»: Recuento elevado de glóbulos blancos, infección bacteriana, las papas contienen almidón, los insectos transmiten enfermedades, estas y otras afirmaciones similares se escuchan en todas partes. Todos los días, de las pantallas de televisión, de los labios de conocidos, de las páginas de periódicos y revistas, la misma información ingresa a nuestro cerebro. Información que, como puede parecer, es patrimonio exclusivo de médicos especialistas y biólogos. Después de todo, se ocupan de estos problemas en su vida diaria. Una persona sencilla saca sólo conclusiones de ciertos estudios, palabras secas que no tienen visibilidad. En este artículo intentaré hablar simplemente sobre el complejo. Acerca de cómo todos pueden acercar el mundo aparentemente esquivo de las células y los microorganismos.

Hace dos años que observo este mundo en casa y un año que no tomo fotografías. Durante este tiempo logré ver con mis propios ojos qué son las células sanguíneas, qué cae de las alas de las mariposas y las polillas, cómo late el corazón de un caracol. Por supuesto, se puede aprender mucho de los libros de texto, las conferencias en video y los sitios web temáticos. Lo único que no se percibiría es la sensación de presencia y proximidad de algo que no es visible a simple vista. Es probable que lo que se lee en un libro o se ve en un programa de televisión se borre de la memoria en muy poco tiempo. Lo que se ve personalmente a través de la lente de un microscopio permanecerá contigo para siempre. Y quedará no tanto la imagen de lo que vio, sino la comprensión de que el mundo está dispuesto de esta manera, y no de otra manera. Que estas no son sólo palabras de un libro, sino experiencia personal. Una experiencia que ahora está al alcance de todos.

¿Qué comprar?

El teatro comienza con una percha y la investigación comienza con la compra de equipos. En nuestro caso, será un microscopio, porque no se puede ver mucho con una lupa. De las principales características del microscopio "de uso doméstico", cabe destacar, por supuesto, el conjunto de aumentos disponibles, que vienen determinados por el producto de los aumentos del ocular y del objetivo. No todas las muestras biológicas son buenas para la investigación a grandes aumentos. Esto se debe a que una mayor ampliación del sistema óptico implica una menor profundidad de campo. En consecuencia, la imagen de las superficies irregulares del fármaco se verá parcialmente borrosa. Por lo tanto, es importante tener un conjunto lentes Y oculares, que permite observar en todo el rango de aumentos: 10–20×, 40–60×, 100–200×, 400–600×, 900–1000×. A veces se justifica un aumento de 1500x, que se logra comprando un ocular de 15x y un objetivo de 100x. Cualquier cosa que amplíe más no agregará resolución de manera notable, ya que con aumentos de alrededor de 2000–2500 × el llamado “límite óptico”, debido a los fenómenos de difracción, ya está cerca.

El siguiente punto importante es el tipo de boquilla. Por lo general, hay variedades monoculares, binoculares y trinoculares. El principio de clasificación se basa en cuántos ojos quieres que miren un objeto. En el caso de un sistema monocular, debe entrecerrar los ojos, cambiando constantemente los ojos por la fatiga durante la observación prolongada. Aquí acudirá en ayuda de un accesorio binocular que, como su nombre lo indica, puede mirar con ambos ojos. En general, esto tendrá un efecto más favorable en el bienestar de tus ojos. no debe confundirse binocular con un microscopio estereoscópico. Este último permite lograr la percepción volumétrica del objeto observado debido a la presencia de dos lentes, mientras que los microscopios binoculares simplemente envían la misma imagen a ambos ojos. Para la toma de fotografías y videos de microobjetos, necesitará un "tercer ojo", es decir, una boquilla para instalar la cámara. Muchos fabricantes producen cámaras especiales para sus modelos de microscopios, aunque puedes usar una cámara normal (aunque tendrás que comprar un adaptador).

La observación a grandes aumentos requiere buena iluminación debido a la pequeña apertura de las lentes correspondientes. Atrás quedaron los días en que la droga se examinaba a la luz reflejada en el espejo. Ahora, los microscopios son dispositivos ópticos-mecánicos-eléctricos complejos, en los que se utilizan plenamente los logros del progreso científico y tecnológico. Los dispositivos modernos tienen su propia bombilla, cuya luz se propaga a través de un dispositivo especial: condensador, - que ilumina la droga. Dependiendo del tipo de condensador, se puede distinguir varias maneras observaciones, los más populares de los cuales son los métodos de campo claro y oscuro. El primer método, familiar para muchos de la escuela, supone que la preparación se ilumina uniformemente desde abajo. Al mismo tiempo, en aquellos lugares donde la droga es ópticamente transparente, la luz se propaga desde el condensador a la lente, y en un medio opaco, la luz es absorbida, coloreada y dispersada. Por lo tanto, se obtiene una imagen oscura sobre un fondo blanco, de ahí el nombre del método.

Con un condensador de campo oscuro, todo es diferente. Está diseñado para que los rayos de luz que salen de él se dirijan en diferentes direcciones, excepto en la apertura de la lente. Por lo tanto, atraviesan un medio ópticamente transparente sin caer en el campo de visión del observador. Por otro lado, los rayos que inciden en un objeto opaco se dispersan sobre él en todas las direcciones, incluso en la dirección de la lente. Por lo tanto, como resultado, un objeto claro será visible sobre un fondo oscuro. Este método de observación es bueno para estudiar objetos transparentes que no contrastan con un fondo claro. Por defecto, la mayoría de los microscopios son de campo claro. Por lo tanto, si planea ampliar la gama de métodos de observación, debe elegir modelos de microscopio que prevean la instalación de equipos adicionales: condensadores, dispositivos de contraste de fase, polarizadores, etc.

Como saben, los sistemas ópticos no son ideales: el paso de la luz a través de ellos está asociado con distorsiones de imagen - aberraciones. Por ello, intentan fabricar lentes y oculares de forma que estas aberraciones se eliminen en la medida de lo posible. Todo ello repercute en su coste final. Por razones de precio y calidad, tiene sentido comprar lentes planas acromáticas. Se utilizan en la investigación profesional y tienen un precio adecuado. Los objetivos con gran aumento (por ejemplo, 100x) tienen una apertura numérica superior a 1, lo que implica el uso de aceite en la observación, el llamado inmersión. Por lo tanto, si, además de lentes "secas", también lleva lentes de inmersión, debe cuidar el aceite de inmersión con anticipación. Su índice de refracción debe coincidir necesariamente con su lente en particular.

Por supuesto, esta no es la lista completa de parámetros que deben tenerse en cuenta al comprar un microscopio. A veces es importante prestar atención al diseño y la ubicación del escenario y las manijas para controlarlo. Vale la pena elegir el tipo de iluminador, que puede ser una lámpara incandescente ordinaria o un LED que brille más y se caliente menos. Además, los microscopios pueden tener características individuales. Pero lo más importante que se debe decir sobre su dispositivo, tal vez, ya se ha dicho. Cada opción adicional es una adición al precio, por lo que la elección del modelo y la configuración es mucho del usuario final.

Recientemente, ha habido una tendencia de comprar microscopios para niños. Dichos dispositivos suelen ser monoculares con un pequeño conjunto de objetivos y parámetros modestos, son económicos y pueden servir como un buen punto de partida no solo para observaciones directas, sino también para familiarizarse con los principios básicos del funcionamiento del microscopio. Después de eso, el niño ya podrá comprar un dispositivo más serio según las conclusiones hechas al trabajar con el modelo "económico".

¿Cómo mirar?

La observación amateur no requiere habilidades excepcionales ni para trabajar con un microscopio ni para preparar preparaciones. Por supuesto, puede comprar conjuntos baratos de preparaciones listas para usar, pero la sensación de su presencia personal en el estudio no será tan brillante y, tarde o temprano, las preparaciones listas para usar se aburrirán. Por lo tanto, habiendo comprado un microscopio, vale la pena pensar en objetos reales para observar. Además, necesitará, aunque medios especiales, pero asequibles para la preparación de preparaciones.

La observación en luz transmitida asume que el objeto bajo estudio es lo suficientemente delgado. Ni siquiera todas las cáscaras de una baya o fruta en sí mismas tienen el grosor necesario, por lo que las secciones se examinan al microscopio. En casa, se pueden hacer cortes bastante adecuados con cuchillas de afeitar ordinarias. Con cierta habilidad, es posible lograr un grosor de corte de varias capas de celdas, lo que aumentará en gran medida la diferenciabilidad de los objetos de muestra. Lo ideal es trabajar con una capa de tejido monocelular, ya que varias capas de células superpuestas crean una imagen borrosa y caótica.

La preparación de prueba se coloca en un portaobjetos de vidrio y, si es necesario, se cubre con un cubreobjetos. Por lo tanto, si las gafas no están incluidas con el microscopio, deben comprarse por separado. Esto se puede hacer en la tienda de equipos médicos más cercana. Sin embargo, no todas las preparaciones se adhieren bien al vidrio, por lo que se utilizan métodos de fijación. Las principales fijaciones son el fuego y el alcohol. El primer método requiere cierta habilidad, ya que simplemente puede "quemar" la droga. La segunda forma suele estar más justificada. No siempre es posible conseguir alcohol puro, por lo que puedes comprar un antiséptico en una farmacia como sustituto, que, en realidad, es alcohol con impurezas. También vale la pena comprar yodo y vegetación allí. Estos desinfectantes, que nos son familiares, resultan ser buenos colorantes para las preparaciones. Después de todo, no todas las drogas revelan su esencia a primera vista. A veces necesita "ayudar" tiñendo sus elementos moldeados: núcleo, citoplasma, orgánulos.

Para tomar muestras de sangre, debe comprar escarificadores, pipetas y algodón. Todo esto está a la venta en tiendas médicas y farmacias. Además, para recolectar objetos de la naturaleza, abastecerse de pequeñas bolsas y frascos. Llevar una jarra contigo para recolectar agua del cuerpo de agua más cercano cuando salgas a la naturaleza debería convertirse en un buen hábito para ti.

¿Qué ver?

Se compró el microscopio, se compraron los instrumentos: es hora de comenzar. Y deberías empezar por la más accesible. ¿Qué podría ser más accesible que la cáscara? cebolla(figuras 1 y 2)? Siendo delgada en sí misma, la cáscara de la cebolla, al estar teñida con yodo, revela núcleos claramente diferenciados en su estructura. Esta experiencia, bien conocida en la escuela, quizás valga la pena hacerla primero. La cáscara de cebolla debe verterse con yodo y dejarse teñir durante 10-15 minutos, después de lo cual debe enjuagarse con agua corriente.

Además, el yodo se puede usar para colorear las papas (Fig. 3). No olvides que el corte debe hacerse lo más fino posible. Literalmente, de 5 a 10 minutos de una papa cortada en yodo mostrará capas de almidón que se convertirán en Color azul. El yodo es un tinte bastante versátil. Pueden teñir una amplia gama de preparaciones.

Figura 1. Piel de cebolla(ampliación: 1000×). Teñido con yodo. En la fotografía, se diferencia el núcleo de la célula.

Figura 2. Cáscara de cebolla(ampliación: 1000×). Teñido con Azur-Eosina. En la fotografía, el nucléolo se diferencia en el núcleo.

Figura 3. Granos de almidón en patatas(ampliación: 100×). Teñido con yodo.

A menudo se acumula en los balcones de los edificios residenciales. un gran número de cadáveres de insectos voladores. No se apresure a deshacerse de ellos: pueden servir como material valioso para la investigación. Como puede ver en las fotografías, encontrará que las alas de los insectos son peludas (Figura 4-6). Los insectos necesitan esto para que las alas no se mojen. Debido a la alta tensión superficial, las gotas de agua no pueden “caer a través” de los pelos y tocar el ala.

