ANATOMIJA I MORFOLOGIJA BILJAKA MORFOLOGIJA BILJAKA fitomorfologija gr

ANATOMIJA I MORFOLOGIJA BILJAKA

MORFOLOGIJA BILJAKA – fitomorfologija grč. morfe - forma, oblik logos - nauka -biološka nauka koja se bavi: - proučavanjem spoljašnjeg oblika biljaka i njihovih organa - njihovom unutrašnjom građom kako u individualnom razviću tako i u istorijskom razvoju

MORFOLOGIJA BILJAKA - TEŽI DA OTKRIJE OPŠTE ZAKONITOSTI U RAZVIĆU FORME I GRAĐE BILJNIH ORGANA I OBJASNI NJIHOVU UZAJAMU POVEZANOST I ZAVISNOST U INEGRISANOM MORFOFIZIOLOŠKOM SISTEMU - DA VELIKU RAZNOLIKOST FORME ORGANA SVEDE NA MANJI BROJ OSNOVNIH TIPOVA (otkrivanjem homologije među njima) - DA PROUČI FORMIRANJE I RAZVIĆE ORGANA TOKOM INDIVIDUALNOG ŽIVOTA (ontogeneze) - DA OBJASNI POSTEPENO FORMIRANJE ORGANA TOKOM EVOLUCIJE BILJNOG SVIJETA ( filogeneze)

- DA ISPITA REAKCIJE BILJAKA NA RAZNE SPOLJNE FAKTORE I OBJASNI MEHANIZME MORFOGENETSKIH PROMJENA I PROCESA (morfofiziologija) - DA PROUČI UNUTRAŠNJU GRAĐU I STRUKTURU BILJNIH ORGANA, TKIVA I ELEMENTARNUH JEDINICA ŽIVOTA, ĆELIJA (anatomija, citologija) -KAO KOMPLEKSNA BIOLOŠKA NAUKA MORFOLOGIJA BILJAKA OBUHVATA VEĆI BROJ BOTANIČKIH DISCIPLINA KOJE SU GRUPISANE U OKVIRU -ANATOMIJE I MORFOLOGIJE BILJAKA U UŽEM SMISLU

ANATOMIJA BILJAKA – NAUKA KOJA PROUČAVA UNUTRAŠNJU GRAĐU BILJAKA I OBUHVATA: - CITOLOGIJU (nauku o ćeliji) - HISTOLOGIJU (nauku o tkivima) - ANATOMIJA ORGANA I TIJELA -DESKRIPTIVNA – opisuje građu biljke bezobzrira kakva je kod drugih biljaka - FIZIOLOŠKA – proučava unutrašnju građu u integraciji sa fiziološkim procesima u biljnom tijelu - EKOLOŠKA – proučava prilagođenosti biljaka svojom unutrašnjom građom uslovima spoljašnje sredine na koje se biljka tokom evolucije prilagodila - PATOLOŠKA – izučava građu bolesnih biljaka i promjene nastale nepravilnom ishranom i dejstvom biljnih i životinjsih parazita

-MORFOLOGIJA BILJAKA U UŽEM SMISLU – ORGANOGRAFIJA ili SPOLJAŠNJA MORFOLOGIJA BAVI SE PROUČAVANJEM SPOLJAŠNJEG IZGLEDA BILJAKA I BILJNIH ORGANA (vegetativnih i reproduktivnih) KAO I PROMJENA (metamorfozama) TIH ORGANA BILJKA JE ORGANIZAM SA INTEGRISANOM FORMOM, GRAĐOM I FUNKCIJOM ZATO JE NEOPHODNO DA SE ANATOMIJA TIJELA I ORGANA OBJEDINI TJ. PROUČAVA ZAJEDNO SA NJIHOVOM MORFOLOGIJOM što je programski i koncepcijski prihvaćeno od mnogih naučnika klasične i savremene botanike

