Файл: Введение о ботанике как науки.docx

Лекция №1

Тема: Введение о ботанике как науки.

Ботаника-совокупность ботанических дисциплин, объектом изучения которого является растение.

Ботаника делится на ряд ботанических дисциплин.

1. 
   Цитология - строение растительной клетки.
   
2. 
   Анатомия - занимается изучением внутреннего строения растения.
   
3. 
   Морфология – занимается изучением внешнего строения растения.
   
4. 
   Физиология растения (дыхание, питание, водное питание.)
   
5. 
   Филогения – происхождение растений, как они приспосабливались..
   
6. 
   География растений – изучение расположения растений по земной поверхности.
   
7. 
   Фитоценология –взаимодействие растений.
   
8. 
   Палеоботаника - изучение растений, которые были в разных эрах.
   

Знание ботанических знаний для человека:

Фотосинтез:

СО2 + Н2О => C6Н12О6 + О2

C6Н12О6 окисляется в митохондриях.

C6Н12О6 + О2 => СО2 + Н2О + Q дыхание( биологическое окисление).

Анатомия и морфология растений

Тема: Растительная клетка и её продукция.
В теле растительного организма существуют группы клеток, выполняющих определённую общую функцию, имеющих одинаковое строение, единое происхождение и занимающих определённое место. Это растительная ткань.

Существует много классификаций тканей. Например: мёртвые и живые, паренхимные и прозенхимные(соотношение длинны и ширины клетки)

Паренхимные ( длинна больше либо равна ширине клетки)

Прозенхимные (длинна больше ширины в 3 и более раз)

Ткани можно подразделить на:

-образовательные

-постоянные

Клетки образовательной ткани делятся на:

а) покровные

б) механические

в) проводящие

г) выделительные

д) основные паренхимные
Такая классификация получила название морфолого-физиологической.

Ткани возникли когда растения покинули водную среду.
Образовательные ткани.
Меристемы – т.е. делящиеся ткани.

1)Образовывает новые клетки и обеспечивает рост растений ( в высоту и ширину).

2)меристематическая клетка характеризуется длительной молодостью, а потому эти клетки небольших размеров, бесцветны, легко повреждающиеся.

3)Цитоплазма густая, занимающая большой объем клетки, ядро крупное, обычно лежит в середине клетки.

Vя/Vц = 1/3
Много митохондрий, пластиды мелкие бесцветные – лейкопласты. Есть Аппарат Гольджи. Продуктов жизнедеятельности мало, потому что меристематические клетки очень быстро приступают к делению, следовательно запасных питательных веществ в клетке нет, вакуоли с клеточным соком мелкие в небольшом количестве. Клеточная оболочка очень тонкая, легко растяжимая, первичная.

---

Для обеспечения ростовых процессов, клетки образовательной ткани высших растений делятся только митозом( мейоз может происходить у живых существ на различных стадиях развития(онтогенеза): при формировании гамет(животные), при первом делении зиготы( грибы, водоросли), при формировании спор (высшие растения))
Тема: Типы меристем.
Образовательные ткани могут располагаться на разных участках тела растений.

Различают 3 типа меристем:

1. 
   расположенные на кончиках стебля или корня – апикальные(верхушечные)
   
2. 
   расположенные внутри органа, среди других тканей – латеральные(боковые)
   
3. 
   интеркалярные (вставочные)
   

Апикальные и интеркалярные меристемы обеспечивают преимущественный рост в высоту, а латеральные меристемы обеспечивают прирост в толщину.
Классификация меристем по происхождению.
Различают 2 типа меристем:

1. 
   Первичные: верхушечные, боковые (прокамбий, перицикл, дерматоген).
   

Они образованы из зигот.

2. 
   Вторичные: камбий феллоген раневые меристемы.
   

Они возникают путём повторного деления клеток постоянной ткани.
Направление деления клеток меристем.

1. 
   поперечное – идёт перпендикулярно оси органа
   
2. 
   продольное – идёт параллельно оси органа
   

а) радиальное ( по радиусу)

б) тангентальное (перпендикулярно радиусу)

Они обеспечивают увеличение клеток по радиусу или по окружности.

Все продольные деления обеспечивают рост в толщину.

Из двух разделившихся клеток, одна остаётся такая же, и будет делиться, а другая становиться постоянной.
Покровные ткани.
С выходом растений на сушу появилась система покровных тканей. Они выполняют различные функции:

1. 
   Защита от испарений (листья)
   
2. 
   Защита от радиации, УФ.
   
