Методика приготовления временных микропрепаратов

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Башкирский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения и социального развития

Российской Федерации

Кафедра фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии

«9» _сентября_____2012 г.

Дисциплина БотаникаСпециальность060301 Фармация

Курс1 (очное отделение)Семестр 1

Раздел: «Учение о клетке. Эргастические и секреторные вещества в растительной клетке»

Лабораторная работа № 1

На тему: «Оптические микроскопы. Особенности ботанической микротехники. Осмотические свойства растительной клетки»

Лабораторная работа № 2

На тему: «Строение клеточной стенки. Пластиды, запасные и минеральные включения»

Методические рекомендации для самостоятельной внеаудиторной работы

студентов

Уфа 2012
Лабораторная работа № 1

Тема занятия: «Оптические микроскопы. Особенности ботанической микротехники. Осмотические свойства растительной клетки»

1. Актуальность.Изучение приемов ботанической микротехники является необходимым условием для усвоения практических навыков по разделу «Цитология, гистология и анатомия растений». Изучение строения растительной клетки и ее осмотических свойств дает представление о клеточной организации растительных организмов, особенностях строения и отличия от животных.

2. Цели занятия:

1. Приобрести навыки работы с микроскопом;

2. Приобрести навыки приготовления временных микропрепаратов

3. Приобрести навыки ботанической микротехники для микроскопического анализа цельного, резаного и порошкованного лекарственного растительного сырья;

4. Изучить особенности строения растительной клетки

5. Изучить свойства растительной клетки

Для формирования профессиональных компетенций студент должен знать:

· устройство микроскопа и правила работы с ним;

· историю изучения клетки, постулаты клеточной теории;

· строение прокариотической клетки;

· строение эукариотической клетки, ее основных органоидов;

· особенности строения растительной клетки.

Для формирования профессиональных компетенций студент должен уметь:

· приготовить микропрепарат;

· рассмотреть микропрепарат при малом и большом увеличении микроскопа;

· найти органы клетки;

· провести реакции плазмолиза и деплазмолиза, дать теоретическое обоснование;

Для формирования профессиональной компетенции студент должен владеть:

· ботаническим понятийным аппаратом;

· техникой микроскопирования и гистохимического анализа микропрепаратов растительных объектов.

3. Необходимые базисные знания и умения:

· современные представления о строении прокариотической и эукариотической клетки, их отличия.

· устройство микроскопа.

4. Продолжительность внеаудиторной работы – 2 академических часа (90 мин).

Вопросы для самоподготовки:

1. Микроскоп. Механическая и оптическая системы.

2. Правила работы с микроскопом

3. Рабочее расстояние. Разрешающая способность. Общее увеличение.

4. Клетка. История изучения. Клеточная теория

5. Отличие растительной клетки от грибной и животной

6. Строение клетки. Ядро, строение, функции.

7. Органоиды растительной клетки. Строение, функции

8. Цитоплазма. Строение, функции

9. Вакуоль, строение, функции

Пояснение к заданиям

Микроскоп.

Микроскоп - оптико-механическая система, позволяющая получать сильно увеличенное изображение предметов, размеры которых лежат далеко за пределами разрешающей способности невооруженного глаза. Разрешающая способность глаза 0,15 мм. Разрешающая способность световых микроскопов в 300-400 раз выше разрешающей способности невооруженного глаза и равна 0,1-0,3 мкм.

В микроскопе различают оптическую и механическую системы. Оптическая система состоит из осветительного аппарата, объектива и окуляра. Механическая система состоит из револьвера, тубуса, штатива, предметного столика, макро и микровинтов.

Осветительный аппарат включает в себя:

• конденсор (предназначен для наилучшего освещения, регулирования резкости изображения);

• ирисовую диафрагму (предназначена для регулирования диаметра пучка света и глубины поля зрения);

• зеркало (предназначено для направления лучей от источника света в конденсор).

Объектив представляет собой наиболее важную часть оптической системы. Объектив дает изображение объекта с обратным расположением частей. При этом он выявляет («разрешает») структуры, недоступные невооруженному глазу.

Окуляр служит для наблюдения изображения, построенного объективом. Диафрагма окуляра определяет границы поля зрения. В общем, объектив и окуляр и обеспечивают -разрешающую способность микроскопа и определяют общее увеличение микроскопа (общее увеличение микроскопа определяется, как произведение увеличения окуляра объектива).

Механическая система микроскопа предназначена для монтирования частей оптической системы.

Работа с микроскопом

1. Микроскоп установить напротив левого плеча, освободить место перед собой для альбома. Поставить объектив в рабочее положение. О правильности установки объектива следует судить по щелчку, который ощущается при вращении револьвера. Расстояние между объективом и предметным стеклом должно быть около 1 см. Работу с микроскопом всегда начинают с малого увеличения.

2. Открыть полностью диафрагму. Поднять конденсор до уровня предметного столика. Навести свет при помощи вогнутого зеркала так, чтобы все поле было освещено ярко и равномерно.

3. Приготовленный микропрепарат положить на предметный столик так, чтобы один и срезов был расположен точно под объективом. Для фиксации микропрепарата предметное стекло прижать клеммой.

4. С помощью макровинта установить необходимое фокусное расстояние для получения четкого изображения в микроскопе. Откорректировать расстояние микровинтом.

5. Перед переводом микроскопа на большее увеличение выбрать нужное место среза, поставить его в центр поля зрения, и только после этого сменить объективы путем осторожного вращения револьвера.

6. После окончания работы нужно перевести микроскоп на малое увеличение и убрать микропрепарат.

7. После работы микроскоп следует закрыть колпаком для защиты or пыли.

