Объект и методы ботаники. Основные разделы ботаники. Значение растений.
Ботаника – наука о растениях, их структуре, жизнедеятельности, распространении. Объектом изучения ботаники являются растения на разных уровнях их организации. Ботаника пользуется как наблюдением, так и сравнительным, историческим и экспериментальным методами, включающими сбор и составление коллекций, наблюдение в природе и на опытных участках, эксперимент в природе и в условиях специализированных лабораторий, математическую обработку полученной информации.
Морфология, анатомия, цитология, гистология, физиология, систематика, палеоботаника, фитоценология, география растений, экология.
Значение растений: обеспечивают атмосферный воздух кислородом; в процессе фотосинтеза созданию органические в-ва из неорганических; в орг.в-ве растений накапливается солнечная энергия, за счет которой развивается жизнь на Земле; поддерживают природное равновесие кругооборота в-в и энергии на Земле. Для человека: сырье, медикаменты, пища, оздоровительная и эстетическая роль.
Положение растений в системе органического мира.
Согласно данной классификации (по А.Л. Тахтаджяну) царство Растения относится к надцарству эукариотических организмов и подразделяется на 3 подцарства: багрянок (красных водорослей), настоящих водорослей и высших растений. К высшим растениям относятся наземные и вторично водные организмы (мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные).
История развития ботаники.
Теофраст – «отец ботаники». Описал свыше 500 видов растений. Плиний Старший написал первый учебник по ботанике. В период средневековья развитие ботаники приостановилось. В конце 15 века в эпоху ВГО из заморских стран стали привозить новые виды растений. К середине 16 века было положено начало гибридизации. Возникают первые ботанические сады. В 1583 г. Итальянец Чезальпино сделал попытку классификации растений, в основу которой положил строения плодов и семян (выделил 15 классов). Роберт Гук усовершенствовал микроскоп и при рассмотрении среза пробки обнаружил, что она состоит из крохотных ячеек. В 1665 г. он описал растительные клетки. Марчелло Мальпиги и Неемий Грю положили начало анатомии растений, описав клетки, ткани различных видов и их значение. Линней выпустил книгу «Система природы», где классифицировал растения по строению органа размножения – андроцея. Он выделил 24 класса. Эта система была искусственной. Важным нововведением Линнея в систематику была бинарная номенклатура. Значительными успехами в ботанике был отмечен XIX век. Во всех разделах ботаники был накоплен огромный фактический материал, что создало базу для обобщающих теорий. Важнейшими из них стали клеточная теория и теория эволюционного развития жизни. Новый прорыв в развитии ботаники, как и всей биологии, произошел в XX веке. Одной из его причин стал научно-технический прогресс, стимулировавший появление новых исследовательских инструментов и методов.
Строение растительной клетки.
Клетка представляет собой основную структурную и функциональную единицу всех живых существ и обладает всеми признаками живого: ростом, обменом веществ и энергией с окружающей средой, делением, раздражимостью, наследственностью и др.
По степени сложности внутренней организации клетки можно разделить на 2 типа: прокариотические и эукариотические. У прокариотов, в отличие от эукариотов, нет оформленного ядра, хромосом, пластид, митохондрий, эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи, отсутствуют митоз и типичный половой процесс.
В типичном случае растительная клетка состоит из протопласта (живого содержимого) и окружающей его оболочки – клеточной стенки.
Гиалоплазма представляет собой непрерывную водную коллоидную фазу клетки и обладает определенной вязкостью. Она способна к активному движению за счет трансформации химической энергии в механическую. Гиалоплазма связывает все находящиеся в ней органеллы, обеспечивая их постоянное взаимодействие. Через нее идет транспорт аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов, сахаров, неорганических ионов, перенос АТФ.
Органеллы – это структурно-функциональные единицы цитоплазмы. В клетке выделяют три типа органелл: немембранные, одномембранные и двумембранные.