Лабораторная работа № 3. Хлоропласты в клетках листа

элодеи канадской (Elodea сanadensis Mich.)

Пластиды – это двумембранные органоиды, характерные для всех фотосинтезирующих эукариотических организмов. Впервые описаны А. Левенгуком в 1676 г.

Зрелые пластиды классифицируются на основании со­держания в них пигментов (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты).

Хлоропласты – уникаль­ные органоиды, с помощью которых в зеленом листе рас­тения осуществляется фотосинтез. Их количество не одинаково у разных видов. В клетках одноклеточных орга­низмов может быть всего один хлоропласт (хламидомонада, хлорелла); в одной клетке мезофилла листа в среднем насчитывается 30–50 хлоро­пластов, а в гигантских клетках столбчатой ткани листа махорки их коли­чество может достигать 1000.

Хлоропласты растений обычно имеют форму диска диаметром 4–5 мкм и располагаются в цитоплазме параллельно клеточной стенке. Наиболь­шее разнообразие форм (пластинчатые, бокаловидные, звездчатые, ленто­видные и т. д.) характерно для водорослей, хлоропласты которых могут дос­тигать длины до 50 мкм.

Хлоропласты могут осуществлять процесс фотосин­теза и после извлечения их из клеток.

Лейкопласты – непигментированные пластиды. Отличаются от хлоропластов отсутствием развитой внутренней мембранной (ламелярной) системы. Встречаются в клетках запасающих тканей. Из-за неопределен­ной морфологии их трудно отличить от пропластид и митохондрий. Впроламелярных телах лейкопластов могут накапливаться различные вещества запаса, а в строме накапливаются зерна вторичного крахмала. В не­которых запасающих тканях накопление крахмала в лейкопластах приводит к образованию амилопластов – пластид, полностью заполненных гранулами крахмала.

Хромопласты образуются из хлоропластов и, значительно реже, – из лейкопластов. Имеют желтую или оранжевую окраску за счет накопления каротиноидов. Фактически это дегенерирующие формы пластид, подвер­гающиеся разрушению внутримембранного комплекса.

Предшественниками высокодифференцированных пластид у расте­ний являются пропластиды. Данные структуры характерны для клеток образовательной ткани. Это мельчайшие органоиды, размеры которых нахо­дятся за пределами разрешающей способности светового микроскопа и обнаруженные только с помощью электронной микроскопии. Пропласти­ды окружены двойной мембраной, по мере дифференциации клетки их размеры увеличиваются, внутренняя мембрана образует тилакоиды (ламеллярную систему). Весь процесс развития различных видов пластид в виде идущего в одном направлении ряда смены форм: пропластида → лейкопласт → хлоропласт → хромопласт.

Ход работы

1. Отрежьте ножницами листочек водяного растения элодеи и рассмотрите его при слабом увеличении микро­скопа в капле воды.

Элодея канадская – водное растение, широко распространена в водоемах почти всего земного шара, хотя родиной ее являются Канада и США. Длинные, многократно ветвящиеся стебли несут на себе темно-зеленого цвета листья длиной до 1,5 см. (рис. 26)

Рис. 26. Элодея канадская

Клетки элодеи по форме и вели­чине сходны с клетками пленки лука.

На препарате (рис. 27) вы видите имеющиеся во всех зе­леных органах растений хлоропласты.

Рис. 27. Хлоропласты в клетках листа элодеи канадской

Обратите внимание на форму хлоропластов, их количество и расположение в клетке. Хлоропласты настолько заполняют клетку, что ядро рассмотреть нельзя; оболочки же клеток видны отчетли­во.

2. Присмотревшись к препарату, вы заметите, что хлоропласты внутри клетки перемещаются. Вы наблюдаете здесь свойственное живой цитоплазме движение, в кото­рое вовлекаются и хлоропласты, и которое отличается определенным характером. В данном случае имеется вращательное, или круговое, движение: цитоплазма дви­жется в одном направлении вокруг центра клетки.

Это явление хорошо наблюдается в теплый солнеч­ный день; в холодную пасмурную погоду его редко уда­ется видеть. Следовательно, движение цитоплазмы проис­ходит в определенных температурных границах и при определенной силе освещения. Производя этот опыт в осенне-зимний период, нужно пользоваться сильным электрическим освещением, а воду, в которой содержат­ся листья элодеи, слегка подогреть.

3. Зарисуйте клетку элодеи. Отметьте на рисунке оболочку клетки, хлоропласты. Стрелками покажите направление движения цитоплазмы.