АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Основные разделы ботаники

Тема 1 ВВЕДЕНИЕ. ЦИТОЛОГИЯ И ГИСТОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Отличительные особенности растений

Ботаника – наука о растениях, их строении, жизнедеятельности, распространении. Объектом изучения ботаники являются растения на разных уровнях их организации.

На Земле насчитывается свыше 500 000 видов растений, из них более 300 000 – цветковых. Растения характеризуются рядом особенностей организации, которые позволяют выделить их в особое царство.

Отличительными признаками растений являются:

1) преобладание автотрофного способа питания, т.е. способность создавать органические вещества из неорганических, используя энергию Солнца.

Животные, грибы, большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами, используя связанную в них энергию. Поэтому их называют гетеротрофными организмами.

Однако и среди растений встречаются гетеротрофные организмы, например растения-паразиты (раффлезия, повилика, заразиха);

3) малоподвижный образ жизни в связи с возможностью получать необходимые для фотосинтеза вещества (углекислый газ, воду, энергию Солнца) на месте; получение минерального питания путем всасывания через корни; наличие жесткой клеточной стенки.

Нельзя сказать, что растения являются полностью неподвижными организмами, т. к. они растут в течение всей жизни и расселяются с помощью спор и семян.

Значение растений в природе и жизни человека

Значение растений в природе

- создание в процессе фотосинтеза из неорганических веществ и воды органических соединений, которые служат пищей живым организмам планеты;

- накопление в процессе фотосинтеза солнечной энергии в органическом веществе зеленых растений, за счет которой развивается жизнь на Земле;

- обеспечение атмосферного воздуха кислородом, необходимого для дыхания большинства организмов;

- поддержание природного равновесия в кругообороте веществ и энергии в биосфере Земли.

Значение растений в жизни человека

- в качестве продуктов питания для человека и корма для животных,

- как источники сырья для промышленности и хозяйственной деятельности,

- как лекарственные средства и сырье для получе­ния медицинских препаратов,

- в деко­ративном озеленении,

- в охране и улучшении окружающей среды.

История ботаники

«Отцом ботаники» считается греческий ученый Теофраст (372–287 гг. до н.э.), который описал свыше 500 видов растений, сделав попытку их классификации. Дальнейшее развитие ботаники в античном мире, особенно в Древнем Риме, шло в прикладном направлении и касалось в основном земледелия и медицины.

Древнеримский ученый Плиний Старший (23–79 гг. н.э.) написал первый учебник по ботанике, дошедший до наших дней.

В период средневековья развитие ботаники приостановилось, что было связано с периодом инквизиции католической церкви.

Переломный момент наступил в конце XV века в эпоху великих географических открытий. Из заморских стран стали привозить новые виды растений, возникла необходимость в описании, наименовании и классификации.

В середине XVI века было положено начало гербаризации. Таким образом, в этот период закладываются основы ботанической терминологии, достигает расцвета описательная морфология растений.

В 1583 г. итальянец Чезальпино сделал попытку классификации растений, в основу которой положил признаки строения плодов и семян. Марчелло Мальпиги (1628–1694) и Неемий Грю (1641–1712) положили начало анатомии растений, описав клетки, ткани различных видов и их значение.

Систематика и описательная морфология XVIII в. достигла высшего развития в трудах шведского ботаника Карла Линнея (1707–1778). В 1735 г. Линней выпустил книгу «Система природы», где классифицировал растения по строению органа размножения – андроцея. Он выделил 24 класса. Эта система была искусственна, т.к. в ее основу было положено не родство растений, а сходство некоторых признаков. Важным нововведением Линнея в систематику была бинарная номенклатура. В ней каждый вид обозначался двумя словами (первое – название рода, второе – видовое название).

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. В 1838 г. немецкий ботаник М. Шлейден установил, что клетка – это универсальная структурная единица в теле растений, а в 1839 г. зоолог Т.Шванн распространил этот вывод и на животных. Разработка клеточной теории оказала огромное влияние на дальнейшее развитие биологии и положила начало цитологии.

Развитие ботаники в России началась с открытия в Петербурге в 1725 г. Академии наук. Еще в XVII веке у нас существовали "аптекарские огороды", где выращивались и изучались лекарственные растения. Публиковались "травники", аналогичные тем, которые были распространены в то время в Западной Европе. Наиболее важные открытия связаны с именами следующих ученых.

Андрей Сергеевич Фаминцын (1835-1918) один из первых специалистов в этой области обмена веществ и превращение энергии в растениях (1883).

Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) крупнейший физиолог растений, автор классических исследований по фотосинтезу.

Владимир Иванович Палладин (1859-1922) работал над изучением химизма дыхания растений и спиртового брожения.

Дмитрий Николаевич Прянишников (1865-1948), объединял в своих работах две науки: физиологию растений и агрохимию. Область его физиологических работ - азотистый обмен у растений и проблема химизации почв.

Константин Игнатьевич Мейер (1881-1965) известен своими работами в области эмбриологии и филогенетической систематики мохообразных, в области альгологии, морфогении высших растений.

Сергей Гаврилович Навашин (1857-1930) завоевал себе мировую славу открытием двойного оплодотворения у покрытосеменных растений (1898).

Николай Иванович Вавилов (1887-1943) создал учение о мировых центрах происхождения культурных растений. Под его руководством была создана крупнейшая в мире коллекция семян культурных растений.

Иван Владимирович Мичурин (1855-1935) разработал методы селекции плодово-ягодных растений методом отдаленной гибридизации (подбор родительских пар, преодоление нескрещиваемости и др.).

Основные разделы ботаники

В связи с изучением растений на разных уровнях их организации исторически возник ряд разделов ботаники, каждый из которых решает свои задачи и использует собственные методы исследований.

Выделяют следующие разделы ботаники, которые имеют следующие объекты исследования:

Цитология – строение и функции растительных клеток;

Гистология – ткани, их расположение, функциональные особенности;

Анатомия – внутреннее строение растений, с использованием оптических приборов;

Морфология растений – внешнее строение растений, отдельные органоы, их видоизменения в зависимости от условий среды;

Физиология – жизненные процессы растений (фотосинтез, транспорт веществ, рост, развитие, дыхание);

Эмбриология – закономерности образо­вания и развития зародыша растений.

Систематика – классификация растений.

Микология – представители царства грибов;

Микробиология – микро­скопические живые организмы

Альгология – водоросли, бриоло­гия – мхи, птеридология – папоротники.

Палеоботаника – вымершие виды, дошедшие до нас в виде окаменелостей и отпечатков.

Фитоценология – растительные сообщества (фитоценозы) и взаимодействия между их компонентами.

География растений – распределение видов растений и фитоценозов по поверхности Земли в зависимости от климата, почвы и геологической истории.

Экология расте­ний – отношение растительных организмов к факторам среды и взаимоотношения растений с другими организмами.

Цитология растений

Впервые изображения клетки были сделаны Робертом Гуком в 1665 г. после изобретения микроскопа. Название "клетка" (cellula) также дано Гуком.

Только много лет спустя, когда сильно продвинулось вперед развитие ботаники и зоологии и накопилось много сведений о микроскопическом строении живых организмов, были сформулированы основные положения клеточной теории.

Строение тканей и органов высших растений на клеточном уровне возможно изучить только с помощью микроскопа. В зависимости от метода получения увеличенного изображения объекта различают световую и электронную микроскопию. Максимальное увеличение светового микроскопа – 1000-1500 раз, а электронного – 10000-100000 раз.

Клетки растений - это клетки эукариотические, имеющие оформленное ядро. От клеток других эукариот (животных и грибов) их отличают следующие особенности:

1) наличие пластид;

2) наличие клеточной стенки с целлюлозой;

3) развитая система вакуолей с вакуолярным соком;

4) отсутствие центриолей при делении (кроме некоторых низших растений);

5) рост путем растяжения.

Дата добавления: 2016-06-06 | Просмотры: 8976 | Нарушение авторских прав