73. Stavba listu I. - jehlice nahosemenných

Parametry úlohy

	Obtížnost:	středně těžké
	Časová náročnost:	50 minut
	Materiálová náročnost:	nenáročné
	Druh materiálu:	volně rostoucí a kulturní rostliny
	Čím pozorujeme:	mikroskop
	Téma:	Rostlinné orgány vegetativní Nahosemenné rostliny
	Roční období:	září, říjen, listopad, prosinec, leden, únor, březen, duben, květen, červen

Teoretický úvod

Listy rostlin mohou mít mnoho podob, jednou z nich je list jehličnatých rostlin – jehlice. Hlavní funkcí listů je zajištění výživy (listy jsou hlavními orgány fotosyntézy), odpařování vody (transpirace) a výměny plynů mezi rostlinou a prostředím. Stavba jehlic souvisí s jejich funkcí. Najdeme v nich asimilační pletiva (buňky s vysokým obsahem chloroplastů) a krycí pletiva umožňující odpar, ale zároveň zabraňující přílišným ztrátám vody. Na výstavbě jehlic se podílí i další typy pletiv.

Pod pokožkou epidermis se u jehlic nachází hypodermis, pod ní je vrstva mezofylu tvořeného parenchymatickými buňkami s asimilační funkcí (obsahují velké množství chloroplastů), v němž leží pryskyřičné kanálky. Někdy je mezofyl uspořádán obdobně jako v listech krytosemenných rostlin – rozlišený na palisádový parenchym a houbový parenchym. Střední část jehlice je oddělena od mezofylu vrstvou endodermis, která uzavírá zpravidla dvojici kolaterálních cévních svazků obklopených sklerenchymem.

Hypodermis může být tvořena jednou nebo více vrstvami buněk, které se svou strukturou liší od buněk pokožky. Ve vetšině případů jsou buňky hypodermis kolenchymatické nebo sklerenchymatické a plní především mechanickou funkci.

Palisádový parenchym je tvořen buňkami s chloroplasty, které umožňují průběh fotosyntézy.

Pryskyřičné kanálky vznikají rozpuštěním střední lamely a rozestoupením okolních buněk – mají tzv. schizogenní původ. Vnější vrstva kanálku je tvořena sklerenchymatickými buňkami, vnitřní vrstva se skládá z parenchymatických buněk, které vylučují pryskyřici.

Anatomická stavba jehlic je důkazem přizpůsobení jehličnanů životu s minimálním přísunem vody, např. v zimním období. Mezi nejdůležitější znaky této adaptace patří malá asimilační plocha (jehlicovitý tvar), silná vrstva kutikuly na pokožce a zanořené průduchy.

Materiál

Jehlice – borovice lesní (Pinus sylvestris), douglasky tisolisté (Pseudotsuga taxifolia), smrku ztepilého (Picea abies), tisu červeného (Taxus baccata).

Pomůcky

Mikroskop, žiletka, preparační jehla, skalpel, Petriho misky, podložní a krycí sklíčko, filtrační papír, kapátko, voda, pinzeta.

Úkoly

1. Pozorování příčného řezu jehlicí borovice lesní

Jehlici borovice lesní položte do Petriho misky, pomocí skalpelu nebo žiletky ji rozřízněte příčně na dvě poloviny a z jedné z nich řežte tenké příčné řezy. Nejtenčí řez přeneste preparační jehlou nebo pinzetou do kapky vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a odsajte přebytečnou vodu fitračním papírem. Preparát pozorujte pod mikroskopem, zjednodušeně zakreslete stavbu jehlice.

2. Pozorování příčného řezu jehlicí douglasky tisolisté

Jehlici douglasky tisolisté položte do Petriho misky, pomocí skalpelu nebo žiletky ji rozřízněte příčně na dvě poloviny a z jedné z nich řežte tenké příčné řezy. Nejtenčí řez přeneste preparační jehlou nebo pinzetou do kapky vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a odsajte přebytečnou vodu fitračním papírem. Preparát pozorujte pod mikroskopem, zjednodušeně zakreslete stavbu jehlice.

3. Pozorování příčného řezu jehlicí smrku ztepilého a tisu červeného

Jehlici smrku ztepilého položte do Petriho misky, pomocí skalpelu nebo žiletky ji rozřízněte příčně na dvě poloviny a z jedné z nich řežte tenké příčné řezy. Nejtenčí řez přeneste preparační jehlou nebo pinzetou do kapky vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a odsajte přebytečnou vodu fitračním papírem. Preparát pozorujte pod mikroskopem, zjednodušeně zakreslete stavbu jehlice. Stejným způsobem připravte preparát z jehlice tisu červeného.

Výsledky pozorování

Na řezu jehlicí borovice lesní a douglasky tisolisté pozorujeme jednovrstevnou epidermis s kutikulou, pod ní se nachází vrstva mechanického pletiva – hypodermis. Pod hypodermis leží buňky tzv. laločnatého parenchymu, v němž jsou uzavřeny pryskyřičné kanálky. Střední válec je od vrstev listového mezofylu oddělen jednovrstevnou endodermis, nachází se v něm dva kolaterální otevřené cévní svazky, obklopené transfúzním pletivem a sklerenchymem.

Preparát příčného řezu jehlicí smrku zachycuje epidermis, hypodermis, parenchymatické buňky mezofylu a endodermis, uzavírající cévní svazek. V jehlici smrku lze obvykle pozorovat jeden nebo dva pryskyřičné kanálky, uložené po stranách, na naší fotografii však nejsou patrné.

U jehlice tisu pozorujeme jednovrstevnou epidermis s kutikulou, pod ní je vícevrstevný palisádový parenchym. Houbový parenchym je tvořen buňkami s nápadnými intercelulárami leží v něm jeden kolaterální otevřený cévní svazek. Ve spodní epidermis můžeme vidět průduchy. V jehlici chybí pryskyřičné kanálky.

Metodické poznámky a doporučení

Kůra i jehlice borovice lesní (i mnohých dalších jehličnanů) vylučují pryskyřici a při přípravě preparátů je možné „ulepení“ mikroskopu nebo oděvu žáků.
Zhotovování příčných řezů je poměrně obtížné, obvykle je třeba udělat větší množství preparátů, než se povede kvalitní preparát.
Řezy musí být kolmé, nezbytnou pomůckou je ostrá žiletka.
Buňky s lignifikovanými buněčnými stěnami lze zvýraznit barvením floroglucinolem. Před přikápnutím barviva na řez doporučujeme okyselit řez kapkou zředěné kyseliny chlorovodíkové.
U tisu červeného upozorníme žáky na jedovatost rostliny.
u různých rodů jehličnanů se jehlice svojí vnitřní stavbou liší,jak ukazuje naše úloha. Pozorovat lze jehlice i jiných v naší úloze neuvedených zástupců nahosemenných.
Stavbu jehlic nahosemenných rostlin je vhodné porovnat se stavbou listů rostlin krytosemenných (úloha 74 – Stavba bifaciálníého listu; úloha 75 – Stavba monofaciálního listu).

Obrazová dokumentace


Borovice lesní (Pinus silvestris) – Příčný řez jehlicí. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 10;20/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	A – jehlice na příčném řezu; B – detail kraje jehlice s pryskyřičnými kanálky; C – detail cévního svazku; 1 – pokožka – epidermis; 2 – mechanická vrstva – hypodermis; 3 – mezofyl; 4 – pryskyřičný kanálek; 5 – sklerenchymatická pochva pryskyřičného kanálku; 6 – endodermis; 7 – sklerenchym obklopující cévní svazek; 8 – kolaterální cévní svazek


Douglaska tisolistá (Pseudotsuga taxifolia) – Příčný řez jehlicí. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 10/okulár 10 + nahoře: kamera CMOS 2; dole: fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – pokožka – epidermis; 2 – mechanická vrstva – hypodermis; 3 – palisádový parenchym; 4 – houbový parenchym; 5 – pryskyřičný kanálek; 6 – endodermis; 7 – kolaterální cévní svazek


Vlevo: Smrk ztepilý (Picea abies); vpravo: Tis červený (Taxus baccata) – Příčný řez jehlicí. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 10/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – pokožka – epidermis; 2 – mechanická vrstva – hypodermis; 3 – palisádový parenchym; 4 – houbový parenchym; 5 – mezofyl; 6 – endodermis; 7 – kolaterální cévní svazek