
活动目标旨在使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的形态及分布,识别光学显微镜下的叶绿体和线粒体。
叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,将二氧化碳和水合成糖类等有机物,并产生氧气。高等植物细胞中的叶绿体通常呈椭球形,大小约为5~10 μm长,2~4 μm短,厚度2~3 μm。叶绿体数量因植物种类、细胞类型、环境条件和生理状态而异,一个细胞中一般含有50~200个叶绿体,占细胞质的40%。藻类细胞中的叶绿体形状多样,如网状、带状、裂片状和星形,体积可达到100 μm长。
线粒体是动植物细胞中进行有氧呼吸的重要场所,含有细胞色素氧化酶系。健那绿是一种专一性染料,与线粒体内细胞色素氧化酶系作用时保持氧化状态,呈蓝绿色,而线粒体周围的细胞质中染料被还原为无色状态,因此在高倍显微镜下可观察到蓝绿色的线粒体。线粒体通常呈粒状或棒状,因细胞种类和生理状态不同而异,可呈环形、哑铃形、线状、分支状或其他形状。线粒体数量因细胞种类和生理状态不同而有所差异,一般一个细胞中有数百到数千个,植物细胞中线粒体数量相对较少,肝细胞约有1 300个,占细胞体积的20%,巨大变形虫中可达50万个,哺乳动物成熟红细胞中无线粒体,酵母细胞中有一个大型分支状线粒体。线粒体通常分布在细胞生命活动旺盛的区域,如肝细胞均匀分布,肾细胞靠近微血管呈平行或栅栏状排列,精子中集中在尾基部。
实验操作时,需准备藓类、菠菜或黑藻的叶、人的口腔上皮细胞、洋葱内表皮细胞,显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、消毒牙签,清水、健那绿染液。叶绿体的观察材料为绿色植物的叶,将叶片的横切片制成临时装片,在显微镜下观察。线粒体的观察则需健那绿染液染色,染色时间10~15 min,保持细胞不干燥。
观察时,注意通过调整光圈来调节反射光线的强弱,避免光线太强。先用低倍镜找到观察的物像,通过移动临时装片选择单层的典型细胞,再转换高倍镜进行观察。操作步骤需规范,包括安放显微镜及对光、制片、低倍镜观察、染色、高倍镜观察及效果。