Яблоко под микроскопом описание

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 24.09.2024

Из клеток состоят все живые существа, кроме вирусов. Это наименьшая система организма, её называют структурной и функциональной элементарной единицей жизни. Клетку можно сравнить с квартирой в многоэтажном доме или с небольшой деревянной избушкой. Стены – это оболочки, двери и окна – поры, кухня – рибосомы и пластиды, мусоропровод – лизосомы, печки – митохондрии и т. д. Как в квартиру поступает вода, приносят еду, уносят из неё отходы и мусор, так и клетка не может обойтись без питания, дыхания, поступления полезных веществ и выбрасывания вредных. Клетки разных особей, органов и тканей многоклеточных существ имеют значительные отличия. Особенно сильно отличаются они у видов, относящихся к разным царствам.

План урока:

Растения – клеточные организмы

Когда мы сравнивали растения с другими царствами живой природы, то выяснили, что они тоже состоят из клеток. Чтобы понимать, как живёт растение, важно познакомиться со строением этой его составной части. Наука о клетках называется цитологией. Сегодня мы тоже станем настоящими цитологами.

Какие бывают клетки у растений?

Мельчайшие растения – одноклеточные водоросли состоят из одной клетки. Их форма может быть очень разной – амёбоидной, веретёновидной, овальной, шарообразной, звездчатой. Она в виде гирьки, кустика с веером, диска, треугольников, бус – у одиночных и колониальных диатомовых водорослей, которые сверху прикрыты панцирем из диоксида кремния.

Большинство многоклеточных зелёных, бурых или красных водорослей, построены из одинаковых клеток, а самые крупные растения состоят из миллиардов таких ячеек, каждая из которых выполняет свою функцию и поэтому отличается друг от друга. Сравнение клеток растений можно провести, наблюдая их самостоятельно. Сложно представить, сколько их находится в одном дереве, если только его лист содержит примерно 20 000 000 штук.

А теперь сложное научное определение: клетка – это система, а это значит, что она состоит из более мелких, но взаимосвязанных частей. Этими частями являются её детали, построенные из биополимеров – нуклеиновых кислот и белков, которые совместно поддерживают энергетические и метаболические процессы всего организма в целом.

Кто первым увидел клетку? Увеличительные приборы

Большинство клеток нельзя увидеть невооружённым глазом. Только после изобретения увеличительных приборов люди узнали, что всё живое сделано из них, а клетка появляется из другой (материнской) клетки.

Микроскоп Роберта Гука

А А. Левенгук в 1675 г обнаружил протисты, используя микроскоп с одной хорошо отшлифованной линзой, увеличивающей объект в 100 и 300 раз.

В 1838 г. немецкий ботаник Матиас Шлейден пришёл к выводу, что все растительные ткани имеют клеточное строение.

Разнообразие растительных клеток

Какие бывают увеличительные приборы?

О свойствах отполированного двояковыпуклого стекла знали ещё в Древней Греции. Поместив его в оправу, люди получили первый увеличительный прибор – лупу. Она даёт увеличение в 2-30 раз. Но большинство клеток можно увидеть только при большем разрешении. Они очень малы и при описании их величины применяют микрометры и нанометры.

Единицы измерения, используемые в микроскопии

Человеческий глаз имеет разрешение до 100 мкм. Чтобы рассмотреть более мелкие предметы, приходится применять увеличивающие приборы. Лучший световой микроскоп способен показать нам объекты размером до 0,2 мкм, т. е. 200 нм, увеличивая его в 500 раз. Сделать оптический микроскоп с большей разрешимостью технически невозможно. Увеличение школьного светового микроскопа не превышает 300 раз.

