นักพฤกษศาสตร์คือใครและพวกเขาศึกษาอะไร? ศาสตร์แห่งพืชคือพฤกษศาสตร์ การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตของพืช

เป็นธรรมชาติของมนุษย์ที่ต้องการศึกษาโลก ทั้งธรรมชาติ สังคม และแม้แต่ตัวเราเอง แม้แต่ในสมัยโบราณก็มีวิทยาศาสตร์มากมายปรากฏขึ้นซึ่งบ่งชี้ว่าการศึกษาโลกเริ่มต้นเมื่อหลายพันปีก่อน วิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดอย่างหนึ่งคือพฤกษศาสตร์ พฤกษศาสตร์คืออะไรศึกษาอะไรความหมายของคำนี้คืออะไร? ลองคิดดูสิ

“พฤกษศาสตร์” แปลจากภาษากรีกแปลว่า “หญ้า ความเขียวขจี พืช”

ความหมายของคำว่า "พฤกษศาสตร์"

  • พฤกษศาสตร์เป็นศาสตร์แห่งพืช เธอศึกษาโครงสร้าง สภาพความเป็นอยู่ และวิวัฒนาการของการพัฒนา นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์สาขาแรกๆ ผู้คนเปลี่ยนมาใช้ชีวิตแบบอยู่ประจำและเริ่มปลูกพืชและทำฟาร์ม ดังนั้นความสนใจในพืชจึงสูงมาก ทุกวันนี้ พฤกษศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์แบบสหสาขาวิชาชีพ โดยมีสาขาวิชามากมาย (สาขาดอกไม้ ออร์แกนโนกราฟี พฤกษศาสตร์วิทยา ชีวเคมี และอื่นๆ) เป้าหมายของนักพฤกษศาสตร์คือการศึกษาสภาพความเป็นอยู่ของพืชเพื่อให้ได้พันธุ์พืชที่ให้ผลผลิตที่ทนทานต่อสภาพธรรมชาติและโรค การวิจัยมีความสำคัญมากต่อการพัฒนาการเกษตรของประเทศ ตัวอย่างเช่น: “พฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21 กำลังประสบความสำเร็จในการพัฒนา โดยขยายหัวข้อการวิจัย ปรับปรุงวิธีการและวิธีการศึกษาโลกพืชของโลก”
  • พฤกษศาสตร์ยังเป็นวินัยทางวิชาการของมหาวิทยาลัย ซึ่งเป็นวิชาทางวิชาการของโรงเรียน ซึ่งครูจะแนะนำพื้นฐานของวิทยาศาสตร์นี้ ตัวอย่างเช่น: “ในบทเรียนวิชาพฤกษศาสตร์ ครูพูดคุยอย่างน่าสนใจมากเกี่ยวกับโครงสร้างของดอกไม้ โดยแสดงการนำเสนอที่น่าสนใจเกี่ยวกับโครงสร้างของดอกไม้”

พฤกษศาสตร์ศึกษาอะไร?

คำจำกัดความ 1

พฤกษศาสตร์- (จากภาษากรีก. โบทาเน- ผัก, ผักใบเขียว, สมุนไพร, พืช) เป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนที่ศึกษาพืช โดยจะตรวจสอบแหล่งกำเนิด การพัฒนา โครงสร้าง (ภายนอกและภายใน) การจำแนกประเภท การกระจายตัวบนพื้นผิวโลก นิเวศวิทยา (ความสัมพันธ์และความสัมพันธ์กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม) และการปกป้องอย่างครอบคลุม

เช่นเดียวกับวิทยาศาสตร์อื่นๆ พฤกษศาสตร์มีประวัติความเป็นมาของมันเอง ต้นกำเนิดของมันสามารถย้อนกลับไปในสมัยโบราณ เมื่อผู้คนเพิ่งเริ่มใช้พืชเพื่อความต้องการในทางปฏิบัติ (อาหาร การรักษา การทำเสื้อผ้า ที่อยู่อาศัย) เป็นเวลานานแล้วที่นักธรรมชาติวิทยามีส่วนร่วมในการอธิบายพืชเท่านั้น - ขนาด, สี, ลักษณะเฉพาะของอวัยวะแต่ละส่วนนั่นคือเป็นเวลานานที่พฤกษศาสตร์เป็นเพียงคำอธิบายเท่านั้น ชีววิทยาหมวดนี้ก่อตั้งขึ้นในศตวรรษที่ 17-18 ความพยายามครั้งแรกในการจัดระบบโลกของพืชกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการใช้วิธีการเชิงพรรณนาเชิงเปรียบเทียบในพฤกษศาสตร์ด้วยความช่วยเหลือซึ่งไม่เพียงแต่อธิบายพืชเท่านั้น แต่ยังเปรียบเทียบตามลักษณะภายนอก (สัณฐานวิทยา) ด้วย พฤกษศาสตร์ถือกำเนิดขึ้นด้วยการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ และต่อมาด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์อย่างเข้มข้นและการปรับปรุงเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์ ทิศทางการทดลองจึงเริ่มมีอิทธิพล

ภาพที่ 1.

พืช- เป็นแหล่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพมากกว่า 10 ชนิดที่ออกฤทธิ์ต่อร่างกายมนุษย์และสัตว์ โดยเฉพาะเมื่อบริโภคเป็นอาหาร เนื่องจากพืชเป็นส่วนสำคัญของชีวิตมนุษย์ จึงกลายเป็นเป้าหมายของการศึกษาอย่างใกล้ชิด

ต้นไม้ทั้งหมดแบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ $2$:

  1. พืชชั้นล่างหรือ thalli (thalom);
  2. พืชชั้นสูงหรือพืชใบ

พืชชั้นล่างได้แก่สาหร่าย

พืชชั้นสูง ได้แก่ ไบรโอไฟต์ (มอสและลิเวอร์เวิร์ต), เพเทอริโดไฟต์ (ไซโลไฟต์, ไซโลเตส, หางม้าและเฟิร์น), ยิมโนสเปิร์ม และแองจิโอสเปิร์ม

มีการศึกษาไลเคน เชื้อรา และแบคทีเรียแยกกัน

หมายเหตุ 1

พฤกษศาสตร์สมัยใหม่- วิทยาศาสตร์สหสาขาวิชาชีพที่ครอบคลุมหลายส่วน ได้แก่ อนุกรมวิธานพืช ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจำแนกประเภทพืชโดยขึ้นอยู่กับลักษณะทั่วไปที่คล้ายคลึงกัน แบ่งออกเป็นสองส่วน: ภูมิศาสตร์ดอกไม้และพฤกษศาสตร์ การปลูกดอกไม้ศึกษาชุมชนพืชในพื้นที่หนึ่ง ภูมิศาสตร์พฤกษศาสตร์ศึกษาการกระจายตัวของพืชบนโลก

อนุกรมวิธานพืช- สาขาวิชาพฤกษศาสตร์หลัก เธอแบ่งโลกของพืชทั้งหมดออกเป็นกลุ่มๆ และอธิบายความเชื่อมโยงทางครอบครัวและวิวัฒนาการระหว่างพวกเขา นี่เป็นงานจากส่วนพิเศษทางพฤกษศาสตร์ - สายวิวัฒนาการ

ในตอนแรก นักวิจัยจัดระบบพืชตามลักษณะภายนอก (สัณฐานวิทยา) เท่านั้น ทุกวันนี้สำหรับอนุกรมวิธานของพืชก็ใช้ลักษณะภายในของมันด้วย (คุณสมบัติของโครงสร้างเซลล์: องค์ประกอบทางเคมี, อุปกรณ์โครโมโซม, คุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อม) สัณฐานวิทยาของพืชซึ่งศึกษาโครงสร้างของพืช วิทยาศาสตร์นี้แบ่งออกเป็นสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์และสัณฐานวิทยามหภาค (ออร์แกนกราฟี) สัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์จะศึกษาโครงสร้างของเซลล์และเนื้อเยื่อพืชตลอดจนคัพภวิทยา สัณฐานวิทยาขนาดมหภาคศึกษาอวัยวะและส่วนต่างๆ ของพืช

สัณฐานวิทยาบางส่วนได้รับการตัดสินให้แยกออกเป็นสาขาวิชาที่แยกจากกัน:

  • Organography (ศึกษาอวัยวะพืช)
  • Palynology (พิจารณาโครงสร้างของสปอร์พืชและละอองเกสรดอกไม้)
  • Carpology (เกี่ยวข้องกับการจำแนกผลไม้)
  • teratology (หัวข้อการศึกษา - ความผิดปกติและความผิดปกติในโครงสร้างของพืช)
  • กายวิภาคศาสตร์ของพืชซึ่งศึกษาโครงสร้างภายในของพืช
  • สรีรวิทยาของพืช เป็นการศึกษารูปแบบของพืชในกระบวนการสร้างเซลล์และวิวัฒนาการวิวัฒนาการ ตลอดจนกระบวนการที่เกิดขึ้นในพืช สาเหตุ รูปแบบ และความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม มันเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอนุกรมวิธาน
  • ชีวเคมีของพืชซึ่งศึกษากระบวนการทางเคมีในพืชที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตและการพัฒนา
  • พันธุศาสตร์พืช ซึ่งศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในพืชที่เกิดขึ้นโดยมีหรือไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์
  • ซึ่งศึกษาพืชพรรณของโลก กำหนดการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในธรรมชาติ เช่นเดียวกับการพึ่งพาและรูปแบบ (พืชพรรณเป็นการรวมกันของพืชทั้งหมดในพื้นที่เดียวที่ประกอบกันเป็นภูมิทัศน์
  • geobotany ซึ่งศึกษาระบบนิเวศนั่นคือความสัมพันธ์ระหว่างพืชสัตว์และปัจจัยของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต (ที่ซับซ้อนทั้งหมดเรียกว่า biogeocenosis)
  • นิเวศวิทยาของพืช ซึ่งศึกษาพืชเกี่ยวกับถิ่นที่อยู่และกำหนดสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชีวิตของพืช
  • Paleobotany ซึ่งศึกษาพืชฟอสซิลเพื่อกำหนดประวัติวิวัฒนาการของพวกมัน

พฤกษศาสตร์นั้นยังจำแนกตามวัตถุประสงค์ของการศึกษาไว้ด้วย:

  • algology - ศาสตร์แห่งสาหร่าย
  • bryology ซึ่งศึกษามอส ฯลฯ
  • การศึกษาสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์ในโลกของพืชก็ถูกแยกออกเป็นสาขาวิชาแยกกัน - จุลชีววิทยา
  • พยาธิวิทยาทางพฤกษศาสตร์ - เกี่ยวข้องกับโรคพืชที่อาจเกิดจากเชื้อรา ไวรัส หรือแบคทีเรีย

โน้ต 2

สาขาวิชาพฤกษศาสตร์พิเศษถูกระบุขึ้นอยู่กับวัตถุที่กำลังศึกษา: ป่าไม้, วิทยาศาสตร์ทุ่งหญ้า, วิทยาศาสตร์หนองน้ำ, วิทยาศาสตร์ทุนดรา และสาขาวิชาที่คล้ายกันจำนวนหนึ่ง

ตามเนื้อผ้าพฤกษศาสตร์ประกอบด้วย วิทยา- ศาสตร์แห่งเห็ด (ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 เริ่มถูกจำแนกเป็นอาณาจักรที่แยกจากกัน) เช่นเดียวกับวิทยาไลเคน - วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาไลเคน

สาขาวิชาพฤกษศาสตร์- สิ่งเหล่านี้คือพืช โครงสร้าง การพัฒนา ความสัมพันธ์ในครอบครัว ความเป็นไปได้ของการใช้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมีเหตุผล

ปัญหาด้านพฤกษศาสตร์:

  1. ศึกษาพืชเพื่อเพิ่มความต้านทาน ผลผลิต และความทนทาน
  2. การจำแนกพันธุ์พืชใหม่และการใช้งาน
  3. การกำหนดผลกระทบของพืชต่อร่างกายมนุษย์
  4. การกำหนดบทบาทของมนุษย์ในการพัฒนาและอนุรักษ์พืชพรรณของโลก
  5. ดำเนินการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของพืช

วิธีการวิจัยทางพฤกษศาสตร์:

    วิธีการสังเกต- ใช้ทั้งในระดับจุลภาคและระดับมหภาค วิธีนี้ประกอบด้วยการสร้างความเป็นเอกเทศของวัตถุที่กำลังศึกษาโดยไม่มีการแทรกแซงเทียมในกระบวนการสำคัญของมัน ข้อมูลที่รวบรวมจะถูกนำมาใช้เพื่อการวิจัยเพิ่มเติม

    วิธีการเปรียบเทียบ- ใช้เพื่อเปรียบเทียบวัตถุที่กำลังศึกษากับวัตถุที่คล้ายคลึงกัน และจำแนกประเภท วิเคราะห์รายละเอียดลักษณะที่คล้ายคลึงและโดดเด่นโดยเปรียบเทียบกับรูปแบบที่ใกล้เคียงกัน

    วิธีการทดลอง- ใช้ในการศึกษาวัตถุหรือกระบวนการในสภาพเทียมที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ วิธีการทดลองจัดให้มีการแทรกแซงพิเศษของผู้ทดลองในลักษณะซึ่งแตกต่างจากวิธีการสังเกตซึ่งทำให้สามารถสร้างผลที่ตามมาจากอิทธิพลของปัจจัยบางประการต่อวัตถุประสงค์ของการศึกษา วิธีการนี้สามารถใช้ได้ทั้งในร่างกายและในห้องปฏิบัติการ

    การตรวจสอบเป็นวิธีการตรวจสอบสถานะของวัตถุแต่ละชิ้นและกระบวนการบางอย่างอย่างต่อเนื่อง การสร้างแบบจำลองเป็นวิธีการสาธิตและศึกษากระบวนการและปรากฏการณ์บางอย่างโดยใช้การจำลองแบบง่าย ทำให้สามารถศึกษากระบวนการที่ยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะทำซ้ำโดยการทดลองหรือสังเกตโดยตรงในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต.

    วิธีการทางสถิติ- ขึ้นอยู่กับการประมวลผลทางสถิติของวัสดุเชิงปริมาณที่รวบรวมจากการศึกษาอื่น ๆ (การสังเกต การทดลอง การสร้างแบบจำลอง) ซึ่งช่วยให้สามารถวิเคราะห์ได้อย่างครอบคลุมและสร้างรูปแบบบางอย่าง

หมายเหตุ 3

พฤกษศาสตร์เป็นศาสตร์ที่ศึกษาพืชพรรณที่ปกคลุมพื้นผิวโลกในทุกระดับ ทั้งโมเลกุล เซลล์ สิ่งมีชีวิต และประชากร

แต่ละคนมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโลกแห่งธรรมชาติที่มีชีวิตและเป็นส่วนหนึ่งของมัน และหากโดยทั่วไปแล้วกฎแห่งการดำรงอยู่ของโลกสิ่งมีชีวิตได้รับการศึกษาโดยชีววิทยา โลกของพืชก็อยู่ในขอบเขตของพฤกษศาสตร์ในฐานะส่วนสำคัญของมัน

ทำไมวิทยาศาสตร์ของพืชจึงเรียกว่าพฤกษศาสตร์?

พืชเป็นส่วนหนึ่งของความสนใจของมนุษย์มานานก่อนการก่อตัวของพฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์ตั้งแต่สมัยโบราณที่สุด การศึกษาพืชพรรณเกี่ยวข้องโดยตรงกับประเด็นการอยู่รอด: พืชเป็นอาหาร วัสดุก่อสร้าง วัสดุสำหรับทำเสื้อผ้า ยา และ (ซึ่งไม่ควรลืม) สารพิษอันตราย ความรู้และการสังเกตที่สั่งสมมาจำเป็นต้องจัดระบบ ดังนั้นความจำเป็นในการก่อตัวของวิทยาศาสตร์พืชจึงเกิดขึ้น

ในการค้นหาคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าทำไมพืชศาสตร์จึงถูกเรียกว่าพฤกษศาสตร์ เราต้องเดินทางย้อนกลับไปสู่ความลึกของศตวรรษ เพราะคำสอนนี้เป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่เก่าแก่ที่สุดในโลก ในที่สุดพฤกษศาสตร์ (ศาสตร์แห่งพืช) ก็ได้รับรูปแบบของระบบความรู้ที่เชื่อมโยงกันในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 17 - ต้นศตวรรษที่ 18

ชื่อวิทยาศาสตร์ก็มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกเช่นเดียวกับชื่ออื่นๆ มาจากภาษากรีกโบราณว่า "botane" คำนี้มีความหมายหลายประการ ในความหมายของ "ทุ่งหญ้า" "อาหาร" ถูกใช้ไม่น้อยไปกว่าในความหมายของ "พืช" "หญ้า" ประกอบด้วยทุกสิ่งที่ถือได้ว่าเป็นพืช ดอกไม้ เห็ด สาหร่าย ต้นไม้ มอส และไลเคน คำว่า "พฤกษศาสตร์" เป็นอนุพันธ์ของ "โบตานี" ซึ่งหมายถึงทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับพืช กล่าวคือ พฤกษศาสตร์เป็นศาสตร์แห่งพืช ดังนั้นการถามคำถามว่าทำไมพืชศาสตร์ถึงเรียกว่าพฤกษศาสตร์ จึงต้องค้นหาคำตอบในภาษากรีกที่มีต้นกำเนิดในการจัดระบบความรู้เกี่ยวกับโลกพืชให้อยู่ในรูปของวิทยาศาสตร์

การกำเนิดพฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์

แม้แต่อริสโตเติลในงานอันยิ่งใหญ่ของเขาเกี่ยวกับสัตว์ก็ยังได้ประกาศงานทางวิทยาศาสตร์ที่คล้ายกันเกี่ยวกับพืช ไม่ทราบแน่ชัดว่าจะเสร็จสิ้นหรือไม่ มีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่รอดชีวิตมาได้จนถึงทุกวันนี้ ดังนั้น Theophrastus จึงได้รับการพิจารณาอย่างถูกต้องว่าเป็นบิดาผู้ก่อตั้งพฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์ เขาเป็นผู้เขียนผลงานพื้นฐานสองชิ้นที่กลายเป็นพื้นฐานของพฤกษศาสตร์ในอีก 1,500 ปีข้างหน้า และในโลกสมัยใหม่ คุณค่าของความรู้ที่ Theophrastus แสดงออกในผลงานของเขานั้นไม่อาจปฏิเสธได้ นี่คือคำตอบสำหรับคำถามว่าทำไมวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพืชจึงถูกเรียกว่าพฤกษศาสตร์ นักปรัชญาชาวกรีกไม่สามารถเรียกมันว่าอย่างอื่นได้

