Tế bào khoai tây dưới kính hiển vi. Bài thực hành “Cấu tạo củ

BỘ GIÁO DỤC, KHOA HỌC VÀ THANH NIÊN

CỘNG HÒA Crimea

CƠ SỞ GIÁO DỤC NGOÀI TRƯỜNG CỘNG HÒA CRIMEAN

"TRUNG TÂM SÁNG TẠO SINH THÁI VÀ TỰ NHIÊN

THANH NIÊN HỌC"

LỚP PHÒNG THÍ NGHIỆM MỞ:

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA TẾ BÀO THỰC VẬT

Được phát triển bởi:

Kuznetsova Elena Yuryevna, nhà phương pháp học thuộc loại cao nhất,

trưởng nhóm giáo dục

"Cơ bản của sinh học", Ph.D.

Simferopol, 2014

Chủ đề bài học: Nghiên cứu cấu trúc của tế bào thực vật dưới kính hiển vi

Mục tiêu: củng cố và đào sâu kiến ​​thức về đặc điểm cấu trúc của tế bào thực vật.

Loại hoạt động: bài học trong phòng thí nghiệm

Các hình thức và phương pháp được sử dụng: đàm thoại, kiểm tra, làm việc với thiết bị hiển vi.

Các khái niệm được giới thiệu: thành tế bào, nhân, không bào, hạt diệp lục, hạt tinh bột, quá trình plasmolysis, deplasmolysis.

Vật liệu và thiết bị: kính hiển vi kèm phụ kiện, nước, dung dịch natri clorua 5%, vảy hành tây mọng nước, lá Vallisneria, khoai tây.

giáo án:

    Đang cập nhật kiến ​​thức. Đang thử nghiệm.

    Cấu trúc của kính hiển vi và cách làm việc với các thiết bị hiển vi.

    Phương pháp chuẩn bị tạm thời. Chuẩn bị lớp biểu bì của vảy hành mọng nước, dưới kính hiển vi.

    Thiết lập thí nghiệm. Hiện tượng plasmolysis và deplasmolysis.

    Hạt tinh bột của bột khoai tây.

    Hạt diệp lục của lá Vallisneria.

Tiến trình của bài học:

1. Đang cập nhật kiến ​​thức. Kiểm tra.

Bài tập trắc nghiệm chủ đề “Cấu trúc của tế bào thực vật”

1 Bào quan nào không có ở tế bào động vật:

a) ty thể b) lạp thể c) ribosome d) nhân

2. Bào quan nào hình thành tinh bột bậc một:

3. Quá trình phosphoryl oxy hóa xảy ra ở bào quan nào:

a) ty thể b) lục lạp c) nhân d) ribosome

4. Nhóm lipid nào cấu thành nên màng tế bào:

a) chất béo trung tính b) phospholipid c) sáp d) carotenoid

5. Tế bào thực vật, không giống tế bào động vật, có:

a) lưới nội chất b) phức hợp Golgi

c) không bào với nhựa tế bào d) ty thể

6. Lưới nội chất hạt khác với lưới nội chất hạt ở chỗ:

a) centrosome b) lysosome c) ribosome d) peroxisome

7. Ty thể được gọi là trạm năng lượng của tế bào. Tên này của các bào quan gắn liền với chức năng của chúng:

a) tổng hợp protein b) tiêu hóa nội bào

c) vận chuyển khí, đặc biệt là oxy d) tổng hợp ATP

8. Nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào bao gồm:

a) hạt nhân b) lục lạp c) nucleolus d) bạch cầu

9. Quá trình quang photpho hóa xảy ra ở bào quan nào:

    Cấu tạo của kính hiển vi và cách làm việc với thiết bị hiển vi.

Cấu trúc cơ học của kính hiển vi bao gồm chân máy, bàn soi, hệ thống chiếu sáng, bánh cóc, vít micromet, ống và ổ quay.

Đối tượng nghiên cứu được đặt trên bàn sân khấu. Một thiết bị chiếu sáng được đặt dưới sân khấu đồ vật; nó bao gồm một tấm gương hai mặt. Thu thập các tia tới từ một nguồn sáng, một gương lõm phản chiếu chúng dưới dạng một chùm tia hướng qua một lỗ ở giữa bàn tới vật.

Hệ thống quang học của kính hiển vi bao gồm thị kính, thấu kính và ống nối chúng. Ống kính có hai loại: cho độ phóng đại thấp và cao. Nếu cần thay thấu kính, họ sử dụng súng lục ổ quay - một tấm tròn lõm có gắn thấu kính vào đó. Toàn bộ hệ thống quang học có thể di chuyển được: bằng cách nâng nó lên bằng cách xoay bánh cóc ngược chiều kim đồng hồ hoặc hạ nó xuống bằng cách xoay theo chiều kim đồng hồ, người quan sát sẽ tìm thấy một vị trí mà tại đó vật thể có thể nhìn thấy được.

