رنگ آمیزی سلول های اپیدرم پیاز با رنگ های طبیعی - جلسه اول

تهیه چند رنگ گیاهی

اهداف جلسه

در این جلسه می خواهیم با انتخاب چند گیاه رنگی از آنها محلول رنگی در غلظت مناسب تهیه کنیم تا بتوانیم به وسیله آن، سلول های اپیدرم پیاز را رنگ آمیزی کرده و زیر میکروسکوپ مشاهده کنیم.

هزینه

بسیارکم

 وسایل مورد نیاز

گیاه رنگزا، ظرف استیل، پیمانه، صافی.

برای مشاهده بهتر سلول ها که معمولا شفاف هم هستند آنها را به وسیله یک یا چند رنگ که به بخش هایی از سلول تمایل دارند، رنگ آمیزی می کنند. اجزای مختلف سلول زنده به علت دارا بودن اختلاف غلظت و ضریب شکست بسیار کم به هنگام جذب طیف نور مرئی، به قدر کافی کنتراست از خودشان نمی‌دهند، یعنی بدون استفاده از رنگ مشاهده و تفکیک سلول ها از یکدیگر آسان نیست.

اساس و پایه رنگ آمیزی، ترکیب مولکول های ماده رنگی با مولکول های اندام یا اجزای هدف می باشد. تعدادی از مواد رنگی به صورت رنگ عمومی کاربرد دارد و برخی ازرنگ ها مثل سبز ژانوس رنگ اختصاصی میتوکندری و یا قرمز خنثی برای رنگ آمیزی واکوئل است.

یک تعداد از رنگ های مورد استفاده رنگ های اسیدی (دارای بار منفی) و یک عده دیگر جز رنگ های بازی (دارای بار مثبت) هستند که این مواد هم با قسمت های با بار منفی و مثبت غشای اندامک ها ترکیب می شوند و موجب رنگی شدن آن غشاها می شوند.

در واقع بار منفی یا مثبت بخش رنگی ( کروموژن) هر ترکیب رنگی، مشخص می کند که این رنگ به بخش هایی از نمونه با چه باری متصل می شوند. رنگ هایی بدون بار ( خنثی) باعث رنگ شدن بخش های خنثی سلول مانند چربی می شوند. اغلب رنگ های مورد استفاده محلول در آب هستند و تنها در محیط های آبی قدرت عمل دارند.

 بر اساس تعداد رنگ های استفاده شده در رنگ آمیزی، می توان این تقسیم بندی را انجام داد:
الف- رنگ آمیزی ساده:
در مواردی که هدف مطالعه، شناسایی یک نوع بافت خاص باشد و از یک ماده رنگی معرف استفاده می شود رنگ آمیزی را ساده گویند.
ب- رنگ آمیزی مرکب:
در مواردی که هدف از مطالعه شناسایی بافتهای مختلفی مثلا چوبی و سلولزی می باشد، باید بیش از یک معرف رنگی استفاده نمود که چنین رنگ آمیزی را رنگ آمیزی مرکب ( مضاعف) گویند.

تصویری میکروسکوپی از بافت گیاهی با روش رنگ آمیزی مرکب

روش تهیه رنگ

استفاده از ‌گیاهان، ‌پوست میوه ها و ریشه های گیاهان  و دیگر مواد  طبیعی  برای رنگرزی،‌ هزاران سال است كه شناخته  شده است. این عمل قدیمی بدون تغییر و تصرف تا میانه  قرن  19 ادامه  داشت.

قرن ها بعد رنگ هایی تركیبی اختراع  شد.  یافته هایی كه از تاریخ  چینی ها ناشی می شود نشان می دهد كه علم رنگرزی اولین بار در شرق دور توسعه  داده شده است. صنعت  رنگرزی در 1528 پیش از میلاد  به وجود آمد. ما هم چنین می دانیم  كه هنر  رنگرزی  متعلق به هندیان در زمان های بسیار دور بوده  است.

