Первый колоквиум по ботанике:
1.Ботаника наука о растениях. Краткий очерк истории ботаники. Основные разделы и перспективы развития современной ботаники:
Ботаника –наука, изучающая жизнь растений, их строение, жиз условия обитания,происхождение и эволюционное развитие. (Назва науки происходит от греческого слова "ботанэ", что значит растение").
-Первые ученияо ботанике конец-го тысячелетия3 китайскаядон.э. книга о травах «Бэнь цао» (сочинения по прикладной ботанике).
Греческий ученик АристотеляТеофрастсделал первую попытку
классификации растений:
1)деревья
2)кустарники
3)полукустарники
4)травы
Среди последних он различал:
1)многолетники
2)дву- и однолетники
Описал 480 видов растений.
-Римский натураПлинийст точно описал 1000 видов растений.
-В Индии -мв тысячелетии1 до н.э. —«Аюрведа»«наука о жизни», описываю множество лекарственных растений.
-Альберт фон Больштедтустановил разницув строении стебля различие м однодольными и двудольными растениями.
-Немецкий ботаник О. Бразделилунф ьс растения: на
1)«совершенные», то есть несущие цветки
2)«несовершенные», то есть лишённые их
-Итальянский врач иАботаник. Чезальпиноопубликовал важнейшее ботаническое сочинение—книгуэпохи«О растениях», в предисловии сделал попытку классифицировать растения, привлекая в доп в то время делению растений нарникидеревья,: куста
+ травы также признаки цветков, плодов и семян.
-Швейцарский ботаникИоганн Баугинв своей «Всеобщей истории растени опубликованной в 1650, описал около 5000 растений.
Его братКаспар Баугинсоздалбинарной номенклатуры.
Бинарной номенклатуры - наименованием каждого растения двумя сл которых первое обозначаетродовоеназвание, а второе—видовое.
Как известно, такой порядок наименования растений впослед К. Линнееми существует по сей день.
-Кальвин Мелвин Эллиск 1957 г. описал цикл усвоения СО2 при фото
(цикл Кальвина).
-Тимирязев- изучилпроцесс фотосинтеза в зеленом листе;
-Цитолог и эмбриологС.Г. Навашин- открыл двойное оплодотворение у цветковых растений;
-Генетик, ботаник иН.геогрИ. Вавиловф - обосновал закон гомологически рядов наследственной изменчивости и собрал мировую коллек растений.
*Разделы ботаники по морфологии:*
Органография - органычасти растений;
Палинология - строение спорпыльцаи растений;
Карпология - классифицирует плоды;
Тератология - уродстваномалии, возникающиестроениив растений;
Анатомия растений - как растения устроены внутри;
Физиология растений - занимается изучением форм растений, наблюдающихсяходев онтогенезафилогенеза,процессов,и которые происходятрастении:в причины,х особенностисвязьокружающейис средой. Физиология имеет отношениесистематике;
Биохимия растений - химические процессы, происходящрастени—яхев те, что связаныростомразвитием;
Генетика растений - генетические изменения растений.важно,При этом происходят они без человеческого вмешательстваним; или с
Фитоценология - растительный покров планеты, отмечает дина измененияприроде,в завиисимостизакономерности этих изменений;
Геоботаника - изучениэкосистем: взаимосвязи между растениям животныминеживой природой (этот комплекс называют биог
Экология растений - растениясредаи обитания,ихтакже определение наиболее подходящих условий для растительного мира;
Палеоботаника - изучении ископаемых растений, что дает возм проследить историю развития.
*Разделы ботаники по объекту изучения*:
Альгология - наукаводорослях;
Бриология - исследует мхидр; и
Микробиология - изучением микроскопических организмов;
Фитопатология - болезни растений, вызванные бактериями, ви игрибами.
Современная ботаника –многоотраслевая наука, подразделяющаяся на частные дисциплины.
Современное состояние ботаники характеризуется взаимопрон различныхдисциплин. Физиологические и биохимические методы
проникают в экологию и геоботанику, в результате чего воз наука о физиологии растительного сообщества.
Разработка новых методов исследования,достиженияхоснованныхфизики,на химии, позволила решать задачи, недоступные ранее.
2.Клетка элементарная структурно-функциональная ячейка жизни. Форма и величина клеток. Основные черты организации клеток, отличия растительных клеток от животных. Клетки прокариот и эукариот. Типичная клетка зеленых растений.
