Ответы по ботанике

Ответы по ботанике:

1. Современная ботаника как сложная система научных дисциплин -отрасль естествознания, исследующая растения; название ее происходит от греческого слова βοτάνη — трава, и должно бы переводиться "травоведение". Занимаясь распознаванием и классификацией всех растительных форм, уяснением их взаимного сродства, изучая их строение, историю развития и весь ход жизненных процессов, наука эта имеет главною целью разъяснить, каким образом материя, на основании присущих ей общефизических сил, принимает и сохраняет разнообразные формы, которые называются растениями. Деятельность общефизических (механических, физических и химических) сил, присущих растениям, может быть разъясняема только по мере разъяснения самого строения этих организмов. Строение же растений, составляющих весь материал Б., так сложно, что наука и до сих пор еще далеко не дошла до вполне ясного представления о нем. История Б., бросая свет на ее нынешнее положение и на самый способ ее разработки, дает нам картину ее развития и знакомит с некоторыми теориями, знание которых необходимо для понимания взглядов и мнений, теперь повсеместно принятых. В ее современном положении, всю Б. можно представить в следующем подразделении:

Общая ботаника:

Органография или изучение органов растения с точки зрения их:	внешней формы — Морфология
	внутреннего строения — Анатомия
	первоначальной конструкции — Гистология
	развития — Органогения
Физиология — изучение функций органов и условий жизни растения
Тератология — изучение растительных уродливостей
Нозология — изучение болезней растений

Специальная ботаника:

Фитография или описание растений:	классификация, таксономия — выработка выражений, названий, также и перечисление (глоссология)
	ботаническая география или изучение распределения растений по земн. шару
	палеоботаника или ботаническая палеонтология — изучение ископаемых остатков растений
	ботаника прикладная к медицине, земледелию и промышленности.

-Разделы ботаники, их задачи и методы исследований:

а) Ботаника - это наука о растениях. Ее задача - всестороннее познание растений: их строения, жизненных функций, распространения, происхождения, эволюции. б) Изучением растений в их взаимоотношении со средой обитания занимается ряд отраслей ботаники, иногда объединяемых под общим названием экология растений. В более узком смысле экология изучает влияние на растение среды обитания, а также разнообразные приспособления растений к особенностям этой среды. в) На земной поверхности растения образуют определенные сообщества, или фитоценозы, повторяющиеся на более или менее значительных территориях (леса, степи, луга, саванны и т. д.). Исследованием этих сообществ занимается отрасль ботаники, называемая в России геоботаникой, или фитоценологией (за рубежом её часто называют фитосоциологией). В зависимости от объекта исследования в геоботанике выделяют лесоведение, луговедение, тундроведение, болотоведение и т. д. В более широком смысле геоботаника смыкается с учением об экосистемах, или с биогеоценологией, изучающей взаимоотношения между растительным покровом, животным миром, почвой и подстилающими почву горными породами. Этот комплекс называется биогеоценозом. г) Распространение отдельных видов растений на поверхности земного шара изучает география растений, а особенности распределения растительного покрова на Земле в зависимости от современных условий и исторического прошлого — ботаническая география. д) Наука об ископаемых растениях — палеоботаника, или фитопалеонтология, имеет первостепенное значение для восстановления истории развития растительного мира. Данные палеоботаники имеют важнейшее значение для решения многих вопросов систематики, морфологии (включая анатомию) и исторической географии растений. Её данными пользуется также геология (историческая геология и стратиграфия). е) Полезные свойства дикорастущих растений и возможности их окультуривания изучаются экономической ботаникой (хозяйственная ботаника, ботаническое ресурсоведение). С экономической ботаникой тесно связана этноботаника — учение об использовании растений различными этническими группами населения земного шара. Важный раздел прикладной ботаники — изучение дикорастущих родичей культурных растений, обладающих ценными свойствами (например, иммунитетом к болезням, засухоустойчивостью и т. д.) Физиологию растений и биохимию растений не всегда относят к ботанике, поскольку многие физиологические и биохимические процессы, протекающие в растениях, аналогичны или даже тождественны процессам, протекающим в животных организмах, и изучаются сходными методами. Однако биохимия и физиология растений отличаются рядом специфических черт, исключительно или почти исключительно свойственных растениям. Поэтому разграничить физиологию и биохимию растений от собственно ботаники нелегко, тем более, что физиологические и биохимические особенности растений могут рассматриваться как таксономические признаки, следовательно, интересовать систематиков растений.

