Как выглядит клубника под микроскопом. Картофельная палочка
Обозреватель BBC Future решила подробнее разузнать о популярнейшем в кулинарии многих стран корнеплоде и о свойствах, которые делают ту или иную его разновидность оптимальной для приготовления одних блюд и абсолютно непригодной для других…Вареная ль, запеченная, жареная или толченая — как картошку ни приготовь, испортить ее, вообще говоря, трудно.
Есть в сытности хорошо пропеченных картофелин, в хрусте картофельных чипсов, в сливочной нежности картошки-пюре что-то такое, что отзывается теплотой не только в наших вкусовых рецепторах, но и в сердце.
(Согласно самому лучшему из известных мне рецептов пюре, кстати, предварительно растопленное масло в отварной картофель добавлять нужно постепенно и до тех пор, пока оно не перестанет впитываться.)
Это настолько привычный для нас продукт питания, что при его приготовлении мы часто не учитываем разницы даже между внешне отличающимися друг от друга видами.
А между тем не всякий картофель подходит для жарки во фритюрнице, и в салате хороши лишь определенные сорта. На школьных уроках домоводства обычно не учат различать картошку по сортам, и она вся кажется нам «на одно лицо».
Однако любой, кто пробовал одну и ту же разновидность и жарить, и варить для салата, прекрасно знает, что в мире корнеплодов тоже нет равенства.
Сорта отличаются своим химическим составом и, соответственно, технологическими свойствами. Так что если вы хотите, чтобы картофельное кушанье вам удалось, очень важно выбрать клубни с подходящими характеристиками.
До фритюрницы, к примеру, некоторые виды никак нельзя допускать. Я вот недавно лично убедилась в этом у себя на кухне, и тревожные сигналы от датчика дыма развеяли мои последние сомнения относительно профпригодности той породы картошки, из которой я тщетно пыталась приготовить чипсы.
Существуют сотни разных сортов картофеля, и, как утверждают диетологи и селекционеры, клубни с желтоватой, бурой, лиловой или красной шкуркой могут довольно сильно отличаться друг от друга не только внешне, но и по своему химическому составу.
Главное же отличие состоит в процентном содержании крахмала, и по этому критерию картофель подразделяют на две основных категории.
К первому типу — крахмалистому (или мучнистому) — относится картошка с высоким содержанием крахмала (в среднем около 22% от массы клубня, согласно результатам исследования Дайаны Маккомбер, которые приводит в своей работе диетолог Ги Кросби).
Она сухая и слоистая; при термической обработке приобретает зернистую текстуру.
Вам захотелось хрустящей обжаренной картошечки? Тогда постарайтесь не использовать так называемый восковой картофель — с ним вы не получите желаемого результатаОбразцовый представитель крахмалистого картофеля (по крайней мере в США) — сорт «Рассет» (Russet), обладающий красноватой кожурой. Он оптимален для фритюра. Низкое содержание в нем воды означает, что, когда чипсы входят в контакт с кипящим маслом, большая часть воды выкипает до того, как на поверхности образуется корочка, и оставшегося количества влаги хватает как раз на то, чтобы нутро каждого кусочка хорошенько пропарилось.
Многочисленные молекулы крахмала в картофеле «Рассет» помогают образованию румяной корочки по краям нарезанных ломтиков, а благодаря тому, что мякоть у него довольно плотная, чипсам не грозит остаться не прожаренными из-за проникшего глубоко внутрь масла.
Крахмалистый картофель также подходит для приготовления пюре и для запекания.
Сравнивая под микроскопом прошедший тепловую обработку картофель двух типов, исследователи обнаружили интересные различия
Но горе тому повару, кто для салата станет варить картошку с высоким содержанием крахмала — впитав в себя воду, она быстро развалится на части.
В салат лучше класть картофель восковых сортов, у которого тонкая кожица и водянистая мякоть. В нем всего около 16% крахмала, и при варке клубни сохраняют целостность ткани.
Многие из относящихся к этой категории разновидностей, кстати, имеют красивые названия, часто образованные от женских имен: «Шарлотта», «Аня», «Кара»…
Сравнивая под микроскопом прошедший термическую обработку картофель крахмалистого и воскового типов, исследователи обнаружили между ними интересные различия.
В отличие от восковых сортов, в мучнистых молекулы крахмала имеют обыкновение высасывать влагу из соседних участков ткани.
Вот почему крахмалистые сорта ощщаются нами как сухие и рассыпчатые, а восковые мы узнаем по их водянистости.
В микроскоп можно увидеть, что клетки, составляющие ткань крахмалистых картофелин, при варке распадаются на маленькие группы, словно крошки песочного печенья, а клубень теряет свое структурное единство. Восковая же картошка, напротив, прекрасно держит форму.Это объясняется тем, что у отвариваемого мучнистого картофеля расщепление содержащихся в клетках крахмальных зерен начинается при более низких температурах, чем у воскового (разница составляет почти 12C).
