Bioelementos
Los bioelementos son los que forman parte de los seres vivos en proporciones muy variables y a menudo pequeñísimas. Se clasifican en:
- Bioelementos más abundantes y presentes en todos los seres vivos: H, C, N, O, P, S. Integran el esqueleto de las biomoléculas gracias a la propiedad del carbono de dar lugar a largas cadenas carbonatadas.
- Bioelementos poco abundantes, pero presentes en todos los organismos: Na, Mg, Cl, K, Ca. Están presentes en las sales minerales.
- Metales muy escasos, pero presentes en todos los organismos: Mn, Fe, Co, Cu, Zn. Se les denomina oligoelementos.
- Elementos muy escasos y presentes solo en algunos organismos: B, F, Al, Br, I.
Principios Inmediatos y Biomoléculas
Los principios inmediatos están formados por la combinación de bioelementos. Si un material biológico se trata solo mediante procedimientos físicos, se aíslan diversas sustancias químicas sin alterar. Estas reciben el nombre de principios inmediatos, que comprenden las biomoléculas exclusivas de los seres vivos, el agua y las sales minerales. A los bioelementos se les da el nombre de principios mediatos de la materia viva y pueden aislarse mediante métodos químicos. A los principios mediatos se les agrupa en orgánicos e inorgánicos.
Técnicas de Estudio
Examen visual
Engloba los métodos ópticos y electrónicos. Existen dos tipos:
- Macroscópicamente: Se realiza a simple vista. El objeto de observación es considerado como un todo.
- Microscópicamente: Utiliza aparatos que producen una imagen mucho mayor del objeto observado. Desde una simple lupa hasta el microscopio más potente. Si se emplea un Microscopio Electrónico (ME), la descripción del objeto es ultraestructural.
Análisis de sus componentes mediante procedimientos físicos y químicos
Son métodos que permiten separar los componentes celulares y macromoleculares, y analizar la composición química molecular de la materia viva.
Microscopio Óptico (MO)
Formado por dos juegos de lentes: el ocular y el objetivo. Consta además de otras partes como la platina, el condensador o el revólver.
Tipos de microscopía óptica:
- Lupa binocular: Permite apreciar el relieve de la muestra. El ocular y el objetivo están duplicados.
- Microscopio binocular: Se observa con ambos ojos. No se aprecia relieve.
- Microscopio monocular: Se utiliza solamente un objetivo y un ocular. Se observan imágenes de mayor aumento y más resolución que con el microscopio estereoscópico.
Microscopio Electrónico de Transmisión (MET)
El MET se emplea para observar secciones muy finas de muestras. La imagen se obtiene dependiendo de la variación en la dispersión de los electrones al incidir sobre la muestra. Para que el material biológico resulte opaco a los electrones, la muestra se tiñe con átomos de un metal pesado, que impregnan regiones hidrófilas de la muestra, lo que provoca la dispersión de los electrones incidentes. Si se interpone una película fotográfica de blanco y negro, esta queda impresionada.
Microscopio Electrónico de Barrido (MEB)
Instrumento destinado a examinar la superficie de muestras sin seccionar. Permite observar objetos previamente sombreados. La muestra se recubre por evaporación al vacío con una capa de platino. El haz de electrones es lanzado contra el objeto. Las moléculas de la muestra se excitan y emiten haces de electrones secundarios que se recogen en una pantalla monocromática de un monitor. Proporciona imágenes de una calidad tridimensional, permitiendo visualizar la superficie del objeto estudiado, sus prolongaciones y extensiones.
Cromatografía
Técnica destinada a separar los componentes disueltos de una muestra a medida que se desplazan por una matriz porosa. Se basa en el fenómeno de capilaridad y en la diferente afinidad que tienen las moléculas por el disolvente y por la trama porosa de la matriz a través de la que fluyen. Los componentes de la cromatografía pueden asociarse en dos fases: fase móvil (contiene el disolvente) y la fase inmóvil (formada por una matriz porosa). Cuanto mayor sea la afinidad de la molécula por esta, más lento será su avance a través de la misma y viceversa. La cromatografía ha ido progresando en la búsqueda de nuevos soportes porosos. Encontramos la cromatografía de capa fina, en columna y la cromatografía de alta resolución (HPLC), que es una variante de la cromatografía en columna.
Electroforesis
Tiene el mismo fundamento físico que la cromatografía (capilaridad y diferente afinidad), pero se lleva a cabo en presencia de un campo eléctrico. Las moléculas con carga eléctrica neta se separan según su capacidad para migrar en un campo determinado. La electroforesis se lleva a cabo con un soporte de gel de poliacrilamida o de agarosa. Se instala en contacto con una disolución tampón. La disolución tampón tiene un pH diferente al del punto isoeléctrico de las proteínas para que mantengan su carga neta. Cerca de los extremos se aplica un poco de la muestra y se conectan los electrodos. Para ver las proteínas se necesita colorante. La migración proteica depende de su carga eléctrica.