Cấu trúc kính hiển vi:

1 – thị kính; 2- súng lục ổ quay để thay đổi ống kính; 3 – thấu kính;

4 – bánh cóc để nhắm thô;

5 – vít micromet để ngắm chính xác; 6 – bảng đối tượng; 7 – gương; 8 - bình ngưng

3. Phương pháp chuẩn bị tạm thời. Chuẩn bị lớp biểu bì của vảy hành mọng nước, dưới kính hiển vi.

Chuẩn bị một phiến kính có một giọt nước;

Dùng dao mổ cắt một miếng nhỏ (khoảng 1 cm2) từ vảy thịt của hành tây từ mặt trong (lõm) và loại bỏ lớp màng trong suốt (biểu bì) bằng nhíp hoặc kim. Đặt vào giọt đã chuẩn bị sẵn và đậy kính lại;

Nghiên cứu cấu trúc của tế bào ở độ phóng đại thấp và cao;

Vẽ một ô. Đánh dấu vách tế bào, lớp vách tế bào chất, nhân, không bào bằng nhựa tế bào.

Cấu trúc của tế bào thực vật

    Thiết lập thí nghiệm. Hiện tượng plasmolysis và deplasmolysis.

Chuẩn bị một chế phẩm mới từ vỏ hành tây. Lấy mẫu ra khỏi kính hiển vi và thay nước dưới lớp phủ bằng dung dịch natri clorua 5% (NaCl). Không cần phải tháo nắp kính: nhỏ một giọt dung dịch gần nó để nó hòa với nước dưới kính, sau đó dán một dải giấy lọc lên phía đối diện. Dung dịch sẽ đi dưới lớp phủ và thay thế nước.

Chúng tôi đặt tế bào vào dung dịch ưu trương, tức là nồng độ của dung dịch bên ngoài tế bào vượt quá nồng độ các chất trong tế bào. Trong trường hợp này, nước rời khỏi không bào, thể tích của không bào giảm, tế bào chất di chuyển ra khỏi màng và co lại cùng với không bào. Hiện tượng được quan sát quá trình plasmolysis .

Tùy thuộc vào nồng độ của dung dịch được sử dụng, tốc độ xử lý và hình dạng của tế bào, mô hình quá trình plasmolysis có thể khác nhau.

Nếu quá trình plasmolysis diễn ra chậm trong dung dịch yếu, thì nội dung của tế bào thường di chuyển ra khỏi màng ở các đầu của tế bào (sự phân hủy plasmolysis góc) và các khu vực rộng lớn của tế bào có thể bị ảnh hưởng (sự plasmolysis lõm). Nội dung của tế bào có thể tách thành một giọt tròn (plasmolysis lồi). Khi tế bào tiếp xúc với dung dịch mạnh hơn, quá trình plasmolysis diễn ra nhanh hơn và hình ảnh của quá trình plasmolysis co giật xuất hiện, trong đó các chất bên trong vẫn được kết nối với màng bằng nhiều sợi Hecht.

Hiện tượng plasmolysis

A – Tế bào thực vật:

1 – vách tế bào;

2 – không bào;

3 – lớp vách tế bào chất;

4 – cốt lõi.

B – D – Plasmolysis:

B – góc;

B – lõm;

G – lồi;

D – co giật

5 – Ren Hecht

Trong quá trình plasmolysis, tế bào vẫn còn sống. Hơn nữa, một chỉ số về khả năng tồn tại của tế bào có thể là khả năng plasmolyze của nó. Khi tế bào được đưa trở lại nước sạch, sự phân hủy chất plasmo , trong đó tế bào lại hấp thụ nước, không bào tăng thể tích và tế bào chất, ép vào màng, làm căng nó.

Vẽ các giai đoạn khác nhau của quá trình plasmolysis bằng các ký hiệu thích hợp.

Tiến hành hiện tượng khử chất bằng cách đẩy dung dịch muối ra khỏi tấm kính bằng nước và giấy lọc.

    Hạt tinh bột của bột khoai tây

Hạt tinh bột - loại chất dinh dưỡng dự trữ chính trong tế bào thực vật. Chúng chỉ được hình thành trong lạp thể của tế bào sống, trong chất nền của chúng. Trong lục lạp, dưới ánh sáng, các hạt tinh bột đồng hóa (sơ cấp) được lắng đọng, được hình thành khi dư thừa sản phẩm quang hợp - đường.

Chuẩn bị chế phẩm tinh bột từ bột khoai tây. Với mục đích này, hãy vắt nước ép của cùi củ khoai tây lên một phiến kính cho một giọt nước. Quan sát dưới kính hiển vi và vẽ.

