Кристаллы оксалата кальция в черешке однолетнего стебля Сливы домашней (Prunus domestica)

Министерство  образования Республики Беларусь

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БРЕСТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ А.С.ПУШКИНА»

 

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

 

Кафедра ботаники и экологии

 

Котова Инна Александровна

студентка 3 курса специальности  «Биология»

специализация «Биоэкология»

 

Кристаллы оксалата кальция в черешке однолетнего  стебля Сливы домашней (Prunus domestica)

 

Курсовая работа

 

Научный руководитель:

кандидат биологических  наук, доцент

Ковец Анна Павловна

 

 

 

 

 

Брест 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………….….…………..………3

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРЕШКА.................................................4

1.1 Покровная ткань………………………………………….……………………..5

1.2 Механические ткани……………………………….…….……………..………6

1.3 Проводящие ткани…………………………………..….………………..……..8

1.4 Паренхимная ткань…………………………………….………………..….…..11

1.5 Кристаллы………………………………………………………………...…….12

2.Материал и методика исследования…………..………..……13

2.1 Объект исследования………………………………………………….………13

2.2 Методика сбора полевого  материала………………………………………..13

2.3 Методика изготовления  временных и постоянных препаратов……….….13

2.4 Анализ и обработка  материала………………………………………………13

3.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.............................................................14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ  К РИСУНКАМ…………………………

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

Введение

Выбор темы для написания курсовой работы связан с тем, что наличие в клетках черешка кристаллов оксалата кальция является важным систематическим признаком.  Форма, тип и локализация кристаллов могут быть видоспецифичными, таким образом, их можно использовать для таксономической классификации. Обнаружение кристаллов в клетках растений может способствовать изучению метаболизма. Накопление  кристаллов влияет на развитие растения. Они играют важную роль в поддержании осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия в клетке. В связи с этим тема  является актуальной.

Цель курсовой работы состояла в выявлении кристаллов в тканях, определении их вида и топографии.

Для достижения этой цели мы ставили задачи:

1.Изучить морфолого-анатомическое  строение черешка семейства Rosaceae.

2.Изучить виды кристаллов и их топографию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Общая  характеристика черешка

Листовой черешок располагается между листовой пластинкой и стеблем, в физиологическом отношении выполняя роль посредника между ними. В анатомическом отношении он проявляет большое сходство со стеблем, особенно в структуре эпидермы и ассимиляционной ткани [1].

Черешок выполняет опорную, проводящую функции; кроме того, он долго сохраняет способность  к вставочному росту и может  регулировать положение пластинки: с помощью черешка лист поворачивается к солнцу, занимая лучшее положение  по отношению к освещению; благодаря  механическому значению черешка  ослабляются удары капель дождя, града, порывов ветра, черешок действует как пружина. Он обычно несёт на себе пластинку или же несколько малых пластинок (листочков) [5].

Наиболее существенным признаком  анатомического строения черешка листа  является тип проводящей системы. Основным направлением структурной эволюции черешка является дезинтеграция кольца проводящей ткани, начиная от сплошного массива вторичной ксилемы, образующей замкнутое кольцо, и кончая полной разобщенностью проводящих пучков. Авторы признают наиболее продвинутым типом проводящей системы черешка дискретный, где отдельные проводящие пучки погружены в паренхиму, а наиболее примитивным — кольцевую структуру.

 Постепенный переход замкнутой проводящей системы в дискретную хорошо известен для стебля, он характерен и для черешка. Многие исследователи утверждают, что с типом проводящей системы черешка листа связаны и морфологические особенности его [1].

 В черешке выделяются основные и блуждающие пучки. Основные пучки связаны с проводящей системой стебля, а блуждающие не имеют определенной закономерности следования: либо сливаются с основными, либо исчезают. Наибольшего развития проводящая система черешка достигает в терминальной его части и может быть представлена кольцом проводящих пучков или одним крупным агрегатным пучком полукольцевой формы. Такое перестроение проводящей системы черешка связано с деятельностью камбия, который берет начало из остаточного прокамбия [2].

 В пределах родов можно встретить несколько различных типов строения проводящей системы черешка, так как эволюция шла в какой-то мере независимо от эволюции других признаков [1].

Анализ доступной нам  литературы показал, что в составе  черешков имеются следующие ткани [1, 2, 3, 4, 5].

1.1 Покровная ткань

Эпидермис (эпидерма — кожица) — самый наружный слой клеток растений, образующийся из протодермы конуса нарастания и имеющий первичное строение [1]. Эпидерма – это полифункциональная ткань. Она защищает растение от излишнего испарения и, следовательно, от иссушения его, от проникновения микроорганизмов, грибов, повреждения каплями дождя, града, твердыми частицами пыли, сильного нагревания и охлаждения и т.п. Эпидерма осуществляет газообмен, транспирацию, иногда может участвовать в фотосинтезе, выполнять выделительные функции, в ней могут накапливаться катаболиты.

 Эпидермис — сложная ткань, так как состоит из морфологически разнородных элементов. В нем выделяют:1 — основные эпидермальные клетки; 2 — устьичный комплекс; 3 — выросты эпидермиса в виде различного типа волосков [4].

Основные эпидермальные  клетки являются относительно неспециализированными и имеют всегда живое содержимое. Размеры и форма этих клеток зависит от формы покрываемого органа. Поэтому в удлиненных частях растения (стебли, черешки, жилки листа, листья большинства однодольных) эпидермальные клетки вытянуты в направлении длинной оси органа.

Основные эпидермальные  клетки соединены друг с другом плотно, без межклетников. Этому способствует и извилистое очертание оболочек, при котором выступы заходят во впадины и способствуют плотному смыканию клеток.

Наиболее характерной  особенностью наружной оболочки основных эпидермальных клеток является присутствие в них кутина. Он накапливается не только в самих оболочках, образуя так называемый кутинизированный слой, но и формирует на поверхности органа сплошную пленку – кутикулу.

Кутикула может достигать  значительной толщины, особенно у растений засушливых местообитаний. Её поверхность может быть гладкой или на ней образуются разнообразные выступы, гребни, трещины, складки. Воск чаще всего образует тонкий мелкозернистый налет либо чешуйки, палочки и другие структуры различных очертаний [2].

Кутикула усиливает защитные функции эпидермы: от излишней потери воды, от проникновения внутрь органа гифов грибов, бактерий, вирусов, поскольку  из-за плохой смачиваемости капли  воды скатываются, и развитие гнилостных грибов и бактерий становится затруднительным. Считают, что кутикула способна предохранять растение и от вредного воздействия  ультрафиолетовых лучей.

Строение оболочек эпидермальных  клеток непрерывно меняется с возрастом  и под влиянием условий жизни. Поверхность эпидермиса надземных органов редко бывает гладкой или однородной, часто она образует разнообразные выросты. Такие выросты встречаются на всех частях растения и могут существовать в течение всей жизни органа или быть эфемерными.

Трихомы могут образовываться клетками самого эпидермиса либо клетками более глубоко расположенных  тканей — эмергенцы. Чаще всего все выросты эпидермиса называются трихомами. Морфологически они могут быть представлены различными типами. Одним из наиболее распространенных типов трихом является волосок. Волоски делятся на кроющие, не обнаруживающие секреторной активности, и железистые, выделяющие секрет.

Кроющие волоски подразделяются на одноклеточные и многоклеточные; одноклеточные могут быть простыми и ветвистыми; многоклеточные — состоят из одного или нескольких рядов клеток. Остаются живыми недолго. Железистые волоски обычно сохраняют живое содержимое клеток. Выделения железистых волосков разнообразны — смолистые, сахаристые вещества, эфирные масла, слизи, вода с растворенными в ней веществами.

 Эмергенцы — это особые выросты на поверхности эпидермиса, в формировании которых кроме кожицы принимают участие лежащие под ней клетки. К эмергенцам относятся шипы, покрывающие черешки листьев и молодые побеги у розы, малины, ежевики. Существуют переходные формы между эмергенцами и трихомами. Эмергенцы располагаются на эпидермисе без определенного порядка и этим отличаются от морфологически сходных с ними колючек [1].

1.2 Механические  ткани

В обеспечении прочности  тела принимают участие все ткани  растения. Однако в растительных организмах имеются специальные ткани, играющие роль арматуры, подобно той, которую в железобетонных конструкциях играет проволока или металлические стержни. Именно эти клетки и ткани и выполняют основную роль по обеспечению механической прочности и их принято называть механическими [4].

С учетом формы  клеток, наличия в них содержимого, степени одревеснения различают  два основных типа механических тканей: колленхиму и склеренхиму.

Колленхима — живая ткань первичного происхождения, сложенная более или менее вытянутыми клетками с тупыми или скошенными концами, с неравномерно утолщенными неодревесневшими оболочками. Колленхима возникает из первичной образовательной ткани основной меристемы, когда еще продолжается растяжение клеток в длину. Пластичное растяжение оболочек возможно лишь при активном воздействии живого содержимого, которое выделяют вещества, снижающие упругость оболочек. Оболочка клеток колленхимы характеризуется высоким содержанием целлюлозы и гемицеллюлозы, воды, бедна пектиновыми веществами, лигнин в ней отсутствует. Особенность клеток колленхимы в том, что исполнять роль арматурной ткани  она может только в состоянии тургора.

Располагается колленхима почти  всегда по периферии органа или сплошным слоем, или отдельными пучками, связанными с проводящей тканью. В стеблях  она часто в виде компактных пучков тянется вдоль ребер.

Морфологически колленхима – простая ткань, так как состоит  из клеток одного типа.  Поэтому границы ее обычно очерчены довольно резко. Однако иногда образуются переходные формы от колленхимных клеток к типичной паренхиме.

Клетки колленхимы характеризуются  неравномерным утолщением стенок (слоистость), за счет чего они могут выполнять опорную функцию. По характеру утолщения стенок и соединения клеток между собой различают уголковую, пластинчатую, рыхлую и округлую колленхиму [1, 4].

В уголковой колленхиме, наиболее распространенной, оболочка сильно утолщается в углах, где сходятся соседние три-пять клеток. Утолщенные части оболочек обычно сливаются между собой, так что границы отдельных клеток обнаруживаются с трудом.

В пластинчатой колленхиме сплошными параллельными слоями утолщаются тангенциальные стенки, радиальные же остаются тонкими. Чаще всего эти слои параллельны поверхности органа.

 В рыхлой колленхиме  клетки формируются на ранних стадиях развития, в уголках разъединяются, образуя схизогенные межклетники; утолщение оболочек происходит на тех участках стенок, которые примыкают к межклетникам. Однако далеко не всегда в органах растений можно описать строго определенный тип колленхимы [3] .

Склеренхима — наиболее важная механическая ткань, которая встречается в органах почти всех высших растений. Клетки ее имеют прозенхимную форму и представляют собой длинные, плотно расположенные волокна с заостренными концами. Отличается от колленхимы тем, что состоит из клеток с равномерно утолщенными и чаще всего одревесневшими оболочками. По достижении окончательной дифференциации содержимое клеток отмирает, поэтому механическую функцию клетки склеренхимы выполняют, в отличие от клеток колленхимы, в мертвом состоянии. Различают два основных типа склеренхимы – волокна и склереиды. Волокна встречаются в виде отдельных тяжей (пучков) или цилиндров (сплошное кольцо на поперечном срезе), группами или рассеянно в проводящей ткани. Отдельный тяж склеренхимных волокон часто называют техническим волокном [1, 4]. Волокна встречаются в корне, стебле, листьях, плодах, цветках.

Наличие склеренхимы дает возможность органам растений противостоять нагрузкам, которые возникают в результате изгиба или под воздействием массы самого растения. В отличие от колленхимы у склеренхимы стенки клеток утолщены равномерно, часто одревесневают, но могут оставаться и целлюлозными [3] .

1.3 Проводящие  ткани

Проводящие ткани осуществляют функцию передвижения (транспорта) по растительному организму растворов  различных веществ. Основными проводящими тканями являются: ксилема и флоэма.