R1MroHgwnoqzD
Ilustracja przedstawia obraz mikroskopowy komórek łodygi. Część komórek jest jasnoniebieska, biała, maleją w kierunku brzegu łodygi. Pomiędzy komórkami są owalne struktury zbudowane z licznych drobnych komórek. W środku mają kilka białych komórek, na zewnątrz wybarwionych na fioletowo. Struktury te znajdują się w pewnej odległości od siebie.

Tkanki roślinne

Fragment przekroju poprzecznego przez łodygę rośliny okrytonasiennej jednoliściennej z widocznymi wiązkami przewodzącymi kolateralnymi zamkniętymi. Wykorzystanie barwników histologicznych w obserwacji mikroskopowej umożliwiło lepsze uwidocznienie komórek i struktur tkankowych. Mikroskop świetlny, powiększenie 200×.
Źródło: Berkshire Community College Bioscience Image Library, Flickr, domena publiczna.

Eksperymentuj i odkrywaj 

Identyfikacja tkanek roślinnych z zastosowaniem barwienia różnicowego

W mikroskopie świetlnym, w którym do wytworzenia powiększonego obrazu preparatu mikroskopowego wykorzystuje się światło widzialne, obserwacja struktur komórkowych i tkankowych jest utrudniona. Brak wyraźnego kontrastu w obserwowanym obiekcie sprawia, że oko ludzkie nie jest w stanie dostrzec i rozróżnić szczegółów budowy badanego preparatu. Z tego powodu niezbędne jest zastosowanie barwników histologicznych.

Barwniki histologiczne

Barwniki histologiczne to związki chemiczne służące 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 część barwna absorbuje światło o określonej długości fali, dzięki czemu możliwe jest dostrzeżenie wybarwionych struktur.

Barwniki histologiczne w preparatach botanicznych są powszechnie wykorzystywane do wykrywania substancji zapasowych  i związków chemicznych budujących ścianę komórkową .

Rm9Y3tJXceQh2
Zdjęcie mikroskopowe ukazuje zbliżenie na komórki, w których wnętrzu znajdują się owalne struktury. Grupują się, nie występują w każdej komórce. Ich otoczka wybarwiona jest na kolor ciemnofioletowy. Komórki wybarwione są na kolor jasnofioletowy.
Amyloplasty w miękiszu spichrzowym bulw ziemniaka (Solanum tuberosum). Amyloplasty magazynują skrobię, która pod wpływem barwnika – roztworu jodu w jodku potasu – barwi się na kolor od jasnoniebieskiego do granatowego.
Źródło: Satya Rama Chandra, Wikimedia Commons, licencja: CC BY 1.0.
RgrlAyr91l6hs
Ilustracja interaktywna ukazuje obraz mikroskopowy. To obraz komórek. Tworzą one rząd tuż poniżej warstwy wybarwionej na kolor czerwony i opisanej jako celulozowe zgrubienia ściany komórkowej komórek epidermy. Komórki te tworzą tkankę okrywającą nadziemne części rośliny. Przylegają do siebie, mają kształt zbliżony do owalu.
Epiderma w liściu rośliny kserofitycznej. Ściany komórkowe komórek epidermy są zbudowane z celulozy, która pod wpływem barwnika – roztworu chlorku cynku z jodem – barwi się na kolor fioletowy.
Źródło: Berkshire Community College Bioscience Image Library, Wikimedia Commons, licencja: CC 0 1.0.
R19RtPMrNnL1J
Ilustracja interaktywna ukazuje obraz mikroskopowy. Widoczne są komórki o różnym kształcie i wielkości. Po lewej stronie obrazu mikroskopowego znajduje się duże zagęszczenie owalnych komórek, których ściany - mocno zgrubiałe - wybarwione są na czerwono. To sklerenchyma tworząca pochwę okołowiązkową. Następnie są duże komórki - okrągłe, owalne. Ich ściany również są zgrubiałe i wybarwione na czerwono. To drewno, które transportuje wodę i sole mineralne. Pomiędzy drewnem a sklerynchymą jest warstwa zagęszczonych komórek.
Wiązka przewodząca w łodydze słonecznika (Helianthus). Ściany komórkowe włókien sklerenchymatycznych oraz członów naczyń i włókien drzewnych w drewnie są inkrustowane ligniną, która pod wpływem barwnika – floroglucyny z kwasem solnym – barwi się na kolor czerwony.
Źródło: Berkshire Community College Bioscience Image Library, Wikimedia Commons, licencja: CC 0 1.0.
R1ZynoYk5RgDl
Ilustracja interaktywna ukazuje obraz mikroskopowy. Jest na nim duże zagęszczenie komórek. Jedna z warstw - wybarwiona na brązowa - zbudowana jest z gęstych pasm, przypominających pasma włosów. To śródskórnia (endoderma) - najbardziej wewnętrzna warstwa komórek kory pierwotnej, otaczająca walec osiowy w korzeniu i łodydze
Śródskórnia w korzeniu kolcorośli (Smilax). Ściany komórkowe komórek śródskórni są adkrustowane suberyną, która pod wpływem barwnika – sudanu III – barwi się na kolor czerwony.
Źródło: Berkshire Community College Bioscience Image Library, Wikimedia Commons, licencja: CC 0 1.0.

Barwienie różnicowe

Szczególnym rodzajem barwienia preparatu mikroskopowego jest barwienie różnicowe, w którym materiał badawczy traktuje się zestawami różnych barwników jednocześnie. Takie użycie dwóch różnych barwników histologicznych pozwala odróżnić komórki i tkanki różniące się składem chemicznym, np. te o celulozowych ścianach komórkowych od tych, które są zlignifikowane, czyli wysycone ligniną. 

Zastosowanie barwienia różnicowego w pewnym przybliżeniu pozwala wnioskować o rodzaju tkanki roślinnej obecnej w materiale biologicznym. Komórki o celulozowych ścianach komórkowych występują m.in. w: tkankach merystematycznych, epidermie, ryzodermie, tkankach miękiszowych, kolenchymie i łyku. Z kolei komórki o zdrewniałych ścianach komórkowych obecne są m.in. w: sklerenchymie i drewnie. 

Barwnikami służącymi do barwienia różnicowego są np. safranina i zieleń świetlista, czy karmin ałunowy i zieleń metylowa.

R9NEDTGLNQKKS
Ilustracja interaktywna ukazuje obraz mikroskopowy. Widoczne są komórki o różnym kształcie i wielkości. W górnej części obrazu mikroskopowego znajduje się duże zagęszczenie owalnych i okrągłych komórek, których ściany - mocno zgrubiałe - wybarwione są na czerwono. To sklerenchyma tworząca pochwę okołowiązkową. Następnie są duże komórki - okrągłe, owalne. Ich ściany również są zgrubiałe i wybarwione na czerwono. To drewno, które transportuje wodę i sole mineralne. Pomiędzy drewnem a sklerynchymą jest warstwa zagęszczonych komórek. To łyko transportujące substancje pokarmowe. Komórki mają kształt wielokątów.
Wiązka przewodząca w łodydze kukurydzy zwyczajnej (Zea mays). Zdrewniałe ściany komórkowe pod wpływem safraniny barwią się na kolor czerwony. Celulozowe ściany komórkowe pod wpływem zieleni świetlistej barwią się na kolor niebieskozielony.
Źródło: Thomas Geier, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
1
Laboratorium 1

Przeprowadź doświadczenie w wirtualnym laboratorium zgodnie z poniższą instrukcją. Rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. W formularzu zapisz swoje obserwacje, a następnie sformułuj wnioski.

Temat: Identyfikacja tkanek roślinnych

Problem badawczy:

Rozpoznawanie tkanek roślinnych w korzeniu jaskra (Ranunculus sp.) na podstawie barwienia różnicowego.

Hipoteza:

Celulozowe i zdrewniałe ściany komórkowe tkanek wzmacniających w barwieniu różnicowym przybierają inny kolor.

Materiał biologiczny:

  • korzeń jaskra (Ranunculus sp.)

Odczynniki:

  • safranina

  • zieleń trwała

  • 1% kwas octowy

  • woda destylowana

Sprzęt laboratoryjny:

  • szkiełko zegarkowe

  • szkiełko podstawowe

  • szkiełko nakrywkowe

  • igła preparacyjna

  • skalpel

  • tryskawka

  • pipety Pasteura

  • mikroskop świetlny

  • zegar

R1EcD41D17A29
Multimedium przedstawia blat laboratoryjny, na którym znajduje się szkiełko zegarkowe, szkiełko podstawowe, szkiełko nakrywkowe, igła preparacyjna, skalpel, tryskawka, pipety Pasteura, mikroskop świetlny oraz zegar. Do dyspozycji mamy również safraninę, zieleń trwałą, 1% kwas octowy, wodę destylowaną oraz korzeń jaskra (Ranunculus sp.). Laboratorium umożliwia rozpoznawanie tkanek roślinnych w korzeniu jaskra (Ranunculus sp.) na podstawie barwienia różnicowego. Użytkownik będzie mógł sprawdzić czy celulozowe i zdrewniałe ściany komórkowe tkanek wzmacniających w barwieniu różnicowym przybierają inny kolor. Safranina i zieleń trwała wybarwiają związki budulcowe ścian komórkowych roślin na różne kolory. Jednoczesne użycie obu barwników pozwala ocenić stopień zdrewnienia ścian komórkowych różnych tkanek.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1R6LHJA8

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Szczegóły doświadczenia 1greenwhite
Szczegóły doświadczenia 2bluewhite
Szczegóły doświadczenia 3redwhite
R1OqEb58dfW3d
Analiza doświadczenia:. Problem badawczy: Na jaki kolor zabarwi się ściana komórkowa celulozowa i zdrewniała w wyniku barwienia różnicowego?. Hipoteza: W wyniku barwienia różnicowego ściana komórkowa celulozowa przyjmuje inne zabarwienia niż ściana komórkowa zdrewniała. Próba (Uzupełnij). Wyniki (Uzupełnij). Wnioski (Uzupełnij).

Laboratorium 1

Przeprowadzono doświadczenie.

Temat: Identyfikacja tkanek roślinnych.

Problem badawczy: Rozpoznawanie tkanek roślinnych w korzeniu jaskra (Ranunculus sp.) na podstawie barwienia różnicowego. 

Hipoteza: Celulozowe i zdrewniałe ściany komórkowe tkanek wzmacniających w barwieniu różnicowym przybierają inny kolor. 

Materiał biologiczny: korzeń jaskra (Ranunculus sp.).

Odczynniki: safranina, zieleń trwała, jednoprocentowy kwas octowy, woda destylowana.

Sprzęt laboratoryjny: szkiełko zegarkowe, szkiełko podstawowe, szkiełko nakrywkowe, igła preparacyjna, skalpel, tryskawka, pipety Pasteura, mikroskop świetlny, zegar.

Szczegóły doświadczenia 1. Safranina i zieleń trwała wybarwiają związki budulcowe ścian komórkowych roślin na różne kolory.

Szczegóły doświadczenia 2. Jednoczesne użycie obu barwników pozwala ocenić stopień zdrewnienia ścian komórkowych różnych tkanek.

Szczegóły doświadczenia 3. Aby uniknąć artefaktów, należy przestrzegać procedury barwienia – kolejności użycia barwników, czasu trwania barwienia i przepłukiwania materiału biologicznego pomiędzy barwieniami.

Przebieg doświadczenia: 1. Za pomocą skalpela przygotowano skrawek przekroju poprzecznego korzenia Jaskra. 2. Za pomocą pipety naniesiono kilka kropli zieleni trwałej na szkiełko zegarkowe, zanurzono w barwniku wycięty skrawek i pozostawiono na 5 minut. 3. Szybko przepłukano skrawek jednoprocentowym roztworem kwasu octowego przez nie więcej niż 10 do 15 sekund. 4. Zalano skrawek safraniną na 5 minut. 5. Przepłukano skrawek wodą destylowaną. 6. Naniesiono kroplę wody na szkiełko podstawowe, zanurzono w niej igłę preparacyjną i za jej pomocą przełożono skrawek na szkiełko podstawowe. 7. Delikatnie zamknięto preparat szkiełkiem nakrywkowym. 8. Umieszczono gotowy preparat na stoliku mikroskopu i obejrzano preparat pod mikroskopem.

Wyniki: Safranina barwi ściany komórkowe komórek drewna (ksylemu) na kolor czerwony.

Zieleń trwała barwi ścianę komórkową komórek miękiszu kory pierwotnej na kolor zielony.

Wnioski: Barwienie różnicowe pozwala rozpoznać tkanki roślinne różniące się stopniem zdrewnienia ścian komórkowych. Zieleń trwała wybarwia niezdrewniałe ściany komórkowe komórek miękiszu kory pierwotnej. Natomiast safranina wybarwia zdrewniałe ściany komórkowe komórek ksylemu.

RQz6sgNpNOQ5m
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.
ReWpy3z3TIhWw
Ćwiczenie 1
Tkanki roślinne mogą być zbudowane z komórek o ścianach zdrewniałych lub komórek o ścianach celulozowych. Dopasuj podane tkanki do odpowiednich miejsc. Komórki o ścianach zdrewniałych Możliwe odpowiedzi: 1. epiderma, 2. floem, 3. ksylem, 4. kolenchyma, 5. merystemy, 6. sklerenchyma, 7. miękisz Komórki o ścianach celulozowych Możliwe odpowiedzi: 1. epiderma, 2. floem, 3. ksylem, 4. kolenchyma, 5. merystemy, 6. sklerenchyma, 7. miękisz
R4TJAm6AQ6qnN
Ćwiczenie 2
Dopasuj barwniki do substancji, które można wykryć za ich pomocą. Skrobia Możliwe odpowiedzi: 1. Jod w jodku potasu, 2. Roztwór chlorku cynku i jodu, 3. Floroglucyna z kwasem solnym, 4. Sudan III Celuloza Możliwe odpowiedzi: 1. Jod w jodku potasu, 2. Roztwór chlorku cynku i jodu, 3. Floroglucyna z kwasem solnym, 4. Sudan III Lignina Możliwe odpowiedzi: 1. Jod w jodku potasu, 2. Roztwór chlorku cynku i jodu, 3. Floroglucyna z kwasem solnym, 4. Sudan III Suberyna Możliwe odpowiedzi: 1. Jod w jodku potasu, 2. Roztwór chlorku cynku i jodu, 3. Floroglucyna z kwasem solnym, 4. Sudan III
1
Ćwiczenie 3
ROT7aSY4eLhem
W barwieniu różnicowym tkanek roślinnych wykorzystuje się zieleń jodową. Barwnik ten odpowiada za wybarwianie komórek, które posiadają zdrewniałą ścianę komórkową. Na czym oparty jest mechanizm wybarwiania tego rodzaju komórek przez ten barwnik? (Uzupełnij).
1
Ćwiczenie 4
R1Zjqfm4abs8O
Czy barwienie różnicowe z użyciem karminu ałunowego i zieleni jodowej pozwala na odróżnienie łyka od drewna? Uzasadnij swoją odpowiedź. (Uzupełnij).
Tkanki przewodzące i wiązki przewodzące
Sprawdź co umiesz