แต่การวิจัยในสาขาพฤกษศาสตร์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงความสำเร็จของอารยธรรมตะวันตกเท่านั้น จีนมีส่วนสำคัญเช่นกัน และอาจถึงขั้นมีการแลกเปลี่ยนความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ เมื่อพิจารณาถึงการทำงานของเส้นทางสายไหม

ประวัติพฤกษศาสตร์

ศาสตร์แห่งพฤกษศาสตร์ในความหมายสมัยใหม่มีต้นกำเนิดในยุคล่าอาณานิคมโดยเป็นสาขาวิชาศึกษาของชาวไร่สมุนไพรและต้นไม้ที่พบได้ทั่วไปในภูมิภาค ตลอดจนพืชที่ผู้คนนำติดตัวมาจากการเดินทางอันไกลโพ้น แต่ความสนใจอย่างลึกซึ้งของมนุษย์ในเรื่องพืชพรรณเริ่มต้นจากยุคหินใหม่ ผู้คนไม่เพียงพยายามระบุคุณสมบัติทางยาของพืช ฤดูปลูก ความสามารถในการกิน ความต้านทานต่อสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำ ผลผลิต และคุณสมบัติทางโภชนาการ แต่ยังเพื่อรักษาความรู้นี้ไว้ด้วย

ก่อนการถือกำเนิดของพฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์ มนุษย์ได้ศึกษาพืชจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์มาแล้ว สถานการณ์นี้ไม่เพียงแต่อธิบายคุณสมบัติทางยาของพืชที่ปลูกในป่าที่ผู้คนใช้อย่างแพร่หลายมาตั้งแต่สมัยโบราณเท่านั้น ตั้งแต่ยุคสำริด การปลูกพืชที่ปลูกแพร่หลายแพร่หลาย

เวทีใหม่ในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ - ความรู้ใหม่

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 16 มีการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ซึ่งกำหนดจุดเริ่มต้นของขั้นตอนพิเศษในการพัฒนาพฤกษศาสตร์โดยเปิดโอกาสใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนในการศึกษาพืชสปอร์และแม้แต่ละอองเกสรดอกไม้ จากนั้น วิทยาศาสตร์ก็ก้าวไปอีกขั้น โดยปิดม่านประเด็นเรื่องการสืบพันธุ์และกระบวนการเผาผลาญที่เคยปิดบังมนุษย์ไว้

พฤกษศาสตร์ได้รับการพัฒนาโดยเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาทางชีววิทยาโดยทั่วไป จากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โลกทั้งโลกถูกแบ่งออกเป็นอาณาจักร:

  • แบคทีเรีย;
  • เห็ด;
  • พืช;
  • สัตว์.

พฤกษศาสตร์ศึกษาอาณาจักรของแบคทีเรีย เชื้อรา และพืช การพัฒนาพฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์มีความสำคัญอย่างมาก แต่ในสมัยแรกๆ ผู้คนให้ความสำคัญกับพืชด้วยตัวเอง และสวนพฤกษศาสตร์ส่วนใหญ่ที่กลายเป็นเรื่องปกติในโลกตะวันตกนั้นเน้นไปที่การจำแนกประเภท การติดฉลาก และการค้าเมล็ดพันธุ์พืช และเพียงไม่กี่ศตวรรษต่อมาพวกเขาก็กลายเป็นศูนย์วิจัยที่สำคัญที่สุด

อาณาจักรพืช

พืชสามารถพบได้ทุกที่: บนบก (ทุ่งหญ้า สเตปป์ ทุ่งนา ป่าไม้ ภูเขา) ในน้ำ (ในแหล่งน้ำจืด ทะเลสาบและแม่น้ำ ในพื้นที่แอ่งน้ำ ในทะเลและมหาสมุทร) พืชเกือบทั้งหมดมีลักษณะการใช้ชีวิตแบบอยู่ประจำที่ความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสารประกอบอินทรีย์มีคลอโรฟิลล์สำรองมากมายและเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจนซึ่งพืชที่ปกคลุมโลกเรียกว่าปอดของโลก

น่าเสียดาย เนื่องจากสถานการณ์ต่างๆ พืชหลายชนิดจึงอยู่ในกลุ่มพืชที่หายากหรือใกล้สูญพันธุ์ และรายการนี้จะมีการเติบโตทุกปีเท่านั้น ตัวแทนหลายคนจ่ายเงินเพื่อความงามของพวกเขา: ผู้คนโดยไม่คำนึงถึงความเสียหายใหญ่หลวงที่พวกเขาก่อให้เกิดต่อธรรมชาติได้ทำลายพืชอย่างดูหมิ่นเพื่อเห็นแก่ช่อดอกไม้หนึ่งวัน ชะตากรรมอันขมขื่นดังกล่าวเกิดขึ้นกับดอกลิลลี่ป่าแห่งหุบเขา ดอกบัว และหญ้าแห่งความฝัน

เพื่อปกป้องพันธุ์พืชหายากจากการสูญพันธุ์ จึงรวมอยู่ใน Red Book และได้รับการคุ้มครองในระดับกฎหมาย ศาสตร์แห่งพืชทำหน้าที่เป็นพื้นฐานของความรู้สำหรับเอกสารนี้ และตอนนี้นี่เป็นภารกิจทั่วไปของเรา - อนุรักษ์พืชพรรณไว้สำหรับคนรุ่นต่อๆ ไป เพื่อให้ทั้งลูกหลานของเราได้เห็นความงามอันเป็นเอกลักษณ์ของโลกพืชที่เราโชคดีพอที่จะได้เห็น

