Mikroreliéfová metoda
metoda studia povrchu
neprůhledných objektů
Možnosti studia povrchu
neprůhledných objektů
* mikroskopie v dopadajícím ,,osvětlení"
­ optická (např. mikroskop Lug Zeiss)
­ elektronová ­ SEM, kryo SEM (aquaSEM)
* izolace povrchové vrstvy
* zhotovení otisku mikroreliéfu
* konfokální mikroskopie
Lug Zeiss
Jena
Mikroskop pro práci
v dopadajícím
světle
speciální konstrukce
objektivu, který
štěrbinou ve vnějším
plášti osvětluje
objekt shora
časté využití při
studiu epidermis a
průduchů
Terminologie průduchů
* průduch (stoma, pl. stomata) ­ zajišťují výměnu plynů (CO2,
O2) mezi ovzduším a mezofylem listu a výdej vodní páry z
listu do ovzduší
* je tvořen 2 svěracími buňkami, nejčastěji ledvinovitého tvaru,
které ohraničují pór, jehož velikost je aktivně regulována
* změny tvaru svěracích buněk jsou ovlivňovány turgorem
* stomatální komplex = průduch + okolní epidermální buňky
* buňka sousední (Neighbour cell) ­ epidermální buňka v
kontaktu s průduchem nebo jeho prekurzorem morfologicky
stejná jako ostatní epidermální buňky
* buňka vedlejší (Subsidiary cell) ­ epidermální buňka v
kontaktu s průduchem nebo jeho prekurzorem, morfologicky
odlišná od ostatních epidermálních buněk
Tvar a rozmístění průduchů
děloha Arabidopsis thaliana Heynh.
Transmission electron micrograph
Zhao and Sack (1999)
Bar = 2 m
Cryo-scanning electron micrograph
of maturing epidermis from a cotyledon.
The larger, non-stomatal cells are pavement cells
that are shaped like pieces of a jigsaw puzzle.
Bar = 30 mNadeau J.A. and Sack F.D.
The Arabidopsis Book, 2002
Tvar a rozmístění průduchů
květní orgány
Arabidopsis thaliana Heynh.
Cryo-scanning electron micrograph ­ stomata
(hydatody) na vrcholu nektarií
Cryo-scanning electron micrograph - stomata
na abaxiální epidermis prašníku
Anther micrograph from Kim Findlay.
Bars = 30 m (top) and 100 m (bottom).
Nadeau J.A. and Sack F.D.
The Arabidopsis Book, 2002
Listy podle umístění průduchů
* hypostomatické ­ stomata většinou (až 90%) na
spodní straně listu, ve svrchní epidermis mohou
zcela chybět = nejčastější typ
* amfistomatické ­ stomata na obou stranách listu
ve srovnatelném počtu (Iris, trávy)
* epistomatické ­ stomata pouze na svrchní straně
listu (vzplývavé listy vodních rostlin, některé trávy
­ Festuca, Melica, Brachypodium)
Stomata podle umístění na listech
* stomata faneroporní ­ svěrací buňky a epidermis leží
v jedné rovině = nejčastější případ
* stomata emerzní ­ vyčnívají nad úroveň epidermis hygrofyty,
plovoucí listy vodních rostlin
* stomata submerzní ­ ponořená stomata ­ xerofyty
(Iris, Chlorophytum, Pinus, Nerium oleander)
Iris
amfistomický list, stomata submerzní
Nerium
oleander
hypostomický list, stomata submerzní v dutině s trichomy
Typy stomat podle anatomie
a mechaniky
typ Amaryllis
břišní stěna svěracích
buněk je vyztužená,
nepružná, vnější
zůstává pružná
časté u
jednoděložných rostlin
typ Helleborus
břišní stěna
svěracích buněk je
nerovnoměrně
ztlustlá, vnější
zůstává pružná
dvouděložné
i některé
jednoděložné
Pteridofytní typ
hřbetní stěna svěracích
buněk je silná, lumen
buněk se mění z oválu
na kruh
kapradiny
Typ Graminae
svěrací buňky
tvaru piškotů +
vedlejší buňky
trávy, ostřice,
sítiny, akácie
Gymnospermní typ
svěrací buňky ponořené,
silnostěnné, malá možnost
pohybu, na zimu
se zavírají voskem
jehličnany
Klasifikace stomat podle počtu a
uspořádání obklopujících buněk
* stomata izocytická ­ epidermální buňky se neliší od buněk
epidermis (vývoj haplocheilický)
­ anomocytická
­ anomotetracytická (Chlorophytum, Iris)
* stomata anizocytická ­ vývoj syndetocheilický diferencované
sousední buňky různě uspořádané:
­ paracytická (Magnolia, Cyperus)
­ brachyparatetracytická (Tradescantia)
­ polocytická (Dryopteric, Nephrolepis)
­ amfianizocytická (Begonia)
Tvar a rozmístění a vývoj průduchů
adaxiální strana dělohy tabáku
Nicotiana tabacum L.
Stomatální densita:
(hustota průduchů)
=
počet průduchů na
jednotku plochy
Stomatální index:
počet průduchů dělený
celkovým počtem
epidermálních buněk
včetně stomat.
zralý průduch
mladý průduch mateřská buňka průduchu
Geisler et al. (2000)
Syndetocheilický vývoj průduchů
Abaxiální strana dělohy Arabidopsis
sledování pomocí otisku v laku na nehty
Bar = 25 m
Diagram hlavních buněčných typů a
dělení ve vývoji průduchů u Arabidopsis
Nadeau J.A. and Sack F.D.
The Arabidopsis Book, 2002
Konfokální snímek
abaxiální epidermis listu Arabidopsis
20 m Cutler et al.
2000
vizualizace
buněčných stěn =
GFP lokalizovaný
v plazmatické
membráně ("Q8")
Definice rozlišovací schopnosti
 
a = =
A n . sin 
 - vlnová délka světla
A ­ numerická apertura
n ­ index lomu
 ­ polovina otvorového úhlu (otvorový úhel lze zvětšit
pomocí šikmého osvětlení)
Vliv šikmého osvětlení na rozlišovací schopnost
Možnosti nastavení šikmého osvětlení
* zešikmením zrcátka (používáme plochou stranu
zrcátka)
* vložením stínícího disku s excentricky umístěným
otvorem
* vysunutí aperturní clony mimo optickou osu
* vysunutí kondenzoru mimo optickou osu