- •Э.Г. Имескенова
- •Содержание
- •Раздел 1. Строение растительной клетки
- •Раздел 2. Растительные ткани
- •Раздел 3. Вегетативные органы
- •Раздел 4. Генеративные органы
- •Введение
- •Раздел 1. Строение растительной клетки
- •Устройство микроскопа
- •Правила работы с микроскопом
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно - практическая работа № 2 Тема: Строение и формы растительной клетки
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно - практическая работа № 3 Тема: Пластиды. Тургор. Плазмолиз
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно - практическая работа № 4 Тема: Митоз. Мейоз
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 2. Растительные ткани Программа по разделу «Растительные ткани»
- •Лабораторные работы
- •Лабораторно - практическая работа № 5 Тема: Образовательные ткани. Покровные ткани.
- •5.1. Образовательные ткани
- •5.2. Покровные ткани
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно - практическая работа № 6 Тема: Основные ткани. Механические ткани
- •Основные ткани
- •Механические ткани
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно - практическая работа № 7 Тема: Проводящие ткани и комплексы. Выделительные ткани
- •7.1. Проводящие ткани
- •7.2. Выделительные ткани
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 3. Вегетативные органы Программа по разделу «Вегетативные органы»
- •Лабораторно – практическая работа № 8 Тема: Корень и корневая система. Классификация корневых систем по происхождению и строению
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно – практическая работа № 9 Тема: Анатомия корня. Первичное строение корня. Вторичное строение корня. Специализация и метаморфозы корней
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно – практическая работа № 10 Тема: Почка - зачаточный побег. Строение и классификация почек. Стебель - ось побега. Симподиальное и моноподиальное нарастание побега
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно – практическая работа № 11 Тема: Анатомическое строение стебля однодольных и двудольных растений. Строение стебля двудольных и голосеменных древесных растений. Структура древесины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно – практическая работа № 12 Тема:Лист. Классификация листьев. Анатомическое строение листьев двудольных и однодольных растений
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 4. Генеративные органы Программа по разделу «Генеративные органы»
- •Лабораторные работы
- •Лабораторно - практическая работа № 13 Тема: Размножение бесполое и половое. Спорогенез. Гаметогенез
- •Размножение бесполое и половое
- •Спорогенез. Гаметогенез
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторно - практическая работа № 14 Тема: Морфологические и анатомические особенности строения цветка. Типы соцветий
- •Морфология цветка. Соцветия
- •Анатомическое строение цветка (пыльника, пыльцы, завязи и семязачатка)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Опыление и оплодотворение
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы к зачету
- •Словарь ботанических терминов
- •«Анатомия растений»
- •«Морфология растений»
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Лабораторно - практическая работа № 3 Тема: Пластиды. Тургор. Плазмолиз
Пластиды – это мембранные органеллы, свойственные одним только растительным клеткам, в которых осуществляется первичный синтез органических веществ. Пластиды окружены двойной мембраной (оболочкой). Самая простая классификация пластид – деление их на три группы: лейкопласты, хромопласты и хлоропласты.
Хлоропласты – это пластиды, содержащие хлорофилл и каротиноиды и обуславливающие накопление углеводов и запасание энергии в виде АТФ в процессе фотосинтеза. Хлоропласт окружен двумя мембранами. Внутренняя имеет выросты внутрь хлоропласта в виде уплощенных трубочек, которые образуют мембранную систему хлоропласта. Вся мембранная система состоит из множества плоских заполненных жидкостью мешков – тилакоидов. Тилакоиды уложены в стопы – граны. Граны соединены одиночными слоями – ламеллами. Тилакоиды заключают в себе Н+ резервуар, мембрана тилакоида содержит электронно-транспортную цепь, в нее встроен фермент АТФ-синтетаза, участвующий в синтезе АТФ. Фотосинтетические мембраны окружены стромой – основным веществом хлоропласта, которое содержит ферменты темновой фазы фотосинтеза. В строме находятся рибосомы хлоропласта (70S), собственная кольцевая ДНК, а также запасные питательные вещества: зерна крахмала, капельки жира.
Лейкопласты – бесцветные мелкие пластиды, встречающиеся в запасающих органах растений (клубнях, корневищах, семенах и т. д.). Для лейкопластов характерно слабое развитие внутренней системы мембран, представленной одиночными тилакоидами, иногда трубочками и пузырьками. Остальные компоненты лейкопластов (оболочка, строма, рибосомы, ДНК, пластоглобулы) сходны с описанными для хлоропластов. Основная функция лейкопластов – синтез и накопление запасных питательных веществ, в первую очередь крахмала, иногда белков. Лейкопласты, накапливающие крахмал, называют амилопластами, белок – протеопластами, жирные масла – олеопластами.
Пластиды, окрашенные в желтый, оранжевый, красный цвета, носят название хромопластов. Их можно встретить в лепестках (лютик, одуванчик, тюльпан), корнеплодах (морковь), зрелых плодах (томат, роза, рябина, хурма) и осенних листьях. Яркий цвет хромопластов обусловлен наличием каротиноидов, растворенных в пластоглобулах. Внутренняя система мембран в данном типе пластид, как правило, отсутствует. Хромопласты имеют косвенное биологическое значение: яркая окраска лепестков и плодов привлекает опылителей и распространителей плодов.
Рис. 4. Пластиды в клетке. Хлоропласты а, б, хромопласты 6,7,8
при увеличении электронного микроскопа
Задание 1
1. При большом увеличении зарисовать клетки эпидермиса с нижней стороны листа традесканции, помещаемые в раствор сахарозы (в воде лейкопласты разрушаются), отметив ядро, цитоплазменные тяжи и лейкопласты, расположенные преимущественно вокруг ядра.
2. Рассмотреть при малом, а затем при большом увеличении клетки мякоти плода рябины (или шиповника, томата и т.п.), обозначив на рисунке хромопласты.
3. Подпишите составные части хлоропласта
Тургор. Концентрация веществ в клеточном соке и во внешней среде (в почве, водоемах) обычно не одинаковы. Если внутриклеточная концентрация веществ выше, чем во внешней среде, вода из среды будет диффундировать в клетку, точнее в вакуоль, с большей скоростью, чем в обратном направлении, т. е. из клетки в среду. Чем больше концентрация содержащихся в клеточном соке веществ, тем сильнее сосущая сила - сила, с которой клетка всасывает воду. При увеличении объема клеточного сока, вследствие поступления в клетку воды, увеличивается его давление на цитоплазму, плотно прилегающую к оболочке. При полном насыщении клетки водой она имеет максимальный объем. Состояние внутреннего напряжения клетки, обусловленное высоким содержанием воды и развивающимся давлением содержимого клетки на ее оболочку носит название тургора (рис. 5, А). Тургор обеспечивает сохранение органами формы (например, листьями, неодревесневшими стеблями) и положения в пространстве, а также сопротивление их действию механических факторов. С потерей воды связано уменьшение тургора и увядание.
Если клетка находится в гипертоническом растворе, концентрация которого больше концентрации клеточного сока, то скорость диффузии воды из клеточного сока будет превышать скорость диффузии воды в клетку из окружающего раствора. Вследствие выхода воды из клетки объем клеточного сока сокращается, тургор уменьшается. Уменьшение объема клеточной вакуоли сопровождается отделением цитоплазмы от оболочки - происходит 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 (рис. 5, Б).
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 (рис. 5, В).
Постепенно протопласт отрывается от клеточных стенок по всей поверхности и принимает округлую форму. Такой плазмолиз носит название выпуклого (рис. 5, Г ).
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 (рис. 5, Д).
При длительном нахождении клеток в растворе нитрата калия (15 мин. и более) цитоплазма набухает в удлиненных клетках, там, где протопласт не касается клеточных стенок, образуются так называемые колпачки цитоплазмы. Такой плазмолиз носит название колпачкового (рис. 5, Е).
Рис. 5. Плазмолиз растительной клетки:
А - клетка в состоянии тургора; Б - уголковый; В - вогнутый; Г - выпуклый; Д - судорожный; Е - колпачковый.
1 - оболочка, 2 - вакуоль, 3 - цитоплазма, 4 - ядро, 5 - нити Гехта.
Если плазмолизированную клетку поместить в гипотонический раствор, концентрация которого меньше концентрации клеточного сока, вода из окружающего раствора будет диффундировать внутрь вакуоли. В результате увеличения объема вакуоли повысится давление клеточного сока на цитоплазму, которая начинает приближаться к стенкам клетки, пока не примет первоначальное положение - произойдет деплазмолиз.
Задание 2
1. Рассмотреть клетки листа элодеи, находящиеся в состоянии тургора и зарисовать. Целый лист элодеи (Elodea canadensis) положить на предметное стекло в каплю воды, накрыть его покровным стеклом. На препарате найти тонкий участок, где хорошо видны клетки. Препарат рассмотреть при малом и большом увеличениях микроскопа. Обратить внимание на то, что цитоплазма прижата к клеточным стенкам. Клетки находятся в состоянии полного насыщения водой - состояние тургора. Зарисовать отдельную клетку, обозначив основные компоненты.
2. Пронаблюдать явление плазмолиза в клетках листа элодеи. Сняв препарат (со столика микроскопа, вплотную к покровному стеклу нанести на предметное стекло каплю 6-8% раствора селитры (KNO3) - более концентрированного, чем раствор веществ, содержащихся в вакуолях. С другой стороны на предметное стекло вплотную к покровному стеклу положить полоску фильтровальной бумаги, которую нужно держать до тех пор, пока раствор селитры не войдет под покровное стекло, заменив воду. Через 5-10 минут обратить внимание на отрыв цитоплазмы от оболочки клеток, т.е. плазмолиз. Колпачковый плазмолиз наступает через 15 и более минут. Зарисовать формы плазмолиза (уголковый, вогнутый выпуклый, судорожный, колпачковый).
3. Пронаблюдать явление деплазмолиза в клетках элодеи, т.е. вернуть в первоначальное состояние плазмолизированную клетку. Следует заменить раствор селитры водой, оттянув раствор фильтровальной бумагой. Отметить возвращение цитоплазмы к оболочке клетки, т.е. в ее нормальное состояние. Деплазмолиз происходит медленнее, чем плазмолиз.