Өсімдік клеткасының құрылысы
Тақырып
Жарықтың әсерінен элодей өсімдігі жапырағындағы хлоропласт санының өзгеруі
Бағыты
Таза табиғи орта – «Қазақстан 2050» стратегиясын іске асырудың негізі
Секция
Биология
Нысана
Канада элодейі (Elodea canadensis) жапырағы
Кіріспе
Фотосинтезге әсер ететін сыртқы факторлардың ішінде ең маңыздысы – жарық. Жарық өте әлсіз, болар-болмас деңгейде болғанның өзінде өсімдікте фотосинтез жүре береді. Мысалы, күн батар шақтағы сәуле де көп жағдайда жеткілікті болуы мүмкін.
А. С. Фаминцын 1880 жылы фотосинтез қарқындылығын жарықтың әртүрлі деңгейінде зерттеп, оның басталуы және жапырақта крахмалдың синтезделуі үшін керосин шамының жарығы да жеткілікті екенін дәлелдеген.
Жарық деңгейі түскі күн сәулесінің шамамен 1/3 бөлігіне жеткенге дейін фотосинтез қарқындылығы арта береді. Ал күн сәулесі бұдан әрі күшейген кезде фотосинтез қарқындылығы аз ғана жоғарылап, кейін тұрақтанады. Осы шек фотосинтездің жарықтық қанығуы немесе қарқындылық шегі деп аталады.
Неліктен жарықтың шамадан тыс артуы қауіпті?
- Қанығу деңгейінен жоғары жарық фотосинтездік аппаратты зақымдауы мүмкін: фотосинтездік тотығудың зиянды әсерінен кейбір ферменттер белсенділігін жоғалтады.
- Жарыққа толық қаныққанда хлорофиллдің қозған молекулалары шамадан тыс көбейеді, ал олардың энергиясы фотосинтезге толық жұмсалмай, жанама реакцияларға (мысалы, ферменттердің тотығуына) бағытталуы мүмкін.
Фотосинтездің жарыққа тәуелді өзгерісі жарық сүйгіш және көлеңкеге төзімді өсімдіктерде бірдей емес. Жарық сүйгіш өсімдіктерде қанығу шегі әдетте жоғарырақ деңгейде байқалады. Көлеңкеге төзімділерге орманның шөптесін өсімдіктері, кейбір ағаш түрлері және теңіз балдырлары жатады.
Әдеби деректерге сүйенсек, фотосинтездеуші аппараттың қызметі кей тұстарда толық ашылмай жатады. Осыған байланысты бұл жұмыстың негізгі бағыты – элодей жапырағындағы фотосинтездеуші аппараттың құрылымын және жарық әсерінен болатын өзгерістерін нақтылау.
Жұмыстың құрылымы
I бөлім. Теориялық негіз
- Жапырақтың анатомиялық құрылысы
- Өсімдік жасушасының құрылысы
- Фотосинтезге сыртқы жағдайлардың әсері
- Фотосинтезге температураның әсері
II бөлім. Материалдар мен әдістер
- Канада элодейін зерттеу объектісі ретінде сипаттау
- Элодей жапырағындағы хлоропластар және бастапқы крахмал
- Микроскоп құрылысы және онымен жұмыс істеу
- Уақытша препараттар дайындау
III бөлім. Нәтижелер
- Элодей жапырағы құрылысының ерекшеліктері
- Жарық түсуіне байланысты фотосинтездеуші аппаратты анықтау
Қорытынды
Нәтижелерді жинақтау және түсіндіру.
Пайдаланылған әдебиеттер
Дереккөздер тізімі.
I бөлім. Өсімдіктердің фотосинтездеуші аппаратының құрылысы
1.1 Жапырақтың анатомиялық құрылысы
Эпидермистің үстіңгі жағында ұзын түктер көтеріліп тұруы мүмкін; түктердің түп жағындағы жасушалар салыстырмалы түрде ірі болады. Эпидермистің сыртын кутикула қабаты қаптайды. Үстіңгі және астыңғы эпидермисте де устьица аппараттары кездеседі.
Өткізгіш шоқтар әдетте жабық, коллатеральды типті: ксилема жапырақтың үстіңгі жағына, ал флоэма астыңғы жағына қарай бағытталады. Шоқтар ірі және ұсақ болып келеді. Әрбір шоқ жұқа қабықшалы, хлоропластары жоқ жасушалармен қоршалған; осы жасушаларда фотосинтез өнімдері жиналуы мүмкін.
Мизофилл ұсақ шоқтардың айналасын қоршай орналасып, біршама біртекті жасушалардан құралады. Жапырақ тақтасының ортаңғы жұқа бөлігінде мизофилл көбіне төменгі жақта ғана айқын көрінеді, ал қалған кеңістік хлорофилі жоқ ірі жасушалармен толтырылуы мүмкін. Бұл ішкі құрылым қабаттардың көлемін ұлғайтып, фотосинтез жүретін аймақтың тиімділігін арттыруға ықпал етеді.
Кейбір өсімдіктерде смола жолдары қатпарлы паренхима арқылы өтеді. Эндодерма арқылы бөлініп тұратын ортаңғы бөлікте коллатеральды типті екі өткізгіш шоқ орналасуы мүмкін: ксилемалық бөлік жалпақ жаққа, ал флоэмалық бөлік дөңес жаққа бағытталады. Өткізгіш шоқтар аралығында механикалық ұлпа орналасады, ал ортаңғы бөліктің қалған кеңістігін паренхималық жасушалар толтырады.
1.2 Өсімдік жасушасының құрылысы
Өсімдік жасушасы негізгі үш бөліктен тұрады: жасуша қабықшасы, протопласт (жасушаның тірі бөлігі) және вакуоль (әдетте жасуша шырынына толы кеңістік). Жасуша қабықшасы мен вакуоль протопласттың тіршілік әрекетінің нәтижесінде, жасуша дамуының белгілі бір кезеңінде қалыптасады.
Жасушада кездесетін туынды заттар
Протопластта және жасуша шырынында (сирек жағдайда қабықшада) белгілі бір пішіні бар қосылыстар болуы мүмкін. Олар туынды заттар деп аталады: кристалдар, крахмал дәндері, ақуыз түйіршіктері, май тамшылары және т.б.
Протопласт – күрделі жүйе. Ол әртүрлі органоидтардан (органеллалардан) тұрады; олардың әрқайсысының өзіне тән құрылысы және қызметі бар. Негізгі органоидтарға ядро, пластидтер, митохондриялар, рибосомалар, эндоплазмалық тор, диктиосомалар, пероксисомалар және лизосомалар жатады.
Органоидтар өзара байланысатын орта – гиалоплазма. Гиалоплазма ядродан басқа органоидтармен бірге жасушаның цитоплазмасын құрайды (бұрын оны қысқаша «плазма» деп атаған).
Органоидтардың саны мен құрылымдық ерекшеліктері жасушаның маманданған қызметіне қарай өзгеріп отырады. Әртүрлі өсімдіктер мен жануарлар жасушаларының органоидтары молекулалық құрылымы жағынан ұқсас, химиялық құрамы да жақын болғандықтан, олардың атқаратын қызметтерінде ортақтық бар. Дегенмен өсімдік пен жануар жасушалары арасында елеулі айырмашылықтар да кездеседі.
Өсімдік жасушасына тән ерекшеліктер
- Плазмодемалармен байланысқан жасуша қабықшасының болуы
- Пластидтердің (соның ішінде хлоропласттардың) болуы
- Орталық ірі вакуольдің болуы
Бұл ерекшеліктер өсімдіктердің бір орынға бекініп тіршілік етуі, қаңқасының болмауы, автотрофты қоректенуі және қалдық заттарды бөліп шығаратын жүйенің болмауы немесе әлсіз дамуына байланысты қалыптасқан.