Лекция №1,2 Тақырыбы: Кіріспе
жүктеу/скачать 203,47 Kb.
|
Лекция жинағы,Өсім анат-морф
- Бұл бет үшін навигация:
- Өсімдіктер анатомиясы және морфологиясы (лекциялар жинағы) Лекция № 1,2 Тақырыбы: Кіріспе.
- Лекцияның жоспары
- Лекция мәтіні
|
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ПЕДАГОГИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ БАЙСЕИТОВА Н.М. Өсімдіктер анатомиясы және морфологиясы (лекциялар жинағы) Лекция № 1,2 Тақырыбы: Кіріспе. Өсімдіктердің шығу тегі және анатомия-морфологиялық жіктелуі. Өсімдік клеткасының жалпы құрылымдық ерекшеліктері Мақсаты: Студенттерге ботаника ғылымы мен оның бөлімдері, дамуы, өсімдіктердің құрғақшылыққа шығуына байланысты морфо-анатомиялық жіктелуі, биосферадағы және адам өміріндегі маңызы және клетканың құрылысы туралы білім беру. Лекцияның жоспары: Органикалық дүние жүйесіндегі жоғары сатыдағы өсімдіктердің орны. Прокариоттар мен эукариоттардың негізгі ерекшеліктері. Клетканың құрылысы және биологиялық маңызы. Цитоплазманың жалпы сипаты мен қозғалысы. Вакуоль жүйесі, оның клетка тіршілігіндегі ролі. Лекция мәтіні: Өсімдіктер анатомиясы мен морфологиясы ботаника ғылымының бір бөлімі. Пән өсімдіктердің клетка, ұлпа және мүшелерінің морфологиялық және анатомиялық құрылысын, қызметін және жер шарындағы маңызын қарастырады. Өсімдіктер әлемі әр түрлі ортада тіршілік етуге бейімделген басқа тірі организмдер сияқты тіршілік-тынысы, пішіні, көлемі жағынан алуан түрлі. Өсімдіктер шөлдерде, ағысы қатты өзендердің, теңіздер мен мұхиттардың түбінде, сол сияқты биік таулардың қар жамылғысы белдеулерінде де өсе алады. Бұлардың әрқайсысының өзіне тән тіршілік нысаны бар. Өсімдіктер көлемі жағынан да әр түрлі. Ең майда тірі организмдерге вирустар мен фагтар жатады. Оларды 100-300 мың және одан да артық есе үлкейтіп көрсететін электрондық микроскоп арқылы ғана көруге болады. Таяқша тәрізді бактериялардың кейбіреулерінің ұзындығы 1-10 мкм, ені 0,2-1мкм (1 мкм –10*-6м). Темекіде теңбіл (мозайка) ауруын туғызатын вирустың ұзындығы орташа есеппен 300 нм (1 нм –10*-9м), ені 15нм. Ал бактериофагтардың көлемі 50-100 нм аралығында. Ботаника ғылымының бір саласы-өсімдіктер морфологиясы. Өсімдіктер морфологиясы өсімдіктердің сыртқы құрылысын, дамуын, өсімдік мүшелерінің құрылысы мен өзара қырым-қатынасын, олардың атқаратын қызметіне және тіршілік ортасына байланысты түрөзгерістерін зерттейді. Өсімдіктер морфологиясы 18-19-ғасырлардың тоғысқан кезеңінде қалыптасты. «Морфология» деген термин грек тіліндегі «морфо»-пішін, «логос» ғылым деген сөзінен шыққан, ұсынған неміс ақыны және жаратылысзерттеушісі В.Гете. Кез-келген өсімдіктің ерекшелігі оның сыртқы пішіні мен құрылысынан көрінеді, ол өз кезегінде ұзақ тарихи дамудын нәтижесі. Өсімдік мүшесі-өзіне тән құрылысы бар, белгілі бір қызмет атқаратын өсімдіктің бір бөлігі . Өсімдіктер анатомиясы-өсімдік мүшелерін түзетін ұлпалардың құрылысын қарастырады. Кез-келген тірі организмнің ең кіші элементі клетка. 17-ғасырда микроскоптың ашылуы анатомияның ашылуына бастама болды, соңғы екі ғасырда жиналған мәліметтер 19-ғасырдың 40-жылдарында Т.Шванн мен М.Шлейденнің клетка туралы ұғымды тұжырымдауына негіз болды Өсімдіктердің табиғаттағы және адам өміріндегі маңызы өте зор. Өйткені біздің планетамызда өсімдіктердің кездеспейтін жері жоқ, олар Аркика мен Антарктиданың суық шөлдерінде, сол сияқты температурасы 70 С-ге жететін ыстық бұлақтарында, жер қыртысының 100м-ге (2-3 км тереңдікте кездеседі) дейінгі терең қабаттарында және атмосферада 10-12 км-ге дейінгі (спора түрінде) биіктікте, ал кейбір балдырлар (қоңыр және қызыл балдырлар) теңіз суларының 200-250 м-ге дейінгі тереңдігінде кездеседі. Олай болса, өсімдіктер жануарлармен салыстырғанда өте кең тараған, сондықтан олар биосфераның шекарасын анықтайды. Өсімдіктердің жер бетіндегі тіршілігі үшін маңызы үлкен. Олардың бірі органикалық заттар түзсе (автотрофты өсімдіктер), екіншілері оларды ыдыратып (гетератрофты өсімдіктер), жер қойнауына минералды заттарды, ауаға СО2 газын қайтарады. Жасыл өсімдіктер жапырақтан тамырлары арқылы суда еріген минералдық заттарды, жер беті бөліміндегі (өркен) устьице арқылы СО2 газын фотосинтездің ішкі заты ретінде қайтадан қабылдайды. Осы ретпен табиғатта заттар айналымы жүзеге асады. Жасыл өсімдіктердің анорганикалық заттардын күн сәулесінің тікелей әсері арқылы органикалық заттар түзу процесі фотосинтез деп аталады. Жасыл өсімдіктер фотосинтез процесі нәтижесінде органикалық заттар түзіп содан өздері қоректенеді, сөйтіп жер бетінде органикалық қосылыстардың қорын жасайды. Фотосинтездің жер бетіндегі жылдық өнімі 10*10 т-ға жетеді. Сөйтіп ол планетамызда тіршіліктің қайнар көзіне айналады. Көрнекті орыс ғалымы К.А.Тимирязев фотосинтез өнімдерін «күн сәулелерінің консервісі» деп атаған. Жыл сайын фотосинтез процесі арқылы Жер шарында 83 млрд тонна органикалық зат түзіледі, оның ішінде құрылық өсімдіктері 53 млрд т немесе 63 пайыз түзеді; мұхиттар мен теңіз өсімдіктері- 30 млрд т немесе 36 пайыз түзеді; Өсімдіктер әлемі өте алуан түрлі және олардан алынатын өнімдер де әр түрлі. Өсімдіктер ауылшаруашылық өнімдерінің ерекшеліктеріне және олардың пайдалануына қарай төмендегідей топтарға бөлінеді: 1) дәнді дақылдар – бидай, күріш, қара бидай, жүгері, арпа, сұлы, қарақұмық, тары және т.б.; 2) белокқа бай дәнді-бұршақты дақылдар – үрме бұршақ, асбұршақ, ноқат, қытайбұршақ және т.б.; 3) көкөністер – қырыққабат, сәбіз, қызылша, картоп, шомыр, тарна (брюква) және т.б.; 4) жеміс-жидек дақылдары – алма, алмұрт, шырын жемістілер (цитрустар), тұшала, бүлдірген, қарақат және т.б.; 5) майлы дақылдар – күнбағыс, мақта, зығыр, кенепшөп, қыша және т.б.; 6) талшықты дақылдар – зығыр, кенепшөп, мақты және т.б.; 7) дәрілік өсімдіктер және т.б. Адам шығу тегі өсімдіктер өнімі болып табылатын жердің қазба байлықтарын өз мүддесіне кең түрде пайдаланады. Оларға көмір, шымтезек, тақта тас (сланцы), шөгінді (сапропель) жатады Биология ғылымының классиктері (Ж. Кювье, Ж.Б.Ламарк, Ч. Дарвин, К. Линней, К.Ф. Рулье, А. Каверзнев, М. Ломоносовтың және т.б.) еңбектеріндегі палеонтологиялық деректерге қарағанда адамзат ертеден-ақ өсімдіктер дүниесімен таныс болып, оларды өз қажеттеріне жаратқан. Өсімдіктер дүниесін бір жүйеге келтіру бізге ескі грек философтары мен Рим ғалымдарының еңбектерінен белгілі. Көне заман ғалымдары әуелгі кезде өсімдіктерге медициналық (дәрі-дәрмектік), азық-түліктік (шаруашылық) тұрғысынан ғана қарады. Сол кездің «ботаниктерін» ризотомдар (тамыр қазушылар) - өсімдік шикізатын жинаушылар. Фармокопалдар – дәрі-дәрмектік өсімдіктерді сатушылар. Геопониктер (георгиктер) – қажеті өсімдіктер түрлерін өсіруге маманданушылар деп бөлген. Аристотель (384-322) мен Аристокл Платонның (427-347) шәкірті (біздің заманымыздан бұрынғы 971-286 жылдары өмір сүрген) Теофраст (Тиртам) өз отанының және басқа жерлердің 500-ден астам түрлі өсімдіктерін жинап, оларды ағаштар, бұталар, шөптер деп жіктеді. Ботаника жөнінде деректер, тек XV ғасырда ғана қанат жая бастады. Бұл кезде Теофрастың шығармалары Грек тілінен латын тіліне, Ибн Синаның «Медициналық каноны» араб тілінен латын тіліне аударылды. Сонымен қатар дәрі шөптер жөнінде жинақтар шыға бастады. XV ғасырдың аяғы мен XVI ғасырдың бас кезінде саяхатшылар Еуропада өспейтін өсімдіктерді басқа елдерден әкелді. Емдік қасиеттері бар өсімдіктерді кептіріп сақтау әдістері табылды. Кептірілген өсімдіктер алғашында құрғақ бақша деп, кейіннен бұл гербарий деп аталды. Басқа бақтардын әкелген өсімдік түрлерінің тұқымы, әсіресе, олардың ішінен падалылары, арнаулы жерлерде егіліп өсірілді, бұларды XVI ғасырдың өзінде-ақ аптекалық бақ деп атайтын болды. Өсімдіктерді бір жүйеге келтіруге талпынған ғалымдардың бірі, итальян ботанигі – Цезальпин Андреа (1519-1603) еді. Ол зерттеуге алған өсімдіктердің ұқсастықтары мен айырмашылықтарын негізге ала отырып, оларды топ-топқа бөлді. XVII – XVIII ғасырлардығы өсімдіктер жүйесінің жаңа жүйесін жасаған ботаниктердің бірі – шведтің аса көрнекті табиғат зерттеушісі, ғалымы Карл Линней (1707-1778). Ол Теофраст пен Цезальпиннің жүйесін қабылдамай, негізгі жүйелік белгі өсімдіктегі гүл аталықтары және аналықтары болу керек деп топшылады. Ол барлық гүлді өсімдіктерді 23 класқа бөліп, ал 24-ші класқа гүлсіздерін («тайнобрачные») жатқызды. К. Линней өз жүйесін жасаған кезде көбінесе өсімдік гүлдерінде орналасқан аталықтарының санына, көлеміне, олардың кірігу және кірікпеуіне, бойларына, гүлдерінің бір үйлі және көп үйлі болу жағына көңіл бөлді. Ғылыми жүйе жасалды. Мұндай табиғи жүйені жасауда француздың табиғат зерттеушісі, аса көрнекті ғалымы Ж. Ламарктың (1744-1829) еңбегі зор. Метафизикалық дәуірде өмір сүрген ол сол кездегі реакцияшыл бағыттарға қарсы тұрды. Н. В. Павловтың «Орталық Қазақстан флорасы» (1928-1935) мен «Қазақстанның өсімдіктер ресурсы» (1947) деген еңбектері жарық көрді. Қазақстандағы ботаникалық зерттеулердің қорытындысы 9 томдық «Қазақстан флорасы» (Н. В. Повлов, А. В. Быков, М. С. Байтенов т.б.) 3 томдық «Қазақстан споралық өсімдіктер флорасы» (М. П. Васягина, М. Н. Кузнецова, Н. Ф. Писарева, С. Ф. Шварцман) деген еңбектерінде баяндалып, республикада 5240 гүлді өсімдіктердің барлығы анықталды, олар туралы толық мағлұмат берілді. Ботаника жеке салаларға бөлінеді. Бұл салалар өзара бір-бірімен тығыз байланыстылығына қарамастан, әрқайсысы өсімдіктердің дамуы, құрылысы мен тіршілігінің заңдылықтарын зерттейтін дербес ғылым болып табылады. Морфология (грекше морфа – пішін; логос – сөз, ғылым) өсімдіктердің жай көзбен немесе арнаулы аспаптар (лупа, жарық, электрондық микроскоп) арқылы көруге болатын сыртқы пішіні мен ішкі құрылымын зерттейді. Анатомия микроскоп арқылы өсімдіктердің құрылысын зерттейді, демек, бұған цитология мен гистология енеді. Гистохимия, микроскоп және химиялық реакциялардың көмегі арқылы заттардың клеткалар мен ұлпаларда таралуын анықтайтын анатомияның бір бөлімі болып табылады. Құрылымдық ботаниканың бір бөлімі ретінде эмбриология (грекше эмбрион – ұрық) бөлініп шықты, бұл ұрықтың құрылысы мен дамуын зерттейді. Физиология өсімдіктерге тән тіршілік процестерін (зат алмасу, өсу, даму, және т.б.) зерттейді. Физиология өсімдіктер биохимиясы және биофизикасына ажырайды. Фитоценология өсімдіктер бірлестігін – фитоценоздарды (грекше фитон - өсімдік; қайнос – жалпы) зерттейді. Өсімдіктер географиясы өсімдік түрлері мен фитоценоздардың жер бетінде таралу заңдылықтарын зерттейді. Экология (грекше ойкос – үй) - өсімдіктердің орта жағдайларымен өзара қарым-қатынасын зерттейді. Клетка- тірі организмдердің негізгі құрылымдық және функциональдық бірлігі ретінде ұзақ эвольциялық даму барысында қалыптасқан. Олай болса тірі организмдердің клеткадан төмен бірлігі бар ма деген заңды сұрақ туады. Қазіргі кезде денесі клеткаланбаған организмдердің «өкілдеріне» вирустар мен бактериофагтар жатады. Бұл құрылымы өте қарапайым тірі материяның алғашқы формалары ретінде шамамен 3 – 3,5 млрд. жыл бұрын пайда болған. Қазіргі кезде белгілі тірі организмдердің төмендегідей сызбанұсқалық жүйесі келтірілген. Клеткаланбаған организмдер. Бұларда клеткалық құрылым және жекеленген клетка органеллалары болмайды. Олардың өкілдеріне вирустар жатады. Яғни вирустарда ядро, цитоплазма, клетка қабықшасы өзара жекленбеген. Вирустар денесі белокты қабықшамен жабылған нуклеин қышқылының бір молекуласынан тұрады. Сонымен қатар, вирустарда тірі организмге тән тіршілік ерекшеліктері тек тірі дене ішінде ғана байқалады. «Ядросыз» организмдерге прокариоттар жатады. «Ядросыз» организмдерге клеткалық құрылыс тән. Алайда олардың клеткасы қоршаған ортадан клетка қабығы арқылы оқшауланып тұрады. Қабық қызметін көбінесе цитоплазмалық мембрана атқарады. Ал ядросы белгілі бір пішінге ие болмайды. Сондықтан ядролық заттар (ДНК) молекуласы цитоплазмада шашырап орналасады. «Ядросыз» организмдерге төменгі сатыдағы өсімдіктер – бактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Бұлар – тіршілік орта жағдайларына бейімделген, кең тараған, сан жағынан көп организмдер. Сондықтан ядросыз организмдерден жануарлар мен өсімдіктердің әр түрлі топтарының шығу және даму мүмкіндігі бар. Ядросы бар бір клеткалы организмдер- эукариоттар. Бұлар клеткалық құрылымы қалыптасқан бір клеткалы, автотрофты өсімдіктер. Өзінен бұрынғы организмдерден негізгі айырмашылықтары: біріншіден, оның ядросы цитоплазмасы және т.б. органеллалары морфологиялық тұрғыдан анық жіктелген. Екіншіден, жынысты көбеюі арнаулы клеткалар-гаметалар арқылы жүреді (изогамия, гетерогамия, оогамия). Ядролық организмдерге көптеген бір клеткалық жасыл балдырлар, диатомды балдырлар, сары жасыл балдырлар жатады. Бір клеткалы эукариоттар әр түрлі тіршілік жағдайларына бейім болумен қатар, олардан едеуір күрделі құрылысты кологниялы, көп клеткалы организмдер дамиды. Осы тұрғыдан алғанда балдырлар үдемелі топқа жатады. Көп ядролылар (клеткаланбағандар). Бұл организмдердің дене құрылысы бір клеткаларға ұқсас. Олардан едәуір айырмашылықтары да бар. Көлемі 30-35 сантиметрдей ірі денелердің клеткалық құрылымы жоқ, бірақ ядроларының саны көп болады. Мұндай өсімдіктердің жеке бөлімдері жоғары сатыдағы өсімдіктердің мүшелеріне (ризойдтар, төсемелі сабақ, жапырақ) ұқсайды. Клеткаланбаған организмдерге каулерпа, ботридиум балдырлары және миксотрофтар мен көптеген саңырауқұлақтар жатады. Жорамал бойынша бір клеткалы тіршілік формаларының дамуы әр түрлі жолмен жүруі мүмкін. Олардың бір клеткалы денесі жетіле келіп, көп клеткалы денеге, клеткалардың функциялануынан олар ұлпалық құрылымға, одан мүшелер түзуге бейімделуі мүмкін. Эволюциялық дамудың бұл үдемелі жолы суда өсетін өсімдіктерге де, құрлықта