»: Podwyższona liczba białych krwinek, infekcja bakteryjna, ziemniaki zawierają skrobię, owady przenoszą choroby te i inne podobne stwierdzenia można usłyszeć zewsząd. Każdego dnia z ekranów telewizorów, z ust znajomych, z kart gazet i czasopism do naszego mózgu docierają te same informacje. Informacje, które, jak mogłoby się wydawać, są udziałem wyłącznie lekarzy specjalistów i biologów. W końcu zajmują się tymi problemami w swoim codziennym życiu. Prosty człowiek wyciąga tylko wnioski z pewnych badań, suche słowa, które nie mają widoczności. W tym artykule postaram się w prosty sposób opowiedzieć o kompleksie. O tym, jak każdy może przybliżyć sobie pozornie nieuchwytny świat komórek i mikroorganizmów.

Już dwa lata obserwuję ten świat w domu, a rok fotografuję. W tym czasie zdążyłam zobaczyć na własne oczy, czym są krwinki, co spada ze skrzydeł motyli i ciem, jak bije serce ślimaka. Oczywiście wiele można się było dowiedzieć z podręczników, wykładów wideo i tematycznych stron internetowych. Jedyne, czego by się nie pozbierało, to poczucie obecności i bliskości czegoś, czego nie widać gołym okiem. To, co przeczyta się w książce lub zobaczy w programie telewizyjnym, prawdopodobnie zostanie wymazane z pamięci w bardzo krótkim czasie. To, co osobiście zobaczysz przez soczewkę mikroskopu, pozostanie z Tobą na zawsze. I pozostanie nie tyle obrazem tego, co zobaczył, co zrozumieniem, że świat jest urządzony tak, a nie inaczej. Że to nie są tylko słowa z książki, ale osobiste doświadczenie. Doświadczenie, które jest teraz dostępne dla każdego.

Co kupić?

Teatr zaczyna się od wieszaka, a badania od zakupu sprzętu. W naszym przypadku będzie to mikroskop, bo przez szkło powiększające niewiele widać. Z głównych cech mikroskopu „do użytku domowego” warto oczywiście podkreślić zestaw dostępnych powiększeń, które określa iloczyn powiększeń okularu i obiektywu. Nie każda próbka biologiczna nadaje się do badań przy dużych powiększeniach. Wynika to z faktu, że większe powiększenie układu optycznego implikuje mniejszą głębię ostrości. W konsekwencji obraz nierównych powierzchni leku będzie częściowo rozmyty. Dlatego ważne jest, aby mieć zestaw soczewki I okulary, co pozwala na prowadzenie obserwacji w całym zakresie powiększeń: 10–20×, 40–60×, 100–200×, 400–600×, 900–1000×. Czasami uzasadnione jest powiększenie 1500x, które uzyskuje się kupując okular 15x i obiektyw 100x. Wszystko, co powiększa bardziej, nie zwiększy zauważalnie rozdzielczości, ponieważ przy powiększeniach około 2000–2500 × tak zwana „granica optyczna”, spowodowana zjawiskami dyfrakcyjnymi, jest już bliska.

Kolejnym ważnym punktem jest rodzaj dyszy. Zwykle istnieją odmiany jednooczne, dwuoczne i trójoczne. Zasada klasyfikacji opiera się na tym, ile oczu chcesz patrzeć na obiekt. W przypadku systemu jednoocznego trzeba mrużyć, ciągle zmieniające się oczy ze zmęczenia podczas długotrwałej obserwacji. Tutaj z pomocą przyjdzie Ci lornetka, na którą, jak sama nazwa wskazuje, możesz patrzeć obojgiem oczu. Ogólnie rzecz biorąc, będzie to miało korzystniejszy wpływ na samopoczucie Twoich oczu. Nie należy mylić obuoczny z mikroskopem stereoskopowym. Ten ostatni umożliwia uzyskanie wolumetrycznej percepcji obserwowanego obiektu dzięki obecności dwóch soczewek, podczas gdy mikroskopy dwuoczne po prostu dostarczają ten sam obraz do obu oczu. Do fotografowania i filmowania mikroobiektów potrzebne będzie „trzecie oko”, a mianowicie dysza do instalacji aparatu. Wielu producentów produkuje specjalne kamery do swoich modeli mikroskopów, chociaż można użyć zwykłej kamery (choć trzeba będzie kupić adapter).

Obserwacja przy dużych powiększeniach wymaga dobre oświetlenie ze względu na małą aperturę odpowiednich soczewek. Dawno minęły czasy, kiedy lek badano w świetle odbitym od lustra. Teraz mikroskopy są złożonymi urządzeniami optyczno-mechaniczno-elektrycznymi, w których w pełni wykorzystuje się osiągnięcia postępu naukowego i technologicznego. Nowoczesne urządzenia mają własną żarówkę, z której światło rozprzestrzenia się przez specjalne urządzenie - skraplacz, - która oświetla preparat. W zależności od rodzaju skraplacza można wyróżnić różne drogi obserwacje, z których najpopularniejsze to metody jasnego i ciemnego pola. Pierwsza metoda, znana wielu ze szkoły, zakłada równomierne oświetlenie preparatu od dołu. Jednocześnie w miejscach, w których lek jest optycznie przezroczysty, światło rozchodzi się od kondensatora do soczewki, aw nieprzezroczystym ośrodku światło jest pochłaniane, barwione i rozpraszane. Uzyskuje się zatem ciemny obraz na białym tle – stąd nazwa metody.

Z kondensatorem ciemnego pola wszystko jest inne. Została zaprojektowana tak, aby wychodzące z niej promienie światła kierowane były w różnych kierunkach, z wyjątkiem samego otworu obiektywu. Dlatego przechodzą przez optycznie przezroczysty ośrodek, nie wpadając w pole widzenia obserwatora. Z drugiej strony promienie, które uderzają w nieprzezroczysty przedmiot, są na nim rozpraszane we wszystkich kierunkach, w tym w kierunku soczewki. Dlatego w rezultacie jasny obiekt będzie widoczny na ciemnym tle. Ta metoda obserwacji jest dobra do badania obiektów przezroczystych, które nie kontrastują z jasnym tłem. Domyślnie większość mikroskopów pracuje w jasnym polu. Dlatego jeśli planujesz poszerzyć zakres metod obserwacyjnych, powinieneś wybrać modele mikroskopów, które przewidują instalację dodatkowego wyposażenia: kondensatorów, urządzeń do kontrastu fazowego, polaryzatorów itp.

