Методичка по ботанике

13

Алейроновые и крахмальные зерна в семядолях гороха

Сделать срез семядоли набухшего гороха и поместить его на предметное стекло в каплю воды с добавлением раствора йода. На малом увеличении найти тонкий участок среза и на большом увеличении рассмотреть крупные клетки семядолей гороха. Крахмальные зерна окрашиваются под действием йода в синий цвет, алейроновые зерна – желтоватые. Зарисовать клетки.

Рис.9. Клетки зрелого семени гороха (Pisum sativum): 1 – крахмальные зерна, 2 – алейроновые зерна.

Контрольные вопросы по теме « Устройство микроскопа. Строение растительной клетки»

1.Что такое рабочее расстояние микроскопа?

2.Как определить общее увеличение микроскопа?

3.Как настроить микроскоп на малое увеличение?

4.Как перевести микроскоп на большое увеличение?

5.Каково назначение винта грубой наводки?

6.Из чего состоит осветительное устройство микроскопа?

7.При каких условиях пользуются микрометренным винтом?

8.Почему нельзя, глядя в окуляр, настраивать микроскоп?

9.В каком положении следует оставлять микроскоп после окончания работы?

10.Каково назначение револьвера?

11.К каким двум типам можно свести все разнообразие растительных клеток?

12.Какова форма хлоропластов высших и низших растений?

13.Каково субмикроскопическое строение хлоропластов?

14

14.Что такое строма, тилакоиды, граны и какова их структура?

15.Какова функция хлоропластов в клетке?

16.Что такое протопласт?

17.Какие органоиды составляют субмикроскопическую структуру цитоплазмы?

18.Перечислите мембранные органоиды цитоплазмы.

19.Как осуществляется связь между клетками?

20.Каково строение и функции митохондрий?

21.Что представляет собой эндоплазматическая сеть и каковы её функции?

22.Каково строение и функции аппарата Гольджи?

23.В каких органах растений находятся хромопласты?

24.Какие пигменты находятся в хромопластах?

25.Каково строение и функции лейкопластов?

26.В каких частях растений находятся лейкопласты?

27.Что такое включения растительной клетки?

28.Почему в молодой клетке вакуоли мелкие?

29.Каков состав клеточного сока?

30.Каков биологический смысл образования кристаллов оксалата кальция в клетках?

31. Какая форма кристаллов оксалата кальция у двудольных растений и какая у однодольных?

32.Чем вакуоль ограничена от цитоплазмы?

33.Каково строение и функции рибосом?

34.Назовите немембранные органоиды растительной клетки.

35.Какие структуры клетки принимают участие в образовании клеточной стенки?

36.В чем отличие клеточной стенки от цитоплазматической мембраны?

37.Как происходит рост клеточной стенки?

38.Что такое поры и перфорации?

39.В чем отличие растений от животных?

40.Каково значение растений?

15

Занятия 3, 4

Растительные ткани

Тканями называют группы клеток, сходных по строению, происхождению и приспособленных к выполнению одной и более функций. Ткани растений могут включать один или несколько типов клеток. По этому признаку они делятся на простые и сложные. Растительные ткани могут содержать живые и мертвые клетки. Формы клеток, входящих в растительные ткани, могут быть разнообразны, но все многообразие форм сводится к двум типам: паренхимные клетки и прозенхимные. Паренхимными называются клетки, диаметр которых примерно одинаков во всех направлениях, их длина не более чем в 2-3 раза превышает ширину. Прозенхимными называются вытянутые клетки, их длина превышает ширину в 5, 6, 10, 100 раз и более.

Существуют различные классификации тканей, наиболее распространено их деление на образовательные (меристемы), покровные, механические, проводящие, основные и выделительные.

Образовательные ткани (меристемы)

Меристема обуславливает рост органов растения в длину и толщину. Клетки меристем живые, постоянно делятся митозом. Из клеток меристем, первоначально однородных (простая ткань), путем клеточной дифференцировки возникают различные по строению и функциям клетки остальных тканей. Поэтому в отличие от меристем все другие растительные ткани называются постоянными.

По происхождению меристемы делят на первичные и вторичные. Первичные меристемы происходят непосредственно из меристем зародыша, развивающегося из зиготы. Вторичные – образованы или первичными меристемами, почти утратившими способность к делению, или постоянными тканями.

16

По местоположению на теле растения меристемы делятся на

верхушечные	(апикальные),		боковые	(латеральные),	вставочные
(интеркалярные).
		Образовательные ткани
Местоположние			Происхождение
		первичные		вторичные
Верхушечные (апикальные)		Зародыш, конусы нарастания			__
		побега и корня
Боковые (латеральные)		Прокамбий, перицикл		Камбий, феллоген, раневые
				меристемы
Вставочные (интеркалярные)		Меристема базальной		части
		междоузлий (сем. Злаковые),
		верхушек	цветоносов	(сем.	__
		астровые, лилейные и др.), и
		черешков листьев.

Клетки образовательной ткани имеют изодиаметрическую (длина равна ширине) форму. Они всегда молодые. В клетке имеется крупное ядро, клеточная стенка не утолщена, в густой цитоплазме находится большое количество рибосом и митохондрий.

На малом увеличении рассмотреть постоянный препарат верхушечной почки элодеи. Найти на препарате конус нарастания с верхушкой округлой формы. Чуть ниже конуса нарастания на поверхности стебля образуются бугорки – это зачатки листьев. В пазухе крупных зачаточных листьев имеется бугорки, из которых образуются пазушные почки, они дадут начало боковым ветвям. Зарисовать верхушечную меристему, обозначив на рисунке конус нарастания, листовые бугорки и бугорки пазушных почек.

Рис. 10. Верхушечная почка побега элодеи (Elodea canadensis):

А – продольный разрез; Б – конус нарастания; В – клетки первичной меристемы; Г – клетки из сформировавшегося листа: 1 – конус нарастания, 2 зачаток листа, 3 – бугорок пазушной почки.

17

Покровные ткани

Покровные ткани расположены на поверхности органов растений на границе с внешней средой. Они выполняют барьерную роль, предохраняя растения от неблагоприятных внешних воздействий и от высыхания, а также через покровные ткани осуществляется связь с внешней средой – газообмен и транспирация (испарение воды).

Покровные ткани по происхождению делятся на первичные и вторичные. Первичная покровная ткань – эпидерма – покрывает листья и молодые участки стебля. Она образуется из наружного слоя конуса нарастания стебля – туники (протодермы). Эпидерма состоит из одного слоя живых плотно сомкнутых клеток. Клеточная стенка, граничащая с внешней средой, утолщена и пропитана кутином, который образует на поверхности бесструктурную пленку – кутикулу. Эпидерма - это сложная ткань, т.к. она состоит из нескольких типов клеток: основные клетки эпидермы, замыкающие клетки устьиц, а у однодольных растений еще и побочные клетки. Первичная покровная ткань корня – эпиблема. Она встречается в зоне всасывания. Ее клетки обладают способностью образовывать корневые волоски. Основная функция эпиблемы – всасывание, избирательное поглощение из почвы воды с растворенными в ней минеральными веществами.

Эпидерма

Приготовить сдир покровной ткани листа однодольного растения кукурузы. Кончиком иглы надорвать эпидерму листа кукурузы, а затем пинцетом снять ее кусочек. Поместить сдир в каплю воды и накрыть покровным стеклом. Рассмотреть сначала на малом увеличении, а затем на большом увеличении изучить строение устьичного аппарата. Основные клетки эпидермы бесцветные живые, вытянуты по длине листа и имеют волнистые стенки. Замыкающие клетки устьиц – гантелевидной формы, к каждой примыкает треугольная побочная клетка. Поэтому устьице имеет форму ромба. В верхней и нижней части замыкающих клеток содержатся хлоропласты.

18

Таким же способом приготовить препарат эпидермы двудольного растения (можно использовать листья бегонии, цикламена, гороха и т.п.). Рассмотреть на малом, а затем на большом увеличении. Основные клетки эпидермы двудольных растений имеют неправильную форму, а замыкающие клетки устьиц – бобовидной формы, в них содержатся хлоропласты. Побочных клеток нет. Зарисовать строение устьичного аппарата однодольного и двудольного растения.

Рис. 11. Эпидерма однодольного растения – кукурузы:

А – вид с поверхности эпидермы, Б – устьице в плане, В – устьице в разрезе 1 – замыкающие клетки; 2 – побочная клетка; 3 – основная клетка эпидермы; 4 – подустьичная воздушная полость; 5 – кутикула; 6 – клетка мезофилла.

Рис.12. Эпидерма двудольного растения:

1 – вид с поверхности эпидермы; 2 – открытое устьице (а – в плане, б – в разрезе); 3 – замыкающие клетки; 4 – устьичная щель; 5 – кутикула;

19

6 – подустьичная воздушная полость.

Защитная функция эпидермы может усиливаться за счет выростов ее клеток – волосков или чешуек, которые уменьшают испарение и нагрев листьев солнцем. Волоски (трихомы) способны долго оставаться живыми, но часто отмирают и заполняются воздухом. Они могут быть одноклеточными, многоклеточными неразветвленными или разветвленными, звездчатыми. На эпидерме могут образовываться эмергенцы - железистые волоски крапивы, шипы розы, малины.

Рассмотреть постоянный препарат – эпидерма листа герани (Pelargonium graveolens). Зарисовать волоски (трихомы) герани.

Рис. 13. Эпидерма листа герани:

уст. – устьице, пр.в. – простые волоски, жел. в. – железистые волоски.

Перидерма

Эпидерма функционирует, как правило, один год. Обычно к осени она сменяется перидермой или пробкой. Она развивается из клеток пробкового камбия, феллогена. Феллоген – вторичная меристема, он возникает из основной паренхимы, лежащей под эпидермой. Клетки феллогена делятся параллельно поверхности - тангентально, откладывая наружу клетки феллемы (собственно пробки), внутрь – феллодермы (основной ткани). Таким образом, формируется комплекс из трех тканей: феллогена, феллемы и феллодермы. Этот комплекс называется перидермой. Защитную функцию выполняет только пробка (феллема), она состоит из мертвых, плотно сомкнутых клеток, на клеточных стенках которых откладывается суберин. Феллоген – образовательная ткань, а

20

феллодерма, как основная ткань выполняет питающую функцию – она снабжает феллоген энергией. Пока слой феллемы тонкий и сквозь него проходит свет, феллодерма представлена хлоренхимой и в ней происходит процесс фотосинтеза, а когда слой феллемы утолщается и становится непрозрачным – феллодерма становится запасающей паренхимой. Для транспирации и газообмена в перидерме есть особые образования – чечевички. Это участок перидермы с рыхло расположенными клетками пробки. Снаружи чечевичка выглядит как бугорок. Чечевичка заполнена выполняющей тканью, с округлыми клетками.

А Б

Рис.14. Перидерма (А) и чечевичка (Б) бузины (Sumbucus racemosa):

Вып.тк. - выполняющая ткань, эп. – остатки эпидермы, пр. – пробка (феллема), фл. – пробковый камбий (феллоген), фд. - феллодерма. 2 – эпидерма, 3 – феллема, 4 – феллоген, 5 – феллодерма.

Стебли многолетних растений покрыты третичной покровной тканью – коркой. Каждый год на стебле образуется один слой перидермы, каждая последующая закладывается глубже предыдущей. Живые ткани, заключенные между слоями пробки, отмирают и таким образом формируется покровный комплекс из

множества перидерм – корка или ритидом.

21

Рис.15. Корка вишни: пр. - пробка

Механические ткани

Механические ткани придают растению прочность. Клетки механических тканей плотно прилегают друг к другу без межклетников, имеют утолщенные клеточные стенки, прозенхимную форму. Это простые ткани, состоящие из одного типа клеток. Различают следующие группы механических тканей:

колленхиму и склеренхиму.

Колленхима состоит их живых клеток с неравномерно утолщенными целлюлозными клеточными стенками. Если утолщение расположено в углах клетки, колленхиму называют уголковой, если утолщены две противоположные стенки – пластинчатой.

Склеренхима состоит из мертвых клеток с равномерно утолщенной клеточной стенкой. Выделяют два типа склеренхимы – волокна и склереиды.

Волокна – сильно вытянутые клетки. Различают лубяные и древесинные волокна (либриформ). Лубяные волокна имеют самые длинные клетки. Они расположены во флоэме и имеют большое практическое значение, т.к. используются для изготовления тканей, веревок и т.п. Древесинные волокна имеют длину не более 2 мм, стенки их всегда одревесневшие, располагаются в ксилеме. Склереиды – мертвые паренхимные клетки с равномерно утолщенными стенками. Они встречаются в плодах (каменистые клетки), в листьях (опорные клетки) и др.

Приготовить препарат – поперечный срез черешка листа свеклы в капле воды. Рассмотреть на малом, а затем на большом увеличении. Зарисовать уголковую колленхиму.

22

Рис. 16. Колленхима черешка листа свеклы (Beta vulgaris): 1 – полость клетки, 2 – утолщенная стенка.

Рассмотреть постоянный препарат - поперечный срез стебля льна. На малом увеличении найти лубяные волокна стебля льна. На препарате они слегка желтоватые, собраны в пучки. Перевести микроскоп на большое увеличение и рассмотреть слоистость целлюлозной клеточной стенки клеток склеренхимы.

На малом увеличении рассматривают постоянный препарат – продольный срез волокон стебля льна. Видны вытянутые прозенхимные клетки лубяных волокон склеренхимы. Зарисовать строение клеток.

Рис.17. Лубяные волокна стебля льна на поперечном (вверху) и продольном (внизу) срезе:

1 – заостренные концы клеток, 2 – стенка клетки, 3 – полость клетки.

Приготовить давленый препарат мякоти плода груши. Для этого на кончике иглы взять кусочек мякоти из центра плода, поместить на предметное стекло в каплю воды с добавлением флорглюцина и соляной кислоты. Накрыть покровным и, слегка надавив указательным пальцем, двигать покровное стекло, чтобы произошло разделение клеток. На малом увеличении среди бесцветных паренхимных клеток разбросаны группы мелких клеток с красными стенками. Выбрав отдельно лежащую клетку, поместить ее в центр поля микроскопа и перевести микроскоп на большое увеличение. В очень толстой клеточной стенке видна слоистость и узкие поровые каналы.