Растение под микроскопом с описанием

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

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.

Растительный мир нашей планеты живет довольно насыщенной и интенсивной жизнью, хоть внешне эти микропроцессы совершенно не видны обычным человеческим взглядом. Оптическая техника и современная электроника настолько усовершенствовались, что сделать макроснимок скрытой растительной жизни теперь не составляет трудности.

Создатели этого французского документального проекта использовали в съемках современнейшее видеооборудование и максимально возможное увеличение, на которое только способен передовой микроскоп. С помощью них удалось заснять и исследовать любые наимельчайшие частицы различных растений и увидеть их полный жизненный цикл.

Благодаря этому исследованию получилось узнать совершенно новые способы адаптации этих растений к окружающим условиям. Телезрители смогут наглядно увидеть процесс эволюции и другие немаловажные факты из жизни скрытого растительного мира. Также узнают о растениях-хищниках и ознакомятся с методами перемещения и даже общения всевозможных представителей флоры.

Витамин Д

Желание человека как можно дольше оставаться молодым и здоровым толкает ученых на изучение его внутренних потребностей. Последнее революционное открытие перевернуло представление медицины […]

Маленькие но значительные: Пауки и насекомые

Видов разнообразных пауков и насекомых населяет планету превеликое множество, мы порой не догадываемся об удивительном микромире, окружающем нас. Первый фильм знакомит с […]

Семь Миров, Одна Планета

Миллионы лет назад невероятные силы разорвали земную кору, создав наши семь континентов — каждый со своим особенным климатом, своей особой местностью и […]

Приматы

Способность адаптироваться и выживать в тяжелых условиях — отличительная черта приматов. У каждого примата своя уникальная стратегия выживания, которую мы только начинаем […]

Под лупой можно рассматривать части растений непосредственно, без всякой обработки.Чтобы рассмотреть что-либо под микроскопом, нужно приготовить микропрепарат. Объект помещают на предметное стекло. Для лучшей видимости и сохранности его кладут в каплю воды и покрывают сверху очень тонким покровным стеклом. Такой препарат называют временным, после работы его можно смыть со стекла. Но можно сделать и постоянный препарат, который будет служить многие годы. Тогда объект заключают не в воду, а в специальное прозрачное смолистое вещество, которое быстро затвердевает, прочно склеивая предметное и покровное стёкла. Существуют разнообразные красители, с помощью которых окрашивают препараты. Так получают постоянные окрашенные препараты.

Что делаем. Приготовьте микроскоп к работе, настройте свет. Предметное и покровное стёкла протрите салфеткой. Пипеткой капните каплю слабого раствора йода на предметное стекло (1).

Что делать. Возьмите луковицу. Разрежьте её вдоль и снимите наружные чешуи. С мясистой чешуи оторвите иголкой кусочек поверхностной плёнки пинцетом. Положите его в каплю воды на предметном стекле (2).

Осторожно расправьте кожицу препаровальной иглой (3).

Что делать. Накройте покровным стеклом (4).

Временный микропрепарат кожицы лука готов (5).

Что делаем. Приготовленный микропрепарат начните рассматривать при увеличении в 56 раз (объектив х8, окуляр х7). Осторожно передвигая предметное стекло по предметному столику, найдите такое место на препарате, где лучше всего видны клетки. Что наблюдаем. На микропрепарате видны продолговатые клетки, плотно прилегающие одна к другой (6).

Что делаем. Можно рассмотреть клетки на микроскопе при увеличении в 300 раз (объектив х20, окуляр х15).

Что наблюдаем. При большом увеличении (7) можно рассмотреть плотную прозрачную оболочку с более тонкими участками — порами. Внутри клетки находится бесцветное вязкое вещество — цитоплазма (окрашена йодом).

В цитоплазме находится небольшое плотное ядро, в котором находится ядрышко. Почти во всех клетках, особенно в старых, хорошо заметны полости — вакуоли.

Вывод: живой растительный организм состоит из клеток. Содержимое клетки представлено полужидкой прозрачной цитоплазмой, в которой находятся более плотное ядро с ядрышком. Клеточная оболочка прозрачная, плотная, упругая, не даёт цитоплазме растекаться, придаёт ей определённую форму. Некоторые участки оболочки более тонкие — это поры, через них происходит связь между клетками. Таким образом, клетка — это единица строения растения.

Приготовление препарата кожицы чешуи лука. Строение клеток кожицы чешуи лука.