В результате у первого типа быстрее ослабляются межклеточные связи, и стенки клеток разрушаются на более ранних этапах процесса тепловой кулинарной обработки.
Для любимого многими пюре тоже подходит далеко не каждый тип картофеля
Эти свойства картофеля важно учитывать при выборе сорта, соответствующего конкретной кулинарной задаче. Впрочем, эти знания могут понадобиться не только дома на кухне.
Статья Рэймонда Уилера под названием Potatoes for Human Life Support in Space («Картофель и его роль в поддержании жизнедеятельности человека в космосе») рассказывает об экспериментах по выращиванию картофеля в невесомости.
Для пилотируемых межпланетных полетов умение выращивать съедобные плоды будет ключевым, и уже не один десяток лет ведутся эксперименты, направленные на то, чтобы выяснить, как картофель и другие культуры ведут себя в камерах роста при разных внешних условиях.Тестируются сорта, относящиеся как к крахмалистому типу, так и к восковому, и, по всей видимости, поварам не удастся избавиться от проблемы выбора даже в космосе.
Впрочем, те астрошефы, что долетят до Юпитера, будут вознаграждены — по мнению некоторых ученых, чипсы, приготовленные в условиях гравитации этой планеты, обладают идеальной хрусткостью.
Но у нас на Земле иные законы притяжения. И вот правительство КНР неожиданно объявило о том, что картошка теперь станет основным продуктом в рационе питания китайцев, наряду с рисом и пшеницей.
До сих пор картофель в Китае использовали в основном в качестве приправы к рису, а не как полноценный гарнир.
В китайской кухне мелко нарезанные клубни обычно маринуются в уксусе и затем обжариваются с острым перцем чили. Еще один популярный способ приготовления — потушить с добавлением соевого соуса и аниса.
Однако обещанный статус основного продукта вовсе не означает, что с его обретением картофель займет на столе у китайцев более заметное положение. Вряд ли запеченный «Рассет» заменит им традиционный рис.
По прогнозам обозревателей whatsonweibo.com, освещающего главные тренды китайских медиа, в том числе и социальных, в кулинарный обиход Поднебесной войдут, скорее всего, не блюда из цельного картофеля, а изделия из картофельной муки, вроде лапши и булочек.
Если так, то китайским потребителям не придется ломать себе голову, выбирая правильный сорт картофеля, — выбор за них сделает производитель.
Станислав Яблоков, Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Вот уже два года, как я наблюдаю за микромиром у себя дома, и год, как снимаю его на фотокамеру. За это время собственными глазами увидел, как выглядят клетки крови, чешуйки, опадающие с крыльев бабочек, как бьётся сердце улитки. Конечно, многое можно было бы узнать из учебников, видеолекций и тематических сайтов. Но при этом не было бы ощущения присутствия, близости к тому, что не видно невооружённым глазом. Что это не просто слова из книжки, а личный опыт. Опыт, который сегодня доступен каждому.
Кожица лука. Увеличение 1000×. Окраска йодом. На фотографии видно клеточное ядро.
Кожица лука. Увеличение 1000×. Окраска азур-эозином. На фотографии в ядре заметно ядрышко.
Картофель. Синие пятна - зёрна крахмала. Увеличение 100×. Окраска йодом.
Плёнка на спине таракана. Увеличение 400×.
Кожура сливы. Увеличение 1000×.
Крыло жучка бибиониды. Увеличение 400×.
Крыло бабочки боярышницы. Увеличение 100×.
Чешуйки с крыльев моли. Увеличение 400×.
Хлоропласты в клетках травы. Увеличение 1000×.
Детёныш улитки. Увеличение 40×.
Лист клевера. Увеличение 100×. Некоторые клетки содержат тёмно-красный пигмент.
Лист земляники. Увеличение 40×.
Хлоропласты в клетках водоросли. Увеличение 1000×.
Мазок крови. Окраска азур-эозином по Романовскому. Увеличение 1000×. На фотографии: эозинофил на фоне эритроцитов.
Мазок крови. Окраска азур-эозином по Романовскому. Увеличение 1000×. На фотографии: слева - моноцит, справа - лимфоцит.
Что купить
Театр начинается с вешалки, а микросъёмка с покупки оборудования, и прежде всего - микроскопа. Одна из основных его характеристик - набор доступных увеличений, которые определяются произведением увеличений окуляра и объектива.