3. 
   Осуществление газообмена
   
4. 
   Всасывание воды и минеральных солей (у корней)
   
5. 
   Защита от низких температур (у многолетних стеблей).
   
6. 
   Частично от механических повреждений (у многолетних стеблей)
   

По этим причинам покровные ткани различаются на:

• 
  Первичные (эпидермис, эпиблема)
  
• 
  Вторичные (перидерма, корка)
  

Эпидермис.
Это первичная покровная ткань, пограничная ткань, располагающаяся на листьях, на зелёных участках стеблей.

Эпидермис возникает из 1 слоя клеток – дерматогена, его можно видеть на верхушке стебля.

---

Эпидермис – как ткань состоит из двух типов клеток:

• 
  Основные клетки эпидермиса
  
• 
  Замыкающиеся клетки устьица.
  

1. 
   Основные клетки эпидермиса небольшой высоты, большой площади, примыкают плотно друг к другу, имеют извилистые стенки и благодаря этому они обеспечивают плотное соединение клеток:
   

а) клеточная оболочка – целлюлозная (вторичная)

б) цитоплазма – постоянная

в) имеется одна большая вакуоль с клеточным соком. Сок может быть окрашен антицеаном

г) есть ядро

д) пластиды – лейкопласты

Наружная стенка эпидермиса основных клеток может быть пропитана кутином ( жироподобным веществом). Иногда слой Кутина большой и говорит о наличие кутикулы. Кутикула может быть гладкой и складчатой. Она помогает основным клеткам защитить глубжележащие клетки от испарений и солнечных лучей.

У некоторых клеток эпидермиса имеются выросты – сосочки, которые также усиливают основную функцию – не дать засохнуть другим клеткам.

На основном слое эпидермиса могут образовываться структуры живые или мёртвые трихомы (волоски)

Мёртвые трихомы заполнены воздухом. Они также как и сосочки усиливают функции основных клеток эпидермиса.

2. 
   Устьице состоит из двух клеток – полулунной( фасолевидной) формы,
   

обращенные друг к другу вогнутыми сторонами и между ними образуется

щель. Ширина устьичной щели может изменяться.
Строение замыкающей клетки устьица.

1. 
   Оболочка –целлюлозная (вторичная), неодинаковой толщины, сторона выпуклая – тонкая; вогнутая – утолщённая.
   
2. 
   Цитоплазма – постенная и содержит большое кол-во хлоропластов , в отличии от соседних клеток.
   
3. 
   Вакуоль.
   
4. 
   Ядро.
   

Роль хлоропластов

Синтезирует глюкозу ( до крахмала не доходит).

Глюкоза поступает в вакуоль(в клеточный сок) Концентрация сока увеличивается. Это влияет на поступление в воды в вакуоль. Вакуоль увеличивается в размерах ,, давит на цитоплазму и клеточную стенку и следовательно щель открывается. Т.о. строение эпидермиса соответствует клеточным функциям, которые выполняет эта ткань:

1. 
   Защита глубже лежащих клеток от испарения (потеря влаги), от замерзания.
   
2. 
   Терморегуляция – за счет процесса транспирации – это регулируемое клеткой испарение.
   
3. 
   Газообмен
   

Диагностика Эпидермиса.
Эпидермис является пограничным слоем, очень сильно варьирует по своему строению и у разных растений эпидермис может иметь свои особенности строения. В результате эти особенности могут служить диагностическими признаками при определении сырья.

---

Но прежде всего обращают внимание на:

1. 
   Типы устьичного аппарата.
   

Клетки, окружающие устьице называются побочными, могут быть одинаковыми или отличаться размерами от других эпидермальных клеток.

Поэтому различают 6 вариантов устьичного аппарата:

1. 
   Анномоцитный
   
2. 
   Анизоцитный
   
3. 
   Парацитный
   
4. 
   Диацитный
   
5. 
   Тетрацитный
   
6. 
   Актиноцитный
   

2. 
   Размеры основных клеток эпидермиса и устьца.
   
3. 
   Характер соединения клеток и их извитость
   
4. 
   Наличие или отсутствие кутикулы (её толщина, складчатость)
   
5. 
   Химический состав оболочек эпидермиса:
   

1. 
   Целлюлозная
   
2. 
   Одревесневшее (злаки)
   
3. 
   Минерализированная (пропитанная кремнием)
   

6. 
   Основные клетки эпидермиса могут быть бесцветными или окрашенными – антоцианом, очень редко содержит хлоропласты.
   
