БОТАНИКА проф. д-р Митко Костадиновски доц. д-р Рената Ќуштеревска

Презентација на тему: "БОТАНИКА проф. д-р Митко Костадиновски доц. д-р Рената Ќуштеревска"— Транскрипт презентације:

1 БОТАНИКА проф. д-р Митко Костадиновски доц. д-р Рената Ќуштеревска
демонстратор Сара Цветаноска

2 Вовед Фонд на часови: 3 + 4 Начин на реализација: предавања, практична настава, консултации... Проверка на знаење: Колоквиуми: предавања – 2? практична настава - 2 Завршен испит

3 Вовед Литература: Bresinsky, C., Körner, S., Kadereit, J., Neuhaus, G., Sonnewald, U Strasburger’s Plant Sciences. Springer-Verlag Berlin Heidelberg Beck, Ch., B An Introduction to Plant Structureand Development. Cambridge University Press. Костадиновски, М., Ќуштеревска, Р., Ботаника (еколошка насока) и Општа ботаника (двопредметни студии) – нерецензирана скрипта Интернет (Материјали за предавања)

4 Термини и содржини за предавање по ботаника (2018/19)
датум предавање Вовед; жива материја, особини на биолошките системи, потекло и еволуција на животот; биологијата како наука Молекуларна основа: градежни блокови на клетките Структура и ултраструктура на клетката – вовед, микроскопија, преглед; цитоплазма, цитоскелет Структура и ултраструктура на клетката – клеточно јадро, хромозоми, делба на јадро и на клетка Структура и ултраструктура на клетката – мембрани, ЕР, ГС, митохондрии, пластиди Структура и ултраструктура на клетката – клеточен ѕид, вакуола Хистологија: форми на организација на растителното тело; растителни ткива: меристемско, паренхимски, покривни ткива Хистологија: форми на организација на растителното тело; растителни ткива: механички ткива (коленхим, склеренхим, склереиди), спроводни ткива (ксилем, флоем, спроводни снопчиња), ткива за лачење Анатомија и морфологија на растителните органи: организација на телото кај вишите растенија; вегетативни органи - морфологија на изданок Вегетативни органи: изданок – анатомска градба Вегетативни органи: лисни органи –анатомија и морфологија Вегетативни органи: корен –анатомија и морфологија Репродуктивни органи: цвет – морфологија и анатомија; соцветија; Репродуктивни органи: семе, плод

5 Вовед Ботаника - дефиниција Објект на истражување - растенија:
структура, функционирање, еволуција, екологија

6 Методи на истражување молекуларно ниво ниво на клетки
ниво на ткива, органи и цели индивидуи ниво на популации, заедници, екосистеми

7 Предмет и задачи на ботаниката
Томистички дисциплини: Морфологија на растенијата - закономерности во градбата и развитокот на надворешните макроскопски структури на растенијата Анатомија на растенијата - закономерности за структурата и развитокот на растителните органи Цитологија на растенијата - наука за растителната клетка Хистологија на растенијата - наука за растителните ткива Физиологија на растенијата - функционирањето на различни растителни компоненти, Генетика –процесите на наследувањето кај растенијата, Молекуларна биологија – ултраструктура на растителниот организам.

8 Предмет и задачи на ботаниката
Атомистички дисциплини - гранки кои се обидувале да ги согледаат растенијата во нивната целост: Систематика – класифицирањето на растенијата, Екологија – односите на растенијата со средината во која живеат, Фитогеографија – законитости во распространувањето на растенијата, Фитоценологија – наука за растителните заедници, Еволуција на растенијата –се интересира за еволутивниот развиток на растителниот свет ...

9 Историјат 300 г.п.н.е. – Теофраст
1530 – Otto Brunfels ( ): најстарата Треварка 1590 – Johann & Zacharias Jansen го конструираат микроскопот 1665 – Robert Hooke: клеточна градба на организмите 1675 – Marcello Malpighi ( ): Anatome plantarum 1683 – Antonium van Leuwenhoek ( ): прв приказ на бактерија 1694 – Rudolf Jacob Camerarius ( ): Dev sexu plantarum epistola 1753 – Carl Linaeus ( ): Species plantarum

10 Историјат 1790 – Johann Wolfgang von Goethe ( ): Metamorphose der Pflanze 1809 – Jean Baptiste de Lamarck ( ): Philosophie zoologique (наука за еволуцијата) 1831 – Robert Brown ( ): откивање на јадрото 1838 – Matthias Jacob Schleiden ( ) & Theodor Schwann ( ): клеточна теорија 1855 – Rudolph Virchow ( ): Omnis cellula e cellula 1859 – Charles Darwin ( ): Origin of species 1879 – Eduard Strasburger ( ): откривање на делбата на растително јадро; откривање на оплодувањето кај цветните растенија 1940 – E. Ruska & H. Mahl: електронски микроскоп

11 Животот – посебно својство на материјата
Живот - својство или состојба на многу сложено организиран и специфичен физичко-хемиски систем, во кој материјата и енергијата взаемно дејствуваат Протоплазмата - основа на сите животни појави и кај животните и кај растенијата високо организиран систем на голем број хемиски соединенија со едноставна или со многу комплексна градба (посебно важни се макромолекулите на белковините и нуклеинските киселини)

12 Животот – посебно својство на материјата
Морфолошки последици од структурата на живата материја: се манифестира во создавањето на јасно просторно ограничени единки (живата материја е дисконтинуирана), единките по правило се одликуваат со точно определен облик.

13 Животот – посебно својство на материјата
Динамички последици од структурата на живата материја: отворени системи - размена на материја продуктивност способност за адаптивно менување генетски континуитет сличност во хемиската природа надразливост интегрираност и регулација

14 Животот – посебно својство на материјата
Размена на материи со околната средина – услов за опстанок на живите организми отворени термодинамички системи: Анаболизам (асимилација) - околната средина примаат мртва материја, која се вградува во правилни структури Катаболизам (дисимилација) - мртвите продукти на размената на материјата постојано се исфрлаат во царството на неживото динамичка рамнотежа (хомеостаза) - при овие процеси се одржува структурата на организмите

15 Животот – посебно својство на материјата
Продуктивност - непосредна последица на размената на материјата; два облици: Растење – катаболичките процеси се поголеми од процесите на анаболизмот; два процеси кои течат паралелно – раст и развиток Размножување (авторепродукција, наследување) - од една единка настанува потомство со слични особини со исходниот облик генетски континуитет на родителскиот вид пренесување на генетската информација која ја носат родителите на новите генерации

16 Животот – посебно својство на материјата
Способност на мутабилност (менување) - способност за скоковити промени на одредени морфолошки и физиолошки својства во следот на генерациите, во согласност со промените на животните услови Обезбедува секогаш нов избор за создавање на нови видови и за натамошен развиток или еволуција на живите суштества Резултат: за повеќе од три милијарди години, има произведено разновидност на облици од растителни и над 2.000,000 животински видови кои живеат денес.

17 Животот – посебно својство на материјата
Сличност во хемиската природа макромолекулите на протеините и нуклеинските киселини – основна улога во организацијата на сите биолошки системи биолошките системи се единствено способни да ги синтетизираат овие специфични макромолекули Синтезата се базира на мал број градежни единици

18 Животот – посебно својство на материјата
Надразливост (иритабилност) способност на реагирање на промените на надворешните и внатрешните услови непосредно доведената енергија претставува стимул за реакцијата Самата реакција зафаќа од резервната енергија на организмот.

19 Животот – посебно својство на материјата
интегрираност и регулација интегриран систем – организиран систем, кој може да функционира единствено со кооперативност на сите свои структурни компоненти динамичка интеракција меѓу компонентите на биолошките системи Основи на кои се базира интегралната функција на биолошкиот систем: динамички (биохемиски) структурни генетички

20 Животот – посебно својство на материјата
Клеточна организација – одраз на структурните и динамичните одлики на животот Основа на морфолошката и на физиолошката организација на живите организми

21 Животот – посебно својство на материјата
Генетски континуитет omne vivum e vivo - само биолошките системи се авторепродуктивни одржување на генетскиот континуитет - со создавање на копии на клеточните структури и целите системи се овозможува пренесување на генетската информација на нови генерации

22 Потекло и еволуција на животот
Формирање на соларниот систем пред околу млд години се случила Големата експлозија (теорија Big Bang)

23 Потекло и еволуција на животот
пред околу 6 милијарди години – формирано е нашето сонце од огромни маси на интерстеларни гасови

24 Потекло и еволуција на животот
Формирање на Земјата пред околу 4,6 млд. години настанала Земјата, заедно со останатите планети од Сончевиот систем пред околу 4,1 млд. години: се формирала кората; редуцирана атмосфера; први дождови

25 Потекло и еволуција на животот
пред околу 3,5-4 млд. години - најстарите биосистеми три фази: неорганска хемиска еволуција - се создавале неоргански соединенија органска хемиска еволуција - се образувале високомолекуларните органски соединенија на полипептидите и полинуклеотидите биолошка еволуција - започнало формирањето на првите живи организми

26 Потекло и еволуција на животот
Опарин: примордијална супа коацервати протоклетки

27 Потекло и еволуција на животот
Апаратурата со која Милер докажал дека во условите што владееле на Земјата можеле да бидат создадени темелните органски материи

28 Потекло и еволуција на животот
пред околу 3,5 млд години: први прокариотски клетки Пред околу 2 млд. години: оксидација на атмосферата Строматолити - творби на фосилни прокариотски организми

29 Потекло и еволуција на животот
теорија на повеќе чекори – multistep theory: процес од хипотетични интермедијарни чекори Молекули кои функционирале како биокатализатори Молекули способни за сопствено размножување (свет на РНК). Одлучувачки чекор кон независен живот: протеински катализатори ја овозможиле ефикасната и прецизна репликација на нуклеински киселини Одвојување на генот (наследни фактори) од фенот (карактер базиран на наследна информација) – воспоставување на генетски код кој може да преведува нуклеотидни секвенци од нуклеински киселини во протеински секвенци

30 Потекло и еволуција на животот
Прогенотите и прокариотите живееле органотрофно (исхрана со готова органска материја) Фототрофните форми започнале да доминираат со засиленото трошење на ресурсите во околината Оксидирана атмосфера: клеточна респирација (поефективно добивање енергија од органски молекули) формирање на озонски слој колонизирање на океанската површина и на копното Појава на пластиди и митохондрии (ендосимбиотска теорија)

31 Потекло и еволуција на животот
Одвојувањето меѓу археите и бактериите се случило пред повеќе од три милијарди години Првите остатоци од многуклеточни еукариотски организми се најдени во слоеви не постари од една милијарда години. Еволуција како резултат на: интеракција меѓу случајните мутации и насочената селекција (дарвинизам).... што се базира на претпоставката дека еволуцијата е резултат на сумата од голем број мали чекори (градуализам) .... и ретки, но значајни големи еволуциски транзиции

32 Потекло и еволуција на животот
пред 2,1 млд. години се појавиле еукариотските клетки пред 600 милиони години се појавиле повеќеклеточните организми пред 440 милиони години се појавиле првите копнени растенија Архаик Протерозоик Силур

33 Потекло и еволуција на животот
Палеозоик – доминација на папрати Мезозоик – доминација на Gymnospermae Кенозоик – доминација на Angiospermae

34 Граници на животот Две компоненти на прашањето за границите на животот: границите на распространување на животот (еколошка компонента) определени од максимумите и минимумите на содржината на вода, температурата и светлината горната и долната граница на големина на единките Горна граница – условена од абиотските фактори Долна граница – зависи од апсолутниот минимум што е потребен за репликација на ДНК, реализацијата на генетската информација зачувана во неа, поддршката на хетеротрофниот метаболизам и размената на енергија и едноставната клеточна структура (теоретски, околу 350 гени)

35 Граници на животот 3,000 различни протеини 30,000 различни протеини

36 Вируси, вириони, вироиди
Неклеточни генетички елементи кои станале независни од клетката што ги поддржува Немаат метаболизам или размена на енергија, Немаат способност за реплицирање или синтеза на протеини Облигатни паразити - немаат способност за независно размножување - можат да се размножуваат само со користење на метаболизмот и енергијата на живи клетки

37 Вируси, вириони, вироиди
Вируси: небиолошки системи изградени од нуклеински киселини, обвиени со протеинска обвивка (капсида), изградена од еден протеин или само мал број различни протеини Вирион (вирална партикула): дисперзна форма на вирусите, која егзистира надвор од жива клетка; безживотен органски систем Вироид: најпросто организациско ниво - инфективни нуклеински киселини (РНК) кои немаат ниту протеини

38 Биологијата како природна наука
Методологија: Забележување, опишувањето и систематското организирање на сите организми Експеримент - набљудување на процес под вештачки предодредени и контролирани услови

39 Биологијата како природна наука
Хипотези претпоставени решенија на одреден проблем кои треба да бидат проверени (проверлива хипотеза) генералната теорема може да се одбие врз основа на некој контрадикторен настан (асиметрија на верификација и отфрлање). асиметријата на проверката и отфрлањето значи дека чекорите во сознанието се постигнуваат индиректно, не директно, со отфрлање на несоодветни или неприменливи хипотези (метод на пробување и грешка)

40 Биологијата како природна наука
Теории: сеопфатна хипотеза, која, и покрај многу обиди, останува неотфрлива, станува теорија елементи на научниот поглед на светот парадигма која овозможува интелектуална рамка за натамошна експериментална работа во областа од интерес научни револуции – отфрлање на постоечките „тестирани“ теории и развивање на нова посеопфатна теорија

41 Биологијата како природна наука
Научeн поглед на светот: збирот на признаени природни закони и нивните интерпретации; поедноставена рефлексија за природата, прикажана во перцепции, симболи и идеи највисок израз на нашето разбирање на природата овозможува ментални операции кои би биле премногу опасни или скапи да се спроведат во реалниот свет. динамичност - со новите информации од истражувањата и новите интерпретации, може да се проширува и менува и никогаш не треба да се смета дека е завршен

42 Посебната позиција на биологијата
Го проучува животот како посебна категорија во природата Витализам – животот е воден од посебни животни сили Биолошките системи почитуваат закони што се специфични за нив Редукционизам - сите биолошки феномени не можат да се сведат на хемиските и физичките закони

43 Посебната позиција на биологијата
Биолошка телеономија- животните форми се однесуваат со намера, тие реагираат брзо и изгледаат дека се конструирани разумно. Покрај прашањето „зошто“ (каузалност), биологијата (и само биологијата меѓу науките) прашува „заради што“? (крајност). Значење на случајното

44 Животни и растенија Особина Животни Растенија мигрирање Се движи
Вкоренето Тело Компактно, заворено Отворено Број на органи ограничен Голем број Симетрија Билатерална радијална Специјализација на ткива Високо организирана Неспецијализиран меристем Екскреција Централизирана Локална растење Ограничено Непрекинато Регенеративен потенцијал Низок висок

45 Животни и растенија Особина Животни Растенија Клеточен ѕид Немаат
Имаат Пластиди Вакуоли Тургор Низок Висок Клеточна делба Со прештипнување Клеточна плоча

46 Класификација и значење на науките за растенијата
Основни истражувања: имаат за цел да се разберат настанувањето, разнообразноста и поврзаноста помеѓу формата и функцијата. Апликативни истражувања: концентрирани на искористување на растенијата.

47 Класификација и значење на науките за растенијата
Структура Поле на истражување Атоми Биофизика Молекули Биохемија Семантички макромолекули Молекуларна биологија Гени, хромозоми Генетика Клетка Клеточна биологија Ткива Хистологија Органи Анатомија, физиологија Организми Мофологија, развојна физиологија, систематика, филогенија, аутекологија Популации Репродуктивна екологија, еволутивна биологија Заедници Геоботаника, екологија на заедници Екосистеми Биогеохемија, екосистемска биологија