Методы клеточной биологии Микроскопирование
 Скачать 1.13 Mb.
|
Отличия по строению клетки1) У прокариот нет ядра, а у эукариот есть. 2) У прокариот из органоидов имеются только рибосомы (мелкие, 70S), а у эукариот, кроме рибосом (крупных, 80S), имеется множество других органоидов: митохондрии, ЭПС, клеточный центр, и т.д. 3) Клетка прокариот гораздо меньше клетки эукариот: по диаметру в 10 раз, по объему – в 1000 раз. Отличия по наследственной информации1) У прокариот ДНК кольцевая, а у эукариот линейная 2) У прокариот ДНК голая, почти не соединена с белками, а у эукариот ДНК соединена с белками в соотношении 50/50, образуется хромосома 3) У прокариот ДНК лежит в специальной области цитоплазмы, которая называется нуклеоид, а у эукариот ДНК лежит в ядре. Отличия растений животных грибов К надцарству эукариот относятся 3 царства – растений, животных и грибов. 1. Отличия по питаниюРастения – автотрофы, т.е. органические вещества делают для себя сами из неорганических в процессе фотосинтеза. Животные и грибы – гетеротрофы, т.е. органические вещества получают в готовом виде с пищей. 2. Рост или передвижениеЖивотные способны передвигаться, растут только до начала размножения. Растения и грибы не передвигаются, зато растут в течение всей жизни. 3. Отличия по строению и работе клетки1) Только у растений есть пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты) 2) Только у растений есть крупная центральная вакуоль, которая занимает большую часть клетки (ее оболочка называется тонопласт, а содержимое – клеточный сок). 3) Только у животных нет клеточной стенки (плотной оболочки), у растений она есть из целлюлозы (клетчатки), а у грибов – из хитина. 4) Только у животных есть клеточный центр (центриоли) 5) Запасной углевод у растений – крахмал, а у животных и грибов – гликоген Способы борьбы с бактериями Древние способыСушка (в безводной среде бактерии не размножаются). Засоление и засахаривание создает очень высокое осмотическое давление, т.е. тоже безводную среду. Большинство бактерий погибают в кислой среде, поэтому применяютмаринование (уксусной кислотой) и квашение (молочной) Температурная обработкаСтерилизация проводится при температуре 100° и выше под давлением в герметически закрытых жестяных или стеклянных банках, При этом погибают не только вегетативные формы микроорганизмов, но и споры. Стерилизованные консервы могут храниться несколько лет. При стерилизации частично разрушаются витамины, свертываются белки. Пастеризация (нагревание продуктов до 65—95° несколько раз) вызывает гибель только вегетативных форм микроорганизмов, а споры остаются, но зато состав и качество продуктов изменяются незначительно. Метод предложен Луи Пастером в 1860-х для вина. Охлаждение (в холодильниках) приводит к уменьшению скорости обмена веществ бактерий, продукты портятся медленнее. Замораживание (в морозильтниках), кроме уменьшения скорости метаболизма бактерий, еще и создает безводную среду, т.к. вода превращается в лед. Химическая обработкаВ современной пищевой промышленности для борьбы с микроорганизмами (бактериями и грибами) применяют консерванты от Е200 до Е299. Чаще всего используются соли сорбиновой кислоты (сорбаты), бензойной (бензоаты) и азотистой (нитриты). Водоросли Царство растений делится на 2 подцарства – высших и низших растений. Низшие растения – это водоросли. Они отличаются от высших тем, что не имеют тканей и органов, все их тело представляет собой единое слоевище (таллом). К низшим растениям относятся отделы красных, бурых, зеленых водорослей и т.д. Подцарство высших растений содержит 6 отделов: мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные. Отличия мхов: 1) у мхов вместо корней имеются ризоиды и плохо развиты ткани, особенно механические и проводящие, из-за этого все мхи являются небольшими травами. Остальные высшие растения имеют корни и хорошо развитые ткани, поэтому могут быть деревьями. 2) у мхов в жизненном цикле преобладает гаметофит, т.е. он представляет собой растение со стеблем и листьями, а спорофит небольшой (коробочка на ножке, получающая питание от гаметофита). У остальных высших растений – наоборот, преобладает спорофит, а гаметофит с ходом эволюции все сильнее редуцируется и у цветковых растений состоит всего лишь из нескольких клеток. Представители мхов: кукушкин лён, сфагнум. Отличия семенных от споровых Семенные – это голосеменные (например, хвойные) и покрытосеменные (цветковые) Высшие споровые – это папоротники, хвощи и плауны 1) у споровых расселяющейся стадией является спора, а у семенных – семена (у цветковых – семена или плоды). Семена и плоды по сравнению со спорами лучше защищены и содержат больший запас питательных веществ 2) у семенных растений гаметофит, который делает половые клетки, развивается на материнском растении (на спорофите) и получает от него питание. У высших споровых гаметофит (заросток) свободноживущий, образуется из споры во влажных условиях, питательные вещества вырабатывает сам путем фотосинтеза, т.о. этап образования гамет у высших споровых гораздо менее защищен. 3) сперматозоидам споровых растений для плавания требуется вода, поэтому споровые не могут жить в засушливых местах. У семенных растений мужские половые клетки спермии находятся внутри пыльцы. У голосеменных пыльца переносится ветром, а у цветковых – ветром, водой, насекомыми или другими животными, т.о., семенным растениям вода для оплодотворения не нужна. Голосеменные Главные признаки отдела • Опыляются ветром, в шишках (стробилах) образуются семена, не имеющие оболочек (отсюда название отдела). • Древесина состоит в основном из трахеид (сосуды встречаются редко). • Большинство голосеменных – крупные деревья, встречаются кустарники и лианы. Отдел голосеменных содержит 4 современных класса. • Класс саговниковые (100 видов, внешне напоминают пальмы). • Класс гнетовые (70 видов) отличается наличием вокруг шишек покрова, похожего на околоцветник, а во вторичной ксилеме – сосудов. Представители: гнетум, эфедра, вельвичия удивительная. • Класс гинкго. 1 вид – гинкго двулопастной, возраст вида составляет около 80 миллионов лет (относится к «живым ископаемым»). • Класс хвойные (около 500 видов) – в основном крупные деревья (сосна, ель, пихта, лиственница, кедр), которые в умеренных широтах северного полушария образуют тайгу.
Признаки цветковых растений 1. Только у цветковых имеются сосуды – самые совершенные проводящие элементы ксилемы. Поперечные перегородки между члениками сосуда растворяются, и возникают полые трубки, по которым вода передвигаются очень хорошо. (У остальных высших растений вода проводится по трахеидам, между которыми сохраняются поперечные перегородки.) 2. Только у цветковых имеется цветок, за счет которого происходит опыление насекомыми. Для привлечения насекомых в цветке имеются яркие лепестки, запах и сладкий нектар. Пока насекомое ест нектар, к нему прилепляется пыльца (крупная и клейкая), затем насекомое переносит её на другой цветок. (У голосеменных и ветроопыляемых цветковых [береза] растений цветки невзрачные, без запаха и нектара, зато производят очень большое количество мелкой сухой пыльцы, большая часть которой уносится ветром в случайном направлении и теряется). 3. Только у цветковых происходит двойное оплодотворение, при котором один спермий оплодотворяет яйцеклетку и получается диплоидный зародыш, а другой спермий оплодотворяет центральную диплоидную клетку, и получается триплоидный эндосперм. Полиплоидность позволяет эндосперму накапливать больше запасных веществ. 4. Только у покрытосеменных семя покрыто околоплодником, который может принимать участие в защите и распространении семян. Например, птицы съедают рябину, [сочный красный] околоплодник переваривают, а семена выбрасывают с калом, таким образом семена распространяются. Цветок стоит на цветоножке. Верхняя расширенная часть цветоножки называется цветоложе, на нем располагаются все остальные части цветка:
После опыления вегетативная клетка пыльцы прорастает в пыльцевую трубку, растущую по направлению к зародышевому мешку. Генеративная клетка делится на два спермия, которые двигаются по пыльцевой трубке. Попав в зародышевый мешок, один спермий оплодотворяет яйцеклетку, получается диплоидная зигота, второй оплодотворяет центральную диплоидную клетку, получается триплоидный эндосперм. (Двойное оплодотворение открыл русский ученый С.Г.Навашин.) Зигота превращается в зародыш нового растения. Семязачаток превращается в семя, состоящее из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Стенка завязи превращается в околоплодник. Завязь превращается в плод, состоящий из семени и околоплодника. Виды корней1. Главный – образуется из зародышевого корешка семени 2. Боковые – развиваются на главном и придаточных корнях недалеко от его кончика 3. Придаточные корни развиваются на стебле и листьях Виды корневых систем1. Стержневая – имеет хорошо развитый главный корень (у двудольных) 2. Мочковатая – главный корень отсутствует или незаметен среди остальных, развиваются многочисленные придаточные корни (у однодольных) Строение кончика корня (снизу вверх)1) Корневой чехлик
2) Зона деления имеет длину около 1 мм, состоит из мелких постоянно делящихся клеток (имеет желтый цвет, т.к. ее клетки содержат только цитоплазму). 3) Зона роста (растяжения) имеет длину 3-5 мм; корень светлый и как бы прозрачный. Центральные вакуоли клеток заполняются водой и клетки вытягиваются, толкая вперед апикальную меристему и чехлик. 4) Зона поглощения покрыта ризодермой – тканью с корневыми волосками. Срок жизни корневых волосков – несколько дней. Функция – всасывание воды. 5) Зона ветвления (проведения, дифференцировки). Все ткани дифференцируются, образуются боковые корни. Картофель Картофель относят к семейству пасленовых:
Плоды картофеля – ядовитые ягоды. Клубни картофеля являются видоизмененными побегами. Доказательства:
Клубни вырастают на подземных видоизмененных побегах (столонах), отходящих от стебля. При окучивании нижняя часть стебля картофеля засыпается землей, из-за этого увеличивается количество столонов, а так же придаточных корней. Кроме того, при окучивании происходит уничтожение сорняков и рыхление почвы (к корням поступает больше воздуха). Большую часть сухого вещества клубня картофеля составляет крахмал. После длительного хранения клубней их масса уменьшается, потому что крахмал постепенно превращается в глюкозу, глюкоза окисляется, получается энергия, необходимая для жизни клубня, а так же вода и углекислый газ, которые испаряются. После варки картофель становится рассыпчатым потому, что разрушаются пектиноподобные вещества, соединяющие клетки. |