Клетка – наименьшая структура, обладающая всеми критериями ж
1)растет
2)развивается
3)размножается
4)передает по наследству признаки
5)реагирует на внешние раздражители
6)способна к движению.
Усилиями ученыхМ. ШлейденаиТ. Шваннав 1838-1839 гг. была созданаклеточная теория, дополненнаяР. Вирховым.
Величина клеток очень разнообразна примерно от 5 мкм до 2
Формы клеток:
1)Призматическая - находятся на поверхности органов, -несути, защ приближены друг к другуэпителиальныевплотную.(ткани).
2)Веретеновидная - имеют утолщенную –частьбрюшко, где лежит ядро и основные органеллы, и два конца, фиксированные к субстр опоры и сократительные филаменты, они способны изменить длину(гладкие миоциты, обр.мышцы внутр.полых органов)
3)Шаровидная - находятся в жидкостиакую.формуТ имеютяйцеклетка, окруж.фолликулярной жидкостью,лейкоциты,инаход.в крови.
4)Звездчатая –нервная ткань. Количество отростков(дендритов) может доходить до сотен.
Типы клеток и их особенности:
1)Прокариотические - устроены сравнительно просто.
не имеют ядра
область расположения ДНК в цитоплазме называется ну
единственная молекула ДНК кольцевая и не связана с
клетки меньше эукариотических
в состав клеточной стенки входит—мурегликопептидн
мембранные органоиды отсутствуют, их функции выполн плазматической мембраны (мезосомы)
рибосомы мелкие
микротрубочки отсутствуют, поэтому цитоплазма непод
реснички и жгутики имеют особую структуру
2) Эукариотически:
Имеют ядро, в которомнаходятся хромосомы—линейные молекулы ДНК, связанные с белками
В цитоплазме расположены различные мембранные орган
3)Растительные:
Отличаются наличием толстой целлюлозной клеточной с
Пластид
Крупной центральной вакуоли, смещающейпериферииядро к
Клеточный центр высших растений не содержит центрио
Запасным углеводом является крахмал
4)Клетки грибов:
Имеют клеточную стенку, содержащую хитин
В цитоплазмеимеется центральная вакуоль
Отсутствуют пластиды
Только у некоторых клеточномгрибовв центре встречается цен
Главным резервным углеводом является гликоген
5)Животные:
Не имеют клеточной стенки
Не содержат пластид и центральной вакуоли
Для клеточного центра характерна центриоль
Запасным углеводом является гликоген
В зависимости от количества клеток, из которых сост
Их делят на одноклеточные и многоклеточные
Типичная клетка зеленых растений:
3.Ядро клетки, форма и величина ядер, их структура и химический состав. Митотическое и интерфазное состояние ядра, особенности структуры. Метаболическая и генетическая роль ядра.
Ядро — это обязательный компонент любой эукариотической. кл
Размеры ядра: колеблются -4отдо3 40 мкм
Структура ядра:
1)вумембранныйд органоид
2)имеетпоры в мембране
3)окружен ЭПС снаружи
4)внутри содержит ядрышко(-и)
5)генетический материал в видена, ядерномхромати соке (кариоплазма нуклеоплазма).
Химический состав ядра:
1)в основном белки и их соединения
2)нуклеиновые кислоты,
3)липиды,
4)углеводы,
5)ионы металлов и неметаллов
Интерфазное ядро: соответствует выше перечисленному описанию, жизненного циклаклеткидо деления.
Митотическое ядро:
1)хроматин спирализуется до хромосом
2)ядерная оболочка
3)ядрыщки разрушаются
4)ядерный сок не отделен от содержимого клетки
Функции ядра:
1)несение генетической информации
2)биосинтез белка
3)синтез субъединиц рибосом
Метаболическая и генетическая роль ядра:
Обе эти функции определяются наличием в ядре ДНК и ее сво
Генетическая функция - передачнаследственной информации вно образующимся клеткам. Это происходит во время деления распределения ядерного материала (хромосом) между доч
Метаболические функции - связанные с транскрипцией, осущест хромосомальными микрофибриллами (синтез мРНК) и ядрыш
рибосомальной РНК и сборка предшественников рибосом). оболочке происходят процессы образования макроэргичес реакции промежуточного метаболизма. Через ядерную оболочк осуществляются ядерно-цитоплазматические взаимодействия.
