Как готовить препараты для микроскопа. Подготовка материала для работы с микроскопом

При покупке микроскопа стоит задуматься о приобретении дополнительных аксессуаров. Предметные и покровные стекла, пипетка, острый нож и иммерсионное масло - вот основные составляющие необходимого набора. Но не менее важны и микропрепараты. Особенно если прибор предназначается для ребенка. В наборе микропрепаратов находятся полностью подготовленные образцы материалов для исследования. Их очень удобно применять и легко устанавливать на предметный столик. Но когда все представленные предметы будут изучены, исследования становятся скучными, поэтому мы советуем готовить микропрепараты самостоятельно.

Легко можно получить временный микропрепарат, срезав кожицу лука или добыв каплю крови. Сроки хранения таких образцов невелики, поэтому нужно научиться "консервировать" их. Для этих целей используется «канадский» бальзам, глицерин с желатином или целлоидин. Одно из этих веществ наносится на покровное стекло и склеивается с предметным.
Чтобы изучать жизнь простейших в капле воды, необходимо ее разместить в стекле с выемкой, обработав его предварительно кипящим содовым раствором (на 1 литр воды чайная ложка соды), кипятить необходимо не менее 15 минут. Стеклышко вытереть досуха, затем пипеткой поместить туда коплю воды из водоема или аквариума и волокна ваты, чтобы утруднить движение простейших. Покровное стекло предварительно нужно обработать парафином либо вазелином, а потом наложить его на предметное.

Можно взять и обычное стекло, без углубления. Обработать его пчелиным воском, в центр положить несколько волокон ваты, каплю воды и все плотно покрыть стеклом, не допуская попадания воздуха. Получится эффект "раздавленной капли". И в первом, и во втором случае образуется воздухонепроницаемое приспособление, в котором жидкость долго не будет испаряться.

Для более детального изучения микропрепараты допускается окрасить, при этом необходимо выбирать специальные нетоксичные красители. Достоверные результаты дают нейтральный красный в соотношении не более 1 к 200 000 и неконцентрированный щелочной раствор конго красного.

Во время исследования жизнедеятельности простейших в микропрепаратах важным фактором остается освещение. Оно должно быть специфическим. Поле зрения необходимо затемнять. Прямой луч света не позволяет рассмотреть все важные детали. Исследование стоит начинать с настройки микроскопа в режиме малого увеличения при суженной диафрагме. Затем, манипулируя объективом и фокусировочным механизмом, увеличивать картинку.

Но простое увеличение микропрепаратов с помощью объектива не всегда дает полную информацию об образце. В таком случае необходимо применять специальное иммерсионное масло. Оно значительно повышает разрешающую способность линзы.

Различают несколько видов иммерсии. Черным кольцом на объективе обозначается масляная, белым - водная, глицериновая - желтым, монобромнафталиновая иммерсия – красным. Масляная и водная импрессии наиболее распространенные, обычно применяются при проведении опытов по биологии. В итоге получаются наиболее достоверные результаты. После применения масел объектив необходимо протереть лоскутком специальной батистовой ткани, смоченной в специальное вещество для чистки объективов. Остальные виды объективов протирать запрещается!

Касторовое, вазелиновое, оливковое масло не стоит применять для увеличения разрешения. Эффективными являются исключительно иммерсионные. Благодаря их высокой величине преломления появляется возможность рассмотреть мельчайшие детали. Некачественные масла могут повредить линзу.

Для изготовления постоянного микропрепарата хорошо подходит глицерин-желатин. Вот как можно его приготовить. Замочить на сутки 10 г желатина в воде. Затем переместить его на водяную баню и, равномерно помешивая, ввести в него 15 г глицерина и карболовую кислоту или формалин (2-3 капли). Процедить полученную смесь и закрыть в герметичный сосуд. При необходимости раствор разогревают и заливают им обработанные спиртом микропрепараты, срок хранения которых после этого может составлять несколько лет.
Овладев техникой создания микропрепаратов препаратов, можно создавать собственные коллекции образцов.

Для тех, кто только начинает познавать микромир, мы рекомендуем приобрести уже готовый набор микропрепаратов Альтами, который включает в себя 40 образцов растительного и животного миров. Среди всего остального, в нем вы найдете самые популярные микропрепараты: кожицу лука, срез ветки липы, плесень, срезы органов, кровяных сосудов, костные клетки человека и животных, частички различных насекомых. Такое богатство самому раздобыть очень непросто, а иногда и невозможно.

