»: Povišen broj bijelih krvnih zrnaca, bakterijska infekcija, krompir sadrži skrob, insekti prenose bolesti ove i druge slične izjave mogu se čuti odasvud. Svaki dan, sa TV ekrana, sa usana poznanika, sa stranica novina i časopisa, iste informacije ulaze u naš mozak. Informacije koje su, kako se čini, dio samo liječnika specijalista i biologa. Na kraju krajeva, oni se bave ovim pitanjima u svom svakodnevnom životu. Jednostavna osoba dobija samo zaključke iz određenih studija, suve riječi koje nemaju vidljivost. U ovom članku pokušat ću jednostavno reći o kompleksu. O tome kako svako može sebi približiti naizgled neuhvatljiv svijet ćelija i mikroorganizama.

Prošle su dvije godine kako ovaj svijet gledam kod kuće, a godinu dana otkako sam fotografisao. Za to vrijeme uspio sam vlastitim očima vidjeti šta su krvna zrnca, šta pada sa krila leptira i leptira, kako kuca srce puža. Naravno, mnogo se može naučiti iz udžbenika, video predavanja i tematskih web stranica. Jedino što se ne bi steklo je osjećaj prisutnosti i blizine nečega što nije vidljivo golim okom. Ono što je pročitano u knjizi ili viđeno u TV emisiji vjerovatno će biti izbrisano iz sjećanja za vrlo kratko vrijeme. Ono što se lično vidi kroz sočivo mikroskopa ostaće sa vama zauvek. I ostaće ne toliko slika onoga što je video, koliko shvatanje da je svet uređen na ovaj način, a ne drugačije. Da ovo nisu samo riječi iz knjige, već lično iskustvo. Iskustvo koje je sada dostupno svima.

Šta kupiti?

Kazalište počinje vješalicom, a istraživanje kupovinom opreme. U našem slučaju to će biti mikroskop, jer se kroz lupu ne vidi mnogo. Od glavnih karakteristika mikroskopa "za kućnu upotrebu" vrijedi istaknuti, naravno, skup dostupnih povećanja, koji su određeni proizvodom povećanja okulara i objektiva. Nije svaki biološki uzorak dobar za istraživanje pri velikim uvećanjima. To je zbog činjenice da veće uvećanje optičkog sistema podrazumijeva manju dubinu polja. Posljedično, slika neravnih površina lijeka će biti djelimično zamagljena. Stoga je važno imati set sočiva I okulari, što omogućava posmatranje u čitavom opsegu uvećanja: 10–20×, 40–60×, 100–200×, 400–600×, 900–1000×. Ponekad je opravdano povećanje od 1500x, što se postiže kupovinom okulara od 15x i objektiva od 100x. Sve što više uvećava neće primjetno dodati rezoluciju, jer je pri uvećanjima od oko 2000–2500 × takozvana „optička granica“, zbog fenomena difrakcije, već blizu.

Sljedeća važna tačka je vrsta mlaznice. Obično postoje monokularne, binokularne i trinokularne sorte. Princip klasifikacije zasniva se na tome koliko očiju želite da gledate u objekat. U slučaju monokularnog sistema, morate da žmirite, stalno menjajući oči od umora tokom dužeg posmatranja. Ovdje će vam u pomoć priskočiti dvogled, koji, kao što mu naziv govori, možete gledati s oba oka. Općenito, ovo će imati povoljniji učinak na dobrobit vaših očiju. Ne treba se zbuniti binocular sa stereo mikroskopom. Ovo posljednje omogućava postizanje volumetrijske percepcije promatranog objekta zbog prisustva dva sočiva, dok binokularni mikroskopi jednostavno unose istu sliku u oba oka. Za foto i video snimanje mikro objekata trebat će vam „treće oko“, odnosno mlaznica za ugradnju kamere. Mnogi proizvođači proizvode posebne kamere za svoje modele mikroskopa, iako možete koristiti običnu kameru (iako ćete morati kupiti adapter).

Potrebno je posmatranje pri velikim uvećanjima dobro osvetljenje zbog malog otvora blende odgovarajućih sočiva. Prošli su dani kada se lijek ispitivao u svjetlu reflektovanom od ogledala. Sada su mikroskopi složeni optičko-mehaničko-električni uređaji, u kojima se u potpunosti koriste dostignuća naučnog i tehnološkog napretka. Moderni uređaji imaju vlastitu sijalicu, svjetlost iz koje se širi kroz poseban uređaj - kondenzator, - koji osvetljava preparat. U zavisnosti od tipa kondenzatora, može se razlikovati razne načine posmatranja, od kojih su najpopularnije metode svijetlog i tamnog polja. Prva metoda, poznata mnogima iz škole, pretpostavlja da je preparat ravnomjerno osvijetljen odozdo. Istovremeno, na onim mjestima gdje je lijek optički proziran, svjetlost se širi od kondenzatora do sočiva, au neprozirnom mediju svjetlost se apsorbira, boji se i raspršuje. Stoga se na bijeloj pozadini dobiva tamna slika - otuda i naziv metode.

Sa kondenzatorom tamnog polja sve je drugačije. Dizajniran je tako da su zraci svjetlosti koji izlaze iz njega usmjereni u različitim smjerovima, osim samog otvora sočiva. Zbog toga prolaze kroz optički prozirni medij bez da padaju u vidno polje posmatrača. S druge strane, zraci koji udare u neproziran predmet raspršuju se po njemu u svim smjerovima, uključujući i smjer sočiva. Stoga će, kao rezultat, svijetli objekt biti vidljiv na tamnoj pozadini. Ova metoda promatranja je dobra za proučavanje prozirnih objekata koji nisu kontrastni na svijetloj pozadini. Podrazumevano, većina mikroskopa je svetlog polja. Stoga, ako planirate proširiti raspon metoda promatranja, tada biste trebali odabrati modele mikroskopa koji predviđaju ugradnju dodatne opreme: kondenzatori, uređaji za fazni kontrast, polarizatori itd.

