Вступ
Біологія (від грец. bіоs - життя і 1оgоs - вчення, наука) – це сукупність наук про явище життя на нашій планеті.
Термін "біологія" у 1802 р. запропонували незалежно один від одного два вчені - французький Ж. Б. Ламарк і німецький Г. Тревіранус для визначення науки про життя як особливого явища природи.
Основними завданнями біології є пізнання процесів виникнення життя, вивчення історії розвитку живих організмів, їх онтогенезу та філогенезу. До біології належить велика кількість природничих наук, кожна з яких має свої завдання та властиві їй методи дослідження.
Біологічні науки вивчають зовнішню (морфологія) та внутрішню (анатомія) будову живих організмів, процеси їх життєдіяльності (фізіологія), механізми еволюції (теорія еволюції), взаємозв’язок живого з навколишнім середовищем (екологія), будову та функціонування клітини (цитологія), закономірності спадковості та мінливості (генетика), прояви живого на молекулярному рівні (молекулярна біологія). Звичайно кількість біологічних наук не обмежується вище - наведеними. Так, вивченням тканин займається гістологія, а вивченням окремих груп організмів, наприклад, відповідно ентомологія (вивчає біологію комах), орнітологія (біологія птахів), іхтіологія (біологія риб), мікологія (біологія грибів) тощо.
Останнім часом виникли й успішно розвиваються нові розділи біології: біофізика, біохімія, радіобіологія, молекулярна біологія, космічна біологія та ін.
При вивченні даної дисципліни студенти – екологи очної та заочної форм навчання повинні ознайомитися з основними поняттями та категоріями біології, біологічними теоріями та проблемами, навчитися працювати з мікроскопом, умінню виготовлення мікропрепаратів, навчитися розпізнавати певні біологічні об‘єкти.
Методичні вказівки до проведення лабораторних та практичних робіт Лабораторна робота 1
Тема. Будова світлового мікроскопа
Мета: ознайомитися з будовою світлового мікроскопа та набути елементарних навичок в роботі з ним.
Обладнання: мікроскоп, предметні та накривні скельця, живі тканини рослин, препарувальні голки, скляні трубочки, пінцет.
Хід роботи
1 Розгляньте та вивчіть будову мікроскопа:
Рисунок 1 - Біологічний мікроскоп серії "БІОЛАМ":
1 - основа; 2 - коробка з механізмом мікрометричного фокусування; 3 - мікрогвинт; 4 - предметний столик; 5 - гвинт для фокусування диска предметного столика; 6 - регулювальні гвинти; 7 - тубусотримач; 8 - макрогвинт; 9 - головка; 10 - тубус; 11 - гвинт для закріплення насадки; 12 - револьвер; 13 - гвинт фіксації револьвера; 14 – кронштейн конденсора; 15 - рукоятка конденсора; 16 - циліндрична гільза конденсора; 17 - гвинт; 18 - додаткова лінза (відкидна); 19-дзеркало. Оптична частина - об'єктив(и), окуляр(и), конденсор, дзеркало, діафрагма
2 Виготовлення тимчасового препарату
Мікроскопування об'єктів відбувається в променях, що проходять крізь препарат, тому він повинен бути оптично проникним. Для виготовлення найпростішого препарату використовують шкірочку цибулі. Обережно препарувальною голкою необхідно відокремити тоненьку шкірочку, що знаходиться між двома м'ясистими листками цибулини. На предметне скельце нанести краплю води. Потім обережно розмістити в ній невеличкий шматочок шкірочки цибулі і ретельно розправити. Накрити препарат накривним скельцем і він готовий до мікроскопування.
3 Техніка мікроскопування
3.1. Налагодіть освітлення вашого мікроскопа: направте за допомогою дзеркальця промінь світла через конденсор до об'єктива (для цього зніміть окуляр і візуально визначте промінчик від дзеркала в об'єктиві), поставте окуляр на місце і в полі мікроскопа повинне бути світле коло. Вставте окуляр.
3.2. Розмістіть препарат на предметному столику мікроскопа і зафіксуйте його фіксаторами. Поставте за допомогою револьверної голівки об'єктив з найменшим збільшенням і, використовуючи макрогвинт, наблизьте його приблизно на 1см до препарату. Спостерігаючи за об'єктом через окуляр, досягніть чіткого його зображення. Замалюйте фрагмент препарату шкірочки цибулі на малому збільшенні.
