Roślina farmakopealna- roślina lecznicza.
7 głównych rang taksonów:
Królestwo
Gromada
Klasa
Rząd
Rodzina
Rodzaj
Gatunek
Międzynarodowy Kodeks Nomenklatury Botanicznej (ICBN)- zespół zasad i
zaleceń dotyczących tworzenia nazw systematycznych roślin stosowanych w
botanice, stanowiących nomenklaturę botaniczną. Od roku 2005 obowiązuje
tzw. Kodeks Wiedeński (ang. Vienna Code).
Kto wprowadził oraz kto upowszechnił nazewnictwo binominalne?
Nazewnictwo binominalne zostało pierwszy raz zastosowane przez braci
Gasparda i Jeana Bauhin w dziele Pinax Theatri Botanici.
Do powszechnej akceptacji tej zasady konstruowania nazw gatunków przyczynił
się Karol Linneusz za sprawą publikacji Species Plantarum w 1753.
CYTOLOGIA
1. Elementy składowe komórki i ich funkcja.
a) jądro komórkowe
- otoczone podwójną błoną (otoczką jądrową) bezpośrednio
połączoną z siateczką śródplazmatyczną; w otoczce występują pory
jądrowe; wnętrze jądra wypełnia nukleoplazma, w której wyróżnić
można:
- chromatynę (DNA i białko- informacja genetyczna),
budowa: nukleosomy i histony (białka zasadowe)
- jąderko – nie jest ograniczone żadną błoną, ma jedynie
większą gęstość niż kariolimfa; w skład wchodzi mała ilość
DNA oraz RNA i białko; miejsce syntezy RNA
- kariolimfę – silnie uwodniona, podstawowymi składnikami
są białka i enzymy związane z funkcjami jądra (polimeraza
DNA, polimerazy RNA, kinazy)
- w jądrze zachodzi replikacja DNA (samopowielanie) oraz
transkrypcja (przepisywanie informacji genetycznej na RNA).
b) mitochondrium
- są wyspecjalizowane w przemianach tlenowych; od cytoplazmy
oddziela je otoczka mitochondrialna złożona z podwójnej błony –
zewnętrzna: gładka, wewnętrzna: tworzy grzebienie,
- produkcja energii w formie wysokoenergetycznego ATP
- ma własne DNA
c) błona komórkowa
- tylko u organizmów żywych
- podwójna błona białkowo-lipidowa (białka- transport substancji,
lipidy- nie przepuszczają wody) – model płynnej mozaiki
c) siateczka śródplazmatyczna
- syntezuje składniki błony
- transport wewnątrzkomórkowy – siateczka gładka
- połączona w sposób ciągły z aparatami Golgiego
d) aparat Golgiego
- synteza wielocukrów
- udział w transporcie substancji wewnątrz komórki i poza nią
e) lizosomy
- trawienie wewnątrzkomórkowe
f) rybosomy
- biosynteza białek
- podjednostki: mniejsza i większa
- może łączyć się z mRNA, gdzie zapisana jest kolejność
aminokwasów z łańcuchu polipeptydowym.
DNA (replikacja) -> mRNA (transkrypcja) -> białko
kodon: UUA – stop
g) peroksysomy
- uczestniczą w procesie fotorespiracji (oddychanie świetlne)
h) glikosomy
- tylko w tkankach roślinnych (tam, gdzie magazynowane są
tłuszcze)
- biorą udział w zamianie kwasów tłuszczowych na cukry
i) mikrotubule
- rurkowate włókienka – białko tubulina
- wchodzą w skład centroli wrzeciona podziałowego komórek
j) mikrofilamenty
- włókienka białka kurczliwego (aktyny)
- uczestniczą w funkcjach komórkowych związanych z ruchami
cytoplazmy i organelli
k) plastydy
- podwójna błona
- własne DNA
- dzielimy na: chloroplasty (fotosynteza), leukoplasty
(magazynowanie związków- skrobia), chromoplasty (barwniki
karotenoidowe)
l) wakuola
- do 90% komórki
- zawiera sok komórkowy (związki)
- rafidy – kryształki szczawianu wapnia, mające kształt igieł
(ochrona przed organizmami, które chcą je zjeść)
- druzy – zespoły kryształów szczawianu wapnia
- antocyjany – barwniki soku komórkowego- rozpuszczalne w
wodzie związki flawonoidowe
ł) ściana komórkowa
- ochrona przed urazami mechanicznymi, infekcjami, zabezpiecza
przed nadmiernym parowaniem
- nadaje kształt i sztywność komórce
- przepuszcza substancje
APOPLASTY – martwe składniki komórek: ściana komórkowa, wnętrza
martwych komórek, przestwory międzykomórkowe.