Jak wiadomo układy optyczne nie są idealne: przejście przez nie światła wiąże się ze zniekształceniami obrazu - aberracje. Dlatego starają się robić soczewki i okulary w taki sposób, aby te wady były jak najbardziej eliminowane. Wszystko to wpływa na ich ostateczny koszt. Ze względu na cenę i jakość warto kupować soczewki planarno-achromatyczne. Znajdują zastosowanie w profesjonalnych badaniach i mają adekwatną cenę. Obiektywy o dużym powiększeniu (np. 100x) mają aperturę numeryczną większą od 1, co implikuje użycie oleju w obserwacji – tzw. zanurzenie. Dlatego jeśli oprócz „suchych” soczewek bierzesz również soczewki immersyjne, powinieneś wcześniej zadbać o olejek immersyjny. Jego współczynnik załamania światła musi koniecznie odpowiadać konkretnej soczewce.

Oczywiście nie jest to cała lista parametrów, które należy wziąć pod uwagę przy zakupie mikroskopu. Czasami warto zwrócić uwagę na projekt i lokalizację sceny oraz uchwyty do jej sterowania. Warto wybrać rodzaj oświetlacza, którym może być albo zwykła żarówka, albo dioda LED, która świeci jaśniej i mniej się nagrzewa. Ponadto mikroskopy mogą mieć indywidualne cechy. Ale być może najważniejsze, co należy powiedzieć o ich urządzeniu, zostało powiedziane. Każda dodatkowa opcja to dopłata do ceny, więc wybór modelu i konfiguracji to już sprawa końcowego użytkownika.

Ostatnio panuje moda na kupowanie mikroskopów dla dzieci. Takie urządzenia to zwykle monokulary o małym zestawie obiektywów i skromnych parametrach, są niedrogie i mogą służyć jako dobry punkt wyjścia nie tylko do bezpośrednich obserwacji, ale także do zapoznania się z podstawowymi zasadami działania mikroskopu. Potem dziecko będzie już mogło kupić poważniejsze urządzenie na podstawie wniosków wyciągniętych podczas pracy z modelem „budżetowym”.

Jak oglądać?

Amatorska obserwacja nie wymaga wyjątkowych umiejętności ani w pracy z mikroskopem, ani w przygotowywaniu preparatów. Oczywiście można kupić dalekie od tanich zestawów gotowych preparatów, ale wtedy poczucie osobistej obecności w gabinecie nie będzie już tak jasne, a gotowe preparaty prędzej czy później się znudzą. Dlatego kupując mikroskop warto pomyśleć o realnych obiektach do obserwacji. Ponadto będziesz potrzebować, choć specjalnych, ale niedrogich środków do przygotowania preparatów.

Obserwacja w świetle przechodzącym zakłada, że ​​badany obiekt jest wystarczająco cienki. Nawet nie każda skórka z jagody lub owocu sama w sobie ma odpowiednią grubość, dlatego skrawki bada się pod mikroskopem. W domu dość odpowiednie cięcia można wykonać zwykłymi ostrzami do golenia. Przy pewnych umiejętnościach możliwe jest uzyskanie grubości warstwy kilku warstw komórek, co znacznie zwiększy zróżnicowanie obiektów próbek. Idealnie powinieneś pracować z jednokomórkową warstwą tkanki, ponieważ kilka warstw komórek nałożonych na siebie tworzy rozmyty i chaotyczny obraz.

Preparat do badania umieszcza się na szkiełku podstawowym iw razie potrzeby przykrywa szkiełkiem nakrywkowym. Dlatego jeśli okulary nie są dołączone do mikroskopu, należy je dokupić osobno. Można to zrobić w najbliższym sklepie ze sprzętem medycznym. Jednak nie każdy preparat dobrze przylega do szkła, dlatego stosuje się metody utrwalania. Głównymi mocowaniami są ogień i alkohol. Pierwsza metoda wymaga pewnych umiejętności, ponieważ możesz po prostu „spalić” lek. Drugi sposób jest często bardziej uzasadniony. Nie zawsze jest możliwe uzyskanie czystego alkoholu, dlatego w aptece można kupić środek antyseptyczny jako substytut, którym w rzeczywistości jest alkohol z zanieczyszczeniami. Warto tam też kupować jod i zieleń. Te znane nam środki dezynfekcyjne okazują się być dobrymi barwnikami do preparatów. W końcu nie każdy lek ujawnia swoją istotę na pierwszy rzut oka. Czasami musi „pomóc”, barwiąc swoje ukształtowane elementy: jądro, cytoplazmę, organelle.

Aby pobrać próbki krwi, należy zakupić wertykulatory, pipety i watę. Wszystko to jest w sprzedaży w sklepach medycznych i aptekach. Ponadto, aby zbierać przedmioty z dziczy, zaopatrz się w małe torby i słoiki. Zabieranie ze sobą słoika do zbierania wody z najbliższego akwenu podczas wyjścia na łono natury powinno stać się Twoim dobrym nawykiem.

Co oglądać?

Mikroskop kupiony, instrumenty kupione - czas start. I powinieneś zacząć od najbardziej dostępnego. Cóż może być bardziej dostępnego niż skórka cebula(rys. 1 i 2)? Sama w sobie cienka skórka cebuli, zabarwiona jodem, ujawnia wyraźnie zróżnicowane jądra w swojej strukturze. To doświadczenie, dobrze znane ze szkoły, być może warto zrobić w pierwszej kolejności. Samą skórkę cebuli należy zalać jodem i pozostawić do wybarwienia na 10-15 minut, po czym należy ją spłukać pod bieżącą wodą.

Ponadto jod może być stosowany do barwienia ziemniaków (ryc. 3). Nie zapominaj, że cięcie musi być tak cienkie, jak to możliwe. Dosłownie 5-10 minut ziemniaka pokrojonego w jod pokaże warstwy skrobi, które się zmienią Kolor niebieski. Jod jest dość uniwersalnym barwnikiem. Mogą plamić szeroką gamę preparatów.

Ryc. 1. Łuska cebuli(powiększenie: 1000×). Barwione jodem. Na zdjęciu jądro w komórce jest zróżnicowane.

Ryc. 2. Łuska cebuli(powiększenie: 1000×). Barwione Azur-Eozyną. Na zdjęciu jąderko różnicuje się w jądrze.

Rycina 3. Ziarna skrobi w ziemniakach(powiększenie: 100×). Barwione jodem.

Często gromadzi się na balkonach budynków mieszkalnych duża liczba zwłoki owadów latających. Nie spiesz się, aby się ich pozbyć: mogą służyć jako cenny materiał do badań. Jak widać na zdjęciach, skrzydła owadów są owłosione (ryc. 4.6). Owady potrzebują tego, aby skrzydła się nie zamoczyły. Ze względu na wysokie napięcie powierzchniowe krople wody nie mogą „przepłynąć” przez włosy i dotknąć skrzydła.

