Министерство образования Московской области
Государственное образовательное учреждение высшего образования
Московской области
«Московский государственный областной гуманитарный институт»
Фармацевтический факультет
Кафедра фармакологии и фармацевтических дисциплин
Методические указания для студентов по теме:
«Образовательные ткани. Процесс деления клетки. Выделительные ткани»
Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения темы:
1. Способность и готовность анализировать социально значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-1)
2. Способность и готовность работать с научной литературой, анализировать информацию, вести поиск, превращать прочитанное в средство для решения профессиональных задач (выделять основные положения, следствия из них и предложения) (ПК-48)
Методические указания для студентов по теме: «Образовательные ткани. Процесс деления клетки. Выделительные ткани»
По разделу 6 «Растительные ткани»
Цель: Изучить особенности строения и классификации образовательных и выделительных тканей, их локализацию, значение для диагностики ЛРС, микрохимические реакции, помогающие диагностировать конкретную ткань.
Вопросы для подготовки к занятию
1. Образовательные ткани (меристемы). Особенности строения клеток меристем. Классификация в зависимости от времени происхождения и расположения в теле растения.
2. Выделительные ткани.
– Общая характеристика, классификация и функции.
– Наружные секреторные структуры: железистые волоски и их типы, эфирномасличные железки, нектарники, гидатоды, пищеварительные железки.
– Внутренние секреторные структуры: секреторные клетки-идиобласты, вместилища выделений (схизогенные и лизигенные), млечники (членистые и нечленистые).
Теоретический материал
Ткань – это совокупность клеток, которые структурно и функционально сходны друг с другом и имеют общее происхождение. Растительные ткани, состоящие из одного типа клеток, получили название простых, а состоящие из разных типов - сложных или комплексных. В зависимости от основной функции, выполняемой тканями их классифицируют на следующие типы:
1) образовательные (меристемы);
2) покровные;
3) основные (паренхима);
4) механические;
5) проводящие;
6) выделительные (секреторные);
7) всасывающие;
8) ткани, регулирующие прохождение веществ.
В зависимости от происхождения, их также разделяют на первичные (образуются из клеток зародыша или первичных меристем) и вторичные ткани (порождаются вторичными меристемами). Умение распознавать растительные ткани и по их топографии определять орган растения имеет важное значение для диагностики лекарственного растительного сырья.
Меристемы, или образовательные ткани, обладают способностью к активному росту за счет деления и образования новых клеток. Меристемы формируют все прочие ткани, называемые постоянными, и определяют длительный (в течение всей жизни) рост растения.
Клетки апикальных меристем более или менее изодиаметричны по размерам и многогранны по форме. Межклетников между ними нет, оболочки тонкие, содержащие мало целлюлозы. Полость клетки заполнена густой цитоплазмой с относительно крупным ядром, занимающим центральное положение. Вакуоли многочисленные, мелкие, но в световой микроскоп обычно не заметны. Пластиды и эргастические вещества, как правило, отсутствуют.
Образовательные ткани классифицируют в зависимости от положения в теле растений и по происхождению. По положению в теле растений выделяют: верхушечные или апикальные меристемы, боковые или латеральные (прокамбий, камбий, феллоген), вставочные или интеркалярные, раневые или травматические. В зависимости от происхождения образовательные ткани могут быть первичными (апикальные и интеркалярные меристемы, прокамбий и перицикл) и вторичными (травматические меристемы, камбий, феллоген и добавочный камбий).
К выделительным тканям относят разные структурные образования, способные выделять или изолировать продукты метаболизма и воду в капельно-жидком виде. Выделяемые наружу или накапливаемые внутри жидкие и твердые вещества получили общее название секретов. Они, как правило, относятся к продуктам вторичного метаболизма (смесь терпеноидов, полифенольные соединения, оксалат кальция и др.).
Функции выделительных тканей растений существенно отличаются от функций выделительной системы животных. Образующиеся секреты нередко эффективно защищают растения от поедания животными, повреждения насекомыми или патогенными микроорганизмами. Часто секреты, выступающие из мест поранения растений при искусственных или естественных повреждениях, играют роль бактерицидного пластыря (смолы, бальзамы). Выделяющиеся в цветках ароматические и сахаристые вещества (нектар) привлекают насекомых-опылителей. Наконец, секретированные вещества иногда могут вновь вовлекаться в процесс метаболизма. Клетки выделительной ткани, особенно содержащие оксалат кальция, часто приобретают значение мест длительного "захоронения" токсичных для растения веществ или веществ, полностью исключенных из метаболизма.
