Ana səhifə

Suport de curs


Yüklə 184.26 Kb.
səhifə1/3
tarix13.06.2016
ölçüsü184.26 Kb.
  1   2   3
BOTANICA FORESTIERĂ ȘI MEDICINALĂ
SUPORT DE CURS

CAPITOLUL I

GENERALITŢI

1.1. Definiţie

  Botanica este ramura biologiei care se ocupă cu studiul structurii, dezvoltării, activitaţii vitale, originii, evoluției plantelor şi a relațiilor cu mediul înconjorător, repartizarea lor în spațiu, timp şi clasificarea lor.

Botanica studiază plantele din punct de vedere anatomic, morfologic, fiziologic, clasificare (taxonomia plantelor) etc.

Botanica este o ramură clasică a biologiei, alături de alte ramuri clasice ca: anatomia, histologia, biologia celulară, fiziologia și virologia sau de ramuri moderne ca: bioacustica,biochimia, biofizica, biogeografia și biomatematica.

Clasificarea organismelor s-a făcut în 5 unități sistematice mari, denumite regnuri și anume: Monera, Protozoa, Fungi, Plantae și Animalia. Plantele fac parte din regnul Plantae. Regnurile au fost împărțite în unități mai mici şi anume: încrengătura, clasa, ordinul, familia, genul, specia şi soiul. Pe lângă acestea au mai fost introduse în unele cazuri și unități sistematice intermediare, precum subîncrengătura, supraclasa etc. Denumirea speciilor de plante, ca și denumirea celorlalte specii de organisme, foloseşte  nomenclatura binară.

Până în prezent au fost descrise peste 500.000 de specii de plante.



Istoric

În domeniul botanicii s-au remarcat diferite personalităţi, ca de exemplu:



Teofrast

Primele consemnări despre plante datează din timpul lui Teofrast (c. 372-287 î. Hr.) și Discoride (sec. 1 î. Hr.).



Teofrast, s-a născut la Eresos în 372 î.Chr., a fost filozof grec la Școala Peripatetică. Este primul de la care avem scriei referitoare la plante motiv pentru care este considerat părintele botanicii.

Teofrast l-a avut ca învăţător, mai întâi pe Platon, iar apoi pe Aristotel, fiind ucenicul favorit al acestuia. El a fost conducătorul Școlii Peripatetice din anul 322 î.Chr. până la moartea sa în 287 î.Chr., Timp în care a avut peste 2000 de discipoli.

În domeniul botanicii a scris următoarele lucrări:


  • Cercetarea asupra plantelor;

  • şi Cauzele plantelor.

În lucrările sale, autorul a descris amănunțit peste 500 de specii de plante găsite în jurul Mării Mediterane și a Oceanului Atlantic, colectând toate datele despre plante într-o singură știință, numită de el  Botanica. Teofrast elaborează un sistem de clasificare a plantelor care s-a folosit până în secolul XVIII.

Discorides

Dioscoride (Pedanius Dioscorides), s-a născut în anul 40 la Anazarbus, Cicilia, Asia Mică şi a decedat în anul 90 a fost un medic, farmacolog și botanist grec, care a trăit la Roma în timpul împăratului Nero. Dioscoride a scris o carte în cinci volume, „De Materia Medica”, precursor al farmacopeeilor moderne și unul dintre atlasele botanice de însemnătate din istorie.



Nehemiah Grew

Un rol deosebit în dezvoltarea acestei științe au avut pe plan mondial cercetători ca Nehemiah Grew (1628–1711), naturalist englez, care este fondatorul anatomiei plantelor.



John Ray

 John Ray (1626–1704), naturalist englez este fondatorul taxonomiei plantelor.



Rudolf Camerer

Rudolf Camerer (1665–1721), naturalist german este descoperitorul organelor sexuale la plante.



Carl von Linné

Carl Linné, născut Carolus Linnaeus este cunoscut după înnobilare sub numele de Carl von Linné. S-a născut la 23 mai 1707  şi a trăit până la 10 ianuarie 1778. Line a fost un botanistmedic și zoolog suedez, fiind considerat părintele taxonomiei șI tatăl ecologiei moderne.

Constantin Cantacuzino

Stolnicul Constantin Cantacuzino a fost un diplomat, istoric și geograf din Țara Românească, care a trait între anii 1655  şi 1716. A fost fiul postelnicului Cantacuzino, grec de origine, și al Elenei, fiica lui Radu Șerban, iar fratele lui Șerban Cantacuzino, nepotul Constantin Brâncoveanu și fiul său Ștefan Cantacuzino au fost domni ai Țării Românești.

Stolnicul Cantacuzino a fost un reprezentat de seamă al umanismului în spațiul cultural român. Prin studiile începute, după uciderea tatălui în1663, la Adrianopol și Constantinopol și desăvârșite începând cu 1667, la Padova el devine un excelent cunoscător al culturii italiene, având cunoștințe temeinice de limbă italiană și latină, și al sferei culturii grecești. C. Cantacuzino aavut contribuții în cunoasterea plantelor, alcătuind cea mai veche hartă geobotanică de la noi, 

Dimitrie (Demetrius) Brândză 

S-a născut în 10/22 octombrie 1846Bivolu, azi Viișoara, Botoșani3 august1895Slănic Moldova). A a fost medic, naturalist și botanist român, membru titular al Academiei Române şi a fondat Grădina Botanică din București, care astăzi îi poartă numele. Dimitrie Brândză este fondatorul botanicii românești şi înfiinţează Institutul Botanic din Bucuresti.

El publică cea mai valoroasă lucrare de botanica de la noi şi anume Prodromul florei române unde sunt descries aproximativ 2100 de specii.

Florian Porcius

S-a născut la 16/28 august 1816 în localitatea Rodna, Districtul Năsăud şi a trait până la 17/30 mai 1906. A fost un botanist român, membru titular al Academiei Române. A urmat între anii 1827- 1831, cursurile Școlii militare normale cu limba de predare germană din Năsăud, apoi studiile liceele din Blaj și Cluj. În 1836 era învătător în Rodna-Veche. În anul 1844 obține o bursă de la "fondul grăniceresc" pentru a studia la Institutul pedagogic din Viena, timp de 2 ani. El a fost unul dintre cei mai de seamă creatori ai terminologiei botanice române, colaborând cuDimitrie Brândză la Flora Dobrogei, revenindu-i precizarea nomenclaturii și a sinonimelor, alcătuirea cheilor de determinare și scrierea diagnozelor. A descris o serie de specii noi: Heracleum carpaticumCentaurea carpaticaPulmonaria dacica, ș.a., iar altele îi poartă numele: Festuca porciiSassurea porcii.



Iuliu Prodan 

S-a născut la 29 octombrie 1875, Chiochiș, județul Bistrița-Năsăud şi a decedat la  27 februarie 1959,Cluj şi a fost un botanist român.

A urmat liceul din Gherla, apoi la Năsăud. La îndemnul lui  Florian Porcius, Prodan studiază științele naturale la Universitatea din Cluj, pe care o absolvă în 1900. Funcționează ca profesor secundar la liceele din Gherla, Năsăud, Eger, Sombor, apoi din 3 oct. 1919 devine profesor la catedra de botanică descriptivă și fitopatologie din cadrul Academiei de înalte studii agronomice (Institutul agronomic "Dr. Petru Groza" din Cluj-Napoca, azi Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară Cluj-Napoca). Din1938 a fost numit titular al disciplinei de sistematică, anatomie și fiziologie vegetală. În anul 1955 devine membru titular al Academiei Române.

Majoritatea lucrărilor sale sînt de floristică, studii de vegetație și ecologie vegeta1ă. Este primul autor al unui "determinator" clasic pentru plantele cu flori (fanerogame) și ferigi (criptogame vasculare). Începînd cu 1949, pînă la sfîrșitul vieții, a lucrat în calitate de colaborator la "Flora Republici Populare Române", prelucrând genul Rumex din familia Polygonaceae, genul Chenopodium din familiaChenopodiaceae (vol- I) etc. Prodan a fost printre primii botaniști români care, în lucrările sale despre flora și vegetația României, s-a străduit să descrie condițiile ecologice specifice plantelor și zonelor cercetate, pe baza datelor existente în literatură sau a observațiilor sale.



Emanoil C. Teodorescu

A trăit între anii 1866–1949 şi a fost întemeietorul școlii de algologie din România, dar a publicat şi lucrări în domeniul anatomei , fiziologiei şi sistematicii vegetale. 



Traian Săvulescu

Traian Săvulescu  a trăit între anii 1889–1963 şi a fost fondatorul școlii românești de fitopatologie



CAPITOLUL II

CITOLOGIA
Definiţie

Citologia este ştiinţa, care studiază structura, ultrastructura, compoziţia chimică şi funcţiile celulei vegetale.



Forma celulelor vegetale

Forma celulei vegetale este determinată de: rolul fiziologic îndeplinit, de origine, poziţia ocupată în diferite ţesuturi, condiţiile de mediu etc şi anume:

- la plantele unicelulare este sferică, ovală, eliptică, de bastonaş etc;

- iar la plantele pluricelulare este: poliedrică, stelată, reniformă (celulele stomatice), cilindrică (vasele conducătoare), prismatică, sferică (celulele din fructele făinoase), discoidale, semilunare, piramidale, halterofile etc.



Tipuri de celule vegetale

Celulele vegetale pot fi de mai multe tipuri şi anume:

- celule parenchimatice – izodiametrice la care diametrul mare, depăşeşte de până la 3 ori diametrul mic şi intră în alcătuirea ţesuturilor fundamentale (parenchimuri asimilatoare, de rezervă, protectoare, de absorbţie, aerifere, secretoare şi senzitive)

- celule prozenchimatice - diametrul longitudinal mult mai mare decât cel transversal;

- celulele fusiforme → alcătuirea ţesuturilor conducătoare, mecanice şi în unele ţesuturi absorbante şi secretoare (laticifere de la Euphorbia splendens)

- idioblaste – celule izolate, formă particulară, înglobate în ţesuturi ce prezintă celule uniforme: celulele cu tanin ori cristalele multor rozacee, fabacee, celulele de forma literei T din mezofilul frunzei de ceai Thea sinensis, celulele secretoare din frunzele de laur Laurus nobilis



Mărimea celulelor vegetale

Celulele vegetale pot fi de dimensiuni diferite şi anume:

- în general de ordinul micrometrilor:10 -100 microni, nu pot fi observate cu ochiul liber;

- mărimea medie: 10 - 50 microni;

- vasele lemnoase pot avea 3 - 5 m etc.

Clasificarea celulelor vegetale

În funcţie de membrană celulele vegetale pot fi clasificate în:

- dermatoplaste- cu membrană rigidă;

- şi gimnoplaste - lipsita de membrană, nu au o formă fixă.

După prezenţa şi numărul nucleelor celulele vegetale pot fi clasificate în:

- celule anucleate - nu prezintă nucleu individualizat, distinct; unele au material nuclear în stare difuză în masa protoplasmei (alge albastre, bacterii);

- celule uninucleate - majoritatea celulelor vegetale;

- celule plurinucleate au mai mulţi nuclei, ca de exemplu: plasmodiile, care sunt corpuri vegetative formate dintr-o masă protoplasmatică plurinucleată, fără membrană, cu mişcări ameboidale (Fuligo septica) şi sinciţiile – celule multinucleate mari, formate prin reunirea mai multor celule uninucleate, cu nuclei necontopiţi dar cu membranele despărţitoare resorbite (laticiferele de la Chelidonium majus).



Constituenţii celulari

Celulă vegetală alcătuită din:

  • constituenţi vii : citoplasmă, nucleu, plastide, mitocondrii, reticul endoplasmatic, ribozomi, aparatul lui Golgi, lizozomi, cinetozomi, cili şi flageli;

  • şi constituenţi nevii : peretele celular, vacuolele, incluziunile ergastice

Trăsături ale celulei vegetale care o diferenţiază de celula animală

Celula vegetală are următoarele particularităţi:

- prezenţa peretelui celular format din: celuloză, hemiceluloză, substanţe pectice + proteine, lipide, lignină, tanin, săruri minerale etc;

- prezenţa plasmodesmelor şi a interrelaţiilor structural-funcţionale dintre celulele unui ţesut (la animale: joncţiuni);

- prezenţa plastidelor, cloroplastele cele mai importante;

- creşterea în volum, prin creşterea dimensiunilor vacuolelor (la animale acumularea unei cantităţi mari de citoplasmă);

- microcorpii antrenaţi în procese proprii celulei vegetale: peroxizomii în fotorespiraţie glicoxizomii în conversia lipidelor în glucide simple asimilabile etc;

- diversitatea substanţelor de rezervă: amidon, inulină, uleiuri eterice, aleuronă, laminarină;

- prezenţa cristalelor de săruri organice (oxalatul de calciu) şi a cristalelor de săruri minerale (sulfatul de calciu
Structura celulei eucariote

Celula este unitatea elementară a lumii vii.

Există totuşi şi forme acelulare şi anume:


  • prionii, care suntmicroorganisme din particule proteice, lipsiţi de acizi nucleici, se reproduc în interiorul celulei printr-un mecanism necunoscut, provoacă infecţii latente;

  • virusurile, care sunt microorganisme cu un singur acid nucleic (ADN sau ARN) + proteine, biofite obligatorii, se reproduc în interiorul celulei, folosesc energia celulei gazdă iar în unele cazuri impun celulei programul lor genetic.

Celula are următoarele componente:

- plasmalema- membrana ectoplasmatică ce vine în contact cu peretele celular;

- hialoplasma - substanţa fundamentală în care se găsesc diferite organite şi care are următoarea compoziţie: 70-90% apă, glucide, lipide, Ca,P,S,K,Mg şi produşi de rezervă: trigliceride, glicogen etc.

- tonoplastul - membrana endoplasmatică ce delimitează vacuolele.

În celulă se găsesc următoarele organite citoplasmatice:

- organite fără membrană lipoproteică: ribozomii, microtubulii, microfilamentele, centriolii, cilii şi flagelii;

- organite cu membrană lipoproteică simplă: reticul endoplasmatic, aparatul lui Golgii, lizozomii, sferozomii, plasmalemazomii;

- organite cu membrană lipoproteică dublă: nucleul, plastidele, mitocondriile.

Reticulul endoplasmatic
A fost descoperit de Porter, Claude şi Fullam, în celula animală (1945), iar Buvat şi Carosso l-au descoperit în celulele vegetale (1957). Este vizibil la microscop, ca un sistem complex de cavităţi (vezicule, tuburi şi canalicule) fin ramificate şi anastomozate în hialoplasmă un sistem complicat ce se întinde de la membrana nucleară până la periferie. Membranele reticulului endoplasmatic au relaţii cu diferite organite (nucleu, ribozomi, dictiozomi) şi cu plasmalema, având rol în sinteza şi conducerea diferitelor substanţe, în special proteine secretoare. Reticulul endoplasmatic este de două feluri: granular şi neted.

Reticulul endoplasmatic este numit sistemul circulator intra-citoplasmatic care are următoarele funcţii:



  • la nivelul ribozomilor fixaţi pe faţa exterioară a membranelor reticulului endoplasmatic granular se derulează sinteza proteinelor;

  • reticulul endoplasmatic neted - responsabil de sinteza lipidelor;

  • responsabil de sinteza membranelor;

  • rol de organit colector, transportor şi distribuitor de substanţe şi enzime;

  • de înmagazinare şi stocaj al substanţelor extracelulare şi celulare.

Ribozomii sau granulele lui Palade

Au fost descoperiţi pentru prima dată la bacterii, ulterior semnalaţi în celulele eucariote vegetale şi animale, detaliat au fost studiaţi de George Emil Palade şi sunt particule ribonucleoproteice foarte mici implicate în asamblarea acizilor aminici în proteine fiind prezenţi în număr mare în citoplasma celulelor eucariote şi procariote. Numărul lor reflectă intensitatea sintezelor proteice care au loc la ambele tipuri de celule. Au formă uşor eliptică, iar compoziţia chimică este: 55% proteine, 37% ARN ribozomal şi 4,5% fosfolipide. Ribozomii răspund de procesul de proteinosinteză reprezentat de ansamblul reacţiilor biochimice care, utilizeaza ca substanţe acizii aminici şi duc la formarea de proteine alcătuite din 20 de acizi aminici.



