Тема: Особенности строения клетки высших растений на примере строения кожицы чешуи лука репчатого (Allium cepa L.)

Лабораторная работа

РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА

(ЦИТОЛОГИЯ)

Растительная клетка (рис. 1) обладает теми же характерными чертами, что характеризуются и другие типы эукариотических клеток. Она обладает всеми характеристиками живого: делится, растет, отвечает на раздражение, характеризуется обменом веществ и энергии, дышит.

Рис. 1. Растительная клетка

Во взрослой растительной клетке можно различить три основные части: углеводную оболочку, протопласт – жидкое содержимое клетки, и вакуоль – пространство в центральной части клетки, занятое клеточным соком, а также включения.

Цитоплазма, при рассмотрении в световой микроскоп, воспринимается как бесцветная, прозрачная жидкая среда, в которой находятся органоиды клетки. Основное вещество цитоплазмы называют матрикс (от лат. мatrix – субстрат, основа) или гиалоплазма. Гиалоплазма обладает свойствами водно-коллоидного раствора и часто находится в состоянии золя (дисперсная жидкость), но в определенных случаях может переходить в состояние геля (более плотное состояние). Данный процесс носит обратимый характер.

Вакуоли (от лат. vacuus – пустой) содержаться в растительных клетках и представляют собой полости в клетке, заполненные клеточным соком. Во взрослой клетке вакуоли сливаются и образуют крупную центральную вакуоль. От цитоплазмы клеточный сок изолирован вакуолярной мембраной – тонопластом. Клеточный сок представляет собой водный раствор различных веществ, являющихся продуктами жизнедеятельности протопласта, в нем содержаться белки, углеводы, органические кислоты, дубильные и минеральные вещества, алкалоиды. Клеточный сок чаще всего бывает бесцветным, но во многих клетках имеет красноватый или синеватый цвет, из-за наличия красящих пигментов – антоцианов.

Продуктом жизнедеятельности протопласта является и клеточная оболочка. Она состоит из клетчатки и пектиновых веществ.

Неотъемлемой частью любой растительной клетки является ядро. Чаще всего имеет сферическую или эллипсоидную форму. Функцией ядра является регулирование процессов обмена веществ в клетке. А также хранение и передача наследственной информации при делении клетки.

Характерная особенность растительной клетки – наличие пластид: хлоропластов, хромопластов и лейкопластов.

Форма и размеры растительных клеток зависят от той функции, которую они выполняют в многоклеточном растительном организме. Все клетки тесно взаимосвязаны между собой через поры, перфорации, плазмодесмы (межклеточные связи).

Изучение хромопластов в клетках перца красного (Capsicum annuum L.), (розы собачьей (шиповника) - Rosa canina L., рябины обыкновенной - Sorbus aucuparia L.)

Цель занятия: изучение строения типичной растительной клетки и ее структур.

Материалы и оборудование: луковица лука репчатого, постоянные микропрепараты «Клетки кожицы лука», плоды перца красного (рябины обыкновенной, шиповника) микроскоп, пинцет, лезвия, скальпель, препаровальные иглы, предметное и покровное стекла, чашка с водой, бумажные салфетки.

Ход работы:

1. Из мясистой чешуи лука репчатого вырезать небольшой кусочек (1-1,5 см²). При помощи препаровальной иглы снять с вогнутой (внутренней) его стороны кожицу. На предметное стекло капнуть каплю воды и в эту каплю положить снятый кусочек кожицы, расправив его, а затем накрыть покровным стеклом.

2. Полученный препарат рассмотреть вначале при малом увеличении, постараться найти на препарате типичные клетки без повреждений и пузырьков воздуха. Затем перевести на большое увеличение.

3. При большом увеличении изучите строение клетки. Клетки кожицы лука имеют тонкие оболочки и плотно прилегают друг к другу. При внимательном рассмотрении оболочек клеток вы увидите канальцы, их пронизывающие. Это поры. Внимательно рассматривая клетку, вы увидите в ней пристенный слой немного зернистой цитоплазмы, округлое или овальное ядро, чаще с одним, но может быть и двумя, ядрышками, вакуоли с клеточным соком.

4. Зарисуйте строение типичной растительной клетки. На рисунке следует отметить оболочку с порами, цитоплазму, ядро с ядрышком, вакуоль с клеточным соком.

5. Заполните таблицу:

Таблица 1. Органоиды растительной клетки

Органоид	Строение	Функции
Оболочка с порами
Цитоплазма
Ядро
Ядрышко
Вакуоль с клеточным соком

6. Рассмотрите строение клеток на постоянном микропрепарате «Клетки кожицы лука» и сравните со строением живых клеток на временном препарате.

7. Письменно ответьте на предложенные вопросы:

а) дайте определение понятий «оболочка», «вакуоль»;

б) как зависит местонахождение ядра в зависимости от возраста растительной клетки?

в) во время засухи из плодов, поступающих на плодоовощные комбинаты, получают мало сока. Объсните это явление с учетом строения клетки.

Ход работы:

1. Возьмите кожицу зрелого плода и пинцетом или иглой надорвите его. Кончиком препаровальной иглы возьмите немного мякоти плода непосредственно под кожицей и тщательно распределите ее на предметном стекле в капле воды. Затем накройте приготовленный препарат предметным стеклом.

2. Рассмотрите клетки мякоти под микроскопом вначале при малом увеличении, а затем – при большом. Найдите и изучите хромопласты. Для этого лучше найти участок, где клетки лежат свободно. У разных видов плодов хромопласты имеют свои морфологические особенности. В клетках плодов перца хромопласты имеют палочковидную или округлую форму., в плодах рябины – серповидно изогнутые, сильно вытянутые и заостренные на концах тельца, а в клетках шиповника – округлую или неправильно-угловатую форму.

3. Зарисуйте несколько клеток с хромопластами изучаемого растения. На рисунке следует отметить оболочку клетки, цитоплазму, ядро, хромопласты (по возможности передать их форму).

4. Заполните таблицу:

Таблица 2 Характеристика хромопластов

Растение	Хромопласты
Форма	Окраска и обуславливающие ее пигменты	Место локализации (органы)	Характер расположения	Количество в одной клетке