": 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、世界がまさにこ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。 そのため、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。 微小物体の写真やビデオ撮影を行うには、「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内に伝播し、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、検査対象の物体が十分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。

試験片はスライドガラス上に置かれ、必要に応じてカバースリップで覆われます。 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。 広範囲の標本を染色するために使用できます。

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で区別され、細菌以外の他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助手に、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..

BBCフューチャーのコラムニストは、多くの国の料理界で最も人気のある根菜について、またその品種によっては、ある料理には最適で、他の料理にはまったく適さない特性について、さらに詳しく調べることにした。 、焼いたり、揚げたり、砕いたりする-どのようにジャガイモを調理しても、ジャガイモは腐ってしまいますが、一般的に言えば、それは困難です。

（ちなみに、私が知っている最高のマッシュポテトのレシピによると、あらかじめ溶かしておいたバターを、吸収されなくなるまで茹でたジャガイモに少しずつ加えるべきです。）
私たちにとって非常に身近な食材であるため、見た目が違う種の違いを意識して調理することがあまりありません。

一方、すべてのジャガイモがフライヤーで揚げるのに適しているわけではなく、サラダに適しているのは特定の品種だけです。 学校の家庭科の授業では、ジャガイモの種類による見分け方はあまり教えられず、私たちにはどれも同じに見えます。
しかし、同じ品種をサラダ用にローストしたり茹でたりしたことのある人なら誰でも、根菜の世界にも平等がないことをよく知っています。
品種の違いは、 化学組成それに応じて技術的特性も考慮されます。 したがって、ジャガイモ料理を成功させたい場合は、適切な特性を持つ塊茎を選択することが非常に重要です。

たとえば、いくつかの種は天ぷら鍋の近くに近づけるべきではありません。 私は最近、自宅のキッチンでこれを個人的に検証しましたが、煙感知器からの警報信号により、ポテトチップスを作ろうと試みたが無駄に終わったジャガイモの品種が専門家として適しているかどうかについての最後の疑念が払拭されました。

ジャガイモには何百もの異なる品種があり、栄養士や育種家によると、黄色がかった、茶色がかった、紫色、または赤色の皮を持つ塊茎は、外観だけでなく化学組成も互いに大きく異なる場合があります。
主な違いはでんぷんの割合であり、この基準によれば、ジャガイモは主に 2 つのカテゴリーに分類されます。

最初のタイプ - でんぷん質（または粉っぽい） - は、でんぷん含有量が高いジャガイモを指します（ダイアナ・マッコーマー氏の研究結果によれば、塊茎の重量の平均約22％であり、栄養士ガイ氏の著書で引用されています）。クロスビー）。
乾燥していて薄片状です。 熱処理中に粒子状の質感が得られます。

カリカリに揚げたポテトが食べたいですか？ でんぷん質のジャガイモの代表的なもの（少なくとも米国では）は、皮が赤みがかったラセット品種です。 揚げ物に最適です。 水分含有量が低いということは、チップスが高温の油と接触すると、表面に皮が形成される前にほとんどの水が蒸発し、各チップスの内部を完全に蒸すのに十分な水分が残ることを意味します。

ラセットポテトに含まれる多数のでんぷん分子は、スライスの端の周りに金茶色の皮を形成するのに役立ちます。また、果肉が非常に緻密であるという事実により、チップスは油が内部に深く浸透するために揚げられないままになる恐れがありません。
でんぷん質のジャガイモはマッシュしたり焼いたりするのにも適しています。
2種類の調理済みジャガイモを顕微鏡で比較したところ、研究者らは興味深い違いを発見した。
しかし、でんぷん含有量の多いジャガイモをサラダ用に調理する料理人にとっては悲惨なことです。ジャガイモは水を吸収するとすぐに崩れてしまいます。

皮が薄く果肉が水っぽい、ワックス状の品種のジャガイモをサラダに入れるのが良いでしょう。 デンプンは約 16% しか含まれておらず、調理しても塊茎は組織の完全性を維持します。
ちなみに、このカテゴリーに属する品種の多くには、「シャーロット」、「アーニャ」、「カーラ」など、女性の名前に由来する美しい名前が付いています。
顕微鏡で過去を比較する 熱処理でんぷん質のジャガイモとワックス状のジャガイモを比較すると、研究者らはそれらの間に興味深い違いがあることを発見しました。
ワックス質の品種とは異なり、粉質の品種のでんぷん分子は布地の隣接領域から水分を吸収する傾向があります。
そのため、私たちはでんぷん質の品種を乾燥していてもろいと認識し、ワックス質の品種は水っぽさによって認識します。
顕微鏡で見ると、でんぷん質のジャガイモの組織を構成する細胞が、調理するとショートブレッド粉のように小さなグループに崩壊し、塊茎が構造的統一性を失うことがわかります。 これは、茹でた小麦粉状のジャガイモでは、細胞内に含まれるデンプン粒子の分解がワキシージャガイモよりも低い温度で始まるという事実によって説明されます（その差はほぼ12℃です）。

その結果、最初のタイプでは、細胞間の結合がより急速に弱まり、細胞壁は熱調理プロセスの初期段階で破壊されます。
すべての種類のジャガイモが多くの人が好むマッシュポテトに適しているわけではありません。
特定の料理に適した品種を選択するときは、ジャガイモのこれらの特性を考慮することが重要です。 ただし、この知識は家庭のキッチンだけで必要になるわけではありません。

レイモンド・ウィーラーによる「宇宙における人類の生命維持のためのジャガイモ」というタイトルの記事では、無重力下でジャガイモを栽培する実験について述べています。

有人惑星間飛行では、食用の果物を栽培できるかどうかが鍵となり、さまざまな環境条件下でジャガイモや他の作物が生育室内でどのように挙動するかを調べるための実験が数十年にわたって続けられている。どうやら、シェフは宇宙であっても選択の問題を取り除くことができないようです。

しかし、木星に飛んだ宇宙飛行士は報われるでしょう。一部の科学者によると、この惑星の重力条件で調理されたポテトチップスは完璧なサクサク感を持っています。
しかし、ここ地球には異なる重力の法則があります。 そこで中国政府は、今後ジャガイモが米や小麦と並んで中国の食生活の主力製品になると予想外に発表した。
これまで中国ではジャガイモは主にご飯の味付けとして使われており、本格的なおかずとしては使われていなかった。

中華料理では、細かく刻んだ塊茎を酢でマリネしてから揚げます。 唐辛子チリ。 を加えて煮るのも人気の調理法です。 しょうゆそしてアニス。
しかし、主力製品の地位が約束されているからといって、その買収によってジャガイモが中国の食卓でより重要な位置を占めるようになるわけではない。 焼きたてのラセットが伝統的な米に取って代わる可能性は低い。
ソーシャルメディアを含む中国メディアの主要トレンドをカバーするwhatsonweibo.comの観察者の予測によると、天空帝国の日常の料理には、ジャガイモを丸ごと使った料理ではなく、ジャガイモ粉から作られた製品が含まれる可能性が最も高いという。麺類やバンズなど。

そうであれば、中国の消費者は適切なジャガイモの品種を選ぶために頭を悩ませる必要はなくなり、メーカーが消費者に代わって選択してくれることになる。

教育・科学・青少年省

クリミア共和国

クリミア共和国の校外教育機関

「生態学的および自然主義的創造性センター」

若者を学ぶ」

オープンラボラトリークラス:

植物細胞の構造を研究する

によって開発された：

クズネツォワ エレナ ユリエヴナ、方法論者 最高のカテゴリー,

教育チームの責任者

「生物学の基礎」、Ph.D.

シンフェロポリ、2014

レッスンのテーマ: 構造の研究 植物細胞顕微鏡の下で

目標: 植物細胞の構造的特徴に関する知識を統合し、深めます。

活動の種類: 実験室レッスン

使用される形式と方法: 会話、テスト、顕微鏡機器の操作。

導入された概念：細胞壁、核、液胞、クロロフィル粒子、デンプン粒子、原形質溶解、脱原形質溶解。

材料と設備: 付属品付きの顕微鏡、水、5% 塩化ナトリウム溶液、ジューシーな玉ねぎの鱗片、ヴァリスネリアの葉、ジャガイモ。

レッスンプラン:

知識を更新しています。 テスト中。

顕微鏡の構造と顕微鏡装置の使い方。

一時的な準備を行う方法。 ジューシーなタマネギの鱗の表皮の準備、顕微鏡検査。

実験のセットアップ。 原形質溶解と脱原形質溶解の現象。

ジャガイモの果肉のでんぷん粒。

バリスネリアの葉のクロロフィル粒。

レッスンの進み具合:

1. 知識を更新しています。 テスト.

「植物細胞の構造」というテーマに関するテスト課題

1 動物細胞に欠けている細胞小器官はどれですか:

a) ミトコンドリア b) 色素体 c) リボソーム d) 核

2. どの細胞小器官で主にデンプンが形成されるか:

3. 酸化的リン酸化が起こる細胞小器官は次のとおりです。

a) ミトコンドリア b) 葉緑体 c) 核 d) リボソーム

4. 細胞膜の基礎を形成する脂質のグループはどれですか:

a) 中性脂肪 b) リン脂質 c) ワックス d) カロテノイド

5. 植物細胞は、動物細胞とは異なり、以下を備えています。

a) 小胞体 b) ゴルジ複合体

c) 細胞液を含む液胞 d) ミトコンドリア

6. 顆粒小胞体は、以下の点で無顆粒小胞体と異なります。

a) 中心体 b) リソソーム c) リボソーム d) ペルオキシソーム

7. ミトコンドリアは細胞のエネルギーステーションと呼ばれます。 細胞小器官のこの名前は、その機能に関連付けられています。

a) タンパク質合成 b) 細胞内消化

c) ガス、特に酸素の輸送 d) ATP の合成

8. 在庫 栄養素セルは以下に含まれます。

a) 核 b) 葉緑体 c) 核小体 d) 白緑体

9. 光リン酸化は次のどの細胞小器官で行われますか?

顕微鏡の構造と顕微鏡装置の使い方.

一部 機械装置顕微鏡には、三脚、ステージ、照明システム、ラチェット、マイクロメーターネジ、チューブ、リボルバーが含まれています。

研究対象はステージテーブルの上に置かれます。 照明装置はオブジェクトステージの下にあります。 双方向ミラーが含まれています。 光源から来る光線を集め、凹面鏡が光線の形で反射し、テーブルの中央にある穴を通って対象物に向けられます。

顕微鏡の光学系は、接眼レンズ、レンズ、それらを接続する鏡筒で構成されています。 レンズは低倍率用と高倍率用の2種類があります。 レンズを交換する必要がある場合は、レンズがねじ込まれた凹型の丸いプレートであるリボルバーを使用します。 光学系全体は可動式であり、ラチェットを反時計回りに回転させて上昇させたり、時計回りに回転させて下降させたりすることで、観察者に物体が見える位置を見つけます。

顕微鏡の構造:

1 – 接眼レンズ; 2- レンズ交換用のリボルバー。 3 – レンズ。

4 – 大まかな照準用のラチェット。

5 – 正確な狙いを定めるためのマイクロメートルねじ。 6 – オブジェクトテーブル。 7 – 鏡。 8 - コンデンサー

3. 仮準備の方法。 ジューシーなタマネギの鱗の表皮の準備、顕微鏡検査。

水一滴を入れたスライドガラスを準備します。

玉ねぎの鱗片を内側（凹面）からメスで小片（1cm2程度）に切り取り、透明な膜（表皮）をピンセットや針で剥がします。 準備したドロップに入れて、カバーガラスを適用します。

低倍率と高倍率で細胞の構造を観察します。

1つのセルを描画します。 細胞壁、細胞質の壁層、核、液胞を細胞液でマークします。

植物細胞の構造

実験のセットアップ。 原形質溶解と脱原形質溶解の現象.

玉ねぎの皮から新しい準備をします。 顕微鏡ステージから標本を取り外し、カバーガラスの下の水を 5% 塩化ナトリウム溶液 (NaCl) に置き換えます。 カバー ガラスを取り外す必要はありません。カバー ガラスの近くに溶液を 1 滴垂らし、ガラスの下の水と融合させ、反対側に濾紙を当てます。 溶液はカバーガラスの下に入り、水を置き換えます。

細胞を高張溶液に置きました。 細胞の外側の溶液の濃度が細胞内の物質の濃度を超えます。 この場合、水が液胞から出て、液胞の体積が減少し、細胞質が膜から離れて液胞とともに収縮します。 現象が観察されている 原形質溶解 .

採取した溶液の濃度、処理速度、細胞の形状に応じて、原形質溶解のパターンは異なる場合があります。

弱い溶液中で原形質溶解がゆっくりと進行する場合、多くの場合、細胞の内容物は最初に細胞の端の膜から遠ざかり（角状原形質溶解）、細胞の広い領域が影響を受ける可能性があります（凹面原形質溶解）。 細胞の内容物は 1 つの丸い液滴に分離することがあります (凸状原形質分解)。 細胞がより強力な溶液にさらされると、原形質溶解がより速く進行し、内容物が多数のヘクト糸によって膜に接続されたままになる、けいれん性原形質溶解の写真が現れます。

原形質溶解現象

A – 植物細胞:

1 – 細胞壁;

2 – 液胞。

3 – 細胞質の壁層。

4 – コア。

B – D – 原形質分解:

B – コーナー。

B – 凹面。

G – 凸型。

D – けいれん性

5 – ヘクトスレッド

原形質溶解中、細胞は生きたままです。 さらに、細胞の生存能力の指標は、細胞の原形質溶解能力である可能性があります。 セルをきれいな水に戻すと、 脱プラズマリシス 、細胞が再び水を吸収し、液胞の体積が増加し、細胞質が膜を圧迫して膜を引き伸ばします。

原形質溶解のさまざまな段階を適切な記号で描きます。

水と濾紙を使用してカバー ガラスの下から塩溶液を置き換えることによって、脱プラズマモリシス現象を実行します。

ジャガイモ果肉のでんぷん粒

でんぷん粒 - 植物細胞に蓄えられている栄養素の主な種類。 それらは、生細胞の色素体、間質内でのみ形成されます。 葉緑体では、光の中で、同化性（一次）デンプンの粒子が堆積し、過剰な光合成産物である糖で形成されます。

ジャガイモの果肉からデンプン粒の調製物を調製する。 この目的のために、ジャガイモ塊茎の果肉のジュースをスライドガラス上で水滴に絞ります。 顕微鏡で観察して絵を描きます。

片栗粉粒

バリスネリア葉のクロロフィル粒

バリスネリアの葉から調製物を調製するには、葉身の下 3 分の 1 のかなり大きな細胞を中肋から遠くない視野の中央に配置します。 この領域を高倍率で観察し、葉緑体をスケッチします。

Vallisneria 葉細胞の葉緑体

レッスンの結論:

植物細胞と動物細胞の違いを確立します。

細胞内の浸透現象のパターンを確立します。

宿題 :

クロスワードパズル「細胞構造」を解く

クロスワード「細胞構造」

水平方向: 2 。 細胞内の液体の可動内容物。 5 。 細胞の主要な細胞小器官。 8 . 成分顕微鏡 10 。 生物の単位。 12 。 シンプルな拡大装置。 13 。 顕微鏡の中に虫眼鏡が挿入される管。 16 。 顕微鏡の製作者。 18 。 生きた細胞に特徴的な生理学的プロセス。 19 。 薬を調合する物。 22 。 細胞間物質が破壊され、空気で満たされた細胞間の領域。

垂直方向: 1 。 オキュラス ( 緯度。). 3 。 難しい 光学機器. 4 。 細胞膜の薄い領域。 6 . 主な構造カーネル。 7 。 細胞腔は細胞液で満たされています。 9 。 顕微鏡鏡筒の上端にある部分で、フレームと 2 つの拡大鏡で構成されます。 11 。 顕微鏡のチューブが取り付けられる部分。 14 。 セルのカバー。 15 。 植物細胞の細胞質にある小さな小体。 17 。 薬が調製されるタマネギの部分。 20 。 チューブの下端にある顕微鏡の部分。 21 . 水生植物、葉の細胞では細胞質の動きが見られます。

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、組織内にかなり高い膨圧が生じます。

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すと増加することが観察されます。 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. 植物細胞の構造

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、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。 ビートやニンジンの細胞壁には大量のリグニンが含まれていますが、白キャベツに蓄積されるリグニンはそれほど多くありません。

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。