Kao što znate, optički sistemi nisu idealni: prolazak svjetlosti kroz njih povezan je s izobličenjem slike - aberacije. Stoga se trude napraviti sočiva i okulare na način da se ove aberacije eliminišu što je više moguće. Sve to utječe na njihovu konačnu cijenu. Iz razloga cijene i kvaliteta, ima smisla kupiti plan akromatska sočiva. Koriste se u stručnim istraživanjima i imaju adekvatnu cijenu. Objektivi sa velikim uvećanjem (npr. 100x) imaju numerički otvor veći od 1, što podrazumijeva korištenje ulja u posmatranju - tzv. uranjanje. Stoga, ako osim „suhih“ sočiva uzimate i imersiona sočiva, unaprijed se pobrinite za imersion ulje. Njegov indeks prelamanja mora nužno odgovarati vašem konkretnom sočivu.

Naravno, ovo nije cijela lista parametara koje treba uzeti u obzir prilikom kupovine mikroskopa. Ponekad je važno obratiti pažnju na dizajn i lokaciju pozornice i ručke za upravljanje. Vrijedno je odabrati vrstu iluminatora, koja može biti ili obična žarulja sa žarnom niti ili LED koja sija jače i manje se zagrijava. Takođe, mikroskopi mogu imati pojedinačne karakteristike. Ali glavna stvar koju bi trebalo reći o njihovom uređaju je možda rečeno. Svaka dodatna opcija je dodatak na cijenu, tako da je izbor modela i konfiguracije stvar krajnjeg korisnika.

U posljednje vrijeme postoji trend kupovine mikroskopa za djecu. Takvi uređaji su obično monokuli s malim skupom objektiva i skromnim parametrima, jeftini su i mogu poslužiti kao dobra polazna točka ne samo za direktna promatranja, već i za upoznavanje s osnovnim principima rada mikroskopa. Nakon toga, dijete će već moći kupiti ozbiljniji uređaj na osnovu zaključaka donesenih pri radu sa "budžetskim" modelom.

Kako gledati?

Za amatersko posmatranje nije potrebno izuzetne vještine ni u radu sa mikroskopom, niti u pripremanju preparata. Naravno, možete kupiti daleko od jeftinih kompleta gotovih preparata, ali tada osjećaj vašeg ličnog prisustva u radnoj sobi neće biti tako sjajan, i prije ili kasnije će gotove pripreme dosaditi. Stoga, nakon kupovine mikroskopa, vrijedi razmišljati o stvarnim objektima za promatranje. Osim toga, trebat će vam, iako posebna, ali pristupačna sredstva za pripremu preparata.

Posmatranje u propuštenoj svjetlosti pretpostavlja da je predmet koji se proučava dovoljno tanak. Čak ni svaka kora bobice ili voća sama po sebi nema potrebnu debljinu, pa se presjeci ispituju mikroskopski. Kod kuće, prilično adekvatni rezovi mogu se napraviti običnim oštricama za brijanje. Uz određenu vještinu, moguće je postići debljinu preseka od nekoliko slojeva ćelija, što će uvelike povećati diferencijabilnost objekata uzorka. U idealnom slučaju, trebali biste raditi s jednoćelijskim slojem tkiva, jer nekoliko slojeva ćelija koji su postavljeni jedan na drugi stvaraju nejasnu i haotičnu sliku.

Preparat za ispitivanje stavlja se na predmetno staklo i po potrebi se prekriva pokrovnim stakalcem. Stoga, ako naočare nisu priložene uz mikroskop, treba ih kupiti zasebno. To se može učiniti u najbližoj prodavnici medicinske opreme. Međutim, ne prianja svaki preparat dobro na staklo, pa se koriste metode fiksiranja. Glavni popravci su vatra i alkohol. Prva metoda zahtijeva određenu vještinu, jer možete jednostavno "spaliti" lijek. Drugi način je često opravdaniji. Nije uvijek moguće nabaviti čisti alkohol, pa u apoteci kao zamjenu možete kupiti antiseptik, koji je, zapravo, alkohol sa nečistoćama. Tamo je također vrijedno kupiti jod i zelenilo. Ova nama poznata dezinficijensa zapravo se ispostavljaju kao dobre boje za preparate. Uostalom, ne otkriva svaki lijek svoju suštinu na prvi pogled. Ponekad mu treba "pomoći" nijansiranjem njegovih oblikovanih elemenata: jezgra, citoplazme, organela.

Za uzimanje uzoraka krvi trebate kupiti skarifikatore, pipete i vatu. Sve je to u prodaji u ljekarnama i ljekarnama. Osim toga, za prikupljanje predmeta iz divljine, opskrbite se malim vrećicama i teglama. Ponijeti sa sobom teglu za prikupljanje vode iz najbliže vodene površine prilikom izlaska u prirodu trebala bi vam postati dobra navika.

Šta gledati?

Mikroskop je kupljen, instrumenti su kupljeni - vrijeme je za početak. I trebali biste početi s najpristupačnijim. Šta može biti dostupnije od pilinga luk(sl. 1 i 2)? Budući da je sama po sebi tanka, kora luka, obojena jodom, otkriva jasno diferencirana jezgra u svojoj strukturi. Ovo iskustvo, dobro poznato iz škole, možda vrijedi prvo doživjeti. Samu koru luka potrebno je preliti jodom i ostaviti da se oboji 10-15 minuta, nakon čega je treba isprati pod tekućom vodom.

Osim toga, jod se može koristiti za bojenje krompira (slika 3). Ne zaboravite da rez mora biti što tanji. Bukvalno 5-10 minuta krompira isečenog u jodu pokazat će slojeve škroba koji će se pretvoriti u Plava boja. Jod je prilično svestrana boja. Mogu da boje širok spektar preparata.

Slika 1. Koža luka(uvećanje: 1000×). Zamrljana jodom. Na fotografiji je diferencirano jezgro u ćeliji.

Slika 2. Oguliti luk(uvećanje: 1000×). Obojen Azur-Eozinom. Na fotografiji se nukleolus razlikuje u jezgru.

Slika 3. Zrna škroba u krompiru(uvećanje: 100×). Zamrljana jodom.

Često se nakuplja na balkonima stambenih zgrada veliki broj leševi letećih insekata. Nemojte žuriti da ih se riješite: oni mogu poslužiti kao vrijedan materijal za istraživanje. Kao što možete vidjeti na fotografijama, vidjet ćete da su krila insekata dlakava (Slika 4-6). Insektima je to potrebno kako se krila ne bi smočila. Zbog velike površinske napetosti, kapi vode ne mogu „propasti“ kroz dlake i dodirnuti krilo.

