predavanje i
TRANSCRIPT
10.9.2012
1
Botanika4+2
Predmetni nastavnik: doc. dr. Danijela SteševiSaradnik: mr Mijat Božovi
Organizacija nastave
• Predavanja: Ponedeljak 16,00-18,00h i etvrtak 13,00-15,00h
• Vježbe:utorak (1. grupa- 13,00, 2. grupa- 14,45, 3. grupa-16,30)srijeda (4. grupa- 13,00, 5. grupa- 14,45, 6. grupa, ponovci-16,30)
10.9.2012
2
• Konsultacije kod predmetnog nastavnika etvrtak poslije predavanje (kabinet 110)
• Konsultacije kod predmetnog asistenta po dogovoru.
• Internet oglasna tabla: www.btf.ac.me
Kontakt: [email protected]
Program predmeta: Citologija, Histologija, Organografija, Razvi e biljaka, Sistematika,
Ekologija
10.9.2012
3
Literatura:
Osnovni udžbenik:• Koji , M., Peki , S., Daji . Z. 2004: Botanika,
„Dragani “, Beograd ili• Koji 1989 : Botanika, Nau na knjiga, Beograd
Praktikum: • Steševi , D. & Petrovi , D. 2011. Osnovni praktikum
iz Anatomije biljaka, Univerzitet Crne Gore
Dopunska literatura:• B.Tati , B.Petkovi 1998: Morfologija biljaka,Zavod
za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd,• M. Jankovi : Fitoekologija, Nau na knjiga, Beograd• M. Jankovi : Fitogeografija, Nau na knjiga, Beogra
Laboratorijske vježbe
Materijali, pribor, pravila:
1. Sveska A4 formata bez linija. 2. Vježbe se ispisuju isklju ivo grafitnom olovkom i na
desnoj strani sveske.3. Na kraju termina sveske se donose ili ostavljaju na
ovjeru predmetnom asistentu.4. Na 1. lab. vježbu kao materijal za prou avanje
donijeti glavicu crnog luka i plod kruške, pribor-pincetu, iglicu, krpicu za održavanje mikroskora i radnog mjesta.
5. Prakti no znanje se provjerava kroz dva testa (prvi u 8. radnoj sedmici, i drugi- u sklopu Završnog ispita)
10.9.2012
4
• Provjere znanja: 1- Obavezne 2 KOLOKVIJUMA po 15 poenaTEST 10 poena
ZAVRŠNI ISPIT (prakti ni dio 20 poena + usmeni ispit 30 poena).
2- FakultativneSEMINARSKI RAD (5,5), 3 DOMA A ZADATKA (3x1,5 poena).
Provjere znanja koji imaju popravni termin su: kolokvijumi i završni ispit.
• Fizi ko prisustvo predavanjima se ne boduje. Aktivnost uš eš a u nastavi e se uzeti u obzir u formiranju kona ne ocjene!
• Na Završnom ispitu student maksimalno može dobiti 50 poena. Poeni osvojeni na kolokvijumima i testu se ne mogu popraviti dodatnim odgovorom na Završnom ispitu.
• Prolazna ocjena se dobija kumulativnim sakupljanjem 51 poena.
• Ocjene: E (51-60), D (61-70), C (71-80), B (81-90), A (91-100)
10.9.2012
5
Redovno prisustvo nastavi, naro ito prakti noj (laboratorijskoj). Broj dozvoljenih opravdanih izostanka je 2.
Redovno pristupanje obaveznim oblicima provjere znanja (doma i i seminarski rad su izuzeti).
Lijepo vladanje ….
U slu aju nedoli nog ponašanja o statusu studenta e odlu iti disciplinska komisija.
Obaveze studenata
Termini provjera znanja• 1. kolokvijum 5. radna sedmica ( etvrtak 11. 10.2012.)• 2. kolokvijum 12. radna sedmica ( etvrtak 28.11.2012.)• Test 8. radna sedmica • Popravni termin 1. i 2. kolokvijuma- 15. radna
sedmica (termin 1. kolokvijuma se može zakazati i ranije).
