Лекция 1 Введение Строение растительной клетки Ботаника- наука

Лекция 1. Введение. Строение растительной клетки Ботаника- наука о растениях, ее разделы, задачи и значение для фармации.

Место ботаники в биологии. Разделы ботаники. • Комплекс биологических дисциплин, объектом изучения которых являются растения, с давних времен называют ботаникой. • Ботанические дисциплины. Морфология и анатомия растений. Физиология растений. Систематика растений. Экология растений. География растений. Фитоценология. Палеоботаника.

Значение ботанических знаний для провизора • Задачи фармакогнозии: а) характеристика растения; б) изучение ареала обитания лек. вида; в) определение подлинности сырья; г) выявление запасов лексырья; д) выращивание лекарственных культур • Ботанические знания: а) морфология и систематика растений; б) экология и география растений; в) анатомия растений; г) фитоценология и систематика растений; д) физиология и экология растений

Общий план строения растительной клетки

Отличия животной и растительной клетки

Особенности строения растительной клетки • 1. Наличие пластид • 2. Наличие твердой (целлюлозной) оболочки. • 3. Сильно развитая вакуолярная система. • 4. Процессы синтеза доминируют над процессами распада.

Физиологические особенности растительного организма 1. Растение имеет автотрофный тип питания благодаря фотосинтезу. CO 2 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + O 2↑, который происходит во всех зеленых частях растения, в его клетках, содержащих хлоропласты. Благодаря этому процессу на Земле синтезируется первичное органическое вещество и образуется кислород.

Физиологические особенности растительного организма. 2. Растение растет в течение всей своей жизни благодаря процессу фотосинтеза и наличию у него особых зон роста с образовательными тканями. 3. Растение (особь) ведет прикрепленный образ жизни, трактуемый как неспособность к движению, что неоднозначно.

Классификация пластид

Солнечные лучи и растение

Строение хлоропласта. • Наружная мембрана – гладкая. • Внутренняя мембрана складчатая (с ламеллами). • Тилакоиды • Граны • Матрикс

Строение и функции митохондрии • Наружная мембрана • Внутренняя мембрана с кристами • Оксисомы • Матрикс

Взаимосвязь процессов фотосинтеза и митохондрий Пластиды • Благодаря процессу фотосинтеза энергия света «консервируется» в молекулах углеводов (на электронные связи между атомами глюкозы). Митохондрии • Благодаря процессу биологического окисления (дыхания) энергия света, затраченная на образование углевода, высвобождается и образуется АТФ, универсальный переносчик энергии в клетке.

Функции ядра • Ядро открыл и описал в 1831 году Броун • Ядро несет наследственную информацию о всех структурах клетки и регулирует жизнедеятельность клетки.

Строение ядра (макроструктура)

Продукты жизнедеятельности клетки: • 1. Клеточная оболочка • 2. Запасные питательные вещества • 3. Клеточный сок вакуолей

Клеточная оболочка – ее функции и свойства • Создает опорную систему клетки, придавая ей определенную форму. • Не препятствует поглощению и выделению живой клеткой растворенных веществ. • Прозрачная, легко пропускает солнечный свет. • Бесцветная (иногда бывает окрашена) • Упругая и относительно прочная.

Макроструктура клеточной оболочки Оболочки делящихся и растущих клеток называют первичными оболочками. Они непрочные, тонкие (0, 1 -0, 5 мкм), легкопроницаемы для растворенныхвеществ Пронизаны плазмодесмами. • Клетки постоянных тканей имеют дополнительно вторичные оболочки. Они более или менее толстые (до 10 мкм), прочные, жесткие или упругие. Образуются путем наслоения на первичную оболочку новых веществ. Вторичная оболочка имеет поры, где сохраняются плазмодесмы.

Макроструктура клеточной оболочки.

Клетки с первичными и вторичными оболочками

Клетки со вторичными оболочками

Плазмодесмы в клетках разных растений

Химический состав оболочки • Характерная особенность – непостоянство химического состава, как в качественном, так и в количественном соотношении ее компонентов. • Главный компонент всех оболочек – полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества. • Дополнительные вещества: кутин, суберин, воска, лигнин, минеральные соли и особый структурный белок – гликопротеид.

Молекулярная организация оболочки • Целлюлоза – скелетное вещество оболочек клеток высших растений. • Полимерная молекула целлюлозы состоит из большого числа мономеровостатков глюкозы, связанных между собой в виде цепочки. • Параллельные пучки этих молекул образуют микрофибриллы.

2. Запасные питательные вещества растений.

Функция запасных питательных веществ Помогают растению переносить неблагоприятные условия среды. После периода покоя при отсутствии зеленых побегов растению необходима энергия на формирование новых структур (распускание почек, формирование листьев, корней). Для этого растение и использует синтезированные ранее органические вещества, отложенные растением в запас (в корнях, корневищах, клубнях, луковицах, семенах).

Химический состав и форма отложения запасных веществ. • Углеводы: крахмал в виде зерен; инулин и сахароза в виде растворов; • Белки: протеины в виде алейроновых зерен; • Жиры: в виде жировых капель в цитоплазме.

Крахмал – широко распространенный запасной углевод растений • Крахмал – смесь двух полисахаридов, амилозы и амилопектина. Оба сходны по составу с целлюлозой, но имеют разную структуру молекулы и потому различны по физическим свойствам. Откладывается в клетках в виде зерен в пластидах – амилопластах.

Крахмальные зерна пшеницы (1), овса (2), гороха (4), картофеля (3), кукурузы(5) (от 2 до 150 мкм)

Инулин – растворимый полисахарид при действии спирта образует сферокристаллы

Запасные белки и крахмал в зерновках и семенах

Жировые капли в семенах кокоса • Запасные жиры откладываются между мембранами ЭПС в форме жировых капель.

3. Клеточный сок вакуолей

Функции вакуолей • 1. Поддержание тургорного состояния клеток. • 2. Накопление разного рода веществ, являющихся промежуточными или конечными продуктами метаболизма клетки.

Состояние тургора или плазмолиза клеток является показателем обеспеченности растения водой. При нормальном водообеспечении растения клетки находятся в упругом – тургорном состоянии, при дефиците воды - в состоянии плазмолиза.

Клетки листа элодеи в состоянии тургора и плазмолиза

Химический состав клеточного сока • Органические вещества: А. Безазотистые • Углеводы (моно-диполисахара; • Гликозиды; • Дубильные вещества • Органические кислоты • Соли органических кислот • Б. Азотсодержащие • 1. белки и аминокислоты • 2. Алкалоиды • 3. Гликоалкалоиды • Неорганические вещества • 1. Фосфаты K, Ca, Na • 2. Нитраты K, Na • 3. Иодиды и бромиды

Типы кристаллических включений в клетках растений

Заключение о клетке. • Структурная единица растительного организма, которой свойственны все признаки живого. • Имеет свою внутреннюю структуру со множеством специфических органоидов, которые в свою очередь, выполняют функции, обеспечивающие жизнедеятельность всего растения.