Hạt tinh bột khoai tây

    Hạt diệp lục của lá Vallisneria

Chuẩn bị chế phẩm từ lá Vallisneria bằng cách đặt các ô khá lớn ở phần dưới của phiến lá ở giữa trường nhìn, không xa gân giữa. Kiểm tra khu vực này dưới độ phóng đại cao và phác họa lục lạp.

Lục lạp trong tế bào lá Vallisneria

Kết luận bài học:

Thiết lập sự khác biệt giữa tế bào thực vật và động vật;

Thiết lập các mô hình hiện tượng thẩm thấu trong tế bào.

bài tập về nhà:

Giải ô chữ “Cấu trúc tế bào”

Ô chữ "Cấu trúc tế bào"

Nằm ngang: 2 . Nội dung di động lỏng của tế bào. 5 . Cơ quan chính của tế bào. 8 . Thành phần của kính hiển vi. 10 . Một đơn vị của một sinh vật sống. 12 . Một thiết bị phóng đại đơn giản. 13 . Một ống trong kính hiển vi có gắn kính lúp vào. 16 . Người tạo ra kính hiển vi 18 . Một quá trình sinh lý đặc trưng của tế bào sống. 19 . Những loại thuốc được sử dụng để chuẩn bị. 22 . Vùng giữa các tế bào có chất nội bào bị phá hủy, chứa đầy không khí.

Thẳng đứng: 1 . Oculus ( lat.). 3 . Thiết bị quang học phức tạp 4 . Một vùng mỏng trong màng tế bào. 6 . Cấu trúc chính của lõi. 7 . Khoang tế bào chứa đầy nhựa tế bào. 9 . Phần ở đầu trên của ống kính hiển vi, gồm một khung và hai kính lúp. 11 . Bộ phận của kính hiển vi mà ống được gắn vào. 14 . Bìa của tế bào. 15 . Các thể nhỏ trong tế bào chất của tế bào thực vật. 17 . Phần của hành tây dùng để bào chế thuốc. 20 . Phần kính hiển vi nằm ở đầu dưới của ống. 21 . Một loài thực vật thủy sinh mà trong tế bào lá người ta có thể nhìn thấy sự chuyển động của tế bào chất.

Củ khoai tây (Solanum tuberosum)

Nếu một phần mỏng của củ khoai tây được đặt vào một giọt nước và kiểm tra dưới kính hiển vi, bạn sẽ thấy rằng tất cả các tế bào được lấp đầy hoàn toàn bằng các khối khá lớn, chồng lên nhau - các hạt tinh bột. Để kiểm tra cấu trúc của chúng tốt hơn, một lượng nhỏ khối đục được cạo khỏi bề mặt củ đã cắt và chuyển thành một giọt nước trên phiến kính. Sau khi đậy nắp kính lên chế phẩm, ở độ phóng đại thấp của kính hiển vi, tìm nơi có các hạt tinh bột khá thưa thớt và chuyển kính hiển vi sang độ phóng đại cao.

Hạt tinh bột có kích thước và hình dạng khác nhau: hạt lớn hơn có hình trứng và hạt nhỏ hơn có hình tròn. Hạt lớn phát triển đầy đủ, điển hình. Bằng cách xoay microscrew từ từ, bạn có thể nhận thấy rằng các hạt được xếp lớp, nghĩa là chúng bao gồm các lớp tối và sáng có độ dày không đồng đều. Các lớp được đặt xung quanh một trung tâm chung, được gọi là trung tâm giáo dục, được chuyển ra ngoại vi. Cấu trúc phân lớp của hạt phụ thuộc vào thực tế là các lớp tinh bột được hình thành bởi plastid xung quanh tâm hình thành có độ ẩm khác nhau. Khi tinh bột khô, lớp phân lớp sẽ biến mất.

Các hạt tinh bột có một tâm hình thành được gọi là đơn giản. Nếu hai hoặc nhiều trung tâm hình thành xuất hiện trong cơ thể của bạch cầu, thì mỗi hạt sẽ phát triển độc lập cho đến khi tiếp xúc với nhau. Nếu sau đó plastid ngừng tạo các lớp mới thì một hạt phức tạp được hình thành, nhưng nếu có nhiều lớp phổ biến hơn được lắng đọng xung quanh các hạt đã hình thành thì một hạt bán phức tạp sẽ xuất hiện (Hình 9).

Để chứng minh rằng các hạt được cấu tạo từ tinh bột, người ta có thể thực hiện phản ứng iốt. Để giới thiệu sự đa dạng của các loại hạt tinh bột, bạn có thể sử dụng các loại hạt như yến mạch, lúa mì, đậu Hà Lan, ngô,… hoặc thay thế bằng loại bột thích hợp. Trong Hình 9, ngoài các hạt tinh bột của khoai tây, còn có các hạt tinh bột phức tạp của yến mạch, dễ phân hủy thành các hạt riêng lẻ và các hạt tinh bột đơn lớn của ngô, có khoảng trống ở giữa.