U OKVIRU OVOG PREDMETA BIĆE OBUHVAĆANE SLEDEĆE CJELINE: - CITOLOGIJA - HISTOLOGIJA - MORFOLOGIJA I ANATOMIJA TIJELA I VEGETATIVNIH ORGANA - RAZMNOŽAVANJE BILJAKA – OBUHVATA I MORFOLOGIJU I ANATOMIJU REPRODUKTIVNIH ORGANA

BOTANIKA - NAUKA O BILJKAMA (zajedno sa zoologijom, mikrobiologjom, antropologijom dio je nauke o životu ---BIOLOGIJE) FITOLOGIJA – gr. fitos – biljka logos - nauka BOTANIKA SE DIJELI NA: - MORFOLOGIJU -FIZIOLOGIJU BILJAKA- fiziološki procesi -SISTEMATIKU BILJAKA – srodnički odnosi među biljkama i - GEOBOTANIKU – zakonitosti u geografskom rasprostranjenju biljaka MORFOLOGIJA – proučava spoljašnji oblik biljaka-SPOLJNA MORFOLOGIJA, -unutrašnju građu- ANATOMIJA (CITOLOGIJA, HISTOLOGIJA I ANATOMIJA ORGANA) - i individualno razviće

CITOLOGIJA gr. kitos –šuplji sud i logos – riječ, učenje NAUKA O ĆELIJI, NJENOJ STRUKTURI I FUNKCIJAMA - PRONALAZAK I USAVRŠAVANJE MIKROSKOPA DOVELI SU DO KONSTRUISANJA VEOMA PRECIZNIH INSTRUMENATA KOJI OTKRIVAJU POJEDINOSTI U GRAĐI ĆELIJE -neka optička svojstva krivih površina bila su poznata još EUKLIDU – 300 god. prije naše ere PTOLOMEJU – 127 -151. naše ere ALHAZANU – u početku XI stoljeća -prve naočare napravljene i upotrebljene u Italiji pred kraj XIII stoljeća - LEONARDO DA VINČI i dr. tokom XVI stoljeća naglašavaju značaj upotrebe sočiva pri posmatranju sitnih predmeta

-1590 – HOLANDSKI OPTIČAR Zacharias Jansen –pronašao MIKROSKOP KONBINOVAO JE DVA KONVEKSNA SOČIVA U UNUTRAŠNJOSTI JEDNE CIJEVI gr. mikros-mali scopein-gledati -TADA NAJVAŽNIJI DOGAĐAJ U ISTORIJI BIOLOŠKIH NAUKA

Anton van Leevenhoek (1632 -1723) trgovac teksila iz Holandije - jedan od prvih ljudi koji se bavio radom na mikroskopu -napravio je sam mikroskop koji je mogao da uvećava i do 280 puta -on je prvi čovijek koji je posmatrao bakterije, kvasce, protozoe i dr. org.

Robert Hooke (1635 -1703) – britanski fizičar, matematičar i arhitekta - posmatrao je presjeke plute pod mikroskopom -uočio je veći broj komorica, odvojenih međusobom tankim pregradama sličnih pčelinjem saću - za sitne komorice je upotrebio naziv ćelije (cells)

-naziv koji je upotrebio R. Hooke zadržao se do danas -razlika je ta što je on pod pojmom ćelije podrezumjevao samo mrtve djelove ćelije – zidove , jer ćelije plute nijesu žive, dok se danas pod pojmom ćelije podrazumjeva ne samo zid već i čitav unutrašnji sadržaj -tokom XVIII a naročito na početku XIX stoljeća izgrađeni su vrlo složeni mikroskopi - njihova primjena se zasniva na korišćenju svjetlosti (prirodne ili vještačke) radi osvjetljavanja objekta i njegovog posmatranja od strane istraživača pomoću naročito raspoređenih sočiva (klasični mikroskopi danas uvećavaju i preko 2000 puta a sa nekim pridodatim djelovima i više)

MIKROSKOP -priroda svjetlosti određuje granice uvećanja koje može biti postignuto svjetlosnim mikroskopom -sa danas savremenom opremom svjetlosnog mikroskopa posmatrani predmet se uvećava do 2000 puta, a dodatnom i do 3000 puta -moć razlučivanja tj. sposobnost da proizvede odvojene slike objekata koji su blizu jedan drugoga— ograničena je dužinom svjetlosnog zraka -strukture manje od 400 nm u prečniku ne mogu biti uočene svjetlosnim mikroskopom ako se upotrebljava dnevna svjetlost (upotreba lupe po pravilu ne može da uočava objekte manje od 80 m, sa rijetkim izuzetkom do 25 m)

MIKROSKOPI I MIKROSKOPIJA -osnovni cilj joj je da male predmete ili bliske detalje (tačke) veċih predmeta učini vidljivim - optička mikroskopija najveċim dijelom je vezana za percepciju pomoċu oko MEHANIČKI DJELOVI MIKROSKOPA 1. Postolje (podloga) 2. Stativ (ručica) 3. Tubus sa revolverom 4. Stolić 5. Makrometarski i mikrometarski zavrtanj OPTIČKI DJELOVI MIKROSKOPA 1. Okular 2. Objektiv 3. Kondezor 4. Ogled 5. Izvor svjetla!!! 6. Blenda

TEHNIKA POSMATRANJA MIKROSKOPOM - žive ćelije se mogu nekoliko časova posmatrati pomoću svjetlosnog mikroskopa održavanjem u odgovarajućoj sredini -pošto djelovi protoplasta imaju indeks prelamanja sličan indeksu prelamanja vode (savijaju svjetlosne zrake u istom stepenu kao i voda) mnogi detalji ćelijske građe ne mogu da se uoče u živim ćelijama -više detalja može da se uoči kada se ćelije ubiju u različitim mješavinama alkohola, sirćetne kiseline, hromne kiseline, formaldehida ili osmium-tetraoksida - zatim se ubijeno tkivo potopljeno u parafin siječe na presjeke debljine 5 do 20 m---prenese na staklenu ploču i oboji ---detalji postaju mnogo jasniji

ELEKTRONSKI MIKROSKOP -posmatrani objekat se ne osvjetljava svjetlosnim nego ELEKTRONSKIM talasima - glavni princip za konstrukciju je otkrio njemački fizičar Hans Busch 1924 godine, a izrađen je 1930 godine - uveličavanje posmatranih predmeta i do 200 000 puta - biljna tkiva mogu talasom elektrona biti mnogo bolje istražena nego svjetlosnim mikroskopom - elektroni se ne uočavaju okom pa su potrebna izvjesna sredstva kao npr. aktivacija fosfora na fluorescentnom ekranu što omogućava zapažanje -

-dva tipa elektronskog mikroskopa: 1. TRANSMISIONI I 2. SKANING ELEKTRONSKI MIKROSKOP 1. TALASI PROLAZE KROZ OBJEKAT KAO I KOD SVJETLOSNOG 2. TALASI SE REFLEKTUJU OD POVRŠINE OBJEKTA mane -ne može se posmatrati živ materijal, jer objekat stoji u vakuumu -moć prodiranja talasa elektrona je ograničena—mora se voditi računa o debljini presjeka - lica koja rade moraju biti dobro obučena

ĆELIJA ĆELIJSKA teorija: Sva živa bića su građena od ĆELIJA je osnovna građevna i funkcionalna jedinica živih bića - ćelija mora, da bi se održala u životu, sadržavati neophodni minimum tri strukturno – hemijska sistema: 1. sistem membrana koje ograničavaju ćeliju i pojedine ćelijske organele, regulišu transport različitih materija i sadrže niz važnih enzimskih sistema 2. sistem koji ćeliju snabdijeva energijom, potrebnom za obavljanje sintetičkih i drugih funkcija, a koja se produkuje u oksido – redukcionim procesima 3. sistem koji obezbjeđuje samoreprodukciju ćelije preciznim kopiranjem njenih osnovnih struktura

Po građi ĆELIJE 2 osnovna organizacijska tipa : prokariotske eukariotske Archea i Eubacteria: 3000 vrsta Jednoćelijski organizmi 4 carstva: milioni vrsta Jednoćelijski ili višećelijski

Klasifikacija u 5 carstava Prokarioti (monera) Prokariotski jednoćelijski organizmi (bakterije, cijanobakterije) Protoktisti (protisti) Eukariotski jednoćelijski i višećelijskiorganizmi jednostavne građe (praživotinje, alge) Gljive Heterotrofni organizmi koji apsorbiraju organsku hranu Životinje Heterotrofni organizmi koji se hrane drugim organizmima Biljke Autotrofni organizmi koji fotosintetišu (pretvaraju anorganske molekule u organske pomoću Sunčeve energije)

Prokariotska/ bakterijska ćelija Sitni jednocelijski organizmi Veličina u prosjeku 1 mm Vidljivi svjetlosnim mikroskopom Oblik: kuglaste, štapićaste, spiralne

Strukture, biljna i životinjska ćelija: 1. 2. 3. 4. Jedro i jedarce Mitohondrije Ribosomi Endoplazmatični retikulum 5. Gologijevo tjelešce 6. Centrioli 7. Mikrotubuli i mikrofilamenti

B Celijski zid Vakuole Hloroplast 10 ak specijaliziranih • Ž Citoplazmatska membrana Bič 200 specijaliziranih

GRAĐA TIPIČNE BILJNE ĆELIJE -TIPIČNA BILJNA ĆELIJA se sastoji iz živog sadržaja –PROTOPLASTA koji je opkoljen ZIDOM PROTOPLAST obuhvata -citoplazmu -jedro -plastide -mitohondrije -endoplazmatični retikulum -Goldžijev aparat -sferozome -lizozomi -ribozomi -mikrotjelašca, mikrocjevčice - vakuola

d e a b g f h i c

OBLIK I VELIČINA ĆELIJA - oblik - veoma različit, od loptastog ili ovalnog (najčešće kod jednoćelijskih organizama), pa do četvorougaonog ili veoma izduženog kod viših biljaka). - morfološki pa i strukturni izgled ćelije kod viših biljaka zavisi od starosti i niza drugih faktora. Mlade ćelije, nastale diobom u meristemskom tkivu najčešće su četvorougaonog ili poligonalnog oblika; nemaju vakuole, već su ispunjene protoplazmom, dok starije ćelije imaju velike vakuole. Rastenjem i diferencijacijom ćelija mijenja svoj oblik i prelazi u onaj koji će najbolje odgovarati funkciji koju će obavljati u višećelijskom organizmu.

-citolozi razlikuju dva osnovna tipa ćelija: PARENHIMSKE i PROZENHIMSKE -pošto ćeliju treba shvatiti prostorno, kao neku komoricu, to znači da na njoj razlikujemo dužinu, širinu i visinu---svaku ćeliju treba gledati kao trodimenzionalnu tvorevinu - PARENHIMSKE ćelije obuhvataju oblike ćelija koji imaju približno jednake sve tri prostorne dimenzije - PROZENHIMSKE ćelije se obično odlikuju znatno većom dužinom od širine i visine i na vrhovima su zašiljene

- broj i veličina ćelija kod viših biljaka je veoma različit i zavisi od tkiva, uslova u kojima se razvija i od biljne vrste. -npr- list jabuke srednje veličine sadrži oko 50 000 ćelija; - površina lista od 2, 5 cm 2 mnogih biljaka sadrži 1 000 ćelija; -isječak vrha korjena boba, debljine 1 mm, sadrži oko 100 000 ćelija. - veličina se obično kreće od 1 do 100 m, a kod nekih specijalizovanih ćelija kao što su npr. mliječne cijevi i nekoliko metara

: B. Tatić, B. Petković (1998): Morfologija biljaka, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd. J. Blaženčić (1990): Praktikum iz anatomije biljaka sa osnovama mikroskopske tehnike, Naučna Knjiga, Beograd. www. cellsalive. com/cells/3 dcell. htm www. enchantedlearning. com/subjects/plants/cell/ http: //www. biologie. uni-hamburg. de/b-online/e 04/04 a. htm http: //micro. magnet. fsu. edu/cells/plantcell. html