Лабораторная работа №
Тема: Строение растительной клетки: пластиды. Эргастические вещества.
Цель работы: ознакомиться с основными структурными элементами
растительной клетки
Задачи: изготовить временные препараты и изучить строение пластид, ядра, центральной вакуоли, клеточной стенки, включений; освоить методику изготовления временных препаратов.
Материал и оборудование:
-
Клубень картофеля (Solanum tuberosum L. ,свежий). 2.Семена фасоли (Phaseolus vulgaris L.) (замоченные в воде). 3. Наружные чешуи луковицы репчатого лука (Allium cepa L.), прокипяченные в воде, а затем выдержанные 10-15 дней в водном растворе глицерина) 4. Черешки листьев бегонии (Begonia sp.) 5. Алоэ 6. Семена сосны.7. Черешки листьев традесканции (Tradescantia sp.) 8. Зерновки риса (Oryza sativa), плоды гречихи (Fagopyrum sagittatum). 9. Постоянный микропрепарат "Поперечный срез зерновки пшеницы (Triticum aestivum) 10. плоды рябины (Sórbus aucupária ) и шиповника (Rosa acicularis). 11. Плоды груши (Pýrus commúnis). 12. листья аспидистры широколистной (Aspidistra elatior). 13. радиальные и тангентальные срезы древесины сосны обыкновенной (Pinussylvestris).
-
Микроскопы. Предметные и покровные стекла, иглы, пинцеты, скальпели, марлевые салфетки, фильтровальная бумага, кисточки, капельницы с раствором йода в водном растворе йодистого калия, флороглюцина и концентрированной соляной кислоты, р-р Люголя, р-р судана. 6. Учебники и методические руководства. Таблицы.
Задание: рассмотреть и зарисовать строение клеток растений, запасные вещества в клетках растений.
Общие теоретические сведения
Каждая клетка, входящая в состав какой-либо ткани, имеет свою собственную оболочку. В растительной оболочке различают три части :
• Первичная оболочка - это первая собственная оболочка, образующаяся в развивающейся клетке, которая у многих типов клеток остается и единственной на протяжении всей жизни. В ней содержится целлюлоза, гемицеллюлоза и пектин. Первичные оболочки связаны с живыми протопластами.
• Вторичная оболочка возникает вслед за первичной и накладывается на нее изнутри, т. е. со стороны полости клетки. Она состоит, в основном, из целлюлозы или различных смесей целлюлозы и гемицеллюлозы, лигнина, суберина и других веществ. Клетки, имеющие вторичные оболочки, в зрелом состоянии часто лишены протопластов.
• Межклетное вещество (срединная пластинка) находится между первичными оболочками двух смежных клеток и состоит, главным образом, из пектиновых веществ.
В стенках первичной оболочки возникают участки в виде многочисленных углублений, называемых первичными поровыми полями. Поры в теле многоклеточного высшего растения являются своеобразными приспособлениями, облегчающими обмен веществ между клетками, и представляют собой углубления в клеточной оболочке, над которыми не формируется вторичная оболочка. По форме порового канала различают два типа пор: простые и окаймленные. У простых пор диаметр порового канала приблизительно одинаков на всем протяжении от полости клетки до первичной оболочки, а канал имеет форму цилиндра. У окаймленных пор поровый канал резко суживается в процессе отложения вторичной оболочки, поэтому внутреннее отверстие поры, входящее в полость клетки, гораздо уже, чем наружное, упирающееся в первичную оболочку. Поры в двух смежных клетках, как правило, возникают друг против друга. В результате, эти общие поры имеют вид одного канала, разделенного тонкой перегородкой из срединной пластинки и первичной оболочки. Совокупность пор смежных оболочек соседних клеток носит название пары пор и функционирует как одно целое. Поры обычно содержат тончайшие отверстия. Эти отверстия заполнены тяжами цитоплазмы в виде нитей, которые непосредственно связывают протопласты клеток, граничащих друг с другом. Эти тяжи цитоплазмы называются плазмодесмами . Многие клетки сохраняют целлюлозные оболочки до конца своей жизни. Однако очень часто, в процессе развития клетки, ее оболочка приобретает новые химические и физические свойства в результате отложения новых слоев оболочки из другого вещества. В результате этого происходит одревеснение (лигнификация), опробковение (суберинизация), кутинизация или минерализация клеточной оболочки.
Вещества живого содержимого растительной клетки - протопласта и продукты его жизнедеятельности очень разнообразны. Условно их объединяют в две группы:
1) конституционные, входящие в состав живой материи, и участвующие в обмене веществ (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы и др.);
2) эргастические включения (греч. эргон - работа) - представляющие собой компоненты протопласта, играющие вспомогательную роль в его жизни и являющиеся либо источниками материи и энергии при росте и работе живой клетки, либо отбросными продуктами ее метаболизма. Одни из них - запасные вещества, т.е. временно исключенные из процесса обмена веществ (белки, липиды, углеводы: крахмал, инулин сахар и др.). Другие вещества - конечные продукты, например, соли кальция.
Крахмал (после целлюлозы) является самым распространенным в растительном мире углеводом. Крахмал образуется в хлоропластах во время фотосинтеза (ассимиляционный или первичный крахмал). Позже он разрушается и синтезируется в амилопластах как запасной или вторичный крахмал. Крахмальные зерна имеют разную форму (рис. 21) и образуют слоистость вокруг одной точки, называемой образовательным центром. Возникновение слоистости приписывают чередованию двух глеводов амилазы (линейные молекулы) и амилопектина (разветвленные молекулы). Расположение слоев может быть концентрическим (например, у злаков и бобовых) эксцентрическим(например, у картофеля) . В последнем случае, точка, вокруг которой откладываются слои, находится не в центре зерна, а сдвинута вбок. Амилопласт может содержать одно (простое зерно) или несколько крахмальных зерен (полусложное и сложное). Если в лейкопласте имеется одна точка, вокруг которой откладываются слои, то образуется простое зерно, если две и более, то образуется сложное зерно, состоящее как бы из нескольких простых. Полусложное зерно образуется в том случае, если крахмал сначала откладывается вокруг нескольких точек, а затем после соприкосновения простых зерен вокруг них возникают общие слои. Форма крахмальных зерен своеобразна у каждого вида. В клубнях георгина, земляной груши, корнях одуванчика и других растений семейства сложноцветных клеточный сок содержит близкий к крахмалу углевод инулин, отличающийся от крахмала растворимостью в воде. При действии спирта инулин кристаллизуется, образует так называемые сферокристаллы.
Белки - это основные органические вещества, определяющие строение и свойства живой материи. В определенные фазы развития белки могут откладываться в запас. Запасные белки наиболее часто откладываются в виде зерен округлой или овальной формы, называемых алейроновыми. Это простые белки - протеины. Они откладываются в вакуолях или лейкопластах (алейронопласты). Запасными белками очень богаты семена бобовых и злаковых растений. Большое количество белков находится в клетках, расположенных под семенной кожурой, в так называемом алейроновом слое. Липиды включают большую группу соединений биологического происхождения. Липиды являются структурными компонентами клетки (входят в состав мембран, образуют липидные капли в цитоплазме) или эргастическими веществами. Запасные масла обычно откладываются в лейкопластах, называемых олеопластами.