Mục tiêu: Làm quen với cấu trúc hạt tinh bột của các loại cây lương thực chính

Hướng dẫn phương pháp. Chất dự trữ phổ biến nhất trong thực vật là tinh bột polysaccharide. Tinh bột nguyên sinh được hình thành từ các sản phẩm quang hợp ở lá cây và có dạng hạt nhỏ. Ở đây nó không được lưu trữ mà được vận chuyển để hình thành các cơ quan thực vật hoặc tích tụ làm chất dự trữ trong quả.

Cơm. 6. Hạt tinh bột của các loại thực vật

A – từ củ khoai tây: 1 – đơn giản; 2 – phức tạp; 3 – bán phức tạp;

B – lúa mì (đơn giản); B – yến mạch (phức tạp); G – ngô (đơn giản);

D – gạo (phức tạp); E – kiều mạch (đơn giản)

Ở đây nó không được lưu trữ mà được vận chuyển để hình thành các cơ quan thực vật hoặc tích tụ làm chất dự trữ trong quả.

Tinh bột thứ cấp hoặc dự trữ được hình thành trong bạch cầu (amyloplast) trong các cơ quan chuyên biệt - thân rễ, củ, hạt, quả. Các loại hạt đơn giản, bán phức tạp và phức tạp được hình thành từ loại tinh bột này.

Nếu có một điểm trong lục lạp bao quanh các lớp tinh bột được lắng đọng thì khi đó một hạt tinh bột đơn giản sẽ được hình thành (Hình A1, B, D).

Một hạt phức tạp được hình thành nếu có hai hoặc nhiều điểm lắng đọng (Hình A2; B, E, F).

Các hạt bán phức tạp được hình thành nếu tinh bột lần đầu tiên lắng đọng xung quanh một số điểm, sau đó, sau khi chúng tiếp xúc, các lớp chung được hình thành (Hình 6, A3). Lúa mì, lúa mạch đen và ngô có các hạt tinh bột đơn giản; gạo, yến mạch và kiều mạch có các hạt tinh bột phức tạp. Cả ba loại hạt tinh bột đều có trong củ khoai tây. Hình dạng, kích thước và cấu trúc của hạt tinh bột đặc trưng cho từng loài thực vật. Do đó, khi phân tích nguyên liệu thực phẩm có nguồn gốc thực vật, đặc biệt là bột mì, cấu trúc của hạt tinh bột có thể được sử dụng để xác định và xác định sự hiện diện của tạp chất trong đó.

Bài tập: Chuẩn bị các loại tinh bột từ khoai tây, lúa mì, yến mạch, gạo, kiều mạch. Tiến hành nhuộm (phản ứng) bằng dung dịch iốt. Phác họa các hạt tinh bột của các loại cây trên ở độ phóng đại cao, đồng thời duy trì tỷ lệ giữa chúng. Dán nhãn vào các hình vẽ, chỉ rõ loại cây và loại hạt tinh bột.

Trình tự công việc:

Hạt khoai tây giàu tinh bột. Cắt một mảnh nhỏ của củ và bôi một giọt nước lên phiến kính trước đó. Giọt nước được phủ một tấm giấy mỏng và kiểm tra bằng kính hiển vi ở độ phóng đại thấp và sau đó ở độ phóng đại cao. Bạn phải cố gắng tìm đủ 3 loại hạt tinh bột này (đôi khi việc này không thể làm được). Khi kiểm tra sự phân lớp của các hạt tinh bột, hãy đậy màng ngăn lại và xoay nhẹ vi vít. Hãy phác họa bức tranh bạn đã nhìn thấy.

Việc chuẩn bị được nhuộm bằng dung dịch iốt và nhìn qua kính hiển vi, quá trình nhuộm màu được quan sát.

Các chế phẩm từ hạt tinh bột của lúa mì, yến mạch, gạo và kiều mạch được chế biến tốt nhất từ ​​hạt trương nở. Trong trường hợp này, bằng cách cắt hạt, nội dung của nó (nội nhũ) được chiết xuất và chuyển thành một giọt nước trên phiến kính. Sau đó tiến hành như trường hợp trước và kiểm tra nó ở độ phóng đại cao.

Cần phác họa hình dạng các hạt tinh bột của lúa mì, yến mạch, gạo và kiều mạch. Cần phải học cách phân biệt chúng theo cấu trúc và xác định loài của chúng.