• Završni ispit (test + usmeni ispit- cijelo gradivo)- 1. termin: 26-27. decembar - 2. termin ispita: 16-17. januar
10.9.2012
6
BOTANIKA
• botane= trava, biljka• botanika= fitologija (nauka o biljkama, biljnom
svijetu ili „nauka o životu u obliku biljaka“)
BILJKE JE MOGU E IZU AVATI NA VIŠE NIVOA, PA SE STOGA U OKVIRU BOTANIKE IZDVAJAJU DISCIPLINE ...
• ANATOMIJA I MORFOLOGIJA- bave se prou avanjem gra e ioblika biljnog tijela (prou avanjem gra e elije se bavi citologija,tkiva-histologija i organa- organografija),
• FIZIOLOGIJA BILJAKA- bavi se životnim procesima kod biljaka(razmjena materije, rastenje, razvi e ...),
• SISTEMATIKA BILJAKA- bavi se klasifikacijom biljaka posrodnosti i porijeklu (taksonomija, nomenklatura),
• GEOBOTANIKA- bavi se zakonitostima rasprostranjenja biljaka iodnosima izme u biljaka i spoljašnje sredine (fitoekologija-uzajmni odnosi biljaka i spoljašnje sredine, fitocenologija-uzajamni odnosi zajednica i spoljašnje sredine, fitogeografija-rasprostranjenje biljaka),
• PALEOBOTANIKA- prou ava biljni svijet pre ašnjinh geološkihperioda na ra un fosilnih ostataka biljaka.
10.9.2012
7
CITOLOGIJANAUKA O ELIJI, NJENOM RAZVI U, GRA I FUNKCIJI I SVIM ŽIVOTNIM PROCESIMA KOJI SE U NJOJ ODVIJAJU
…
• Otkri e elije: XVII vijek- Robert Huk
• 1839. elijska teorija Šlajdena i Švana “ elija je osvona jedinica gra e i funkcije žive materije, odnosno svakog živog organizma”.
• 1858. Virhov daje dopunu teorije:1. elije nastaju diobom mati ne elije i svaka od njih sadrži
nasledni materijal dobijen u procesu diobe.2. Sve osnovne hemijske i fiziološke funkcije se odvijaju u
eliji.3. Aktivnosti elije su uslovljene aktivnoš u sub elijskih
struktura (organele, plazma membrane, jedra- ako postoji)
10.9.2012
8
• Podjela na osnovu gra e …
3. Vakuola
• elijski zid mureinske prirode
• Nema jedra• Nema membranskih
struktura ni tipi nih organela
• elijski zid celulozno-pektinske prirode
• Definisano jedro• Organele sa
membranskimstrukturama
Prokariotske Eukariotske
Cirkularna DNK
elijski zid
Plazmidi
MezozomiFotosintetska membrana
MembranaZa fiksaciju azota
70s ribozomi
Rezervne materije
citoplazma
Prokariotska
Eukariotska
10.9.2012
9
• Podjela elija po obliku …
Parehnimimske Prozenhimske elije
Parenhimske elijeelije kolenhimacelije kolenhima
elije sklerenhima
a) b) a) b) a) b)
a) Uzdužni presjekb) Popre ni presjek
elije pokožice luka
jedro
elijski zidovi
10.9.2012
10
• Veli ina elija ....
elija pokožice luka
Jedno elijska algaCaulerpa spp.