4. Понятие о протопласте. Физические свойства. Пограничные мембраны протопласта, структура функции мембран. Полупроницаемость, И осмотические явления в клетке.
Протопласт — содержимое растительной или бактериальной клетк исключением внешней клеточной оболочки (клеточной стенки) клеточной (плазматической) мембраной.
Физические свойства:
По физическим свойствам протопласт собойпредставляемногофазный коллоидный раствор (плотность—1,1), 1,03поскольку биологические макромолекулы и некоторые липиды являются типичными колло
Он представляет собой гидрозоль, т. е. коллоидную систему дисперсионной среды—воды.
Пограничные мембраны протопласта:
1)плазмалемма
2)тонопласт
плазмалемма состоит: из
1)фосфолипидного-слоя;би
2)интегральных,-интегральных,полу периферических белков;
3)гликокаликса из углеводов с наружной стороны клеток
Функции:
1)защитная,
2)барьерная,
3)структурная,
4)транспортная.
Свойства:
1)текучесть,
2)вязкость,
3)полупроницаемость,
4)эластичность.
тонопласт –мембран, аограничивающая вакуоль.
Функции:
1)участие в регуляции осмотического давления, тургора;
2)регулирует обмен веществ между протопластом и клеточным
Свойство: полупроницаемость.
Полупроницаемость –одни вещества проходят через них с трудом не проходят (барьерное свойство), другие проникают легко.
Осмотическое явление в клетке –односторонняя диффузияводы через полунепроницаемую мембрану внутрь концентрированного раст
Осмотическое давление — давление, которое производят молекулы растворенноговещества полупроницаемыена стенки сосуда.
Бывает:
1)изотоническое - среда, осмотическое давление которой равно осмотическому давлению внутри клетки. В такой среде во клетку выводитсяне из клетки.
2)гипертоническое - среда, осмотическое давление которой боль осмотического давления внутриВ такойклеткисреде. вода выходит че мембрану из клетки, и клетка сжимается.
3)гипотоническое - среда, осмотическое давление которой меньш осмотического давления внутри. В такойклеткисреде вода поступает мембрану внутрь клетки. Клетка без стенки в такой сред может лопнуть. Если у клетки есть стенка, то клетка да лопается.
5.Понятие о метаболитах и катаболитах. Образование органических веществ
B клетке. Углеводы, запасные белки, жиры. Крахмальные и алейроновые зерна. Их типы, организация. Минеральные включения типы, функция.
Метаболи́ты — продуктыметаболизмакаких-либо соединений.
Метаболитываютбы первичными, вторичными, промежуточными и конечными,экскретируемымиизорганизмасмочой,калом,потом, выдыхаемым воздухом.
Катаболит –это природно возникающий метаболит.
Образование органических веществ в клетке может происх
анаболизма.
Анаболизм –процессы синтеза специфических собственных вещес простых.
Примером анаболизма могутбиосинтезслужить белка, синтезуглеводов, синтез жирных кислот, синтезнуклеотидови присущий автотрофам (например растениям) фотосинтез и хемосинтез.
Белки — высокомолекулярные органические вещества, состоящиеаминокислот, соединённых в цепочку пептиднойопределяютсвязью. Они строение и свойства живой материи.
Углеводы — органические вещества, содержащие карбонильную г несколько гидроксильных группиграют.В оснровномльпромежуточных продуктов реакций. Служат основными источниками энергии п
Жиры — органические вещества, продуктыкарбоновыхэтерификациислот и трёхатомного спирта глицерина. В живых организмах выполня структурную и энергетическую. функции
Запасные белки — белки, которые накапливаются в клетках при с семян, а при их прорастании гидролизуюслотсяилидо аминоки низкомолекулярных пептидов, которые используются потом в метаболических процессах.
Крахмальные зерна –наиболее распространенные включения растит клеток.
Полисахаридкрахмал –основной тип запасных питательных веществ
Типы крахмальных зерен:
1)простые зерна — одинцентр крахмалообразования, вокруг которого откладываются слои крахмала(кукуруза,. пшеница, рожь)
2)полусложные зерна — несколько центров, вокруг каждого из образуются сначала индивидуальные слоиапозднеекрахмала,—общие.
3)сложные зерна — каждый центр имеет только свои —слои крах общих нет(гречиха,. овес, рис)
для картофеля характерны все типы крахмальных зерен.
Размер, форма и тип крахмальных зерен специфичны для каждого вида растения.