Научившись изготавливать микропрепараты самостоятельно, вы сможете успешно пополнять набор Альтами новыми образцами.

Первым шагом на пути к изучению микромира, безусловно, является выбор и покупка самого микроскопа. И если же Вам посчастливилось справиться с этим нелегким делом, Вы выбрали, какой купить микроскоп, а, может быть, уже и купили его, то можно сказать, что Вы уже практически на полпути к своей цели. И вот Вы уже достали микроскоп из коробки, собрали его, установили, настроили…, а что же делать дальше? А дальше Вам предстоит проделать немалый труд, ведь, чтобы приблизиться к миру науки, оказывается, недостаточно просто , а нужно еще научиться готовить препараты для исследования под микроскопом.

Многие производители оптических приборов выпускают детские микроскопы с уже готовыми препаратами в комплекте. Также сегодня можно купить и различные наборы готовых препаратов, так называемых слайдов, по 10, 25, 50 и даже 100 штук стеклышек разных тематик. И хотя такие наборы сравнительно недешевое удовольствие, тем не менее, они могут оказаться очень интересными и полезными как для ребенка, так и для студента медицинского института, ведь многие из препаратов просто нереально приготовить в домашних условиях.

Так среди готовых препаратов Вы можете найти образцы бактерий, срезы легких, печени, кожи человека и животных и прочие интересные образцы, которые не так уж легко, а то и вообще невозможно встретить в повседневной жизни.

Но, помимо подобных готовых препаратов, Вы можете также исследовать и различные объекты, доступные в домашних условиях. Для приготовления объектов для исследования под микроскопом Вам понадобятся предметное и покровное стекло, которые можно купить в магазинах оптических приборов.

Одним из наиболее популярных образцов, которые Вы сможете самостоятельно приготовить – это пленочка лука. Для этого сначала необходимо очистить лук от сухой шелухи, а затем аккуратно (можно с помощью пинцета) снять тонкую пленочку. На предметное стекло необходимо капнуть несколько капель воды, а затем аккуратно разместить на нем пленочку лука. Если пленочка немного скомкалась, возьмите иголочку и расправьте ею образец на стекле. После этого с помощью пипетки капните каплю раствора йода и накройте образец покровным стеклом.

Подобным образом Вы можете приготовить еще массу различных образцов из растений, овощей и пр. Следует помнить, что при исследовании объекта под биологическим микроскопом необходимо брать плоские прозрачные предметы. Биологические микроскопы предназначены для исследования в проходящем свете и имеют нижнюю подсветку, поэтому срезы растений должны быть как можно тоньше и аккуратнее. С этой целью был изобретен такой прибор, как микротом. Микротом – это такой инструмент, с помощью которого можно легко приготовить очень тонкие срезы биологических тканей. Так в комплект ко многим детским микроскопам входят микротомы, конечно же, не профессиональные, а более безопасные для Вашего малыша. Но даже если в Вашем распоряжении среди аксессуаров для препарирования нет микротома, Вы можете воспользоваться обычным лезвием или канцелярским ножом. Не стоит забывать о мерах предосторожности и безопасности Вашего ребенка, поэтому лучше не позволяйте малышу брать лезвие, нож или микротом без Вашего присмотра.

При приготовлении различных образцов Вам также могут понадобиться красители, в качестве которых Вы можете использовать раствор йода, водный раствор метиленового синего (проще говоря, «синьки»), эозина и пр.

Также Вы можете исследовать под микроскопом кристаллы сахара, соли, корень волоса, плесень (например, вырастить в чайнике чайную плесень).

Если приготовленный образец Вам не очень понравился, Вы можете попробовать очень аккуратно разъединить покровное и предметное стекло (такие препараты, которые не закрепляются надолго, называются временными), промыть их, вытереть, высушить и использовать в дальнейшем для приготовления других препаратов. Будьте особенно осторожны, так как покровные и предметные стекла очень тонкие и хрупкие, легко трескаются, а также не давайте детям играться со стеклами. Если же Вы хотите сохранить этот препарат, то перед тем, как накрывать его покровным стеклом, капните немного закрепителя (напр. пихтовую смолу или прозрачный клей) по краям образца (такой препарат будет называться постоянным). Затем придавите его и дайте высохнуть (около суток).

Вот теперь, после того как Вы успешно выполнили и этот шаг, можно приступать к самому процессу наблюдения и исследования! Желаем Вам успехов!

Макроскопический анализ

Макроскопический анализ является основным методом определения подлинности цельного сырья по внешним морфологическим признакам. При проведении этого анализа обращают внимание на 1) внешний вид сырья, 2) размеры, 3) цвет, 4) запах и 5) вкус.

1) Внешний вид сырья определяют невооруженным глазом или при помощи ручной лупы с десятикратным увеличением.

2) Размеры сырья определяют с помощью миллиметровой линейки или раскладывая сырье на миллиметровой бумаге. Для объективного суждения о размерах частей сырья необходимо провести несколько измерений, для более мелких объектов - до 10-20 измерений.

3) Цвет сырья определяют при дневном освещении. При этом отмечают его цвет с поверхности, а также в изломе или на разрезе.

4) Запах сырья определяют при растирании или разломе, твердые объекты скоблят скальпелем или растирают в ступке.

5) Вкус сырья определяют на последнем этапе анализа, когда выяснено, что анализируемое сырье не ядовито. Для этого, взяв в рот не большие кусочки сырья, осторожно жуют их, не проглатывая, и, определив вкус, выплевывают. Для ядовитых объектов вкус не определяется.

Характерные внешние признаки сырья изучают как на сухом материале, так и на размоченном или увлажненном.

Схемы для морфологического описания

лекарственного растительного сырья:

I. Листья /Folia/

1. Товарный вид сырья (полный лист или его части).

2. Тип листа (простой, сложный).

3. Размеры листовой пластинки.

4. Форма (очертания) листовой пластинки (линейный, округлый, яйцевидный и др.)

5. Характер края листовой пластинки.

6. Характер жилкования.

7. Наличие или отсутствие черешка.

8. Опушение.

12. Специфические особенности.

II. Цветки /Flores/

1. Товарный вид сырья (соцветия или их части, отдельные цветки или их части).

2. Тип соцветия. Строение соцветия (наличие различных типов цветков в соцветии, их взаимное расположение).

3. Строение цветка (особенности околоцветника, характер андроцея и гинецея, положение завязи).

4. Размеры цветка или соцветия.

5. Наличие и длина цветоножек.

6. Наличие прицветных листьев (прицветников). Их форма и размер.

7. Опушение.

III. Кора /Cortex/

1. Форма кусков коры: плоские, желобовидные, трубчатые, желобовидно перекрученные.

2. Размеры (длина, толщина).

3. Характер наружной поверхности (гладкая, шероховатая, характер чечевичек и т. д.).

4. Характер излома: ровный, неровный, зернистый, волокнистый, занозистый, щетинистый.

5. Цвет (с наружной стороны, с внутренней стороны).

6. Запах при соскабливании.

IV. Плод /Fructus/

1. Товарный вид сырья: целые плоды или их части, соплодия.

2. Форма плода (соплодия).

3. Размеры (длина, ширина, толщина).

4. Наличие и размер плодоножек.

5. Характер поверхности кожуры (голая, опушенная, наличие ребрышек, остатки чашечки, прицветников и т. д.).

6. Количество косточек или семян, их форма, размер, окраска.

V. Семя /Semen/

2. Размеры.

3. Характер поверхности (гладкая, опушенная, ячеистая, голая, бугорчатая и т. д.)

4. Наличие рубчика (семяшва)

5. Форма, размеры и расположение зародыша на поперечном срезе.

VI. Трава /Herbaе/

1. Товарный вид сырья (цельное, обмолоченное, цветоносные верхушки и др.)

2. Стебель: форма, характер ветвления, размер (длина, толщина, травянистый или деревянистый).

3. Листорасположение, характер прикрепления к стеблю.

4. Листья: форма, размер, жилкование, край листовой пластинки.

5. Тип соцветия, строение цветка, размеры.

6. Строение и форма плодов, их размеры.

7. Характер опушения.