- transport wody w roślinie
- przestwory komórkowe wypełnione powietrzem: rezerwuary
gazów, system wymiany gazowej rośliny
PROTOPLASTY – żywe składniki komórek
PLASMODESMA – łączy komórki między sobą- przestwory
międzykomórkowe.
2. Podział i funkcje plastydów
- leukoplasty – magazynowanie związków – materiałów
zapasowych (skrobia) (amyloplast- wypełniony skrobią leukoplast)
- chloroplasty – fotosynteza – barwnik chlorofil
- chromoplasty – barwniki karotenowe – nadają roślinombarwy
żółte i pomarańczowe; pojawienie się jest objawem starzenia się i
degeneracji rośliny (jesień)
HISTOLOGIA
1. Podział i funkcje tkanek merystematycznych
a) merystemy pierwotne:
- merystem wierzchołkowy (stożek wzrostu pędu i korzenia) –
stanowią szczytowe zakończenia organów osiowych powodujących
ich wzrost na długość.
- merystem boczny – prokambialny
- merystem interkalarny – wstawowy (w węzłach)
a) merystemy wtórne – wzrost łodygi lub korzenia na grubość
- kambium międzywęzłowe – produkuje nowe tkanki przewodzące
łodygi i korzenia.
- fellogen – tkanka korkotwórcza (miazga korkorodna) – wytwarza
korek, tkankę okrywającą starsze tkanki łodygi
- kalus – tkanka twórcza regeneracyjna
2. Podział i funkcje tkanek merystematycznych
A. Tkanki stałe:
a) tkanki przewodzące:
- drewno (ksylem) – rozprowadza wodę i sole mineralne pobrane
przez korzeń (cewki- nagozalążkowe, naczynia- okrytozalążkowe)
- łyko (floem) – przewodzi na długie odległości organiczne
substancje pokarmowe (cukry)
b) tkanki wzmacniające:
- kolenchyma (zwarcica) – złożona z komórek żywych i
wydłużonych, otoczona ścianą mającą charakterystyczne
zgrubienia – ogonki liściowe, młode partie łodyg
- sklerenchyma (twardzica) – mocno zgrubiałe i silnie zdrewniałe
ściany wtórne, występowanie w dwóch postaciach:
- stereidy – włókna sklerenchymatyczne
- sklereidy
pestki, łupiny orzechów, nasiona
c) okrywające:
pierwotne:
- ryzoderma (epiblema) – skórka korzenia
- epiderma – skórka pędu – pojedyncza warstwa komórek na
powierzchni młodych organów, występują aparaty szparkowe
(transpiracja i wymiana gazowa); wytworem jest m.in. kutykula-
cienka warstwa kutyny
wtórne:
- peryderma – korkowica – okrywa starsze organy lub starsze części
organów roślinnych, w jej skład wchodzi felogen oraz produkty jest
merystematycznej działalności: felem (korek) i feloderma
d) tkanki miękiszowe – najbardziej rozpowszechniona, silnie
zwakualizowana, występują plastydy (chloroplasty), zdolna do podziału.
- miękisz zasadniczy
- miękisz powietrzny (aerenchyma)
- miękisz wodny
- miękisz asymilacyjny
i. palisadowy
ii. gąbczasty
iii. wieloramienny
e) tkanki wydzielnicze – wydzielanie w dużych ilościach produktów
przemiany materii; komory wydzielnicze- zamknięte twory
międzykomórkowe, do których są wydzielane: śluz, żywice, olejki
eteryczne (rośliny iglaste, cytrusowe); mogą występować na powierzchni
bądź wewnątrz organów roślinnych:
- włoski gruczołowe – znajdują się na powierzchni epidermy,
wydzielają śluz i olejki eteryczne
- miodniki – wydzielają roztwór cukru, nektar wabiący owady,
występują w kwiatach
- gruczoły trawienno-chłonne – wielokomórkowe twory na liściach
roślin owadożernych, wytwarzają enzymy trawienne i chłoną
strawione tkanki owadów
- rurki mleczne (latycyfery) – zawierają sok mleczny, w skład
którego wchodzą kauczuk, żywice, gutaperka, białka, cukry, woski,
garbniki i alkaloidy (np. mak lekarski)
- hydatody – wielokomórkowe twory, wydzielające nadmiar wody i
soli mineralnych
METODY BADAWCZE W SYSTEMATYCE ROŚLIN
1. Cechy i podstawowe założenia fenetyki.
Fenetyka (taksonomia numeryczna) przyjmuje ogólne podobieństwo
organizmów za podstawę klasyfikacji. Celem fenetyki jest wyeliminowanie
elementów subiektywnych, związanych z wyborem cech; polega na badaniu
wszystkich możliwych cech, którym przypisuje się jednakową wagę i obliczaniu
średniego podobieństwa.
2. Klasyfikacja fenetyczna a klasyfikacja filogenetyczna.
Klasyfikacja fenetyczna – podobieństwo anatomiczne
Klasyfikacja filogenetyczna – podobieństwo na podstawie ewolucji (ewolucyjne
pokrewieństwo organizmów)
3. Techniki molekularne stosowane w taksonomii roślin.
ZWIĄZKI CHEMICZNE
1. Surowce farmakognostyczne i związki chemiczne wykorzystywane w
lecznictwie.
Farmakognozja – dziedzina wiedzy przyrodniczej, wchodząca w zakres nauk
farmaceutycznych, zajmująca się surowcami naturalnymi i ich składnikami
chemicznymi, które wykazują właściwości biologiczne mające zastosowanie w
lecznictwie.
- kłącze (Rhizoma)
- kora (Cortex)
- surowce beztkankowe:
- ziarna skrobi (Amylum),
- lapulina- gruczoły chmielowe (Lupulinum),
- opium- otrzymywane przez wysuszenie soku mlecznego z
niedojrzałych makówek maku lekarskiego.
2. Budowa, funkcje i występowanie flawonoidów.
jasnota biała, skrzyp polny, fiołek trójbarwny, brzoza brodawkowata
a)
Budowa:
- 2-fenylochroman; szkielet ketonowy z grupą fenolową w pozycji 4; różnią się
między sobą liczbą i rodzajem podstawników; większość flawonoidów zawiera
grupy hydroksylowe, z których jedna lub więcej jest połączona z cząsteczką
cukru, tworząc glikozydy
b)
Funkcje:
- barwniki, przeciwutleniacze, naturalne insekcytydy (zwalczanie szkodników)
oraz fungicydy (zwalczanie grzybów)
- działanie antyoksydacyjne, przeciwzapalne, uszczelniające na naczynia
krwionośne, hamujące aktywność enzymów proteolitycznych, rozkurczowe,
moczopędne
c)
Występowanie:
- na powierzchniowych warstwach tkanek roślinnych, nadają intensywny kolor,
chroniąca przed prom. UV
- w owocach, warzywach, roślinach cytrusowych
3. Budowa, funkcje i występowanie alkaloidów.
a) Budowa:
- pochodzenie naturalne; zasadowe związki organiczne pochodzenia roślinnego
zawierające w pierścieniu co najmniej jeden zasadowy atom azotu; alkaloidy są
„odpadami” niebiorącymi czynnego udziału w metabolizmie komórki
b) Funkcje:
- silne, nieraz trujące działanie fizjologiczne na organizm człowieka, działanie
na układ nerwowy
c) Występowanie:
- merystemy (w pobliżu miejsc o intensywnej przemianie materii), ogonki
liściowe, kora,
- lecznictwo (morfina, chinina), składniki używek (kofeina, nikotyna)