Ovaj fenomen se zove hidrofobnost. O tome smo detaljno govorili u članku "Fizička hidrofobija". - Ed.

Slika 4. Krilo ladybug (uvećanje: 400×).

Slika 5. Bibionidno krilo(uvećanje: 400×).

Slika 6. Krilo leptira od gloga(uvećanje: 100×).

Ako ste ikada dodirnuli krilo leptira ili moljca, onda ste vjerovatno primijetili da neka vrsta "prašine" leti s njega. Na fotografijama se jasno vidi da je ta prašina krljušti sa njihovih krila (sl. 7). Oni imaju različit oblik i prilično se lako pokida.

Osim toga, možete površno proučiti strukturu udova artropoda (slika 8), razmotriti hitinske filmove - na primjer, na leđima žohara (slika 9). Uz odgovarajuće povećanje, može se uvjeriti da se takvi filmovi sastoje od čvrsto prianjajućih (možda spojenih) ljuskica.

Slika 7. Ljuske sa krila moljca(uvećanje: 400×).

Slika 8. Ud pauka(uvećanje: 100×).

Slika 9. Film na leđima žohara(uvećanje: 400×).

Sljedeće na što treba obratiti pažnju je kora bobica i voća (sl. 10 i 11). Nema svako voće i bobice kore prihvatljive za posmatranje pod mikroskopom. Ili se njegova ćelijska struktura možda neće razlikovati, ili njegova debljina neće omogućiti postizanje jasne slike. Na ovaj ili onaj način, morate napraviti mnogo pokušaja prije nego što dobijete dobar lijek. Morat ćete prebirati različite sorte grožđa - na primjer, da biste pronašli onu sa supstancama za bojenje u kožici koje bi bile "oku ugodnog" oblika ili napravite nekoliko rezova na kožici šljive dok ne postignete monocelularnog sloja. U svakom slučaju, nagrada za obavljeni posao bit će vrijedna.

Slika 10. Kožica crnog grožđa(uvećanje: 1000×).

Slika 11. Kora šljive(uvećanje: 1000×).

Slika 12. List djeteline(uvećanje: 100×). Neke ćelije sadrže tamnocrveni pigment.

Prilično pristupačan objekt za istraživanje je zelenilo: trava, alge, lišće (sl. 12 i 13). Ali, uprkos sveprisutnosti, birajte i kuhajte dobar uzorak dešava se ne tako lako.

Najzanimljivija stvar u vezi sa zelenilom su možda hloroplasti (Slike 14 i 15). Stoga rez mora biti izuzetno tanak. Često zelene alge koje se nalaze u bilo kojem otvorenom rezervoaru imaju prihvatljivu debljinu.

Slika 13. List jagode(uvećanje: 40×). Slika 16. Plutajuće alge sa flagelom(uvećanje: 400×).

Slika 17. Beba puža(uvećanje: 40×).

Slika 18. Razmaz krvi. Bojano Azur-Eozinom prema Romanovskom (uvećanje: 1000×). Fotografija prikazuje eozinofil na pozadini eritrocita.

sam naučnik

Video 1. Puževi otkucaji srca(uvećanje optičkog mikroskopa 100×).

Nakon istraživanja jednostavnih i pristupačnih lijekova, prirodna želja je zakomplikovati tehnike promatranja i proširiti klasu objekata koji se proučavaju. Da biste to učinili, prvo vam je potrebna literatura o posebnim istraživačkim metodama, i, drugo, specijalnim sredstvima. Ovi alati, iako su specifični za svaku vrstu objekta, ipak imaju neku opštost i univerzalnost. Na primjer, dobro poznata metoda bojenja po Gramu, kada različite vrste bakterije nakon bojenja razlikuju se po bojama; može se koristiti i kod bojenja drugih, nebakterijskih stanica. Blizu tome je, zapravo, metoda bojenja krvnih razmaza prema Romanovskom. U prodaji se nalazi i gotova tečna boja i prah koji se sastoji od boja kao što su azur i eozin. Sve boje se mogu kupiti u specijalizovanim biomedicinskim prodavnicama ili naručiti putem interneta. Ako iz nekog razloga ne možete dobiti krvnu boju, možete zamoliti laboratorijskog asistenta koji vam radi analizu krvi u bolnici da na analizu pričvrsti čašu s umrljanom brisom vaše krvi.

Nastavljajući temu testiranja krvi, ne može se ne spomenuti kamera Goryaev - uređaj za brojanje krvnih zrnaca. Kao važan alat za procjenu broja eritrocita u krvi u danima kada nisu postojali uređaji za automatsku analizu njenog sastava, kamera Goryaev vam također omogućava mjerenje veličine objekata zahvaljujući oznakama koje su na nju primijenjene poznatim veličine podjela. Metode za ispitivanje krvi i drugih tekućina pomoću kamere Goryaev opisane su u posebnoj literaturi.

Zaključak

U ovom članku pokušao sam razmotriti glavne točke vezane za izbor mikroskopa, improviziranih sredstava i glavnih klasa objekata za promatranje, koje je lako upoznati u svakodnevnom životu i prirodi. Kao što je već spomenuto, posebni alati za promatranje zahtijevaju barem početne vještine u radu s mikroskopom, pa je njihov pregled izvan okvira ovog članka. Kao što vidite na fotografijama, mikroskopija nekome može postati prijatan hobi, a možda i umjetnost.

IN savremeni svet, gdje razne tehnička sredstva a uređaji su na pješačkoj udaljenosti, svako sam odlučuje na šta će potrošiti svoj novac. Iz zabavnih razloga, to može biti skupi laptop ili TV sa nečuvenim dijagonalama. Ali ima i onih koji skidaju pogled s ekrana i usmjeravaju ga ili daleko u svemir, nabavivši teleskop, ili, gledajući u okular mikroskopa, prodiru duboko unutra. Unutar prirode čiji smo dio.

Književnost

1. Landsberg G.S. (2003). Optika. § 92 (str. 301);
2. Gurevich A.A. (2003). Slatkovodne alge;
3. Kozinets G.I. (1998). Atlas krvnih stanica i koštane srži;
4. Korzhevsky D.E. (2010). Osnove histološke tehnike..