VII. Корни /Radices/, корневища /Risomata/, корневище и корень / Risomata et radices/, корневища с корнями /Risomata cum radicibus/, луковицы /Bulbi/, клубни /Tubera/, клубнелуковицы /Bulbotubera/.

1. Товарный вид сырья (корень, корневище, корневище и корень, столоны и т.д.; цельное, резаное, очищенное, неочищенное).

3. Размеры (длина, ширина, толщина)

4. Характер поверхности (наличие продольных и поперечных складок, рубцов от листьев, стеблей, корней)

5. Характер излома (ровный, неровный, волокнистый, щетинистый, занозисто-деревянистый, зернистый)

6. Цвет снаружи

7. Цвет на свежем изломе

Микроскопический анализ.

Микроскопический анализ основан на определении признаков анатомического строения. Цель анализа – установление подлинности сырья. Для этого в общей картине анатомического строения различных органов и тканей отыскивают характерные диагностические признаки, по которым изучаемый объект можно отличить от других. При проведении этого анализа рассматриваемый объект помещают на предметное стекло в капле жидкости, накрывают покровным стеклом и рассматривают сначала при малом, а затем при большом увеличении микроскопа.

Техника приготовления микропрепаратов.

Приготовление препарата зависит от морфологической группы сырья и его состояния – цельное, резаное, порошкообразное.

Листья. Из тонких листьев готовят поверхностные микропрепараты. При исследовании цельного сырья берут кусочки пластинки листа с краем и жилкой, мелкие листья берут целиком.

Несколько кусочков сырья помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 5% раствор едкого натра, разведенный водой (1:1), и кипятят в течение одной - двух минут. Затем содержимое выливают в чашку Петри, жидкость сливают, а сырье тщательно промывают водой. Из воды сырье вынимают скальпелем или препаровальной иглой, помещают на предметное стекло, убирают остатки воды фильтровальной бумагой и наносят каплю раствора хлоралгидрата или глицерина. После этого кусочек сырья разделяют скальпелем или препаровальной иглой на две части, одну из них осторожно переворачивают. Объект накрывают покровным стеклом, слегка подогревают до удаления пузырьков воздуха и, после охлаждения, рассматривают лист с обеих сторон под микроскопом.

При исследовании толстых кожистых листьев готовят поперечные срезы. Для этого сухие листья размачивают в воде, затем помещают в смесь воды, спирта и глицерина (1:1:1). Из размягченного листа делают поперечные срезы. Для размягчения сухих листьев их также можно прокипятить в воде в течение 10-20 минут.

При исследовании резаного сырья микропрепараты готовятся такими же способами.

При исследовании порошков листьев на предметное стекло наносят 2-3 капли хлоралгидрата, в них помещают небольшое количество исследуемого порошка, размешивают препаровальной иглой порошок, накрывают покровным стеклом и подогревают 2-3 минуты для просветления тканей листа. Для просветления также можно взять 3% раствор NaOH. При нагревании надо следить, чтобы препарат не высох. После нагревания покровное стекло слегка потирают о предметное, чтобы частицы порошка легли более тонким слоем, не накрывая друг друга. Если в качестве просветляющей жидкости использовался NaOH, добавляют 1-2 капли глицерина, нанося их рядом с покровным стеклом, так чтобы глицерин затянуло под покровное стекло.

Цветки. Для приготовления микропрепаратов из цветков и соцветий исследуемый материал предварительно кипятят в воде в течение 2-3 минут (иногда для этого используют 2-3% раствор NaOH, в этом случае после кипячения материал тщательно промывают водой). Отдельные цветки или их части помещают на предметное стекло в каплю включающей жидкости, накрывают покровным стеклом и рассматривают препарат с поверхности.

Трава. Определение трав ведется главным образом по листьям, поэтому для микроскопического анализа чаще всего используют листья. Приготовление препарата см. выше.

При исследовании безлистных трав готовят препараты эпидермиса стебля и поперечные срезы. Эпидермис снимают скальпелем после предварительного кипячения в 5% растворе NaOH, разбавленном водой (1:1). Для приготовления поперечных срезов стебли предварительно размягчают (методы размягчения такие же, как и для листьев).