В 20 веке учёные придумали применять вместо видимого света (потока фотонов) – поток электронов. Согласно современным представлениям, фотон является частицей с волновыми свойствами, самая длинная волна у красного света, самая короткая – у фиолетового. Электронный микроскоп разрешает увеличить предметы больше, чем оптический, в 400 раз, так как размер электрона значительно меньше размера фотона. Классический радиус электрона составляет примерно три миллионных нанометра, а наименьшая длина волны видимого света равна 380 нанометров. Поток фотонов огибает мелкие частицы, размеры которых сравнимы с длиной световой волны, а электроны отражаются от них. Чтобы увидеть изображение, которое дает электронный микроскоп, его надо вывести на специальный экран. В современный электронный микроскоп можно увидеть частички размером в 0,5 нм. Под ним рассматривают вирусы, мелкие части клетки. Существуют просвечивающие и сканирующие электронные микроскопы. Последний имеет больше преимуществ, им чаще пользуются микробиологи.

Сканирующий электронный микроскоп

Как устроена клетка растений?

Размеры клетки растений колеблются от 10 до 100 мкм. Значит, их можно увидеть в световой микроскоп. Есть и гигантские клетки. Например, хорошо видны невооружённым глазом волокна апельсина, а это всего одна клетка. Семена хлопчатника имеют волоски, состоящие из одной клетки, их длина равна 5 см. У китайской крапивы волокна ещё длиннее – до 55 см. Но их ширина намного меньше, всего от 50 до 100 мкм.

По форме у многоклеточных организмов, в том числе и у растений, бывают паренхимные (примерно одинаковые при измерении во всех направлениях) и прозенхимные (вытянутые) клетки. У всех клеток есть 2 компонента: плазмалемма (цитоплазматическая мембрана) и протопласт (живая часть). Клетки делятся на доядерные (прокариотические) и ядерные (эукариотические). Мы говорим про клетку растений, она эукариотическая (с ядром). Протопласт ядерных клеток делят на цитоплазму и ядро.

Цитоплазму подразделяют на цитоплазматический матрекс, называемый гиалоплазмой (цитозолем) и органоиды (органеллы), как органы у человека, выполняющие каждый свою работу (функцию). Органеллы бывают немембранные, одномембранные и двумембранные.

Строение клетки растения

В живой клетке растений цитоплазма постоянно движется. Этот процесс называется током цитоплазмы (циклозом). Течение перемещает все органоиды клетки, капли и кристаллы гиалоплазмы.

В процессе жизни протопласт выделяет разнообразные нужные клетке растений вещества. Они либо сохраняются внутри – в гиалоплазме, в вакуоли, либо становятся частью клеточной стенки. Простейшие из этих веществ: липиды, углеводы и белки. Среди углеводов известными являются крахмал, глюкоза и сахароза. Секретируемый протопластом воск – это липид, его растения вырабатывают для создания защитного слоя – кутикулы, препятствующего потере влаги в пустынях. А у хищного непентиса воск служит веществом-ловушкой, в котором попавшие внутрь растения животные застревают, не имея возможности спастись.

Хищное растение непентис (лат. Nepenthes)

Вторичные метаболиты протопласта, или группа защитных веществ: танины, алкалоиды и др., выполняют разные задачи, главной из которых является защита от съедания растений животными, проникновения болезнетворных микробов. Например, стрекательные клетки крапивы производят муравьиную кислоту, которая впрыскивается в кожу прикоснувшегося к растению человека или животного, вызывая у них жгучую боль.

Стрекательная клетка крапивы

Теперь рассмотрим особенности строения растительной клетки более подробно. Сходство клеток растений выражается в наличии этих частей.

Форма хроматофор водорослей

Вакуолярная система – это цитоплазматическая сеть, вакуоли и аппарат Гольджи. Вместе они обеспечивают синтез, хранение и транспорт клеточных мембран и белков. Сейчас нам важно рассмотреть только одну часть этой системы – центральную вакуоль, остальные органеллы вы будете учить в старших классах. У растений вакуоль в клетке играет очень важную роль. Это одномембранный пузырёк, заполненный клеточным соком. В молодой клетке существует много мелких вакуолей. С возрастом они наполняются веществами и сливаются вместе, образуя крупный пузырёк. Функции вакуоли: участие в солевом и водном обмене клетки, запасание питательных веществ и обеспечение объёма клетки при помощи тургорного давления. Крупные вакуоли арбуза, яблока, томата легко можно рассмотреть под световым микроскопом.