Элементы, или комплексы, выделительных тканей встречаются во всех органах. В зависимости от того, выделяют они вещества наружу или выделенные вещества остаются внутри растения, их делят на два вида: ткани внутренней (эндогенные) и наружной (экзогенные) секреции. К первой следует отнести единичные секреторные клетки, вместилища и млечники:
Секреторные клетки (клетки-идиобласты) - рассеяны среди других тканей, они накапливают различные вещества – оксалат кальция, терпены, слизи, танины и др.
Вместилища выделений весьма разнообразны по форме, величине и происхождению. В зависимости от способа их образования различают: схизогенные и лизигенные вместилища. Первые формируются путем расхождения оболочек клеток, первоначально тесно примыкавших друг к другу. Расхождение клеток происходит при расщеплении срединной пластинки. Образуется межклетник, окруженный живыми секреторными клетками (эпителий). Лизигенные вместилища появляются при растворении (лизис) клеток и их оболочек. Распадаются они после накопления секреторных веществ. Обычно это полости или карманы правильной сферической формы. Таковы, например, вместилища в экзокарпе плодов апельсина и других цитрусовых. Есть промежуточные типы вместилищ – схизолизигенные.
Смоляные ходы и эфирномасляные каналы всегда образуются схизогенно и изнутри выстланы секретирующими эпителиальными клетками. От типичных, более или менее округлых схизогенных вместилищ, они отличаются формой: обычно вытянуты и могут ветвиться. Смоляные ходы содержат смолу, а эфирномасляные канальцы - эфирные масла.
Особыми структурами выделительной ткани являются млечники, пронизывающие все растение. В вакуолях млечников находится латекс или млечный сок - это эмульсия молочно-белого, реже оранжевого (чистотел) цвета, содержащая различные вещества. Млечники бывают нечленистые и членистые. Первые представляют одну гигантскую клетку (молочай, виды семейства тутовых). Вторые систему многих клеток, соединенных между собой в сплошную разветвленную систему. Такие членистые млечники встречаются у сложноцветных, маковых и др.
К экзогенным структурам относят железистые волоски (трихомы), эмергенцы, нектарники, пищеварительные железки и гидатоды. У железистых головчатых волосков одна или несколько секретирующих верхушечных клеток располагаются на ножке из нежелезистых клеток. Помимо эфирных масел, в клетках железистых волосков могут накапливаться вода и соли (например, у многих маревых). Железки - это структуры с многоклеточной секретирующей головкой, располагающейся на короткой ножке из немногих несекретирующих клеток. Железки, как правило, выделяют эфирные масла. Они обычны у сложноцветных и губоцветных и служат серьезным подспорьем в диагностике видов. Нектарники - это разнообразные железистые образования, выделяющие нектар - сок, содержащий водный раствор сахаров с небольшой примесью белков, спиртов и ароматических веществ.Насекомоядные растения обладают пищеварительными железками, например, листья росянки. У многих растений, особенно у тропических, разные органы (главным образом листья), выделяют воду в виде капель с помощью гидатод. Это явление называется гуттацией, выделяемая вода может содержать различные соли, сахара и др. органические вещества.
Практическая работа
Задание 1. Рассмотрите апикальную меристему в точке роста побега элодеи и кончике корня лука.
1. Рассмотрите и зарисуйте готовый препарат точки роста побега элодеи на продольном срезе. Отметьте клетки туники, корпуса, ядро, ядрышки, цитоплазму, оболочку, зачатки листьев (рис. 41).
2. Рассмотрите и зарисуйте готовый препарат «кариокинез в корне лука». Отметьте форму ядра, количество и форму ядрышек, соотношение размеров ядра и клетки. Найдите на препарате клетки, находящиеся в разных фазах митотического деления. Дайте краткую характеристику каждой фазы. Запишите в тетради цитологическую характеристику клеток образовательной ткани.
Задание 2. Рассмотрите латеральную меристему (камбий) на готовых препаратах стебля липы и тыквы. Зарисуйте несколько клеток камбия, запишите в тетради его функции и происхождение (первичное или вторичное) (рис. 42, 43).
Задание 3. Заполните таблицу:
Сравнительные признаки меристем
| Вид меристемы | Локализация | Происхождение |
| Апикальная | ||
| Прокамбий | ||
| Камбий | ||
| Феллоген | ||
| Перицикл | ||
| Вставочная | ||
| Раневая |
Задание 4. Изучите строение экзогенной выделительной ткани.
1. Железистые волоски листа пеларгонии. Поместите кусочек листа в каплю воды на предметном стекле. Накройте покровным стеклом. Сделайте рисунок. Проведите качественную реакцию с реактивом Судан III. Результаты запишите в тетради.
2. Железки на листьях растений семейства Lamiaceae (тимьян, душица, шалфей). Сначала на малом, а затем на большом увеличении изучите строение железок: найдите клетку ножки и секреторные клетки головки (рис. 45, 46). Обратите внимание на их характерное (радиальное) расположение, являющееся диагностическим признаком представителей этого семейства. Зарисуйте вид железок сбоку и сверху, сделайте обозначения.