Este fenómeno se llama hidrofobicidad. Hablamos de ello en detalle en el artículo "Hidrofobia física". - ed.

Figura 4. Ala mariquita (ampliación: 400×).

Figura 5. Ala bibionid(ampliación: 400×).

Figura 6. Ala de mariposa de espino(ampliación: 100×).

Si alguna vez ha tocado el ala de una mariposa o una polilla, probablemente haya notado que algún tipo de "polvo" sale volando. Las fotografías muestran claramente que este polvo son escamas de sus alas (Fig. 7). Ellos tienen forma diferente y bastante fácil de rasgar.

Además, puede estudiar superficialmente la estructura de las extremidades de los artrópodos (Fig. 8), considere películas quitinosas, por ejemplo, en la parte posterior de una cucaracha (Fig. 9). Con un aumento adecuado, uno puede estar convencido de que tales películas consisten en escamas fuertemente adheridas (posiblemente fusionadas).

Figura 7. Escamas de las alas de una polilla.(ampliación: 400×).

Figura 8. Miembro de araña(ampliación: 100×).

Figura 9. Película en el lomo de una cucaracha(ampliación: 400×).

Lo siguiente a observar es la cáscara de bayas y frutas (Fig. 10 y 11). No todas las frutas y bayas tienen una cáscara aceptable para la observación microscópica. O su estructura celular puede no ser diferenciable, o su espesor no permitirá lograr una imagen clara. De una forma u otra, debe hacer muchos intentos antes de obtener un buen medicamento. Tendrá que seleccionar diferentes variedades de uvas, por ejemplo, para encontrar una con sustancias colorantes en la piel que tenga una forma "agradable a la vista", o hacer varios cortes en la piel de una ciruela hasta lograr una capa monocelular. En cualquier caso, la recompensa por el trabajo realizado será digna.

Figura 10. Piel de uva negra(ampliación: 1000×).

Figura 11. Piel de ciruela(ampliación: 1000×).

Figura 12. Hoja de trébol(ampliación: 100×). Algunas células contienen un pigmento rojo oscuro.

Un objeto bastante accesible para la investigación es la vegetación: hierba, algas, hojas (Fig. 12 y 13). Pero, a pesar de la ubicuidad, elige y cocina buen ejemplo sucede no tan fácil.

Lo más interesante de la vegetación son quizás los cloroplastos (Figuras 14 y 15). Por lo tanto, el corte debe ser extremadamente fino. A menudo, las algas verdes que se encuentran en cualquier reservorio abierto tienen un espesor aceptable.

Figura 13. Hoja de fresa(ampliación: 40×). Figura 16. Algas flotantes con flagelo(ampliación: 400×).

Figura 17. Caracol bebé(ampliación: 40×).

Figura 18. Frotis de sangre. Teñido con Azur-Eosin según Romanovsky (aumento: 1000×). La foto muestra un eosinófilo en el contexto de los eritrocitos.

un científico mismo

Video 1. Latido del corazón del caracol(ampliación del microscopio óptico 100×).

Después de investigar fármacos sencillos y asequibles, el deseo natural es complicar las técnicas de observación y ampliar la clase de objetos objeto de estudio. Para hacer esto, en primer lugar, necesita literatura sobre métodos especiales de investigación y, en segundo lugar, medios especiales. Estas herramientas, aunque son específicas para cada tipo de objeto, siguen teniendo cierta generalidad y universalidad. Por ejemplo, el conocido método de tinción de Gram, cuando diferentes tipos las bacterias después de la tinción se diferencian por colores; también se puede usar para teñir otras células no bacterianas. Cercano a él, de hecho, está el método de teñir frotis de sangre según Romanovsky. A la venta hay un tinte líquido listo para usar y un polvo que consiste en tintes como el azul y la eosina. Todos los tintes se pueden comprar en tiendas biomédicas especializadas o pedir en línea. Si, por alguna razón, no puede obtener un tinte de sangre, puede pedirle al asistente de laboratorio que realiza su análisis de sangre en el hospital que adjunte un vaso con una mancha teñida de su sangre para el análisis.

Continuando con el tema de los análisis de sangre, no se puede dejar de mencionar la cámara Goryaev, un dispositivo para contar las células sanguíneas. Siendo una herramienta importante para evaluar la cantidad de eritrocitos en la sangre en los días en que no había dispositivos para el análisis automático de su composición, la cámara Goryaev también le permite medir el tamaño de los objetos gracias al marcado que se le aplica con conocido tamaños de división. Los métodos para examinar sangre y otros fluidos con la cámara Goryaev se describen en literatura especial.

Conclusión

En este artículo, traté de considerar los puntos principales relacionados con la elección de un microscopio, medios improvisados ​​y las principales clases de objetos de observación, que son fáciles de encontrar en la vida cotidiana y en la naturaleza. Como ya se mencionó, las herramientas especiales de observación requieren al menos habilidades iniciales para trabajar con un microscopio, por lo que su revisión está más allá del alcance de este artículo. Como puede ver en las fotos, la microscopía puede convertirse en un pasatiempo agradable y tal vez incluso en un arte para alguien.

EN mundo moderno, donde varios medios tecnicos y los dispositivos están a poca distancia, cada uno decide por sí mismo en qué gastar su propio dinero. Por razones de entretenimiento, puede ser una computadora portátil costosa o un televisor con un tamaño diagonal escandaloso. Pero también hay quienes apartan la vista de las pantallas y la dirigen bien hacia el espacio lejano, adquiriendo un telescopio, o bien, mirando por el ocular de un microscopio, penetran en lo más profundo. Dentro de la naturaleza de la que formamos parte.

Literatura

1. Landsberg G. S. (2003). Óptica. § 92 (pág. 301);
2. Gurevich A.A. (2003). algas de agua dulce;
3. Kozinets G.I. (1998). Atlas de células sanguíneas y médula ósea;
4. Korzhevski D.E. (2010). Fundamentos de la técnica histológica.