7. 
   Наличие или отсутствие волосков, щетинок или сосочков.
   

К первичным покровным тканям относиться эпиблема.

Перидерма.
Это вторичная покровная ткань. Перидерма в отличие от эпидермиса представляет собой многослойную периферийную ткань (2-3 и более слоев), состоящую из мёртвых клеток заполненных воздухом.

Оболочки пропитанные жироподобным веществом – суберином – опробковевшие.

Возникает вторичная покровная ткань из феллогена. Перидерма формируется на стеблях или корнях многолетних, зимующих.

Перидерму препарате легко определить по расположению клеток правильными рядами. Эта ткань защищаетё глубоколежащие ткани от испарения и от замерзания.

У многолетних стеблей ( и реже у корней) после пяти лет формируется мощная , комплексная покровная ткань – корка. Она представляет собой совокупность (систему) нескольких перидерм, между которыми расположены отмершие участки коры стебля.

Функции корки – защита от испарения, замерзания, от механических повреждений.

Лекция №3

Механические ткани.
Опорные функции у растений тургор, особые клетки механических тканей. Физические нагрузки действующие на растения:

1. 
   Статические – вертикальные (сжатии и растяжение)
   
2. 
   Динамические перпендикулярные (по длине органа)
   

Располагаются клетки механических тканей в разных частях органов. Существуют несколько типов механических тканей, но у них есть общие признаки:

1. 
   Клетки механических тканей плотно прилегают друг к другу.
   
2. 
   Оболочки утолщены
   
3. 
   Большинство клеток удлинённой формы (т.е. прозенхимные)
   

---

Все типы механических тканей делятся:

1. 
   Колленхима
   
2. 
   Склеренхима
   

1. 
   Лубяные волокна
   
2. 
   Древесные волокна
   

3. 
   Склереиды
   

Колленхима.

Самая мягкая , самая эластичная , пластичная ткань. Располагается , как правило, под покровной тканью, под эпидермисом или перидермой. Обычно на зелёных частях растений. Особенно хорошо можно видеть ее в углах ребристых стеблей.

Обычно клетки колленхимы живые и часть содержит хлоропласты. На поперечном сечении клетки можно видеть оболочку, обычно вторичную, она состоит из целлюлозы, и в определенных местах клетки оболочки имеют локальные утолщения. В связи с утолщением клетки различают: уголковые или пластинчатые колленхимы. Все утолщения у колленхимы состоят из целлюлозы и имеют крупную вакуоль, большое количество цитоплазмы.
Склеренхима.

Характеризующиеся равномерным утолщением клеточной оболочки клетки склеренхима сильно прозенхимные (их длина может достигать разных размеров, у разных растений).

Например: у льна может достигать 20-40 мм; у конопли до 10мм; у крапивы до 77мм; т.е. эти клетки очень длинные и имеют скошенные концы. Они составляют волокна.

Плазмодесмы и поры зарастают, и поэтому у клеток склеренхимы всегда мертвые лубяные волокна. Оболочка утолщена почти полностью целлюлозой, они мягкие, упругие, а у одревесневших – целлюлозой и лигнином, твердые.

Лубяные волокна, их клетки длинные, а одревесневшие – значительно короче.

Склереиды.

Клетки склереид резко отличаются по форме от предыдущих, они всегда паренхимные. Плотно прилегают друг к другу. Все они мертвые. Оболочка утолщена чистым лигнином (каменистые клетки). Они располагаются очень часто в разных плодах, в коре разных растений.

Общее у всех – плотное прилегание друг к другу, имеют плотные оболочки.

Проводящие ткани.

У растений существует два органа питания: листья и корни. Корень является органом почвенного (минерального) питания. Лист – орган воздушного органического питания.

Всегда проходят два потока веществ: у корней вверх поднимаются вода и растворенные в ней минеральные соли. А из листьев вниз, к другим органам проходят растворы органических веществ. Эти растворы разные по физ. – хим. свойствам, распространяющиеся по различным структурам, называемые проводящие ткани.

Существует два подхода к понятию проводящие ткани:

1. 
   Простые ткани
   
   1. 
      Сосуды (трахеи, трахеиты)
      
   2. 
      Ситовидные трубки
      
2. 
   Сложные ткани
   
   1. 
      Ксилемы, отвечают за передвижение растворов сложных солей.
      
   2. 
      Флоэма – отвечает за передвижение органических веществ
      

---