Przeczytaj
E‑materiały powiązane z tematem
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.
Budowa pręcika
W związku z przeprowadzaną obserwacją mikroskopową pręcika lilii warto przyjrzeć się jego budowie.
Pręciki (czyli mikrosporofilemikrosporofile) 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 (mikrosporangiówmikrosporangiów), wewnątrz których powstają haploidalne ziarna pyłku (mikrosporymikrospory), otoczone sporopoleninąsporopoleniną – 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.
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.
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.
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.
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.
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 safraninysafraniny 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.
Jak przygotować preparat mikroskopowy z pręcika lilii?
Podczas przygotowywania preparatu istnieje ryzyko pojawienia się artefaktówartefaktów, 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.
Barwienie hematoksyliną i eozyną
Najczęściej stosowanymi barwnikami w histologii są hematoksylinahematoksylina oraz eozynaeozyna (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.
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 hematoksylinyhematoksyliny (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 eozynyeozyny przez 1 minutę.
Przepłucz wodą destylowaną.
Zamknij skrawek w medium na bazie wody (np. glicerożelatyna).
Wyniki barwienia
Elementy zasadochłonne (np. jądra komórkowe) barwią się na niebiesko, a elementy kwasochłonne na czerwono.
Jądra komórkowe (chromatyna): barwa niebieska
Cytoplazma: barwa różowa
Barwienie safraniną z zielenią trwałą
Przygotowanie roztworu do barwienia
Dodaj 20 mg safraninysafraniny 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 trwałejzieleni 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.
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%).
Wyniki barwienia
Ściana komórkowa celulozowa: barwa niebieskozielona
Ściana komórkowa zdrewniała: barwa czerwona
Słownik
struktury obserwowane w preparatach mikroskopowych powstałe podczas przygotowywania preparatów, niewystępujące w żywych komórkach lub tkankach
bromowa pochodna fluoresceiny; barwnik o właściwościach kwasowych, wykazujący silne powinowactwo do kwasochłonnych elementów komórki
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
rodzaj zarodnika, z którego powstaje gametofit męski (przedrośle męskie); u okrytonasiennych jest to ziarno pyłku
rodzaj zarodni, w której powstają mikrospory; u okrytonasiennych jest to woreczek pyłkowy
liść zarodnionośny mający na swojej powierzchni mikrosporangium; u okrytonasiennych jest to pręcik
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
ester wyższych alkoholi i kwasów tłuszczowych, bardzo odporny chemicznie; składnik ściany ziaren pyłku
tkanka roślinna, tworząca warstwę komórek otaczających i odżywiających tkankę zarodnikotwórczą w woreczku pyłkowym roślin nasiennych; tkanka bogata w substancje odżywcze
warstwa żywych komórek biorących udział w pękaniu pylnika i otwieraniu się woreczków pyłkowych
niebieskozielony barwnik rozpuszczalny w alkoholu; może być stosowany z safraniną jako barwnik do tkanek roślinnych