Анатомія рослин: практикум - Панюта О.О. 2019

Тема 1. Клітина
Лабораторна робота № 2. Пластиди

Теоретичні відомості. Важливими органелами рослинної клітини є пластиди, причому, в першу чергу, зелені пластиди. За фізико-хімічними властивостями пластиди мають багато спільного з цитоплазмою, відрізняючись від неї щільнішою консистенцією, у зв’язку з чим їх добре помітно під мікроскопом. Пластиди бувають забарвлені та безбарвні.

Залежно від забарвлення та функції пластиди поділяють на три групи: зелені - хлоропласти, оранжево-червоні - хромопласти і безбарвні - лейкопласти.

Лейкопласти. Лейкопласти - безбарвні пластиди, які мають здебільшого округлу форму. Найчастіше вони бувають у молодих клітинах. Лейкопласти можуть перетворюватись на хлоропласти і хромопласти, що свідчить про спорідненість пластид.

Перетворення лейкопластів на хлоропласти і хлоропластів на хромопласти можна спостерігати на багатьох об’єктах. Так, у помідорів спочатку плід зелений; під час достигання, внаслідок перетворення хлоропластів у хромопласти, він змінює своє забарвлення на червоне.

Лейкопласти є в усіх вищих рослин, причому розмір їх в однодольних рослин більший, ніж у дводольних. Зустрічаються лейкопласти як у молодих, так і в дорослих клітинах. Особливо характерні вони для тих органів, які перебувають у темряві, наприклад для бульб картоплі, кореневищ, коренів. Лейкопласти часто зустрічаються в живих клітинах багаторічних стовбурів дерев. Вони утворюються також і в поверхневих тканинах, зокрема в епідермі стебла та листка.

Хлоропласти. Хлоропласти мають різну форму і розміри. Особливо різноманітна форма хлоропластів у нижчих рослин. Вони можуть мати вигляд дрібних зерняток, дисків, спірально зігнутих кілець та пластинчастих тілець. Зовнішня будова хлоропластів властива певним систематичним групам рослин.

Хлоропласти містяться у великій кількості в зелених частинах рослин, але присутні також і в насінні, корі, деревині, серцевинних променях та інших живих клітинах тканин. Кількість їх у різних тканинах і навіть у різних клітинах тієї самої тканини неоднакова. У вищих рослин хлоропласти, як правило, мають форму зерен з більш-менш вираженими еліпсоїдально-лінзоподібними обрисами.

Здебільшого хлоропласти мають розміри 4-6 мкм, але є й такі рослини, в яких хлоропласти досягають розмірів 20-25 мкм.

Хлоропластам належить надзвичайно важлива роль у процесі утворення органічної речовини. Особливо важливе значення тут має зелений пігмент хлорофіл.

Для ознайомлення з будовою, формою та розмірами хлоропластів можна використати будь-яку зелену рослину, але найкраще це зробити на листку моху, агави або елодеї.

Хромопласти. Хромопласти зазвичай утворюються з хлоропластів, але можуть утворюватись і безпосередньо з лейкопластів. Утворення їх з хлоропластів можна спостерігати при достиганні плодів шипшини, горобини, помідорів. При цьому зелене забарвлення поступово зникає, а плоди зазначених рослин стають червоними.

Хромопласти мають, як відомо, різний колір - від жовтого до яскраво оранжевого та червоного. Цей колір залежить від наявності пігментів, що називаються каротиноїдами.

Хромопласти є в пелюстках квіток красолі та айстр, в зрілих плодах шипшини, глоду, горобини, помідорів. Є вони також і в вегетативних органах деяких рослин, наприклад, в спороносних пагонах польового хвоща та в коренеплодах моркви.

Кожний хромопласт складається з білкової речовини дуже ніжної структури, яка під впливом води легко розпливається.

Форма хромопластів надзвичайно різноманітна. Вони можуть мати вигляд зерняток, багатокутних табличок, лопатевих утворів. Каротиноїди, які просочують хромопласт, викристалізовуються. І хромопласти, як правило, мають таку форму, яку мають кристали каротину.

Мета роботи: ознайомитись із особливостями форми та будови пластид.

Матеріали й обладнання: світлові мікроскопи, предметні й покривні скельця, препарувальні голки, пінцети, леза, скляні палички, фільтрувальний папір, дистильована вода, 95%-вий етиловий спирт, рослинний матеріал.

Препарат. Лейкопласти в клітинах епідерми листка традесканції (Tradescantia discolor L’Her.)

Рис. 6. Клітини епідерми традесканції:

1 - оболонка, 2 - цитоплазма, 3 - ядро, 4 - лейкопласти, 5 - вакуоля

Для виготовлення препарату листок традесканції беруть у ліву руку, гострою голкою розривають епідерму з верхнього боку, а потім невеликий кусочок її здирають пінцетом. Внаслідок такої операції зривається трохи й м’якуша листка, по краях якого залишається тоненька однорідна плівка епідерми, в клітинах якої є лейкопласти. Відірваний кусочок кладуть у воду на предметне скло, розпрямляють голкою і накривають накривним скельцем.

Препарат спочатку розглядають за малого, а потім за великого збільшення мікроскопа (рис. 6). За великого збільшення під мікроскопом помітно, що клітинний вміст складається в основному з забарвленого в фіалковий колір клітинного соку, незначної кількості зернистої цитоплазми, що займає пристінне положення, та ядра, що має округлу форму. У більшості клітин ядро оточене дуже дрібненькими безбарвними лейкопластами. Препарат необхідно зарисувати, зобразивши на рисунку складові частини клітини.

Препарат. Хлоропласти в клітинах листка елодеї канадської (Elodea canadensis L.)

Препарат з елодеї виготовити дуже легко. Для цього пінцетом обережно зривають листочок елодеї, кладуть в краплю води на предметне скло і накривають накривним скельцем. Виготовлений препарат розглядають спочатку за малого збільшення. Найкраще препарат розмістити так, щоб в центрі поля зору був край листка, прикріплений до стебла. За великого збільшення дуже добре видно велику кількість хлоропластів, які мають округлу або трохи видовжену форму. Окремі клітини з хлоропластами слід зарисувати.

Після цього треба покласти листки в 95%-вий етиловий спирт і прокип’ятити, а потім знову розглянути їх під мікроскопом. Неважко помітити, що після кип’ятіння зелене забарвлення зникло, і в клітині знаходяться безбарвні зернятка. Для подальшого вивчення зерняток з-під накривного скельця фільтрувальним папером відтягують воду, а з протилежного боку додають одну-дві краплі розчину йоду в йодистому калії. Від йоду зернятка забарвлюються в жовтуватий колір. Це свідчить про те, що хлоропласт складається з двох частин, а саме: з білкової основи, яка забарвлюється йодом у жовтий колір, та зеленого пігменту - хлорофілу.

Коли знебарвлені хлоропласти обробити йодом, то в центрі їх дуже добре видно синю або чорну цяточку. Це крохмаль, який утворюється в пластидах внаслідок процесу фотосинтезу.

Препарат. Хромопласти в клітинах плодів шипшини собачої (Rosa canina L.)

Рис. 7. Хромопласти в клітинах плодів шипшини: 1 - оболонка, 2 - цитоплазма, 3 - ядро, 4 - хромопласти

Щоб виготовити препарат, у зрілого плоду шипшини треба обережно розрізати епідерму й кінчиком скальпеля злегка нашкребти невелику кількість пухкої тканини і розтерти її на предметному склі в краплі води. Тканину треба розмішати так, щоб відокремилися окремі клітини. Щоб препарат був тонкий і клітини не налягали густо одна на одну, пухкої тканини треба брати дуже мало.

Препарат потім накривають накривним скельцем і розглядають спочатку за малого, а потім за великого збільшення мікроскопа.

Клітини шипшини мають округлу форму (рис. 7). Стінки у них тоненькі. В клітині добре видно цитоплазму, що вистилає оболонку у вигляді пристінного шару, від якого відходять цитоплазматичні тяжі, перетинаючи клітину в кількох напрямах. Можна помітити ядро, яке занурене в цитоплазму. Хромопласти оранжевого кольору розміщені в цитоплазмі більш-менш рівномірно. Більше їх скупчується навколо ядра. У шипшини форма їх округла, така ж як і в хлоропластів, проте іноді вони можуть мати різноманітну форму. Розглянувши препарат, треба його зарисувати.

Препарат. Хромопласти в клітинах плодів горобини звичайної (Sorbus aucuparia L.)

Взяти дозрілий плід горобини, клітини якого дуже легко відокремити одну від одної, скальпелем розрізати покривну тканину, а потім кінчиком скальпеля взяти невеличку кількість м’якуша плода, який добре розмішати у краплі води на предметному склі. Виготовлений препарат розглядають під мікроскопом спочатку за малого, а потім за великого збільшення.

В клітині у великій кількості розміщені хромопласти різноманітної форми.