При исследовании резаных трав выбирают наиболее крупные кусочки листьев и стеблей. Из стеблей иногда готовят «давленые» препараты. Для этого кусочки стеблей разваривают в 3-5% растворе NaOH для мягкости и раздавливают скальпелем на предметном стекле. Полученную массу помещают в глицерин или хлоралгидрат и накрывают покровным стеклом. Микроскопическая картина таких препаратов напоминает продольные срезы.

Из порошков трав микропрепараты готовят также как из порошков листьев.

Подземные органы. Для микроскопического анализа подземных органов обычно готовят препараты поперечных срезов, реже продольных. Предварительно корни, корневища или другие подземные органы размачивают. Для этого небольшие куски корня или другого подземного органа помещают в холодную воду и выдерживают около суток, затем переносят в смесь спирта с глицерином (1:1) на 3 - 5 суток. Поперечные срезы тонких корней должны пройти через весь поперечник корня, для более толстых корней, корневищ и других подземных органов достаточно сделать срез части поперечного сечения, но в нем обязательно должны быть представлены все ткани, начиная с пробки (эпидермиса) и кончая центральной частью. Общую картину строения изучают, рассматривая препарат при малом увеличении, детали структуры - при большом.

Резаное и дробленое сырье. Кусочки корней и корневищ кипятят в растворе 3-5 % щелочи (или воды). Затем расщепляют иглами или скальпелем (желательно в радиальном направлении) и рассматривают препараты в хлоралгидрате («давленый» препарат). Для выявления характера расположения проводящей системы у крупных кусочков корней и корневищ скальпелем выравнивают излом, смачивают его спиртовым раствором флороглюцина и наносят одну каплю концентрированной соляной кислоты. Элементы ксилемы окрашиваются при этом в малиново-красный цвет. В «давленых» препаратах при определении имеет большое значение вторичное утолщение стенок древесных сосудов; из механических элементов встречаются волокна, реже каменистые клетки и слабо утолщенные клетки эндодермы. В паренхиме часто содержатся кристаллы оксалата кальция. Иногда встречаются секреторные ходы и млечники.

Порошок. Небольшое количество порошка (на кончике иглы) вносят в каплю хлоралгидрата на предметном стекле, размешивают иглой до равномерной взвеси, накрывают покровным стеклом и рассматривают строение крахмальных зерен; затем препарат подогревают и изучают строение других анатомических элементов. Микроскопическое определение порошкованного сырья основано на анатомическом строении тканей и характерных включений в клетках (кристаллы, крахмал, инулин, слизь).

Важное место в диагностике резаного и порошкованного сырья занимают микрохимические реакции.

Кора. Для микроскопического исследования коры обычно готовят поперечные срезы, реже – продольные. Предварительно кусочки размягчают в воде, затем переносят в смесь вода-глицерин-спирт (1:1:1). Для размягчения цельного сырья его также можно прокипятить в воде в течение 5 -10 минут. Размягченные куски коры выравнивают лезвием или скальпелем, придавая поверхности среза строго перпендикулярное или продольное направление. Срезы готовят бритвой или бритвенным лезвием. Полученные срезы помещают в раствор хлоралгидрата или глицерина и нагревают для просветления и удаления воздуха. При необходимости препараты окрашивают для выявления различных структур или веществ.

Изучая поперечные срезы, обращают внимание на толщину и характер строения пробки, на наличие колленхимы, на соотношение толщины первичной и вторичной коры, ширину сердцевинных лучей. Важное значение имеют также лубяные волокна и каменистые клетки, их строение, расположение и количество.

Строение и размер волокон лучше видно на продольных срезах. Кроме того в коре некоторых растений имеются млечники или вместилища с эфирными маслами. Почти всегда имеются кристаллы оксалата кальция.

Порошки коры характеризуются отсутствием элементов ксилемы и определяются главным образом по механическим элементам, которые встречаются здесь в виде отдельных клеток или лежат группами или пучками. Большое значение при микроскопии порошков имеют также кристаллы оксалата кальция, обрывки пробки (особенно если она имеет характерный цвет).

Плоды, семена. Для микроскопического исследования плодов и семян готовят поверхностные препараты и поперечные срезы.

Для приготовления препаратов кожуры и околоплодника с поверхности 2-3 семени или плода кипятят в растворе 5% NaOH в течение 2-3 минут, после чего промывают их водой. Объект помещают на предметное стекло, препаровальными иглами отделяют кожуру семени или ткани оклоплодника и рассматривают их в растворе хлоралгидрата или глицерина.