Вакуоли в клетках яблока и картофеля

Митохондрии – есть во всех ядерных (эукариотических) клетках. В них производится АТФ, но совсем другим путём, нежели в пластидах. Они мелкие, не более 1 мкм, эллиптические или округлые. Это полусамостоятельные органеллы клетки, ранее бывшие клетками бактерий, которые каким-то способом оказались внутри другой более крупной клетки и стали её частью. Но они по прежнему появляются только путём деления материнского органоида, а если организму при половом размножении не досталась ни одна митохондрия, то она и не появится в ней никак. В них есть своя ДНК, рибосомы и синтезируются свои белки.
Органоиды движения – образования, напоминающие волоски – реснички, жгутики, ундулиподии, служащие для передвижения клеток. При помощи жгутика двигается одноклеточная водоросль хламидомонада, мужские половые клетки мхов и папоротников. Ундулиподии – органоиды движения многих водорослей, чаще на одноклеточной стадии их жизненного цикла. У высших растений ими снабжены мужские половые клетки.

Отличие клеток растений от клеток других живых организмов

В школе для того, чтобы понять, как устроены клетки, чаще всего рассматривают под микроскопом плёнку луковицы. Окрасив эту тонкую ткань, ты сможешь увидеть в клетке в световой микроскоп лейкопласты, ядро, цитоплазму и оболочку. Изучи инструкцию и сделай лабораторную работу самостоятельно. Не забудь сначала прочитать правила обращения с микроскопом.

Даже невооруженным глазом, а еще лучше под лупой можно видеть, что мякоть зрелого арбуза состоит из очень мелких крупинок, или зернышек. Это клетки - мельчайшие "кирпичики", из которых состоят тела всех живых организмов.

Если рассмотреть мякоть плода помидора или арбуза при увеличении микроскопа примерно 56 раз, видны округлые прозрачные клетки. У яблока они бесцветные, у арбуза и помидора - бледно-розовые. Клетки в "кашице" лежат рыхло, разъединены между собой, и поэтому хорошо видно, что каждая клетка имеет свою оболочку, или стенку.
Вывод: Живая клетка растений имеет:
1. Живое содержимое клетки. (цитоплазма, вакуоли, ядро)
2. Различные включения в живом содержимом клетке. (отложения запасных питательных веществ: белковые зерна, капли масла, крахмальные зерна. )
3. Клеточная оболочка, или стенка. ( Она прозрачная, плотная, упругая, не дает цитоплазме растекаться, придает клетке определенную форму.)

Важную роль в изучении биологии в школе играют лабораторные работы, которые способствуют лучшему усвоению знаний и умений учащихся, способствуют более глубокому и осмысленному изучению биологии, формированию практических и исследовательских умений, развитию творческого мышления, установлению связей между теоретическими знаниями и практической деятельностью человека, облегчают понимание фактического материала.

Учебный эксперимент имеет огромный потенциал для всестороннего развития личности обучающихся. Эксперимент включает в себя не только источник знаний, но и способ их нахождения, знакомство с первичными навыками исследования природных объектов. В ходе эксперимента обучающиеся получают представление о научном методе познания.

Методическое пособие “Лабораторный практикум. Биология. 5 класс” предназначено для организации исследовательской деятельности школьников на уроках биологии в 5 классе. Перечень лабораторных работ, представленных в методическом пособии, соответствует содержанию учебника “Биология” для 5 класса общеобразовательных учреждений (авторы: И.Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова), открывающему линию учебников по биологии для основной школы и входящему в систему “Алгоритм успеха”. В учебнике нет точного соответствия параграфов количеству часов, отведённых на их изучение. Поэтому меньшее количество параграфов позволяет учителю использовать оставшееся время для проведения лабораторных работ.

познавательные – осуществлять исследовательскую деятельность;

регулятивные – сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки;

коммуникативные – слушать и слышать друг друга, с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации.