Не всякий биологический образец хорош для просмотра при большом увеличении. Связано это с тем, что чем больше увеличение оптической системы, тем меньше глубина резкости. Следовательно, изображение неровных поверхностей препарата частично будет размыто. Поэтому важно иметь набор объективов и окуляров, позволяющий вести наблюдения с увеличением от 10-20 до 900-1000×. Иногда бывает оправданно добиться увеличения 1500× (окуляр 15 и объектив 100×). Большее увеличение бессмысленно, так как более мелкие детали не позволяет видеть волновая природа света.
Следующий немаловажный момент - тип окуляра. «Сколькими глазами» вы хотите рассматривать изображение? Обычно выделяют монокулярную, бинокулярную и тринокулярную его разновидности. В случае монокуляра придётся щуриться, утомляя глаз при длительном наблюдении. В бинокуляр смотрят обоими глазами (не следует путать его со стереомикроскопом, дающим объёмное изображение). Для фото- и видеосъёмки микрообъектов понадобится «третий глаз» - насадка для установки аппаратуры. Многие производители выпускают специальные камеры для своих моделей микроскопов, но можно использовать и обычный фотоаппарат, купив к нему переходник.
Наблюдение при больших увеличениях требует хорошего освещения в силу небольшой апертуры объективов. Световой пучок от осветителя, преобразованный в оптическом устройстве - конденсоре, освещает препарат. В зависимости от характера освещения существует несколько способов наблюдения, самые распространённые из которых - методы светлого и тёмного поля. В первом, самом простом, знакомом многим ещё со школы, препарат освещают равномерно снизу. При этом через оптически прозрачные детали препарата свет распространяется в объектив, а в непрозрачных он поглощается и рассеивается. На белом фоне получается тёмное изображение, отсюда и название метода. С тёмнопольным конденсором всё иначе. Световой пучок, выходящий из него, имеет форму конуса, лучи в объектив не попадают, а рассеиваются на непрозрачном препарате, в том числе и в направлении объектива. В итоге на тёмном фоне виден светлый объект. Такой метод наблюдения хорош для исследования прозрачных малоконтрастных объектов. Поэтому, если вы планируете расширить набор методов наблюдения, стоит выбирать модели микроскопов, в которых предусмотрена установка дополнительного оборудования: конденсора тёмного поля, тёмнопольной диафрагмы, устройств фазового контраста, поляризаторов и т.п.
Оптические системы не идеальны: прохождение света через них сопряжено с искажениями изображения - аберрациями. Поэтому объективы и окуляры стараются изготавливать так, чтобы эти аберрации максимально устранить. Всё это сказывается на их конечной стоимости. Из соображений цены и качества имеет смысл покупать планахроматические объективы для профессиональных исследований. Сильные объективы (с увеличением, например, 100×) имеют числовую апертуру больше 1 при использовании иммерсии, масла с высоким показателем преломления, раствора глицерина (для УФ-области) или просто воды. Поэтому, если кроме «сухих» объективов вы берёте ещё и иммерсионные, стоит заранее позаботиться об иммерсионной жидкости. Её показатель преломления обязательно должен соответствовать конкретному объективу.
Иногда следует обратить внимание на устройство предметного столика и рукояток для управления им. Стоит выбрать и тип осветителя, которым может быть как обычная лампа накаливания, так и светодиод, который ярче и греется меньше. Микроскопы тоже имеют индивидуальные особенности. Каждая дополнительная опция - это добавка в цене, поэтому выбор модели и комплектации остаётся за потребителем.
Сегодня нередко покупают недорогие микроскопы для детей, монокуляры с небольшим набором объективов и скромными параметрами. Они могут послужить хорошей отправной точкой не только для исследования микромира, но и для ознакомления с основными принципами работы микроскопа. После этого ребёнку уже стоит купить более серьёзное устройство.
Как смотреть
Можно купить далеко не дешёвые наборы готовых препаратов, но тогда не таким ярким будет ощущение личного участия в исследовании, да и наскучат они рано или поздно. Поэтому следует позаботиться и об объектах для наблюдения, и о доступных средствах для подготовки препаратов.
Наблюдение в проходящем свете предполагает, что исследуемый объект достаточно тонок. Даже кожура ягоды или фрукта слишком толста, поэтому в микроскопии исследуют срезы. В домашних условиях их делают обычными бритвенными лезвиями. Чтобы не смять кожуру, её помещают между кусочками пробки или заливают парафином. При определённой сноровке можно достигнуть толщины среза в несколько клеточных слоёв, а в идеале следует работать с моноклеточным слоем ткани - несколько слоёв клеток создают нечёткое сумбурное изображение.
Исследуемый препарат помещают на предметное стекло и в случае необходимости закрывают покровным. Купить стёкла можно в магазине медицинской техники. Если препарат плохо прилегает к стеклу, его фиксируют, слегка смачивая водой, иммерсионным маслом или глицерином. Не всякий препарат сразу открывает свою структуру, иногда ему нужно «помочь», подкрасив его форменные элементы: ядра, цитоплазму, органеллы. Неплохими красителями служат йод и «зелёнка». Йод достаточно универсальный краситель, им можно окрашивать широкий спектр биологических препаратов.
