": 白血球数の増加、 細菌感染、ジャガイモにはデンプンが含まれている、昆虫は病気を媒介する、これらおよび他の同様の発言はどこでも聞かれます。 毎日、テレビ画面から、知人の口から、新聞や雑誌から、同じ情報が私たちの脳に入ります。 医師や生物学者などの専門家だけが管轄しているように見える情報。 結局のところ、日常生活の中でこれらの問題に触れるのは彼らです。 普通の人は、特定の研究からの結論、つまり明確さを欠いた無味乾燥な言葉しか受け取りません。 この記事では、そのコンプレックスについて簡単にお話したいと思います。 一見とらえどころのない細胞や微生物の世界を、誰もがどのようにして自分に近づけることができるのかについて。

家でこの世界を観察し始めて2年、写真を撮り始めて1年が経ちました。 この間、私はどのような種類の血球があるのか​​、蝶や蛾の羽から何が落ちるのか、カタツムリの心臓がどのように鼓動するのかを自分の目で見ることができました。 もちろん、教科書、ビデオ講義、話題のウェブサイトから多くのことを学ぶことができます。 唯一得られないものは、肉眼では見えないものの存在感と近接感だけです。 本で読んだことやテレビ番組で見たことは、ほとんどの場合、非常に短期間で記憶から消去されます。 顕微鏡のレンズを通して直接見たものは、永遠に残ります。 そして残るのは、見たもののイメージというよりは、世界がまさにそのように構造化されており、そうでないものではないという理解です。 これは単なる本の言葉ではなく、 個人的体験。 現代では誰もが体験できるもの。

何を購入します？

演劇はハンガーから始まり、研究は機材の購入から始まります。 虫眼鏡ではあまり見えないので、この場合は顕微鏡になります。 「家庭用」顕微鏡の主な特徴のうち、もちろん、接眼レンズとレンズの倍率の積によって決まる利用可能な倍率のセットを強調する価値があります。 すべての生体サンプルが高倍率での検査に適しているわけではありません。 これは、光学系の倍率が高くなると被写界深度が浅くなることを意味するためです。 その結果、プレパラート表面の凹凸の画像が部分的にぼやけてしまいます。 したがって、セットにすることが重要です レンズそして 接眼レンズ 10～20×、40～60×、100～200×、400～600×、900～1000×の全倍率範囲での観察が可能です。 場合によっては、15 倍の接眼レンズと 100 倍の対物レンズを購入することで達成される 1,500 倍の倍率が正当化されることがあります。 これより強く拡大しても解像度はそれほど向上しません。これは、約 2000 ～ 2500 倍の倍率では、回折現象によって引き起こされるいわゆる「光学限界」にすでに近づいているためです。

次に重要なのがノズルの種類です。 通常、単眼、双眼、三眼の種類があります。 分類の原理は、物体を「いくつの目」で見たいかに基づいています。 単眼式の場合、長時間の観察では疲労により目を細めて常に目を変える必要があります。 ここでは、双眼アタッチメントが役立ちます。その名前が示すように、両目で見ることができます。 全体として、これは目の健康にさらに有益な効果をもたらします。 混乱しないように 双眼鏡実体顕微鏡で。 後者では、2 つのレンズの存在により観察対象の 3 次元認識を実現できますが、双眼顕微鏡は単に同じ画像を両目に送るだけです。 微小物の写真やビデオ撮影には、「第三の目」、つまりカメラを取り付けるためのアタッチメントが必要になります。 多くのメーカーが顕微鏡モデル用の特別なカメラを製造していますが、通常のカメラを使用することもできます (ただし、アダプターを購入する必要があります)。

高倍率での観察には、 良い照明対応するレンズの口径が小さいためです。 鏡から反射した光で薬を研究する時代は終わりました。 現在の顕微鏡は、科学技術の進歩の成果を最大限に活用した、光・機械・電気が組み合わされた複雑な装置です。 現代のデバイスには独自の電球があり、そこからの光は特別なデバイスを通じて分配されます。 コンデンサー、 - 薬剤を照らします。 コンデンサーの種類に応じて区別できます。 さまざまな方法最も一般的なのは明視野法と暗視野法です。 最初の方法は、学校でよく知られているもので、準備が下から均一に照らされることを前提としています。 さらに、薬剤が光学的に透明な場所では、光は集光器からレンズに伝播し、不透明な環境では光は吸収され、色を獲得して散乱されます。 したがって、白い背景に暗い画像が得られるため、この方法の名前が付けられました。

暗視野コンデンサーを使用すると、すべてが異なります。 レンズの開口部自体を除いて、そこから出てくる光線がさまざまな方向に向けられるように設計されています。 したがって、それらは観察者の視野に入らずに光学的に透明な媒体を通過します。 一方、不透明な物体に当たる光線は、レンズの方向を含むあらゆる方向に散乱します。 したがって、結果として、明るいオブジェクトは暗い背景に対して見えることになります。 この観察方法は、明るい背景に対してコントラストのない透明なオブジェクトを観察するのに適しています。 デフォルトでは、ほとんどの顕微鏡は明視野です。 したがって、観察方法の範囲を拡大する場合は、コンデンサー、位相差デバイス、偏光子などの追加機器を設置できる顕微鏡モデルを選択する必要があります。

ご存知のとおり、光学システムは理想的ではありません。光が光学システムを通過すると、画像の歪みが生じます。 異常。 したがって、これらの収差を可能な限り除去するようにレンズや接眼レンズを作るよう努めています。 これらすべてが最終コストに影響します。 価格と品質の理由から、プランアクロマートレンズを購入するのが理にかなっています。 専門的な研究で使用されており、価格も手頃です。 高倍率レンズ (100 倍など) の開口数は 1 より大きいため、観察中にオイルの使用が必要になります。 浸漬。 したがって、「ドライ」レンズに加えて液浸レンズも使用する場合は、事前に液浸オイルの手入れをする必要があります。 その屈折率は特定のレンズに一致する必要があります。

もちろん、これが顕微鏡を購入する際に考慮すべきパラメータのリストのすべてではありません。 場合によっては、ステージのデザインと位置、およびステージを制御するためのハンドルに注意を払うことが重要です。 通常の白熱灯か、より明るく輝き、発熱が少ないLEDのいずれかのタイプの照明器を選択する価値があります。 顕微鏡にも個別の特性がある場合があります。 しかし、それらの構造について言うべき重要なことは、おそらくすでに述べられているでしょう。 追加オプションはそれぞれ価格に追加されるため、モデルと構成の選択は最終消費者の責任となります。

最近、子供用に顕微鏡を購入する傾向があります。 このような装置は通常、少数のレンズと控えめなパラメータを備えた単眼鏡であり、安価で、直接観察するためだけでなく、顕微鏡の基本原理に慣れるための良い出発点としても役立ちます。 この後、子供は「予算」モデルで作業したときに得られた結論に基づいて、より本格的なデバイスを購入できるようになります。

視聴方法は？

アマチュアの観察には、顕微鏡の操作や標本の準備に特別なスキルは必要ありません。 もちろん、既製の薬の安価なセットを購入することはできませんが、その場合、研究における自分の個人的な存在感はそれほど鮮やかではなくなり、遅かれ早かれ既製の薬は退屈になります。 したがって、顕微鏡を購入した後は、実際に観察する対象について考える必要があります。 さらに、特別ではあるが、薬を準備するためのアクセス可能な手段が必要になります。

透過光での観察は、検査対象が非常に薄いことを前提としています。 ベリーや果物自体の皮のすべてが必要な厚さを持っているわけではないため、切片は顕微鏡で検査されます。 家庭では、通常のかみそりの刃を使用して、かなり適切なカットを行うことができます。 特定のスキルがあれば、複数の細胞層のスライス厚を達成することが可能であり、これにより標本オブジェクトの識別可能性が大幅に向上します。 理想的には、組織の単細胞層を扱う価値があります。細胞のいくつかの層が互いに重なり合うと、曖昧で混沌とした画像が作成されるためです。

試験片をスライドガラス上に置き、必要に応じてカバースリップで覆います。 したがって、顕微鏡にガラスが付属していない場合は、別途購入する必要があります。 これは最寄りの医療機器店で行うことができます。 ただし、すべての薬剤がガラスにうまく付着するわけではないため、固定方法が使用されます。 主なものは火とアルコールによる固定です。 最初の方法では、薬を「燃やす」だけで済むため、特定のスキルが必要です。 多くの場合、2 番目の方法の方が正当化されます。 純粋なアルコールを入手できるとは限らないため、薬局では、本質的には不純物を含むアルコールである消毒剤を代替品として購入できます。 そこでヨウ素とブリリアントグリーンを購入する価値もあります。 私たちに身近なこれらの消毒剤は、実は医薬品の優れた染料でもあります。 結局のところ、すべての薬が一目見ただけでその本質を明らかにするわけではありません。 場合によっては、核、細胞質、細胞小器官などの形成要素をペイントすることで「助ける」必要があります。

血液サンプルを採取するには、スカリファイアー、ピペット、脱脂綿を購入する必要があります。 これらはすべて医療店や薬局で販売されています。 さらに、野生のものを収集するには、小さな袋や瓶を買いだめする必要があります。 屋外に出るときは、近くの水域から水を汲むために瓶を持ち歩くのが良い習慣になるはずです。

何を見るべきですか？

顕微鏡も器具も購入しました - さあ、始める時が来ました。 そして、最もアクセスしやすいものから始める必要があります。 皮よりもアクセスしやすいものは何でしょうか？ 玉ねぎ(図1と2)? タマネギの皮はそれ自体が薄いため、ヨウ素で着色されており、その構造には明確に区別された核が現れています。 学校でよく知られているこの実験は、おそらく最初に行う価値があります。 タマネギの皮自体にヨウ素を満たし、10〜15分間放置して染みを付けた後、流水で洗い流す必要があります。

さらに、ヨウ素を使用してジャガイモを着色することもできます (図 3)。 カットはできるだけ薄くする必要があることを忘れないでください。 文字通り、カットしたジャガイモを5〜10分間ヨウ素に漬けておくと、でんぷんの層が現れ、赤くなります。 青色。 ヨウ素はかなり普遍的な染料です。 幅広い製剤の染色に使用できます。

図 1. タマネギの皮（倍率：1000×）。 ヨウ素染色。 写真では、細胞内の核が分化しています。

図 2. タマネギの皮（倍率：1000×）。 Azur-エオシン染色。 写真では、核内で核小体が分化しています。

図 3. ジャガイモのデンプン粒（倍率：100倍）。 ヨウ素染色。

住宅のベランダなどに多く発生します。 たくさんの飛んでいる昆虫の死骸。 急いで処分しないでください。研究のための貴重な資料として役立つ可能性があります。 写真からもわかるように、昆虫の羽には毛が生えていることがわかります（図4～6）。 昆虫は羽が濡れないようにこれを必要とします。 表面張力が高いため、水滴が毛の間を「落ち」て翼に触れることはありません。

この現象はと呼ばれます 疎水性。 これについては「身体的恐怖症」の記事で詳しく説明しました。 - エド。

図 4. 翼 てんとう虫 （倍率：400×）。

図 5. ビビオニッドの翅（倍率：400×）。

図 6. サンザシ蝶の羽（倍率：100倍）。

蝶や蛾の羽に触れたことがある人は、ある種の「粉塵」が羽から飛んでいることに気づいたことがあるでしょう。 写真は、この塵が羽からの鱗であることを明確に示しています（図7）。 彼らは持っている さまざまな形とても簡単に剥がすことができます。

さらに、節足動物の四肢の構造を表面的に研究したり（図8）、ゴキブリの背中などのキチン質の膜を調べたりすることができます（図9）。 適切な倍率で見ると、そのようなフィルムは密接に隣接した（おそらく融合した）スケールから構成されていることがわかります。

図 7. 蛾の羽の鱗（倍率：400×）。

図 8. クモの手足（倍率：100倍）。

図 9. ゴキブリの背中の膜（倍率：400×）。

次に観察する価値があるのは、ベリーや果物の皮です（図10および11）。 すべての果物やベリーに顕微鏡で観察できる皮があるわけではありません。 その細胞構造が区別されないか、その厚さにより鮮明な画像が得られない可能性があります。 いずれにしても、良い薬を手に入れるまでには、何度も試みる必要があります。 たとえば、皮に含まれる着色物質が「目に心地よい」形をしている品種を見つけたり、梅の皮をいくつかの部分に分けて作成したりする必要があります。単細胞層。 いずれにせよ、行われた仕事に対する報酬は価値があります。

図 10. 黒ブドウの皮（倍率：1000×）。

図 11. 梅の皮（倍率：1000×）。

図 12. クローバーの葉（倍率：100倍）。 一部の細胞には暗赤色の色素が含まれています。

研究に非常にアクセスしやすいオブジェクトは、草、藻類、葉などの緑です（図12および13）。 しかし、どこにでもあるにもかかわらず、選んで調理してください 良い例えそれはそれほど単純ではありません。

緑について最も興味深いのは、おそらく葉緑体でしょう (図 14 および 15)。 したがって、カットは非常に薄くする必要があります。 あらゆる外水域で見られる緑藻は、多くの場合、許容可能な厚さを持っています。

図 13. イチゴの葉（倍率：40倍）。 図 16. 鞭毛を持つ浮遊藻類（倍率：400×）。

図 17. カタツムリの赤ちゃん（倍率：40倍）。

図 18. 血液塗抹標本。 Romanovsky による Azur-Eosin 染色 (倍率: 1000 倍)。 写真は赤血球を背景にした好酸球を示しています。

それ自体が科学者である

ビデオ 1. カタツムリの心拍数(光学顕微鏡倍率100倍)。

シンプルで入手しやすい薬剤を研究した後は、観察技術を複雑にし、研究対象のクラスを拡大したいという自然な欲求が生まれます。 このためには、第一に、特別な研究方法に関する文献が必要になります。そして、第二に、 特別な手段。 これらの手段は、オブジェクトのタイプごとに固有ではありますが、それでもある程度の一般性と普遍性を持っています。 たとえば、よく知られているグラム染色法では、 他の種類細菌は染色後の色によって区別されます。細菌以外の細胞を染色する場合にも使用できます。 本質的にそれに近いのは、ロマノフスキーによる血液塗抹標本を染色する方法です。 既製の液体染料と、アズールやエオシンなどの染料からなる粉末の両方が販売されています。 すべての染料は、医療および生物学の専門店で購入するか、オンラインで注文できます。 何らかの理由で血液色素を取得できない場合は、病院で血液検査を行う検査技師に、血液の汚れが付いたガラスを検査に取り付けるように依頼できます。

血液研究の話題を続けると、血球を数える装置であるゴリャエフ カメラについて触れずにはいられません。 ゴリヤエフのカメラは、成分を自動分析する装置がなかった当時でも、血液中の赤血球の数を評価するための重要なツールであり、既知のマーキングが適用されているため、物体のサイズを測定することもできます。分割サイズ。 ゴリャエフ カメラを使用して血液やその他の液体を研究する方法は、専門文献に記載されています。

結論

この記事では、日常生活や自然界で遭遇することはそれほど難しくない、顕微鏡の選択、利用可能なツール、および観察対象の主なクラスに関連する主要なポイントを検討してみました。 すでに述べたように、特殊な観察ツールには顕微鏡を操作するための少なくとも基本的なスキルが必要であるため、そのレビューはこの記事の範囲外です。 写真からわかるように、顕微鏡観察は楽しい趣味になる可能性があり、一部の人にとっては芸術になる可能性もあります。

で 現代世界、さまざまな 技術的手段デバイスは徒歩圏内にあり、誰もが自分のお金を何に使うかを自分で決めます。 娯楽上の理由から、これは高価なラップトップまたは対角線のサイズが法外に大きいテレビである可能性があります。 しかし、スクリーンから視線を外し、望遠鏡を購入して宇宙の彼方に視線を向けたり、顕微鏡の接眼レンズを通して内部の奥深くを覗いたりする人もいます。 私たちがその一部である自然の内部。

文学

1. ランズベルグ G.S. （2003年）。 光学。 §92 (p.301);
2. グレビッチ A.A. （2003年）。 淡水藻類。
3. コジネッツ G.I. （1998年）。 血液および骨髄細胞のアトラス;
4. コルジェフスキー D.E. （2010年）。 組織学的技術の基礎..

一般教育機関の学生は、6 年生で植物生物の細胞構造を学びます。 観察機器を備えた生物学研究室では、光学拡大鏡や顕微鏡が使用されます。 トマト果肉の細胞 顕微鏡光学系では肉眼では見えないミクロの世界の特徴を、教科書の写真ではなく自分の目で見ることが可能になるため、実践的な授業で学び、児童の真の興味を呼び起こします。 植物相全体に関する知識を体系化した生物学の分野は、植物学と呼ばれます。 この記事で説明するトマトも説明の対象です。

トマト、現代の分類によれば、ナス科の双子葉の葉弁状の科に属します。 多年草 栽培植物、広く使用され、栽培されています。 農業。 ジューシーな果実は栄養価が高く味も良いため、人間が食べることもあります。 植物学的観点から見ると、これらは多精子性の果実ですが、非科学的な活動や日常生活において、人々はしばしばそれらを野菜として分類しますが、科学者たちはそれが誤っていると考えています。 それは、発達した根系、真っ直ぐに分岐した茎、および50から800グラム以上の重さの多房の生殖器官によって区別されます。 それらはカロリーが非常に高く、健康的で、免疫システムの有効性を高め、ヘモグロビンの形成を促進します。 これらには、タンパク質、デンプン、ミネラル、グルコースとフルクトース、脂肪酸と有機酸が含まれています。

マイクロスライドの作製顕微鏡で検査するため。

標本は透過光で明視野法を使用して顕微鏡で観察する必要があります。 アルコールやホルムアルデヒドによる固定は行われません。生きた細胞が観察されます。 サンプルは次の方法で調製されます。

• 金属ピンセットを使用して、慎重に皮膚を取り除きます。
• テーブルの上に紙を置き、その上にきれいな長方形のスライドガラスを置き、その中央にピペットで水を一滴滴下します。
• メスを使用して小さな肉片を切り取り、解剖針でガラスの上に広げ、その上から四角いカバースリップで覆います。 液体が存在するため、ガラス表面はくっつきます。
• 場合によっては、コントラストを高めるためにヨウ素溶液またはブリリアントグリーンを使用して着色することもできます。
• 観察は最低倍率から始まります - 4倍の対物レンズと10倍の接眼レンズが使用されます。 それは40回であることがわかります。 これにより、最大の視野角が確保され、微小サンプルをステージ上の中心に正しく配置し、素早く焦点を合わせることができます。
• 次に、倍率を 100 倍と 400 倍に増やします。 より大きなズームでは、0.002 ミリメートル単位の微動フォーカスネジを使用します。 これにより、画像のブレがなくなり、鮮明さが向上します。

どのような細胞小器官なのか顕微鏡でトマトの果肉細胞を見ることができます。

1. 顆粒細胞質 - 内部の半液体培地。
2. 細胞膜の制限;
3. 遺伝子を含む核と核小体。
4. 細い接続糸 - ストランド。
5. 分泌機能を担う単膜細胞小器官液胞。
6. 明るい色の結晶化した色素体。 それらの色は色素の影響を受けており、赤みがかった色やオレンジ色から黄色までさまざまです。

推奨事項: 教育用モデルはトマトの検査に適しています - たとえば、Biomed-1、Levenhuk Rainbow 2L、Micromed R-1-LED などです。 同時に、下部の LED、ミラー、またはハロゲン バックライトを使用します。

進捗

生の野菜と調理した野菜から得られる調製品が研究されています。 野菜から調製物を得るには、果肉の一部を各標本から分離し、半分に切ります。 半分は切る前に冷水に保管し、もう半分は柔らかくなるまで調理します。 結果の比較可能性を確保するために、調理前に切断する前に、互いに接触していたパルプの領域から顕微鏡検査用の切片を取り除きます。 浸した豆の種子を2つの子葉に分け、そのうちの1つを茹でます。

顕微鏡検査では、各スライドに2つの調製物を置きます。左側には生の製品から、右側には煮た製品から、水を一滴加えます。 各調製物は、無着色の形態および着色された形態で検査される。 サフラニンは野菜製剤の染料として使用され、ペクチン物質をオレンジ色に着色し、繊維および変性タンパク質フレークを桜色に着色します。また、ヨウ素も使用されます。 豆の調製物はヨウ素のみで染色され、デンプン粒は青黒く、タンパク質マトリックスと細胞壁は黄金色に染まります。

製剤を染色する場合は、ろ紙を使用して水を除去し、塗料を一滴塗布し、2分間放置します。 次に、余分な染料を製剤から除去し、水を一滴加えます。 カバースリップは、染色された標本と染色されていない標本上に置かれます。

標本の顕微鏡検査は、最初は低倍率で行われ、次に高倍率で行われます。 プレパラートを高倍率で描きます。

1. ジャガイモおよび根菜類の組織構造の研究.

皮をむいた塊茎（根菜）の真ん中から5mm厚さに切り、半分に切ります。 半分をコップ1杯の冷水に、もう半分をコップ1杯の沸騰したお湯に入れ、10〜15分間茹でます。 塊茎（根菜）の生の部分と調理した部分から、対称を維持しながら、断面が 5x5 mm のブロックをそれぞれ 1 つずつ切ります。 カミソリの刃を使用して、各ブロックの端側から 2 ～ 4 mm 2 の領域で 2 つの透明な切り込みを入れます。 それらを針で3枚のスライドガラスに移し、水を一滴加えます。

1 枚のスライドは染色せずに、もう 1 枚のスライドはヨウ素で染色し、3 番目のスライドはサフラニンとヨウ素で染色したままにしておきます。 プレパラートをスライドガラスで覆い、顕微鏡で検査します。 生のジャガイモと茹でたジャガイモ（根菜類）の細胞の形状、細胞同士の接着密度、細胞壁の状態、組織中のデンプン粒子に注意してください。

2. タマネギの組織構造の研究。球根から肉質の鱗を分離し、成長軸に沿って半分に切り、半分を冷水の入ったグラスに入れ、もう半分を15分間調理します。 解剖針を使用して、生の鱗と調理済みの鱗の内側から薄いフィルムを取り除きます。 得られたフィルムをまっすぐにします。 最も薄い部分から面積2のプレパラートを2枚切り出します。 × 2 mm 2 のそれらを 2 枚のスライドガラス上に置き、各調製物に 1 滴の水を加えます。 一方のスライドの標本を染色せずに残し、もう一方のスライドをサフラニンで染色します。 調製した標本をカバースリップで覆い、顕微鏡で検査します。 細胞壁の厚さと状態、細胞壁同士の密着度、細胞内容物の透明度、核の有無に注意してください。 生のタマネギと調理したタマネギの組織構造の違い、および個々の細胞要素の構造と色の濃さに注目してください。

細胞の原形質溶解を観察するには、未染色の標本を使用します。 調製物からカバースリップを取り外し、ろ紙で水を除去し、10％食塩溶液を数滴加え、5〜10分間放置し、カバースリップで覆い、再度顕微鏡で検査します。 生のタマネギの調製物中に視野内で原形質溶解した細胞を見つけ、ゆでたタマネギの調製物中にそのような細胞が存在しないことを説明してください。 スケッチを作成します。

3. インゲン種子の組織構造の研究。 あらかじめ浸しておいた豆の種子を 2 つの子葉に分け、そのうちの 1 つを 1 時間煮て、各子葉から 2 つの切片を作成し、染色されていないものとヨウ素で染色されたものを調製します。 顕微鏡で調製物を観察するときは、生の豆種子と加熱した豆種子の組織構造の違いに注意してください。

野菜の組織構造に対する加熱調理の影響について結論を導き出します。

タスクその2。 技術的要因の影響を研究する

生産中のジャガイモ細胞壁の保存

マッシュポテト

進捗

オプション1。前回の研究で残ったジャガイモ塊茎の両側の部分をコップ1杯の沸騰したお湯に入れ、20〜25分間調理します。 片方の部品を熱いうちに乳鉢で粉砕し、もう一方の部品を冷まします。 室温そして研ぎもします。

顕微鏡検査の準備をします。 解剖針を使用して両方のピューレの少量をスライドガラスに移し、ヨウ素溶液を一滴加え、カバースリップで覆います。 低倍率で標本を検査する場合は、両方のピューレで細胞壁が破壊された細胞の数を比較してください。 プレパラートを高倍率で観察し、スケッチします。 茹でたジャガイモをマッシュするときの温度が細胞壁の保存度に及ぼす影響について結論を導き出してください。

オプション 2。乾燥マッシュポテトと、液体で戻して撹拌したものと、液体を加えずに戻したマッシュポテトの比較顕微鏡検査を実施します。

それぞれ 25 g の乾燥ピューレの 2 つのサンプルの重さを量り、2 つのグラスに入れます。 他の2つのグラスに水100cm 3 を78〜80℃に加熱し、その上に乾燥ピューレを注ぎます。 1 つのグラスを時計皿で覆い、ピューレを 2 分間膨らませます。 顕微鏡検査用に乾燥ピューレと再構成ピューレから調製物を調製します。 水で湿らせたガラス棒の端を使って、乾いたピューレを少量とり、スライドガラスの上に置き、水を一滴加え、ヨウ素で染色し、カバーガラスで覆い、顕微鏡で検査します。 乾燥ピューレ中に細胞壁が破壊された細胞が存在することに注意してください。 オプション 1 に示すように、再構成したピューレから調製物を調製し、顕微鏡で検査します。

新鮮なマッシュポテト、熱いマッシュポテト、乾燥したマッシュポテト、および再構成したマッシュポテトの細胞壁が破壊された細胞の数を比較してください。 薬を描きます。

ジャガイモ、野菜、果物の組織 (果肉) は、全方向にほぼ均等に成長する薄壁の細胞で構成されています。 この組織は実質と呼ばれます。 個々の細胞の内容物は、半液体の塊である細胞質であり、その中に液胞、色素体、核、デンプン粒子などのさまざまな細胞要素（細胞小器官）が浸されています（図9.2）。 すべての細胞小器官は膜で囲まれています。 各細胞は一次細胞壁である膜で覆われています。

隣接する 2 つの細胞の膜はそれぞれ正中板によって保持され、実質組織の枠組みを形成しています (図 9.3)。

細胞内容間の接触は、膜を通過する細い細胞質鎖である原形質連絡を通して起こります。

野菜や果物の個々の標本の表面は、表皮（果物、陸生野菜）または周皮（ジャガイモ、ビート、カブなど）の外皮組織で覆われています。

生の野菜には水分が多く含まれているので、 構造要素それらの実質組織はさまざまな程度で水和されています。 溶媒としての水は以下に重要な影響を与えます。 機械的性質植物組織。 親水性化合物をある程度水和させることにより、壁と中間プレートの構造を可塑化します。 これにより、組織内の膨圧がかなり高くなります。

膨圧は、細胞の内容物が弾性膜に及ぼす圧力と、膜の内容物が細胞の内容物に及ぼす圧力によって生じる張力の状態です。

たとえば、野菜や果物がしおれたり、乾燥したりすると、膨圧は低下することがあります。また、しおれた野菜を水に浸したときに観察されるように、膨圧が上昇することがあります。 野菜や果物のこの特性は、料理の加工中に考慮することができます。 したがって、前に膨圧が弱まったジャガイモや根菜類は、 機械的洗浄処理時間を短縮し、無駄を減らすために、数時間浸すことをお勧めします。

米。 9.2. 構造 植物細胞

米。 9.3. 植物組織壁:

1 -- 中央プレート。 2 - プラズマレンマ。

倍率 x 45000 (J.-C. Roland、A. Szolesi、D. Szolesi による)

液胞は細胞の中心に位置する最大の要素です。 これは細胞液で満たされた一種の泡であり、野菜や果物の実質細胞の中で最も水分を含む要素です（95 ～ 98% が水分）。 細胞液の乾燥残留物の組成には、さまざまな量で、ほぼすべての水溶性食品物質が含まれています。

遊離状態のジャガイモ、野菜、果物に含まれる糖の大部分、可溶性ペクチン、有機酸、水溶性ビタミン、ポリフェノール化合物は液胞に集中しています。

細胞液には、野菜や果物の総ミネラルの約 60 ～ 80% が含まれています。 一価金属の塩（カリウム、ナトリウムなど）は細胞液中にほぼ完全に濃縮されています。 カルシウム、鉄、銅、マグネシウムの塩は他の組織要素の一部であるため、含まれる塩はわずかに少なくなります。

細胞液には遊離アミノ酸と可溶性タンパク質の両方が含まれており、液胞内で比較的低濃度の溶液を形成します。

他の細胞小器官を含む細胞質の薄い層は、細胞内の壁の位置を占めています。 細胞質は主にタンパク質、酵素、および少量の脂質で構成されています (タンパク質と脂質の比率は 90:1)。 細胞質では、液胞と同様に、それらは溶液の形で見られますが、より濃縮されています（10％）。

色素体は植物細胞内にのみ存在する細胞小器官です。 これらの中で最も典型的なものは、クロロフィルを含む葉緑体です。 特定の生理学的条件下では、色素体はクロロフィルを形成しません。 このような場合、それらはタンパク質（プロテオプラスト）または脂質と色素（色素体）を生成しますが、ほとんどの場合、そのような色素体は予備機能を実行し、その後デンプンがそれらの中に蓄積するため（アミロプラスト）、そのため色素体は有色または無色になります。 後者は白質と呼ばれます。

葉緑体には、クロロフィルのほかに、タンパク質と脂質が40:30の比率で含まれており、デンプン粒も含まれています。

色素体の発生中に、カロテンを含むカロテノイドを含む大きな小球または結晶が形成されます。 緑色の野菜や一部の果物（グーズベリー、ブドウ、紅梅など）にこれらの色素が存在すると、緑黄色の色合いが異なります。 カロチンはニンジン、カブなどに黄オレンジ色を与えます。ただし、オレンジ色は必ずしも果物や野菜にカロテンが多く含まれていることを示すわけではありません。 たとえば、オレンジやみかんの色は、別の色素であるクリプトキサンチンによるものです。 同時に、緑の野菜に比較的多く含まれるカロテンがクロロフィルによって隠蔽される可能性があります。

アミロプラストは主に大きなデンプン顆粒で満たされています。 植物細胞では、細胞に含まれるすべてのデンプン粒がアミロプラストまたは他の色素体の殻によって制限された空間に位置していることに注意する必要があります。

細胞核には、DNA と塩基性タンパク質 (ヒストン) からなるクロマチン (コイル状でない染色体) と、RNA が豊富な核小体が含まれています。

膜は、代謝とエネルギーを伝達できる活性な分子複合体です。

細胞膜との境界の細胞質は、プラズマレンマと呼ばれる単純な膜で覆われています。 プラズマレンマの外縁は、塩化ナトリウムの濃縮溶液で処理した植物組織標本を顕微鏡で検査すると見ることができます。 細胞内と細胞外の浸透圧の差により、水が細胞から環境へ移動し、細胞膜から細胞質を分離する原形質溶解を引き起こします。 同様に、原形質溶解は、植物組織の切片を糖または酸の濃縮溶液で処理することによって誘発できます。

細胞質膜は細胞透過性を調節し、特定の物質の分子やイオンを選択的に保持したり、細胞の内外に受け入れたりします。

液胞も細胞質と同様に、液胞体と呼ばれる単純な膜で囲まれています。

膜の主な構造成分はタンパク質と極性脂質（リン脂質）です。 存在する 各種細胞膜の構造：三層（タンパク質の二層と脂質の生体分子層からなる）、顆粒状（直径が約100×10-10μmの粒子、またはより小さな粒子-サブユニット）。 現在、膜はタンパク質が浸透した液体の構造物と考えられています。

核、色素体、およびその他の細胞質構造の表面は、核周囲の空間によって分離された 2 列の単純な膜からなる二重膜で覆われています。 これらの膜は、隣接する 2 つの細胞小器官の内容物が混合することも防ぎます。 個々の物質は、組織内での生理学的プロセスの発生に必要な厳密に定義された量のみ、ある細胞小器官から別の細胞小器官に移動します。

細胞膜と中間板を合わせて細胞壁と呼びます。 膜とは異なり、完全な透過性が特徴です。

細胞壁は野菜や果物の湿重量の 0.7 ～ 5.0% を占めます。 したがって、果物グループの野菜、たとえばズッキーニでは、その量は0.7％を超えません。 葉物野菜では、 白キャベツ、レタス、ほうれん草 - 約2％。 根菜類は細胞壁の含有量が最も高く、2...4% です。

細胞壁の組成は主に多糖類（80～95％）、繊維、ヘミセルロース、プロトペクチンで構成されているため、これらはしばしば細胞壁炭水化物と呼ばれます。 細胞膜の組成には上記の多糖類がすべて含まれます。 中間板は主に、細胞間接着物質の役割を果たす酸性多糖類（プロトペクチン）で構成されており、時にはタンパク質化合物を伴うこともあり、最も古い組織ではリグニンが含まれていると考えられています。

表9.1。 エクステンシンとヒドロキシプロリンの含有量

一部の植物性食品の細胞壁内(%)

炭水化物に加えて、細胞壁には窒素含有物質、リグニン、脂質、ワックス、ミネラルが含まれています。

植物組織の細胞壁の窒素含有物質の中で、構造拡張タンパク質、つまり糖タンパク質のグループのポリマーが見つかり、そのタンパク質部分は炭水化物と結合しています - アラビノースおよびガラクトース残基。 このような高分子のタンパク質部分の分子量は50,000で、その延長部分は硬い棒の形状をしており、50％のヒドロキシプロリンで構成されています。 細胞壁には、ヒドロキシプロリン含有量が異なるいくつかのタンパク質画分が含まれています。

伸長は、いくつかの点で、動物組織で同様の機能を果たすタンパク質のコラーゲンに似ています。 さまざまな野菜やジャガイモの細胞壁に含まれるエクステンシンとヒドロキシプロリンの含有量は同じではありません (表 9.1)。 ジャガイモの細胞壁は約 1/5 のエクステンシンで構成されています。 根菜の細胞壁にはジャガイモの細胞壁よりも 2 倍少ない量しか含まれていません。 メロンの細胞壁では、エクステンシンの含有量は 5% を超えません。

細胞壁における炭水化物とエクステンシンの比率は、植物組織の種類によって異なります。 多くの植物性食品の細胞壁は、約 1/3 のセルロース、1/3 のヘミセルロース、1/3 のペクチンとタンパク質で構成されています。 トマトの細胞壁では、炭水化物とタンパク質の間に -1:1 という異なる比率があります。

リグニンは、植物の細胞壁を形成する複雑な構造の天然ポリマーです。 セルロース繊維とヘミセルロース繊維を結合する外皮物質の役割を果たします。 ヘミセルロース多糖類 (xplan)、ペクチン物質およびタンパク質と共有結合します。 植物組織中のリグニン含有量は、その種類と木化の程度によって異なります。 かなりの量のリグニンがビートとニンジンの細胞壁に含まれていますが、白キャベツにはそれほど蓄積されません。

ジャガイモ、野菜、果物の加熱調理中に起こる軟化は細胞壁の破壊と関連しているという事実により、後者の構造を考慮することが適切であると思われます。

現代の概念によれば、細胞壁はさまざまなポリマー（セルロース、ヘミセルロース、ペクチン物質、タンパク質など）で構成される高度に特殊化された単位であり、その構造は次のとおりです。 さまざまな植物タンパク質分子の構造と同じ精度でエンコードされています。

図では、 図 9.4 は、一次細胞壁の構造のモデルを示しています。

一次細胞壁はセルロース繊維 (ミクロフィブリル) で構成されており、水和壁の体積の 20% 未満を占めます。 細胞壁に平行に位置するセルロース繊維は、水素結合の助けを借りてミセルを形成し、規則的な、ほぼ結晶質の充填を持っています。 1 つのセルロース ミセルは、その直径の 10 倍に等しい距離で別のセルロース ミセルから分離できます。 セルロースミセル間の空間は、ペクチン物質、ヘミセルロース（キシログルカンおよびアルビノガランタン）、および四糖類に関連する構造タンパク質からなる非晶質基質（マトリックス）で満たされています。

一次細胞壁は袋状の巨大分子全体として考えられており、その構成要素は密接に相互接続されています。 セルロース ミセルとキシログルカンの間には多数の水素結合が存在します。 次に、キシログルカンはペクチン物質のガラクタン側鎖に共有結合し、ペクチン物質はアラビノガラクタンを介して構造タンパク質に共有結合します。

多くの野菜や果物の細胞壁は、主に Ca と Mg (0.5 ～ 1.0%) の二価カチオンの含有量が比較的高いことで特徴づけられることを考慮すると、遊離カルボキシル基を含むペクチン分子間に塩結合の形でキレート結合が生じる可能性があります。グループの橋。

米。 9.4. 一次細胞壁の構造 (アルバースハイムによる):

1 - セルロースミクロフィブリル: 2 - キシログルカン; 3 - 主要

ペクチン物質のラムノガラクツロン鎖。 4 - 横方向

ペクチン物質のガラクタン鎖。 5構造タンパク質

アラビノース四糖を含む。 6- アラビノガラクタン

塩橋形成の確率とポリガラクツロン酸のエステル化度は反比例の関係にあります。 塩橋は、一般に細胞壁と実質組織の強化に役立ちます。

ジャガイモ塊茎、根菜、その他の野菜の外皮組織は、繊維やヘミセルロースが集中しているため栄養価が低下するという特徴があるため、ジャガイモやほとんどの野菜を調理する際には、これらの組織は除去されます。

塊茎は、茎が短くて太く、葉が未発達であるという点で根茎とは異なります。 他の新芽と同様に、それらには芽があり、未発達の葉の上部と葉腋に位置しています。 不定根は塊茎では発達しません。 ジャガイモ塊茎は地下芽からすぐには成長しません。 まず、長い白い地下芽が芽、つまり匍匐茎から成長します。 匍匐茎の寿命は1年未満です。 時間の経過とともに上部が厚くなり始め、秋までに塊茎に変わります。

塊茎は小さな粒の形で大量のデンプンを蓄積します。 ジャガイモ塊茎は、茎が太くなり、葉が小さくなった新芽が変化したものです。

何をするか。考慮する 外部構造ジャガイモ塊茎。

何を観るか。表面には頂芽と腋芽（目）、葉の傷跡（縁）、分離した匍匐茎の傷跡が見られます。

何をするか。塊茎の目の数を数えます。

何を観るか。塊茎の上部と基部を見つけます。

太くなった茎上の目の不均一な分布に注目してください。

塊茎のより多くの目がある部分は頂部と呼ばれ、その反対側の匍匐茎の傷跡が形成される部分は基部と呼ばれます。

何をするか。塊茎を2つの部分に切ります。 切った塊茎にヨウ素溶液を一滴垂らします。

• 切った塊茎の色はどう変わりましたか？
• 塊茎細胞にはどのような物質が沈着しますか?
• 植物の一生における塊茎の重要性は何ですか?

レポートの準備をします。ノートに絵を描く 外観塊茎を作り、その部分にラベルを付けます。 塊茎が芽であることを証明する兆候を書き留めます。