Gymnázium a Střední odborná škola pedagogická, Čáslav, Masarykova 248 M o d e r n í b i o l o g i e reg. č.: CZ.1.07/1.1.32/02.0048 TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY Praktické cvičení z biologie C02 Rostlinná buňka Zhotovila: Mgr. Kateřina Žáková G a SOŠPg Čáslav
PRACOVNÍ LIST K PRAKTICKÉMU CVIČENÍ Z BIOLOGIE C02 A. Metodický pokyn TÉMA: Rostlinná buňka Předmět Třída Časová náročnost Forma Organizace Cíl Pomůcky a materiál Poznámky cvičení z biologie, seminář z biologie 1. 4. ročník SŠ 90 min praktické cvičení samostatná práce nebo práce ve dvojicích prohlédnout si rostlinnou buňku a její základní části mikroskop, pomůcky k mikroskopování, cibule, brambor, mechy měřík a rašeliník, Lugolův roztok řešení opakovacích úloh je v kapitole teoretický úvod B. Teoretický úvod Rostlinná buňka patří mezi buňky eukaryotické vyznačuje se tedy jádrem ohraničeným jadernou membránou, obsahuje mnoho různých organel často ohraničených biomembránou a její velikost je v průměru mezi 10 100 μm. Od buňky živočišné se odlišuje přítomností buněčné stěny, plastidů a vakuol. Obr. č. 1: Stavba rostlinné buňky
Buněčná stěna rostlinnou buňku ohraničuje, dává jí pevnost, chrání protoplast a ovlivňuje její tvar. Základní složkou buněčné stěny rostlinných buněk je polysacharid celulóza (v podobě mikrofibril), která je doplněna hemicelulózami a pektiny. Podle typu pletiva může být buněčná stěna vyztužena dalšími látkami - například ligninem, který zvyšuje její pevnost, nebo kutinem, suberinem a vosky, které zamezují ztrátám vody. Buněčná stěna u rostlinných buněk může mít až 3 vrstvy. Jedná se o střední lamelu, primární stěnu a sekundární stěnu. Střední lamela spojuje stěny dvou sousedních buněk. Přiléhá k ní primární stěna, která je pružná a snadno roste do plochy přidáváním celulózových mikrofibril mezi již existující. Po ukončení růstu mohou některé rostlinné buňky vytvářet sekundární stěnu. Sekundární stěna vzniká přikládáním nových vrstev směrem dovnitř buňky, je výrazně silnější než primární stěna. Po vytvoření sekundární stěny protoplasty buněk často odumírají. Tloušťka buněčné stěny není stejná obsahuje ztenčeniny tečky, kterými procházejí plazmodezmy kanálky, kterými se uskutečňuje komunikace mezi jednotlivými buňkami. (Buňky starších lístků mechu měříku mají zesílené buněčné stěny, mezi kterými jsou jako světlé proužky patrné střední lamely.) Buněčné jádro má nejčastěji kulovitý nebo oválný tvar. Jedná se o největší organelu buňky, neboť zaujímá asi 10% jejího objemu. Na jeho povrchu je jaderná membrána, která je tvořena dvěma biomembránami a je opatřena otvůrky jadernými póry, které mají význam při výměně látek mezi jádrem a cytoplazmou. Většinu buněčného jádra tvoří chromatin, který je tvořen DNA a bílkovinami histony. Funkce buněčného jádra spočívají v přenosu genetických informací a v průběhu některých metabolických pochodů. S metabolickými funkcemi jádra souvisí i funkce jadérka, ve kterém vznikají cytoplazmatické ribozómy. Jadérko je uloženo uvnitř jádra, je tvořeno RNA a bílkovinami a není ohraničeno membránou. Pro lepší viditelnost buněčného jádra v buňkách pokožky suknice cibule barvíme preparát Lugolovým roztokem. Nejrozšířenější zásobní látkou zelených rostlin je škrob. Škrob se hromadí v leukoplastech (plastidy neobsahující žádná barviva), které označujeme jako amyloplasty. Při intenzívním ukládání škrobu může dojít k destrukci membrány amyloplastu a k jeho změněn na škrobové zrno. Škrobové zrno se pak stává neživou buněčnou inkluzí. Škrobová zrna jsou charakteristická pro určitý rostlinný druh. Ukládaný škrob se liší obsahem vody, což se projevuje jako vrstevnatost škrobových zrn. Škrobová zrna bramborové hlízy mají vejčitě oválný tvar. Pro důkaz škrobu lze použít Lugolův roztok, v jehož přítomnosti vzniká modré až černé zbarvení. Chloroplasty jsou zelené fotosynteticky aktivní plastidy. Vyskytují se v zelených částech rostlin. Nejčastěji mají čočkovitý tvar. Na povrchu chloroplastu je dvojitá membrána vnější membrána je hladká a vnitřní tvoří ploché váčky thylakoidy, jejichž navrstvením vznikají grana. V thylakoidech jsou umístěna fotosyntetická barviva. Hmotu uvnitř chloroplastu tvoří stroma, ve kterém jsou plastidové DNA, RNA a ribozómy. Jedná se tedy o semiautonomní organely. V lístcích mechu měříku můžeme pozorovat velké chloroplasty.
V lístcích mechu rašeliníku se vyskytují buňky bez chloroplastů hyalocyty a buňky s chloroplasty chlorocyty. Hyalocyty obsahují za sucha vzduch a po dešti se naplní vodou, proto rašeliníky tak výrazně zadržují vodu. hyalocyt chlorocyt Obr. č. 2: Mikrofotografie lístku mechu rašeliníku C. Praktické cvičení z biologie č. 2 návrh protokolu
Praktické cvičení z biologie č. 2 Jméno a příjmení: Škola: Třída: Skupina: Protokol č.: Datum: Téma: Rostlinná buňka Úkoly: 1. Zhotovte preparát buněk pokožky suknice cibule. 2. Zhotovte preparát buněk pokožky suknice cibule a obarvěte ho Lugolovým roztokem. 3. Zhotovte preparát škrobových zrn oddenkové hlízy bramboru. 4. Zhotovte preparát škrobových zrn oddenkové hlízy bramboru a obarvěte ho Lugolovým roztokem. 5. Zhotovte preparát buněk lístku mechu měříku. 6. Zhotovte preparát chlorocytů a hyalocytů v lístku mechu rašeliníku. Pomůcky: Postup práce: Vypracování: Celkové zvětšení: Závěr:
D. Opakování 1. Čím se liší prokaryotická a eukaryotická buňka? 2. Jmenuj součásti typické pro rostlinnou buňku, které se nevyskytují v živočišné buňce. 3. Jakou funkci má buněčná stěna rostlinných buněk? Z čeho je utvářena? 4. Uveď a charakterizuj 3 vrstvy buněčné stěny rostlinných buněk. 5. Co jsou to plazmodezmy a jakou mají funkci? 6. Popiš stavbu a funkce buněčného jádra. 7. Uveď nejčastější zásobní látku rostlinných buněk. Kde se ukládá a k čemu dochází při jejím intenzívním ukládání? 8. Jaký tvar mají škrobová zrna oddenkové hlízy bramboru? Jaké činidlo používáme k důkazu škrobu? Popiš tento důkaz. 9. Popiš stavbu chloroplastu. Co to znamená, že je to semiautonomní organela? 10. Co jsou to chlorocyty a hyalocyty a jaké mají funkce?
E. Použitá literatura 1. Hančová, H.; Vlková, M.: Biologie I. v kostce. Praha, Fragment 2007. 2. Jurčák, J.: Komentovaný atlas anatomie vyšších rostlin. Třebíč, Nakladatelství Radek Veselý 2007. 3. Kincl, L.; Kincl, M.; Jakrlová, J.: Biologie rostlin. Praha, Fortuna 1993. 4. Rosypal, S. a kol.: Nový přehled biologie. Praha, Scientia 2003. 5. Kubát, K. a kol.: Botanika. Praha, Scientia 1998. F. Obrázky a mikrofotografie Obrázek č. 1 autorka Kateřina Žáková, zakova@gymcaslav.cz Obrázek č. 2 autor Tomáš Hasík, hasa@gymcaslav.cz