Методика приготовления временных микропрепаратов

1. Объект необходимо взять в левую руку и зажать тремя пальцами, в правой руке надо держать безопасную бритву или лезвие.

2. Поверхность объекта выровнять, чтобы плоскость среза была перпендикулярна оси органа. Срезы делают движением бритвы на себя.

3. На середину предметного стекла пипеткой нанести 2-3 капли воды и на кончике препаровальной иглы перенести наиболее тонкие срезы, закрыть объект покровным стеклом. Жидкость не должна вытекать из-под покровного стекла.

4. Приготовленный препарат положить на предметный столик, рассмотреть при малом и большом увеличениях.

5. Кроме временных препаратов, для исследования объектов используют постоянные препараты. Включающей жидкостью в них является глицерин с желатиной или канадский бальзам.

6. При окрашивании препарата следует учесть, что под действием концентрированных кислот органические включения в клетке могут обуглиться, минеральные включения (кристаллы, друзы, цистолиты) - совсем исчезнуть или изменить свою форму.

7. Нельзя вынимать препарат из-под объектива х40, т.к,. рабочее расстояние его равно 0,6 мм и легко можно испортить фронтальную линзу.

Клетка

Клетка - основная структурная и функциональная единица всего живого. Клетки впервые описал Роберт Гук в середине семнадцатого века (1665 г), рассматривая кусочек пробки. Знания о клетке расширялись с усовершенствованием микроскопа. К середине девятнадцатого века было накоплено достаточно знаний о клетке - открытие ядра, пластид, деления клеток и др. Все знания о клетке были обобщены на рубеже 30-40х г. 19 века ботаником М. Шлейденом и зоологом Т.Шванном в виде клеточной теории.

Главные тезисы (постулаты) клеточной теории:

1. клетка - структурная и функциональная единица всего живого;

2. многоклеточный организм — это сложно организованная, интегрированная система, состоящая из функционирующих и взаимодействующих клеток;

3. все клетки гомологичны по строению;

4. «клетка от клетки». Принцип преемственности клеток путем деления былобоснован в 1958 г. немецким ученым Р. Вирховым.

Форма, строение и размеры клеток очень разнообразны. Растительная клетка состоит из протопласта, оболочки или клеточной стенки и вакуоли.

Протопласт включает: цитоплазму, ядро, пластиды, митохондрии.

Цитоплазма - часть протопласта, заключенная между плазмаллемой и ядром. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс, или гиалоплазма – сложная, бесцветная коллоидная система. Важнейшая роль гиалоплазмы заключается в объединении всех клеточных структур в единую систему, обеспечении взаимодействия между ними в процессах клеточного метаболизма. В цитоплазме осуществляется большая часть процессов клеточного метаболизма, кроме синтеза нуклеиновых кислот.

Ядро - обязательная и главная часть живой клетки всех эукариотов. Функции ядра: хранение и воспроизводство наследственной информации, управление обменом веществ и почти всех процессов, происходящих в клетке, синтез нуклеиновых кислот, синтез белка. Ядро окружено оболочкой, состоящей из двух мембран, несущих очень крупные поры. Внутреннее содержимое ядра называется ядерным соком, или нуклеоплазмой. В ядерный сок погружены одно или несколько ядрышек.

Митохондрии органоиды клетки, форма, величина и число которых – постоянно меняются. Основная функция - обеспечение энергетических потребностей клетки путем окисления энергетически богатых веществ (сахаров) и синтеза АТФ и АДФ. Митохондрии окружены двумя мембранами, внутренняя образует выросты - кристы. Митохондрии, как и пластиды, являются полуавтономными органоидами, т.к. содержат в матриксе ДНК и рибосомы.

Пластиды характерны только для растений. Различают три типа пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Основная функция хлоропластов – фотосинтез, лейкопластов -запасание питательных веществ и хромопластов - окраска цветов и плодов. Хлоропласты состоят из двойной мембраны, матрикса, тиллакоидов, объединенных в граны, ДНК, рибосом, зерен первичного крахмала.

Комплекс Гольджи — система дисковидных мешочков и пузырьков, окруженных мембранами. Выполняет функции синтеза, накопления и выделения некоторых полисахаридов (пектинов, слизей и др.), вторичных метаболитов; образования вакуолей и лизосом; распределения и внутриклеточного транспорта некоторых белков; участвует в построении цитоплазматической мембраны.

ЭПС (эндоплазматическая сеть) – ограниченная мембранами система субмикроскопических каналов. ЭПС подразделяется на гладкую и шероховатую. Функции шероховатой ЭПС: синтез белков; направленный транспорт макромолекул и ионов; образование мембран; взаимодействие органелл. Функция гладкой ЭПС - синтез липофильных соединений.

Вакуоль - полость в клетке, окруженная мембраной (тонопластом), и заполненная клеточным соком. Клеточный сок представляет собой водный раствор различных веществ – продуктов жизнедеятельности протопласта. Функции вакуолей: накопление запасных веществ и шлаков; поддержание тургора клетки; регуляция водно-солевого баланса клетки.

Клеточная стенкаотделяет клетку от окружающей среды. Основу ее составляют молекулы целлюлозы, которые сгруппированы в микрофибриллы и фибриллы. Молекулы целлюлозы погружены в матрикс, который состоит из полисахаридов, имеющих более разветвленную структуру - гемицеллюлоз и пектинов, а также воды. Клеточная стенка очень прочная, и в то же время, эластичная. Прочность ей придают молекулы целлюлозы, эластичность - матрикс. Клеточная стенка выполняет формообразующую и механическую функции, обеспечивает защиту протопласта, противостоит высокому осмотическому давлению вакуоли, через клеточную стенку происходит транспорт веществ.

1. Заполните таблицы: