- •Анатомія та морфологія рослин
- •Тема 1. Вступ.
- •1. Предмет ботаніки як науки та її завдання.
- •2. Основні розділи ботаніки.
- •3. Методи ботанічних досліджень.
- •4. Короткий нарис в історії ботаніки.
- •5. Роль українських та зарубіжних учених.
- •6. Місце ботаніки в курсі біології середньої школи.
- •Тема 2. Загальна характеристика рослинної клітини.
- •1. Поняття про світловий та електронний мікроскопи.
- •2. Історія вивчення клітинної будови рослин.
- •3. Клітинна теорія та її основні постулати.
- •4. Загальні закономірності будови рослинної клітини.
- •5. Відмінність рослинної клітини від клітини тварин.
- •6. Прокаріоти та еукаріоти.
- •Тема 3. Цитоплазма рослинної клітини.
- •1. Загальна характеристика цитоплазми.
- •2. Субмікроскопічна структура цитоплазми.
- •3. Структура біологічних мембран цитоплазми. Основні біологічні мембрани цитоплазми.
- •4. Біологічні та фізичні властивості цитоплазми.
- •5. Хімічний склад цитоплазми.
- •Тема 4. Пластиди рослинної клітини.
- •1. Загальна характеристика пластид.
- •2. Класифікація пластид.
- •3. Хлоропласти: визначення, утворення, структура і функції. Первинний крохмаль та його утворення.
- •4. Хімічний склад хлоропластів.
- •5. Каротиноїдопласти: визначення, форма, пігменти і функції.
- •6. Лейкопласти.
- •7. Онтогенез і взаємоперетворення пластид.
- •Тема 5. Будова ядра рослинної клітини.
- •1. Визначення, форма і розміри ядра.
- •2. Структура ядра: ядерна мембрана, нуклеоплазма (каріоплазма), ядерце.
- •3. Хромосоми: визначення, утворення та типи.
- •4. Поняття про каріотип. Диплоїдний та гаплоїдний набори хромосом. Поліплоїдія.
- •5. Хімічний склад ядра.
- •6. Функції ядра.
- •Тема 6. Типи поділу ядра і клітини.
- •1. Передумови, що передують поділу ядра і клітини.
- •2. Амітоз (прямий поділ): визначення, структурні особливості та його відкриття.
- •3. Мітоз (непрямий поділ): визначення, фази мітозу та їх характеристика, відкриття мітозу.
- •4. Ендомітоз: визначення, структурні особливості, фаза ендомітозу та їх характеристика. Відкриття ендомітозу.
- •5. Мейоз (редукційний поділ): визначення, і-й і іі-й поділи мейозу, фази мейозу та їх характеристика.
- •Тема 7. Вакуолі і включення рослинної клітини.
- •1. Вакуолі: визначення та гіпотези щодо їх виникнення.
- •2. Тонопласт і клітинний сік як структурні компоненти вакуолей.
- •3. Функції вакуолей.
- •4.Осмотичні явища в клітині: сисна сила осмос, осмотичний тиск, тургор, тургорний тиск, плазмоліз і деплазмоліз.
- •5.Включення рослинної клітини: визначення та види. Поняття про ергастичні речовини та ергастоплазму.
- •6. Крохмальні зерна: визначення, будова і типи.
- •7. Алейронові зерна: визначення, будова і типи.
- •8. Ліпідні краплі як форма включень.
- •9. Кристалічні включення: утворення та форми.
- •Тема8. Оболонка рослинної клітини.
- •1. Визначення та загальна характеристика оболонки.
- •2. Молекулярна будова і механізм утворення компонентів оболонки.
- •3. Структурна організація оболонки.
- •4. Первинна оболонка: визначення та утворення.
- •5. Вторинна і третинна оболонки: визначення та утворення. Вікові зміни хімічного складу оболонки рослинної клітини: кутинізація, здерев’яніння, опробковіння, ослизнення, мінералізація.
- •6. Поняття про апопласт і симпласт.
- •7. Використання людиною клітинних оболонок.
- •Тема 9. Утворення і онтогенез рослинних клітин.
- •1. Утворення соматичних клітин.
- •2. Утворення статевих клітин.
- •3. Онтогенез рослинних клітин.
- •4. Фази розвитку рослинних клітин.
- •5. Симпластний та інтрузивний ріст клітини. Омніпотентність (тотіпотентність) ембріональних клітин.
- •Тема10. Рослинні тканини.
- •1. Визначення та еволюційне виникнення тканин.
- •2. Принципи класифікації тканин.
- •3. Меристеми: визначення та класифікація.
- •4. Первинні меристеми: визначення, типи і характеристика.
- •5. Теорії будови конуса наростання.
- •6. Вторинні тканини: визначення, типи і характеристика.
- •Тема11. Покривні та механічні тканини.
2. Молекулярна будова і механізм утворення компонентів оболонки.