3. Железки на цветках растений семейства Asteraceae (ромашка, пижма, полынь). Сначала на малом, а затем на большом увеличении изучите строение железок: найдите клетку ножки и секреторные клетки головки (рис. 47, 48, 49). Обратите внимание на их характерное (попарное этажное) расположение, являющиеся диагностическим признаком представителей этого семейства. Зарисуйте вид железок сбоку и сверху, сделайте обозначения.
4. Проведите качественную реакцию на эфирное масло, содержащееся в железках с реактивом Судана Ш. Запишите результаты реакции в тетрадь.
Задание 5. Изучите строение эндогенной выделительной ткани на примере клеток-идиобластов.
1. Сделайте несколько поперечных срезов корневища аира с помощью лезвия опасной бритвы и перенесите полученные срезы в заранее приготовленную каплю раствора Судана Ш на предметное стекло.
Накройте срезы покровным стеклом.
2. При малом увеличении микроскопа внимательно просмотрите срезы и найдите наиболее тонкий участок, где ясно различимы клетки, содержащие капли эфирного масла (рис. 50). Поместите этот участок в центр поля зрения и переведите микроскоп на большое увеличение.
3. Зарисуйте несколько клеток-идиобластов с эфирным маслом и сделайте обозначения. Запишите результат качественной реакции в тетрадь.
Задание 6. Рассмотрите строение эндогенной выделительной ткани на примере схизогенных и лизигенных вместилищ.
1. Рассмотрите на готовых препаратах древесины и хвои сосны схизогенные вместилища (смоляные ходы) (рис. 51). Сделайте рисунок и укажите секреторные (эпителиальные) клетки.
2. 
Рассмотрите на демонстрационном препарате кожуры цитрусовых лизигенные вместилища (рис. 52). Сделайте рисунки вместилищ и отметьте на них разрушенные секреторные клетки и капли эфирного масла.
Вопросы для самоконтроля
1. Характеристика клеток образовательной ткани.
2. Особенности строения схизогенных и лизигенных вместилищ.
3. Типы железистых волосков, характерных для растений семейств Asteraceae и Lamiaceae.
4. Качественные реакции для диагностики эфирного масла, крахмальных зерен.
5. Функция гидатод и пищеварительных железок.
Тестовые задания
Выберите один правильный ответ:
| 1. к эндогенной выделительной ткани относится 1) нектарники 2) гидатоды 3) секреторные клетки 4) железистые трихомы 5) железистые эмергенцы | ||
| 2. функциЯ свойственнАЯ ГИДАТОДАМ - 1) защита от насекомых 2) уменьшение транспирации 3) химическая защита 4) испарение капельно-жидкой воды 5) привлечение насекомых | ||
| 3. прозенхимные по форме клетки – это 1) замыкающие клетки устиц 2) лубяные волокна 3) клетки пробки 4) клетки ассимиляционной ткани 5) клетки запасающей ткани | ||
| 4. на рисунке изображенно 1) схизогенное вместилище 2) лизигенное вместилище 3) клетки идиобласты 4) сосуд ксилемы 5) флоэма | 
| |
| 5. Раневые меристемы - это 1) апикальные меристемы 2) вторичные меристемы 3) могут быть как первичными, так и вторичными 4) первичные латеральные 5) интеркалярные меристемы | ||
| 6. Стебель растет в толщину за счет 1) апикальной меристемы 2) латеральной меристемы 3) интеркалярной меристемы 4) раневой меристемы 5) травматической меристемы | ||
| 7. на рисунке изображено 1) устьице 2) чечевичка 3) нектарник 4) гидатода 5) железистый трихом | 
| |
| 8. Секреторные клетки, выстилающие схизогенные вместилища называются 1) трихомы 2) эмергенцы 3) эпителий 4) идиобласты 5) гидатоды | ||
| 9. Меристема, образовавшаяся из клеток постоянной ткани в результате их дедифференцировки, называется 1) первичная 2) вторичная 3) апекальная 4) перицикл 5) интеркалярная | ||
| 10. к сложным тканям относится 1) аэренхима 2) хлоренхима 3) склеренхима 4) колленхима 1) эпидерма Ситуационная задача (образец) | ||
При увеличении микроскопа 15×10 на препарате наблюдаются выросты эпидермы, состоящие из многоклеточной ножки и одноклеточной головки. При увеличении 15×40 видно, что головка содержит желтые капли секреторной жидкости (в пространстве между ее клеточной оболочкой и кутикулой). Назовите эти образования, укажите их функции. Укажите качественную реакцию, с помощью которой можно установить природу секреторной жидкости. Сделайте рисунок препарата.