Zjawisko to nazywa się hydrofobowość. Szczegółowo o tym rozmawialiśmy w artykule „Fizyczna hydrofobia”. - wyd.

Rysunek 4. Skrzydło biedronka (powiększenie: 400×).

Rycina 5. Skrzydło Bibionidów(powiększenie: 400×).

Ryc. 6. Skrzydło motyla głogu(powiększenie: 100×).

Jeśli kiedykolwiek dotknąłeś skrzydła motyla lub ćmy, prawdopodobnie zauważyłeś, że unosi się z niego jakiś „kurz”. Fotografie wyraźnie pokazują, że pył ten to łuski z ich skrzydeł (ryc. 7). Oni mają inny kształt i dość łatwe do rozdarcia.

Ponadto można powierzchownie zbadać strukturę kończyn stawonogów (ryc. 8), rozważyć filmy chitynowe - na przykład na grzbiecie karalucha (ryc. 9). Przy odpowiednim powiększeniu można się przekonać, że takie filmy składają się z ściśle przylegających (być może stopionych) płatków.

Ryc. 7. Łuski ze skrzydeł ćmy(powiększenie: 400×).

Rycina 8. Kończyna pająka(powiększenie: 100×).

Ryc. 9. Film na grzbiecie karalucha(powiększenie: 400×).

Następną rzeczą do obejrzenia jest skórka jagód i owoców (ryc. 10 i 11). Nie wszystkie owoce i jagody mają skórkę dopuszczalną do obserwacji mikroskopowej. Albo jego struktura komórkowa może nie być różnicowalna, albo grubość nie pozwoli na uzyskanie wyraźnego obrazu. Tak czy inaczej, musisz podjąć wiele prób, zanim otrzymasz dobry lek. Będziesz musiał posortować różne odmiany winogron - na przykład, aby znaleźć takie z barwnikami w skórce, które miałyby "przyjemny dla oka" kształt lub wykonać kilka nacięć skórki śliwki, aż uzyskasz warstwa jednokomórkowa. W każdym razie nagroda za wykonaną pracę będzie godna.

Ryc. 10. Skórka czarnych winogron(powiększenie: 1000×).

Ryc. 11. Skórka śliwki(powiększenie: 1000×).

Rycina 12. Liść koniczyny(powiększenie: 100×). Niektóre komórki zawierają ciemnoczerwony pigment.

Dość dostępnym obiektem do badań jest zieleń: trawa, glony, liście (ryc. 12 i 13). Ale mimo wszechobecności wybieraj i gotuj dobra próbka nie dzieje się tak łatwo.

Najbardziej interesującą rzeczą w zieleni są chyba chloroplasty (ryc. 14 i 15). Dlatego cięcie musi być wyjątkowo cienkie. Często zielenice występujące w jakichkolwiek otwartych zbiornikach mają akceptowalną grubość.

Ryc. 13. Liść truskawki(powiększenie: 40×). Ryc. 16. Pływające glony z wici(powiększenie: 400×).

Ryc. 17. Mały ślimak(powiększenie: 40×).

Rycina 18. Rozmaz krwi. Barwione Azur-Eozyną wg Romanovsky'ego (powiększenie: 1000×). Na zdjęciu eozynofil na tle erytrocytów.

sam naukowiec

Wideo 1. Bicie serca ślimaka(powiększenie mikroskopu optycznego 100×).

Po zbadaniu prostych i niedrogich leków naturalnym pragnieniem jest skomplikowanie technik obserwacyjnych i rozszerzenie klasy badanych obiektów. Aby to zrobić, po pierwsze, potrzebujesz literatury na temat specjalnych metod badawczych, a po drugie, specjalne środki. Narzędzia te, choć są specyficzne dla każdego typu obiektu, mają jednak pewną ogólność i uniwersalność. Na przykład dobrze znana metoda barwienia metodą Grama, kiedy różne rodzaje bakterie po wybarwieniu różnicują się kolorami, można go również stosować przy barwieniu innych, niebakteryjnych komórek. W rzeczywistości blisko tego jest metoda barwienia rozmazów krwi według Romanowskiego. W sprzedaży dostępny jest zarówno gotowy barwnik w płynie, jak i proszek składający się z barwników takich jak lazur i eozyna. Wszystkie barwniki można kupić w wyspecjalizowanych sklepach biomedycznych lub zamówić online. Jeśli z jakiegoś powodu nie możesz uzyskać barwnika krwi, możesz poprosić asystenta laboratoryjnego wykonującego badanie krwi w szpitalu, aby dołączył do analizy szklankę z poplamionym rozmazem krwi.

Kontynuując temat badań krwi, nie można nie wspomnieć o aparacie Goryaev – urządzeniu do liczenia krwinek. Będąc ważnym narzędziem do oceny liczby erytrocytów we krwi w czasach, gdy nie było urządzeń do automatycznej analizy jej składu, kamera Goryaev umożliwia również pomiar wielkości obiektów dzięki naniesionym na nią znacznikom znanymi rozmiary podziałów. Metody badania krwi i innych płynów za pomocą aparatu Goryaev są opisane w specjalnej literaturze.

Wniosek

W tym artykule starałem się rozważyć główne punkty związane z wyborem mikroskopu, improwizowanymi środkami i głównymi klasami obiektów do obserwacji, które łatwo spotkać w życiu codziennym iw przyrodzie. Jak już wspomniano, specjalne narzędzia obserwacyjne wymagają przynajmniej początkowych umiejętności pracy z mikroskopem, więc ich przegląd wykracza poza zakres tego artykułu. Jak widać na zdjęciach, mikroskopia może stać się dla kogoś przyjemnym hobby, a może nawet sztuką.

W nowoczesny świat, gdzie różne środki techniczne a urządzenia są w zasięgu spaceru, każdy sam decyduje na co wydaje własne pieniądze. Ze względów rozrywkowych może to być drogi laptop lub telewizor o skandalicznej przekątnej. Ale są też tacy, którzy odrywają wzrok od ekranów i kierują go albo daleko w kosmos, nabywając teleskop, albo zaglądając w okular mikroskopu, wnikają w głąb. Wewnątrz natury, której jesteśmy częścią.

Literatura

1. Landsberg GS (2003). Optyka. § 92 (s. 301);
2. Gurewicz AA (2003). algi słodkowodne;
3. Koziniec GI (1998). Atlas komórek krwi i szpiku kostnego;
4. Korzhevsky D.E. (2010). Podstawy techniki histologicznej..

Felietonista BBC Future postanowił dowiedzieć się więcej o najpopularniejszym warzywie korzeniowym w wielu krajach oraz o właściwościach, które sprawiają, że jedna lub druga jego odmiana jest optymalna do przyrządzania jednych potraw, a zupełnie nie nadaje się do innych... Gotowane, pieczone, smażone lub tłuczone - nieważne jak ugotujesz ziemniaki, zepsuć to jest, ogólnie rzecz biorąc, trudne.

(Nawiasem mówiąc, według najlepszego przepisu na puree, jaki znam, roztopione wcześniej masło należy dodawać do gotowanych ziemniaków stopniowo i aż przestanie się wchłaniać.)
Jest to dla nas tak znany produkt spożywczy, że przygotowując go często nie bierzemy pod uwagę różnicy nawet między gatunkami, które różnią się od siebie wyglądem.

Tymczasem nie każdy ziemniak nadaje się do smażenia we frytownicy, a tylko niektóre odmiany nadają się do sałatki. Na szkolnych lekcjach ekonomii domowej zwykle nie uczą rozróżniania ziemniaków według odmian i wszystko wydaje nam się „na tej samej twarzy”.
Jednak każdy, kto spróbował tej samej odmiany zarówno smażonej, jak i gotowanej na sałatkę, doskonale wie, że w świecie warzyw korzeniowych również nie ma sobie równych.
Odmiany różnią się między sobą skład chemiczny i odpowiednio właściwości technologiczne. Jeśli więc chcesz odnieść sukces w daniu ziemniaczanym, bardzo ważne jest, aby wybrać bulwy o odpowiednich właściwościach.

Na przykład do frytkownicy niektóre typy nie powinny być w żaden sposób dozwolone. Przekonałem się o tym niedawno w swojej kuchni, a sygnały alarmowe z czujnika dymu rozwiały moje ostatnie wątpliwości co do profesjonalnej przydatności takiego ziemniaka, z którego bezskutecznie próbowałem zrobić frytki.

Istnieją setki różnych odmian ziemniaków, a według dietetyków i hodowców bulwy o żółtawej, brązowej, fioletowej lub czerwonej skórce mogą znacznie różnić się od siebie nie tylko wyglądem, ale także składem chemicznym.
Główna różnica polega na zawartości procentowej skrobi i zgodnie z tym kryterium ziemniaki dzielą się na dwie główne kategorie.

Pierwszy typ - skrobiowy (lub mączny) - obejmuje ziemniaki o dużej zawartości skrobi (średnio około 22% masy bulwy, według wyników badań Diany McComber, cytowanych w jej pracy przez: dietetyk Guy Crosby).
Jest sucha i łuszcząca się; po obróbce cieplnej nabiera ziarnistej tekstury.

Masz ochotę na chrupiące smażone ziemniaki? Następnie staraj się nie używać tak zwanego ziemniaka woskowego - z nim nie uzyskasz pożądanego rezultatu Wzorowym przedstawicielem ziemniaków skrobiowych (przynajmniej w USA) jest odmiana Russet, która ma czerwonawą skórkę. Idealnie nadaje się do smażenia. Niska zawartość wody oznacza, że ​​gdy frytki wchodzą w kontakt z wrzącym olejem, większość wody wyparowuje, zanim na powierzchni utworzy się skorupa, pozostawiając tylko tyle wilgoci, aby odparować wnętrze każdego kawałka.

Liczne cząsteczki skrobi w ziemniaku Russet pomagają przyrumienić krawędzie pokrojonych plastrów, a ponieważ miąższ jest dość gęsty, frytki nie są zagrożone niedogotowaniem z powodu oleju, który wniknął głęboko do środka.
Ziemniaki skrobiowe nadają się również do zacierania i pieczenia.
Porównując dwa rodzaje gotowanych ziemniaków pod mikroskopem, naukowcy odkryli interesujące różnice.
Ale biada kucharzowi, który gotuje ziemniaki o wysokiej zawartości skrobi na sałatkę - po wchłonięciu wody szybko się rozpadnie.

W sałatce lepiej jest umieścić ziemniaki odmian wosku, które mają cienką skórkę i wodnistą miazgę. Zawiera tylko około 16% skrobi, a po ugotowaniu bulwy zachowują integralność tkanki.
Nawiasem mówiąc, wiele odmian należących do tej kategorii ma piękne nazwy, często pochodzące od imion żeńskich: „Charlotte”, „Anya”, „Kara” ...
Porównując przeszłość pod mikroskopem obróbka cieplna ziemniaków skrobiowych i woskowatych, naukowcy odkryli interesujące różnice między nimi.
W przeciwieństwie do odmian wosku, mączyste cząsteczki skrobi mają tendencję do wysysania wilgoci z sąsiednich obszarów tkanki.
Dlatego odmiany skrobiowe są przez nas postrzegane jako suche i kruche, a woskowe rozpoznajemy po ich wodnistości.
Pod mikroskopem widać, że komórki tworzące tkankę skrobiowych ziemniaków podczas gotowania rozpadają się na małe grupy, jak okruchy kruche, a bulwa traci swoją strukturalną jedność. Natomiast ziemniaki woskowe doskonale zachowują swój kształt, co tłumaczy się tym, że w gotowanych ziemniakach mącznych rozkład ziaren skrobi zawartych w komórkach rozpoczyna się w niższych temperaturach niż w ziemniakach woskowych (różnica wynosi prawie 12°C).

W efekcie w pierwszym typie wiązania międzykomórkowe ulegają szybszemu osłabieniu, a ściany komórkowe ulegają zniszczeniu na wcześniejszych etapach procesu gotowania na gorąco.
Nie każdy rodzaj ziemniaka nadaje się również na uwielbiane przez wielu puree ziemniaczane.
Te właściwości ziemniaków należy wziąć pod uwagę przy wyborze odmiany, która pasuje do określonego zadania kulinarnego. Jednak ta wiedza może być potrzebna nie tylko w domu w kuchni.

Artykuł Raymonda Wheelera, Potatoes for Human Life Support in Space, mówi o eksperymentach z uprawą ziemniaków w warunkach zerowej grawitacji.

W przypadku załogowych lotów międzyplanetarnych kluczowa będzie możliwość uprawy jadalnych owoców, a od dziesięcioleci prowadzone są eksperymenty, aby dowiedzieć się, jak zachowują się ziemniaki i inne rośliny uprawne w komorach wzrostu w różnych warunkach środowiskowych. przetestowane i woskowane, i najwyraźniej szefowie kuchni nie będą w stanie pozbyć się problemu z wyborem nawet w kosmosie.

Jednak ci astrokucharze, którzy dotrą do Jowisza zostaną nagrodzeni – według niektórych naukowców frytki gotowane w warunkach grawitacji tej planety mają idealną chrupkość.
Ale mamy inne prawa przyciągania na Ziemi. A potem chiński rząd nieoczekiwanie ogłosił, że ziemniaki staną się teraz podstawą chińskiej diety, razem z ryżem i pszenicą.
Do tej pory ziemniaki w Chinach były używane głównie jako przyprawa do ryżu, a nie jako pełnowartościowy dodatek.

W kuchni chińskiej drobno posiekane bulwy są zwykle marynowane w occie, a następnie smażone ostra papryczka Chile. Inną popularną metodą gotowania jest duszenie z dodatkiem sosu sojowego i anyżu.
Jednak obiecany status głównego produktu wcale nie oznacza, że ​​wraz z jego nabyciem ziemniak zajmie bardziej eksponowaną pozycję na chińskim stole. Jest mało prawdopodobne, że pieczony „Russet” zastąpi tradycyjny ryż.
Według obserwatorów whatsonweibo.com, który opisuje główne trendy w chińskich mediach, w tym w mediach społecznościowych, życie kulinarne Chin najprawdopodobniej będzie obejmowało nie dania z całych ziemniaków, ale produkty z mąki ziemniaczanej, takie jak kluski i bułki.

Jeśli tak, to chińscy konsumenci nie będą musieli głowić się nad wyborem odpowiedniej odmiany ziemniaków, wyboru dokona za nich producent.

MINISTERSTWO EDUKACJI, NAUKI I MŁODZIEŻY

REPUBLIKA KRYMU

REPUBLIKA KRYMSKA POZASZKOLNA INSTYTUCJA EDUKACYJNA

„CENTRUM TWÓRCZOŚCI EKOLOGICZNEJ I NATURALISTYCZNEJ

MŁODZIEŻ STUDENCKA »

OTWARTA LEKCJA LABORATORYJNA:

BADANIE STRUKTURY KOMÓRKI ROŚLINNEJ

Opracowany przez:

Kuznetsova Elena Yurievna, metodolog najwyższa kategoria,

kierownik zespołu oświaty

„Podstawy biologii”, dr hab.

Symferopol, 2014

Temat lekcji: Badanie struktury komórka roślinna pod mikroskopem

Cel: utrwalenie i pogłębienie wiedzy na temat cech strukturalnych komórki roślinnej.

Rodzaj lekcji: sesja laboratoryjna

Stosowane formy i metody: rozmowa, testowanie, praca ze sprzętem mikroskopowym.

Wprowadzone koncepcje: ściana komórkowa, jądro, wakuola, ziarna chlorofilu, ziarna skrobi, plazmoliza, deplazmoliza.

Materiały i ekwipunek: mikroskopy z akcesoriami, woda, 5% roztwór soli, soczyste łuski cebuli, liść wallisneria, ziemniaki.

Plan lekcji:

Aktualizacja wiedzy. Testowanie.

Budowa mikroskopu i praca z aparaturą mikroskopową.

Sposób wytwarzania preparatów tymczasowych. Przygotowanie preparatu naskórka z soczystych łusek cebuli, mikroskopia.

Konfigurowanie eksperymentu. Zjawiska plazmolizy i deplazmolizy.

Ziarna skrobi z pulpy ziemniaczanej.

Ziarna chlorofilu z liści Vallisneria.

Postęp lekcji:

1. Aktualizacja wiedzy. Testowanie.

Zadania testowe na temat „Struktura komórki roślinnej”

1 Jakich organelli nie ma w komórce zwierzęcej:

a) mitochondria b) plastydy c) rybosomy d) jądro

2. W których organellach powstaje skrobia pierwotna:

3. W jakich organellach zachodzi fosforylacja oksydacyjna:

a) mitochondria b) chloroplasty c) jądro d) rybosomy

4. Jaka grupa lipidów stanowi podstawę błon komórkowych:

a) tłuszcze obojętne b) fosfolipidy c) woski d) karotenoidy

5. Komórka roślinna, w przeciwieństwie do komórki zwierzęcej, ma:

a) retikulum endoplazmatyczne b) zespół Golgiego

c) wakuola z sokiem komórkowym d) mitochondria

6. Ziarnista siateczka śródplazmatyczna różni się od agranularnej obecnością:

a) centrosomy b) lizosomy c) rybosomy d) peroksysomy

7. Mitochondria nazywane są stacjami energetycznymi komórki. Ta nazwa organelli jest związana z ich funkcją:

a) synteza białek b) trawienie wewnątrzkomórkowe

c) transport gazów, w szczególności tlenu d) synteza ATP

8. Zapas składniki odżywcze komórki znajdują się w:

a) jądro b) chloroplasty c) jąderko d) leukoplasty

9. W której z tych organelli przeprowadzana jest fotofosforylacja:

Budowa mikroskopu i praca z aparaturą mikroskopową.

Część urządzenie mechaniczne W skład mikroskopu wchodzi statyw, stolik obiektowy, system oświetlenia, statyw, śruba mikrometryczna, tubus oraz rewolwer.

Przedmiot badań umieszcza się na stoliku przedmiotowym. Urządzenie oświetleniowe znajduje się pod stołem przedmiotowym; zawiera dwustronne lusterko. Zbierając promienie pochodzące ze źródła światła, wklęsłe lustro odbija je w postaci wiązki promieni, która jest kierowana na przedmiot przez otwór w środku stołu.

Układ optyczny mikroskopu składa się z okularu, obiektywu i łączącej je tubusu. Soczewki są dwojakiego rodzaju: do małego i dużego powiększenia obrazu. Jeśli konieczna jest zmiana obiektywu, używają rewolweru - wklęsłej okrągłej płytki z wkręconymi soczewkami. Cały układ optyczny jest ruchomy: podnosząc go obracając stojak w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara lub opuszczając go obracając zgodnie z ruchem wskazówek zegara, znajdują pozycję, w której obiekt staje się widoczny dla obserwatora.

Budowa mikroskopu:

1 - okular; 2- rewolwer do wymiany obiektywów; 3 - soczewka;

4 - stojak do zgrubnego odbioru;

5 - śruba mikrometryczna do precyzyjnego celowania; 6 - tabela obiektów; 7 - lustro; 8 - skraplacz

3. Metodyka wytwarzania preparatów tymczasowych. Przygotowanie preparatu naskórka z soczystych łusek cebuli, mikroskopia.

Przygotuj szkiełko z kroplą wody;

Z mięsistych łusek cebuli odetnij skalpelem mały kawałek (około 1 cm 2) od wewnętrznej (wklęsłej) strony, usuń przezroczystą błonę (naskórek) pęsetą lub igłą. Wlać przygotowaną kroplę i nałożyć szkiełko nakrywkowe;

Badanie struktury komórki przy małym i dużym powiększeniu;

Narysuj jedną komórkę. Zaznacz ścianę komórkową, warstwę ciemieniową cytoplazmy, jądro, wakuolę sokiem komórkowym.

Struktura komórki roślinnej

Konfigurowanie eksperymentu. Zjawiska plazmolizy i deplazmolizy.

Przygotuj nowy preparat ze skórek cebuli. Zdjąć preparat ze stolika mikroskopu, zastąpić wodę pod szkiełkiem nakrywkowym 5% roztworem soli kuchennej (NaCl). Szkiełko nakrywkowe można pozostawić: umieść w jego pobliżu kroplę roztworu, aby zlała się z wodą pod szkłem, a następnie przymocuj pasek bibuły filtracyjnej po przeciwnej stronie. Roztwór znajdzie się pod szkiełkiem nakrywkowym i zastąpi wodę.

Umieściliśmy komórkę w roztworze hipertonicznym, tj. stężenie roztworu na zewnątrz komórki przekracza stężenie substancji w komórce. W tym samym czasie woda opuszcza wakuolę, zmniejsza się objętość wakuoli, cytoplazma odsuwa się od błony i kurczy się wraz z wakuolą. Jest zjawisko plazmoliza .

W zależności od stopnia stężenia pobranego roztworu, szybkości przetwarzania i kształtu komórki, wzorce plazmolizy mogą być różne.

Jeśli plazmoliza przebiega powoli w słabym roztworze, zawartość komórki najczęściej najpierw odsuwa się od błony na końcach komórki (plazmoliza narożna), może to dotyczyć dużych obszarów komórki (plazmoliza wklęsła). Zawartość komórki może rozdzielić się na jedną okrągłą kroplę (plazmoliza wypukła). Kiedy komórka jest wystawiona na działanie silniejszego roztworu, plazmoliza przebiega szybciej i są obrazy plazmolizy konwulsyjnej, w której zawartość pozostaje połączona z błoną licznymi nitkami Hechta.

Zjawisko plazmolizy

A - komórka roślinna:

1 - ściana komórkowa;

2 - wakuola;

3 - warstwa ciemieniowa cytoplazmy;

4 - rdzeń.

B - D - Plazmoliza:

B - róg;

B - wklęsły;

G - wypukły;

D - konwulsyjne

5 - nici Hecht

Podczas plazmolizy komórka pozostaje żywa. Ponadto wskaźnikiem żywotności komórki może być jej zdolność do plazmolizy. Kiedy komórka wraca do czystej wody, deplazmoliza , przy którym komórka ponownie wchłania wodę, wakuola zwiększa objętość, a cytoplazma, naciskając na błonę, rozciąga ją.

Narysuj różne etapy plazmolizy za pomocą odpowiednich oznaczeń.

Przeprowadzić zjawisko deplazmolizy wypierając roztwór soli spod szkiełka nakrywkowego wodą i bibułą filtracyjną.

Ziarna skrobi z pulpy ziemniaczanej

ziarna skrobi - główny rodzaj rezerwowych składników odżywczych komórki roślinnej. Powstają tylko w plastydach żywych komórek, w ich zrębie. Ziarna skrobi asymilacyjnej (pierwotnej) osadzają się w chloroplastach w świetle, które powstają z nadmiarem produktów fotosyntezy - cukrów.

Przygotuj preparat z ziaren skrobi z pulpy ziemniaczanej. W tym celu wyciśnij sok z miąższu z bulwy ziemniaka na szklane szkiełko do kropli wody. Zbadaj pod mikroskopem, narysuj.

Skrobiowe ziarna ziemniaczane

Ziarna chlorofilu z liści Vallisneria

Przygotuj preparat z liścia Vallisneria, umieszczając dość duże komórki dolnej jednej trzeciej blaszki liściowej w centrum pola widzenia, niedaleko nerwu głównego. Zbadaj ten obszar pod dużym powiększeniem, naszkicuj chloroplasty.

Chloroplasty w komórkach liści Vallisneria

Wnioski z lekcji:

Zidentyfikuj różnice między komórkami roślinnymi i zwierzęcymi;

Ustal wzorce zjawisk osmotycznych w komórce.

Praca domowa :

Rozwiąż krzyżówkę „Struktura komórkowa”

Krzyżówka „Struktura komórkowa”

poziomo: 2 . Płynna ruchoma zawartość komórki. 5 . Główne organelle komórkowe. 8 . Część mikroskop. 10 . jednostka żywego organizmu. 12 . Proste urządzenie powiększające. 13 . Rurka w mikroskopie z wstawionymi szkłami powiększającymi. 16 . Producent mikroskopów. 18 . Fizjologiczny proces właściwy żywej komórce. 19 . Na których preparaty są przygotowywane. 22 . Przestrzeń między komórkami ze zniszczoną substancją międzykomórkową, wypełniona powietrzem.

pionowo: 1 . Oculus ( łac.). 3 . Trudny przyrząd optyczny. 4 . Cienki obszar w błonie komórkowej. 6 . Główna struktura jądra. 7 . Jama komórkowa wypełniona sokiem komórkowym. 9 . Część na górnym końcu tubusu mikroskopu, składająca się z ramy i dwóch szkieł powiększających. 11 . Część mikroskopu, do której przymocowana jest tuba. 14 . osłona komórki. 15 . Małe ciała w cytoplazmie komórki roślinnej. 17 . Część żarówki, z której przygotowywany jest lek. 20 . Część mikroskopu umieszczona na dolnym końcu tubusu. 21 . roślina wodna, w których komórkach liściowych widać ruch cytoplazmy.

Tkanka (miąższ) ziemniaków, warzyw i owoców składa się z cienkościennych komórek, które rosną w przybliżeniu jednakowo we wszystkich kierunkach. Tkanka ta nazywana jest miąższem. Zawartość poszczególnych komórek to półpłynna masa - cytoplazma, w której zanurzone są różne elementy komórkowe (organelle) - wakuole, plastydy, jądra, ziarna skrobi itp. (ryc. 9.2). Wszystkie organelle komórkowe są otoczone błonami. Każda komórka pokryta jest otoczką, która jest pierwotną ścianą komórkową.

Skorupy każdej z dwóch sąsiednich komórek są mocowane za pomocą środkowych płytek, tworzących kręgosłup tkanki miąższowej (ryc. 9.3).

Kontakt między zawartością komórek odbywa się przez plazmodesmy, które są cienkimi pasmami cytoplazmatycznymi przechodzącymi przez błony.

Powierzchnia poszczególnych okazów warzyw i owoców pokryta jest tkanką powłokową - naskórkiem (owoce, warzywa gruntowe) lub perydermą (ziemniaki, buraki, rzepa itp.).

Ponieważ świeże warzywa zawierają znaczną ilość wody, wszystkie elementy konstrukcyjne ich tkanka miąższowa jest do pewnego stopnia uwodniona. Woda jako rozpuszczalnik ma istotny wpływ na właściwości mechaniczne tkanka roślinna. Uwadniając w pewnym stopniu związki hydrofilowe, uplastycznia strukturę ścianek i płyt środkowych. Zapewnia to odpowiednio wysokie ciśnienie turgoru w tkankach.

Turgor jest stanem napięcia powstającym w wyniku nacisku zawartości komórek na ich elastyczne błony oraz nacisku błon na zawartość komórek.

Ciśnienie turgora może się zmniejszyć, na przykład, gdy warzywa i owoce więdną lub wysychają, lub wzrosnąć, co obserwuje się, gdy zwiędłe warzywa zostaną zanurzone w wodzie. Tę właściwość warzyw i owoców można uwzględnić w ich obróbce kulinarnej. Tak więc ziemniaki i rośliny okopowe z osłabioną trasą górską wcześniej czyszczenie mechaniczne zaleca się moczyć przez kilka godzin, aby skrócić czas przetwarzania i zmniejszyć ilość odpadów.

Ryż. 9.2. Struktura komórki roślinnej

Ryż. 9.3. Ściana tkanki roślinnej:

1 -- płyta środkowa; 2 - plazmalemma.

Powiększenie x 45000 (wg J.-C. Roland, A. Seleshi, D. Seleshi)

Wakuola jest największym elementem znajdującym się w środku komórki. Jest rodzajem bańki wypełnionej sokiem komórkowym i jest najbardziej uwodnionym elementem miąższu komórkowego warzyw i owoców (95...98% wody). Skład suchej pozostałości soku komórkowego obejmuje, w takiej czy innej ilości, prawie wszystkie rozpuszczalne w wodzie składniki odżywcze.

Główna masa cukrów zawartych w ziemniakach, warzywach i owocach w stanie wolnym, rozpuszczalna pektyna, kwasy organiczne, witaminy rozpuszczalne w wodzie i związki polifenolowe są skoncentrowane w wakuolach.

Sok komórkowy zawiera około 60...80% składników mineralnych z ich ogólnej ilości w warzywach i owocach. Sole metali jednowartościowych (potasu, sodu itp.) są prawie całkowicie skoncentrowane w soku komórkowym. Sole wapnia, żelaza, miedzi, magnezu są w nim zawarte nieco mniej, ponieważ są częścią innych elementów tkankowych.

Sok komórkowy zawiera zarówno wolne aminokwasy, jak i rozpuszczalne białka, które tworzą roztwory o stosunkowo niskim stężeniu w wakuolach.

Cienka warstwa cytoplazmy wraz z innymi organellami zajmuje pozycję blisko ściany komórki. Cytoplazma składa się głównie z białek, enzymów i niewielkiej ilości lipidów (stosunek białek do lipidów wynosi 90:1). W cytoplazmie, podobnie jak w wakuolach, mają postać roztworu, ale są bardziej skoncentrowane (10%).

Plastydy to organelle, które występują tylko w komórkach roślinnych. Najbardziej typowymi z nich są chloroplasty, które zawierają chlorofil. W pewnych warunkach fizjologicznych plastydy nie tworzą chlorofilu; w tych przypadkach wytwarzają albo białka (proteoplaste), albo lipidy i pigmenty (chromoplasty), ale najczęściej takie plastydy pełnią funkcje rezerwowe, a następnie gromadzi się w nich skrobia (amyloplasty), więc plastydy są kolorowe i bezbarwne. Te ostatnie nazywane są leukoplasty.

Skład chloroplastów, oprócz chlorofilu, obejmuje białka i lipidy w stosunku 40:30, a także ziarna skrobi.

Podczas rozwoju chromoplastów powstają duże kuleczki lub kryształy zawierające karotenoidy, w tym karoteny. Obecność tych barwników w zielonych warzywach i niektórych owocach (agrest, winogrona, śliwki renklod itp.) powoduje różne odcienie ich zielono-żółtej barwy. Karoteny nadają żółto-pomarańczowy kolor marchwi, rzepie itp. Jednak pomarańczowy kolor nie zawsze wskazuje na ich wysoką zawartość w owocach i warzywach; na przykład kolor pomarańczy, mandarynek wynika z innego pigmentu - kryptoksantyny. Jednocześnie stosunkowo wysoka zawartość karotenu w zielonych warzywach może być maskowana przez chlorofil.

Amyloplasty są wypełnione głównie dużymi granulkami skrobi. Należy zauważyć, że w komórkach roślinnych wszystkie zawarte w nich ziarna skrobi znajdują się w przestrzeni ograniczonej otoczką amyloplastów lub innych plastydów.

Jądro komórkowe zawiera chromatynę (zdezpiralizowane chromosomy), składającą się z DNA i białek zasadowych (histony) oraz jąderka bogate w RNA.

Błony są aktywnym kompleksem molekularnym zdolnym do wymiany substancji i energii.

Cytoplazma na granicy ze ścianą komórkową pokryta jest prostą błoną zwaną plazmalemmą. Zewnętrzną krawędź plazmalemmy można zobaczyć podczas badania preparatów tkanek roślinnych potraktowanych stężonym roztworem soli pod mikroskopem. Dzięki różnicy ciśnienia osmotycznego wewnątrz i na zewnątrz komórki woda przedostaje się z komórki do otoczenia, powodując plazmolizę - oddzielenie cytoplazmy od błony komórkowej. Podobnie plazmolizę można wywołać traktując skrawki tkanki roślinnej stężonymi roztworami cukrów lub kwasów.

Błony cytoplazmatyczne regulują przepuszczalność komórek poprzez selektywne zatrzymywanie lub przepuszczanie cząsteczek i jonów pewnych substancji do iz komórki.

Wakuola, podobnie jak cytoplazma, jest również otoczona prostą błoną zwaną tonoplastem.

Głównymi składnikami strukturalnymi błon są białka i polarne lipidy (fosfolipidy). Istnieć Różne rodzaje struktury błony cytoplazmatycznej: trójwarstwowe (z dwóch warstw białka z biomolekularną warstwą lipidów), ziarniste (z cząstek o średnicy około 100 10-10 m lub z mniejszych cząstek - podjednostek). Obecnie membrana jest uważana za płynną strukturę, przez którą przenikają białka.