Aparatul lui Golgi

A fost observat pentru prima dată de Golgi, în anul 1898, în celulele nervoase la animale. În anul 1957, cu ajutorul microscopului electronic, Porter şi Buvat l-au descoperit în celulele unor alge şi plante superioare. Aparatul Golgi este reprezentat de totalitatea dictiozomilor dintr-o celulă (unitatea morfologică şi structurală),abundenţa variind cu activitatea celulei: dezvoltat în celulele aflate în plină activitate şi puţin dezvoltat în cele aflate în repaus, dispărând progresiv în cursul îmbătrânirii celulei.

Este format din: dictiozomi (sistemul secreto-excretor al celulei) şi vezicule golgiene care rezultă din înmugurirea laterală a saculelor dictiozomului.

Mitocondriile
Au fost descoperite în anul 1856 de Flemming şi sunt formaţiuni intracitoplasmatice sub formă de granule sau bastonaşe. Totalitatea mitocondriilor dintr-o celulă formează condriomul celular,fiind considerat centrala energetică a celulei. În general se găsesc de la câteva sute până la câteva mii într-o celulă, ocupând circa 18% din volumul acesteia şi 22% din volumul citoplasmei. La microscopul electronic sunt vizibile formă de granule sau bastonaşe scurte, complex structurate, limitate de o membrană dublă ce închide în interior un spaţiu numit matrix. Mitocondriile concentrate în jurul nucleului sau locurile din celulă cu activitate intensă, unde consumul de energie este mare şi au următoarea compoziţia chimică: 66% apă; 22% proteine; 11% lipide; nucleotide; enzime; vitamine (B1, B2); ADN şi ARN. Funcţiile mitocondriilor sunt: stocarea energiei sub formă de legături macroergice la nivelul ATP.

Plastidele

Sunt organite specifice celulei vegetale, prezente în organismele autotrofe, având rol în metabolismul acestora, alcătuind în ansamblul lor plastidomul. Forma, mărimea, numărul, dispoziţia în celulă, compoziţia pigmenţilor (care determină culoarea), capacitatea de sinteză a substanţelor organice sunt particularităţi funcţionale specifice diferitelor plante. După natura substanţelor elaborate se pot grupa în: cloroplaste (fotosintetizatoare), cromoplaste cu funcţii secundare în fotosinteza şi leucoplaste cu rol în depozitare. Leucoplastele pot fi împărţite după natura substanţelor depozitate în: amiloplaste, proteoplaste şi oleoplaste. Leucoplastele sunt prezente în celulele parenchimatice din organele subterane de rezervă: rădăcini, rizomi, bulbi, tuberculi şi în endospermul seminal.



Nucleul

Este un corp sferic sau oval, mai refringent decât citoplasma. Numărul nucleilor variază foarte mult în lumea vegetală existând celule: uninucleate (majoritatea celulelor de la eucariote), binucleate (la organismele inferioare) şi polinucleate (organisme care prezintă mai mulţi nuclei). Forma nucleului este dependentă de tipul celular şi de starea fiziologică a celulei şi poate fi:



  • sferic, la celulele meristematice unde nucleul ocupă o poziţie centrală (Neottia nidus-avis - Trânji);

  • ovoidal, la celulele în curs de diferenţiere;

  • fusiform (celule adulte), datorită sistemului vacuolar foarte dezvoltat, nucleul ocupă o poziţie laterală, periferică (Hyacinthus orientalis - Zambilă);

  • discoidal la celulele mature;

  • bastonaşla celulele prozenchimatice;

  • forme particulare: semilunar (celulele stomatice de la Tradescantia virginiana - Telegraf), filamentoasă la celulele epidermice de la Aloe sau lobat la celulele plantelor atacate de paraziţi.

Poziţia nucleului este variabilă şi caracteristică fiecărui tip de celule şi anume: central la celulele tinere, cu citoplasmă foarte densă sau lateral, în poziţie parietală la celule adulte cu vacuole mari. Mărimea nucleului diferă de la un tip celular la altul, dar păstrează valori constante pentru acelaşi tip celular şi anume:

  • nucleul din celulele plantelor superioare au mărimea medie de 10 - 50 m;

  • nuclei mici la alge: 2-3 m;

  • la unele gimnosperme nucleul atinge 600 m) etc.

