prezentacja programu powerpoint -...
TRANSCRIPT
2019-01-04
1
Botanika leśna
Botanika leśna I, sem. I, 15/30
Botanika leśna II, sem. II, 15/15
Botanika leśna
rok akademicki 2018/20189 semestr zimowy
prof. dr hab. Czesław Hołdyński
2019-01-04
2
W 1
Wiadomości ogólne
1. Biologia – nauka o życiu, co to jest życie?
2. Botanika – nauka o roślinach, co to są rośliny?
3. Dyscypliny botaniczne
4. Budowa komórki, plastydy
zadania przedmiotu
„Botanika leśna”
poznanie struktur od poziomu
• organelli
• komórki
• tkanki
• organu
POWIĄZANIE tych struktur
z FUNKCJAMI i znaczeniem
dla organizmu roślinnego
chloroplast
aparaty szparkowe
wiązka przewodząca
miękisz asymilacyjny
zewnętrzna BŁONA wewnętrzna
grana stroma tylakoid
2019-01-04
3
BIOLOGIA - nauka o życiu
(z greckiego bios – życie, logos – nauka)
Życie, przyroda ożywiona
istota życia !!!
Właściwości (cechy)
przyrody ożywionej
?
• KOMÓRKA podstawowa jednostka strukturalno -
funkcjonalna organizmów żywych.
• WZROST – procesy w wyniku których następuje
zwiększenie ilości żywej substancji organicznej.
• METABOLIZM = przemiana materii. Suma procesów
(reakcji) chemicznych oraz fizykochemicznych,
przebiegających w organizmie (komórce).
• ODŻYWIANIE się jest to zdolność do syntezy związków
organicznych potrzebnych do budowy własnego ciała lub
uzyskania energii biologicznej do bieżących procesów
życiowych.
• RUCH (niekoniecznie lokomocyjny), np.:
– ruch cytoplazmy w komórce;
– ruch liści rośliny owadożernej;
– ruch liści mimozy;
– ruch komórki ameboidalnej;
– ruch eugleniny;
– ruch typowy lokomocyjny zwierząt.
2019-01-04
4
KOMÓRKA
podstawowa jednostka
strukturalno- funkcjonalna
organizmów żywych
TEORIE KOMÓRKOWE
M. Schleiden (1838) - botanik
T. Schwann (1839) - zoolog
Organizmy żywe są skupiskiem
komórek i produktów wytwarzanych
przez te komórki
R. Virchow (1855) – nowe komórki mogą powstawać wyłącznie
przez podział już istniejących
Komórki nabłonka
Komórka roślinna
(parenchymatyczna)
ameba
Komórki
bakterii
Komórka jajowa
i plemniki
Komórka
nerwowa
RODZAJE KOMÓREK
2019-01-04
5
•WZROST – procesy w wyniku których następuje
zwiększenie ilości żywej
substancji organicznej
Zwiększanie rozmiarów komórki (-ek)
Zwiększanie liczby komórek
ROZWÓJ
Całokształt zmian zachodzących w
wyniku wzrostu > histogeneza > organogeneza
Przebieg rozwoju rozgwiazdy Merystem
wierzchołkowy
łodygi
•METABOLIZM = przemiana materii
Suma procesów (reakcji) chemicznych
oraz fizykochemicznych,
przebiegających w organizmie (komórce)
Mechanizmy regulacji
Energia pierwotna, przekształcanie energii
HOMEOSTAZA
Równowaga wewnętrzna
2019-01-04
6
Odżywianie się jest to zdolność do syntezy
związków organicznych potrzebnych do
budowy własnego ciała lub uzyskania energii
biologicznej do bieżących procesów życiowych
AUTOTROFIA
•fotoautotrofy
-różne barwniki
-różne typy chlorofilu
•chemoautotrofy
HETEROTROFY
•saprofityzm
•pasożytnictwo
•drapieżnictwo
•komensalizm
•mutualizm
•RUCH (niekoniecznie lokomocyjny)
Ruch cytoplazmy w komórce
Ruch liści rośliny owadożernej
Ruch cyrkulacyjny Ruch rotacyjny Ruch lokalny
Drosera rotundifolia
2019-01-04
7
Ruch komórki ameboidalnej
Ruch eugleniny
Ruch typowy lokomocyjny zwierząt
Ruch liści mimozy
Mimosa pudica
Strombomonas
conspersa
•REAKCJA NA BODŹCE (pobudliwość)
Receptory bodźców
Czynniki wywołujące reakcje
Mechanizmy reakcji
Dionaea muscipula
2019-01-04
8
•ROZMNAŻANIE SIĘ
Ziemniak wytwarzający
rozłogi podziemne
Rozmnażanie tytoniu w hodowli tkankowej
Rozmnażanie
bezpłciowe
Rozmnażanie płciowe
•EWOLUCJA
zmienianie się i przystosowywanie się
do warunków środowiska
Pradawne
zielenice
Współczesne
zielenice Mszaki Widłaki Paprocie Nagonasienne okrytonasienne
2019-01-04
9
BOTANIKA – nauka o roślinach
z gr. botane = roślina z łac. Plantae = Phytobionta CELE BADAŃ
• rejestracja obserwacji dotyczących roślin - rosnących w warunkach naturalnych - hodowanych w celowo założonych doświadczeniach
• wykrywanie prawidłowości w występowaniu zjawisk i poszukiwanie ich przyczyn Cesarstwo: Procaryota Eucaryota (Monera)
Królestwo: Protozoa Chromista Fungi Animalia Plantae
Podglądanie PRYWATNEGO ŻYCIA ROŚLIN ...
NIEMOWLĘCTWO WABIENIE
NAMAWIANIE
DO WSPÓŁPRACY
WIARA W DOBRY LOS
PROBLEMY APROWIZACYJNE
2019-01-04
10
BOTANIKA – nauka o roślinach
CECHY WYRÓŻNIAJĄCE:
plastydy jako jednostka strukturalna
komórki
skrobia jako podstawowy materiał
zapasowy w komórce
Komórka posiada ścianę komórkową
Brak ruchu w rozumieniu aktywnej lokomocji
W zasadzie nieograniczony wzrost organizmu
Cechy wyróżniające
2019-01-04
11
DYSCYPLINY BOTANICZNE
1. Morfologia roślin
• w węższym ujęciu - opis zewnętrzny organów
• w szerszym znaczeniu:
- cytologia roślin - budowa komórek
- histologia - budowa i rozwój tkanek
- anatomia - wewnętrzna struktura organów
- organografia - organizacja tkanek w organach
- embriologia - rozwój zarodkowy
2. Paleobotanika
3. Taksonomia (klasyfikowanie, badania filogenezy, konstrukcja systemu)
- taksonomia roślin naczyniowych
- fykologia
- briologia
- dendrologia
- mikologia
- lichenologia
- bakteriologia
4. Geobotanika – rozmieszczenie i życie roślin na ZIEMI
- florystyka
- geografia roślin
- ekologia roślin (ekologia gatunku, populacji, fitocenoz)
2019-01-04
12
Współczesne dyscypliny laboratoryjne,
wywodzące się z tradycyjnej botaniki
• cytologia, cytofizjologia
• biologia komórki
• biologia molekularna
• fizjologia roślin
• biochemia roślin
• genetyka roślin inżynieria genetyczna
BOTANIKA STOSOWANA
• botanika leśna
• agrobotanika
• botanika farmaceutyczna
• biomonitoring środowiska z użyciem roślin
SKŁAD KOMÓRKI ROŚLINNEJ
Komórka
roślinna
Ściana
komórkowa
Protoplast
Blaszka środkowa
Ściana pierwotna
Ściana wtórna
Cytoplazma podstawowa
(cytozol = hialoplazma)
Wakuola
Jądro komórkowe
Plastydy
Mitochondria
Membrany cytoplazmatyczne
Aparat Golgiego
Peroksysomy, glioksysomy, (lizosomy), sferosomy > tzw.MIKROCIAŁA
Mikrotubule, mikrofilamenty, (centriole) > CYTOSZKIELET
Rybosomy
Błona jądrowa z porami jądrowymi
Chromatyna (DNA + białka)
chromosomy=skondensowana,
upakowana chromatyna)
Jąderko (synteza rRNA)
Kariolimfa (enzymy)
Proplastydy
Leukoplasty
Chloroplasty
Chromoplasty
Plazmalemma
Tonoplast
Retikulum endoplazmatyczne
2019-01-04
13
ONTOGENEZA PLASTYDÓW
leukoplast
proplastyd
chloroplast
etioplast
chromoplast
CHLOROPLASTY 1. Struktura (budowa)
Stroma zawiera: DNA, RNA, rybosomy, enzymy
Układ błon- grana, intergrana
Zgodnie z teorią
SERIALNEJ ENDOSYMBIOZY
Chloroplast rozwinął się z pochłoniętej
przez komórkę bakterii (chlorobakterii)
dowód – własne koliste DNA, rybosomy 70 S
2. Funkcje
a) reakcje fotosyntetycznego transportu elektronów
(tylakoidy) GRANA
- systemy zbierające energię świetlną; CHLOROFIL
- łańcuchy transportu elektronów
- synteza ATP
2019-01-04
14
CHLOROPLAST
tylakoid
podwójna
membrana
stroma
granum
wewnętrzna
membrana
zewnętrzna
membrana
b) Cykl Calvina - reakcje wiązania węgla - STROMA
ATP - energia
NADPH - siła redukcyjna } z fazy
jasnej
Pierścień porfirynowy Mg
CHLOROFIL JEST AMFIPATYCZNY
2019-01-04
15
CHROMOPLASTY
1) powstawanie z proplastydów
z leukoplastów
z chloroplastów
2) struktura
- zawierające lipidowe globule (karotenoidy rozpuszczone) np. płatki jaskra
- zawierające włókniste struktury i lipidowe globule np. dojrzewające owoce, starzejące się liście
- zawierające barwniki w postaci kryształów np. korzeń marchwi
3) Funkcje
NA POZIOMIE OSOBNICZYM - POWABNIA!!!
BARWNIKI KAROTENOIDOWE
•Karoteny - czerwone, pomarańczowe
•Hydroksykaroteny (ksantofile) - żółte
FUNKCJE w liściach – DODATKOWE ANTENY POCHŁANIAJĄCE
FOTONY (światło o innej długości fali niż
chlorofil)
- OCHRONA CHLOROFILU w PSI i PSII PRZED
FOTOOKSYDACJĄ
Marchew: 50% karoten
5-10% ksantofile
2019-01-04
16
Chromoplasty w owocu róży – Rosa sp. Chromoplasty w owocu papryki
– Capsicum annuum
LEUKOPLASTY
Ontogeneza - z proplastydów
chloroplastów
Funkcje
• Gromadzenie materiałów zapasowych
Typy
• amyloplasty
• oleoplasty
• proteinoplasty
amarylkowate, jaskrowate,
storczykowate, szorstkolistne
leukoplast z miodnika Abuliton sp.
2019-01-04
17
ETIOPLAST
CIAŁO PROLAMELLARNE
Dziękuję