Mô (bột) của khoai tây, rau và trái cây bao gồm các tế bào có thành mỏng phát triển gần như bằng nhau theo mọi hướng. Mô này được gọi là nhu mô. Nội dung của các tế bào riêng lẻ là một khối bán lỏng - tế bào chất, trong đó các thành phần tế bào (bào quan) khác nhau được ngâm trong đó - không bào, lạp thể, nhân, hạt tinh bột, v.v. (Hình 9.2). Tất cả các bào quan của tế bào đều được bao quanh bởi màng. Mỗi tế bào được bao phủ bởi một màng, đó là thành tế bào sơ cấp.

Màng của hai tế bào lân cận được giữ với nhau bằng các tấm ở giữa, tạo thành khung mô nhu mô (Hình 9.3).

Sự tiếp xúc giữa các nội dung tế bào xảy ra thông qua plasmodesmata, là những sợi tế bào chất mỏng đi qua màng.

Bề mặt của từng mẫu rau và trái cây được bao phủ bởi mô da - lớp biểu bì (trái cây, rau trên cạn) hoặc lớp vỏ (khoai tây, củ cải đường, củ cải, v.v.).

Vì rau tươi chứa một lượng nước đáng kể nên tất cả các thành phần cấu trúc của mô nhu mô của chúng đều được ngậm nước ở mức độ này hay mức độ khác. Nước là dung môi có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất cơ học của mô thực vật. Bằng cách hydrat hóa các hợp chất ưa nước ở mức độ này hay mức độ khác, nó làm dẻo cấu trúc của thành và tấm giữa. Điều này tạo ra áp lực trương lực khá cao trong các mô.

Turgor là trạng thái căng thẳng xảy ra do áp lực của các chất trong tế bào lên màng đàn hồi của chúng và áp lực của màng lên các chất trong tế bào.

Áp suất trương lực có thể giảm, chẳng hạn như khi rau và trái cây khô héo hoặc khô đi, hoặc tăng lên, điều này được quan sát thấy khi ngâm rau héo trong nước. Đặc tính này của rau và trái cây có thể được tính đến trong quá trình chế biến ẩm thực. Vì vậy, nên ngâm khoai tây và rau củ có độ trương yếu trong vài giờ trước khi làm sạch cơ học để giảm thời gian chế biến và giảm lượng chất thải.

Cơm. 9.2. Cấu trúc của tế bào thực vật

Cơm. 9.3. Thành mô thực vật:

1 -- tấm giữa; 2 - plasmalemma.

Độ phóng đại x 45000 (theo J.-C. Roland, A. Szolesi, D. Szolesi)

Không bào là thành phần lớn nhất nằm ở trung tâm tế bào. Nó là một loại bong bóng chứa đầy nhựa tế bào và là thành phần ngậm nước nhiều nhất trong tế bào nhu mô của rau và trái cây (95...98% nước). Thành phần cặn khô của nhựa tế bào bao gồm hầu hết các chất thực phẩm hòa tan trong nước với số lượng khác nhau.



Phần lớn đường có trong khoai tây, rau, trái cây ở trạng thái tự do, pectin hòa tan, axit hữu cơ, vitamin tan trong nước và hợp chất polyphenolic tập trung ở không bào.

Nhựa tế bào chứa khoảng 60...80% tổng lượng khoáng chất trong rau, quả. Muối của kim loại hóa trị một (kali, natri, v.v.) gần như tập trung hoàn toàn trong nhựa tế bào. Nó chứa ít muối canxi, sắt, đồng và magie hơn một chút vì chúng là một phần của các thành phần mô khác.

Nhựa tế bào chứa cả axit amin tự do và protein hòa tan, tạo thành dung dịch có nồng độ tương đối thấp trong không bào.

Một lớp tế bào chất mỏng cùng với các bào quan khác chiếm một vị trí trên vách tế bào. Tế bào chất bao gồm chủ yếu là protein, enzyme và một lượng nhỏ lipid (tỷ lệ protein so với lipid là 90:1). Trong tế bào chất, cũng như trong không bào, chúng được tìm thấy ở dạng dung dịch, nhưng đậm đặc hơn (10%).



Plastid là bào quan chỉ có ở tế bào thực vật. Điển hình nhất trong số này là lục lạp, có chứa chất diệp lục. Trong những điều kiện sinh lý nhất định, lạp thể không hình thành diệp lục; trong những trường hợp này, chúng tạo ra protein (proteoplast) hoặc lipid và sắc tố (chromoplast), nhưng hầu hết các plastid như vậy thường thực hiện chức năng dự trữ, và sau đó tinh bột tích tụ trong chúng (amyloplast), do đó plastid có màu và không màu. Loại thứ hai được gọi là bạch cầu.

Ngoài diệp lục, lục lạp còn chứa protein và lipid theo tỷ lệ 40:30, cũng như các hạt tinh bột.

Trong quá trình phát triển của sắc lạp, các hạt hoặc tinh thể lớn chứa carotenoid, bao gồm cả carotene, được hình thành. Sự hiện diện của các sắc tố này trong rau xanh và một số loại trái cây (quả lý gai, nho, mận đỏ, v.v.) gây ra các sắc thái khác nhau cho màu xanh-vàng của chúng. Carotenes tạo ra màu vàng cam cho cà rốt, củ cải, v.v. Tuy nhiên, màu cam không phải lúc nào cũng biểu thị hàm lượng cao của chúng trong trái cây và rau quả; ví dụ, màu của cam và quýt là do một sắc tố khác - cryptoxanthin. Đồng thời, hàm lượng carotene tương đối cao trong rau xanh có thể bị che lấp bởi chất diệp lục.

Amyloplast được lấp đầy chủ yếu bằng các hạt tinh bột lớn. Cần lưu ý rằng trong tế bào thực vật, tất cả các hạt tinh bột chứa trong chúng đều nằm trong không gian được giới hạn bởi vỏ amyloplast hoặc các plastid khác.

Nhân tế bào chứa nhiễm sắc thể (nhiễm sắc thể không cuộn), bao gồm DNA và các protein cơ bản (histones) và nucleoli, giàu RNA.

Màng là một phức hợp phân tử hoạt động có khả năng trao đổi chất và năng lượng.

Tế bào chất ở ranh giới với màng tế bào được bao phủ bởi một màng đơn giản gọi là plasmalemma. Mép ngoài của plasmalemma có thể được nhìn thấy khi kiểm tra các chế phẩm mô thực vật được xử lý bằng dung dịch natri clorua đậm đặc dưới kính hiển vi. Do sự khác biệt giữa áp suất thẩm thấu bên trong và bên ngoài tế bào, nước truyền từ tế bào vào môi trường, gây ra hiện tượng plasmolysis - sự tách tế bào chất ra khỏi màng tế bào. Tương tự, quá trình plasmolysis có thể được thực hiện bằng cách xử lý các phần mô thực vật bằng dung dịch đường hoặc axit đậm đặc.

Màng tế bào chất điều chỉnh tính thấm của tế bào, giữ lại hoặc cho phép các phân tử và ion của một số chất nhất định vào và ra khỏi tế bào một cách có chọn lọc.

Không bào, giống như tế bào chất, cũng được bao quanh bởi một màng đơn giản gọi là tonoplast.

Thành phần cấu trúc chính của màng là protein và lipid phân cực (phospholipid). Có nhiều loại cấu trúc khác nhau của màng tế bào chất: ba lớp (hai lớp protein với một lớp lipid phân tử sinh học), dạng hạt (của các hạt có đường kính khoảng 100 10-10 m hoặc các hạt nhỏ hơn - tiểu đơn vị). Hiện nay, màng được coi là một cấu trúc chất lỏng được thấm protein.

Bề mặt của nhân, lạp thể và các cấu trúc tế bào chất khác được bao phủ bởi một màng kép, bao gồm hai hàng màng đơn giản được ngăn cách bởi một không gian quanh hạt nhân. Những màng này cũng ngăn chặn nội dung của hai bào quan lân cận trộn lẫn. Các chất riêng lẻ truyền từ cơ quan này sang cơ quan khác chỉ với số lượng được xác định nghiêm ngặt cần thiết cho sự xuất hiện của các quá trình sinh lý trong mô.

Màng tế bào cùng với các tấm giữa được gọi là thành tế bào. Không giống như màng, chúng được đặc trưng bởi tính thấm hoàn toàn.

Thành tế bào chiếm 0,7...5,0% trọng lượng ướt của rau, quả. Vì vậy, trong các loại rau thuộc nhóm trái cây, chẳng hạn như bí xanh, lượng của chúng không vượt quá 0,7%. Trong các loại rau lá - bắp cải trắng, rau diếp, rau bina - khoảng 2%. Rau củ có hàm lượng thành tế bào cao nhất - 2...4%.

Thành phần của thành tế bào chủ yếu bao gồm các polysaccharide (80...95%) - chất xơ, hemicellulose và protopectin nên thường được gọi là carbohydrate của thành tế bào. Thành phần của màng tế bào bao gồm tất cả các polysaccharide trên. Người ta tin rằng các tấm ở giữa chủ yếu bao gồm các polysacarit có tính axit (protopectin), đóng vai trò là chất kết dính giữa các tế bào, đôi khi đi kèm với các hợp chất protein và trong các mô lâu đời nhất - lignin.

Bảng 9.1. Hàm lượng Extensin và hydroxyproline

trong thành tế bào của một số thực phẩm thực vật(%)

Ngoài carbohydrate, thành tế bào còn chứa các chất nitơ, lignin, lipid, sáp và khoáng chất.

Trong số các chất nitơ trong thành tế bào của mô thực vật, người ta đã tìm thấy một loại protein mở rộng cấu trúc - một loại polymer thuộc nhóm glycoprotein, phần protein liên kết với carbohydrate - dư lượng arabinose và galactose. Trọng lượng phân tử của phần protein của các đại phân tử như vậy là 50.000, phần mở rộng có hình dạng thanh cứng và bao gồm 50% hydroxyproline. Thành tế bào chứa một số phần protein có hàm lượng hydroxyproline khác nhau.

Phần mở rộng ở một số khía cạnh giống với protein collagen, thực hiện các chức năng tương tự trong mô động vật. Hàm lượng extensin và hydroxyproline trong thành tế bào của các loại rau và khoai tây khác nhau là không giống nhau (Bảng 9.1). Thành tế bào khoai tây bao gồm khoảng 1/5 extensin. Thành tế bào của rau củ chứa ít hơn 2 lần so với thành tế bào của khoai tây; trong thành tế bào của dưa, hàm lượng extensin không vượt quá 5%.

Tỷ lệ carbohydrate và extensin trong thành tế bào phụ thuộc vào loại mô thực vật. Thành tế bào của nhiều loại thực phẩm thực vật bao gồm khoảng 1/3 cellulose, 1/3 hemicellulose, 1/3 pectin và protein. Trong thành tế bào của cà chua, có tỷ lệ khác nhau là -1:1 giữa carbohydrate và protein.

Lignin là một loại polymer tự nhiên có cấu trúc phức tạp tạo thành thành tế bào của thực vật. Đóng vai trò là chất kết dính liên kết các sợi cellulose và hemicellulose. Liên kết cộng hóa trị với polysaccharides hemiaellulose (xplan), với các chất pectin và protein. Hàm lượng lignin trong mô thực vật phụ thuộc vào loại và mức độ hóa gỗ của chúng. Một lượng đáng kể lignin được chứa trong thành tế bào của củ cải và cà rốt; lượng chất này tích tụ trong bắp cải trắng ít hơn.

Do thực tế là khoai tây, rau và trái cây bị mềm đi trong quá trình nấu bằng nhiệt có liên quan đến sự phá hủy thành tế bào, nên có vẻ thích hợp để xem xét cấu trúc của chúng.

Theo các khái niệm hiện đại, thành tế bào là một tập hợp có tính chuyên môn cao bao gồm nhiều loại polyme khác nhau (cellulose, hemicellulose, chất pectin, protein, v.v.), cấu trúc của chúng ở các thực vật khác nhau được mã hóa với cùng mức độ chính xác như cấu trúc của tế bào. phân tử protein.

Trong hình. Hình 9.4 thể hiện mô hình cấu trúc của thành tế bào sơ cấp.

Thành tế bào sơ cấp bao gồm các sợi cellulose (microfibrils), chiếm ít hơn 20% thể tích của thành ngậm nước. Nằm song song trong thành tế bào, các sợi xenlulo tạo thành các mixen với sự trợ giúp của các liên kết hydro, có cấu trúc đều đặn, gần như tinh thể. Một mixen xenlulo có thể được tách ra khỏi một mixen khác ở khoảng cách bằng 10 đường kính của nó. Khoảng trống giữa các mixen cellulose được lấp đầy bằng chất nền vô định hình (ma trận) bao gồm các chất pectin, hemicelluloses (xyloglucan và arbinogalanthan) và protein cấu trúc liên kết với tetrasaccharides.

Thành tế bào sơ cấp được coi là toàn bộ đại phân tử giống như túi, các thành phần của chúng được liên kết chặt chẽ với nhau. Nhiều liên kết hydro tồn tại giữa các mixen xenlulo và xyloglucan. Đổi lại, xyloglucan được liên kết cộng hóa trị với chuỗi galactan bên của các chất pectin và các chất pectic được liên kết cộng hóa trị với protein cấu trúc thông qua arabinogalactan.

Xét thấy thành tế bào của nhiều loại rau, quả có hàm lượng cation hóa trị hai tương đối cao, chủ yếu là Ca và Mg (0,5...1,0%), liên kết chelate ở dạng liên kết muối có thể phát sinh giữa các phân tử pectin chứa carboxyl tự do. các nhóm cầu.

Cơm. 9.4. Cấu trúc thành tế bào sơ cấp (theo Albersheim):

1 - vi sợi xenlulo: 2 - xyloglucan; 3 - chủ yếu

chuỗi rhamnogalacturonic của các chất pectin; 4 - bên

chuỗi galactan của chất pectin; Protein 5 cấu trúc

với tetrasacarit arabinose; 6- arabinogalactan

Xác suất hình thành cầu muối và mức độ este hóa của axit polygalacturonic có mối quan hệ nghịch đảo. Cầu muối giúp củng cố thành tế bào và mô nhu mô nói chung.

