Botanika leśna

1. Botanika leśna Wykłady rok akademicki 2011/2012, semestr zimowy prof. dr hab. Czesław Hołdyński

2. BIOLOGIA - nauka o życiu (z gr. bios – życie, logos – słowo, nauka) BOTANIKA – nauka o roślinach z gr. botane = roślina Cesarstwo:Procaryota Eucaryota (Monera) Królestwo: Protozoa Chromista Fungi Animalia Plantae

3. miękisz asymilacyjny • zadania przedmiotu • „BOTANIKA LEŚNA” • poznanie struktur na różnych • poziomach organizacji • morfologicznej: • organelle • komórki • tkanki • organy • W POWIĄZANIU Z ICH • FUNKCJAMI I ZNACZENIEM DLA OSOBNIKA • BLOKI WIADOMOŚCI: • wybrane zagadnienia z morfologii roślin • wprowadzenie do systematyki roślin • charakterystyka wybranych grup systematycznych wiązka przewodząca aparaty szparkowe chloroplast zewnętrzna BŁONA wewnętrzna grana stroma tylakoid

4. Podglądanie PRYWATNEGO ŻYCIA ROŚLIN ... NIEMOWLĘCTWO WABIENIE PROBLEMY APROWIZACYJNE NAMAWIANIE DO WSPÓŁPRACY WIARA W DOBRY LOS

5. BIOLOGIA - nauka o życiu (z greckiego bios – życie, logos – nauka) Życie, przyroda ożywiona istota życia !!! Właściwości (cechy) przyrody ożywionej ?

6. 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.

7. REAKCJA NA BODŹCE (pobudliwość) • Receptory bodźców • Czynniki wywołujące reakcje • Mechanizmy reakcji • ROZMNAŻANIE SIĘ • Rozmnażanie bezpłciowe • Rozmnażanie płciowe • Ziemniak wytwarzający rozłogi podziemne • Rozmnażanie tytoniu w hodowli tkankowej • EWOLUCJA zmienianie się i przystosowywanie się do warunków środowiska

8. BOTANIKA – nauka o roślinach Z gr. Botanae = roślina Z łac. Plantae = Phytobionta • 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:

9. DYSCYPLINY BOTANICZNE • 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

10. Paleobotanika • Taksonomia (klasyfikowanie, badania filogenezy, konstrukcja systemu) • - taksonomia roślin naczyniowych • - fykologia • - briologia • - dendrologia • - mikologia • - lichenologia • - bakteriologia • Geobotanika – rozmieszczenie i życie roślin na ZIEMI • - florystyka • - geografia roślin • - ekologia roślin (ekologia gatunku, populacji, fitocenoz)

11. 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

12. SKŁAD KOMÓRKI ROŚLINNEJ Blaszka środkowa Ściana pierwotna Ściana wtórna Błona jądrowa z porami jądrowymi Chromatyna (DNA + białka) chromosomy=skondensowana, upakowana chromatyna) Jąderko (synteza rRNA) Kariolimfa (enzymy) Ściana komórkowa Cytoplazma podstawowa (cytozol = hialoplazma) Wakuola Jądro komórkowe Plastydy Mitochondria Membrany cytoplazmatyczne Aparat Golgiego Peroksysomy, glioksysomy, (lizosomy), sferosomy > tzw.MIKROCIAŁA Mikrotubule, mikrofilamenty, (centriole) > CYTOSZKIELET Rybosomy Komórka roślinna Proplastydy Leukoplasty Chloroplasty Chromoplasty Plazmalemma Tonoplast Retikulum endoplazmatyczne Protoplast

13. ONTOGENEZA PLASTYDÓW proplastyd etioplast leukoplast chloroplast chromoplast

14. CHLOROPLAST stroma tylakoid granum podwójna membrana wewnętrzna membrana zewnętrzna membrana

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!!!

16. 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

17. Chromoplasty w owocu jarzębiny ściana komórkowa chromoplasty Chromoplasty w owocu róży Chromoplasty w owocu papryki

18. WAKUOLA (z łac. vacuum - próżnia) • Powstają najczęściej z ER • - z rozszerzonych kanalików gładkiego ER • - z pęcherzyków aparatu Golgiego • - przez fragmentację dużej wakuoli • 2) Wakuole w trakcie różnicowania się komórek • wzrost dojrzewanie • komórek bielma • miękiszowych H2O - + mniej < wakuole > rozpad

19. FUNKCJE WAKUOLI • Utrzymywanie komórki w turgorze • Regulacja gospodarki wodnej w roślinie • Akumulacja cukrów, białek zapasowych (czasowa lub trwała) • Detoksykacja cytoplazmy (alkaloidy, sole wapnia)

20. BARWNIKI • są glikozydami, tj. cukier prosty + aglikon • (alkohol o charakterze niewęglowym) są dobrze • rozpuszczalne w wodzie • Flawonowe (żółte) FLAWONOIDY • heksozy (glukoza, galaktoza) • lub +aglikon (flawon, hydroksyflawon) • pentozy (ramnoza, arabinoza) • Kwercetyna łuski cebuli, zielone części gryki • Kemferol jaskrowate, różowate, motylkowate • Mirycetyna } • Antocyjanowe ANTOCYJANINY • cukry + aglikon (antocyjanidyna) • Cyjanidyna róża, mak • Delfinidyna ostróżeczka • Pelargonidyna pelargonia, dalia, chaber 3 czerwona niebieska 7 -8 pH Antocjany + Flawony (pH 7) niebieski + żółty = ZIELONY

21. Betacyjany • Antocyjany + N w cząsteczce • < pH 2 liliowy • pH 2 – 8 fioletowo-czerwony • > pH 8 żółty

22. GARBNIKI – roztwory koloidalne • - hamują wzrost i kiełkowanie nasion • - hamują rozkład białka • Są to heterozydy, tj. glukoza połączona estrowo z: • Kwasem galusowym garbniki hydrolizujące • np. TANINY (liście dębu, wiśni, herbaty) • Kwasem protokatechinowym garbniki niehydrolizujące • np. FLOBAFENY (kora drzew, łupiny nasienne, drewno o ciemnym • zabarwieniu) • Z białkiem skóry tworzą • nierozpuszczalne kompleksy GARBOWANIE SKÓRY

23. Grabniki w komórkach parenchymy Sosna wejmutka Pinus strobus Sosna wejmutka Pinus strobus

24. Garbniki w komórkach Okrętnica różowa Clusia rosea Okrętnica różowa Clusia rosea

25. ALKALOIDY – występują w postaci koloidów • Są to związki aromatyczne zawierające w pierścieniu AZOT • Nie są powszechnie gromadzone • Charakterystyczne tylko dla niektórych rodzajów • Charakterystyczne tylko dla pewnych części roślin • Synteza i gromadzenie ma miejsce tylko • w określonym stadium ontogenezy • Przykłady alkaloidów: • NIKOTYNA; pochodna pirydyny i pirolidyny • KOFEINA; pochodna puryny • CHININA; pochodna chinoliny – kora chinowca • MORFINA (opium); pochodna izocholiny – mak • LUPININA, SPARTEINA – nasiona łubinu • KOLCHICYNA – zimowit (zaburzenia w mitozie) • PIPERYNA – pieprz • KOKAINA – liście krasnodrzewu • TRYGONELINA - konopie

26. ALKALOIDY • Występują w postaci soli z kwasami: • Szczawiowym • Bursztynowym • Cytrynowym • Taninowym • KRYSZTAŁY • Szczawianu wapnia • - piasek krystaliczny • - proste • - zrosty (druzy) • - rafidy – 1 cz. H2O • Węglanu wapnia CYSTOLIT – wyrostek ściany • + CaCO3(morwa • 3. Siarczan wapnia pokrzywa, figowiec)

28. CYSTOLIT w skórce figowca – wyrostek ściany + CaCO3

29. Dziękuję za uwagę