ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анатомическое (микроскопическое) строение древесины и методы ее исследования из "Практические работы по химии древесины и целлюлозы" К основным методам анатомического анализа древесины относятся микроскопический, микро- или гистохимический и метод мацерации тканей. [c.12] В целях лучшей различимости применяют окраску срезов. В постоянных препаратах обычно пользуются сафранином который окрашивает одревесневшие ткани в розово-красный цвет, целлюлозные остаются бесцветными. [c.12] Микро- или гистохимический метод основан на применении специальных реактивов, дающих с соответствующими веществами цветные реакции. Этот метод считается классическим методом анатомии растений. Он позволяет видеть локальное распределение химических веществ в ткани, тогда как обычные методы химического анализа дают лишь количественную характеристику веществ. [c.12] Более подробно познакомиться с устройством микроскопа, микроскопической техникой, методами микроскопического исследования растительного материала, в частности древесины, а также с самими растительными объектами можно в соответствующей литературе [1 — И]. [c.13] Клетка —основная структурная единица древесины. [c.13] Закончившая рост взрослая типичная живая растительная клетка имеет следующие части оболочку, протопласт и вакуоль с клеточным соком. Протопласт — живое содержимое клетки. Оболочка и клеточный сок — продукты жизнедеятельности протопласта. Протопласт состоит из протоплазмы (цитоплазмы) и включенных в нее органоидов ядра, пластид, митохондрий (хондриозом). В молодой клетке, образовавшейся в результате деления, цитоплазма заполняет ее сплошь или почти сплошь. Вакуолизация, т. е. появление полостей, заполненных клеточным соком, происходит постепенно, по мере роста клетки. Во взрослой клетке цитоплазма тонким слоем выстилает внутреннюю поверхность оболочки образовавшаяся внутри клетки полость наполнена клеточным соком. [c.13] Цитоплазма содержит большое количество воды (TOSO % и более) главную массу (до 63%) ее сухого вещества составляют белки, образующие сложный комплекс с жирами, количество которых может достигать 20—24% такого же количества могут достигать углеводы, на долю минеральных веществ приходится 6—8%. [c.13] Ядро —носитель наследственных свойств клетки, характеризуется как нуклеопротеидный комплекс вследствие содержания в нем нуклеиновых кислот, участвующих в синтезе белка. [c.13] Другие органоиды клетки — это пластиды и митохондрии. Первые являются носителями ферментов, биокатализаторов каждой живой клетки в зависимости от вида и местонахождения они играют свою роль бесцветные лейкопласты нередко являются крахмалообразователями зеленые хлоропласты служат местом осуществления процесса фотосинтеза — образования органического вещества из углекислоты воздуха и воды за счет энергии солнечных лучей оранжевые хромопласты обусловливают окраску многих плодов. Митохондрии (хондриозомы) — более мелкие образования, содержат значительное количество белка, участвуют в дыхании клетки благодаря их способности запасать и передавать энергию их называют силовыми установками клетки. Клеточный сок представляет собой раствор разнообразных веществ органических и минеральных кислот и их солей, сахаров, пигментов, ферментов, дубильных веществ, различных алкалоидов, глюкозидов и др. [c.14] Запасные вещества — продукты жизнедеятельности протопласта — могут откладываться в клетке в больших количествах в виде зерен крахмала, белка, капель масла и др. Электронный микроскоп позволил открыть чрезвычайно сложную высокоорганизованную субмикроскопическую молекулярную структуру клетки. Коллоид протоплазмы, мало прозрачный, казавшийся в световой микроскоп почти однородным, ожил в электронном микроскопе в протоплазме удалось обнаружить несколько пространственно организованных мембранных систем, системы ходов сообщений , связывающих ядро клетки, пачки многомембранных лакун, митохондрий и определенных участков цитоплазмы. В каждой живой клетке активно происходят сложные химические процессы, составляющие ее метаболизм, т. е. постоянные превращения и обмен веществ с другими клетками и с внешней средой. [c.14] В древесине, объекте химической переработки, преобладают мертвые клетки. В мертвой клетке, после отмирания протопласта, остается ее оболочка и полость, заполненная или водой, содержащей обычно то или иное количество минеральных веществ, или воздухом. [c.14] Наблюдая рост клеточной оболочки в поляризационный микроскоп, Керру и Бейли [12] удалось отличить первичную оболочку от межклетного вещества и от вторичной оболочки, а также показать трехслойность вторичной оболочки (по их способности к двойному лучепреломлению) (рис. 1 и 2). [c.15] Электронномикроскопический анализ позволил существенно углубить и дополнить имеющиеся представления о строении оболочки клеток. [c.16] Различия в свечении трех слоев вторичной оболочки на поперечном разрезе волокна в поляризационном микроскопе объясняются различным составом и различным наклоном микро-фибрилл (рис. 4). Электронная микроскопия показала, что межклетное вещество (М. В.) имеет гомогенную структуру. Было установлено, что первичная оболочка (/) представляет собой систему из переплетающихся и перекрещивающихся друг с другом микрофибрилл она занимает в толще оболочки очень тонкий слой (рис. 5). [c.16] Внутренний слой вторичной оболочки очень тонкий. Как и в наружном слое вторичной оболочки, микрофибриллы образуют спираль с углом обычно 70—80°, но у разных видов древесины встречаются значительные колебания. Так, например, у пихты микрофибриллы ориентированы под углом 40—60°, а у сосны обыкновенной 80—90°. Внутренний слой вторичной оболочки многие исследователи отождествляют с третичным слоем, который, таким образом, отпадает, как самостоятельный слой. [c.18] В состав веществ оболочек растительных клеток в наибольшем количестве входит целлюлоза (СбНю05) . На долю целлюлозы в оболочках древесных волокон приходится около 50% абс. сух. веса. Целлюлоза образует в оболочке древесных волокон остов ее. Перегородка, возникающая при делении клеток между двумя дочерними клетками, состоит из пектиновых веществ. Таким образом, пектиновые вещества являются первоначальными веществами, появляющимися до образования микрофибрилл целлюлозы. Их относят к веществам, называемым матрицей, к ним относят и гемицеллюлозы. Первичная оболочка также состоит вначале из пектиновых веществ, вслед за которыми в ней появляются уже гемицеллюлозы и микрофибриллы целлюлозы. Вследствие присутствия пектиновых веществ в первичной оболочке нет резкого перехода между нею и межклетным веществом. [c.19] Мейеру [17] удалось проследить количественное распределение веществ в оболочках трахеид сосны при их формировании (в онтогенезе) при помощи микроманипулятора с последующим гидролизом каждой фракции. [c.19] В межклетном веществе и первичной оболочке (срединная пластинка) он нашел 35% целлюлозы, свыше 20% пектиновых веществ, остальное количество — гемицеллюлозы, среди которых преобладают пентозаны. По мере отложения слоев вторичной оболочки (И], П1-2 и П1 з) возрастает и стабилизируется количество целлюлозы (56—61%), падает относительное количество пектиновых веществ до 3,1% общее количество гемицеллюлоз меняется очень мало, но с отложением вторичной оболочки резко возрастает количество гексозанов с одновременным быстрым падением содержания пентозанов. [c.19] Различными способами анализа, начиная с обычных микрохимических реакций с хлорцинкйодом и флороглюцином и кончая самыми современными методами микроспектрофотографии в ультрафиолетовых лучах и поляризованном свете и электронной микроскопии, распределение лигнина в различных слоях оболочек трахеид установлено довольно точно. [c.20] Ланге [18] делит всю клеточную оболочку на две части лиг-нинную часть — это срединная пластинка н углеводную — это вторичная оболочка. Наиболее быстро из.меняется распределение лигнина в наружном слое вторичной оболочки, в самом внутреннем слое он может отсутствовать. В срединной пластинке трахеид ели, по данным Ланге, содержится 60—90% лигнина, а вокруг полости 10—20%. Следует отметить, что в древесине сосны обыкновенной количество лигнина в оболочках ранних трахеид составляет 29,8%, а в поздних 27% [19]. Разница объясняется, по-видимому, тем, что большая толщина оболочек поздних трахеид зависит от отложения вторичных слоев, преимущественно углеводных. [c.20] Вернуться к основной статье