При выезде на природу следует запастись баночками для набора воды из ближайшего водоёма и маленькими пакетиками для листьев, высохших остатков насекомых и т.п.
Что смотреть
Микроскоп приобретён, инструменты закуплены - пора начинать. И начать следует с самого доступного - например, кожуры репчатого лука. Тонкая сама по себе, подкрашенная йодом, она обнаруживает в своём строении чётко различимые клеточные ядра. Этот опыт, хорошо знакомый со школы, и стоит провести первым. Луковую кожуру нужно залить йодом на 10-15 минут, после чего промыть под струёй воды.
Кроме того, йод можно использовать для окраски картофеля. Срез необходимо сделать как можно более тонким. Буквально 5-10 минут его пребывания в йоде проявят пласты крахмала, который окрасится в синий цвет.
На балконах часто скапливается большое количество трупиков летающих насекомых. Не торопитесь от них избавляться: они могут послужить ценным материалом для исследования. Как видно из фотографий, вы обнаружите, что на крыльях насекомых есть волоски, которые защищают их от намокания. Большое поверхностное натяжение воды не позволяет капле «провалиться» сквозь волоски и коснуться крыла.
Если вы когда-нибудь задевали крыло бабочки или моли, то, наверное, замечали, что с неё слетает какая-то «пыль». На снимках отчётливо видно, что это не пыль, а чешуйки с крыльев. Они имеют разную форму и довольно легко отрываются.
Кроме того, с помощью микроскопа можно изучить строение конечностей насекомых и пауков, рассмотреть, например, хитиновые плёнки на спине таракана. И при должном увеличении убедиться, что такие плёнки состоят из плотно прилегающих (возможно, сросшихся) чешуек.
Не менее интересный объект для наблюдения - кожура ягод и фруктов. Однако либо её клеточное строение может быть неразличимым, либо её толщина не позволит добиться чёткого изображения. Так или иначе, придётся сделать немало попыток, прежде чем получится хороший препарат: перебрать разные сорта винограда, чтобы найти тот, у которого красящие вещества кожуры имели бы интересную форму, или сделать несколько срезов кожицы сливы, добиваясь моноклеточного слоя. В любом случае вознаграждение за проделанную работу будет достойным.
Ещё более доступны для исследования трава, водоросли, листья. Но, несмотря на повсеместную распространённость, выбрать и приготовить из них хороший препарат бывает непросто. Самое интересное в зелени - это, пожалуй, хлоропласты. Поэтому срез должен быть исключительно тонким.
Приемлемой толщиной нередко обладают зелёные водоросли, встречающиеся в любых открытых водоёмах. Там же можно найти плавучие водоросли и микроскопических водных обитателей - мальков улитки, дафний, амёб, циклопов и туфелек. Маленький детёныш улитки, оптически прозрачный, позволяет разглядеть у себя биение сердца.
Сам себе исследователь
После изучения простых и доступных препаратов захочется усложнить технику наблюдения и расширить класс исследуемых объектов. Для этого понадобится и специальная литература, и специализированные средства, свои для каждого типа объектов, но всё-таки обладающие некоторой универсальностью. Например, метод окраски по Граму, когда разные виды бактерий начинают различаться по цвету, можно применить и для других, не бактериальных, клеток. Близок к нему и метод окраски мазков крови по Романовскому. В продаже имеется как уже готовый жидкий краситель, так и порошок, состоящий из его компонентов - азура и эозина. Их можно купить в специализированных магазинах либо заказать в интернете. Если раздобыть краситель не удастся, можно попросить у лаборанта, делающего вам анализ крови в поликлинике, стёклышко с окрашенным её мазком.
Продолжая тему исследования крови, следует упомянуть камеру Горяева - устройство для подсчёта количества клеток крови и оценки их размеров. Методы исследования крови и других жидкостей с помощью камеры Горяева описаны в специальной литературе.
В современном мире, где разнообразные технические средства и устройства находятся в шаговой доступности, каждый сам решает, на что ему потратить деньги. Это может быть дорогостоящий ноутбук или телевизор с запредельным размером диагонали. Находятся и те, кто отводит свой взор от экранов и направляет его далеко в космос, приобретая телескоп. Микроскопия может стать интересным хобби, а для кого-то даже и искусством, средством самовыражения. Глядя в окуляр микроскопа, проникают глубоко внутрь той природы, часть которой мы сами.
«Наука и жизнь» о микросъёмке:
Микроскоп «Аналит» - 1987, № 1.
