Botanika Botanika Nauka o rostlinch Domna Eukaryota eukaryotick
Botanika • Botanika = Nauka o rostlinách • Doména Eukaryota (eukaryotické buňky, složitější) • Říše Rostliny (Plantae) • Definice: Rostlina je fotoautotrofní organismus, producent organické hmoty O 2 (molekulárního kyslíku) • Fotoautotrofní = Pomocí světla si dokáže rostlina sama obstarat živiny • Typické pro rostlinnou buňku jsou organely zvané plastidy – nejčastěji chloroplasty zajišťující fotosyntézu
Botanika: Význam rostlin • Rostliny stojí na počátku potravního řetězce, díky fotosyntéze produkují organickou hmotu a kyslík • Jiné organismy jsou na nich v tomto smyslu závislé • Kořeny zadržují půdu a vodu, čímž brání erozi (zvětrávání) • Rostliny ustalují hydrologickou rovnováhu vhodným vstřebáváním i vylučováním vody • Kácení porostů snižuje lokálně srážky • Lidská strava je založena na rostlinách – z větší části přímo, z menší části nepřímo
Rostlinná buňka • Rostlinná buňka je eukaryotická (větší a složitější než prokaryotická), má další specifické organely
Rostlinná buňka • Jednodušší schéma
Cytoplazma (eukaryotická buňka) • Tekuté prostředí uvnitř buňky, zahrnující organely a další buněčné struktury • Cytoplazma se skládá ze 75 – 80 % vody, zbytek jsou rozpuštěné látky • V cytoplazmě jsou umístěny organely – obdoba orgánů v rámci těla • Někdy se setkáváme s pojmem protoplazma – souhrn veškeré živé hmoty v buňce, tedy cytoplazma + jádro • Tento pojem zavedl roku 1840 Jan Evangelista Purkyně (1787 – 1869, český fyziolog, anatom, biolog, básník a filozof)
Buněčné jádro (eukaryotická buňka) • Buněčné jádro = Jádro eukaryotické buňky • Organela (mikroskopická část) euk. buněk, ve které je uložena většina genetického materiálu (DNA) • Vyskytuje se skoro ve všech euk. buňkách • Výjimka: Lidská červená krvinka (slouží k přenosu kyslíku) • Někdy je v buňce více jader – prvoci a houby
Cytoplazmatická membrána (eukaryotická buňka) • Tenký polopropustný (semipermeabilní) obal oddělující vnitřek molekuly od vnějšího prostředí • Skládá se z lipidové (tukové) dvouvrstvy a proteinů (bílkovin)
Mitochondrie (eukaryotická buňka) • Organela zajišťující buněčné dýchání (spalování glukózy), tedy , , buněčná elektrárna´´ (vytváří energii, ne však elektrickou), v buňce jich může být až 2 000 • Energie vzniklá spalováním glukózy se uschová do struktury ATP (adenosintrifosfát), který slouží jako palivo na různých místech buňky • Mitochondrie se podobá prokaryotické buňce, má vlastní DNA (podobnou bakteriím) • Hypotéza (domněnka): Mitochondrie vznikly historicky jako symbiotické bakterie • Buňka vznikla pravděpodobně z archebakterie, která pohltila menší bakterii, ta v ní symbioticky přežívá dodnes
Endoplazmatické retikulum (eukaryotická buňka) • Soustava vzájemně propojených kanálků • Zvětšuje vnitřní povrch buňky, čímž navyšuje prostor pro metabolické procesy • Provádí skládání, úpravy i rozkládání proteinů (bílkovin)
Buněčná stěna • Na povrchu buněk • Plní ochrannou funkci a funkci vnější kostry buněk • Poprvé pozorována mikroskopem roku 1665 při řezu korkem (Robert Hooke) • Brání popraskání buněk v důsledku expanze
Rostlinná buňka: Vakuoly • Vakuola = Jednoduchou membránou ohraničený prostor v rostlinné buňce • U prvoků se také vyskytuje, u většiny živočichů a hub nikoliv • Má větší množství funkcí (především hospodaření s vodou) • 1) Zadržení vody v rostlině • 2) Díky tlaku vody v centrální vakuole rostlina udrží tvar listů • 3) Izolace nebezpečných látek • 4) Zadržení odpadních produktů
Rostlinná buňka: Plastidy (Chloroplasty) • Chloroplast = Organela obarvená chlorofylem (zeleným rostlinným barvivem) • Probíhá v něm fotosyntéza • Zelené barvivo chlorofyl absorbuje sluneční energii, která je dále využívána při fotosyntéze
Fotosyntéza: Vznik sacharidů
Fotosyntéza • Látky s významnou rolí v Calvinově cyklu • ATP = adenosintrifosfát • NADP+ = Nikotinamidadenindinukleotidfosfát
Fotosyntéza: Vznik sacharidů • Rostlina přijímá oxid uhličitý (CO 2), vodu (H 2 O) a sluneční energii • Tuto sluneční energii přetváří na vnitřní energii cukru – přitom vzniká kyslík (O 2) a vrací se část vody (H 2 O) • Vzorec • 6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O • Někdy zjednodušeně • 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 • Fotosyntéza (Nezkreslená věda; 9 minut) • https: //www. youtube. com/watch? v=zxhg. Nma. CVAM&feature=youtu. be
Anatomie a morfologie: Jednodušší rostliny • Stélka (thallus) • Bezcévné rostliny (nižší rostliny) – stélka je jedinou částí jejich těla • Buňky se tvarově a funkčně příliš neodlišují, netvoří rostlinné orgány • Patří sem jednobuněčné i mnohobuněčné rostliny • Stélky mají rozmanité druhy
Monadoidní stélka: Krásnoočko • Monadoidní stélka = Jednobuněčná stélka s bičíkem • Krásnoočko: Jednobuněčná bičíkatá rostlina (někdy bývá řazeno do skupiny Excavata na pomezí prvoků a rostlin) • Krásnoočko zelené
Monadoidní stélka: Krásnoočko • Mixotrofní výživa: Fotosyntéza + sběr organických látek rozpuštěných ve vodě • Jádro (růžové) – nese genetickou informaci • Chloroplasty (zelené) – provádějí fotosyntézu • Světločivná skvrna (červeně) – krásnoočko hledá optimální (osvětlenou) lokalitu
Kokální stélka: Rozsivky • Kokální stélka = Jednobuněčná nepohyblivá stélka, obvykle s kulovitým nebo válcovitým tvarem • Rozsivky: Jednobuněčné rostliny, řazené mezi hnědé řasy • Ekologie: Rozsivky vytváří velkou část (20 % – 25 %) primární produkce na Zemi – přetvářejí anorganickou hmotu na organickou, podílely se na vzniku kyslíkaté atmosféry • Plankton: Soubor malých organismů vznášejících se ve vodním prostředí – základ potravního řetězce mořských živočichů, včetně velryb • Rozsivky jsou dominantní součástí planktonu • Vytváří křemičitou schránku
Video: Fytoplankton • Fytoplankton = Drobné jednobuněčné organismy schopné fotosyntézy • Patří sem řasy, sinice (zelené bakterie) a fotosyntetizující prvoci • Jsou často počátkem potravního řetězce v mořích • Utajený svět fytoplanktonu (5 minut) • http: //www. ceskatelevize. cz/porady/10121359557 -port/400 -utajeny-svet-fytoplanktonu/video/
Pletivná stélka: Parožnatky • Odpovídá již rostlinným pletivům • Parožnatky: Typ zelených řas • Parožnatky bývají přichyceny na dno
Anatomie a morfologie: Složitější rostliny • Cévnaté rostliny mají rozvinuté tělo (kormus), které je dobře diferencováno na pletiva a orgány • Pletivo = Soubor buněk stejného tvaru, původu a funkce • Pletiva odpovídají tkáním u živočichů • Pletiva mohou být • A) Pravá: Vznik opakovaným dělením buněk • B) Nepravá: Vznik druhotným nahloučením buněk
Rostlinná pletiva: Parenchym • Tenkostěnné buňky oválného tvaru s různou funkcí (metabolická, zásobní, provětrávací, vodivá, absorpční, sekreční, dělivá)
Rostlinná pletiva: Kolenchym • Mechanické pletivo z buněk s nerovnoměrně ztloustlými buněčnými stěnami, mechanická opora nadzemních částí rostliny, diferenciace v závislosti na působení mechanického stresu na rostlinu
Rostlinná pletiva: Sklerenchym • Mechanické pletivo z většinou mrtvých buněk s rovnoměrně ztloustlou buněčnou stěnou
Rostlinná pletiva: Prozenchym • Buňky jednosměrně protažené, šikmé příčné přihrádky
Videa • Paměť stromů: Slovanská lípa a germánský dub (18 minut) • https: //www. youtube. com/watch? v=3 x. Hcl. Twu. CP 4 • Nedej se: Za brouky na stromy (25 minut) • http: //www. ceskatelevize. cz/porady/1095913550 -nedej-se/415235100161008 -za-brouky-nastromy • Hobby naší doby: Okrasné jehličnany (5 minut) • http: //www. ceskatelevize. cz/ivysilani/10314241266 -hobby-nasidoby/216562223000031/obsah/501355 -okrasne-jehlicnany • Utajený svět fytoplanktonu (5 minut) • http: //www. ceskatelevize. cz/porady/10121359557 -port/400 -utajeny-svet-fytoplanktonu/video/ • Aleje jako součást české krajiny (28 minut) • http: //www. ceskatelevize. cz/porady/10140177481 -aleje-jako-soucast-nasi-krajiny/
Videa • Fotosyntéza (Nezkreslená věda; 9 minut) • https: //www. youtube. com/watch? v=zxhg. Nma. CVAM&feature=youtu. be • Geneticky modifikované organismy (Nezkreslená věda; 8 minut) • https: //www. youtube. com/watch? v=a. Cm 6 g. Xlua 48&feature=youtu. be
Použité zdroje • Hančová, H. , Vlková, M. : Biologie v kostce, Fragment, Praha 2008 • Stockleyová, C. : Ilustrovaná encyklopedie biologie • Hoffmann, J. : Biochemie (prezentace pro výuku ZPV, předchozí roky) • http: //cs. wikipedia. org • http: //en. wikipedia. org • http: //biologie. webz. cz • http: //www. nasestromy. cz • http: //www. biomach. cz • Google Images
- Slides: 30