Kolumnista BBC Future odlučio je saznati više o najpopularnijem korjenastom povrću u mnogim zemljama i o svojstvima koja jednu ili drugu njegovu sortu čine optimalnom za kuhanje nekih jela, a potpuno neprikladnom za druga... Kuhano, pečeno, prženo ili tučeno - kako god kuvali krompir, pokvariti ga je, generalno govoreći, teško.

(Po najboljem receptu za pire krompir koji znam, inače, prethodno otopljeni puter u kuvani krompir treba dodavati postepeno i dok ne prestane da se upija.)
Ovo nam je toliko poznat prehrambeni proizvod da pri njegovoj pripremi često ne vodimo računa o razlikama čak ni između vrsta koje se međusobno razlikuju.

U međuvremenu, nije svaki krompir pogodan za prženje u fritezi, a samo određene sorte su dobre u salati. Na školskim časovima iz kućne ekonomije obično ne uče da razlikuju krompir po sorti, a nama se sve čini „na istom licu“.
Međutim, svako ko je probao istu sortu i prženu i kuhanu za salatu, dobro zna da ni u svijetu korjenastog povrća nema jednakosti.
Sorte se razlikuju po svom hemijski sastav i, shodno tome, tehnološka svojstva. Dakle, ako želite uspjeti u jelu od krompira, vrlo je važno odabrati gomolje s pravim karakteristikama.

U fritezi, na primjer, neke vrste nikako ne bi trebalo dozvoliti. Nedavno sam se u to uvjerio u svojoj kuhinji, a alarmni signali sa detektora dima razbili su moje posljednje sumnje u profesionalnu podobnost vrste krompira od koje sam uzalud pokušavao napraviti čips.

Postoje stotine različitih sorti krompira, a, prema nutricionistima i uzgajivačima, gomolji sa žućkastom, smeđom, ljubičastom ili crvenom korom mogu se međusobno prilično razlikovati ne samo po izgledu, već i po svom hemijskom sastavu.
Osnovna razlika je u procentu škroba, a prema ovom kriterijumu krompir se deli u dve glavne kategorije.

Prva vrsta – škrobna (ili brašnasta) – uključuje krompir sa visokim sadržajem skroba (u prosjeku oko 22% mase gomolja, prema rezultatima studije Diane McComber, koju u svom radu citira nutricionista Guy Crosby).
Suh je i ljuskav; nakon termičke obrade poprima zrnastu teksturu.

Žudite za hrskavim prženim krompirom? Onda pokušajte da ne koristite takozvani voštani krompir - sa njim nećete dobiti željeni rezultat.Uzoran predstavnik škrobnog krompira (barem u SAD) je sorta Russet, koja ima crvenkastu kožicu. Idealan je za prženje. Njegov nizak sadržaj vode znači da kada čips dođu u kontakt s kipućim uljem, većina vode proključa prije nego što se na površini formira kora, ostavljajući dovoljno vlage da ispari unutrašnjost svakog komada.

Brojni molekuli škroba u krompiru ruše pomažu da se rubovi izrezanih kriški zarumene, a budući da je meso prilično gusto, čips nije u opasnosti da bude nedovoljno kuhan zbog ulja koje je prodrlo duboko unutra.
Skrobni krompir je takođe pogodan za gnječenje i pečenje.
Uspoređujući dvije vrste kuhanog krompira pod mikroskopom, istraživači su otkrili zanimljive razlike.
Ali jao kuharu koji skuva krompir sa visokim sadržajem skroba za salatu - nakon što upije vodu, brzo će se raspasti.

U salatu je bolje staviti krompir voštanih sorti, koji imaju tanku kožicu i vodenastu pulpu. Sadrži samo oko 16% škroba, a kada se kuhaju, krtole zadržavaju integritet tkiva.
Mnoge sorte koje pripadaju ovoj kategoriji, inače, imaju prekrasna imena, često izvedena od ženskih imena: "Charlotte", "Anya", "Kara" ...
Upoređivanje prošlosti pod mikroskopom termičku obraduškrobnog i voštanog krompira, istraživači su otkrili zanimljive razlike između njih.
Za razliku od varijanti voska, molekule brašnastog škroba imaju tendenciju da usisavaju vlagu iz susjednih područja tkiva.
Zato škrobne sorte percipiramo kao suhe i mrvičaste, a voštane prepoznajemo po vodenasti.
Pod mikroskopom možete vidjeti da se ćelije koje čine tkivo škrobnog krumpira tokom kuhanja raspadaju u male grupe, poput mrvica peciva, a gomolj gubi strukturno jedinstvo. Voštani krompir, naprotiv, savršeno zadržava svoj oblik.To se objašnjava činjenicom da kod kuvanog brašnastog krompira razgradnja zrna škroba koja se nalaze u ćelijama počinje na nižim temperaturama nego u voštanom krompiru (razlika je skoro 12C).

Kao rezultat toga, kod prvog tipa, međućelijske veze brže slabe, a ćelijski zidovi se uništavaju u ranijim fazama procesa termičkog kuhanja.
Nije svaka vrsta krompira prikladna i za omiljeni pire krompir.
Ova svojstva krumpira važno je uzeti u obzir pri odabiru sorte koja odgovara određenom kulinarskom zadatku. Međutim, ovo znanje može biti potrebno ne samo kod kuće u kuhinji.

Članak Raymonda Wheelera, Krompir za održavanje ljudskog života u svemiru, govori o eksperimentima za uzgoj krompira u nultom gravitaciji.

Za međuplanetarne letove s ljudskom posadom ključna će biti sposobnost uzgoja jestivog voća, a decenijama se provode eksperimenti kako bi se otkrilo kako se krompir i drugi usjevi ponašaju u komorama za rast u različitim uvjetima okoline. testirano, i depilirati, i, po svemu sudeći, kuhari neće moći da se riješe problema izbora ni u svemiru.

Međutim, oni astrokuhari koji stignu do Jupitera biće nagrađeni - prema nekim naučnicima, čips kuvan u uslovima gravitacije ove planete ima savršenu hrskavost.
Ali imamo druge zakone privlačnosti na Zemlji. A onda je kineska vlada neočekivano objavila da će krompir sada postati glavna namirnica u kineskoj prehrani, zajedno sa pirinčem i pšenicom.
Do sada se krompir u Kini koristio uglavnom kao začin za pirinač, a ne kao punopravni prilog.