El columnista de BBC Future decidió indagar más sobre el tubérculo más popular en muchos países y sobre las propiedades que hacen que una u otra de sus variedades sean óptimas para cocinar unos platos y totalmente inadecuadas para otros… Hervidas, al horno, fritas o machacadas - No importa cómo cocines las papas, echarlas a perder es, en general, difícil.

(Según la mejor receta de puré de papas que conozco, por cierto, a las papas hervidas se le debe agregar mantequilla previamente derretida poco a poco y hasta que deje de absorberse).
Este es un producto alimenticio tan familiar para nosotros que cuando lo preparamos, a menudo no tenemos en cuenta la diferencia incluso entre especies que se ven diferentes entre sí.

Mientras tanto, no todas las papas son adecuadas para freír en una freidora, y solo ciertas variedades son buenas en una ensalada. En las lecciones escolares de economía doméstica, generalmente no enseñan a distinguir las papas por variedad, y todo nos parece "en la misma cara".
Sin embargo, quien haya probado la misma variedad tanto frito como hervido para ensalada sabe perfectamente que en el mundo de los tubérculos tampoco existe la igualdad.
Las variedades difieren en su composición química y, en consecuencia, propiedades tecnológicas. Por eso, si quieres triunfar en un plato de patata, es muy importante elegir tubérculos con las características adecuadas.

A la freidora, por ejemplo, no se le debe permitir de ningún modo algunos tipos. Recientemente vi esto por mí mismo en mi cocina, y las señales de alarma del detector de humo disiparon mis últimas dudas sobre la idoneidad profesional del tipo de patata con la que intenté en vano hacer patatas fritas.

Hay cientos de variedades diferentes de papas y, según los nutricionistas y criadores, los tubérculos con piel amarillenta, marrón, morada o roja pueden ser muy diferentes entre sí no solo en apariencia, sino también en su composición química.
La principal diferencia está en el porcentaje de almidón y, según este criterio, las papas se dividen en dos categorías principales.

El primer tipo - almidonado (o harinoso) - incluye papas con un alto contenido de almidón (un promedio de alrededor del 22% de la masa del tubérculo, según los resultados de un estudio de Diana McComber, que se cita en su trabajo por nutricionista Guy Crosby).
Es seco y escamoso; tras el tratamiento térmico, adquiere una textura granular.

¿Antojo de papas fritas crujientes? Luego, trate de no usar la llamada papa cerosa, ya que no obtendrá el resultado deseado.Un representante ejemplar de las papas con almidón (al menos en los EE. UU.) es la variedad Russet, que tiene una piel rojiza. Es ideal para freír. Su bajo contenido de agua significa que cuando las astillas entran en contacto con el aceite hirviendo, la mayor parte del agua se evapora antes de que se forme una costra en la superficie, dejando suficiente humedad para vaporizar el interior de cada pieza.

Las numerosas moléculas de almidón en la patata Russet ayudan a dorar los bordes de las rodajas cortadas, y debido a que la pulpa es bastante densa, las papas fritas no corren peligro de quedar crudas debido al aceite que ha penetrado profundamente en su interior.
Las papas con almidón también son adecuadas para hacer puré y hornear.
Al comparar los dos tipos de papas cocidas bajo un microscopio, los investigadores encontraron diferencias interesantes.
Pero ¡ay del cocinero que hierve papas con un alto contenido de almidón para la ensalada! Habiendo absorbido agua, se desmoronará rápidamente.

En una ensalada, es mejor poner papas de variedades de cera, que tienen una piel delgada y una pulpa acuosa. Contiene solo alrededor del 16% de almidón y, cuando se cocinan, los tubérculos conservan la integridad del tejido.
Muchas de las variedades que pertenecen a esta categoría, por cierto, tienen hermosos nombres, a menudo derivados de nombres femeninos: "Charlotte", "Anya", "Kara"...
Comparando el pasado bajo un microscopio tratamiento térmico papas ricas en almidón y cerosas, los investigadores encontraron diferencias interesantes entre los dos.
A diferencia de las variedades de cera, las moléculas de almidón harinoso tienden a absorber la humedad de las áreas de tejido vecinas.
Es por eso que percibimos las variedades con almidón como secas y quebradizas, y reconocemos las cerosas por su agua.
Bajo un microscopio, puede ver que las células que forman el tejido de las papas con almidón se rompen en pequeños grupos durante la cocción, como migas de pan dulce, y el tubérculo pierde su unidad estructural. Las papas cerosas, por el contrario, conservan perfectamente su forma, lo que se explica por el hecho de que en las papas harinosas hervidas, la descomposición de los granos de almidón contenidos en las células comienza a temperaturas más bajas que en las papas cerosas (la diferencia es de casi 12C).

Como resultado, en el primer tipo, los enlaces intercelulares se debilitan más rápido y las paredes celulares se destruyen en las primeras etapas del proceso de cocción por calor.
No todos los tipos de papa también son adecuados para el puré de papas amado por muchos.
Es importante tener en cuenta estas propiedades de las papas al elegir una variedad que coincida con una tarea culinaria particular. Sin embargo, este conocimiento puede ser necesario no solo en casa en la cocina.

El artículo de Raymond Wheeler, Potatoes for Human Life Support in Space, habla sobre experimentos para cultivar papas en gravedad cero.

Para los vuelos interplanetarios tripulados, la capacidad de producir frutos comestibles será clave, y durante décadas se han realizado experimentos para averiguar cómo se comportan las papas y otros cultivos en cámaras de crecimiento bajo diferentes condiciones ambientales. probado , y para encerar, y, aparentemente, los chefs no podrán deshacerse del problema de elección incluso en el espacio.

Sin embargo, aquellos astrochefs que lleguen a Júpiter serán recompensados: según algunos científicos, las papas fritas cocinadas en las condiciones de la gravedad de este planeta tienen el crujido perfecto.
Pero tenemos otras leyes de atracción en la Tierra. Y luego, el gobierno chino anunció inesperadamente que la papa ahora se convertirá en un alimento básico en la dieta china, junto con el arroz y el trigo.
Hasta ahora, las papas en China se han utilizado principalmente como condimento para el arroz, y no como un plato de acompañamiento completo.

En la cocina china, los tubérculos finamente picados se suelen marinar en vinagre y luego se fríen con guindilla Chile. Otro método popular de cocción es el estofado con la adición de salsa de soja y anís.
Sin embargo, el estatus prometido del producto principal no significa en absoluto que con su adquisición, la papa tome una posición más destacada en la mesa china. Es poco probable que el "Russet" horneado reemplace al arroz tradicional.
Según los observadores de whatsonweibo.com, que cubre las principales tendencias en los medios chinos, incluidas las redes sociales, lo más probable es que la vida culinaria de China no incluya platos de papa entera, sino productos de harina de papa, como fideos y bollos.

Si es así, los consumidores chinos no tendrán que devanarse los sesos para elegir la variedad adecuada de patatas, la elección la hará el fabricante.

MINISTERIO DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y JUVENTUD

REPÚBLICA DE CRIMEA

INSTITUCIÓN EDUCATIVA NO ESCOLAR REPUBLICANA DE CRIMEA

"CENTRO DE CREATIVIDAD ECOLÓGICA Y NATURALISTA

JUVENTUD ESTUDIANTIL»

LECCIÓN ABIERTA DE LABORATORIO:

ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL

Desarrollado por:

Kuznetsova Elena Yurievna, metodóloga la categoría más alta,

jefe del equipo educativo

"Fundamentos de Biología", Ph.D.

Simferópol, 2014

Tema de la lección: El estudio de la estructura célula vegetal bajo el microscopio

Objetivo: consolidar y profundizar el conocimiento sobre las características estructurales de una célula vegetal.

tipo de lección: sesión de laboratorio

Formas y métodos utilizados: conversación, ensayo, trabajo con equipo microscópico.

Conceptos introducidos: pared celular, núcleo, vacuola, granos de clorofila, granos de almidón, plasmólisis, deplasmólisis.

Materiales y equipamiento: microscopios con accesorios, agua, solución salina al 5%, escamas de cebolla jugosas, hoja de wallisneria, patatas.

Plan de estudios:

Actualización de conocimientos. Pruebas.

La estructura del microscopio y el trabajo con equipos microscópicos.

Método para la fabricación de preparaciones temporales. Preparación de la preparación de la epidermis de escamas de cebolla jugosa, microscopía.

Configuración de un experimento. Los fenómenos de plasmólisis y deplasmólisis.

Granos de almidón de pulpa de patata.

Granos de clorofila de la hoja de Vallisneria.

Progreso de la lección:

1. Actualización de conocimientos. Pruebas.

Tareas de prueba sobre el tema "Estructura de una célula vegetal"

1 Qué orgánulos están ausentes en una célula animal:

a) mitocondrias b) plástidos c) ribosomas d) núcleo

2. En qué orgánulos se forma el almidón primario:

3. ¿En qué orgánulos ocurre la fosforilación oxidativa?

a) mitocondrias b) cloroplastos c) núcleo d) ribosomas

4. ¿Qué grupo de lípidos forma la base de las membranas celulares?

a) grasas neutras b) fosfolípidos c) ceras d) carotenoides

5. Una célula vegetal, a diferencia de una célula animal, tiene:

a) retículo endoplásmico b) complejo de Golgi

c) vacuola con savia celular d) mitocondrias

6. El retículo endoplásmico granular se diferencia del agranular por la presencia de:

a) centrosomas b) lisosomas c) ribosomas d) peroxisomas

7. Las mitocondrias se llaman las estaciones de energía de la célula. Este nombre de orgánulos está asociado a su función:

a) síntesis de proteínas b) digestión intracelular

c) transporte de gases, en particular oxígeno d) síntesis de ATP

8. Acciones nutrientes Las células se encuentran en:

a) núcleo b) cloroplastos c) nucléolo d) leucoplastos

9. ¿En cuál de estos orgánulos se lleva a cabo la fotofosforilación?

La estructura del microscopio y el trabajo con equipos microscópicos..

Parte Dispositivo mecánico El microscopio incluye un trípode, una mesa de objetos, un sistema de iluminación, una rejilla, un tornillo micrométrico, un tubo y un revólver.

El objeto de estudio se coloca sobre la mesa de sujetos. Un dispositivo de iluminación se encuentra debajo de la mesa del sujeto; incluye un espejo de dos caras. Recogiendo los rayos provenientes de la fuente de luz, el espejo cóncavo los refleja en forma de haz de rayos, que se dirige al objeto a través de un orificio en el centro de la mesa.

El sistema óptico de un microscopio consta de un ocular, un objetivo y un tubo que los conecta. Las lentes son de dos tipos: para pequeños y grandes aumentos de la imagen. Si es necesario cambiar la lente, usan un revólver, una placa redonda cóncava con lentes atornilladas. Todo el sistema óptico es móvil: elevándolo girando el bastidor en sentido antihorario o bajándolo girándolo en sentido horario, encuentran una posición en la que el objeto se vuelve visible para el observador.

La estructura del microscopio.:

1 - ocular; 2- revólver para cambiar lentes; 3 - lente;

4 - rejilla para recogida en bruto;

5 - tornillo micrométrico para apuntar con precisión; 6 - tabla de objetos; 7 - espejo; 8 - condensador

3. Metodología para la fabricación de preparaciones temporales. Preparación de la preparación de la epidermis de escamas de cebolla jugosa, microscopía.

Prepare un portaobjetos de vidrio con una gota de agua;

De las escamas carnosas del bulbo, corte un trozo pequeño (aproximadamente 1 cm 2) desde el lado interno (cóncavo) con un bisturí, retire la película transparente (epidermis) con pinzas o una aguja. Ponga la gota preparada y aplique un cubreobjetos;

Estudiar la estructura de la célula a bajo y alto aumento;

Dibuja una celda. Marque la pared celular, la capa parietal del citoplasma, el núcleo, la vacuola con savia celular.

La estructura de una célula vegetal.

Configuración de un experimento. Los fenómenos de plasmólisis y deplasmólisis..

Prepare una nueva preparación a partir de pieles de cebolla. Retire la muestra de la platina del microscopio, reemplace el agua debajo del cubreobjetos con una solución de sal común (NaCl) al 5 %. El cubreobjetos se puede dejar puesto: poner cerca una gota de la solución para que se funda con el agua debajo del vaso, y luego pegar una tira de papel filtro en el lado opuesto. La solución irá debajo del cubreobjetos y reemplazará el agua.

Colocamos la célula en una solución hipertónica, es decir la concentración de la solución fuera de la célula excede la concentración de sustancias en la célula. Al mismo tiempo, el agua sale de la vacuola, el volumen de la vacuola disminuye, el citoplasma se aleja de la membrana y se contrae junto con la vacuola. Hay un fenómeno plasmólisis .

Dependiendo del grado de concentración de la solución tomada, la velocidad de procesamiento y la forma de la célula, los patrones de plasmólisis pueden ser diferentes.

Si la plasmólisis avanza lentamente en una solución débil, el contenido de la célula generalmente se aleja primero de la membrana en los extremos de la célula (plasmólisis de esquina), y grandes áreas de la célula pueden verse afectadas (plasmólisis cóncava). El contenido de la célula puede separarse en una gota redonda (plasmólisis convexa). Cuando la célula se expone a una solución más fuerte, la plasmólisis avanza más rápido, y hay cuadros de plasmólisis convulsiva, en los que el contenido permanece conectado a la membrana por numerosos hilos de Hecht.

El fenómeno de la plasmólisis.

A - Célula vegetal:

1 - pared celular;

2 - vacuola;

3 - capa parietal del citoplasma;

4 - núcleo.

B - D - Plasmólisis:

B - esquina;

B - cóncavo;

G - convexo;

D - convulsivo

5 - hilos Hecht

Durante la plasmólisis, la célula permanece viva. Además, un indicador de la viabilidad celular puede ser su capacidad de plasmólisis. Cuando la célula vuelve al agua limpia, desplasmolisis , en el que la célula vuelve a absorber agua, la vacuola aumenta de volumen y el citoplasma, presionando contra la membrana, la estira.

Dibuje las diferentes etapas de la plasmólisis con la notación apropiada.

Llevar a cabo el fenómeno de desplasmólisis desplazando la solución salina de debajo del cubreobjetos con agua y papel de filtro.

Granos de almidón de pulpa de patata

granos de almidón - el tipo principal de nutrientes de reserva de una célula vegetal. Se forman solo en plástidos de células vivas, en su estroma. Los granos de almidón de asimilación (primario) se depositan en los cloroplastos a la luz, que se forman con un exceso de productos de fotosíntesis: azúcares.

Prepare una preparación de granos de almidón a partir de pulpa de patata. Para ello, exprima el jugo de la pulpa de un tubérculo de papa en un portaobjetos de vidrio en una gota de agua. Examinar bajo un microscopio, dibujar.

Granos de patata con almidón

Granos de clorofila de hoja Vallisneria

Prepare una preparación a partir de una hoja de Vallisneria, colocando células bastante grandes del tercio inferior de la lámina de la hoja en el centro del campo de visión, no lejos de la nervadura central. Examine esta área con gran aumento, dibuje los cloroplastos.

Cloroplastos en células foliares de Vallisneria

Conclusiones de la lección:

Identificar las diferencias entre células vegetales y animales;

Establecer patrones de fenómenos osmóticos en la célula.

Tarea :

Resuelve el crucigrama "Estructura celular"

Crucigrama "Estructura celular"

Horizontalmente: 2 . Contenido móvil líquido de la celda. 5 . El orgánulo principal de la célula. 8 . Componente microscopio. 10 . unidad de un organismo vivo. 12 . Un simple dispositivo de aumento. 13 . Un tubo en un microscopio con lupas insertadas. 16 . Fabricante de microscopios. 18 . Proceso fisiológico inherente a una célula viva. 19 . Sobre qué preparaciones se preparan. 22 . El área entre las células con sustancia intercelular destruida, llena de aire.

Verticalmente: 1 . óculo ( lat.). 3 . Difícil instrumento óptico. 4 . Un área delgada en la membrana celular. 6 . Estructura principal granos 7 . Cavidad celular llena de savia celular. 9 . La parte en el extremo superior del tubo del microscopio, que consta de un marco y dos lupas. 11 . La parte del microscopio a la que se une el tubo. 14 . cubierta de celda. 15 . Pequeños cuerpos en el citoplasma de una célula vegetal. 17 . Parte del bulbo a partir del cual se prepara el medicamento. 20 . La parte del microscopio ubicada en el extremo inferior del tubo. 21 . planta acuática, en las células de las hojas de las que se puede ver el movimiento del citoplasma.

El tejido (pulpa) de papas, verduras y frutas consiste en células de paredes delgadas que crecen aproximadamente por igual en todas las direcciones. Este tejido se llama parénquima. El contenido de las células individuales es una masa semilíquida: el citoplasma, en el que se sumergen varios elementos celulares (orgánulos): vacuolas, plástidos, núcleos, granos de almidón, etc. (Fig. 9.2). Todos los orgánulos celulares están rodeados por membranas. Cada celda está cubierta con un caparazón, que es la pared celular primaria.

Las cubiertas de cada dos células vecinas se sujetan con la ayuda de las placas intermedias, formando la columna vertebral del tejido parenquimatoso (Fig. 9.3).

El contacto entre los contenidos de las células se realiza a través de los plasmodesmos, que son finas hebras citoplasmáticas que atraviesan las membranas.

La superficie de especímenes individuales de vegetales y frutas está cubierta con un tejido tegumentario: epidermis (frutas, vegetales molidos) o peridermis (papas, remolachas, nabos, etc.).

Dado que las verduras frescas contienen una cantidad significativa de agua, todas elementos estructurales su tejido parenquimatoso está hidratado hasta cierto punto. El agua como disolvente tiene un efecto importante sobre propiedades mecánicas tejido vegetal Al hidratar en cierta medida los compuestos hidrofílicos, plastifica la estructura de las paredes y placas intermedias. Esto proporciona una presión de turgencia suficientemente alta en los tejidos.

La turgencia es un estado de tensión que surge de la presión del contenido de las células sobre sus membranas elásticas y la presión de las membranas sobre el contenido de las células.

La presión de turgencia puede disminuir, por ejemplo, cuando las verduras y frutas se marchitan o se secan, o aumentar, lo que se observa cuando las verduras marchitas se sumergen en agua. Esta propiedad de las verduras y frutas se puede tener en cuenta en su elaboración culinaria. Entonces, papas y tubérculos con un tour-montaña debilitado antes limpieza mecanica se recomienda remojar durante varias horas para reducir el tiempo de procesamiento y reducir el desperdicio.

Arroz. 9.2. La estructura de una célula vegetal.

Arroz. 9.3. Pared de tejido vegetal:

1 -- plato medio; 2 - plasmalema.

Aumento x 45000 (según J.-C. Roland, A. Seleshi, D. Seleshi)

La vacuola es el elemento más grande ubicado en el centro de la célula. Es una especie de burbuja llena de savia celular, y es el elemento más hidratado del parénquima celular de vegetales y frutas (95...98% agua). La composición del residuo seco de savia celular incluye, en una cantidad u otra, casi todos los nutrientes hidrosolubles.

La masa principal de azúcares contenida en patatas, verduras y frutas en estado libre, pectina soluble, ácidos orgánicos, vitaminas hidrosolubles y compuestos polifenólicos se concentra en vacuolas.

La savia celular contiene aproximadamente 60 ... 80% de minerales de su cantidad total en vegetales y frutas. Las sales de metales monovalentes (potasio, sodio, etc.) están casi completamente concentradas en la savia celular. Contiene algo menos de sales de calcio, hierro, cobre y magnesio, ya que forman parte de otros elementos del tejido.

La savia celular contiene tanto aminoácidos libres como proteínas solubles, que forman soluciones de concentración relativamente baja en las vacuolas.

Una capa delgada de citoplasma con otros orgánulos ocupa una posición cercana a la pared de la célula. El citoplasma se compone principalmente de proteínas, enzimas y una pequeña cantidad de lípidos (la proporción de proteínas y lípidos es de 90:1). En el citoplasma, como en las vacuolas, se encuentran en forma de solución, pero más concentrados (10%).

Los plástidos son orgánulos que están presentes solo en las células vegetales. Los más típicos son los cloroplastos, que contienen clorofila. Bajo ciertas condiciones fisiológicas, los plástidos no forman clorofila; en estos casos, producen proteínas (proteoplastos) o lípidos y pigmentos (cromoplastos), pero la mayoría de las veces dichos plástidos realizan funciones de reserva y luego se acumula almidón (amiloplastos), por lo que los plástidos son coloreados e incoloros. Estos últimos se denominan leucoplastos.

La composición de los cloroplastos, además de la clorofila, incluye proteínas y lípidos en una proporción de 40:30, así como granos de almidón.

Durante el desarrollo de los cromoplastos, se forman grandes glóbulos o cristales que contienen carotenoides, incluidos los carotenos. La presencia de estos pigmentos en vegetales verdes y algunas frutas (grosellas, uvas, ciruelas renklod, etc.) provoca diferentes tonalidades de su color verde-amarillo. Los carotenos dan un color amarillo-naranja a las zanahorias, nabos, etc. Sin embargo, el color naranja no siempre indica su alto contenido en frutas y verduras; por ejemplo, el color de las naranjas, las mandarinas se debe a otro pigmento: la criptoxantina. Al mismo tiempo, la clorofila puede enmascarar el contenido relativamente alto de caroteno en los vegetales verdes.

Los amiloplastos están llenos principalmente de grandes gránulos de almidón. Cabe señalar que en las células vegetales, todos los granos de almidón contenidos en ellas se encuentran en un espacio limitado por la cubierta de amiloplastos u otros plástidos.

El núcleo celular contiene cromatina (cromosomas desspiralizados), compuesta por ADN y proteínas básicas (histonas), y nucléolos ricos en ARN.

Las membranas son un complejo molecular activo capaz de intercambiar sustancias y energía.

El citoplasma en el límite con la pared celular está cubierto por una membrana simple llamada plasmalema. El borde exterior del plasmalema se puede ver al examinar las preparaciones de tejido vegetal tratadas con una solución salina concentrada bajo un microscopio. Debido a la diferencia entre la presión osmótica dentro y fuera de la célula, el agua pasa de la célula al medio ambiente, provocando la plasmólisis, la separación del citoplasma de la membrana celular. De manera similar, la plasmólisis se puede inducir tratando secciones de tejido vegetal con soluciones concentradas de azúcares o ácidos.

Las membranas citoplasmáticas regulan la permeabilidad celular al retener o pasar selectivamente moléculas e iones de ciertas sustancias dentro y fuera de la célula.

La vacuola, al igual que el citoplasma, también está rodeada por una membrana simple llamada tonoplasto.

Los principales componentes estructurales de las membranas son proteínas y lípidos polares (fosfolípidos). Existir Varios tipos estructuras de la membrana citoplasmática: tricapa (de dos capas de proteína con una capa biomolecular de lípidos), granular (de partículas cuyo diámetro es de aproximadamente 100 10-10 m, o de partículas más pequeñas - subunidades). En la actualidad, la membrana se considera como una estructura líquida atravesada por proteínas.

La superficie de los núcleos, plástidos y otras estructuras citoplasmáticas está cubierta por una doble membrana que consta de dos filas de membranas simples separadas por un espacio perinuclear. Estas membranas también evitan que se mezclen los contenidos de dos orgánulos vecinos. Las sustancias individuales pasan de un orgánulo a otro solo en cantidades estrictamente definidas necesarias para el flujo de procesos fisiológicos en los tejidos.

Las paredes celulares en combinación con las placas intermedias se denominan paredes celulares. A diferencia de las membranas, se caracterizan por una permeabilidad completa.

Las paredes celulares constituyen del 0,7 al 5,0 % del peso fresco de las verduras y frutas. Entonces, en las verduras del grupo de las frutas, por ejemplo, en el calabacín, su número no supera el 0,7%. En verduras de hoja repollo blanco, lechuga, espinacas - alrededor del 2%. Los cultivos de raíces difieren en el contenido más alto de paredes celulares: 2 ... 4%.

La composición de las paredes celulares incluye principalmente polisacáridos (80 ... 95%): celulosa, hemicelulosas y protopectina, por lo que a menudo se les llama carbohidratos de la pared celular. La composición de las membranas celulares incluye todos los polisacáridos anteriores. Se cree que las placas intermedias consisten principalmente en polisacáridos ácidos (protopectina), que desempeñan el papel de una sustancia cementante intercelular, que a veces va acompañada de compuestos proteicos, y en los tejidos más antiguos, la lignina.

Tab.9.1. El contenido de extensin e hidroxiprolina.

en las paredes celulares de algunos alimentos vegetales(%)

Además de carbohidratos, las paredes celulares contienen sustancias nitrogenadas, lignina, lípidos, ceras y minerales.

De las sustancias nitrogenadas en las paredes celulares del tejido vegetal, se encontró una proteína estructural de extensión, un polímero del grupo de las glicoproteínas, cuya parte proteica está asociada con los carbohidratos, los residuos de arabinosa y galactosa. El peso molecular de la parte proteica de tales macromoléculas es de 50.000, la extensión tiene la forma de una barra rígida, el 50% consiste en hidroxiprolina. La pared celular contiene varias fracciones de proteínas que difieren en el contenido de hidroxiprolina.

Las extensiones en algunos aspectos se asemejan a la proteína colágeno, que realiza funciones similares en los tejidos animales. El contenido de extensin e hidroxiprolina en las paredes celulares de varios vegetales y papas no es el mismo (Tabla 9.1). Las paredes celulares de una papa consisten en aproximadamente 1/5 de extensin. En las paredes celulares de los cultivos de raíces, está contenido 2 veces menos que en las paredes celulares de las papas; en las paredes celulares del melón, el contenido de extensin no supera el 5%.

La proporción de carbohidratos y extensina en las paredes celulares depende del tipo de tejido vegetal. Las paredes celulares de muchos alimentos vegetales son aproximadamente 1/3 de celulosa, 1/3 de hemicelulosa y 1/3 de pectina y proteína. En las paredes celulares de los tomates, existe otra proporción de 1:1 entre carbohidratos y proteínas.

La lignina es un polímero natural complejo que forma las paredes celulares de las plantas. Desempeña el papel de una sustancia incrustante que mantiene unidas las fibras de celulosa y hemicelulosa. Se une covalentemente a polisacáridos de hemicelulosa (xplan), pectinas y proteínas. El contenido de lignina en los tejidos vegetales depende de su tipo y grado de lignificación. Una cantidad significativa de lignina está contenida en las paredes celulares de las remolachas, las zanahorias, menos se acumula en el repollo blanco.

Debido a que el ablandamiento de patatas, verduras y frutas, que se produce durante su cocción térmica, está asociado a la destrucción de las paredes celulares, parece adecuado considerar la estructura de estas últimas.

Según los conceptos modernos, la pared celular es un agregado altamente especializado formado por varios polímeros (celulosa, hemicelulosas, pectinas, proteínas, etc.), cuya estructura es diferentes plantas codificada con el mismo grado de precisión que la estructura de las moléculas de proteína.

En la fig. 9.4 muestra un modelo de la estructura de la pared celular primaria.

La pared celular primaria consta de fibras (microfibrillas) de celulosa, que ocupan menos del 20% del volumen de la pared hidratada. Al ser paralelas en las paredes celulares, las fibras de celulosa forman micelas con la ayuda de enlaces de hidrógeno, que tienen un empaquetamiento regular, casi cristalino. Una micela de celulosa puede estar separada de otra por una distancia igual a diez de sus diámetros. El espacio entre las micelas de celulosa está lleno de una sustancia básica amorfa (matriz) que consiste en sustancias de pectina, hemicelulosas (xiloglucano y arbinogalantano) y una proteína estructural asociada con tetrasacáridos.

La pared celular primaria se considera como una macromolécula en forma de bolsa completa, cuyos componentes están estrechamente interconectados. Existen numerosos enlaces de hidrógeno entre las micelas de celulosa y el xiloglucano. A su vez, el xiloglucano se une covalentemente a las cadenas laterales de galactano de las sustancias de pectina, y las sustancias de pectina a través del arabinogalactano se unen covalentemente a la proteína estructural.

Teniendo en cuenta que las paredes celulares de muchas verduras y frutas se caracterizan por un contenido relativamente alto de cationes divalentes, principalmente Ca y Mg (0,5 ... 1,0%), enlaces quelatos en forma de puentes salinos.

Arroz. 9.4. La estructura de la pared celular primaria (según Albersheim):

1 - microfibrillas de celulosa: 2 - xiloglucano; 3 - principal

cadenas ramnogalacturónicas de sustancias pectínicas; 4 - lado

cadenas de galactanos de sustancias de pectina; 5-proteína estructural

con tetrasacáridos de arabinosa; 6- arabinogalactano

La probabilidad de formación de puentes salinos y el grado de esterificación de los ácidos poligalacturónicos están inversamente relacionados. Los puentes salinos contribuyen al fortalecimiento de las paredes celulares y del tejido parenquimatoso en general.

Los tejidos tegumentarios de los tubérculos de patata, tubérculos y otras hortalizas se caracterizan por un valor nutricional reducido debido a la concentración de fibra y hemicelulosas en ellos, por lo tanto, durante la cocción de las patatas y la mayoría de las hortalizas, estos tejidos se eliminan.