Ошанин С. Л. С микроскопом у пруда. - 1988, № 8.
Ошанин С. Л. Невидимая миру жизнь. - 1989, № 6.
Милославский В. Ю. . - 1998, № 1.
Мологина Н. . - 2007, № 4.
Словарик к статье
Апертура - действующее отверстие оптической системы, определяемое размерами зеркал, линз, диафрагм и других деталей. Угол α между крайними лучами конического светового пучка называется угловой апертурой. Числовая апертура А = n sin(α/2), где n - показатель преломления среды, в которой находится объект наблюдения. Разрешающая способность прибора пропорциональна А, освещённость изображения А 2 . Чтобы увеличить апертуру, применяют иммерсию.
Иммерсия - прозрачная жидкость с показателем преломления n > 1. В неё погружают препарат и объектив микроскопа, увеличивая его апертуру и тем самым повышая разрешающую способность.
Планахроматический объектив - объектив с исправленной хроматической аберрацией, который создаёт плоское изображение по всему полю. Обычные ахроматы и апохроматы (аберрации исправлены для двух и для трёх цветов соответственно) дают криволинейное поле, которое исправить невозможно.
Фазовый контраст - метод микроскопических исследований, основанный на изменении фазы световой волны, прошедшей сквозь прозрачный препарат. Фаза колебания не видна простым глазом, поэтому специальная оптика - конденсор и объектив - превращает разность фаз в негативное или позитивное изображение.
Моноциты - одна из форм белых клеток крови.
Хлоропласты - зелёные органеллы растительных клеток, отвечающие за фотосинтез.
Эозинофилы - клетки крови, играющие защитную роль при аллергических реакциях.
Ход работы
Исследуют препараты, полученные из сырых и вареных овощей. Для получения препаратов из овощей от каждого экземпляра отделяют часть мякоти и разрезают ее пополам. Одну половину до снятия срезов хранят в холодной воде, другую варят до готовности. Для обеспечения сравнимости результатов срезы для микроскопирования снимают с тех мест мякоти, которые соприкасались друг с другом до разрезания перед варкой. Замоченные семена фасоли делят на две семядоли, одну из которых варят.
Для микроскопирования на каждое предметное стекло помещают по два препарата: с левой стороны – из сырых продуктов, с правой – из вареных, добавив к ним по капле воды. Каждый препарат рассматривают в неокрашенном и окрашенном виде. В качестве красителей для препаратов из овощей используют сафранин, который окрашивает пектиновые вещества в оранжево-желтый цвет, а клетчатку и хлопья денатурированных белков – в вишнево-красный, для крахмалосодержащих овощей используют, кроме того, йод. Окрашивание препаратов из фасоли производят только йодом, который окрашивает крахмальные зерна в сине-черный цвет, а белковую матрицу и клеточные стенки – в золотисто-желтый.
При окрашивании препаратов с них удаляют воду с помощью фильтровальной бумаги, наносят по капле краски и выдерживают в течение двух минут. Затем с препаратов снимают избыток красящего вещества и добавляют к ним по капле воды. На окрашенные и неокрашенные препараты кладут покровные стекла.
Микроскопирование препаратов производить сначала при малом увеличении, а затем при большом. Зарисовать препараты при большом увеличении.
1. Изучение строения тканей картофеля и корнеплодов .
Из середины очищенного клубня (корнеплода) вырезать ломтик толщиной 5 мм и разрезать его пополам. Одну половинку поместить в стакан с холодной водой, вторую – в стакан с кипящей водой и варить 10-15 мин. Из сырой и вареной частей клубня (корнеплода) вырезать, соблюдая симметрию, по одному брусочку поперечным сечением 5×5 мм. С помощью бритвенного лезвия сделать с торцевой стороны каждого брусочка по два прозрачных среза площадью 2-4 мм 2 . Перенести их иглой на три предметных стекла и добавить по капле воды.
Препараты на одном предметном стекле оставить неокрашенными, на другом – окрасить йодом, на третьем – сафранином и йодом. Препараты накрыть предметными стеклами и рассмотреть под микроскопом. Обратить внимание на форму клеток, плотность прилегания их друг к другу, состояние клеточных стенок, зерен крахмала в тканях сырого и вареного картофеля (корнеплодов).
2. Изучение строения тканей лука репчатого. От луковицы отделить мясистую чешую и разрезать ее пополам вдоль оси роста, одну половинку поместить в стакан с холодной водой, а другую сварить в течение 15 мин. С внутренней стороны сырых и вареных чешуек снять с помощью препаровальной иглы тонкую пленку. Полученные пленки расправить. Вырезать из наиболее тонких участков по два препарата площадью 2× 2 мм 2 и поместить их на два предметных стекла, добавив к каждому препарату по капле воды. Препараты на одном предметном стекле оставить неокрашенными, а на другом окрасить сафранином. Подготовленные препараты покрыть покровными стеклами и рассмотреть под микроскопом. Обратить внимание на толщину и состояние клеточных стенок, плотность прилегания их друг к другу, степень прозрачности содержимого клеток, наличие ядер. Отметить различия в строении тканей сырого и вареного лука, а также в структуре и интенсивности окраски отдельных элементов клеток.
Неокрашенные препараты использовать для наблюдения плазмолиза клеток. С препаратов снять покровные стекла, фильтровальной бумагой удалить воду и добавить несколько капель 10%-ного раствора поваренной соли, выдержать в течение 5-10 мин, накрыть покровными стеклами и вновь рассмотреть под микроскопом. Найти в поле зрения плазмолизованные клетки в препаратах сырого лука, объяснить отсутствие таких клеток в препарате из вареного лука. Сделать зарисовки.
3. Изучение строения тканей семян фасоли . Предварительно замоченное семя фасоли разделить на две семядоли, одну из которых варить в течение 1 ч. Из каждой семядоли сделать по два среза для приготовления препаратов, неокрашенных и окрашенных йодом. При рассмотрении препаратов под микроскопом обратить внимание на различие в структуре тканей сырых и вареных семян фасоли.
Сделать выводы о влиянии тепловой кулинарной обработки на структуру тканей овощей.
Задание №2. Изучить влияние технологических факторов на
Сохранность клеточных стенок картофеля при изготовлении
Картофельного пюре
Ход работы
Вариант 1. Оставшиеся от предыдущего исследования две боковые части клубня картофеля поместить в стакан с кипящей водой и варить в течение 20-25 мин. Одну часть в горячем состоянии растереть в ступке, другую охладить до комнатной температуры и также растереть.
Приготовить препараты для микроскопирования. На предметное стекло перенести препаровальной иглой немного того и другого пюре, добавить по капле раствора йода и накрыть покровными стеклами. При рассмотрении препаратов при малом увеличении сравнить количество клеток с разрушенными клеточными стенками в том и другом пюре. Рассмотреть препараты при большом увеличении и зарисовать. Сделать вывод о влиянии температуры вареного картофеля при его протирании на степень сохраняемости клеточных стенок.
Вариант 2. Провести сравнительное микроскопирование сухого картофельного пюре и восстановленного жидкостью с последующим перемешиванием и без него.
Отвесить две пробы сухого пюре массой по 25 г и поместить их в два стакана. В двух других стаканах нагреть до 78 - 80°С по 100 см 3 воды и залить ею сухое пюре. Один стакан закрыть часовым стеклом и выдержать пюре в течение 2 мин для набухания. Приготовить для микроскопирования препараты из сухого пюре и восстановленного. Концом стеклянной палочки, смоченной водой, взять немного сухого пюре и поместить на предметное стекло, добавить каплю воды, затем окрасить йодом, накрыть покровным стеклом и рассмотреть под микроскопом. Отметить наличие в сухом пюре клеток с разрушенными клеточными стенками. Из восстановленного пюре приготовить препараты и рассмотреть их под микроскопом, как указано в варианте 1.
Сопоставить количество клеток с разрушенными клеточными стенками, в пюре из свежего картофеля, протертого в горячем состоянии, и в сухом пюре, а также в восстановленном пюре. Зарисовать препараты.
Клубни отличаются от корневищ тем, что у них стебель короткий и толстый, а листья недоразвиты. Как и на всяком побеге, у них имеются почки и расположены они на верхушке и в пазухах недоразвитых листьев. Придаточные корни на клубнях не развиваются. Клубни у картофеля вырастают из подземных почек не сразу. Сначала из почки растёт длинный белый подземный побег — столон. Столон живёт меньше года. Верхушка со временем начинает утолщаться и превращается к осени в клубень.
В клубне накапливается много крахмала в виде мелких зёрен. Клубень картофеля — это видоизменённый побег с утолщённым стеблем и мелкими листьями.
Что делать. Рассмотрите внешнее строение клубня картофеля.
Что наблюдать. Найдите на его поверхности верхушечную и пазушные почки (глазки), рубцы от листьев (бровки) и рубец от отделившегося столона.
Что делать. Подсчитайте число глазков на клубне.
Что наблюдать. Найдите на клубне верхушку и основание.
Обратите внимание на неравномерное распределение глазков на утолщённом стебле.
Ту часть клубня, где больше глазков, называют верхушкой, а противоположную где рубец от столона — основанием.
Что делать. Разрежьте клубень на две части. На разрез клубня капните каплю раствора иода.
- Как изменилась окраска разреза клубня?
- Какие вещества отложены в клетках клубня?
