Ш. Н. ДҮрмекбаева өсімдіктер морфологиясы мен анатомиясының практикумы

Оку кұралында лабораториялық-практикалық жұмыстардың мазмұны «Өсімдіктер морфологиясы мен анатомиясы» пәнінің мемлекеттік университеттерге арналған бағдарламасы негізінде қүрылып, мемлекеттік тілде оқитын студенттердің бұл пәнді игеруді жеңілдету мақсатын көздейді.

Практикумда студенттердің өткен материалды толық түсінуі үшін теориялық мәліметтер және әрбір лабораториялық жүмыстын орындалу барысы мен бақылау сұрақтары берілген. Ол студенттердің дайындығына байланысты материаады талдауға және салыстыруға, қорытындылауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, зерттелетін материалдың негізгі жағдайларына көңіл аударуды қажет етеді.

Оқу құралын жазуда Н.М. Мухитдинов және т.б. «Өсімдіктер морфологиясы мен анатомиясы» (2001), Е. Ағалеуов және т.б. «Ботаника», Е. Васильев және т.б. «Ботаника» (1978, 1988), В.С Долгачева., Е.М. Алексахина «Ботаника» (2003), К.Эзау «Анатомия семенных растений» (1,2 ч. 1980) және т.б. еңбектер мен монографиялар, ғылыми мақалалар мен автордың ғылыми зерттеу жұмыстарындағы материалдар пайдаланылды.

Оқу құралы университеттердің биология факультетінің студенттеріне, оқытушыларына арналған. Оқу құралы жоғары оқу орындарында мемлекеттік тілде оқитын студенгтерге көмекші құрал ретінде ұсынылып отыр.

Оқу құралын пайдаланган студенттер мен оқытушылар және басқа да оқырмандар пікірлерін төмендегі мекен-жайға хабарлауға болады:

Биология кафедрасы, Ш.Уәлиханов атындағы Кокшетау мемлекеттік университеті, Абай көшесі, 76, Кокшетау қаласы, 475000, Ақмола облысы, Қазақстан.

Автор.

Оқу және ғылыми-зерттеу лабораторияларында өсімдіктер клеткасының құрылысын жарық микроскопы арқылы зерттейді. Микроскоппен жұмыс істеу студенттердің теориялық терен білімімен қатар, дағдыларын, икемділігін және препараттарды дұрыс даярлай білуін қажет етеді. Сондықтан ботаника пәнінен лабораториялық -практикалық жұмыстарды жүргізу микроскоп құрылысын оқып-үйренуден басталады.

1. Микроскоп құрылысы және жұмыс істеу ережелерімен танысу. Қажетті құралдар: Микроскоп.

Оқу лабораториясында биологиялық микроскоптар М-9, МБИ - 1 жиі қолданылады (сурет 1). Микроскоптын негізгі бөлімі болып оптикалық жүйесі, қосымша болып жарық беру және механикалық құрылымы табылады.

Оптикалық бөлімге обьектив және окуляр жатады. Обьективтің ұлғайтуы 8, 20, 40 жоне 90. Бұл сандар обьектив цилиндрінде корсетілген. «90» обьективті қолдану кезінде линза мен зерттелетін обьект арасына иммерсионды сұйықтық қажет (кедр майы, синтетикалық алмастырушылар және т.б.).

Окуляр цилиндрге орналастырылған екі линзадан тұрады, онда 7х, 10х, 15х және т.б. ұлғайтулар көрсетілген. Окуляр арқылы обьектив көмегімен ұлғайтылған зат бейнесін көреміз. Жалпы ұлғайтуды анықтау үшін окуляр көрсеткіші обьектив көрсеткішіне кобейтіледі.

Жарық бергіш құрылым жарықтың обьектіге бағытталуы үшін және жарық күшін реттеу үшін қажет. Оған айна, ирисгі диафрагма және конденсор жатады.

Айна қозғалмалы орналасқан, оның ойыс және тегіс беткейі бар. Жарықтың әлсіз көзінде айнаның дөңес. ашық жарықта ойыс беткейін

4

колдану кажет. Жасанды жарық кезінде жарық фильтрі қолданылады, ол айнаның үстіндегі арнайы сақина тәріздес ұстағышқа орналастырылады.

Механикалық бөлім штатив, заттық үстелше және препаратты бекітушіден тұрады.

