ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΙΙΙ Χαρακτηριστικές δομές φυτικών κυττάρων Παρατήρηση / Ταυτοποίηση ζωντανών πρωτόζωων

Transcript

1 ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΙΙΙ Χαρακτηριστικές δομές φυτικών κυττάρων Παρατήρηση / Ταυτοποίηση ζωντανών πρωτόζωων Ι. Παρατήρηση στομάτων φύλλων και πλαστιδίων (χλωροπλαστών, χρωμοπλαστών, αμυλοπλαστών) Τα στόματα των φύλλων είναι επιδερμικοί σχηματισμοί που εξυπηρετούν την ανταλλαγή των αερίων κατά της λειτουργίες της φωτοσύνθεσης, αναπνοής και διαπνοής. Αποτελούνται από ένα φακοειδή μεσοκυττάριο χώρο (στοματικός πόρος), από 2 εξειδικευμένα επιδερμικά κύτταρα μεταξύ των οποίων αναπτύσσεται ο στοματικός πόρος (καταφρακτικά κύτταρα) και από διαφοροποιημένα επιδερμικά κύτταρα που εφάπτονται των καταφρακτικών (παραστοματικά ή βοηθητικά κύτταρα). Σε ορισμένες περιπτώσεις που απουσιάζουν τα περιβάλλοντα ή και τα παραστοματικά κύτταρα τα δύο καταφρακτικά κύτταρα μαζί με το στοματικό πόρο περιγράφονται με τον όρο στόμα. Βασικό δομικό χαρακτηριστικό των καταφρακτικών κυττάρων είναι οι ισχυρές παχύνσεις των τοιχωμάτων τους που συμμετέχουν στο μηχανισμό ανοίγματος και κλεισίματος του στοματικού πόρου. Η αύξηση της πίεσης σπαργής που προκαλείται από την ωσμωτική είσοδο νερού από τα γειτονικά κύτταρα, έχει ως αποτέλεσμα την καμπύλωση των τοιχωμάτων των καταφρακτικών κυττάρων με άμεση συνέπεια το άνοιγμα του στοματικού πόρου (επειδή τα καταφρακτικά κύτταρα έχουν παχύτερο κυτταρικό τοίχωμα σε μία μόνο πλευρά τους, γύρω από το στοματικό πόρο). Όταν μειωθεί η σπαργή, τα καταφρακτικά κύτταρα επανακτούν την αρχική μορφή τους και ο στοματικός πόρος κλείνει. Άνοιγμα και κλείσιμο των στομάτων Με τον όρο πλαστίδια εννοούμε μια ποικιλία διαφοροποιημένων οργανιδίων, τα οποία είναι ευδιάκριτα μέσα στο κυτταρόπλασμα του ευκαρυωτικού φυτικού κυττάρου. Τα πλαστίδια συνδέονται οντογενετικά μεταξύ τους σύμφωνα με το σχήμα:

2 Χλωροπλάστες: Με παρουσία φωτός το προπλαστίδιο εξελίσσεται σε χλωροπλάστη που περιέχει φωτοσυνθετικές χρωστικές (χλωροφύλλη α και β).το σχήμα και το μέγεθος των χλωροπλαστών ποικίλλει. Οι μεγάλοι χλωροπλάστες σε μικροσκοπική παρατήρηση με μεγάλη μεγέθυνση εμφανίζουν κοκκιώδη μορφή. Αυτά τα κοκκία είναι τα grana, θέσεις στις οποίες εντοπίζονται οι χρωστικές. Χρωμοπλάστες: Αποτελούν το τελικό στάδιο της οντογενετικής εξέλιξης των πλαστιδίων. Προέρχονται κυρίως από τους χλωροπλάστες. Κατά τη μετατροπή αυτή οι χλωροφύλλες ελαττώνονται και τελικά εξαφανίζονται, ενώ μεταβάλλεται και η σύνθεση των καροτινοειδών. Έτσι οι χρωμοπλάστες εμφανίζονται με χρώμα κίτρινο, πορτοκαλί ή ερυθρό. Αμυλοπλάστες: Ανήκουν σε κατηγορία λευκοπλαστών χωρίς φωτοσυνθετικές χρωστικές οι οποίοι ουδέποτε θα μετατραπούν σε χλωροπλάστες. Περιβάλλονται από διπλή μεμβράνη, συναντώνται σε αποταμιευτικούς ιστούς (π.χ κοτυλιδόνες, σπέρματα, κονδύλους) και σε κύτταρα της καλύπτρας της ρίζας. Περιέχουν αποταμιευτικό άμυλο με τη μορφή ενός ή περισσοτέρων αμυλόκοκκων. Κάθε φυτό σχηματίζει αμυλόκοκκους με χαρακτηριστική μορφή και σχήμα έτσι ώστε με τη μικροσκοπική παρατήρηση να είναι δυνατό να προσδιοριστεί η προέλευσή τους. Όργανα και υλικά 1. Όργανα και υλικά μικροσκοπίας. 2. Τριβλία petri ή ύαλοι ωρολογίου 3. Lugol 4. Φύλλα Olea europae (Ελιά) 5. Ώριμοι καρποί Capsicum annum (κόκκινη πιπεριά) 6. Σπέρματα Phaseolus vulgaris (φασόλι) Α. Παρατήρηση στομάτων και χλωροπλαστών 1. Σκίζουμε το φύλλο οπότε η επιδερμίδα ξεκολλάει. 2. Κόβουμε με προσοχή ένα κομμάτι από την πάνω επιδερμίδα του φύλλου και το τοποθετούμε σε μια καθαρή αντικειμενοφόρο πλάκα. 3. Προσθέτουμε μια σταγόνα νερό στο παρασκεύασμα και το καλύπτουμε με καλυπτρίδα. 4. Παρατηρούμε το παρασκεύασμα στο μικροσκόπιο τοποθετώντας στο κέντρο του οπτικού πεδίου τα κύτταρα που σχηματίζουν τα στόματα. 5. Προχωρούμε σε μεγαλύτερη μεγέθυνση και παρατηρούμε τα στόματα και τους χλωροπλάστες. Μικροσκοπική εικόνα Στο παρασκεύασμα παρατηρούμε τα κύτταρα της επιδερμίδας από φύλλα ελιάς τα οποία είναι στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους χωρίς μεσοκυττάριους χώρους. Δεν παρατηρούμε στο εσωτερικό τους χλωροπλάστες. Αντίθετα χλωροπλάστες παρατηρούμε στα κύτταρα των στομάτων. Τα στόματα είναι εξειδικευμένα κύτταρα της επιδερμίδας και εξυπηρετούν την ανταλλαγή των αερίων κατά τη λειτουργία της αναπνοής, διαπνοής και φωτοσύνθεσης. Στην επιδερμίδα μπορεί να παρατηρήσουμε και το τρίχωμα των φύλλων που είναι αρκετά εντυπωσιακό.

3 Α. Β. Α. Κύτταρα επιδερμίδας φύλλου ελιάς όπου φαίνονται τα στόματα και το τρίχωμα. Β. Χλωροπλάστες μέσα σε φυτικά κύτταρα. Β. Παρατήρηση χρωμοπλαστών 1. Κόβουμε εγκάρσια το περικάρπιο εγκάρσια και δημιουργούμε την «επιφάνεια τμήσεως». 2. Δημιουργούμε μερικές τομές, επιλέγουμε τις δύο λεπτότερες, τις τοποθετούμε σε μια αντικειμενοφόρο με μια σταγόνα νερό. 3. Σκεπάζουμε με μια καλυπτρίδα και παρατηρούμε με τη μικρότερη μεγέθυνση. 4. Προχωρούμε στην επόμενη μεγέθυνση και παρατηρούμε τους χρωμοπλάστες. Μικροσκοπική εικόνα Ο ώριμος καρπός της πιπεριάς περιέχει πολλούς χρωμοπλάστες. Οι εξωτερικές στρώσεις αποτελούνται από μικρά κύτταρα με πολλούς και μικρούς χρωμοπλάστες. Όσο προχωρούμε προς το εσωτερικό του περικαρπίου τα κύτταρα είναι μεγαλύτερα και οι χρωμοπλάστες αραιότεροι. Κύτταρα καρπού πιπεριάς όπου φαίνονται οι χρωμοπλάστες. Γ. Παρατήρηση αμυλοπλαστών 1. Τοποθετούμε τα σπέρματα φασολιού για 24 ώρες στο νερό. 2. Με εγκάρσια τομή δημιουργούμε την <<επιφάνεια τμήσεως>>. 3. Δημιουργούμε λεπτές τομές με προσοχή ώστε να περιλαμβάνουν και τον φλοιό του σπέρματος (περισπέρμιο και περικάρπιο). 4. Τοποθετούμε τις τομές σε ύαλο ωρολογίου με μερικές σταγόνες Lugol για Με προσοχή μεταφέρουμε τις τομές σε αντικειμενοφόρο και καλύπτουμε με καλυπτρίδα. 6. Αρχίζουμε με τη μικρότερη μεγέθυνση.

4 Μικροσκοπική εικόνα Στο εσωτερικό της τομής παρατηρούμε το ενδοσπέρμιο με πολλούς αμυλόκοκκους που είναι χρωματισμένοι μελανοϊώδεις. Οι αμυλόκοκκοι βρίσκονται από ένας σε ένα αμυλοπλάστη. Σε κάθε κύτταρο παρατηρούνται 3 4 αμυλόκοκκοι ή και περισσότεροι. Το ενδοσπέρμιο περιβάλλεται από σειρά μικρών κυττάρων πλούσια σε πρωτεϊνόκοκκους οι οποίοι χρωματίζονται κίτρινοι-καφέ. Προς το εξωτερικό διακρίνουμε το περισπέρμιο και τα κυτταρικά στρώματα του περικαρπίου. Αμυλόκοκκοι βαμμένοι με ιώδιο ΙΙ. Παρατήρηση / Ταυτοποίηση πρωτόζωων Τα πρωτόζωα είναι μονοκύτταροι ευκαρυωτικοί μικροοργανισμοί οι οποίοι ανήκουν στο βασίλειο των πρωτίστων. Οι οργανισμοί του βασιλείου αυτού διαθέτουν δομές ή μηχανισμούς που βοηθούν την κίνηση τους. Για παράδειγμα, η Euglena διαθέτει μαστίγιο, ενώ το Paramecium κινείται με τη βοήθεια βλεφαρίδων. Η αμοιβάδα διαθέτει έναν πιο πολύπλοκο εσωτερικό μηχανισμό και δημιουργεί κυτταροπλασματικές προεκβολές, τα ψευδοπόδια. Τα πρωτόζωα συνήθως ζουν σε υγρό περιβάλλον μόνα τους ή σε αποικίες (Volvox). Όργανα και υλικά 1. Υλικά μικροσκοπίας 2. Σταγονόμετρα 3. Νερό από ανθοδοχείο ή νερό από στάσιμα νερά. Ετοιμάζουμε την καλλιέργεια περίπου 5 μέρες πριν από το πείραμα. 1. Σε μια αντικειμενοφόρο τοποθετούμε μια σταγόνα από τον πυθμένα του δοχείου. 2. Τοποθετούμε πάνω στη σταγόνα καλυπτρίδα και παρατηρούμε στο μικροσκόπιο αρχικά με τη μικρότερη μεγέθυνση. Χρησιμοποιούμε τις σχηματικές αναπαραστάσεις της εικόνας που ακολουθεί για τον προσδιορισμό των διάφορων ειδών που παρατηρούμε. Μικροσκοπική εικόνα Παρατηρούνται πρωτόζωα κυρίως κοντά σε υπολείμματα φύλλων. Στο δείγμα εντοπίζεται μεγάλος αριθμός κινούμενων πρωτοζώων όπως Paramecium, Colpidium, Euglena κ.α. και μπορούμε (αν και είναι γενικά δύσκολο) να εντοπίσουμε αμοιβάδες (Amoeba) με την χαρακτηριστική αμοιβαδοειδή κίνηση σχηματισμός ψευδοποδίων αλλαγή σχήματος, διάφορα είδη φυκών όπως Spirogyra, καθώς και μετάζωα όπως σκώληκες με χαρακτηριστικές και εντυπωσιακές κινήσεις.

5 Διάφοροι μικροοργανισμοί (κυρίως πρωτόζωα) που μπορούν να παρατηρηθούν μικροσκοπικά.

6 ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Άσκηση : Χαρακτηριστικές δομές φυτικών κυττάρων Παρατήρηση Πρωτόζωων Όνομα : Τμήμα : Ημερομηνία : 1. Σχεδιάστε τα κύτταρα της επιδερμίδας του φύλλου που επιλέξατε, προσέχοντας ιδιαίτερα τη σχεδίαση των στομάτων, των καταφρακτικών κυττάρων και των χλωροπλαστών. Μεγέθυνση : 2. Σχεδιάστε τα κύτταρα του καρπού πιπεριού, προσέχοντας ιδιαίτερα τη σχεδίαση των χρωμοπλαστών. Μεγέθυνση : 3. Σχεδιάστε τα κύτταρα του σπέρματος φασολιού, προσέχοντας ιδιαίτερα τη σχεδίαση των αμυλοπλαστών. Μεγέθυνση : 4. Αναφέρετε τα ονόματα των ειδών πρωτόζωων που ταυτοποιήσατε. Ποια ιδιαίτερα χαρακτηριστικά έχει το καθένα;