Под микроскопом видны продолговатые клетки кожицы чешуи лука, плотно прилегающие одна к другой . Каждая клетка имеет плотную прозрачную оболочку, в которой местами видны более тонкие участки - поры. Под оболочкой находится живое бесцветное вязкое вещество — цитоплазма. Цитоплазма медленно движется. При сильном нагревании и замораживании она разрушается, и тогда клетка погибает.
В цитоплазме находится небольшое плотное тельце — ядро, в котором можно различить ядрышко. С помощью электронных микроскопов было установлено, что ядро клетки имеет очень сложное строение.
Почти во всех клетках, особенно в старых, хорошо заметны полости — вакуоли. Они заполнены клеточным соком. Клеточный сок - это вода с растворенными в ней сахарами и другими органическими и неорганическими веществами. В клеточном соке могут содержаться красящие вещества, придающие синюю, фиолетовую, малиновую окраску лепесткам и другим органам растений. Клеточного сока часто бывает так много, что цитоплазма оттесняется к оболочке, а всю центральную часть клетки занимает одна большая вакуоль. Клеточного сока много в клетках спелых плодов и сочных, мясистых органов растений. Разрезая спелый плод или другую сочную часть растения, мы повреждаем клетки, и из их вакуолей вытекает сок.
В цитоплазме растительной клетки находятся многочисленные мелкие тельца — пластиды. При большом увеличении пластиды хорошо различимы. В клетках разных органов растений число их различно.
У цветковых растений пластиды бывают зеленые, желтые или оранжевые и бесцветные. В клетках кожицы чешуи лука пластиды бесцветные. От цвета пластид и от красящих веществ, содержащихся в клеточном соке, зависит окраска тех или иных частей растений. Зеленые пластиды называют хлоропластами.
Окраска, форма и размеры клеток разных органов растений очень разнообразны.

Если рассмотреть под микроскопом лист водного растения элодеи, которое часто разводят в аквариумах, в клетках листа можно увидеть движение цитоплазмы. Это движение постоянно, но его иногда трудно обнаружить. Цитоплазма в каждой из клеток оттеснена вакуолью к оболочке. Зеленые пластиды плавно перемещаются вместе с цитоплазмой в одном направлении вдоль клеточной оболочки. По их перемещению мы и судим о движении цитоплазмы.
Движение цитоплазмы хорошо заметно и в клетках волосков традесканции, расположенных на тычиночных нитях. Но в этом случае о движении цитоплазмы мы судим по перемещению не зеленых пластид, а зернистых включений. Движение цитоплазмы способствует перемещению в клетках питательных веществ и растворенного в ней воздуха.
Цитоплазма одной живой клетки обычно не изолирована от цитоплазмы других живых клеток, расположенных рядом. Нити цитоплазмы соединяют соседние клетки, проходя через клеточные оболочки.

Все органы растений состоят из клеток. Следовательно, растение имеет клеточное строение, и каждая клетка — это микроскопически малая составная часть растения. Клетки прилегают одна к другой и соединены особым межклеточным веществом, которое находится между оболочками соседних клеток. Если все межклеточное вещество разрушается, клетки разъединяются. Так бывает в мякоти рассыпчатого яблока, в спелых арбузах и помидорах. Вареный картофель становится рассыпчатым, оттого что межклеточное вещество при варке разрушается и клетки разъединяются.
Нередко живые растущие клетки всех органов растения несколько округляются. При этом их оболочки местами отходят друг от друга; в этих участках межклеточное вещество разрушается. Возникают межклетники, заполненные воздухом. Сеть межклетников соединяется с воздухом, окружающим растение, через особые межклетники, расположенные на поверхности органов.
Каждая живая клетка дышит, питается и в течение определенного времени растет. Вещества, необходимые для питания и дыхания клетки, поступают в нее из других клеток и из межклетников, а все растение получает их из воздуха и почвы. Сквозь клеточную оболочку проходят в виде растворов почти все вещества, необходимые для жизни клетки.

В некоторых участках органов растений клетки часто делятся, благодаря чему число клеток увеличивается. Делению клетки предшествует деление ее ядра. Перед делением клетки ядро увеличивается и в нем становятся хорошо заметны хромосомы — тельца обычно цилиндрической формы, которые передают наследственные признаки от клетки к клетке.

Хромосомы делящейся растительной клетки.

Нужно запомнить главное: деление клетки начинается с деления ядра и каждое из ядер двух образовавшихся клеток содержит то же самое число хромосом, что и ядро исходной клетки. Все живое содержимое клетки также равномерно распределяется между двумя новыми клетками.
Молодые клетки, в отличие от старых, не способных делиться, содержат много мелких вакуолей. Ядро молодой клетки располагается в центре. В старой клетке обычно имеется одна большая вакуоль, а цитоплазма, в которой находится ядро, прилегает к клеточной оболочке.
В некоторых участках органов растений клетки делятся часто; молодые, недавно возникшие клетки увеличиваются и снова делятся. Так в результате деления и роста клеток растут все органы растения.
Деление ядра в клетке кончика корня лука.

Данная презентация содержит подборку цифровых фотографий микропрепаратов к лабораторным работам по микроскопическому строению тканей растений. Для удобства фотографии сгруппированы по разделам.