2. -Строение растительной клетки:

-Отличие растительной клетки от животной Растительная клетка отличается от животной следующими признаками:

а) прочной клеточной стенкой значительной толщины;

б) особыми органоидами - пластидами, в которых происходит первичный синтез органических веществ из минеральных за счет энергии света;

в) развитой сетью вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток. В растительной клетке есть все органоиды, свойственные и животной клетке: ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем растительная клетка имеет существенные отличия. Растительная клетка как и животная, окружена цитоплазматической мембраной, но кроме неё ограничена толстой клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы, которой нет у животных клеток. Клеточная стенка имеет поры, через которые каналы эндоплазматической сети соседних клеток сообщаются друг с другом.

3. -Хлоропласты: Пластиды (хлоропласт, лейкопласт, амилопласт, хромопласт) — это мембранные органоиды, встречающиеся у фотосинтезирующих эукариотических организмов (высшие растения, низшие водоросли, некоторые одноклеточные организмы). Подобно митохондриям, пластиды окружены двумя мембранами, в их матриксе имеется собственная геномная система, функции пластид связаны с энергообеспечением клетки, идущим на нужды фотосинтеза. F: Хлоропласты — это структуры, в которых осуществляются фотосинтетические процессы, приводящие в конечном итоге к связыванию углекислоты, к выделению кислорода и синтезу сахаров. При помощи хлорофилла зеленые растения поглощают энергию солнечного света и превращают ее в химическую. Поглощение света с определенной длиной волны приводит к изменению в структуре молекулы хлорофилла, при этом она переходит в возбужденное, активированное состояние. Освобождающаяся энергия активированного хлорофилла через ряд промежуточных этапов передается определенным синтетическим процессам, приводящим к синтезу АТФ и к восстановлению акцептора электронов НАДФН (никотинамидадениндинуклеотид-фосфат) до НАДФ·Н, которые тратятся в реакции связывания СО2 и синтезе сахаров.

Суммарная реакция фотосинтеза может быть выражена следующим образом:

-Митохондрии

Это двумембранная гранулярная или нитевидная органелла толщиной около 0,5 мкм. Характерна для большинства эукариотических клеток как автотрофов (фотосинтезирующие растения), так и гетеротрофов (грибы, животные). Энергетическая станция клетки. F: окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии в синтезе молекул АТФ, который происходит за счёт движения электрона по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны. Количество митохондрий в клетках различных организмов существенно отличается: так, одноклеточные зелёные водоросли (эвглена, хлорелла, политомелла) и трипаносомы имеют лишь одну гигантскую митохондрию, тогда как ооцит и амёба Chaos chaos содержат 300 000 и 500 000 митохондрий соответственно; у кишечных анаэробных энтамёб и некоторых других паразитических простейших митохондрии отсутствуют. -Понятие о фотосинтезе и дыхание а) Фотосинтез (от др.-греч. φῶς — свет и σύνθεσις — соединение, складывание, связывание, синтез) — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов(хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессовпоглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.

б) Дыхание: Большинство растений в светлое время суток вырабатывают кислород, но в их клетках идёт и обратный процесс: кислород поглощается в процессе дыхания. Ночью в комнате, плотно уставленной растениями, можно наблюдать снижение концентрации кислорода и увеличение концентрации углекислого газа. На самом деле, в живых клетках растений процесс дыхания происходит круглосуточно. Просто на свету скорость образования кислорода в результате фотосинтеза обычно превышает скорость его поглощения. Так же как и у животных, клеточное дыхание растений протекает в специальных клеточных митохондриях. Общие принципы организации процесса дыхания на молекулярном уровне у растений и животных схожи. Однако в связи с тем, что растения ведут прикрепленный образ жизни, их метаболизм постоянно должен подстраиваться к изменяющимся внешним условиям, поэтому и их клеточное дыхание имеет некоторые особенности (дополнительные пути окисления, альтернативные ферменты). Газообмен с внешней средой осуществляется через устьица чечевичек, трещины в коре (у деревьев).

4. -Клеточная оболочка, ее химический состав, строение и функция. Клеточные оболочки ограничивают эукариотические клетки. В каждой клеточной оболочке можно выделить как минимум два слоя. Внутренний слой прилегает к цитоплазме и представлен плазматической мембраной (синонимы — плазмалемма, клеточная мембрана, цитоплазматическая мембрана), над которой формируется наружный слой. В животной клетке он тонкий и называется гликокаликсом (образован гликопротеинами, гликолипидами, липопротеинами), в растительной клетке — толстый, называется клеточной стенкой (образован целлюлозой). F: а) отделение клеточного содержимого от внешней среды,

б) регуляция обмена веществ между клеткой и средой,

в) деление клетки на компартаменты («отсеки»),

г) место локализации «ферментативных конвейеров»,

д) обеспечение связи между клетками в тканях многоклеточных организмов (адгезия),

е) распознавание сигналов.

Термины (полезно знать) Эндоцитоз — процесс поглощения клеткой крупных частиц и макромолекул. фагоцитоз — захват и поглощение крупных частиц (клеток, частей клеток, макромолекул) пиноцитоз — захват и поглощение жидкого материала (раствор, коллоидный раствор, суспензия). Экзоцитоз — процесс, обратный эндоцитозу: выведение различных веществ из клетки. При экзоцитозе мембрана пузырька сливается с наружной цитоплазматической мембраной, содержимое везикулы выводится за пределы клетки, а ее мембрана включается в состав наружной цитоплазматической мембраны. Таким способом из клеток желез внутренней секреции выводятся гормоны, у простейших — непереваренные остатки пищи. Химический состав

Все компоненты, входящие в состав клеточной стенки, можно разделить на 4 группы:

а) Структурные компоненты, представленные целлюлозой у большинства автотрофных растений, хитином (грибы), глюканом (дрожжи), манналом и ксиланом (водоросли).

б) Компоненты матрикса, т.е. основного вещества, наполнителя оболочки – гемицеллюлозы, белки, липиды.

в) Компоненты, инкрустирующие клеточную стенку, (т.е. откладывающиеся и выстилающие её изнутри) – лигнин и суберин.

г) Компоненты, адкрустирующие стенку, т.е. откладывающиеся на её поверхности, – кутин, воск.

-Вторичные химический изменения клеточной оболочки (одревеснение, опробковение, кутинизация, минерализация, ослизнение), их биолгическое значение, влияние на кормовые качестварастений. Термины: а) Одревеснение, изменение клеточных оболочек под воздействием лигнина, заполняющего промежутки между микрофибриллами целлюллозы. б) Опробковение- изменение первичной оболочки растит, клетки в результате отложения на ней слоев суберина и отделения их от содержимого клетки целлюлозной третичной оболочкой. О. характерно для клеток покровных тканей - экзодермы и пробки, защищающих внутр. ткани корня и стебля от потери влаги и колебаний темп-ры. О. способствует также залечиванию ран и зарастанию рубцов после опадения листьев. в) Кутинизация — процесс отложения на внешней поверхности клеточных оболочек пограничных тканей аморфной пленки кутана. г) При ослизнении клеточных оболочек образуются слизи и камеди. Те и другие представляют собой высокомолекулярные углеводы, состоящие большей частью из пентоз и их производных. Они нерастворимы в спирте, эфире, а в воде сильно набухают.

5. -Клеточный сок, его химический состав

Клеточный сок играет чрезвычайно важную роль в жизни растительных организмов. К. соком называют водянистую жидкость, включенную в виде более или менее крупных капель внутрь протоплазмы клеточек. В самых молодых растительных клеточках, напр. в клеточках точки роста корня или стебля, К. сока нет. Затем он появляется в виде отдельных капелек, "вакуолей клеточного сока", которые постепенно растут, сливаются друг с другом и дают в конце концов сплошную "соковую полость", одетую лишь тонким слоем протоплазмы, образующей род мешка или пузыря. Химический состав представляет собой как правило водный раствор различный веществ, являющимися продуктами жизнидеютельности протопласта ( в основном запасающими веществами и отбросами).В воде накапливаются различные соединения –минеральные и органические. 6.