ماركوپلو  در سفر نامه خود می گوید  چطور رنگ  نیلی فراهم  می شود پیش از آنكه  پرتقالی ها  آن را  به اروپا بیاورند و آن را پخش  كنند. رنگ های طبیعی  ارزان و در دسترس هستند. با استفاده از همین رنگ های طبیعی که در رنگرزی هم از آنها استفاده می شود، می توان برای رنگ کردن نمونه های گیاهی هم استفاده کرد. رنگ موجود در این گیاهان رنگزا را استخراج می کنیم و می بینیم که آیا توانایی اتصال و رنگ کردن اجزای سلولی را دارند یا نه.
برای تهیه رنگ گیاهی از هر گیاه رنگی می توان استفاده کرد، به آشپزخانه سری بزنید. چغندر، پوست پیاز، پوست گردوی تازه، زرشک، چای، زعفران مثال هایی از این مواد گیاهی هستند. برای تهیه رنگ هم می توان از گیاهان تازه و هم از گیاهان خشک شده استفاده کرد.
جوشاندن یکی از روش های عصاره گیری است. برای تهیه رنگ، نصف فنجان از گیاه را با دو فنجان آب بجوشانید. (عصاره زعفران را با این روش تهیه نکنید)

تهیه رنگ از چغندر:

از جمله رنگیزه های محلول درآب بتالانین ها هستند و بهترین نمونه بتالانین ها، رنگیزه قرمز موجود در چغندرلبویی است.
به مقدار نصف فنجان (برای اندازه گیری می توانید از هر پیمانه ای استفاده کنید، نسبت استفاده شده مهم است.) چغندر خرد شده ( در صورت رنده کردن به علت افزایش سطح، رنگدانه ها سریعتر آزاد می شوند) را در یک ظرف ترجیحا استیل با دو فنجان آب بجوشانید تا حجم آب نصف شود.
توجه: در صورتی که در ابتدا از پیمانه بزرگ استفاده کنید برای غلیظ شدن محلول نیاز به جوشاندن طولانی مدت دارید. شما برای رنگ آمیزی میکروسکوپی به حجم کمی از رنگ ها نیاز دارید ؛ پس از پیمانه های کوچک استفاده کنید.
سپس مخلوط را از صافی عبور دهید و در یک ظرف درب دار نگهداری کنید.
شما از دیگر مواد گیاهی هم میتوانید به همین صورت عصاره رنگی تهیه کنید.

تهیه رنگ از زعفران:

کروسین عامل رنگی موجود در کلاله زعفران است که به آسانی در آب حل می شود و جز کاروتنوئیدها دسته بندی می شود.
یک قاشق چای خوری زعفران را در نصف فنجان آب جوش ریخته و اجازه دهید برای یک ساعت بماند. سپس آن را صاف کنید. برای غلیظ تر شدن محلول رنگی میتوانید آنرا بجوشانید.
بعد از سرد شدن در یک ظرف درب دار نگه داری کنید.
حالا شما می توانید علاوه بر این دو رنگ با دقت در گیاهانی که در دسترس دارید و مطالعه بیشتر، گیاهان رنگ زای بیشتری را شناسایی کنید و با کمک این دستورات و در صورت نیاز کمی تغییر، رنگ های بیشتری تهیه کنید.
برایمطالعه بیشتر درباره انواع گیاهان رنگزا می توانید به منابع زیر مراجعه کنید:
- كتب ۵ جلدی گیاهان دارویی نوشته علی زرگری
- كتاب فیزیولوژی گیاهان و سلول های آنها نوشته نورالدین هابیلی و محمد جعفر بحرانی

تکلیف
با مطالعه و مشاهده گیاهان در دسترس خود، با بهینه سازی روش آموزش داده شده در این جلسه، از یک گیاه دیگر هم رنگ گیاهی تهیه کرده و روش کار خود را توضیح دهید.

بخش پژوهش های دانش آموزی

تهیه: حمیده طایفی

رنگ آمیزی سلول های اپیدرم پیاز با رنگ های طبیعی - جلسه اول
رنگ آمیزی سلول های اپیدرم پیاز با رنگ های طبیعی - جلسه دوم