PRIMÁRNÍ A SEKUNDÁRNÍ BUNĚČNÁ STĚNA
Úvod:
O vnitřní struktuře jehlice smrku a borovice:
Povrch jehlice kryje jednovrstevná pokožka. Pokožkové buňky mají sekundární buněčnou stěnu - výrazná je hlavně u borovice. Na povrchu pokožkových buněk je kutikula – vrstva kutinu a vosků, která má ochrannou funkci (viz obrázek v sekci „Doplňující informace“). Na některých příčných řezech jehlicemi lze pozorovat průduchy – stomata. Jsou tvořeny dvěma svěracími buňkami a pod nimi v mezofylu se nachází rozlehlý mezibuněčný prostor, tzv. podprůduchová dutina.
Pod pokožkou se nachází vrstva hypodermis – slouží jako mechanická opora jehlice. Hypodermis je výrazná hlavně u smrku, kde lze pozorovat vrstevnatost sekundární buněčné stěny (viz obrázek v sekci „Příklady pozorování a vysvětlivky“). V některých oblastech hypodermis smrku jsou znatelné ztenčeniny buněčné stěny nad políčky plazmodesmat.
Většinu objemu jehlice vyplňuje fotosyntetické pletivo tvořené tenkostěnnými laločnatými buňkami – mezofyl. Mezofylové buňky mají pouze stěnu primární (Detail mezofylové buňky, v sekci „Příklady pozorování a vysvětlivky“).
Pro jehlice jsou charakteristické pryskyřičné kanálky – u smrku bývají vidět na příčném řezu 1-2, u borovice 6-10 po obvodu mezofylu. U buněk ohraničujících pryskyřičný kanál borovice lze dobře pozorovat vrstevnatost sekundární buněčné stěny. V některých buňkách ohraničujíchích pryskyřičný kanál borovice jsou znatelné ztenčeniny buněčné stěny nad políčky plazmodesmat.
Středem jehlice prochází střední válec ohraničený endodermis. Ve středním válci se nachází u smrku jeden, u borovice dva cévní svazky. Cévní svazky se skládají z xylémové a floémové části, slouží pro transport vody, minerálních látek (xylém) a asimilátů (floém).
O autofluorescenci rostlinných pletiv
Některé látky přirozeně obsažené v rostlinných pletivech jsou po ozáření schopny fluorescence – tj. emise záření o delší vlnové délce než byla vlnová délka excitačního záření. Jednou z takových látek je pigment chlorofyl obsažený v chloroplastech zelených pletiv rostlin. Po ozáření modrým nebo UV zářením vydává chlorofyl fluorescenci v červené oblasti elekromagnetického spektra. Lignin a další fenolické látky vázané v buněčné stěně jsou také schopny autofluorescence – po ozáření UV zářením produkují fluorescenci v modrozelené oblasti spektra. Díky těmto vlastnostem rostlinných pletiv je možné některé struktury pozorovat pod fluorescenčním mikroskopem bez dodatečného barvení řezů (obrázkové plato „Doplňující informace“).
Co budete zkoumat v tomto praktiku:
Na příčných řezech jehlicemi smrku nebo borovice budete pozorovat rozdíly v tloušťce primární a sekundární buněčné stěny v různých pletivech jehlice. V buňkách hypodermis si všimněte vrstevnatého ukládání lamel sekundární buněčné stěny a ztenčenin nad políčky plazmodesmat, které propojují sousední buňky. Struktura jehlice smrku a borovice je v některých detailech odlišná a i specifika sekundární buněčné stěny lze lépe pozorovat v jiných specializovaných buňkách u jednotlivých druhů, viz tabulka.
Sledovaná struktura |
Lokalizace u smrku |
Lokalizace u borovice |
Primární buněčná stěna |
Mezofyl |
Mezofyl |
Vrstevnatost sekundární buněčné stěny |
hypodermis |
buňky ohraničující pryskyřičný kanál |
Ztenčeniny buněčné stěny nad políčky plazmodesmat |
hypodermis |
pokožkové buňky, buňky ohraničující pryskyřičný kanál |
Technické informace:
Potřeby:
Bezová duše
Žiletka
Podložní a krycí sklo
Voda
Kapátko
Štětec
Preparační jehla
Hodinové sklo nebo malá petriho miska
Jehlice smrku nebo borovice
Experiment:
- Na hodinové sklo nebo malou petriho misku nakapejte vodu. Sem budete odkládat řezy, nesmí vyschnout – jehlice obsahují cca 50% vody, ztráty vody mohou narušit strukturu buněk!
- Špalík bezové duše (cca 1,5 cm dlouhý) rozřízněte podélně napůl a preparační jehlou udělejte uprostřed vzniklé řezné plochy podélnou drážku. Bezová duše slouží jako opora při přípravě ručních řezů.
3.
Do drážky v bezové duši vložte jehlici tak, aby přibližně její 1/3 přečnívala. Uzavřete jehlici mezi dvě půlky špalíku bezové duše.
4. Bezovou duši s jehlicí uchopte mezi palec a ukazovák. Při řezání veďte řez „jedním tahem“, nikoliv pilováním, abyste co nejméně narušili vnitřní strukturu jehlice. Snažte se připravit co nejtenčí řezy jehlicí.
5. Hotové řezy ihned odkládejte do vody. Připravte si aspoň 5 řezů, ne všechny se perfektně podaří.
6. Hotové řezy umístěte do kapky vody na podložním skle a přikryjte krycím sklem.
7. Pozorujte v mikroskopu primární a sekundární buněčnou stěnu, ztenčeniny v buněčné stěně nad políčky s plazmodesmaty a vrstevnatost sekundární buněčné stěny.
Úkol:
- Vytvořte preparát z jehlice smrku nebo borovice.
- Zakreslete buňky pokožky, hypodermis a mezofylu, případně buňky ohraničující pryskyřičný kanál.
- Popište, kde se jedná o primární a sekundární buněčnou stěnu, vysvětlete podle čeho tak soudíte.
- Jaký tvar by měl protoplast připravený z mezofylové buňky smrku a borovice?
Příklady pozorování a vysvětlivky:
