ЛЕКЦИЯ №1

13.09.2013

Ботаника, как наука и строение клетки.

Ботаника – это наука о растениях.

Изучает внешнее и внутреннее строение растений, процессы, протекающие в растениях, как дикорастущих, так и культурных. И делает она это с целью рационального использования растений.

Гиппократ описал 236 лекарственных растений, первый труд по ботанике, дошедший до нас.

Теофраст. Написал работу «Исследование растений» 500 видов лекарственных растений.

В 16 веке появились травники, писали разные люди.

В 1309 году был создан первый ботанический сад, появился он в Италии, в городе Салерно.

В России ботанический сад был заложен в Москве в 1707 году. Так же занимался выращиванием лекарственных растений, назывался лекарственным огородом.

Никитский ботанический сад в Ялте, создан в 1812 году.

Анатомическое строение начали изучать с появлением микроскопов.

Клеточное строение – ученый по имени Гук. (новый этап развития ботаники) Жил в 17 веке.

Карл Линней (1707 – 1778 гг.) Создал номенклатуру видов растений, ввел видовые названия, сост. из 2-х слов. Он же предложил использовать латынь в названии видов.

1-е слово – назв. рода, 2-е слово – видовое название.

Ч. Дарвин – Происхождение видов, путем естественного отбора и сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь.

Комаров – Начал писать труд «Флора СССР» (но не закончил)

Вавилов Николай Иванович – Создал труд «Культурная флора СССР»

Гроссгейм Академик – «Флора Кавказа»

Маевский – «Определитель растений Европейской части СССР» (один из самых точных и удобных)

Алехин – основоположник географии растений и геоботаники

Сукачев – занимался изучением лесов (умер в 1965 году)

Тахтаджян – автор современной систематики высших растений. В Петербурге есть лаборатория Тахтаджяна.

Н.Н.Навашин – открыл двойное оплодотворение у цветковых.

Генетик Чистяков – занимался популяционной генетикой.

Аверкиев – написал определитель растений Горьковской области.

Кафедра геоботаники.

Разделы Ботаники:

• Морфология растений – занимается изучением внешнего строения органов растения, в зависимости от условий окружающей среды.

• Систематика растений – изучает сходства и различия родственные связи растений, их происхождение и объединение в группы, с целью их классификации.

• Анатомия растений – изучает внутреннее строение растений.

• Цитология растений – строение растительной клетки.

• Гистология – наука о тканях.

• Физиология растений – изучает процессы, протекающие в растительном организме (рост, фотосинтез, дыхание, минеральное питание)

• Экология растений – изучает взаимодействие растений с окружающей средой.

• Геоботаника (фитоценология) – изучает растительные сообщества (фитоценозы) Пр.: поле пшеницы

• Ботаническая география – изучает распространение видов растений или фитоценозов по земному шару.

• Палеоботаника – изучает ископаемые растения.

Отличия растений от животных (что такое растение):

• Растения – автотрофные организмы (способные синтезировать органические вещества из неорганических), в отличие от животных, которые гетеротрофны (питаются готовыми органическими веществами). У растений бывают микотрофные формы (смешанный тип питания, характерен для растений паразитов и полупаразитов) Первый этап прорастания семян является гетеротрофным (вещ-ва запасены материнской формой)

• В растительной клетке имеются хлоропласты – зеленые пластиды, в них содержится хлорофилл. Хлоропласты высших растений имеют зернистую форму, они 2- мембранные, наружная мембрана у них гладкая, внутренняя мембрана образует многочисленные пузырьки, которые называются тилакоиды (уплощенные пузырьки) и образуют стопки. стопки тилакоидов – называются граны. Граны соединены между собой трубочками плоскими, они наз. ламеллы. внутри тилакоидов содержится хлорофилл и там протекает световая фаза фотосинтеза. Жидкое содержимое хлоропласта наз. матрикс или строма, в нем происходят темновая фаза фотосинтеза, находятся ферменты, обеспечивающие синтез углеводов и так же в матриксе находится одна кольцевая молекула ДНК,благодаря которой хлоропласты могут размножаться в клетке, независимо от деления самой клетки. Лейкопласты (след тип пластид), бесцветны, функция их – запас пит. веществ (например крахмала). Крахмал – это запасной углевод у растений. У животных – это гликоген. Лейкопласты – двухмембранные органеллы: внутренняя мембрана образует 2-3 выступа в строму, наружная – гладкая. Хромопласты – желто-оранжевые пластиды. В них накапливаются вещ-ва группы каротиноидов, в том числе бета-каратин. Функция – являются светофильтрами. Свет, проходя через оранжевые хромопласты, изменяет длину волны и тоже становится красно-оранжевым. Красно-оранжевый цвет – наиболее активен при фотосинтезе. Хромопласты придают окраску некоторым частям растений. Растительная клетка имеет целлюлозную клеточную стенку. У животной клетки клеточная стенка отсутствует, но имеется поверхностный комплекс гликокаликс. У бактерий клеточная стенка состоит из муреина, а у грибов из хитина. Растительная клетка – имеет форму правильного 6-и угольника. Растительная клетка имеет вакуоль с клеточным соком. В животной клетке вакуоль отсутствует (только пищеварительные и сократительные, но это другое) Вакуоль растительной клетки участвует в поддержании внутреннего давления (тургорного), регулирует водный баланс клетки и накапливает продукты жизнедеятельности клетки. В старой клетке объем вакуоли большой (ядро смещается) Вакуоль – чердак клетки.

• Растения ведут прикрепленный образ жизни. Пит вещ-ва растения поглощают через всю поверхность тела. поэтому растение стремится к увеличению площади поверхности тела. Животный организм в этом не заинтересован в этом.

• Растительный организм получает азот в виде растворимых солей (азот из воздуха не нужен) , поглощает только корневой системой. Животный организм получает азот из белковой пищи. Азот важен тем, что входит в сост. белков.

• Мейоз у растений ведет к образованию неполовых клеток – гамет, а споры – клетки бесполого размножения. У растений существует сложный жизненный цикл, в котором 2-а поколения – бесполое (спорофит. имеет диплоидный набор хромосом и на нем образуются споры, споры всегда гаплоидные, из споры вырастает половое поколение, которое наз. гаметофит, на нем образуются гаплоидные гаметы – половые клетки образуются они в результате митоз) После оплодотворения образуется диплоидная зигота, а из этой зиготы вырастает новый спорофит. У животных основная часть жизненного цикла проходит в диплоидном состоянии.

Формы растительных клеток:

• Паренхимные клетки. Более менее округлые, длинна превышает ширину в 2, 3 раза.

• Прозенхимные. Сильно вытянутые клетки, у которых длинна превышает ширину в 10-и и сотни раз.

Значение растений состоит в том, что они являются организмами первичного синтеза углеводов. Соответственно все органические вещества на земле растительного происхождения (газ, нефть, уголь).

ЛЕКЦИЯ №2

27. 09. 2013

Протопласт – живое содержимое клетки.

Включает в себя цитоплазму с ее органоидами и цитоплазматическую мембрану.

Помимо живого содержимого клетки, могут быть включения – неживые компоненты и непостоянные, т.е. есть не в каждой клетке. Включения могут быть: крахмальные зерна, капля жира, алейроновые зерна, кристаллы солей, в частности кристаллы оксалата кальция.

У однодольных растений кристаллы имеют игольчатую форму и наз. рафиды. У двудольных – называются друзы, в форме кристаллов.

Цитоплазма – это жидкое содержимое, представляет собой коллоидный р-р (р-р, в кот. крупные частицы в-ва) различных в-в, в ней содержатся белки, жиры, углеводы, аминокислоты и др.

Цитоплазма пронизана мембранами, которые образуют ЭПС или ЭП ретикулум.

ЭПС бывает гладкая и шероховатая или гранулярная.

На гладкой синтезируются жиры, углеводы.

На шероховатой – белки, потому что на ней крепятся рибосомы.

ЭПС разделяет все пространство клетки на фрагменты (компартменты)

ЭПС связана с ядерной мембраной, которая окружает ядро клетки и аппаратом Гольджи.

АГ – это мембранный органоид, состоящий из плотно упакованных мембран, образующих диктиосомы (полости) и трубочки.

АГ накапливает в-ва, синтезируемые клеткой и упаковывает их в пузырьки, окруженные мембраной. В АГ образуются лизосомы – органоиды, содержащие литические ферменты.

Функция лизосом растворять любые структуры клетки, кот уже выполнили свою роль и больше не нужны.

АГ строит клеточную стенку растительной клетки. Кл стенка состоит из целлюлозы или клетчатки.

Целлюлоза – это полимер, мономером которого явл. глюкоза. Это значит глюкоза синтезированная клеткой накапливается в АГ, упаковывается в пузырьки, пузырьки направляются к клеточной мембране (плазмалемме), содержимое пузырьков выбрызгивается.

Вся цитоплазма пронизана микротрубочками и микрофиламентами, которые составляют внутренний скелет клетки.

Жидкая часть цитоплазмы называется цитозоль или гиалоплазма. В цитозоли происходит гликолиз (безкислородное расщепление глюкозы).

Митохондрии – двухмембранные органоиды. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует складки, которые называются кристы.

Жидкое содержимое митохондрии – матрикс. В матриксе содержатся ферменты, обеспечивающие синтез АТФ, кольцевая молекула ДНК, рибосомы.

Функция митохондрий – кислородное расщепление глюкозы, т.е. дыхание и синтез АТФ.

ЛЕКЦИЯ №3

27.09.2013