño y delgado del material sobre un portaobjetos de vidrio slide, agregas una gota de tinción 染色剂 (un líquido coloreado que facilita la visualización de las partes) y luego bajas un cubreobjetos delgado cover slip en ángulo para aplanarlo y evitar la entrada de aire.

Al dibujar células a partir de una lámina o una fotografía, sigue estas reglas simples:

• Usa un lápiz afilado y trazos claros y únicos (sin sombreado).
• Dibuja únicamente lo que puedas ver realmente, respetando las proporciones correctas de cada parte.
• Etiqueta las partes con líneas rectas que no se crucen.

Aumento y tamaño real

El aumento 放大倍数 indica cuántas veces más grande es la imagen en comparación con el objeto real. No tiene unidades. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

Puedes reorganizar esta ecuación para encontrar cualquier valor desconocido a partir de los otros dos:

El numerador y el denominador de la fracción deben usar la misma unidad. Las células son diminutas, por lo que se utilizan unidades pequeñas:

• $1\ \text{mm} = 1000\ \text{micrometre}$ 微米 (µm)
• $1\ \text{µm} = 1000\ \text{nanometre}$ nanómetros (nm)
• por lo tanto $1\ \text{mm} = 1\,000\,000\ \text{nm}$.

Ejemplo resuelto. En una fotomicrografía con un aumento de $5000$, un cloroplasto 叶绿ite mide $25\ \text{mm}$ de ancho. Su tamaño real es

La misma ecuación sirve para dibujos, fotomicrografías 显微照片 (fotografías tomadas a través de un microscopio óptico) y electromicrografías 电子显微照片 (las imágenes más detalladas, explicadas a continuación). Siempre convierte primero a la misma unidad y luego divide.

Retículo ocular y micrómetro de platina

Para medir una célula real bajo el microscopio, utilizas un retículo ocular 目镜测微尺 — una pequeña escala dentro del ocular. Sus divisiones no tienen un tamaño fijo, por lo que primero debes calibrar 校准 sus marcas (determinar cuánto vale cada división).

La calibración se realiza con un micrómetro de platina 载物台测微尺 — un portaobjetos especial con una escala precisa (generalmente $1\ \text{mm}$ dividido en $100$ partes, por lo que cada parte representa $10\ \text{µm}$). Alineas ambas escalas, cuentas cuántas divisiones del retículo caben en una longitud conocida y divides. Una vez calibrado, puedes sustituir la muestra y medirla utilizando el retículo.

Resolución y aumento

Estas dos palabras son fáciles de confundir. El examinador otorga puntos por distinguir entre ellas.

• Aumento: indica cuántas veces más grande es la imagen que el objeto.
• Resolución 分辨率: es la distancia mínima entre dos puntos que aún permite distinguirlos como dos puntos separados.

Hacer que una imagen sea más grande no siempre revela más detalles. Pasado cierto punto, solo obtienes una imagen más grande pero borrosa. La resolución establece el límite real de detalle.

Un microscopio óptico tiene menor resolución porque la luz tiene una longitud de onda 波长 relativamente larga. Un microscopio electrónico 电子显微镜 utiliza haces de electrones 电子 en lugar de luz. Los electrones tienen una longitud de onda mucho más corta, lo que resulta en una resolución muy superior y permite visualizar estructuras muy pequeñas dentro de la célula. Existen dos tipos: de barrido 扫描 (muestra la superficie en 3D) y de transmisión 透射 (hace pasar los electrones a través de una sección delgada para mostrar detalles internos).

Las células vegetales y animales son células eucariotas 真核细胞: su ADN se almacena dentro de un núcleo 细胞核. Dentro de la célula hay muchas partes pequeñas llamadas orgánulos 细胞器, cada uno con una función específica. El fluido gelatinoso que las rodea es el citoplasma 细胞质.

En una fotomicrografía o electromicrografía identificas los orgánulos por su forma, tamaño y posición; en un dibujo representas sus contornos y los etiquetas.

Las células utilizan ATP producido en la respiración como su fuente de energía para cada tarea que requiere energía, como la síntesis de proteínas, el transporte de sustancias y la división.

Comparación entre células vegetales y animales

Ambas poseen membrana plasmática, citoplasma, núcleo, mitocondrias, ribosomas, retículo endoplasmático y aparato de Golgi.

Una célula procariota 原核细胞, como una bacteria 细菌, es mucho más pequeña y simple que una célula eucariota. Sus características principales son:

• unicelular 单细胞 — consiste en una sola célula.
• generalmente $1$–$5\ \text{µm}$ de diámetro.
• pared celular formada por peptidoglicano 肽聚糖 (no celulosa).
• ADN circular libre en el citoplasma — no tiene núcleo.
• $70\text{S}$ ribosomas (más pequeños que los $80\text{S}$ del citoplasma de los eucariotas).
• ausencia de organelos rodeados por doble membrana — por tanto, no hay núcleo, ni mitocondrias, ni cloroplastos.

Comparación entre células procariotas y eucariotas

Todos los virus 病毒 son no celulares 非细胞 — no están compuestos por células. Cada virus está formado únicamente por dos o tres partes:

• un núcleo de ácido nucleico 核酸, que es ya bien ADN o ARN (nunca ambos).
• una cubierta proteica alrededor del núcleo llamada capside 衣壳.
• en algunos virus, una envelope 包膜 exterior formada por fosfolípidos 磷脂.

Un virus no tiene citoplasma, ni organelos, ni ribosomas. No puede respirar ni sintetizar sus propias proteínas. Solo puede copiarse dentro de una célula huésped viva, por lo que ocupa el límite de lo que consideramos "vivo".

• Aumento $=$ tamaño de la imagen $\div$ tamaño real — convertir unidades primero ($\text{mm} \leftrightarrow \mu\text{m} \leftrightarrow \text{nm}$), luego reordenar según lo que se desconozca.
• Diferenciar aumento (cuántas veces más grande) de resolución (menor distancia visible aún como dos puntos separados); los microscopios electrónicos tienen mayor resolución porque los electrones tienen una longitud de onda más corta.
• Indicar para cada organelo un par de estructura + función (ej. mitocondria: membrana interna plegada → respiración aeróbica).
• Enunciar exactamente las diferencias entre procariota vs eucariota: ausencia de núcleo, ribosomas más pequeños (70S), ausencia de organelos membranosos, ADN circular.
• Los virus son no vivos — descríbalos solo por su cápside, material genético y (en algunos casos) envoltura.