Задания
1. Приготовьте препарат эпидермы сочной чешуи лука, изучите строение клеток сначала при малом, затем при большом увеличении. Окрасьте раствором йода, зарисуйте 2-3 клетки и обозначьте их основные части.
Эпидерма сочной чешуи лука (рис. 6) является классическим объектом для изучения строения растительной клетки. Она расположена между толстыми, сочными чешуями лука. Для изготовления препарата (рис. 5) необходимо взять луковицу репчатого лука и снять с нее наружные сухие чешуйки. Затем иглой приподнять и снять маленький кусочек тончайшей прозрачной кожицы, покрывающей поверхность белых мясистых чешуй.
Пипеткой или стеклянной палочкой нанесите на предметное стекло одну-две капли чистой воды, в воду положите кусочек снятой кожицы лука. Чтобы кожица легла ровно, ее надо аккуратно расправить в капле воды кончиком иголки, а затем окрасить каплей раствора йода.
После этого кожицу, лежащую на предметном стекле, сверху закройте тонким покровным стеклом. Готовый препарат теперь можно перенести на предметный столик микроскопа и изучить его сначала при малом увеличении, затем перевести на большое увеличение.
Изучив строение клеток под микроскопом, зарисуйте 2-3 из них, подпишите рисунок и сделайте обозначения, указав при этом увеличение окуляра и объектива и способы окраски
Рис. 5. Схема приготовления препарата
Рис. 6. Схема клетки эпидермы сочной чешуи лука
1 ‑ Клеточная оболочка; 2 ‑ цитоплазма; 3 ‑ мембрана; 4 ‑ вакуоль;
5 ‑ Тонопласт (мембрана вакуоли); 6 ‑ ядро; 7 ‑ ядрышки
2. Изучите готовый препарат клеток мякоти плодов томата, исследуйте их содержимое при большом увеличении. Рассмотрите форму и цвет хромопластов. Зарисуйте и сделайте обозначения.
3. Ответьте на вопросы:
1. Какие части клетки растений можно рассмотреть в оптический микроскоп?
2. Каково строение клеточной мембраны?
3. Назовите и охарактеризуйте основные клеточные органоиды.
4. Какие органоиды имеются в растительных клетках, но отсутствуют в животных клетках? С чем это связано?
5. Каков химический состав растительной клетки?
6. Какие пластиды имеются в клетках?
7. В клетках каких органов растений чаще всего встречаются хромопласты?
Практическая работа № 3
НАБЛЮДЕНИЕ ПЛАЗМОЛИЗА И ДЕПЛАЗМОЛИЗА
В ЖИВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТКАХ
Цель работы: убедиться опытным путем в проницаемости клеточной мембраны и в наличии существенных признаков клетки как живой системы — плазмолиза и деплазмолиза.
Теоретические положения
Функции плазматической мембраны весьма разнообразны. Она отграничивает цитоплазму от внешней среды, защищает клетку от повреждений. Плазматическая мембрана избирательно пропускает различные вещества, регулируя состав внутренней среды клетки.
Молекулы и ионы могут проникать через мембраны путем пассивного и активного транспорта. Пассивный перенос происходит без затрат энергии. Примером пассивного транспорта является диффузия. Через плазматическую мембрану в результате диффузии проникают вода и различные ионы, мелкие органические молекулы.
Диффузия воды через избирательно проницаемую мембрану называется осмосом, при этом вода переходит из области с меньшей концентрацией солей в область с их большей концентрацией. Различие концентрации солей создает осмотическое давление.
Если клетка находится в растворе с низкой концентрацией солей (гипотонический раствор), вода будет проходить в клетку. При этом клетка будет набухать, внутреннее давление на ее стенки (тургор клетки) увеличится. Если клетку поместить в водный раствор с высокой концентрацией солей (гипертонический раствор), клетка будет терять воду, тургор клетки уменьшится, цитоплазма будет отслаиваться от стенок клетки или клетка сморщится (плазмолиз).
В ходе плазмолиза форма плазмолизированного протопласта меняется. Вначале протопласт отстает от клеточной стенки лишь в отдельных местах, чаще всего в уголках. Плазмолиз такой формы называют уголковым.
Затем протопласт продолжает отставать от клеточных стенок, сохраняя связь с ними в отдельных местах, поверхность протопласта между этими точками имеет вогнутую форму. На этом этапе плазмолиз называют вогнутым. Постепенно протопласт отрывается от клеточных стенок по всей поверхности и принимает округлую форму. Такой плазмолиз носит название выпуклого.
Если у протопласта связь с клеточной стенкой в отдельных местах сохраняется, то при дальнейшем уменьшении объема в ходе плазмолиза протопласт приобретает неправильную форму. Протопласт остается связанным с оболочкой многочисленными нитями Гехта. Такой плазмолиз носит название судорожного.
Исследование плазмолиза позволяет сделать выводы о проницаемости мембран растительных клеток для различных веществ, о величине нормального тургорного давления. Плазмолиз чаще всего исследуют на препаратах, в которых клетки расположены в один или несколько слоев и удобны для изучения. К таким препаратам можно отнести кожицу лука, листья элодеи, эпидермис листьев высших растений.
Плазмолизированные клетки обычно остаются живыми, особенно если клетка провела в состоянии плазмолиза короткое время. При помещении живой плазмолизированной клетки в воду или гипотонический раствор происходит деплазмолиз – клетка вернется в состояние тургора и приобретет нормальный вид.
В условиях гипотонического раствора, концентрация осмотических веществ в котором меньше, чем в клеточном соке, вода из внеклеточной среды будет поступать внутрь клетки (а там – внутрь вакуоли, «стараясь» уменьшить концентрацию клеточного сока). В результате увеличения объема вакуоли повысится давление клеточного сока на цитоплазму, которая, в свою очередь, начнет приближаться к стенкам клетки, пока не примет первоначальное положение. Деплазмолиз обычно происходит медленнее, чем плазмолиз (табл. П. 2.1.).
Литература: [4, гл. 2, §2.5].