Алейроновые зерна –твердые отложения запасных белков в клетка многих растений. Образуются при созревании семян из. высых
Они окружены мембраной и содержат аморфный белковый матри погружены кристаллические–включенияодин(реже,-3) белковый2 кристалл ромбоэдрической формы и глобоидыокруглые(от одного до многих).
Типы алейроноых зерен:
1)Сложные зерна –алейроновые зерна, содержащие кристаллы. характерны для запасающих клеток семян масличных раст подсолнечник, тыква, горчица, клещевина и др.).
2)Простые зерна –алейроновые зерна, не содержащие кристалл аморфный белок (бобовые,рис,кукуруза).
3)Минеральные включения - это клеточные вещества чаще вторич реже первичного обмена, которые утилизируются в физио процессах. Растения не имеют специальных выделительны нередко накапливают конечные продуктыельностижизнедеятпротопласта виде солей оксалата кальция или карбоната кальция.
Чаще всего минеральные включения представляются в виде кр
Типы (по форме) минеральных кристаллов в клетке:
1)друз — шаровидные образований, состоящих из многихмелких срос кристалликов (например, в коре, корневищах).
2)рафид — игольчатые кристаллы, объединенных в пучки (ст винограда).
3)кристаллические песок — множество мелких кристаллов, образу одной клетке.
4)цистолиты — особые включения, представляющиевыростысобой клеточной оболочки, пропитанные карбонатом кальция та имеют вид грозди (семейства тутовых и крапивных).
6.Органеллы клетки: рибосомы, сферосомы, лизосомы, микротрубочки, микрофиламенты, микротельца. Их организация, функции, происхождение.
Органеллами (органоидами) клетки - называют постоянныеклетки,части имеющие определённое строение и выполняющие специфические.
Органеллы клетки:
1)Рибосомы - представляют собой сложный комплекс молекул рибосомальных РНК (рРНК) и белков. Состоит из большой субъединиц, которые образуются в ядрышке.
Функции: биосинтез белка.
Происхождение: в результате эволюции молекулы РНК.
2)Сферосомы –одномембранные пузырьки диаметром около 1 м образуются путемотшнуровывания от гладкой эндоплазматической сети.
В определенный момент накопления липидов преобразуютс каплю.
Функции: накопление липидов.
3)Лизосомы –мембранные пузырьки, внутри которых находятся гидролитические ферменты, расщепляющие белки, жиры,В п лизосомах кислая среда–5,0)(рН. Образуются4,5 путем слияния эндосом отшнуровавшихся от комплекса Гольджи.
Функции: внутриклеточноепищварение, аутофагия и автолиз.
4)Микротрубочки –немембранные толстые нити, составляющие о цитоскелета,диаметром 25 нм. Это полые трубки, которые по димеров белка тубулина, уложенныхОбразуютсяпо спиралив центре.
организации микротрубочек путем наращивания + конца (- конец в Центре Организации МТ) из белка тубулина.
Функции: структурная (составляет основу цитоскелета).
5)Микрофиламенты –немембранные тонкие нити, составляющие цитоскелета. Их диаметр 6 нм, построенные из глобул белк связанного сОбразуютсяАТФ. при достаточном количестве молекул белка актина с использованием АТФ.
Функции: структурная.
6)Микротельца (пероксисомы) – пузырьки диаметром—150100нм, отграниченныеодной мембраной. Содержат мелкозернистый ма нередко белковые включения. Способны к самостоятельному делени
Образуются Эндоплазматической сетью и сохраняют с ней связь.
Функции: метаболическая(превращают липиды в сахарозу), участвую фотодыхании.
7. Органеллы клетки эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи. Строение, функции, происхождение.
Эндоплазматическая сеть –внутриклеточный органоид эукариотическ представляющий собой разветвлённую систему из окружённых уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.
Одномембранный органоид, окружающийсостоядроитзклеткишероховатая (гранулярной)гладкойи эндоплазматических сетей.
-шероховатаясостоит из цистерн и на ее поверхности располаг
-гладкаясостоит из канальцев и ней нет рибосом.
Функции:
1)Синтез веществ (липидов, белков, углеводов)
2)транспорт веществ внутри сети,
3)организация органелл клетки (например их мембран).
Образование: Липидные компоненты мембран эндоплазматической се синтезируются ферментами самойбелковыйсети,–поступает из рибосом, расположенных на её мембранах.