4. Budowa, funkcje i występowanie kumaryn.
Herba meliloti – zmniejsza krzepliowość krwi, zmiękcza skórę(nostrzyk
żółty); Żubrówka,
a) Budowa:
- związki czynne, organiczne związki chemiczne, będące pochodnymi o-pironu,
cykliczne laktony kwasu cis-o-hydroksycynanomowego, zwanego kwasem
kumarynowym; dzielimy na: kumaryny właściwe, furanokumaryny i
piranokumaryny
- C
9
H
6
O
2
– kumaryna, benzopiron; przyjemny zapach świeżego siana; nie ma
podstawników, nie tworzy więc połączeń glikozydowych
b) Funkcje:
- działanie przeciwzapkrzopowe, spazmolityczne, uspokajające, uczulające,
światłochłonne
c) Występowanie:
- w przyrodzie jako glikozydy, pod wpływem enzymów zawartych w suszonych
owocach dochodzi do ich hydrolizy; gromadzą się głównie w nasionach,
owocach i korzeniach;
5. Budowa, funkcje i występowanie saponin.
a) Budowa:
- glikozydy zbudowane z aglikonu i części cukrowej, złożonej z 1-12
cząsteczek cukrów prostych, które tworzą 1 lub 2 łańcuchy
b) Funkcje:
- zmniejszają napięcie powierzchniowe roztworów wodnych, działanie
wykrztuśne, przeciwzapalne, nawilżające, wydzielanie śluzu,
przeciwbakteryjny na układ moczowy
c) Występowanie:
- lukrecja gładka, mydlnica lekarska, połonicznik nagi
ZRÓŻNICOWANIE ORGANÓW WEGETATYWNYCH
1. Formy biologiczne roślin
- Epifity (porośla) – bez korzeni w glebie, wykorzystują inne rośliny
jako podporę
- Sukulenty - gruboszowate
- Fanerofity – jawnopączkowe, pąki zimują na pędach,
umieszczonych wysoko nad gruntem - drzewa
- Chemafity – niskopączkowe, krzewiki; pąki do 0,5m nad gruntem
- Hemikryptofity – naziemnopączkowe, pąki lub kłącza na
powierzchni gleby
- Kryptofity – skrytopączkowe, pąki ukryte w wodzie lub w glebie
- Terofity – rośliny jednoroczne, niekorzystny okres przeżywają w
postaci nasion
2. Budowa morfologiczna pędu i liści roślin
Typowy pęd stanowi nadziemną część rośliny złożoną z osi – łodygi i
osadzonych na niej organów bocznych – liści. Miejsca, z których wyrastają
liście – węzły (zgrubiałe). Dzielą one łodygę na odcinki: międzywęźla. U roślin
nasiennych pęd wytwarza również kwiaty i owoce.
Łodygi i liście – organy wegetatywne pędu (odżywianie, utrzymanie przy życiu,
rozwój rośliny, niekiedy biorą udział przy rozmnażaniu rośliny – rozmnażanie
wegetatywne).
Kwiaty – organy generatywne (rozmnażanie płciowe – wytwarzanie owoców i
nasion).
3. Przekształcenia pędu i jego części
s. 166-170
4. Budowa morfologiczna korzenia i jego przekształcenia
s. 146
5. Budowa i ewolucja kwiatu oraz jego elementów
s. 283
6. Charakterystyka typów kwiatostanów
s. 290
7. Zróżnicowanie i klasyfikacja owoców
s. 305