- Каково значение клубня в жизни растения?
Подготовить к отчёту. Зарисуйте в тетради внешний вид клубня и подпишите его части. Запишите признаки, доказывающие, что клубень — это побег.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖИ
РЕСПУБЛИКИ КРЫМ
КРЫМСКОЕ РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ВНЕШКОЛЬНОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ
«ЦЕНТР ЭКОЛОГО-НАТУРАЛИСТИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА
УЧАЩЕЙСЯ МОЛОДЕЖИ»
ОТКРЫТОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ:
ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Разработала:
Кузнецова Елена Юрьевна, методист высшей категории,
руководитель учебного коллектива
«Основы биологии», к.с.-х.н.
г. Симферополь, 2014 г.
Тема занятия : Изучение строения растительной клетки под микроскопом
Цель : закрепить и углубить знания об особенностях строения растительной клетки.
Тип занятия : лабораторное занятие
Используемые формы и методы : беседа, тестирование, работа с микроскопической техникой.
Вводимые понятия : клеточная стенка, ядро, вакуоль, хлорофилловые зерна, крахмальные зерна, плазмолиз, деплазмолиз.
Материалы и оборудование : микроскопы с принадлежностями, вода, 5% раствор поваренной соли, сочная чешуя лука, лист валлиснерии, картофель.
План проведения занятия :
Актуализация знаний. Тестирование.
Строение микроскопа и работа с микроскопической техникой.
Методика изготовления временных препаратов. Приготовление препарата эпидермы сочной чешуи лука, микроскопирование.
Постановка эксперимента. Явления плазмолиза и деплазмолиза.
Крахмальные зерна мякоти картофеля.
Хлорофилловые зерна листа валлиснерии.
Ход занятия :
1. Актуализация знаний. Тестирование .
Тестовые задания по теме «Строение растительной клетки»
1 Какие органеллы отсутствуют в животной клетке:
a ) митохондрии б) пластиды в) рибосомы г) ядро
2. В каких органеллах образуется первичный крахмал:
3. В каких органеллах происходит окислительное фосфорилирование:
a ) митохондрии б) хлоропласты в) ядро г) рибосомы
4. Какая группа липидов формирует основу клеточных мембран:
а) нейтральные жиры б) фосфолипиды в) воски г) каратиноиды
5. Растительная клетка, в отличие от животной, имеет:
а) эндоплазматический ретикулум б) комплекс Гольджи
в) вакуоль с клеточным соком г) митохондрии
6. Гранулярный эндоплазматический ретикулум отличается от агранулярного наличием:
а) центросом б) лизосом в) рибосом г) пероксисом
7. Митохондрии называют энергетическими станциями клетки. Такое название органелл связано с их функцией:
а) синтеза белков б) внутриклеточного пищеварения
в) транспорта газов, в частности кислорода г) синтеза АТФ
8. Запас питательных веществ клетки содержится в:
а) ядре б) хлоропластах в) ядрышке г) лейкопластах
9. В какой из этих органелл осуществляется фотофосфорилирование:
Строение микроскопа и работа с микроскопической техникой .
В состав механического устройства микроскопа входят штатив, предметный столик, осветительная система, кремальера, микромет-рический винт, тубус и револьвер.
На предметный столик кладется объект изучения. Под предметным столиком расположено осветительное устройство; в него входит двусто-роннее зеркальце. Собирая лучи, идущие от источника освещения, вогнутое зеркало отражает их в виде пучка лучей, который через отверстие в центре столика направляется на объект.
Оптическая система микроскопа состоит из окуляра, объектива и связывающего их тубуса. Объективы бывают двух родов: для малого и большого увеличения изображения. При необходимости сменить объектив пользуются револьвером – вогнутой круглой пластинкой с ввинченными в нее объективами. Вся оптическая система подвижна: поднимая ее вращением кремальеры против часовой стрелки или опуская ее вращением по часовой стрелке, находят положение, при котором объект становится видимым наблюдателю.
Строение микроскопа :
1 – окуляр; 2- револьвер для смены объективов; 3 – объектив;
4 – кремальера для грубой наводки;
5 – микрометрический винт для точной наводки; 6 – предметный столик; 7 – зеркало; 8 - конденсор
3. Методика изготовления временных препаратов. Приготовление препарата эпидермы сочной чешуи лука, микроскопирование .
Приготовить предметное стекло с каплей воды;
Из мясистой чешуи луковицы скальпелем вырезать небольшой кусочек (около 1 см 2) с внутренней (вогнутой) стороны, пинцетом или иглой снять прозрачную пленку (эпидермис). Положить в приготовленную каплю и наложить покровное стекло;
Изучить строение клетки при малом и большом увеличении;
Зарисовать одну клетку. Отметить клеточную стенку, постенный слой цитоплазмы, ядро, вакуоль с клеточным соком.
