Лабораторна робота №8-9

Тема: ВТОРИННА БУДОВА СТЕБЛА (на прикладі Голо- та Покритонасінних).

Мета: засвоїти вторинну будову стебла деревних голо- і покритонасінних.

Об'єкти:

Стебло липи серцелистої – Тilia соrdatа Міll.

Стебло сосни звичайної – Ріnus sylvestris L.

Завдання: Повторити будову стебла вищих рослин. Засвоїти поняття про пучковий і непучковий тип будови стебла. Опрацювати гербарний матеріал.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, бритви, скальпелі, пінцети, препарати, таблиці, живий і фіксований роздатковий матеріал.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Вивчення будови стебла Покритонасінних

Листяні породи дерев, порівняно з хвойними, є еволюційно молодшою групою вищих рослин, тому їм притаманна досконаліша анатомічна будова стебла: наявність високо спеціалізованих елементів покривних, провідних, механічних та інших типів тканин, насамперед судин, клітин-супутниць, коленхіми, лібриформу тощо. Крім того, листяні породи відзначаються відсутністю смоляних ходів.

Під час проведення мікроскопії препарату зрізу стебла липи при малому збільшенні мікроскопа (*8 чи *10) чітко видіяються основні блоки тканин: перидерма, первинна і вторинна кора, камбій, вторинна деревина і серцевина.

1. Перидерма

Зовнішню частину перидерми створює коричнюватий багатошаровий корок – це вторинна покривна тканина, яка служить надійним захистом стебла від температурних перепадів і проникнення в стебло спор. Особливістю її є те, що утворена вона правильно розміщеними одна над одною паренхімними клітинами.

Клітини корку мертві, порожнисті, клітинні оболонки просочені суберином і не проникні для води і газів. Від дії хлору, цинку, йоду вони набувають коричнюватого або малинового кольору.

Під корком у строгому порядку розміщений корковий камбій або фелоген. Його легко розпізнати: він складається з одного шару живих клітин із ядром і густим цитоплазматичним вмістом. Місцями помітно, як материнська клітина поділилася на дві дочірні клітини.

Нижче розміщена фелодерма. Як і фелоген, вона утворена живими паренхімними клітинами з ядром, і густим цитоплазматичним вмістом. Відрізняється від нього потовщенням клітинних оболонок, крупнішими розмірами клітин та їх зміщеннями. Вони не мають такої чіткої підпорядкованості клітин, як у корку.

2. Первинна кора

Відмежовується від перидерми коленхімою - жива механічна тканина, утворена паренхімними прямокутними, достатньо великими клітинами із живим вмістом. Особливістю її є потовщення тангентальних оболонок, у результаті чого стебло набуває значної міцності.

Під коленхімою знаходиться паренхіма кори, яка утворена великими порожнистими багатокутними або овальними паренхімними клітинами з тонкими оболонками. Паренхіма створює товстий шар кори і служить місцем запасання поживних речовин (крохмальні зерна, кристали щавлевокислого кальцію тощо).

Ендодерма або крохмаленосна піхва – це останній внутрішній шар первинної кори, це одношарова тканина, утворена живими і паренхімними клітинами з тонкими оболонками. Особливістю цих клітин є вміст крохмальних зерен; крохмаль не витрачається навіть тоді, коли рослина зазнає нестачі в ньому.

3. Вторинна кора 

До її складу входять трапецієвидні ділянки вторинної флоеми і ділянки серцевинних променів.

На готовому препараті чітко видно твердий луб (склеренхіма) – це видовжені багатокутні щільно зімкнуті клітини, з рівномірно потовщеними та здерев'янілими оболонками. Завдяки цьому досягається висока пружність і міцність тканини.

Між ділянками твердого лубу знаходяться прошарки флоеми, яка утворена крупними порожнистими живими паренхімними клітинами, ситоподібними трубками із дрібними клітинами-супутницями, заповненими густим цитоплазматичним вмістом.

Ділянки вторинної флоеми розмежовують частини первинних серцевинних променів, їх розпізнають за такими ознаками: на препараті забарвлені в голубий колір, мають .вигляд трикутника, спрямованого верхівкою до камбію. Клітини великі, звичайно чотирикутні, з протопластом і тонкою оболонкою. Інколи в них видно крохмальні зерна.

4. Камбій

Камбій розміщується у вигляді кільця між вторинною флоемою і вторинною ксилемою (між корою і деревиною). За будовою клітини прямокутні, розміщені одна над одною, створюючи ніжне клітинчасте мереживо. Клітини живі, мають властивість ділитися і відтворювати постійні елементи.

5. Вторинна ксилема

Вторинна ксилема або вторинна деревина займає найбільшу частину поперечного зрізу. Особливістю цієї тканини є наявність річних кілець.

Кожне річне кільце складається з весняної та осінньої деревини. Весняна деревина утворена крупнопористими тонкостінними судинами та дрібноклітинною паренхімою. Деревина пухка, займає більшу частину річного кільця.

Осіння деревина утворена переважно дрібнопористими і товстостінними трахеїдами.

Завдяки різкій відмінності темнуватої осінньої деревини, відкладеної в другій половині минулого року, та світлішої весняної крупнопористої деревини поточного року чітко виділяється межа між річними приростами кожного року.

За річними кільцями можна визначити вік деревини.

У твердих порід у вторинній деревині є також механічна тканина – лібриформ, яка утворена щільно зімкнутими багатокутними клітинами з рівномірно потовщеними оболонками.

Внутрішня частина деревини представлена первинною ксилемою. Вона помітна у вигляді окремих ділянок, розмежованих серцевинними променями. Утворена ксилема дрібнопористими кільчастими і спіральними судинами з дуже потовщеними здерев'янілими оболонками. Між ними трапляються дрібні живі клітини ксилемної паренхіми.

6. Серцевина

У середині деревини знаходиться серцевина, утворена вона великими паренхімними тонкостінними багатокутними клітинами. Серед них трапляються дрібніші клітини або їх групи з потовщеними оболонками і густим бурим вмістом.

Периферійна частина серцевини, що межує з первинною ксилемою, утворена дрібнопористою смугою клітин із потовщеними клітинними оболонками. Цю частину серцевини називають перимедулярною зоною.

Від серцевини до периферії відходять первинні серцевинні промені, які у вторинній флоемі розширяються у вигляді трикутників, повернутих верхівкою до камбію. Тут вони утворені великими чотирикутними клітинами із зернистим вмістом. У деревині первинні серцевинні промені дво або багаторядні, вторинні – одношарові, не доходять до серцевини. Містяться вони у вторинній ксилемі.

Вивчення будови стебла Голонасінних

Особливість анатомічної будови стебла хвойних зумовлена їхнім походженням. Хвойні – еволюційно старіша група, ніж Квіткові, які представлені досконалішими елементами анатомічної будови. Деревина хвойних у переважній більшості утворена виключно трахеїдами, а елементи флоеми ще не досягли високої диференціації.

Кірка (корок)

Розміщена на зовнішній частині зрізу. На мікропрепараті вона коричнюватого кольору, частіше неоднорідна за кольором і складом тканин. На загальному фоні виділяються прошарки перидерми, в яких, крім товстостінних клітин корок, розміщених одна над одною, виділяється один шар живих клітин фелогену і кількашарова фелодерма, прошарки паренхіми.

Первинна кора

Розташована під кіркою, займає досить значну частину зрізу. Представлена винятково паренхімними клітинами досить великих розмірів, тонкостінні, з міжклітинниками, витягнуті в тангентальному

напрямі. Тканина виконує запасаючу функцію: у клітинах помітно округлі дрібні крохмальні зерна, а в деяких – кристалики щавлевокислого кальцію. Місцями трапляються поодинокі або зібрані групами кам'янисті клітини.

Особливістю сосни є наявність смоляних ходів. Округлі та овальні смоляні ходи трапляються в паренхімі первинної кори. У середині видно просвіт великих розмірів – канал із краплинами смоли. Вистилає його шар живих тонкостінних клітин епітелію, функцією якого є виділення живиці. Наступний шар мертвих клітин з оболонками, заповненими повітрям, їх оточує кілька шарів живих клітин супровідної паренхіми.

Вторинна кора (вторинний луб, флоема)

Глибше залягає вторинна кора, або вторинний луб. У його складі можна виявити ситовидні трубки і клітини паренхіми кори.

Ситоподібні трубки стиснуті, мають хвилясті потовщені оболонки. Розміщуються правильними рядами в радіальному напрямі. Серед ситоподібних трубок трапляються окремі паренхімні тонкостінні клітини з кристаликами.

Флоемні шари відділені один від одного темно-бурими округлими клітинами, розміщеними в один ряд паралельно до поверхні стебла. Вони містять крохмальні зерна і чітко виділяються на фоні порожнистих ситоподібних трубок. Другою характерною ознакою флоеми голонасінних є відсутність клітинсупутниць. Від камбію до первинної кори через вторинну флоему проходять серцевинні промені, утворені живими паренхімними клітинами з густим цитоплазматичним вмістом, розміщеними в один ряд.

Камбій 

Камбій багатошаровий, утворений сплюснутими клітинами з густим цитоплазматичним вмістом і тонкими оболонками.

Деревина (ксилема)

Деревина або ксилема займає більшу частину препарату, має жовтуватозолотистий колір, утворена виключно трахеїдами. За своєю будовою вони неоднорідні: одні з них великопористі, із слабопотовщеними оболонками і утворюють весняну деревину, інші клітини дрібнопористі з дуже потовщеними оболонками, сплюснуті в радіальному напрямі і утворюють осінню деревину. Разом весняна та осіння частини деревини створюють річне кільце. Характерною ознакою деревини хвойних є також відсутність лібриформу, або деревинних волокон.

На фоні жовтуватої деревини (здебільшого осінньої) чітко виділяються голубі округлі дрібні смоляні ходи. Останні є схізогенними вмістищами. В окремих місцях можна помітити, що складаються вони з чотирьох клітин, роз'єднаних великим міжклітинником.

Серцевина 

Серцевина добре помітна і в молодому стані утворена живими тонкостінними паренхімними клітинами з міжклітинниками. По периферії вони дрібніші і утворюють променеві вирости, що перетворюються у первинні серцевинні промені, які доходять до первинної кори. Між ними видно ділянки дрібноклітинної ксилеми, утвореної спірально потовщеними трахеїдами. Саме ця частина є первинною деревиною.

Первинні серцевинні промені представлені одним шаром витягнутих по радіусу живих клітин з цитоплазматичним вмістом. Серцевинні промені, що не досягають серцевини, а розміщені в основному в деревині, називаються вторинними.

ХІД РОБОТИ

1. Ознайомитись із методикою виготовлення препарату поперечного зрізу стебла дерева на прикладі липи серцелистої.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла липи серцелистої

На протерте предметне скло нанесіть краплину води або розчину йоду в йодистому калії. У ліву руку візьміть шматочок серцевини бузини і зробіть поздовжній розріз посередині на глибину 1– 1,5 см. У розріз покладіть частину стебла липи такої ж довжини, як розріз у бузині. За допомогою скальпеля або леза вирівняйте поверхню серцевини із встромленим у неї стеблом липи. Зріз слід робити строго перпендикулярно до осі стебла. Зробіть серію тонких поперечних зрізів. За допомогою лупи виберіть кілька якнайтонших зрізів і помістіть їх у краплину води чи розчину йоду в йодистому калії. Не обов'язково, щоб зріз був зроблений через усе стебло, але обов'язково до половини стебла і неодмінно повинен охопити периферійну частину. Зріз додатково змочіть водою чи реактивом флороглюцину. Оброблений зріз накрийте покривним скельцем.

2. Вивчити і зарисувати будову стебла листяних порід на прикладі липи серцелистої.

3. Ознайомитись із методикою виготовлення препарату поперечного зрізу стебла сосни звичайної.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла сосни звичайної

Предметне скло і покривне скельце протріть досуха і дочиста. Предметне скло покладіть упоперек на пенал і нанесіть на нього краплину води або розчину йоду в йодистому калії. Візьміть шматочок нарізаного стебла з п'ятирічної гілки сосни в ліву руку так, щоб він був вище пальців на 5– 8 мм. Поверхню стебла вирівняйте за допомогою скальпеля. Зробіть серію тонких зрізів, виберіть 2– 3 кращі і помістіть у краплину розчину, накрийте покривним скельцем. Препарат закріпіть затискачами.

4. Вивчити і зарисувати будову стебла хвойних порід на прикладі сосни звичайної.

Контрольні запитання:

1. Назвіть особливості анатомічної будови стебла листяних порід.

2. Який тип будови стебла властивий хвойним породам? У яких рослин подібний тип ви розглядали?

3. Дайте визначення понять: деревина, серцевина, камбій, луб, перицикл, корковий камбій, серцевинні промені,