Для приготовления срезов сухие плоды и семена предварительно размягчают, поместив их на сутки во влажную камеру (эксикатор с водой в которую добавлено несколько капель хлороформа) или водяным паром в течение 15-30 мин или более в зависимости от твердости объекта.

Мелкие плоды и семена помещают в парафиновый блок размером 0,5х0,5х1,5 см. Парафин расплавляют с узкой стороны блока кончиком нагретой препаровальной иглы и в образовавшуюся ямку погружают семя или плод, которые должны быть сухими. Срезы делают бритвой через объекты вместе с парафином. Из парафина срезы выбирают препаровальной иглой, смоченной жидкостью, окрашивают и готовят микропрепараты в растворе глицерина или хлоралгидрата.

Препараты порошков плодов и семян готовят так же, как это описано в разделе листья. В качестве просветляющей жидкости используют раствор хлоралгидрата или 5% раствор NaOH.

Для приготовления временных микропрепаратов необходимо иметь набор предметных и покровных стекол, препаровальные иглы, бритвы, скальпели, стеклянные палочки для воды, пинцеты, фильтровальную бумагу, некоторые реактивы.

Предметное и покровное стекла промывают водой и протирают досуха мягкой тряпочкой. Тонкий срез растительного объекта помещают в каплю воды на предметное стекло и накрывают покровным стеклом. Если жидкость на препарате выступает за края покровного стекла, то излишек ее удаляют полосками фильтровальной бумаги. Если вода не покрывает всю площадь под покровным стеклом, пипеткой наносят близ края покровного стекла еще каплю, которая сама втягивается под стекло.

При необходимости введения какого-либо красящего реактива воду из-под покровного стекла отсасывают с помощью фильтровальной бумаги, а капельку реактива наносят с противоположной стороны в край покровного стекла.

Красящими реактивами могут быть следующие вещества:

1) йод, растворенный в йодиде калия (для окрашивания зерен крахмала в клетках);

2) хлор-цинк-йод (для окрашивания целлюлозных клеточных оболочек);

3) флороглюцин и соляная кислота (для окрашивания одревесневших оболочек);

4) фуксин (для окрашивания цитоплазмы);

5) гематоксилин (для окрашивания ядер);

6) глицерин (для просветления препарата).

Клетка – основная структурная и функциональная единица тела растения. У одноклеточных растений клетка функционирует как целый организм, у многоклеточных организмов наблюдается дифференциация клеток. Поэтому размеры, форма и строение клеток у таких организмов весьма разнообразны. Взрослая живая растительная клетка состоит из протопласта, окруженного клеточной оболочкой и содержащего неживые включения (запасные вещества и конечные продукты метаболизма).

Протопласт – живое содержимое клетки – состоит из органоидов, или органелл, окруженных гиалоплазмой. Органеллы можно разделить на три группы: двумембранные – ядро, пластиды, митохондрии; одномембранные – эндоплазматический ретикулум (эндоплазматическая сеть – ЭПС), аппарат (комплекс) Гольджи, вакуоль, лизосомы, плазмалемма; немембранные – рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты. Гиалоплазма представляет собой непрерывную коллоидную фазу клетки, обладающую определенной вязкостью. Она окружает все органеллы и обеспечивает их взаимодействие. Гиалоплазму с органеллами, за вычетом ядра и пластид, называют цитоплазмой .

Ядро – обязательная часть эукариотической клетки. Это место хранения и воспроизведения наследственной информации. Ядро также служит центром управления обменом веществ и почти всех процессов, происходящих в клетке. Снаружи ядро покрыто двойной мембраной – ядерной оболочкой, пронизанной порами, на краях которых наружная мембрана переходит во внутреннюю. Внутреннее содержимое ядра – кариоплазма с погруженными в нее хроматином и ядрышками, и рибосомами.

Митохондрии – присутствуют во всех живых эукариотических клетках. Их внутренняя мембрана образует выросты в полость митохондрии в виде пластин или трубок, называемые кристами. Пространство между кристами заполнено однородным матриксом. В матриксе встречаются рибосомы и собственная ДНК. Основная функция митохондрий – обеспечение энергетических потребностей клетки путем дыхания.

Пластиды – органеллы, встречающиеся только в растительной клетке. Они представлены хлоропластами (зеленые), хромопластами (желтые, оранжевые, красно-оранжевые) и лейкопластами (бесцветные). Хлоропласты имеют двумемранную оболочку. Внутренняя мембрана вдается в полость хлоропласта немногочисленными выростами. Между выростами находится строма. Выросты и строма формируют в полости хлоропласта сложную систему мембранных поверхностей, отграничивающих особые плоские мешки, называемые тилакоидами или ламеллами. Тиллакоиды образуют стопки – граны . В мембранах тилакоидов сосредоточен главнейший пигмент зеленых растений – хлорофилл и вспомогательные пигменты – каротиноиды.

Эндоплазматическая сеть – трехмерная система вакуолей и канальцев, имеющая форму плоских мешочков или цистерн. Шероховатая ЭПС является местом синтеза белка и покрыта многочисленными рибосомами. Гладкая ЭПС лишена рибосом и служит местом образования липидов.

Вакуоли – полости в протопласте эукариотических клеток. Вакуоли – это производные ЭПС, ограниченные мембраной – тонопластом и заполненные водянистым содержимым – клеточным соком. В молодых растительных клетках вакуоли представляют сиситему канальцев и пузырьков (провакуоли), по мере роста клеток они увеличиваются и сливаются в одну большую вакуоль. Она занимает 70-90% объема клетки, а протопласт располагается в виде тонкого постенного слоя. В основном увеличение размеров клетки
происходит за счет роста вакуоли. В результате возникает тургорное давление и поддерживается упругость клеток и тканей.

Клеточный сок представляет собой водный раствор минеральных солей и различных органических соединений: углеводов (моно-, ди- и полисахариды), белков, органических кислот и их солей (наиболее часто встречаются лимонная, яблочная, янтарная, щавелевая кислоты и их производные), алкалоидов (азотсодержащие соединения, многие из которых – растительные яды, некоторые используются человеком – кофеин, атропин, хинин, морфин, кодеин), танинов (фенольные производные), гликозидов (производные cахаров). Среди последних наиболее интересна группа флавоноидов (это пигменты двух основных цветов: флавоны – желтые и антоцианы – красно-фиолетовые). Наиболее часто флавоноиды содержатся в клетках околоцветника цветков, которым они придают разнообразную окраску. Интересно, что антоцианы способны изменять цвет в зависимости от реакции клеточного сока: при слабокислой – красные, а при нейтральной или основной – сине-фиолетовые. Изменение окраски антоцианов можно наблюдать при раскрывании цветков незабудки, медуницы или окопника шероховатого. У бутонов этих растений венчики розовые, а у раскрывшихся цветков – синие или фиолетовые. Помимо лепестков антоцианы могут содержаться в других частях растения – листьях, стеблях, корнях, придавая им характерный цвет.

Аппарат Гольджи состоит из отдельных диктиосом и пузырьков Гольджи. Диктиосомы – стопки плоских, не соприкасающихся друг с другом дисковидных цистерн, ограниченных мембранами. Пузырьки Гольджи отчленяются от краев диктиосомных пластинок или концов трубок и направляются в сторону плазмалеммы или вакуоли. Пузырьки Гольджи транспортируют образовавшиеся полисахариды.

1) Временные препараты

Для изучения растительных объектов с помощью светового микроскопа необходимо приготовить микропрепарат. Микропрепараты, не предназначенные для длительного хранения, называются временными. Изучаемый объект помещают на предметное стекло в каплю воды, глицерина, раствора, реактива или красителя и накрывают покровным стеклом. Такие препараты можно хранить в течение нескольких дней, поместив во влажную атмосферу.

2) Постоянные препараты

Постоянные препараты готовятся по специальным методикам, обеспечивающих их хранение в течение десятков лет. К постоянным препаратам относятся мазки, тотальные препараты и срезы. Мазки используются при изучении клеток крови, культур микроорганизмов, изолированных тканевых клеток. Тотальные препараты представляют собой отдельные прозрачные и тонкие объекты Учебные срезы можно сделать вручную, с помощью бритвы. Однако качественные срезы с заданной толщиной 10...22 микрометра обычно изготавливают с помощью специальных приборов – микротомов. Такие срезы часто называют микротомными препаратами. Для получения более тонких срезов (0,01...0,05 мкм, или 10...50 нанометров) используют ультрамикротомы.