Строение растительной клетки
Постановка эксперимента. Явления плазмолиза и деплазмолиза .
Приготовить новый препарат из кожицы лука. Снять препарат со столика микроскопа, заменить воду под покровным стеклом 5% раствором поваренной соли (NaCl). Покровное стекло можно не снимать: каплю раствора нанести около него, чтобы она слилась с водой под стеклом, а потом с противоположной стороны приложить полоску фильтровальной бумаги. Раствор войдет под покровное стекло и заменит воду.
Мы поместили клетку в гипертонический раствор, т.е. концентрация раствора вне клетки превышает концентрацию веществ в клетке. При этом вода выходит из вакуоли, объем вакуоли уменьшается, цитоплазма отходит от оболочки и сокращается вместе с вакуолью. Наблюдается явление плазмолиза .
В зависимости от степени концентрации взятого раствора, быстроты обработки и формы клетки картины плазмолиза могут быть различными.
Если плазмолиз идет медленно в слабом растворе, содержимое клетки чаще всего вначале отходит от оболочки по концам клетки (уголковый плазмолиз), могут быть затронуты большие участки клетки (вогнутый плазмолиз). Содержимое клетки может обособиться в одну круглую каплю (выпуклый плазмолиз). При воздействии на клетку более крепкого раствора плазмолиз протекает быстрее, и возникают картины судорожного плазмолиза, при котором содержимое остается связанным с оболочкой многочисленными нитями Гехта.
Явление плазмолиза
А – Растительная клетка:
1 – клеточная стенка;
2 – вакуоль;
3 – постенный слой цитоплазмы;
4 – ядро.
Б – Д – Плазмолиз:
Б – уголковый;
В – вогнутый;
Г – выпуклый;
Д – судорожный
5 – нити Гехта
При плазмолизе клетка остается живой. Более того, показателем жизнеспособности клетки может служить способность ее к плазмолизу. При возврате клетки в чистую воду наступает деплазмолиз , при котором клетка опять поглощает воду, вакуоль увеличивается в объеме, и цитоплазма, прижимаясь к оболочке, растягивает ее.
Зарисовать разные стадии плазмолиза с соответствующими обозначениями.
Провести явление деплазмолиза, вытеснив из-под покровного стекла раствор соли с помощью воды и фильтровальной бумаги.
Крахмальные зерна мякоти картофеля
Крахмальные зерна - основной тип запасных питательных веществ растительной клетки. Образуются только в пластидах живых клеток, в их строме. В хлоропластах на свету откладываются зерна ассимиляционного (первичного) крахмала, образующиеся при избытке продуктов фотосинтеза – сахаров.
Приготовить препарат крахмальных зерен из мякоти картофеля. С этой целью на предметное стекло в каплю воды выдавить сок мякоти клубня картофеля. Рассмотреть под микроскопом, зарисовать.
Крахмальные зерна картофеля
Хлорофилловые зерна листа валлиснерии
Приготовить препарат из листа валлиснерии, поставив в центр поля зрения достаточно крупные клетки нижней трети листовой пластинки, недалеко от средней жилки. Рассмотреть этот участок под большим увеличением, зарисовать хлоропласты.
Хлоропласты в клетках листа валлиснерии
Выводы по занятию :
Установить отличия растительной и животной клеток;
Установить закономерности осмотических явлений в клетке.
Домашнее задание :
Разгадать кроссворд «Клеточное строение»
Кроссворд «Клеточное строение»
По горизонтали : 2 . Жидкое подвижное содержимое клетки. 5 . Главный органоид клетки. 8 . Составная часть микроскопа. 10 . Единица живого организма. 12 . Простой увеличительный прибор. 13 . Трубка в микроскопе, в которую вставлены увеличительные стекла. 16 . Создатель микроскопа. 18 . Физиологический процесс, свойственный живой клетке. 19 . То, на чем приготавливают препараты. 22 . Участок между клетками с разрушенным межклеточным веществом, заполненный воздухом.
По вертикали : 1 . Окулус (лат. ). 3 . Сложный оптический прибор. 4 . Тонкий участок в оболочке клетки. 6 . Главная структура ядра. 7 . Полость клетки, заполненная клеточным соком. 9 . Часть в верхнем конце тубуса микроскопа, состоящая из оправы и двух увеличительных стекол. 11 . Часть микроскопа, к которой прикреплен тубус. 14 . Покров клетки. 15 . Мелкие тельца в цитоплазме растительной клетки. 17 . Часть луковицы, из которой приготавливают препарат. 20 . Часть микроскопа, расположенная на нижнем конце тубуса. 21 . Водное растение, в клетках листа которого можно увидеть движение цитоплазмы.
