Тема: Оболочка растительной клетки

Материалы. Листья аспидистры, кусочки пробки, лучина, вата, полоски газетной и фильтровальной бумаги; хлор-цинк-йод, судан-III, сернокислый анилин.

Характерным признаком, отличающим клетки растений от клеток животных, является наличие прочной оболочки.

В растительной оболочке различают три части:

•  Первичная оболочка - это первая собственная оболочка, образующаяся в развивающейся клетке, которая у многих типов клеток остается и единственной на протяжении всей жизни. В ней содержится целлюлоза, гемицеллюлоза и пектин. Первичные оболочки связаны с живыми протопластами.

•  Вторичная оболочка возникает вслед за первичной и накладывается на нее изнутри, т. е. со стороны полости клетки. Она состоит, в основном, из целлюлозы или различных смесей целлюлозы и гемицеллюлозы, лигнина, суберина и других веществ. Клетки, имеющие вторичные оболочки, в зрелом состоянии часто лишены протопластов.

•  Межклетное вещество (срединная пластинка) находится между первичными оболочками двух смежных клеток и состоит, главным образом, из пектиновых веществ.

В стенках первичной оболочки возникают участки - первичные поровые поля. Они заполнены тяжами цитоплазмы в виде нитей, которые непосредственно связывают протопласты клеток, граничащих друг с другом. Эти тяжи цитоплазмы называются плазмодесмами.

Поры являются приспособлениями, осуществляющими обмен веществ между клетками, и представляют собой углубления в клеточной оболочке, над которыми не формируется вторичная оболочка. Поры в двух смежных клетках, как правило, возникают друг против друга, образуя пара пор. По форме порового канала различают два типа пор: простые и окаймленные.

Многие клетки сохраняют целлюлозные оболочки до конца своей жизни. Однако очень часто, в процессе развития клетки, ее оболочка приобретает новые химические и физические свойства в результате отложения новых слоев оболочки из другого вещества. В результате этого происходит одревеснение (лигнификация), опробковение (суберинизация), кутинизация или минерализация клеточной оболочки.

Одревеснение оболочки заключается в отложении лигнина. Он увеличивает жесткость оболочки и обычно откладывается в клетках, выполняющих опорную и механическую функции.

Опробковение заключается в отложении воскообразного вещества - суберина. Он откладывается, преимущественно, во вторичной оболочке в виде одной или нескольких пластинок, видимых в световой микроскоп.

Кутинизация оболочки состоит в отложении в ней кутина - вещества очень близкого к суберину. Кутин обычно откладывается в оболочке вместе с воском. Кутинизации обычно подвергается наружная стенка клеточной оболочки эпидермы, граничащая с атмосферой.

Минерализация это процесс внедрения в оболочку минеральных веществ (кремнезем, углекислый кальций). Отложение кремнезема наиболее характерно для клеток эпидермы и волосков хвощей, злаков и осок.

Ход работы

Задание 1. Приготовить микропрепарат из эпидермы верхней стороны листа аспидистры в капле раствора хлор-цинк-йода. Рассмотреть под микроскопом и зарисовать строение клеточной оболочки (рис. 5).

Рис. 5. Строение клеточной оболочки эпидермы листа аспидистры:

1 - первичная оболочка, 2 - вторичная оболочка, 3 - межклетное вещество (срединная пластинка), 4 - простая пора (вид сверху), 5 - простая пора (вид сбоку).

Последовательность работы. На препарате при малом увеличении микроскопа найти тонкий участок эпидермы, а затем перевести на большое увеличение. Под действием реактива хлор-цинк-йод целлюлозные оболочки клетки окрасятся в синий цвет. На месте соединения двух клеток рассмотреть сплошную темную линию - межклетное вещество (срединную пластинку), первичные оболочки соседних клеток, вторичную оболочку, в которой видны поровые каналы с параллельными стенками (простые поры).

Обратить внимание, что поры в соседних клетках совпадают, образуется пара пор, разделенная тонкой мембраной - замыкающей пленкой, состоящей из двух первичных стенок и межклетного вещества. Затем, пользуясь микрометренным винтом, рассмотреть нижнюю и верхнюю стенки клетки. На них рассеяны светлые кружочки. Это простые поры в плане (вид сверху). Сделать рисунок, обозначив первичную, вторичную оболочки, межклетное вещество, поры.

Задание 2. Провести качественные реакции на вещества, входящие в состав клеточной оболочки. Результаты записать в таблицу 1.

Таблица 1

Контрольные вопросы

1. Какое строение имеет клеточная оболочка?

2. Объяснить, что означают термины "первичные поровые поля", "поры", "перфорации", "плазмодесмы", "пара пор".

3. Какие химические вещества принимают участие в образовании первичной оболочки?

4. Какие типы пор различают в клеточной оболочке?