Лабораторна робота №2 Мікрохімічний аналіз метаболітів рослинної клітини.

1. Коротке теоретичне обґрунтування роботи

Встановлення локалізації первинних та вторинних метаболітів у тканинах і клітинах має важливе значення при дослідженні рослин. Мікрохімічні реакції проводять як зі свіжими, так і з висушеними частинами органів рослин. Зрізи для проведення реакцій на вміст сполук повинні мати кілька шарів незруйнованих клітин із збереженим змістом у них. Реакцію проводять на предметному склі, результати спостерігають у мікроскопі при малому збільшенні.

За допомогою мікрохімічних реакцій можна встановити наявність у рослинних зразках первинних метаболітів: білків, ліпідів, вуглеводів, та їх похідних, оцінити якість та відозміни клітинних оболонок.

Білкові включення – це продукти запасу, які відкладаються у вигляді кристалів і становлять складову частину алейронових зерен. Білкові кристали накопичуються у насінні. Їх багато у насіння бобових рослин: гороху, квасолі, сої.

Жирні олії рослинної клітини – продукти запасу, які відкладаються у насінні (рицина, соняшник, арахіс).

Крохмаль - запасний полісахарид рослин, відкладаються підземних органах і насінні у вигляді крохмальних зерен. Крохмаль запасається у бульбах картоплі, насінні пшениці, кукурудзи, рису. У деяких рослин (род. Айстрові) запасним полісахаридам є інулін, який концентрується у вакуолях: цикорій дикій, оман високий, топінамбур.

Оболонка рослинної клітини складається з целюлози. Вона може просочуватися різними речовинами, які змінюють її фізико-хімічні властивості. До змін клітинної оболонки відносяться: здерев`яніння, окорковіння, кутинізація, ослизнення.

Кристалічні включення є кінцевими продуктами обміну рослин. В рослинних клітинах найбільш розповсюджені кристали оксалату кальцію (рафіди, друзи, стилоїди) і кристали карбонату кальцію – цистоліти (кропива дводомна, хміль).

2. Експериментальна частина

Матеріал і обладнання: світловий мікроскоп, лупа, чашки Петрі, предметні і покривні стекла, піпетка очна, вода, фільтровальний папір, препарувальний набір.

2.1 Кольорові реакції на крохмальні та алейронові зерна

Принцип методу: алейронові зерна забарвлюються розчином Люголя у жовтий колір

Дослідні об`єкти: насінини бобових рослин: гороху, квасолі, бобів.

Реактиви: розчин Люголю.

Зробити зшкряб з сім`ядолей і роздивіться у воді при малому збільшенні. Додати краплю розчину Люголю, відмітити забарвлення крохмальних та алейронових зерен. Зарисувати. Зробити висновки щодо запасних речовин дослідного насіння.

2.2 Кольорова реакція на жирні олії

Принцип методу: жирні олії забарвлюються розчином Судану ІІІ у рожево-оранжевий колір

Дослідні об`єкти: насінини рицини, арахісу

Реактиви: розчин Судану ІІІ, гліцерин.

Зробити зшкряб з сім`ядолей і додати краплю розчину Судану ІІІ. Через декілька хвилин додати 1 краплю гліцерину, накритти покривним склом і мікроскопіювати. Відмітити забарвлення крапель жирних олії. Зарисувати. Зробити висновки щодо запасних речовин дослідного насіння.

2.3 Якісна реакція на інулін

Принцип методу: інулін забарвлюється реактивом Моліша у фіолетово-рожевий колір

Дослідні об`єкти: поперечний зріз кореня оману або цикорію

Реактиви: 20% спиртовий розчин α-нафтолу, концентрована сірчана кислота

Зробити поперечний зріз дослідного кореня, нанести 2-3 краплі 20% α-нафтолу і 1 краплину Н₂SO₄ конц. Роздивитися результати реакції під лупою. Зробити висновки.

2.4 Мікрохімічна реакція на виявлення здерев`янілих клітинних оболонок

Принцип методу: флороглюцин у присутності НСІ конц. забарвлює лігнін у малиновий колір.

Дослідні об`єкти: здерев`янілі частини рослин: стебло м`яти, корінь алтеї, пагін липи

Реактиви: 0,5% розчин флороглюцину в 50% етиловому спирті, концентрована НСІ.

Зробити поперечний зріз дослідного рослинного зразка, нанести по 1 краплині 0,5% розчин флороглюцину і НСІ конц. Роздивитися результати реакції під лупою. Зробити висновки.

2.5 Виявлення кристалічних включень

Принцип методу: кристали оксалату кальцію у концентрованих НСІ і НNО₃ розчиняються поступово і без виділення газу. Кристали карбонату кальцію під дією концентрованих НСІ і НNО₃ розчиняються з виділенням вуглецевого газу.

Дослідні об`єкти: листки традесканції, коновалії, фіалки, кропиви дводомної

Реактиви: концентрована НСІ

Зробити поперечні зрізи листка традесканції і листка кропиви, нанести на кожний по 1-2 краплині НСІ конц. Роздивитися результати реакції під лупою. Виявити виділення вуглецевого газу при розчиненні цистолиту. Зробити висновки.

Контрольні питання:

1. Будова та функції вакуолі

2. Загальна характеристика клітинного соку

3. Запасні поживні речовини рослин

4. Основні азотисті сполуки рослин

5. Вуглеводи, пектинові речовини, слизі рослинної клітини

6. Пігменти рослин: каротиноїди, антоциани, флавони.

7. Ефірні олії – біологічна дія і застосування

8. Глікозиди - хімічна структура і біологічна активність

9. Дубільні речовини, фітонциди, антибіотики – використання у медицині