U kineskoj kuhinji, sitno seckani gomolji obično se mariniraju u sirćetu, a zatim prže sa ljuta paprikaČile. Još jedan popularan način kuhanja je dinstanje uz dodatak soja sosa i anisa.
Međutim, obećani status glavnog proizvoda uopće ne znači da će njegovim stjecanjem krompir zauzeti istaknutiju poziciju na kineskom stolu. Malo je vjerovatno da će pečeni "Russet" zamijeniti tradicionalni pirinač.
Prema promatračima whatsonweibo.com, koji pokrivaju glavne trendove u kineskim medijima, uključujući društvene mreže, kineski kulinarski život najvjerovatnije neće uključivati ​​jela od cijelog krompira, već proizvode od krompirovog brašna, poput rezanaca i lepinja.

Ako je tako, onda kineski potrošači neće morati da se muče oko odabira prave sorte krompira, već će izbor za njih napraviti proizvođač.

MINISTARSTVO PROSVETE, NAUKE I OMLADINE

REPUBLIKA KRIM

KRIMSKA REPUBLIČKA VANŠKOLSKA OBRAZOVNA USTANOVA

"CENTAR ZA EKOLOŠKO I NATURALISTIČKO KREATIVNOST

STUDENTSKA MLADOST»

OTVORENI LABORATORIJSKI ČAS:

PROUČAVANJE STRUKTURE BILJNE ĆELIJE

Izradio:

Kuznetsova Elena Yurievna, metodolog najviša kategorija,

šef edukativnog tima

"Osnove biologije", dr.sc.

Simferopolj, 2014

Tema lekcije: Studija strukture biljna ćelija pod mikroskopom

Target: konsolidovati i produbiti znanje o strukturnim karakteristikama biljne ćelije.

Vrsta lekcije: laboratorijska sesija

Korišteni oblici i metode: razgovor, testiranje, rad sa mikroskopskom opremom.

Uvedeni koncepti: ćelijski zid, jezgro, vakuola, zrna hlorofila, zrna škroba, plazmoliza, deplazmoliza.

Materijali i oprema: mikroskopi sa priborom, voda, 5% fiziološki rastvor, sočne ljuske luka, list wallisnerije, krompir.

Plan lekcije:

Ažuriranje znanja. Testiranje.

Struktura mikroskopa i rad sa mikroskopskom opremom.

Metoda za proizvodnju privremenih preparata. Priprema preparata epiderme od sočnih ljuski luka, mikroskopija.

Postavljanje eksperimenta. Fenomeni plazmolize i deplazmolize.

Škrobna zrna krompirove pulpe.

Klorofilna zrna lista Vallisneria.

Napredak lekcije:

1. Ažuriranje znanja. Testiranje.

Testni zadaci na temu "Struktura biljne ćelije"

1 Koje organele nedostaju u životinjskoj ćeliji:

a) mitohondrije b) plastide c) ribozome d) jezgro

2. U kojim organelama nastaje primarni skrob:

3. U kojim organelama dolazi do oksidativne fosforilacije:

a) mitohondrije b) hloroplaste c) jezgro d) ribozome

4. Koja grupa lipida čini osnovu ćelijskih membrana:

a) neutralne masti b) fosfolipidi c) voskovi d) karotenoidi

5. Biljna ćelija, za razliku od životinjske, ima:

a) endoplazmatski retikulum b) Golgijev kompleks

c) vakuola sa ćelijskim sokom d) mitohondrije

6. Granularni endoplazmatski retikulum se razlikuje od agranularnog po prisustvu:

a) centrosomi b) lizozomi c) ribozomi d) peroksizomi

7. Mitohondrije se nazivaju energetskim stanicama ćelije. Ovo ime organela je povezano s njihovom funkcijom:

a) sinteza proteina b) unutarćelijska probava

c) transport gasova, posebno kiseonika d) sinteza ATP

8. Stock hranljive materijećelije se nalaze u:

a) nukleus b) hloroplasti c) nukleolus d) leukoplasti

9. U kojoj od ovih organela se vrši fotofosforilacija:

Struktura mikroskopa i rad sa mikroskopskom opremom.

dio mehanički uređaj Mikroskop uključuje tronožac, sto za predmete, sistem za osvjetljenje, stalak, mikrometrijski vijak, cijev i revolver.

Predmet proučavanja nalazi se na predmetnoj tabeli. Ispod predmetnog stola nalazi se rasvjetni uređaj; uključuje dvostrano ogledalo. Prikupljajući zrake koje dolaze iz izvora svjetlosti, konkavno ogledalo ih reflektira u obliku snopa zraka, koji se usmjerava na predmet kroz rupu u sredini stola.

Optički sistem mikroskopa sastoji se od okulara, objektiva i cijevi koja ih povezuje. Objektivi su dvije vrste: za malo i veliko uvećanje slike. Ako je potrebno promijeniti sočivo, koriste se revolverom - konkavnom okruglom pločicom u koju su uvrnute leće. Čitav optički sistem je mobilan: podižući ga rotacijom stalka u smjeru suprotnom od kazaljke na satu ili spuštajući rotirajući u smjeru kazaljke na satu, oni pronalaze poziciju u kojoj objekt postaje vidljiv promatraču.

Struktura mikroskopa:

1 - okular; 2- revolver za promjenu sočiva; 3 - sočivo;

4 - stalak za grubo preuzimanje;

5 - mikrometarski vijak za precizno nišanjenje; 6 - sto za objekte; 7 - ogledalo; 8 - kondenzator

3. Metodologija za proizvodnju privremenih preparata. Priprema preparata epiderme od sočnih ljuski luka, mikroskopija.

Pripremite stakalce s kapljicom vode;

Od mesnatih ljuski lukovice skalpelom izrežite mali komadić (oko 1 cm 2) sa unutrašnje (konkavne) strane, pincetom ili iglom uklonite prozirni film (epidermu). Stavite pripremljenu kap i nanesite prekrivač;

Proučiti strukturu ćelije pri malom i velikom uvećanju;

Nacrtajte jednu ćeliju. Označite ćelijski zid, parijetalni sloj citoplazme, jezgro, vakuolu sa ćelijskim sokom.