Powierzchnia jąder, plastydów i innych struktur cytoplazmatycznych pokryta jest podwójną błoną składającą się z dwóch rzędów prostych błon oddzielonych przestrzenią okołojądrową. Błony te zapobiegają również mieszaniu się zawartości dwóch sąsiednich organelli. Poszczególne substancje przechodzą z jednej organelli do drugiej tylko w ściśle określonych ilościach niezbędnych do przebiegu procesów fizjologicznych w tkankach.

Ściany komórkowe w połączeniu z płytkami środkowymi nazywane są ścianami komórkowymi. W przeciwieństwie do membran charakteryzują się całkowitą przepuszczalnością.

Ściany komórkowe stanowią 0,7 ... 5,0% świeżej masy warzyw i owoców. Tak więc w warzywach z grupy owoców, na przykład w cukinii, ich liczba nie przekracza 0,7%. W warzywach liściastych Biała kapusta, sałata, szpinak – ok. 2%. Rośliny okopowe różnią się największą zawartością ścian komórkowych - 2 ... 4%.

W skład ścian komórkowych wchodzą głównie polisacharydy (80...95%) - celuloza, hemicelulozy i protopektyna, dlatego często nazywane są węglowodanami ściany komórkowej. Skład błon komórkowych obejmuje wszystkie powyższe polisacharydy. Uważa się, że płytki środkowe składają się głównie z kwaśnych polisacharydów (protopektyny), które pełnią rolę międzykomórkowej substancji spajającej, której czasem towarzyszą związki białkowe, aw najstarszych tkankach lignina.

Tab.9.1. Zawartość ekstensyny i hydroksyproliny

w ścianach komórkowych niektórych pokarmów roślinnych(%)

Oprócz węglowodanów ściany komórkowe zawierają substancje azotowe, ligninę, lipidy, woski i minerały.

Spośród substancji azotowych w ścianach komórkowych tkanki roślinnej stwierdzono białko strukturalne o wydłużeniu - polimer z grupy glikoprotein, którego część białkowa związana jest z węglowodanami - resztami arabinozy i galaktozy. Masa cząsteczkowa części białkowej takich makrocząsteczek wynosi 50 000, przedłużenie ma postać sztywnego pręta, w 50% składa się z hydroksyproliny. Ściana komórkowa zawiera kilka frakcji białek różniących się zawartością hydroksyproliny.

Wyrostki pod pewnymi względami przypominają białko kolagenowe, które pełni podobne funkcje w tkankach zwierzęcych. Zawartość ekstensyny i hydroksyproliny w ścianach komórkowych różnych warzyw i ziemniaków nie jest taka sama (tab. 9.1). Ściany komórkowe ziemniaka składają się w około 1/5 z ekstensyny. W ścianach komórkowych roślin okopowych jest zawarty 2 razy mniej niż w ścianach komórkowych ziemniaków; w ścianach komórkowych melona zawartość ekstensyny nie przekracza 5%.

Stosunek węglowodanów i ekstensyny w ścianach komórkowych zależy od rodzaju tkanki roślinnej. Ściany komórkowe wielu pokarmów roślinnych składają się w około 1/3 z celulozy, w 1/3 z hemicelulozy oraz w 1/3 z pektyny i białka. W ścianach komórkowych pomidorów występuje inny stosunek węglowodanów do białek wynoszący 1:1.

Lignina jest złożonym naturalnym polimerem, który tworzy ściany komórkowe roślin. Pełni rolę substancji inkrustującej, która spaja włókna celulozowe i hemicelulozowe. Jest kowalencyjnie związany z polisacharydami hemicelulozy (xplan), pektynami i białkami. Zawartość ligniny w tkankach roślin zależy od ich rodzaju i stopnia zdrewnienia. Znaczna ilość ligniny zawarta jest w ścianach komórkowych buraka, marchwi, mniej gromadzi się w kapuście białej.

Z uwagi na to, że rozmiękanie ziemniaków, warzyw i owoców, które następuje podczas ich termicznego gotowania, wiąże się z niszczeniem ścian komórkowych, celowe wydaje się rozważenie budowy tych ostatnich.

Według współczesnych koncepcji ściana komórkowa jest wysoce wyspecjalizowanym agregatem składającym się z różnych polimerów (celulozy, hemiceluloz, pektyn, białek itp.), których struktura jest różne rośliny zakodowane z takim samym stopniem dokładności jak struktura cząsteczek białka.

na ryc. 9.4 przedstawia model struktury pierwotnej ściany komórkowej.

Pierwotna ściana komórkowa składa się z włókien (mikrofibryli) celulozy, które zajmują mniej niż 20% objętości uwodnionej ściany. Znajdując się równolegle w ścianach komórkowych, włókna celulozy tworzą micele za pomocą wiązań wodorowych, które mają regularne, prawie krystaliczne upakowanie. Jedna micela celulozy może być oddzielona od drugiej na odległość równą dziesięciu jej średnicom. Przestrzeń między micelami celulozowymi jest wypełniona amorficzną substancją zasadową (matrycą) składającą się z substancji pektynowych, hemiceluloz (ksyloglukan i arbinogalantan) oraz białka strukturalnego związanego z tetrasacharydami.

Pierwotna ściana komórkowa jest uważana za całą makrocząsteczkę podobną do worka, której składniki są ze sobą ściśle połączone. Między micelami celulozy a ksyloglukanem występują liczne wiązania wodorowe. Z kolei ksyloglukan jest związany kowalencyjnie z galaktanowymi łańcuchami bocznymi substancji pektynowych, a substancje pektynowe poprzez arabinogalaktan są kowalencyjnie związane z białkiem strukturalnym.

Biorąc pod uwagę, że ściany komórkowe wielu warzyw i owoców charakteryzują się stosunkowo dużą zawartością kationów dwuwartościowych, głównie Ca i Mg (0,5...1,0%), wiązania chelatowe w postaci mostków solnych.

Ryż. 9.4. Budowa pierwotnej ściany komórkowej (wg Albersheima):

1 - mikrofibryla celulozowa: 2 - ksyloglukan; 3 - główny

łańcuchy ramnogalakturonowe substancji pektynowych; 4 - strona

łańcuchy galaktanowe substancji pektynowych; 5-białko strukturalne

z tetrasacharydami arabinozy; 6- arabinogalaktan

Prawdopodobieństwo powstania mostków solnych i stopień estryfikacji kwasów poligalakturonowych są odwrotnie proporcjonalne. Mostki solne przyczyniają się do wzmocnienia ścian komórkowych i ogólnie tkanki miąższowej.

Tkanki okrywowe bulw ziemniaka, roślin okopowych i innych warzyw charakteryzują się obniżoną wartością odżywczą ze względu na zawartość w nich błonnika i hemiceluloz, dlatego podczas gotowania ziemniaków i większości warzyw tkanki te są usuwane.