В разработках практических занятий перед школьниками ставится проблемный вопрос, указаны планируемые результаты и необходимое оборудование. Каждая разработка имеет инструкцию по проведению лабораторной работы. Важно перед выполнением лабораторных работ познакомить обучающихся с требованиями по их оформлению (приложение 1), с правилами техники безопасности при выполнении лабораторных работ (приложение 2), с правилами выполнения рисунков природных объектов (приложение 3).

Для визуального сопровождения практических занятий к данному методическому пособию прилагается электронная презентация (презентация).

Методические рекомендации к практическим занятиям

Лабораторная работа № 1 “Изучение строения увеличительных приборов”

Планируемые результаты: научиться находить части лупы и микроскопа и называть их; соблюдать правила работы в кабинете, обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: как люди узнали о существовании в природе одноклеточных организмов?

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Изучение строения увеличительных приборов”.

Цель: изучить устройство и научиться работать с увеличительными приборами.

Оборудование: лупа ручная, микроскоп, ткани плода арбуза, готовый микропрепарат листа камелии.

1. Рассмотрите ручную лупу. Найдите основные части (рис. 1). Узнайте их назначение.

Рис. 1. Строение ручной лупы

2. Рассмотрите невооружённым глазом мякоть арбуза.

3. Рассмотрите кусочки мякоти арбуза под лупой. Каково строение мякоти арбуза?

1. Рассмотрите микроскоп. Найдите основные части (рис. 2). Узнайте их назначение. Познакомьтесь с правилами работы с микроскопом (с. 18 учебника).

Рис. 2. Строение микроскопа

2. Рассмотрите под микроскопом готовый микропрепарат листа камелии. Отработайте основные этапы работы с микроскопом.

3. Сделайте вывод о значении увеличительных приборов.

1. Рассчитайте общее увеличение микроскопа. Для этого перемножьте числа, указывающие на увеличение окуляра и объектива.

Увеличение окуляра	Увеличение объектива	Общее увеличение микроскопа
4	8
10	40

2. Выясните, во сколько раз может быть увеличен рассматриваемый вами объект с помощью школьного микроскопа.

Лабораторная работа № 2 “Знакомство с клетками растений”

Планируемые результаты: научиться различать основные части растительной клетки; соблюдать правила обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: “Как устроена клетка живого организма?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Знакомство с клетками растений”.

Цель: изучить строение растительной клетки.

Оборудование: микроскоп, пипетка, предметное и покровное стёкла, пинцет, препаровальная игла, часть луковицы, готовый микропрепарат листа камелии.

1. Приготовьте микропрепарат кожицы лука (рис. 3). Для того, чтобы приготовить микропрепарат, познакомьтесь с инструкцией на с. 23 учебника.

Рис. 3. Приготовление микропрепарата кожицы лука

2. Рассмотрите препарат под микроскопом. Найдите отдельные клетки. Рассмотрите клетки при малом увеличении, а затем при большом.

3. Зарисуйте клетки кожицы лука, обозначив на рисунке основные части растительной клетки (рис. 4).

1. Клеточная стенка

Рис. 4. Клетки кожицы лука

4. Сделайте вывод о строении растительной клетки. Какие части клетки вы смогли рассмотреть под микроскопом?

Сравните клетки кожицы лука и клетки листа камелии. Объясните, с чем связаны отличия в строении этих клеток.

Лабораторная работа № 3 “Определение состава семян”

Проблемный вопрос: “Как можно узнать, какие вещества входят в состав клетки?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Определение состава семян”.

Цель: изучить способы обнаружения веществ в семенах растений, исследовать их химический состав.

Оборудование: стакан с водой, пестик, раствор йода, марлевая и бумажная салфетки, кусочек теста, семена подсолнечника.

Выясните, какие органические вещества входят в состав семян растений, используя следующую инструкцию (рис. 5):

1. Кусочек теста поместите на марлю и сделайте мешочек (А). Промойте тесто в стакане с водой (Б).

2. Раскройте мешочек с промытым тестом. Попробуйте тесто на ощупь. Вещество, которое осталось на марле, – это клейковина или белок.

3. В образовавшуюся в стакане мутную жидкость добавьте 2-3 капли раствора йода (В). Жидкость синеет. Это доказывает наличие в ней крахмала.