3.3. Розгляньте препарат на більшому збільшенні. Не зрушуючи тубус макрогвинтом, переведіть револьверну голівку з об'єктивом "40" на місце об'єктива "8". Використовуючи тільки мікрогвинт, добийтеся чіткого зображення. Замалюйте препарат на більшому збільшенні.
Лабораторна робота 2
Тема. Хімічний склад клітини
Мета: за допомогою якісних реакцій виявити основні органічні речовини живих клітин.
Обладнання: мікроскоп, предметні та накривні скельця, цибулина, бульба картоплі, ланцет, пінцет, розчин йоду в KI, рідина Фелінга, 10% розчин NaOН, конц. HNОз.
Хід роботи
1 Виявлення крохмалю. Для визначення крохмалю зручно використовувати зернівки злакових і бульби картоплі. З ендосперму сухих зернівок, а також з бульби картоплі препарувальною голкою беруть небагато їх вмісту і кладуть у краплину води на предметному склі. Виготовлений мікропрепарат розглядають під мікроскопом на великому збільшенні і замальовують крохмальні зерна. Препарат можна забарвити розчином І в КІ. Характерною властивістю крохмалю є здатність його забарвлюватися в синій колір при додаванні цього реактиву. Замалюйте незабарвлені крохмальні зерна.
Якісну реакцію на крохмаль можна провести, капнувши розчином І в КІ на зріз бульби картоплі. Відбудеться характерна реакція, яка супроводжується посинінням цієї ділянки зрізу.
2 Моноцукри (глюкозу і фруктозу) виявляють рідиною Фелінга. Зрізи моркви товщиною три - чотири шари не пошкоджених клітин сполоснути у воді, покласти на предметне скло у краплину рідини Фелінга і обережно нагріти. Якщо в моркві є глюкоза і фруктоза, то в краплі рідини утвориться червоноцегляний осад міді. Це пояснюється тим, що двовалентна мідь, яка входить до складу реактиву, відновлюється до одновалентної.
3 Виявлення клітковини. Зріз виготовляють з черешка листка капусти, кладуть у краплину води на предметному склі, стрічкою фільтрувального паперу всмоктують воду і наносять на зріз одну-дві краплі реактиву хлор-цинк-йод. Препарат накривають накривним скельцем і спостерігають під мікроскопом за появою забарвлення. Оболонки клітин, що складаються з клітковини, забарвлюються в бузковий (ліловий) колір. Замалюйте результати спостереження.
4 Жир виявляється досить просто. На фільтрувальному папері роздавити насінину соняшника. Можна спостерігати появу на папері жирної плями. Також жир можна виявити на зрізі насіння, розглянувши його під мікроскопом. Краплі жиру спостерігають у вигляді блискучих кульок блакитно-сірого кольору, оточених тонкою темною каймою. Від пухирців повітря, що є у воді, вони відрізняються кольором і вужчою та світлішою каймою. Результати спостереження замалюйте.
5 Виявлення білка. Для досліду можна використати білок курячого яйця або білкову витяжку горохового борошна. Вона готується таким чином: 3-5 г горохового борошна висипають в колбу місткістю 100 мл, доливають 20-30 мл 10% розчину (NH4)2SO4, закривають колбу пробкою і збовтують протягом трьох хвилин. Далі вміст колби фільтрують крізь фільтр, змочений розчином сульфату амонію. У добутому розчині міститься білок глобулін (лигумін).
Біуретова реакція. До розчину курячого білка додають 10% розчину NaOН. Далі краплинами додають слабкого розчину СиSО4. Осад гідроксиду міді (II), що при цьому утворюється, за наявності білка розчиняється і забарвлює розчин у фіолетовий колір, бо в молекулі білка є пептидний зв'язок. Біуретову реакцію дають усі білки.
Ксантопротеїнава реакція. До розчину білка в пробірці доливають кілька крапель міцної HNОз. Відбувається коагуляція білка. Осад і розчин при цьому забарвлюються в жовтий колір. Якщо забарвлення не відбувається, суміш підігріти. Ця реакція залежить від наявності в молекулі білка угруповань, що містять бензольні кільця.
Сформулюйте висновки по даній лабораторній роботі.