Штатив негіз (тұғыр) жоне тубус ұстағыштан (доға) тұрады. Негіз микроскопқа беріктік қасиет береді. Тубус ұстағышқа окуляр бекітілген. Микроскопты тасымалдаганда тубус ұстағыш ретінде қолданылады. Окулярға қарама-қарсы тубус бөлімінде обьектив цилиндрі бекітілетін ұяшықтары бар айналмалы револьвер орналасады. Егер микроскопта тубус вертикальды орналасса, жұмыс істеу ыңғайлы болуы үшін студент өзше қарай бұра алады.

Револьвер астындағы үстелшеге препарат қойылатындықтан, ол заттық үстелше деп аталады. Оның ортасында жарық сәулслері өтетін саңылау болады. Заттық шыны заттық үстелшеге қойылып, арнайы бекіткіш - клемм арқылы бекітіледі. Үстелшені айналмалы козғау оның бүйір жанында орналаскан екі бұранда арқылы жүзеге асады.

Микроскоппен дұрыс қарауда макро- және микробұрандалар қолданылады.

Микроскоп дұрыс және ұқыпты қарауды талап ететін құрал. Оны құрғақ, таза ұстау кажет және оған реактив тамуына жол бермеу керек. Үстелге кою кезінде және тасымалдауда абай болу керек. Микроскопты арнайы жәшікте сақтайды немесе тығыз матамен немесе полиэтиленді пленкамен жауып қояды. Қол лупасы

Қол лупасы екі жағынан дөңес айнадан тұрады. Лупа мөлшері кішілеу (қалталы лупа) немесе үлкендеу, анатомияға қолданылатын лупа (штативтегі лупа) болады. Қол лупасын көзге жақындатып, обьектіні лупаға ұлғайтылған кескіні айқын болғанша жақындатады. Зерттелген обьектінің суретін салғаннан соң, канша есе ұлғайтылғанын анықтайды.

Суреттің ұлгайтылуы (суреттің сызықтық мөлшері) обьектінің сызықтық мөлшері. Мысалы: 6/2=3. Оны хЗ деп корсетуге болады.

1. Микроскоп құрылымын сипаттауды көңіл қойып оқып, бөлімдеріне назар аудару қажет.

2. Микроскоп үстелге оның шетінен 5-10 см қашықтықта студенттің сол жақ иық бөліміне қарама - қарсы қойылады және жұмыс аяқталғанша орнынан қозғауға болмайды.

3. Микроскоп үстелшесі саңылауынын үстіне обьективтің кіші ұлғайтқышы қойылады. Одан соң обьективті жанынан бақылай отырып, макробұранда арқылы тубусты обьектив линзасы мен зат үстелшесі беткейінің арасы 1 см болғанға дейін төмен түсіреді.

4. Окулярға қарап, көру алаңында жарық біркелкі және толық болғанша, айнаны жарықтың көзіне бағыттайды. Микроскоппен жұмыс істегенде ашық күн және злектр соулесі бейнені әлсіретеді және кезге теріс әсерін тигізеді. Сондықтан күндізгі шашыраңқы, жарық сәулесін пайдалану керек.

5. Препаратты оқып-үйренуде, оны үстелше саңылауының үстіне койып, окулярға қарап, заттың бейнесі анық көрінғенше макробұранда арқылы тубусты абайлап жоғары көтереді немесе төмен түсіреді. Одан кейін

6

ирепаратты ақырын қозған, зерттелетін бөлігін көру алаңының ортасына дәл қойып, препаратты кысқышпен бекітеді. Суретін салып болғаннан соң, препаратты үлкен ұлғайтқыш арқылы қарайды. Ол үшін нрепаратты қозғамай, микроскоп тубусын жоғары көтеріп, револьверді айналдырып, үлкен обьективке ауыстырады. Дұрыс орнына қойылған уақытта әлсіз дыбыс шығады.

7. Бұрандаларды күшпен қозғауға болмайды, ондай жағдайда оқытушыдан кемек сұраңыз. Әсіресе, обьектив, окуляр және коиденсордың оптикалық шыныларының сынбауына кеңіл бөлу керек. Линзаны обьектив немесе обьективтің осі бойынша айналмалы қозғалыспен таза жұмсақ матамен сүрту кажет. Жұмыс аяқталғаннан соң, микроскоптың кіші ұлғайтқышы койылады.