4. Положите на бумажную салфетку семена подсолнечника и раздавите их с помощью пестика (Г). Что появилось на бумаге?

Рис. 5. Обнаружение органических веществ в семенах растений

5. Сделайте вывод о том, какие органические вещества входят в состав семян.

Заполните таблицу “Значение органических веществ в клетке”, используя для этого текст “Роль органических веществ в клетке” на с. 27 учебника.

Вещества клетки	Значение вещества
Белок
Углевод (крахмал)
Жир

Лабораторная работа № 4 “Знакомство с внешним строением растения”

Планируемые результаты: научиться различать и называть части цветкового растения; зарисовывать схему строения цветкового растения; соблюдать правила обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: “Какие органы имеет цветковое растение?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Знакомство с внешним строением растения”.

Цель: изучить внешнее строение цветкового растения.

Оборудование: лупа ручная, гербарий цветкового растения.

1. Рассмотрите гербарный экземпляр цветкового растения (василёк луговой). Найдите части цветкового растения: корень, стебель, листья, цветки (рис. 6).

Рис. 6. Строение цветкового растения

2. Зарисуйте схему строения цветкового растения.

3. Сделайте вывод о строении цветкового растения. Какие части различают у цветкового растения?

Рассмотрите изображения хвоща и картофеля (рис. 7). Какие органы есть у этих растений? Почему хвощ относят к споровым растениям, а картофель – к семенным?

Рис. 7. Представители разных групп растений

Лабораторная работа № 5 “Наблюдение за передвижением животных”

Планируемые результаты: научиться рассматривать одноклеточных животных под микроскопом при малом увеличении; соблюдать правила обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: “Какое значение для животных имеет их способность передвигаться?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Наблюдение за передвижением животных”.

Цель: познакомиться со способами движения животных.

Оборудование: микроскоп, предметные и покровные стёкла, пипетка, вата, стакан с водой; культура инфузорий.

1. Приготовьте микропрепарат с культурой инфузорий (с. 56 учебника).

2. Рассмотрите микропрепарат под малым увеличением микроскопа. Найдите инфузорий (рис. 8). Пронаблюдайте за их движением. Отметьте скорость и направление движения.

Рис. 8. Инфузории

1. Добавьте в каплю воды с инфузориями несколько кристалликов поваренной соли. Понаблюдайте за тем, как ведут себя инфузории. Объясните поведение инфузорий.

1. Изучите микроскоп. Найдите тубус, окуляр, объектив, штатив с предметным столиком, зеркало, винты. Выясните, какое значение имеет каждая часть. Определите, во сколько раз микроскоп увеличивает изображение объекта.

Тубус — это зрительная трубка, в которую вставлены увеличительные стёкла.
Окуляр — верхняя часть тубуса микроскопа, через которую смотрят на изображение в микроскопе.
Объектив — нижняя часть тубуса, которая при помощи дополнительных увеличительных стёкол позволяет ещё больше увеличить рассматриваемый объект.
Штатив — специальное крепление, которое соединяет и удерживает все части микроскопа.
Предметный столик — подставка с отверстием по центру, на которую помещают стеклянную пластину с изучаемым объектом.
Зеркало — деталь микроскопа, предназначенная для улавливания солнечного луча и направления его на изучаемый объект.
Винты — это механизмы, позволяющие настроить максимально чёткое изображение в окуляре.

Световой микроскоп может увеличивать изображение предметов до 3 600 раз. Для того чтобы узнать какое увеличение позволяет получить тот или иной световой микроскоп, надо перемножить увеличительные возможности окуляра на увеличительные возможности объектива (подписано на соответствующих частях микроскопа).

2. Познакомьтесь с правилами пользования микроскопом.

3. Отработайте последовательность действий при работе с микроскопом.

23. Микроскоп — хрупкое и дорогое оборудование, которое требует особо бережного обращения. Однако беречь необходимо и книги, мебель, наглядные пособия и др. Составьте памятку о правилах обращения со школьным имуществом.

Памятка о правилах обращения со школьным имуществом

Читайте также: