Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑pink

E‑materiały powiązane z tematem

bg‑pink

Lilia (Lillium)

Lilia to rodzaj roślin cebulowych z rodziny liliowatych (Liliaceae), obejmujący ponad 100 gatunków bylin. Uprawiana jest głównie jako roślina ozdobna. Kwiaty lilii mogą być pojedyncze lub zebrane w kwiatostany (grona albo baldachy). Mają niezróżnicowany okwiat składający się z sześciu barwnych działek kielicha ułożonych w dwóch okółkach (po trzy w każdym), sześciu pręcików i jednego słupka z trójdzielnym znamieniem na długiej szyjce.

bg‑gray2
Budowa pręcika

W związku z przeprowadzaną obserwacją mikroskopową pręcika lilii warto przyjrzeć się jego budowie.

Pręciki (czyli mikrosporofilemikrosporofilmikrosporofile) roślin okrytonasiennych zlokalizowane są dookoła słupka, stanowiąc pręcikowie. Pojedynczy pręcik składa się z nitki oraz główki, w której wyróżnia się dwa pylniki połączone łącznikiem. Każdy pylnik zbudowany jest z dwóch woreczków pyłkowych (mikrosporangiówmikrosporangiummikrosporangiów), wewnątrz których powstają haploidalne ziarna pyłku (mikrosporymikrosporamikrospory), otoczone sporopoleninąsporopoleninasporopoleniną – substancją zabezpieczającą przed szkodliwym działaniem czynników zewnętrznych. Ziarna pyłku po osiągnięciu dojrzałości wysypywane są z pękających pylników. Przenoszone przez wiatr, wodę lub zwierzęta trafiają na znamię słupka, a następnie dokonują zapłodnienia.

R3Aay5tFbFbvi1
Przekrój poprzeczny przez główkę pręcika.
Źródło: Ben Stefanowitsch, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.5.
bg‑pink

Stokrotka pospolita (Bellis perennis)

Stokrotka pospolita to gatunek wieloletniej rośliny zielnej z rodziny astrowatych (Asteraceae). Występuje powszechnie na łąkach i polanach, a w postaci odmian ozdobnych można ją spotkać w wielu ogrodach.

Roślina ta dorasta do ok. 5–20 cm wysokości. Zakwita wiosną i może kwitnąć aż do późnej jesieni. Kwiaty zebrane są w pojedynczy koszyczek, zlokalizowany na szczycie głąbika (łodygi pozbawionej liści). Okrywę koszyczka tworzą ułożone w dwóch szeregach, tępo zakończone i krótko owłosione listki. Dno kwiatowe jest wypukłe. Pylniki są całkowicie zrośnięte, natomiast pręciki wolne. Wewnątrz koszyczka znajdują się rurkowate kwiaty obupłciowe, a na zewnątrz – pojedynczy szereg białych lub różowych, języczkowatych kwiatów żeńskich. Kwiaty te są zapylane głównie przez motyle, muchówki lub błonkówki.

Rm8Dh7LFhWxTU
Grafika interaktywna przedstawia kwiatostan stokrotki pospolitej. Kwiaty stokrotki są zebrane w koszyczku. Występują w nich dwa rodzaje kwiatów: w środku drobne, żółte kwiaty rurkowe a na brzegach koszyczka białe kwiaty języczkowe. Kwiat stokrotki przypomina otoczone promieniami słońce. Numerem pierwszym zaznaczono rurkowate kwiaty obupłciowe. Mają intensywną, żółtą barwę. Przypominają drobne żółte kuleczki. Są pokryte pyłkiem kwiatowym. Numerem drugim zaznaczono języczkowate kwiaty żeńskie. Przypominają one długie, białe języki. Są gęsto ułożone. Znacznie większe od kwiatów rurkowatych z wnętrza kwiatostanu. Każdy biały płatek to pojedynczy kwiat. Pełnią rolę powabni.
Kwiatostan stokrotki pospolitej (Bellis perennis).
Źródło: André Karwath, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.5.
Ciekawostka

Odmiany uprawne stokrotki mają barwę białą lub różne odcienie barwy czerwonej. Często wykształcają kwiaty pełne (ze zwielokrotnionymi okółkami kwiatów języczkowatych) i przeważnie dużo większe kwiatostany od odmiany dziko rosnącej.

RS79shWNEQ33a
Odmiana ogrodowa stokrotki z pełnymi kwiatami.
Źródło: KENPEI, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑pink

Obserwacja mikroskopowa

Do obserwacji struktur tkankowych i komórkowych używa się głównie mikroskopów (z gr. mikros – mały, skopeo – patrzę, obserwuję) – przyrządów optycznych pozwalających na otrzymywanie powiększonych obrazów obiektów niewidocznych gołym okiem. Najczęściej stosowanym mikroskopem do obserwacji tkanek roślinnych jest mikroskop świetlny, który wykorzystuje wiązkę światła przechodzącą przez specjalny układ optyczny, tworzony przez zestaw soczewek umieszczonych w obiektywie i okularze.

Taka obserwacja jest jednak utrudniona, gdyż komórki i ich elementy nie wykazują różnic w absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Przekłada się to na brak wyraźnego kontrastu między poszczególnymi elementami. Nie ma więc możliwości rozróżnienia szczegółów budowy danej tkanki czy też elementów komórki. Z tego powodu w preparatach mikroskopowych niezbędne jest zastosowanie barwników histologicznych, które wybarwiają komórki wraz z ich elementami strukturalnymi, a tym samym umożliwiają ich dokładną obserwację i identyfikację.

bg‑pink

Barwniki histologiczne

Barwniki histologiczne to związki chemiczne wykorzystywane w mikroskopii świetlnej do wybarwiania struktur komórkowych i tkankowych. Typowy barwnik zawiera dwie grupy chemiczne: chwytną i barwną. Część chwytna łączy się z elementami komórkowymi o określonym składzie chemicznym, natomiast barwna absorbuje światło o określonej długości fali, dzięki czemu możliwe jest dostrzeżenie wybarwionych struktur.

W zależności od struktury, jaką się będzie obserwować, należy zastosować odpowiedni barwnik histologiczny. Do wykrywania amyloplastów, czyli leukoplastów magazynujących skrobię, stosuje się jodek w jodku potasu, który barwi skrobię na kolor od jasnoniebieskiego do granatowego. Celulozowe ściany komórkowe wykrywa się za pomocą roztworu chlorku cynku z jodem, pod wpływem którego ściany komórkowe zbudowane z celulozy wybarwiają się na kolor fioletowy. Ściany komórkowe inkrustowane ligniną po zastosowaniu floroglucyny z kwasem solnym barwią się na kolor czerwony. Natomiast ściany komórkowe adkrustowane suberyną pod wpływem sudanu III nabierają barwy żółtoczerwonej.

bg‑gray2

Barwienie różnicowe

Aby odróżnić od siebie poszczególne struktury komórkowe i tkankowe, dany preparat należy potraktować jednocześnie dwoma różnymi barwnikami – jest to tzw. barwienie różnicowe. Dzięki tej technice można odróżnić m.in. zdrewniałe ściany komórkowe, które pod wpływem safraninysafraninasafraniny barwią się na kolor czerwony, od celulozowych ścian komórkowych, które pod wpływem zieleni świetlistej barwią się na kolor niebieskozielony. Innym przykładem barwników stosowanych w barwieniu różnicowym są: karmin ałunowy, barwiący ściany celulozowe na kolor czerwony, oraz zieleń metylenowa, barwiąca zdrewniałe ściany komórkowe na kolor zielony.

bg‑pink

Jak przygotować preparat mikroskopowy z pręcika lilii?

R1ODDTYgGcN18
1. Zdjęcie przedstawia dłoń trzymającą prostokątne, przezroczyste szkiełko. Zakraplaczem jest odmierzana kropla wody. Zakraplacz to szklany przedmiot służący do przenoszenia i odmierzania płynów. Ma podłużny kształt. Zakończony jest miękką, gumową ssawką, której naciśnięcie ułatwia aplikację płynu. Po zwolnieniu nacisku palców kropla opada na szkiełko. 2. Zdjęcie przedstawia pręciki kwiatu lilii. Za pomocą skalpela, czyli małego bardzo ostrego nożyka o jednostronnym ostrzu odcinamy fragment miękkiej tkanki pylnika znajdującego się na samej górze pręcika. W kolejnym kroku umieścimy odcięty kawałek w kropli wody na prostokątnym, przezroczystym szkiełku. 3. Zdjęcie przedstawia czynność umieszczenia fragmentu odciętego pylnika na szkiełku. Ubrane w lateksowe rękawice dłonie w sposób bardzo delikatny, by nie uszkodzić preparatu pozostawiają go w kropli wody. Kropla znajduje się na prostokątnym szkiełku na czarnym stole. Jedna ręka trzyma pęsetę laboratoryjną, a druga igłę. Pęseta składa się z dwóch metalowych sprężystych, ułożonych równolegle ramion. Służy do chwytania przedmiotów. Igła to długi, podłużny przedmiot zakończony ostrą końcówką. Służy do nakłuwania i delikatnego przesuwania preparatu po szkiełku. Te przedmioty były niezbędne do bezpiecznego przeniesienia odciętego fragmentu rośliny. Sam preparat stanowi przekrój przez odciętą główkę pręcika lilii. Główka ma kształt przypominający kwiat promienisty. Składa się z dwóch okrągłych pylników. Każdy pylnik złożony jest z dwóch okrągłych woreczków z pyłkiem kwiatowym. Woreczki te znajdują się w okrągłych komorach pylnikowych. Na środku główki pręcika znajduje się wiązka przewodząca umieszczona w łączniku. Łącznik stanowi przestrzeń pomiędzy pylnikami. A wiązka przewodząca odpowiada za transport składników odżywczych we wnętrzu rośliny. 4. Zdjęcie przedstawia dłoń, która trzyma prostokątne, przezroczyste szkiełko. Na szkiełku znajduje się odcięty fragment rośliny. Za pomocą pęsety laboratoryjnej na przygotowany wcześniej preparat nakładane jest drugie, mniejsze, przezroczyste, kwadratowe szkiełko. To szkiełko nakrywkowe. Pęseta laboratoryjna to metalowy, podłużny przedmiot. Składa się z dwóch równolegle ułożonych połączonych ze sobą sprężystych ramion. Ramiona te służą do delikatnego chwytania różnych przedmiotów w laboratorium. 5. Zdjęcie przedstawia stół laboratoryjny, na którym leży prostokątne szkiełko z fragmentem rośliny w kropli wody. Za pomocą kawałka tektury dłoń usuwa nadmiar płynu, który zebrał się na szkiełku podczas wcześniejszych czynności. Należy wykonać to ostrożnie, ponieważ pod szkiełko nakrywkowe, o kwadratowym kształcie może przeniknąć powietrze. Zaburzy to obraz mikroskopowy i wszystkie opisane czynności trzeba będzie wykonać ponownie.
Ważne!

Podczas przygotowywania preparatu istnieje ryzyko pojawienia się artefaktówartefaktyartefaktów, np. pęcherzyków powietrza. Jest to bardzo częste zjawisko towarzyszące samodzielnemu sporządzaniu preparatów. Duża liczba artefaktów uniemożliwia przeprowadzenie obserwacji mikroskopowych. W takiej sytuacji należy spróbować usunąć pęcherzyki powietrza poprzez delikatne ruchy góra‑dół, lewo‑prawo szkiełka nakrywkowego lub wykonać preparat na nowo.

bg‑pink

Barwienie hematoksyliną i eozyną

Najczęściej stosowanymi barwnikami w histologii są hematoksylinahematoksylinahematoksylina oraz eozynaeozynaeozyna (H+E).

  • Hematoksylina to niebieski barwnik, którym wykrywa się kwasowe (zasadochłonne) elementy komórki, takie jak jądro komórkowe czy siateczka śródplazmatyczna szorstka. Zazwyczaj stosowana jest w połączeniu z eozyną.

  • Eozyna to kwasowy barwnik o czerwonej barwie służący do wykrywania zasadowych (kwasochłonnych) struktur komórkowych, takich jak cytoplazma.

bg‑gray2

Procedura barwienia

  • Naklejone i odparafinowane skrawki nawodnij w szeregu alkoholowym.

  • Umieść skrawki na 2–3 minuty w wodzie destylowanej.

  • Zanurzaj skrawki przez 4–5 minut w roztworze hematoksylinyhematoksylinahematoksyliny (im starszy barwnik, tym krócej).

  • Przebarwione skrawki odbarw przez 2–3 sekundy w zakwaszonym alkoholu (0,25 ml HCl na 100 ml alkoholu 70%).

  • Przepłucz preparat pod bieżącą wodą lub umieść w wodzie z kilkoma kroplami nasyconego roztworu węglanu litu, aż do uzyskania niebieskiego zabarwienia jąder komórkowych (kontrola pod mikroskopem lub do widocznej makroskopowo zmiany zabarwienia skrawka).

  • Zanurz skrawki w roztworze eozynyeozynaeozyny przez 1 minutę.

  • Przepłucz wodą destylowaną.

  • Zamknij skrawek w medium na bazie wody (np. glicerożelatyna).

bg‑gray2

Wyniki barwienia

Elementy zasadochłonne (np. jądra komórkowe) barwią się na niebiesko, a elementy kwasochłonne na czerwono.

  • Jądra komórkowe (chromatyna): barwa niebieska

  • Cytoplazma: barwa różowa

bg‑pink

Barwienie safraniną z zielenią trwałą

bg‑gray2

Przygotowanie roztworu do barwienia

  • Dodaj 20 mg safraninysafraninasafraniny w proszku do zlewki o pojemności 100 ml.

  • Wlej 20 ml wody destylowanej do zlewki i przez ciągłe mieszanie przygotuj 0,1‑procentowy roztwór barwiący safraniny.

  • Przenieś 20 mg zieleni trwałejzieleń trwałazieleni trwałej do innej zlewki o pojemności 100 ml.

  • Dodaj do niej 20 ml wody destylowanej i przygotuj 0,1‑procentowy roztwór barwiący.

  • Przefiltruj oba roztwory barwiące.

bg‑gray2

Przygotowanie szkiełek do obserwacji

  • Nawodnij preparaty po deparafinizacji (przeprowadź przez szereg alkoholowy, zanurzając je kolejno w alkoholu: 99,8%, 90%, 80%, 70% i 50%, a następnie w wodzie).

  • Zanurz skrawki w 0,1‑procentowym roztworze zieleni trwałej na 5–10 minut.

  • Przepłucz szkiełka 0,1‑procentowyn kwasem octowym przez 10–15 sekund.

  • Zanurz szkiełka w 0,1‑procentowym roztworze safraniny na 20–30 minut.

  • Wyczyść i odwodnij szkiełka (odwodnienie w etanolu 95% i 100%).

bg‑gray2

Wyniki barwienia

  • Ściana komórkowa celulozowa:  barwa niebieskozielona

  • Ściana komórkowa zdrewniała: barwa czerwona

Słownik

artefakty
artefakty

struktury obserwowane w preparatach mikroskopowych powstałe podczas przygotowywania preparatów, niewystępujące w żywych komórkach lub tkankach

eozyna
eozyna
R4jtoFOJdS8OW1
Wzór strukturalny eozyny.
Źródło: Roland Mattern, Wikimedia Commons, domena publiczna.

bromowa pochodna fluoresceiny; barwnik o właściwościach kwasowych, wykazujący silne powinowactwo do kwasochłonnych elementów komórki

hematoksylina
hematoksylina
RHUIxa2q5dmex1
Wzór strukturalny hematoksyliny.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

naturalny barwnik pozyskiwany z amerykańskiego drzewa Erythroxylon campechianum; używa się jej w postaci złożonych roztworów zawierających sole glinu, żelaza, chromu lub wolframu; zawartość tych metali sprawia, że tkanka przyjmuje barwnik

mikrospora
mikrospora

rodzaj zarodnika, z którego powstaje gametofit męski (przedrośle męskie); u okrytonasiennych jest to ziarno pyłku

mikrosporangium
mikrosporangium

rodzaj zarodni, w której powstają mikrospory; u okrytonasiennych jest to woreczek pyłkowy

mikrosporofil
mikrosporofil

liść zarodnionośny mający na swojej powierzchni mikrosporangium; u okrytonasiennych jest to pręcik

safranina
safranina
RLnMIARhl08fp1
Wzór strukturalny safraniny.
Źródło: NEUROtiker, Wikimedia Commons, domena publiczna.

zasadowy barwnik organiczny, trwały (odporny na działanie światła, wody, mydła itp.), stosowany w histologii i cytologii, używany podczas barwienia kontrastowego; wiąże się z jądrami (DNA) i innymi polianionami tkankowymi oraz składnikami ligniny i plastydami w tkankach roślinnych

sporopolenina
sporopolenina

ester wyższych alkoholi i kwasów tłuszczowych, bardzo odporny chemicznie; składnik ściany ziaren pyłku

tapetum, tkanka wyściełająca
tapetum, tkanka wyściełająca

tkanka roślinna, tworząca warstwę komórek otaczających i odżywiających tkankę zarodnikotwórczą w woreczku pyłkowym roślin nasiennych; tkanka bogata w substancje odżywcze

warstwa włóknista
warstwa włóknista

warstwa żywych komórek biorących udział w pękaniu pylnika i otwieraniu się woreczków pyłkowych

zieleń trwała
zieleń trwała

niebieskozielony barwnik rozpuszczalny w alkoholu; może być stosowany z safraniną jako barwnik do tkanek roślinnych