1-тапсырма. Микроскоп құрылысы және жұмыс істеу ережелерімен танысу.

Жұмыстың орындалу барысы: 1- суреттегі түсіндірме белгілері бойынша, микроскоптың барлық бөліктерін анықтаңыз. Микроскоппен жұмыс істеу ережелерін сақтай отырып, оны жұмыс қалпына келтіріңіз. Зат үстелшесіне дайын црепаратты қойып, обьективтің кіші ұлғайтқышы арқылы кескінін қараңыз. Тубусты жоғары көтеріп, револьверді обьективтің үлкен ұлғайтқышына қойып, тубусты төмен түсіріп, микрометрлі бұранда арқылы зат кескінін қараңыз.

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

1. Микроскоп қандай құрал, оның көрсету мүмкіндігі қандай ?

2. Микроскоптың негізгі бөлімдері қандай ?

3. Микроскоптың оптикалык бөлімінің құрылысы мен қызмстін түсіңдіріңіз?

4. Механикалық бөлімінің құрамы мен қызметі қандай?

5. Микроскопты жұмысқа қосу үшін қандай дайындық жұмыстары қажет?

6. Оқулярға дұрыс қарау дегенді қалай түсінесіз, оның мәні неде?7. Препараттағы объектіні кіші объективпен қалай қарайды?

7

8. Кіші объективтегі препаратты үлкен объективпен қарау үшін оны қалай ауыстыруға болады?

10. Зат үстелшесінің жиегіндегі бұрандалар не үшін керек?

11. Жұмыс аяқталғаннан кейін микроскопты қандай қалыпта қою қажет?

12. Жабын және зат әйнектері мен т.б. микроскоппен жұмыс жасауға қажетті жабдықтардың әрқайсысы не үшін керек?

1. Препараттарды даярлау техникасымен танысу.

Уақытша препараттар тұрақты препаратқа қарағанда тез дайындалады. Ол үшін материалды фиксациялайды, арнайы ортаға салады. Жас материалдан кесіндіні қолдан үстара көмегімен жасауға болады. Өсімдіктің жас мүшелерін фиксациялау үшін 70% спирт, ал, кепкен материалдар үшін су, спирт, глицерин (1x1x1) қолданылады. Спирт өсімдік мүшесіне беріктік, глицерин жұмсақтық қасиет береді.

Сонымен қатар, өсімдіктер ұлпаларын бояу үшін тұрақты және уақытша бояғыш заттар қолданылады (кесте 1).

Жұмыстың орындалу барысы. Заттық шыныға пипеткамен бір тамшы су тамызады. Сол қолға басты пиязды алып, иненің ұшымен сыртқы дөңес жағынан қабыршақты жоғары кетеріп, пинцет арқылы сыдырып алады да, тамшы суға салып, сапты инемен түзейді. Жабын әйнекпен ауа калмайтындай ақырындап жабады. Ол үшін сапты инені сол қолымен үстап, оның ұшын тамшы судың сол жак жиегіне қарай қисайта гіреу қажет. Онан соң оң қолмен жабын әйнектің бір жиегін суға тіреулі тұрған инеге тақап барып жабу керек. Мұкият жабылғанда зерттелетін зат пен судың арасында ауа көпіршіктері қалмайды. Дайындалған препаратка тушьпен жазылған этикетка жапсырылады.

8

Кесте.1

1. Көлденең, радиальды, гангентальды бағытта анатомиялық кесінділерді жасаудын техникасын меңгеру.

2. Сабақтың бірнсше көлденец жоне үзыннан кесіндісін дайындау.

9

Қажетті материалдар мен құралдар: бидай (Тrіtісит), асқабақ (Сисигbіtа) және тағы басқа шөптесін өсімдіктердің фиксацияланған сабақтары, микроскоп, заттық шыны және жабын әйнектер, пипетка, сорғыш қағаз, сапты ине, глицерин, су, ұстара, пинцет.

Жарық микроскопы үшін қалыңдығы бірнеше микрометр кесіндіні парафинге салып ұлпаны пышақ арқылы кеседі. Ультратомда өте жұқа кесінділер (20-100 нм) электронды микроскоп үшін даярланады.

Жарық микроскопы үшін тоназытқыш микротом қолданылады. Обьектінің кұрылысына байланысты кесінділер көлденең, радиальды және тангентальды болып бөлінеді. Мысалы: егер тамыр мен сабақты зерттегенде, кесіндіні үш өзара перпендикулярлы кеңістікте: көлденең кесу ось бойымен, ұзыннан -радиальды кесуді радиус бойымен және ұзыннан - тангентальды кесінді жазықтығы радиуске перпендикуляр түрде жүзеге асырады. Жапырақ және пішіні жалпақ басқа мүшелер үшін көлденең кесінділер дайындайды.

Жұмыстың орындалу барысы: Өткір қандауырмен обьектінің беткейін тегістейді Ол көлденең кссінділср үшін ұзыннан осіне перпендикуляр. ұзыннан кесінділер үшін параллель болуы керек. Обьектіні сол қолға ұстап, оны үлкен және сұқ саусақпен қысып, ұстараны оң қолға ұстайды. Ұстара арқылы бірнеше кесінді кеседі. Ине арқылы кесіндіні абайлап алып, заттық шыныдағы су тамшысына немесе глицеринге салады. Жұқа, нәзік кесінділерден препарат дайындалады.

СУРЕТ САЛУ

Жұмыс мақсаты: Препараттан қарап дұрыс сурет салуға үйрену.

Тапсырма.

1. Препараттан сурет салу.

10

Сурет салуға қойылатын талаптар:

1. Сурет қара қарындашпен салынуы тиіс. Кейбір бөлімдерді түрлі түсті қарындашпен беруге болады (клетка органоидтары, ұлпалар гипі және т.б.).

2. Биологиялық сурет үлкен, анық болуы тиіс.

3. Кейбір жағдайларда суретті схемамен алмастыруға болады. Әрбір суретке берілген анықтама болуы тиіс.

Жұмыстың орындалу барысы: Басты пияз (АIIіum сера) эпидермасы препаратын микроскоптың кіші ұлғайтқышы арқылы қарап, суретін салатын бөлікті анықтап алыңыз (мысалы: клетка пішінін, ішкі құрылысының ерекшеліктерін). Қарындашпен жеңіл қосымша сызықтар арқылы сурет шекарасын сызып, одан соң нақты кескіні беріледі. Екі жіңішке сызық арқылы клетка қабықшасын, цитоплазманы, ядроның суретін салады. Обьективті үлкен ұлғайтқышқа ауыстырып, клетка қабықшасының саңылауын, ядродағы ядрошықты көрсетіңіз.

I ТАРАУ. ӨСІМДІКТЕР КЛЕТКАСЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ

Жұмыс мақсаты: Өсімдіктер клеткасының құрылысын оқып- үйрену. Тапсырма.

1. Басты пияз (АIIіum сера) клеткаларынан цитоплазма, ядро, вакуоль және клетка қабықшасын қарау.

Клетка өсімдіктер мен жануарлар организмінің негізгі құрылымдык және функциональды бірлігі болып саналады. Клетка жалпы құрылысы яғни химиялық құрамы, құрылымы мен клетка элементтерінің функциясы бойынша ұқас болады. Биологиялық табиғаты бойынша жаңа клетка түзілу қабілеттілігі - барлық клеткалы организмдерде бөліну арқылы аналық клеткадан пайда болады.

Өсімдіктер клеткасы клетка қабықшасы, протопласт және вакуольден тұрады. Клеткалар пішіні бойынша әртүрлі (шар тәріздес, көпқырлы, жұлдызша тәріздес, тікбұрышты және т.б.) болуы мүмкін. Кең тараған екі формасы бар: 1) паренхималық клеткалар, барлық бағытта ұзындығы мен ені шамамен бірдей- шартәріздес, кубтәріздес, көпқырлы. 2) прозенхималық

клеткалар, ұзындығы енінен бірнеше есе артық.

11

Клетканы қоршайтын қатты клетка қабықшасы құрамына күрделі полисахаридтер, оның ішінде гемицеллюлоза мен пектинді заттар енетін целлюлозалы микрофибрилден тұрады. Кейбір клеткалардың клетка қабықшасы екінші рет қалыңдайды. Клетка қабықшасының атқаратын қызметі клеткаға су, газ және еріген заттардың тандамалы келіп түсуін және олардың өсімдік бойында жылжуын, қор ретінде жиналуын қамтамасыз етеді және өсімдіктер мүшелеріне беріктік және мықтылық қасиет береді. Әртүрлі модификациялар, мысалы лигниндену арнайы қызмет атқарады. Орталық пластинка- пектинді заттардың нәзік қабаты (кальций және магний пектаты). Көршілес клетканы бір-бірімен байланыстырады.