Struktura biljne ćelije

Postavljanje eksperimenta. Fenomeni plazmolize i deplazmolize.

Od ljuski luka pripremite novi preparat. Uklonite uzorak iz mikroskopa, zamijenite vodu ispod pokrovnog stakla 5% otopinom kuhinjske soli (NaCl). Poklopac se može ostaviti: stavite kap rastvora blizu njega tako da se stopi sa vodom ispod stakla, a zatim na suprotnu stranu pričvrstite traku filter papira. Otopina će proći ispod pokrovnog stakla i zamijeniti vodu.

Stavili smo ćeliju u hipertonični rastvor, tj. koncentracija rastvora izvan ćelije premašuje koncentraciju supstanci u ćeliji. Istovremeno, voda napušta vakuolu, volumen vakuole se smanjuje, citoplazma se udaljava od membrane i skuplja se zajedno s vakuolom. Postoji fenomen plazmoliza .

Ovisno o stupnju koncentracije uzetog rastvora, brzini obrade i obliku ćelije, obrasci plazmolize mogu biti različiti.

Ako plazmoliza teče sporo u slabom rastvoru, sadržaj ćelije se najčešće prvo udalji od membrane na krajevima ćelije (ugaona plazmoliza), mogu biti zahvaćene velike površine ćelije (konkavna plazmoliza). Sadržaj ćelije se može odvojiti u jednu okruglu kap (konveksna plazmoliza). Kada je ćelija izložena jačoj otopini, plazmoliza se odvija brže, a pojavljuju se slike konvulzivne plazmolize, u kojoj sadržaj ostaje povezan s membranom brojnim Hechtovim nitima.

Fenomen plazmolize

A - Biljna ćelija:

1 - ćelijski zid;

2 - vakuola;

3 - parijetalni sloj citoplazme;

4 - jezgro.

B - D - plazmoliza:

B - ugao;

B - konkavna;

G - konveksan;

D - konvulzivna

5 - Hecht threads

Tokom plazmolize, ćelija ostaje živa. Štaviše, indikator vitalnosti ćelije može biti njena sposobnost plazmolize. Kada se ćelija vrati u čistu vodu, deplazmoliza , pri čemu ćelija ponovo upija vodu, vakuola se povećava u volumenu, a citoplazma je, pritiskajući membranu, rasteže.

Nacrtajte različite faze plazmolize uz odgovarajuću notaciju.

Provesti fenomen deplazmolize istiskivanjem rastvora soli ispod pokrovnog stakla vodom i filter papirom.

Škrobna zrna krompirove pulpe

skrobna zrna - glavni tip rezervnih nutrijenata biljne ćelije. Nastaju samo u plastidima živih ćelija, u njihovoj stromi. Zrna asimilacionog (primarnog) škroba se talože u hloroplastima na svjetlosti, koji nastaju s viškom proizvoda fotosinteze - šećera.

Pripremite preparat od škrobnih zrnaca od pulpe krompira. U tu svrhu iscijedite sok od pulpe gomolja krompira na stakalcu u kap vode. Pregledajte pod mikroskopom, nacrtajte.

Skrobna zrna krompira

Zrna klorofila lista Vallisneria

Pripremite preparat od lista Vallisnerije, stavljajući prilično velike ćelije donje trećine lisne ploške u središte vidnog polja, nedaleko od srednjeg rebra. Pregledajte ovo područje pod velikim uvećanjem, skicirajte hloroplaste.

Kloroplasti u stanicama lista Vallisneria

Zaključci lekcije:

Identificirati razlike između biljnih i životinjskih stanica;

Uspostaviti obrasce osmotskih pojava u ćeliji.

Zadaća :

Riješite križaljku "ćelijska struktura"

Ukrštenica "ćelijska struktura"

Horizontalno: 2 . Tečni mobilni sadržaj ćelije. 5 . Glavna organela ćelije. 8 . Komponenta mikroskop. 10 . jedinica živog organizma. 12 . Jednostavan uređaj za uvećanje. 13 . Cjevčica u mikroskopu sa umetnutim povećalom. 16 . Proizvođač mikroskopa. 18 . Fiziološki proces svojstven živoj ćeliji. 19 . Na kojoj se pripremaju preparati. 22 . Prostor između ćelija sa uništenom međućelijskom supstancom, ispunjen vazduhom.

Vertikalno: 1 . Oculus ( lat.). 3 . Tesko optički instrument. 4 . Tanko područje u ćelijskoj membrani. 6 . Glavna struktura jezgra. 7 . Ćelijska šupljina ispunjena ćelijskim sokom. 9 . Dio na gornjem kraju cijevi mikroskopa, koji se sastoji od okvira i dvije lupe. 11 . Dio mikroskopa na koji je pričvršćena cijev. 14 . poklopac ćelije. 15 . Mala tijela u citoplazmi biljne ćelije. 17 . Dio lukovice od kojeg se priprema lijek. 20 . Dio mikroskopa koji se nalazi na donjem kraju cijevi. 21 . vodena biljka, u čijim ćelijama lista se može vidjeti kretanje citoplazme.

Tkivo (pulpa) krompira, povrća i voća sastoji se od ćelija tankih zidova koje rastu približno podjednako u svim pravcima. Ovo tkivo se naziva parenhim. Sadržaj pojedinačnih ćelija je polutečna masa - citoplazma, u koju su uronjeni različiti ćelijski elementi (organele) - vakuole, plastidi, jezgra, škrobna zrna itd. (Sl. 9.2). Sve ćelijske organele su okružene membranama. Svaka ćelija je prekrivena ljuskom, koja je primarni ćelijski zid.

Ljuske svake dvije susjedne ćelije su pričvršćene uz pomoć srednjih ploča, čineći okosnicu parenhimskog tkiva (slika 9.3).

Kontakt između sadržaja ćelija vrši se preko plazmodesma, koje su tanke citoplazmatske niti koje prolaze kroz membrane.

Površina pojedinih primjeraka povrća i voća prekrivena je pokrovnim tkivom - epidermom (voće, mljeveno povrće) ili peridermom (krompir, cvekla, repa itd.).

Budući da svježe povrće sadrži značajnu količinu vode, sve strukturni elementi njihovo parenhimsko tkivo je u određenoj mjeri hidratizirano. Voda kao rastvarač ima važan uticaj na mehanička svojstva biljno tkivo. Hidratizirajući u određenoj mjeri hidrofilne spojeve, plastificira strukturu zidova i srednjih ploča. Ovo obezbeđuje dovoljno visok turgorski pritisak u tkivima.

Turgor je stanje napetosti koje proizlazi iz pritiska sadržaja ćelija na njihove elastične membrane i pritiska membrana na sadržaj ćelija.

Pritisak turgora može da se smanji, na primer, kada povrće i voće uvene ili se osuši, ili da se poveća, što se primećuje kada se uvelo povrće potopi u vodu. Ovo svojstvo povrća i voća može se uzeti u obzir pri njihovoj kulinarskoj preradi. Dakle, krompir i korjenasti usjevi sa oslabljenom turom-planinom prije mehaničko čišćenje preporučuje se namakanje nekoliko sati kako bi se smanjilo vrijeme obrade i smanjio otpad.

Rice. 9.2. Struktura biljne ćelije

Rice. 9.3. Zid biljnog tkiva:

1 -- srednja ploča; 2 - plazmalema.

Uvećanje x 45000 (prema J.-C. Rolandu, A. Seleshi, D. Seleshi)

Vakuola je najveći element koji se nalazi u centru ćelije. To je neka vrsta mjehurića ispunjenog ćelijskim sokom, i najhidratiziraniji je element ćelije parenhima povrća i voća (95...98% vode). Sastav suvog ostatka ćelijskog soka uključuje, u jednoj ili drugoj količini, skoro sve nutrijente rastvorljive u vodi.

Glavna masa šećera sadržanih u krompiru, povrću i voću u slobodnom stanju, rastvorljivi pektin, organske kiseline, vitamini rastvorljivi u vodi i polifenolna jedinjenja koncentrisana je u vakuolama.

Ćelijski sok sadrži otprilike 60...80% minerala od njihove ukupne količine u povrću i voću. Soli jednovalentnih metala (kalijum, natrijum, itd.) su skoro potpuno koncentrisane u ćelijskom soku. Nešto manje se u njemu nalaze soli kalcijuma, gvožđa, bakra, magnezijuma, jer su deo drugih elemenata tkiva.

Stanični sok sadrži i slobodne aminokiseline i rastvorljive proteine, koji formiraju rastvore relativno niske koncentracije u vakuolama.

Tanak sloj citoplazme sa drugim organelama zauzima položaj blizu zida u ćeliji. Citoplazma se sastoji uglavnom od proteina, enzima i male količine lipida (odnos proteina i lipida je 90:1). U citoplazmi, kao iu vakuolama, oni su u obliku rastvora, ali više koncentrisani (10%).

Plastidi su organele koje su prisutne samo u biljnim ćelijama. Najtipičniji od njih su hloroplasti, koji sadrže hlorofil. U određenim fiziološkim uslovima, plastidi ne formiraju hlorofil; u tim slučajevima proizvode ili proteine ​​(proteoplaste) ili lipide i pigmente (kromoplaste), ali najčešće takvi plastidi obavljaju rezervne funkcije, a zatim se u njima nakuplja škrob (amiloplasti), pa su plastidi obojeni i bezbojni. Potonji se nazivaju leukoplasti.

Sastav hloroplasta, pored hlorofila, uključuje proteine ​​i lipide u omjeru 40:30, kao i škrobna zrna.

Tokom razvoja hromoplasta nastaju velike globule ili kristali koji sadrže karotenoide, uključujući karotene. Prisustvo ovih pigmenata u zelenom povrću i nekom voću (ogrozd, grožđe, renklod šljive i dr.) uzrokuje različite nijanse njihove zeleno-žute boje. Karoteni daju žuto-narandžastu boju šargarepi, repi itd. Međutim, narandžasta boja ne ukazuje uvek na njihov visok sadržaj u voću i povrću; na primjer, boja naranče, mandarina je zbog drugog pigmenta - kriptoksantina. Istovremeno, relativno visok sadržaj karotena u zelenom povrću može se prikriti hlorofilom.

Amiloplasti su ispunjeni uglavnom velikim škrobnim granulama. Treba napomenuti da se u biljnim ćelijama sva zrna škroba koja se nalaze u njima nalaze u prostoru ograničenom ljuskom amiloplasta ili drugih plastida.

Ćelijsko jezgro sadrži hromatin (despiralizovane hromozome), koji se sastoji od DNK i bazičnih proteina (histona), i jezgre bogate RNK.

Membrane su aktivni molekularni kompleks sposoban za razmjenu tvari i energije.

Citoplazma na granici sa ćelijskim zidom prekrivena je jednostavnom membranom koja se naziva plazmalema. Vanjski rub plazmaleme može se vidjeti kada se pod mikroskopom pregledaju preparati biljnih tkiva tretiranih koncentrovanim fiziološkim rastvorom. Zbog razlike između osmotskog pritiska unutar ćelije i izvan nje, voda prelazi iz ćelije u okolinu, izazivajući plazmolizu – odvajanje citoplazme od ćelijske membrane. Slično, plazmoliza se može izazvati tretiranjem dijelova biljnog tkiva koncentriranim otopinama šećera ili kiselina.

Citoplazmatske membrane reguliraju propusnost stanice selektivnim zadržavanjem ili propuštanjem molekula i jona određenih tvari u i iz stanice.

Vakuola je, kao i citoplazma, također okružena jednostavnom membranom koja se naziva tonoplast.

Glavne strukturne komponente membrana su proteini i polarni lipidi (fosfolipidi). Postoji Razne vrste strukture citoplazmatske membrane: troslojne (od dva sloja proteina sa biomolekularnim slojem lipida), granularne (od čestica čiji je prečnik oko 100 10-10 m, ili od manjih čestica - podjedinica). Trenutno se membrana smatra tekućom strukturom kroz koju prodiru proteini.

Površina jezgara, plastida i drugih citoplazmatskih struktura prekrivena je dvostrukom membranom koja se sastoji od dva reda jednostavnih membrana odvojenih perinuklearnim prostorom. Ove membrane takođe sprečavaju mešanje sadržaja dve susedne organele. Pojedinačne supstance prelaze iz jedne organele u drugu samo u strogo određenim količinama neophodnim za odvijanje fizioloških procesa u tkivima.