Клітинна оболонка побудована , в основному з полісахаридів, мономерами яких є цукри — з’єднані між собою глікозидним зв’язком (-О-) у вигляді ланцюга. Крім моносахаридів в склад клітинної оболонки входять білки, мінеральні солі, лігнін, пігменти, ліпіди, а також вода. Полісахариди поділять на: скелетні речовини і речовини матриксу. Скелетною речовиною оболонки вищих рослин є целюлоза (клітковина), яка в хімічному відношенні представляє собою β-1,4-D-глюкан. Кількість глюкозних залишків в молекулі клітинних оболонок різних рослин різна, що визначає властивості целюлози. Целюлоза досить міцна і еластична, вона не вступає в хімічні реакції, не розчиняється у кислотах. Тільки концентровані соляна і сірчана кислоти руйнують целюлозу, перетворюючи її в цукор. Реактивом для виявлення целюлози є хлор-цинк-йод. Внаслідок взаємодії целюлози з реактивом вона забарвлюється в синьо-фіолетовий колір. У первинній оболонці міститься біля 5 %, у вторинній 85 % целюлози. Полісахариди матриксу представлені пектиновими речовинами і геміцелюлозою. Поширеним представником пектинових речовин є α-1,4-полігалактуронова кислота, або пектинова кислота. Пектинові речовини набухають у воді, деякі розчиняються у ній. Легко руйнуються під дією кислот.За допомогою електронного мікроскопу досліджено ультраструктуру клітинної оболонки. Встановлено, що полімерна молекула целюлози складається із залишків глюкози, які з’єднані між собою у вигляді ланцюжків. Ланцюжки розміщуються паралельно один до одного, що зумовлює впорядкованість оболонки клітини. З’єднані між собою по декілька десятків (40-60), ланцюжки молекул утворюють елементарні міцели діаметром 50-70Αْ і довжиною біля 600 А˚. Близько розташовані елементарні міцели утворюють мікрофібрили, які представляють собою основну структурну одиницю целюлози. Мікрофібрили (від грец. micros — малий і лат. fibril — волоконце) — основні структурні одиниці целюлози, що являють собою сукупність близько розташованих елементарних міцел. Мікрофібрили розташовуються одна від одної на певній відстані, а проміжки між ними заповнюються пектиновими речовинами. Довжина М. коливається в межах кількох тисяч А˚, а діаметр — від 100 до 250 А˚. Сукупність мікрофібрил утворює вищу структурну одиницю целюлози — фібрили. Фібрили — це пластинки або волокна довжиною декілька мікронів, а діаметром до 0,5 ммк.Необхідно відмітити, що структура оболонки клітини більш менш постійна для кожного виду рослин і відображає його біологічну специфіку. Однак, у різних рослин структура целюлози може бути досить різноманітною. Хімічна і структурна різноманітність целюлози визначається:Числом ланцюжків (ниток) молекул, з яких складаються міцели;Числом елементарних міцел, з яких складаються мікрофібрили;Числом мікрофібрил, з яких формуються фібрили — пластинки і волокна целюлози.В залежності від хімічної і структурної різноманітності целюлози визначається ї використання в різноманітних галузях промисловості. Важливе значення в структурній будові має просторове розташування міцел. Розрізняють такі способи розташування міцел:
Міцели розташовуються паралельно до повздовжньої осі клітини (виражена волокниста текстура);
Міцели розташовуються перпендикулярно до повздовжньої осі (виражена кільчаста структура);
Міцели розташовуються спірально вздовж повздовжньої осі.
Всі речовини клітинної оболонки синтезуються протопластом самої клітини. Оскільки оболонка продукт життєдіяльності протопласту, то вона завжди відокремлена від нього плазмалемою. У зв’язку з цим речовини оболонки, як правило, виділяються в неї з боку протопласта. Основну роль в утворенні оболонки відіграють апарат Гольджі і плазмалема. Ці мембранні системи містять форменні елементи, які приймають участь в біосинтезі полісахаридів. Синтез полісахаридів матриксу оболонки (з цукрів) починається ще в пухирцях Гольджі після їх відокремлення від країв цистерн. Пухирці Гольджі рухаються до поверхні протопласту і підходять до плазмолеми. Відтак, обмежуюча їх мембрана вбудовується в плазмалему і вміст з полісахаридами виливається в оболонку. У період інтенсивного відкладання речовин в оболонку, плазмалема займає контур. Апарат Гольджі є місцем синтезу і транспорту лігніну, а також глюкопротеїду оболонки. Синтез і кристалізація целюлози, утворення і орієнтація мікрофібрил, як правило, здійснюється плазмалемою, а необхідні для цього ферменти і, можливо, попередники транспортуються до неї пухирцями Гольджі. Утворювані плазмалемою мікрофібрили накладаються одна на одну зсередини. В орієнтації мікрофібрили велика роль належить мікро трубочкам, оскільки після їх штучного руйнування утворюються лише ізодіаметричну клітини.