өсетін өсімдіктерге де тән. Дамудың екінші жолы аса үдемелі болмай, шамалы ған көп ядролы және клеткаланбаған формалардың пайда болуына алып келген. Колониялы көп клеткалалар. Бұған нағыз кологниялы организмдер жатады. Бұлар бір клеткалы эукариоттар, бір-бірімен тек қарапайым тізбек құрып жалғасады. Физиологиялық өзара әсері және клеткалар тобының колониясында цитоплазмалық байланыс болмай, әр клетканың автономиясы, оның оқшаулылығы сақталады. Мұнда клеткалардың тіршілік әрекеттерінің ортақ реттелуі болмайды. Сол сияқты колония клеткаларының құрылысы мен функциялары біртекті келеді. Бірақ колониядағы жеке клеткалардың арасында цитоплазмалық байланыс болатындықтан, бұлар тіршілік әрекеттерінің ортақ реттелуі іске асатын организмдерге жатады. Мысалы, клеткалардың вегетативті және генеративті болып жіктелуі (вольвокс және т.б.) колониялы формалар бактериялар мен көк-жасыл балдырларда дамыған. Кейбір колониялы организмдер осындай даму барысында бір клеткадан көп клеткаға өтудің аралық тізбегінің рөлін атқарады. Нағыз көп клеткалылар немесе талломдылар. Дене құрылымының алуан түрлілігі мен өкілдері санының көптігі жағынан бұл организмдер үлкен топ түзеді. Бұлардың көпшілігі ірі болып келеді. Соған қарамастан, олардың денесі кәдімгі ұлпаларға және мүшелерге (тамыр, өркен) жіктелмеген. Көп клеткалыларға қоңыр балдырлар, қызыл балдырлар, қара және жасыл балдырлар жатады. Бұларда репродуктивті мүшелердің қалыптасуы байқалады. Кормофиттер (мүшелілер). Бұларға тән негізгі ерекшеліктер – түрлі тіршілік әрекетін атқаратын арнаулы ұлпалардың болуы және өсімдіктер денесінің жеке мүшелерге жіктелуі. Кормофиттерге барлық жоғары сатыдағы өсімдіктер жатады. Клетка – тірі организмнің құрылымдық және функционалдық бірлігі. Барлық тірі организмдер клеткалардан тұрады. Тірі организмдердің клеткалық құрылымын зерттеу жұмыстары микроскоп деп аталатын оптикалық аспаптың жасалумен байланысты жүргізіледі. XVI ғасырдың аяғымен XVII ғасырдың басында табиғат тану ғылымдары саласында оптикалық аспаппен тәжірибе жүргізу қауырт дамыды. Оптикалық аспаптар жасағандардың алғашқылары голландық шеберлер ағайынды Ганс және Захариус Янсендер еді. Микроскопты алғаш рет ғылыми жұмысқа пайдаланған ағылшын ғалымы Роберт Гук сол кездегі барлық жаратылыс танушылар сияқты физика, химия, ботаниканы жақсы меңгерген білгір маман болатын. Оның 1665 жылы шыққан «Микрография немесе өте майда денелерді үлкейтіп көрсететін шыны арқылы зерттеу» деген еңбегінде микроскоптан көрінген ырғай, аскөк қамыс өсімдіктері сабақтарының жұқа кесінділерін суреттеп, оған толық сипаттама берген. Ол тығын кесіндісіндегі ара ұясы іспеттес қуыстарға клетка деген ат берді. Уақыт өте келе бұл ғылыми терминге айналды. Өсімдіктер анатомиясы туралы тұңғыш еңбек жазған ағылшын ғаламы Н. Грю және итальяндық ғалым М. Мальпиги еді. Бұлар бір-біріне қатыссыз өсімдіктер ұлпалары мен клеткаларының құрылымын зерттеп ол жөнінде М. Мальпиги 1671 жылы «Өсімдіктер анатомиясы туралы мәлімет», Н.Грю 1682 жылы «Өсімдіктер анатомиясының бастамасы» деген еңбектерін жазды. Ол кезде өсімдіктер клеткасының негізгі құрамдас бөлігі клетка қабықшасы болып табылады деген ұғым басым болды. Осыған қарамастан 1881 жылы Роберт Браун клетка ядросын ашып, оның клетка тіршілігі үшін аса маңызды рөл атқаратыны туралы келелі пікір айтты. жүктеу/скачать 203,47 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|