Ćelijski zidovi u kombinaciji sa srednjim pločama nazivaju se ćelijski zidovi. Za razliku od membrana, karakteriše ih potpuna propusnost.

Ćelijski zidovi čine 0,7...5,0% sveže mase povrća i voća. Dakle, u povrću grupe voća, na primjer, u tikvicama, njihov broj ne prelazi 0,7%. U lisnatom povrću bijeli kupus, zelena salata, spanać - oko 2%. Korijenasti usjevi razlikuju se po najvećem sadržaju ćelijskih zidova - 2 ... 4%.

Sastav staničnih zidova uglavnom uključuje polisaharide (80 ... 95%) - celulozu, hemiceluloze i protopektin, pa se često nazivaju ugljikohidratima stanične stijenke. Sastav ćelijskih membrana uključuje sve gore navedene polisaharide. Vjeruje se da se srednje ploče uglavnom sastoje od kiselih polisaharida (protopektina), koji igraju ulogu međustanične cementne tvari, koju ponekad prate proteinski spojevi, au najstarijim tkivima - lignin.

Tab.9.1. Sadržaj ekstenzina i hidroksiprolina

u ćelijskim zidovima neke biljne hrane(%)

Osim ugljikohidrata, stanične stijenke sadrže dušične tvari, lignin, lipide, voskove i minerale.

Od dušičnih supstanci u ćelijskim zidovima biljnog tkiva pronađen je strukturni protein proširenja - polimer iz grupe glikoproteina, čiji je proteinski dio povezan sa ugljikohidratima - ostacima arabinoze i galaktoze. Molekularna težina proteinskog dijela takvih makromolekula je 50.000, produžetak ima oblik krute šipke, 50% se sastoji od hidroksiprolina. Stanični zid sadrži nekoliko proteinskih frakcija koje se razlikuju po sadržaju hidroksiprolina.

Ekstenzije u nekim aspektima podsjećaju na protein kolagen, koji obavlja slične funkcije u životinjskim tkivima. Sadržaj ekstenzina i hidroksiprolina u ćelijskim zidovima različitog povrća i krompira nije isti (tabela 9.1). Ćelijski zidovi krompira se sastoje od oko 1/5 ekstenzina. U ćelijskim zidovima korijenskih usjeva sadrži ga 2 puta manje nego u ćelijskim zidovima krumpira; u ćelijskim zidovima dinje sadržaj ekstenzina ne prelazi 5%.

Odnos ugljenih hidrata i ekstenzina u ćelijskim zidovima zavisi od vrste biljnog tkiva. Ćelijski zidovi mnogih biljnih namirnica čine oko 1/3 celuloze, 1/3 hemiceluloze i 1/3 pektina i proteina. U ćelijskim zidovima paradajza postoji još jedan odnos 1:1 između ugljenih hidrata i proteina.

Lignin je složeni prirodni polimer koji formira ćelijske zidove biljaka. Ima ulogu inkrustirajuće supstance koja drži zajedno celulozna i hemicelulozna vlakna. Kovalentno je vezan za hemicelulozne polisaharide (xplan), pektine i proteine. Sadržaj lignina u biljnim tkivima zavisi od njihove vrste i stepena lignifikacije. Značajna količina lignina sadržana je u ćelijskim zidovima repe, mrkve, manje se akumulira u bijelom kupusu.

S obzirom na činjenicu da je omekšavanje krompira, povrća i voća, koje se javlja tokom njihovog termičkog kuvanja, povezano sa uništavanjem ćelijskih zidova, čini se prikladnim razmotriti strukturu potonjeg.

Prema savremenim konceptima, ćelijska stijenka je visokospecijalizirani agregat koji se sastoji od različitih polimera (celuloze, hemiceluloze, pektina, proteina itd.), čija je struktura različite biljke kodirane sa istim stepenom tačnosti kao i struktura proteinskih molekula.

Na sl. 9.4 prikazuje model strukture primarnog ćelijskog zida.

Primarni ćelijski zid se sastoji od vlakana (mikrofibrila) celuloze, koja zauzimaju manje od 20% volumena hidratiziranog zida. Budući da su paralelna u ćelijskim zidovima, celulozna vlakna formiraju micele uz pomoć vodoničnih veza, koje imaju pravilno, gotovo kristalno pakovanje. Jedna micela celuloze može biti odvojena od druge na udaljenosti koja je jednaka deset njenih prečnika. Prostor između micela celuloze ispunjen je amorfnom baznom supstancom (matriksom) koju čine pektinske supstance, hemiceluloze (ksiloglukan i arbinogalantan) i strukturni protein povezan sa tetrasaharidima.

Primarni ćelijski zid se smatra kao cijela makromolekula nalik vreći, čije su komponente usko povezane. Brojne vodikove veze postoje između micela celuloze i ksiloglukana. Zauzvrat, ksiloglukan je kovalentno vezan za galaktan bočne lance pektinskih supstanci, a pektinske supstance preko arabinogalaktana su kovalentno povezane sa strukturnim proteinom.

S obzirom da se stanične stijenke mnogih povrća i voća odlikuju relativno visokim sadržajem dvovalentnih katjona, uglavnom Ca i Mg (0,5...1,0%), kelatnih veza u obliku solnih mostova.

Rice. 9.4. Struktura primarnog ćelijskog zida (prema Albershajmu):

1 - celulozni mikrofibril: 2 - ksiloglukan; 3 - glavni

ramnogalakturonski lanci pektinskih supstanci; 4 - strana

galaktanski lanci pektinskih supstanci; 5-strukturni protein

sa arabinozom tetrasaharidima; 6- arabinogalaktana

Vjerovatnoća stvaranja solnih mostova i stepen esterifikacije poligalakturonskih kiselina su obrnuto povezani. Slani mostovi doprinose jačanju ćelijskih zidova i parenhimskog tkiva uopšte.

Pokrovno tkivo krtola krompira, korenastih useva i drugog povrća karakteriše smanjena nutritivna vrednost zbog koncentracije vlakana i hemiceluloze u njima, pa se tokom kuvanja krompira i većine povrća ta tkiva uklanjaju.