Кратко рассмотрим основные этапы приготовления постоянных препаратов.

1. Фиксация материала. Сразу после окончания фиксации производится промывка материала или водой (после водных фиксаторов), или 80%-ным спиртом (после спиртовых фиксаторов). Количество смен промывных жидкостей – не менее 3. Время – до 24 часов.

2. Обезвоживание в спиртах возрастающей концентрации. Параллельно происходит уплотнение материала. Последовательное перемещение материала через ряд растворов называется проводка. После водных фиксаторов используется 8 смен спирта: 20%, 40%, 80%, две смены по 96%, две смены по 100%. После спиртовых фиксаторов – 4 смены спирта: две смены по 96% и две смены по 100%. В каждой смене материал выдерживается по 1 часу.

3. Просветление. Это пропитывание материала растворителем парафина – ксилолом (бензолом, хлороформом). Образец помещается на 1 час последовательно в каждый из последующих растворов: 3 части спирта + 1 часть ксилола, затем 2 части спирта + 2 части ксилола, затем 1 часть спирта + 3 части ксилола, затем две смены ксилола.

4. Заливка в парафин. Это замещение ксилола парафином. Образец помещают в смесь ксилола и парафина при температуре 55...57 градусов и оставляют в термостате при этой температуре до полного испарения ксилола (от нескольких часов до нескольких суток). Затем при температуре 55...57 градусов производится проводка через парафин I (6...12 часов), парафин II (6...12 часов) и заливка в парафин III. Парафины I, II, III отличаются только чистотой: парафин III – это окончательная среда, которая должна обладать наибольшей чистотой. В итоге получаются парафиновые блоки, в которых заключены образцы материала. Эти блоки можно резать в любом направлении.

5. Окрашивание срезов. Парафиновые срезы наклеивают на чистое предметное стекло. В качестве клея можно использовать смесь белка куриного яйца с глицерином (в соотношении 1: 2) с добавлением антисептика (тимола или фенола). Обычно производят депарафинирование срезов. Для этого стекла с наклеенными срезами проводят через ксилол, спирты убывающей концентрации (100%, 96%, 80%, 70%) и дистиллированную воду. Время нахождения в каждой среде – 2...3 минуты. Далее окрашивают согласно методикам.

6. Обезвоживание и просветление окрашенных срезов. Выполняется путем проводки через спирты возрастающей концентрации, а затем через ксилол.

7. Заключение в среды (заливка). Для длительного хранения препаратов их необходимо заключить в среду, предохраняющую препарат от окисления воздухом и от поражения грибками. Для заливки используются специальные смолы (канадский бальзам, пихтовый бальзам), которые растворяют в ксилоле до консистенции жидкого меда. Каплю такого раствора наносят на срез и покрывают покровным стеклом.

6. Химический состав клеточного вещества. Микро и макроэлементы.

В составе клетки обнаружено более 80 химических элементов, при этом каких-либо спеуиальных элементов, характерных только для живых организмов, не выявлено. Однако, только в отношении 27 элементов известно, какие функции они выполняют. остальные 53 элемента, вероятно, попадают в организм из внешней среды.

1. Макроэлементы

Они составляют основную массу вещества клетки. На их долю приходится около 99% массы всей клетки. Особенно высока концентрация четырех элементов: кислорода (65-75%), углерода (15-18%), азота (1.5-3%) и водорода (8-10%). К макроэлементам относят также элементы, содержание которых в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Это, например, калий, магний, фосфор, сера, железо, хлор, натрий.

2. Микроэлементы К ним относятся преимущественно атомы металлов, входящие в состав ферментов, гормонов и

других жизненно важных веществ. В организме эти элементы содержатся в очень небольших количествах: от 0,001 до 0,000001%; в числе таких элементов бор, кобальт, медь, молибден, цинк, йод, бром и др.

3. Ультрамикроэлементы

Концентрация их не превышает 0,000001%. К ним относят уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий и другие редкие элементы. Физиологическая роль большинства этих элементов в организмах растений, животных, грибов и бактерий пока не установлена.