Các mô liên kết của củ khoai tây, rau củ và các loại rau khác có đặc điểm là giảm giá trị dinh dưỡng do nồng độ chất xơ và hemicellulose trong đó cao hơn, do đó, khi nấu khoai tây và hầu hết các loại rau, các mô này sẽ bị loại bỏ.

Học sinh các cơ sở giáo dục phổ thông nghiên cứu cấu trúc tế bào của sinh vật thực vật ở lớp sáu. Các phòng thí nghiệm sinh học được trang bị thiết bị quan sát sử dụng kính lúp quang học hoặc kính hiển vi. Tế bào cùi cà chua kính hiển viđược học trong các lớp thực hành và khơi dậy sự quan tâm thực sự của học sinh, bởi vì không phải qua hình ảnh trong sách giáo khoa mà có thể tận mắt nhìn thấy những đặc điểm của thế giới vi mô mà mắt thường không thể nhìn thấy bằng quang học. Nhánh sinh học hệ thống hóa kiến ​​thức về tổng thể hệ thực vật được gọi là thực vật học. Đối tượng mô tả cũng là cà chua, được mô tả trong bài viết này.

Cà chua, theo phân loại hiện đại, thuộc họ thực vật hai lá mầm của Solanaceae. Là loại cây thân thảo lâu năm, được sử dụng rộng rãi và trồng trong nông nghiệp. Chúng có một loại trái cây mọng nước được con người tiêu thụ do chất lượng dinh dưỡng và hương vị cao. Dưới góc độ thực vật học thì đây là những loại quả mọng nhiều hạt nhưng trong hoạt động phi khoa học, trong đời sống hằng ngày người ta thường xếp chúng vào loại rau, điều này được các nhà khoa học cho là sai lầm. Nó được phân biệt bởi hệ thống rễ phát triển, thân phân nhánh thẳng và cơ quan sinh sản nhiều ngăn nặng từ 50 đến 800 gam trở lên. Chúng có lượng calo khá cao và tốt cho sức khỏe, làm tăng hiệu quả của hệ thống miễn dịch và thúc đẩy sự hình thành huyết sắc tố. Chúng chứa protein, tinh bột, khoáng chất, glucose và fructose, axit béo và hữu cơ.


Chuẩn bị một microslideđể kiểm tra dưới kính hiển vi.

Việc chuẩn bị phải được quan sát bằng kính hiển vi bằng phương pháp trường sáng trong ánh sáng truyền qua. Việc cố định bằng rượu hoặc formaldehyd không được thực hiện; Mẫu được chuẩn bị theo phương pháp sau:

  • Dùng nhíp kim loại cẩn thận loại bỏ da;
  • Đặt một tờ giấy lên bàn và trên đó có một phiến kính hình chữ nhật sạch, ở giữa dùng pipet nhỏ một giọt nước;
  • Dùng dao mổ cắt một miếng thịt nhỏ, dùng kim mổ dàn đều lên mặt kính rồi phủ một tấm bìa hình vuông lên trên. Do có chất lỏng nên các bề mặt kính sẽ dính vào nhau.
  • Trong một số trường hợp, có thể sử dụng pha màu bằng dung dịch iốt hoặc màu xanh lá cây rực rỡ để tăng độ tương phản;
  • Việc xem bắt đầu ở độ phóng đại thấp nhất - sử dụng vật kính 4x và thị kính 10x, tức là. hóa ra là 40 lần. Điều này sẽ đảm bảo góc nhìn tối đa, cho phép bạn căn giữa chính xác mẫu vi mô trên bàn soi và lấy nét nhanh chóng;
  • Sau đó tăng độ phóng đại lên 100x và 400x. Ở mức thu phóng lớn hơn, hãy sử dụng vít lấy nét chính xác với khoảng tăng 0,002 mm. Điều này sẽ loại bỏ hiện tượng rung hình và cải thiện độ rõ nét.


bào quan nào có thể được nhìn thấy trong tế bào cùi cà chua dưới kính hiển vi:

  1. Tế bào chất dạng hạt - môi trường bán lỏng bên trong;
  2. Hạn chế màng plasma;
  3. Nhân, chứa gen và nhân;
  4. Sợi kết nối mỏng - sợi;
  5. Không bào cơ quan màng đơn chịu trách nhiệm về chức năng bài tiết;
  6. Sắc lạp kết tinh có màu sắc tươi sáng. Màu sắc của chúng bị ảnh hưởng bởi các sắc tố - nó dao động từ đỏ hoặc cam đến vàng;

Khuyến nghị: các mô hình giáo dục phù hợp để kiểm tra cà chua - ví dụ: Biomed-1, Levenhuk Rainbow 2L, Micromed R-1-LED. Đồng thời, sử dụng đèn nền LED, gương hoặc đèn nền halogen phía dưới.