Nucleul are următoarele părti: membrana nucleară, nucleoplasma, nucleolul şi cromatina, componenta esenţială a nucleului în care este stocată cea mai mare parte a informaţiei genetice. Nucleolul are următoarele funcţii: sinteza ARNm, sinteza proteinelor, trecerea ARNm spre hialoplasmă şi derularea normală a mitozei.

Anvelopa nucleară are urfmătoarele funcţii: este o barieră între nucleoplasmă şi hialoplasmă, controlează schimburile dintre nucleu şi citoplasmă prin pori şi este permeabilitatea pentru apă, unii electroliţi, oze, acizi aminici.

Cromatina este: sediul replicării ADN-purtătirul informaţiei genetice.

Vacuolele

Sunt incluziuni apoase, inerte, aflate în citoplasmă în partea centrală a celulelor vegetale definitive, totalitatea vacuolelor dintr-o celulă formând vacuomul, care reprezenta 80-90% din volumul celular. Vacuolele sunt limitate de membrană elementară lipoproteică, simplă, numită tonoplast, menţinută sub tensiune de către proprietăţile osmotice ale soluţiei interne, numită şi suc vacuolar.



Incluziunile inerte

Sunt formaţiuni incluse în citoplasmă care nu participă direct la desfăşurarea proceselor biologice celulare şi pot fi: incluziuni anorganice (sulfatul de calciu, fosfatul de calciu, carbonatul de calciu etc) şi incluziunile organice (lipidele, uleiurile vegetale, oleo-rezinele etc).



Peretele celular

După prezenţa membranei, celulele pot fii: dermatoplaste, celule care au la periferia plasmalemei un perete solid şi continuu, cu importante funcţii: mecanică, protectoare, de control al schimburilor etc. cu membrană rigidă şi gimnoplaste celule lipsite de membrană, care nu au o formă fixă, având la exterior doar plasmalema

La plantele superioare, componentul principal al peretelui celular este celuloza, dar mai poate conţine următoarele substanţe: caloză, hemiceluloze, lignină, proteide, enzime, lipide, săruri minerale şi săruri organice etc

Peretelui celular are următoarea structură:

- lamela mijlocie, care este comună pentru 2 celule vecine, peretele primar, carcasă individuală subţire în celule tinere în curs de crestere şi peretele secundar – format din mai multe pături ± groase, neextensibile.


HISTOLOGIA VEGETALĂ

Definiţie

Cuvântul Histologia este compus şi provine din limba greacă da la cuvintele hystos = ţesut şi logos = ştiinţă. Histologia este ştiinţa, care studiază ţesuturile vegetale din care sunt alcătuite organismele vegetale. Ţesuturile se formează printr-un proces biologic complex de diferenţiere celulară, denumită histogeneză şi este format dintr-o grupare de celule care au aceeaşi origine, aproximativ aceeaşi formă şi îndeplinesc aceeaşi funcţie în organism.



Clasificare

Ţesuturile se pot clasifica după următoarele criterii: forma celulelor, gradul de diferenţiere a celulelor şi funcţiile celulelor.



După forma celulelor tesuturile pot fi:

- parenchimatice, la care celulele prezintă cele 3 diametre egale sau aproape egale; izodiametrice;

- prozenchimatice, cu celule alungite, diametrul longitudinal cel puţin de 4 ori mai mare decât celelalte 2 diametre.

După gradul de diferenţiere a celulelor tesuturile se clasifica în:


  • meristeme (ţesuturi de origine, formative), care sunt formate din celule mici, nespecializate, uniforme, pline cu citoplasmă, nucleu mare central, numeroase vacuole mici, perete celulozo-pectic subţire, fără spaţii intercelulare, nu conţin substanţe de rezervă, se divid necontenit, sunt prezente pe toată perioada de viaţă a plantei adulte şi se găsesc în părţile terminale ale organelor vegetative;

  • ţesuturi definitive, care au celule diferenţiate a căror formă şi structură depind de funcţia la care s-au adaptat şi care şi-au pierdut capacitatea de a se divide.

  1   2   3


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©kagiz.org 2016
rəhbərliyinə müraciət