U ODNOSU NA GRA U:
• elijski zid• Protoplast (citolazma i jedro)• Vakuola
1. elijski zid
2. Protoplast
3. Vakuola
Eukariotska elija
10.9.2012
11
Kla
sifik
aciji
ako
mpo
nent
i eu
kario
tske
elije
Jednomembranske organele
Dvomembranske organele
Nemembranske organele
10.9.2012
12
HEMIJSKI SASTAV ELIJE
• C, O, H, N- makroelementi elementi koji izgra uju 96% ukupnog elementarnog sadržaja elije
• Na, Mg, K, Ca, Cl, P, S, J- mikroelementi koji izgra uju 3%
• Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo- ultramikroelementi, koji izgra uju 1%
• Neophodni elementi (P, K, Ca, S, Mg, Fe, Bor, Mn, Zn, Cu, Mo, Co) i korisni elementi (Na, Cl, Si itd.)
NEORGANSKA JEDINJENJA:
1. voda (5)-60-85 (95)%) i 2. mineralne soli
(rastvorene, vrste)
ORGANSKA JEDINJENJA:
1. ugljeni hidrati (mono-oligo-, polisaharidi)
(gradivna uloga, energentska, rezervne materije),
2. masti (prave masti, voskovi, složene masti),
(izvor energije, rezervna materije, gradivna, zaštitna uloga)
3. bjelan evine (proste, složene),
(gradivna uloga, rezervne materije, enzimi)
4. nukleinske kiseline (DNK, RNK)
(nasledjivanje)
10.9.2012
13
Nukleotidje osvovna jedinica
NK izgra ena od:1. pentoze(dezoksiriboza (DNK) ili riboza (RNK)2. azotne baze (purinska A, G i pirimidinska T, C, U)3. fosfatna grupa
Jedan polinukleotidni lanac
Dvapolinukleotidna lanca
A-UC-G
A-TC-G
Komplementarnost baza
3 Nukleotida= kodon(šifra za aminokiselinu)
Tipovi RNK:iRNK- informaciona (transkripcija, nosi informaciju o sintezi proteina=matrica za sintezu proteina)rRNK- ribozomalna (ne nosi informaciju o sint. proteina)tRNK- transportna (transport aminokiselina u procesu sinteze, antikodoni)
Jedan polinukleotidni lanac
Dvapolinukleotidna lanca
10.9.2012
14
PROTOPLAST• Koloidni rastvor koji se odlikuje promjenljivim
viskozitetom, elasti noš u, osmotskim pritiskom, akcionim potencijalom, kretanjem, pH (3-8). Plazmolemom je odvojen od elijskog zida ...
• Organele su citoplazmati ne strukture, koje mogu biti jednomembranske (ER, GA, lizozomi,
sferozomi, mikrotijela, vakuola), dvomembranske(mitohondrije i hloroplasti) i nemembranske (ribozomi, centrozomi, mikrotubuli).
• Jedro
10.9.2012
15
primanje vode
PRODUKTI PROTOPLASTA
• Fiziološki aktivne materije
• Rezervne materije- skrob, masti, bjelan evine, etarska ulja
• elijski sok u vakuolama i
• elijski zid
Fermenti ili enzimi
Vitamini
Fitohormoni
Fitoncidi i antibiotici
10.9.2012
16
VAKUOLA
elijski sok .... vodeni rastvor razli itih organskih i neorganskih supstanci ...
Turgorscentnost elije (održava stalan osmotski pritisak)
Magacioniranje razli itih materija (pr. proteina-aleuronska zrna ...)
Hidroliza “otrovnih” materija ili makromolekula ...Stvaranje kristala (rafidi, druze, kristalni pijesak ...)
ELIJSKI ZID
Primarni elijski zid: celuloza+hemiceluloza+pektin+glikoproteiniSrednja lamela: pektin+hemicelulozaSekundarni elijski zid- celuloza + lignin (kutin, suberin …)
10.9.2012
17
Plazmodezme (protoplazmati ne niti), Simplast (povezani protoplasti)Apoplast (povezani prazni unutar- i me u elijski prostori)
Presjek kroz gran icu pavita
Opšan ene jamice
10.9.2012
18
Debljanje elijskog zida (lokalna)
Centripetalna (unutrašnja)Centrifugalna (spoljašnja)zadebljanja el.zida
Idioblast
SEKUNDARNE PROMJENE ELIJSKOG ZIDA:
a) odrvenjevanje- lignifikacijab) oplutnjavanje- suberinifikacijac) kutinizacijad) mineralizacijae) osluznjavanje
10.9.2012
19
Citoplazmati ne membrane-opšti model gra e plazmaleme, funkcija plazmaleme
1. Selektivni transport (kretanje jona i malih molekula- pasivni ili aktivni; kretanje velikih molekula i partikula pomo u membranskih vezikula- egzocitoza i endocitoza- fago- i pinocitoza)2. Receptor- prenosioc signala promljenih iz spoljašnje sredine3. Kontroliše rast i diferencijaciju elije, i sintezu i deponovanje celuloznih mikrofibrila . zida
Tonoplast- opkoljava vakuolu. Sadržaj lipida je znatno ve i u odnosu na plazmalemu i to je ini polupropustljivom ak i kada protoplast više nije živ!
Membranske strukture:Vakuolarni sistem= jednomembranske strukture (ER, GA, lizozomi, sferozomi, mikrotijela, vakuola)Dvomembranske strukture= mitohondrije i hloroplasti
10.9.2012
20
ER
1. Mjesto sinteze bjela evina (gER).2. Transport materija unutar i izme u elija.3. Centar stvaranja elijskih membrana (aER- sinteza fosfolipida i lipida) i za etak stvaranja ve eg broja organela (lizozoma, sferozoma, citozoma).
Ergastoplazma!
Goldžijevaparat
= agregat diktiozoma
1. Kona na sinteza proteina i lipida, stvaranje komponenti elijskog zida2. Sekrecija
10.9.2012
21
Lizozomi(organele za varenje)
Razgradnja materija nastalih u metaboli kim procesima ili razgradnja egzogenih materija ...
Enzimi: proteaze, lipaze, nukleaze, fosfataze....
Sferozomi Sinteza masti ....
Primarni lizozom+fagozom= sekudnarni lizozom
Mikrotijela= Citozomi (peroksizomi, glioksizomi)
• Peroksizomi- u fotosintetski aktivnim elijama (sadrži enzime važne u procesu fotorespiracije, imaju ulogu u detoksifikaciji, razlaganju vodonikperoksida ... Prostorno se nalaze u blizini hloroplasta i mitohondrija!
• Glioksizomi- u velikom broju se nalaze u elijama koje deponuju masne materije, sadrže enzime za glioksilatni ciklus (omogu ava upotrebu masti u sintezi ugljenih hidrata) i enzime za razlaganje masnih kiselina.
• Pri vrš eni su za kanale ER!
10.9.2012
22
Mitohondrije
• Centri disanja i izvor energije (oksidacija orgaskih jedinjenja, stvaranje ATP- oksidativna fosforilacija)
kriste
Matriks= stroma= hondrioplazma: proteini+lipidi+enzimi+mitohondrijalna DNK + ribozomi
Perimitohondrijalni prostor = me umembranski prostor
Plasitidi1. Bezbojni (etioplast, leukoplast)2. Obojeni
fotosintetski aktivni (hloroplast)nefotosintetski neaktivni (hromoplast)
Opšta gra a- Spoljašnja i unutrašnja membrana- Stroma (lipidi, proteini, enzimi, NK, ribozomi 70s, pigmenti- kod obojenih!)
hlorofil karoteoidi
Skrobna zrna
10.9.2012
23
Hloroplasti
lamele grana
*lamele * grana
Pigment hlorofila, b, c, d
Spirogyra
Lamele * strome
* tilakoidi
Opšta formula fotosinteze
6Co2 + 12H20 C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Dvije faze:Svijetla (u membrani tilakoida), fotoliza vode, stvaranje kiseonika, rekukcionog kompleksa i enegretskibogatog jedinjenja- ATP
Tamna faza (u stromi), redukcija CO2 i stvaranje še era
Hlorofil
Enzimi
10.9.2012
24
mala podjedinica
velika podjedinica
Ribozomi
Velika+mala podjedinica + rRNKSvedbergov (s) indeksEukarioti (80s): 60s i 40sProkarioti (70s): 50s i 30s
Sinteza proteina
Održavanje oblika elije, intracelularni transport, diobeno vreteno ...
CITOSKELET
Mikrofilamenti …
10.9.2012
25
JEDRO (nukleus, karion)
Nasledni materijalStimuliše sintezu proteinaProcese elijskog disanjaReguliše sve vitalne procese..
u nukleoplazmi
Elementi interfaznog jedra:
(proteini + RNK)
Metafazni hromozom(2 sestrinske hromatide)
Broj hromozoma u jedru je stalan i karakterišti an za vrstu. Skup svihhromozoma u jedru ozna en je kao kariotip.
Vegetativne (somatske) elije sadrže dvije garniture hromozoma-diplodne, a reproduktivne sadrže za pola manje- haploidne.
10.9.2012
26
elijski ciklus
INTERFAZA: Sinteza proteina, nukelinskih kiselina, replikacija DNK, udvajanje hromozoma, sinteza ATPa. Odvija se kroz 3 faze:G1 persinteti ki period: sinteza RNK i proteina, lipida i ugljenih hidrata pra ena rastom elijeS sinteti ki period: sinteza DNK, udvajanje hromozoma (2x2n), sinteza histonaG2 postsinteti ki period: sinteza RNK, proteina, i ATPa potrebnog za mitozu
MITOZA: dioba elije uz istovremenu diobu jedra (kariokineza) i citoplazme (citokineza). Odvija se kroz 4 faze: profazu, metafazu, anafazu, telofazu, a rezultat su 2 identinti ne erke elije.
G1
G2
S
(25-50%)(35-40%)
interfaza
mitoza
elijski ciklus
Profaza- skra ivanje hromozoma, iš ezavanje jedarca, fragmentacija jedrove opne, po etak stvaranja diobenog vretena.Metafaza- stvaranje diobenog vretena , potpuna fragmentacija jedrove opne, rasporedjivanje hromozoma u ekvatorijalnu plo u, po etak razdvajanja sestrinskih hromatida.Anafaza- dijeljenje centromera i odvajanje hromatida ka polovima.Telofaza- hromoneme se despiralizuju- razmotavaju i hromozomi se izdužuju i formiraju se jedarce i jedrova opna.
10.9.2012
27
ekvatorijalna ravan
(4n) (4n) (4n)
(4n) (4n) (2x2n)
Mejoza- redukciona dioba, svojstvena reproduktivnim elijama
Ishod mejoze su 4 haploidne elije!
10.9.2012
28
Mejoza 1
Centrozom sa parom centriola
jedrovaopna hromati
nDuplikacija hromozoma (4n)
Sestrinska hromatida
tetrade
hijazmadiobenovreteno
Centromere sa kinetofororm
Mikrotubuli zaka eni za kinetofor
Ekvatorijalna ravan
Sestrinske hromatide
Odvajanje homologih hromozoma
Crossing over- razmjena genetskog materijala izme u homologih hromozoma
Evkatorijalna ravan(4n) (4n) (2n+2n)
interfaza PROFAZA 1 METAFAZA 1 ANAFAZA 1
Mejoza 2
Razdvajanje sestrinskih hromatida i nastanak 4 haplidne elije
Razdvajanej sestrinskih hromatida 4 x n
citokineza (2x2n)
(2n)
(2n) (2n)
(2n) (n+n)
(n+n)
PROFAZA 2 METAFAZA 2 ANAFAZA 2 TELOFAZA 2I
CITOKINEZA
TELOFAZA 1I
CITOKINEZA
10.9.2012
29
• Citokineza• Endomitoza• Poliplodija