Ядро -клеткадағы зат алмасу, осу, даму, көбею, тұқымқуалау, белок, ферменттердің синтезделуін реттейтін екі мембраналы кабықшасы бар ірі органелла. Ядро шырынында (нуклеоплазма) ядрошығы және хроматин болады. Хроматин ядронын бөлінуі

12

барысында ғана байқалатын хромосоманың ерекше күйі. Хромосомаларда тұқымқуалаушылық заты -ДНК болады Ядроның бөлінуі клетканың көбею негізіне жатады. Ядрошықта рибосомалар

синтездейді. . . .

Рибосома екі суббірліктен тұратын (үлкен және кіші) өте ұсақ органеллалар. Белок жәпе РНК бірдей мөлшерде болады. Митохондрияда (өсімдіктердегі хлороиласта) анықталған рибосомалар мөлшері өте кіші болады. Негізгі қызметі-белок синтездеу. Рибосомалар эндоплазмалық тормен байланысқан түрде немесе цитоплазмала бос орналасады. Көптеген рибосомалар полисома түзеді.

Митохондрия. Екі мембраналы қабықшамен қоршалған, ішкі

мембрана қатпарлар (коистар) түзеді. Онда аз мөлшерде рибосома,

ДНК- ның бір сақиналы молекуласы және фосфатты гранула бар

матрикс болады. Аэробты тыныс алу кезенде қатпарда тотығу- фосфорлану және электрондардың тасымалдануы жүреді. Ал матрикстс Кребс цикліне және май қышкылдарының тотығуына қатысатын ферменттер жұмыс жасайды.

сутегінің асқын тотығын ыдыратуды катализдейтін фермент каталаза болады. Олардын барлығы тотығу реакциясымен байланысты. Өсмдіктерде микроденешікте глиоксилатты цикл жүзеге асады.

13

ішінде алмасудың соңғы өнімдері сақталады. Вакуольдегі сұйықтыққа клетканың осмостық қасиегі тәуелді болады. Кейде вакуоль лизосома қызметін атқарады.

1. Әрбір клеткада өзіндік сыртқы қаңқа- клетка кабықшасының болуы.

3. Өсімдіктердің жоғары синтездік қабілеттілігіне байланысты протоиласта арнайы органелла - пластидтердің болуы.

5. Кариокинезде центриольдің болмауы және фрагмопластың цитокинезде пайда болуы.

Басты пияз (АIIіum сера) шырынды қабыршақтары -эпидерманың тірі клеткалары микроскоп арқылы ядро және цитоплазма, сонымен катар, клетка кабықшасы, вакуольді оқып-үйренуде жақсы обьект болып саналады.

Ядро сыртынан ядро қабықшасымен қапталған, іші ядро шырынынан тұрады. Онда хромосомалы- ядрошықты комплекс орналасқан. Алайда бөлінбеген клеткада хромосомалар көрінбейді. Оларды клетканын бөлінуі кезінде, яғни қысқарып, жуандағанда байқалады (ядроның бөлінуі 2 тақырыпта оқытылады). Ядрошықтар (саны 2) бөлінбеген клеткада анық көрінеді.

Клетка қабықшасы микроскоп арқылы линиялар түрінде байқалады. (сурет 2). Басты пиязды екіге бөліп, оның сыртқы жағынан шырынды қабыршақтың эпидермасын пинцетпен алады. Заттық шынының ортасына тамшы су тамызып, оған эпидерманы салады және обьектіні жабындық әйнекпен жабады.

Эпидерма клеткаларын алдымен микроскоптың кіші, одан соң үлкен ұлғайтқышы арқылы қарайды. Клеткалар созылыңқы формада және бір- біріне тығыз орналасқан, клетка қабықшасында поралар көрінеді. Ядро цитоплазмамен коршалған. Онда ядрошықтар анық көрінеді. Бір клеткада бір немесе бірнеше ядрошықтар бар. Клеткада бір немесе бірнеше клетка вакуолі болады. Егер қызыл түсті пияз қолданылса, онда клетка шырыны қызғылт

14

түсті, ол еріген антоциан пигментіне байланысты.