พฤกษศาสตร์เป็นศาสตร์ที่ศึกษา พืช. เป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ชีววิทยาที่กว้างขวาง ซึ่งศึกษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก หัวข้อของการศึกษาพฤกษศาสตร์คือโครงสร้างภายนอกและภายในของพืช กิจกรรมที่สำคัญในระดับต่าง ๆ (เซลล์ สิ่งมีชีวิต ฯลฯ ) วิวัฒนาการ อนุกรมวิธาน สภาพการเจริญเติบโต การพึ่งพาพืชต่อสิ่งแวดล้อม บทบาทในชีวิตมนุษย์ และอีกมากมาย กล่าวอีกนัยหนึ่ง พฤกษศาสตร์เป็นวินัยที่ซับซ้อนประกอบด้วยส่วนย่อย

พฤกษศาสตร์เป็นศาสตร์ที่ค่อนข้างโบราณ ชีวิตมนุษย์ขึ้นอยู่กับพืชเป็นอย่างมากดังนั้นตั้งแต่สมัยโบราณเขาจึงสนใจลักษณะของการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพวกเขา แม้แต่ในสมัยกรีกโบราณ อริสโตเติลก็มีส่วนสนับสนุนด้านพฤกษศาสตร์ แต่ยิ่งกว่านั้นอีกมาก - Theophrastus นักเรียนของเขา ในยุคกลาง พฤกษศาสตร์ก็เหมือนกับวิทยาศาสตร์อื่นๆ ที่แทบจะไม่มีการพัฒนาเลย ความรุ่งเรืองครั้งใหม่เริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 16-17 การเยือนทวีปต่างๆ ของชาวยุโรปทำให้เกิดการสะสมข้อมูลมากมายเกี่ยวกับสัตว์ป่า คำอธิบายของสิ่งมีชีวิตและการจัดระบบความรู้มีความเกี่ยวข้อง นอกจากนี้ยังมีวิธีการทางเทคนิค (กล้องจุลทรรศน์) ที่ทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างภายในของพืชและกระบวนการชีวิตของพวกมันได้

ก่อนหน้านี้ วิชาพฤกษศาสตร์ไม่เพียงแต่ครอบคลุมถึงพืชเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงเห็ดด้วย อย่างไรก็ตาม ต่อมาพวกเขาถูกแยกออกเป็นอาณาจักรที่แยกจากกัน และวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาพวกมันเรียกว่าวิทยาเชื้อรา เชื้อราแตกต่างจากพืชตรงที่พวกมันไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้เป็นหลัก ในขณะเดียวกัน เห็ดก็เหมือนกับพืชที่มีวิถีชีวิตผูกพันและเติบโตไปตลอดชีวิต นั่นคือเหตุผลที่นักพฤกษศาสตร์มีความปรารถนาที่จะจำแนกพวกมันว่าเป็นพืชมาโดยตลอด

ในธรรมชาติที่มีชีวิตมีสิ่งมีชีวิตที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งยากต่อการจำแนกว่าเป็นอาณาจักรแห่งชีวิตอย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวคือไลเคน เราสามารถพูดได้ว่าพวกมันเป็นตัวแทนการทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดของเชื้อราและสาหร่ายเซลล์เดียว หรือการทำงานร่วมกันของเชื้อราและแบคทีเรียสีน้ำเงินแกมเขียว วิทยาศาสตร์อะไรควรศึกษาพวกเขา? ศึกษาพวกเขา ไลเคนวิทยา. อย่างไรก็ตามมันเป็นสาขาหนึ่งของพฤกษศาสตร์ ด้วย​เหตุ​นั้น เนื่อง​จาก​โลก​ที่​มี​ชีวิต​มี​ความ​ซับซ้อน นัก​วิทยาศาสตร์​จึง​ต้อง​จัด​แบบแผน​หลาย​อย่าง.

ปัจจุบัน พืชมากกว่า 300,000 ชนิดเติบโตและอาศัยอยู่บนโลก (บางครั้งอาจมีจำนวนประมาณ 500,000 ชนิด) ความหลากหลายของพืชมีมากมายมหาศาล สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบเซลล์เดียวและหลายเซลล์ที่มีโครงสร้างภายในที่เรียบง่ายหรือซับซ้อนกว่า แตกต่างกันไปตามแหล่งที่อยู่อาศัย วิธีการสืบพันธุ์ และรูปแบบสิ่งมีชีวิต พืชสมัยใหม่ได้แก่ สาหร่าย มอส หางม้า มอส เฟิร์น ยิมโนสเปิร์ม และไม้ดอก อนุกรมวิธานของพืชมีความซับซ้อน ใช้เวลาในการก่อตัวนานและยังไม่เกิดขึ้นอย่างแน่นอน บางกลุ่มถูกจัดอยู่ในกลุ่มอนุกรมวิธานหนึ่งหรืออีกกลุ่มหนึ่ง ในพฤกษศาสตร์สมัยใหม่ วิธีการทางพันธุกรรมในการศึกษาความสัมพันธ์ของพืชและวิวัฒนาการมีบทบาทสำคัญ สิ่งนี้นำไปสู่การแก้ไขอนุกรมวิธานและการจำแนกประเภทที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ และด้วยเหตุนี้ การเปลี่ยนแปลงในส่วนของพฤกษศาสตร์

จนถึงขณะนี้พืชมักจะแบ่งออกเป็นต่ำและสูง สาหร่ายจัดอยู่ในประเภทพืชชั้นต่ำ เนื่องจากร่างกายของพวกมันไม่มีอวัยวะหรือเนื้อเยื่อ และมีแทลลัสเป็นตัวแทน วิทยาศาสตร์ศึกษาสาหร่าย อัลวิทยาซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของพฤกษศาสตร์

แม้จะมีพืชหลากหลายชนิด แต่ก็มีลักษณะที่เหมือนกัน เป็นการผสมผสานระหว่างลักษณะเหล่านี้ที่ทำให้สิ่งมีชีวิตหนึ่งหรือหลายชนิดสามารถจัดเป็นพืชได้ แต่ลักษณะเฉพาะแต่ละตัวอาจมีอยู่ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตอื่นที่ไม่ใช่วิชาพฤกษศาสตร์ แม้แต่การสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นคุณสมบัติหลักของพืชก็ยังพบได้ในสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวซึ่งเป็นของแบคทีเรียเช่น โปรคาริโอต (เซลล์ของพวกมันไม่มีนิวเคลียส) อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะบางประการ - การมีอยู่ของนิวเคลียสในเซลล์และความสามารถในการสังเคราะห์แสง - ทำให้สามารถจำแนกสิ่งมีชีวิตเป็นพืชได้อย่างชัดเจน

การศึกษาพฤกษศาสตร์ไม่เพียงแต่ศึกษากลุ่มพืชแต่ละกลุ่มอย่างเป็นระบบและหน้าที่สำคัญของพืชเท่านั้น แต่ยังศึกษาถึงความสำคัญของโลกของพืชด้วย บทบาทของพืชต่อโลกนั้นมีมหาศาล พวกมันสร้างอินทรียวัตถุ สภาพที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตอื่น และเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของบรรยากาศ แม้ว่าพืชจะไม่ใช่สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลก แต่รูปร่างหน้าตาของพวกมันมีส่วนทำให้เกิดการพัฒนาอาณาจักรสัตว์

วางแผน

1. พฤกษศาสตร์ – ศาสตร์แห่งพืช

2. ลักษณะทั่วไปของพืช

3. การแพร่กระจายของพืชและความสำคัญของพืชในชีวมณฑล

แนวคิดพื้นฐาน:พฤกษศาสตร์ การเจริญอัตโนมัติ โภชนาการ การหายใจ การสังเคราะห์ด้วยแสง การเจริญเติบโต พัฒนาการ ไฟโตฮอร์โมน การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโต ความสำคัญของพืช

พฤกษศาสตร์--ศาสตร์แห่งพืช

พฤกษศาสตร์เป็นศาสตร์แห่งพืช โครงสร้าง กิจกรรมชีวิต การกระจายพันธุ์ และต้นกำเนิด คำนี้มาจากคำภาษากรีก "botane" ซึ่งแปลว่า "สมุนไพร" "พืช" "ผัก" "สีเขียว"

พฤกษศาสตร์สำรวจความหลากหลายทางชีวภาพของโลกพืช จัดระบบและจำแนกพืช ศึกษาโครงสร้าง การกระจายทางภูมิศาสตร์ วิวัฒนาการ การพัฒนาทางประวัติศาสตร์ บทบาทของชีวมณฑล คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ และแสวงหาวิธีที่มีเหตุผลเพื่อรักษาและปกป้องพืช และเป้าหมายหลักของพฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์คือการได้รับและสรุปความรู้ใหม่เกี่ยวกับโลกของพืชในทุกรูปแบบของการดำรงอยู่ของมัน

พฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์ก่อตั้งขึ้นเมื่อประมาณ 2,300 ปีที่แล้ว ความรู้ทั่วไปที่เป็นลายลักษณ์อักษรครั้งแรกเกี่ยวกับพืชที่มาถึงเรานั้นเป็นที่รู้จักตั้งแต่สมัยกรีกโบราณเท่านั้น (ศตวรรษที่ 4-3 ก่อนคริสต์ศักราช) ดังนั้นการเกิดขึ้นของพฤกษศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์จึงเกิดขึ้นในเวลานี้ Theophrastus (372-287 ปีก่อนคริสตกาล) ลูกศิษย์ของอริสโตเติลผู้ยิ่งใหญ่ ถือเป็นบิดาแห่งพฤกษศาสตร์ด้วยผลงานเขียนของเขาเรื่อง "Natural History of Plants" จำนวน 10 เล่ม และงานเขียน "On the Causes of Plants" จำนวน 8 เล่ม ในประวัติศาสตร์ธรรมชาติของพืช Theophrastus กล่าวถึงพืช 450 ชนิดและเป็นความพยายามครั้งแรกในการจำแนกประเภททางวิทยาศาสตร์

ในศตวรรษแรกคริสตศักราช นักธรรมชาติวิทยาชาวโรมัน Dioscorides และ Pliny the Elder เสริมข้อมูลนี้ นักวิทยาศาสตร์ยุคกลางยังคงรวบรวมข้อมูลที่เริ่มต้นโดยนักวิทยาศาสตร์โบราณต่อไป ในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาการที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มคุณค่าของข้อมูลเกี่ยวกับพืช ความจำเป็นในการจัดระบบโลกของพืชจึงเกิดขึ้น ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ในการจัดการความรู้ทางพฤกษศาสตร์เป็นของ Carl Linnaeus ซึ่งในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 ได้แนะนำระบบการตั้งชื่อแบบไบนารีของพืช เป็นคนแรกที่พยายามจำแนกโลกของพืชและพัฒนาระบบประดิษฐ์ โดยแบ่งโลกของพืชออกเป็น 24 คลาส

ขณะนี้พฤกษศาสตร์เป็นศาสตร์สหสาขาวิชาชีพที่ศึกษาทั้งพืชเดี่ยวและมวลรวม - กลุ่มพืชที่ก่อตัวเป็นทุ่งหญ้า สเตปป์ และป่าไม้

ในกระบวนการพัฒนา พฤกษศาสตร์ได้แยกออกเป็นวิทยาศาสตร์หลายแขนง ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ สัณฐานวิทยาของพืช - ศาสตร์เกี่ยวกับโครงสร้างและการพัฒนาอวัยวะหลักของพืช จากนั้นโดดเด่น: กายวิภาคศาสตร์ (จุลกายวิภาคศาสตร์) ของพืชซึ่งศึกษาโครงสร้างภายในของสิ่งมีชีวิตในพืช ชีววิทยาของเซลล์พืช ซึ่งศึกษาลักษณะโครงสร้างของเซลล์พืช วิทยาตัวอ่อนของพืช ซึ่งศึกษากระบวนการปฏิสนธิและการพัฒนาของตัวอ่อนในพืช สรีรวิทยาของพืช - ศาสตร์แห่งกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตของพืชมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับชีวเคมีของพืช - วิทยาศาสตร์ของกระบวนการทางเคมีในพวกมัน พันธุศาสตร์พืชศึกษาประเด็นความแปรปรวนและพันธุกรรมของพืช Paleobotany (phytopaleontology) ศึกษาพืชฟอสซิลและมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวิวัฒนาการของพืช ซึ่งมีหน้าที่สร้างการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ของโลกพืชขึ้นมาใหม่ ภูมิศาสตร์พืช (phytogeography) - ศาสตร์แห่งรูปแบบการกระจายพันธุ์พืชบนโลก จากนั้นนิเวศวิทยาของพืชก็เกิดขึ้น - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตของพืชกับสิ่งแวดล้อม - และวิทยาพฤกษศาสตร์ (จีโอโบตานี) - วิทยาศาสตร์ของกลุ่มพืช

นอกจากนี้ยังมีสาขาวิชาเฉพาะอีกมากมายที่ศึกษาแต่ละกลุ่มของโลกพืช เช่น วิทยาสาหร่าย - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสาหร่าย ไลเคนวิทยา - เกี่ยวกับไลเคน วิทยาไบรโอไฟต์ - เกี่ยวกับไบรโอไฟต์ วิทยาเดนโดรวิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพันธุ์ไม้ วิทยา Palynology - เกี่ยวกับโครงสร้าง ของสปอร์และละอองเกสรดอกไม้

ลักษณะทั่วไปของพืช

พืชทุกชนิดมีคุณสมบัติร่วมกัน:

1. สิ่งมีชีวิตของพืชประกอบด้วยเซลล์ วี เซลล์(จากภาษากรีก กีโตส- เซลล์) เป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานและการทำงานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ซึ่งเป็นระบบทางชีววิทยาเบื้องต้นที่มีสัญญาณทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต มีความสามารถในการควบคุมตนเอง การสืบพันธุ์และการพัฒนาตนเอง

2. พืชเป็นยูคาริโอต (eukaryotes) ยูคาริโอต (ยูคาริโอต) เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์มีนิวเคลียส อย่างน้อยก็ในช่วงหนึ่งของวัฏจักรเซลล์ ยูคาริโอต ได้แก่ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว อาณานิคม และหลายเซลล์

3. สิ่งมีชีวิตในพืชส่วนใหญ่ - การเจริญอัตโนมัติ การเจริญอัตโนมัติ(จากรถยนต์กรีก - ตัวเขาเอง ถ้วยรางวัล- โภชนาการ) - สิ่งมีชีวิตที่ผลิตสารอินทรีย์จากสารประกอบอนินทรีย์อย่างอิสระโดยใช้พลังงานของแสงแดดหรือพลังงานของกระบวนการทางเคมี

4. เซลล์พืชประกอบด้วย พลาสดิดี (จากภาษากรีกพลาสโตส - แกะสลัก): คลอโรพลาสต์ (จากกรีกคลอรอส - สีเขียวและพลาสโตส - แกะสลัก), โครโมพลาสต์ (จากกรีกโครมา - สีและพลาสโตส - แกะสลัก), เม็ดเลือดขาว (จากกรีก leukos - ไม่มีสีและ พลาสติก -ทันสมัย)

5.สารสำรอง - แป้ง โปรตีน ไขมัน

6. พืชมีลักษณะเป็นกระบวนการสำคัญ (เมแทบอลิซึม): ก) โภชนาการ - กระบวนการดูดซึมและการดูดซึมโดยพืชจากสภาพแวดล้อมของสารที่จำเป็นต่อการรักษาหน้าที่ที่สำคัญของพวกเขา; ตามวิธีการทางโภชนาการสิ่งมีชีวิตของพืชแบ่งออกเป็นออโตโทรฟและเฮเทอโรโทรฟ (สิ่งมีชีวิตที่ใช้สารอินทรีย์สำเร็จรูปเป็นโภชนาการ)

b) การหายใจ - ชุดของกระบวนการทางสรีรวิทยาที่รับประกันการเข้าสู่พืชของออกซิเจนและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ พื้นฐานของการหายใจคือการเกิดออกซิเดชัน (syn. oxidation) ของสารอินทรีย์ (โปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรต) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พลังงานถูกปล่อยออกมาในรูปของ ATP (adenosine triphosphoric acid) ซึ่งจำเป็นต่อชีวิตของพืช พืชเป็นแอโรบิก (จากภาษากรีก อากาศ - อากาศ) - สิ่งมีชีวิตที่ชีวิตต้องการออกซิเจนอิสระจากอากาศ

c) ต้องขอบคุณคลอโรพลาสต์ที่ทำให้พืชสามารถทำได้ การสังเคราะห์ด้วยแสง (จากภาษากรีก ภาพถ่าย- แสงการสังเคราะห์ - การเชื่อมต่อ) - กระบวนการสร้างโมเลกุลอินทรีย์จากอนินทรีย์เนื่องจากพลังงานของดวงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานของพันธะเคมี

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงประกอบด้วยสองขั้นตอน:

1. ระยะแสงเกิดขึ้นในไทลาคอยด์ของคลอโรพลาสต์ พลังงานของควอนตัมแสงถูกจับโดยโมเลกุลคลอโรฟิลล์ ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น และแยกออกจากโมเลกุลคลอโรฟิลล์ อิเล็กตรอนจะถูกจับโดยโมเลกุลพาหะ ซึ่งอยู่ในเยื่อหุ้มไทลาคอยด์เช่นกัน อิเล็กตรอนที่สูญเสียไปจากโมเลกุลคลอโรฟิลล์จะได้รับการชดเชยโดยการแยกพวกมันออกจากโมเลกุลของน้ำในกระบวนการ โฟโตไลซิส - การสลายตัวของน้ำภายใต้อิทธิพลของแสงเป็นโปรตอน (H) และอะตอมออกซิเจน (O) อะตอมของออกซิเจนก่อตัวเป็นออกซิเจนโมเลกุลซึ่งถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ:

โปรตอนที่ปล่อยออกมาจะสะสมอยู่ในโพรงไทลาคอยด์ อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ พลังงานของการถ่ายโอนอิเล็กตรอนผ่านเมมเบรนถูกใช้ไปกับการเปิดช่องสำหรับโปรตอนใน ATP synthetase complex เนื่องจากการปล่อยโปรตอนออกจากโพรงไทลาคอยด์ ATP จึงถูกสังเคราะห์ขึ้น ในที่สุดโปรตอนจะจับกับโมเลกุลพาหะจำเพาะ (NADP-นิโคตินาไมด์อะดีนีนนิวคลีโอไทด์ฟอสเฟต) NADP สามารถถูกรีดิวซ์ จับกับโปรตอน หรือออกซิไดซ์และปล่อยออกมาได้ ด้วยเหตุนี้ NADP H 2 complex จึงเป็นตัวสะสมพลังงานเคมีซึ่งใช้ในการฟื้นฟูสารประกอบอื่น ๆ

ดังนั้นในระยะแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง ปฏิกิริยาต่อไปนี้จึงเกิดขึ้น:

2. ใน เฟสมืดไม่ขึ้นอยู่กับแสง (ปฏิกิริยาเกิดขึ้นทั้งในความมืดและแสงสว่าง) มันเกิดขึ้นในคลอโรพลาสเมทริกซ์ ในระยะนี้ กลูโคสจะเกิดขึ้นจากคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) ที่มาจากชั้นบรรยากาศ ในกรณีนี้ ใช้พลังงานของ ATP และ H+ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ NADP o H 2 ในระหว่างการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต โมเลกุล CO 2 จะไม่ถูกแยกออก แต่จะถูกตรึง ("จับ") โดยใช้เอนไซม์พิเศษ การตรึง CO 2 - กระบวนการหลายขั้นตอน เอนไซม์ชนิดพิเศษจับกับ CO 2 โดยมีโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอน 5 อะตอม (C) (ไรบูโลส-1,5-ไบฟอสเฟต) ในกรณีนี้จะเกิดโมเลกุลไทรคาร์บอกซิลิก 2 โมเลกุลของ 3-ฟอสโฟกลีเซอเรต สารประกอบไตรคาร์บอกซิลิกเหล่านี้ถูกเปลี่ยนแปลงโดยเอนไซม์ ลดลงด้วยความช่วยเหลือของ NADP o H 2 และพลังงาน ATP และถูกแปลงเป็นสารที่สามารถสังเคราะห์กลูโคส (และคาร์โบไฮเดรตอื่นๆ บางชนิด) ได้ โมเลกุลเหล่านี้บางส่วนใช้สำหรับการสังเคราะห์กลูโคส และจากโมเลกุลอื่น ๆ สารประกอบ p-carboxylic ถูกสร้างขึ้นซึ่งจำเป็นสำหรับการตรึง CO 2 ดังนั้นพลังงานของแสงที่ถูกแปลงในช่วงระยะแสงเป็นพลังงานของ ATP และอื่น ๆ โมเลกุลพาหะพลังงานใช้สำหรับการสังเคราะห์กลูโคส

ระยะมืดของการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้:

โมเลกุลของกลูโคสสังเคราะห์บางส่วนจะถูกสลายให้เป็นไปตามความต้องการพลังงานของเซลล์พืช ส่วนอีกส่วนหนึ่งใช้เพื่อสังเคราะห์สารที่จำเป็นสำหรับเซลล์ ดังนั้นโพลีแซ็กคาไรด์และคาร์โบไฮเดรตอื่น ๆ จึงสังเคราะห์จากกลูโคส กลูโคสส่วนเกินจะถูกเก็บเป็นแป้ง

ความหมายของการสังเคราะห์ด้วยแสง:

1) การก่อตัวของอินทรียวัตถุซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับโภชนาการของสิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิค

2) การก่อตัวของออกซิเจนในชั้นบรรยากาศซึ่งช่วยให้มั่นใจในการหายใจของสิ่งมีชีวิตแบบแอโรบิกและสร้างเกราะป้องกันโอโซนของโลกของเรา

3) รับประกันอัตราส่วนคงที่ระหว่าง CO 2 และ A 2 ในบรรยากาศ นักวิชาการ K.A. Timiryazev กำหนดไว้ แนวคิดเกี่ยวกับบทบาทของจักรวาล

พืชสีเขียวพืชสีเขียวช่วยรักษาและพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลกโดยการรับรังสีดวงอาทิตย์และแปลงพลังงานให้เป็นพลังงานของพันธะของสารประกอบอินทรีย์ พวกมันก่อตัวเป็นอินทรียวัตถุเกือบทั้งหมดและเป็นพื้นฐานของสารอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตที่แตกต่าง ออกซิเจนทั้งหมดในชั้นบรรยากาศก็มีต้นกำเนิดจากการสังเคราะห์แสงเช่นกัน ดังนั้นพืชสีเขียวจึงเป็นสื่อกลางระหว่างดวงอาทิตย์กับสิ่งมีชีวิตบนโลก

d) การคายน้ำ (จากภาษาละติน ทรานส์ - ผ่าน, สไปโร - ฉันหายใจ, หายใจออก) - กระบวนการทางสรีรวิทยาของการปล่อยน้ำในสถานะก๊าซโดยพืชที่มีชีวิต;

e) การเจริญเติบโต - การเพิ่มขนาดของร่างกายพืชหรือแต่ละส่วนและอวัยวะเนื่องจากการเพิ่มจำนวนเซลล์ผ่านการแบ่งการยืดเส้นตรงและความแตกต่างภายใน ดำเนินต่อไปตลอดวงจรชีวิตทั้งหมด

f) การพัฒนา - ชุดของการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาเชิงคุณภาพในพืชในแต่ละช่วงของวงจรชีวิต แยกแยะความแตกต่างระหว่างการพัฒนาส่วนบุคคล (การกำเนิด) และพัฒนาการทางประวัติศาสตร์ (สายวิวัฒนาการ) การพัฒนาสิ่งมีชีวิตของพืชตามปกตินั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับเท่านั้น ปัจจัยภายนอก(แสง อุณหภูมิ ความชื้น ออกซิเจน ความยาวของช่วงแสงของวัน) และอื่นๆ อีกมากมาย ปัจจัยภายในและจากปฏิสัมพันธ์ของพวกเขา หลัก ปัจจัยภายในมีไฟโตฮอร์โมน (ตารางที่ 5)

โต๊ะ 5

ไฟโตฮอร์โมนจากพืช

ชื่อของไฟโตฮอร์โมน

ฟังก์ชั่น

การศึกษา

ออกซิน

(จากภาษากรีก ออกเซน -ฉันเพิ่มขึ้น)

กำหนดล่วงหน้าการเจริญเติบโตของยอดตา, ยับยั้งการเจริญเติบโตของรักแร้, ส่งผลกระทบต่อความแตกต่างของเนื้อเยื่อหลอดเลือด, กำหนดการเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโต, สามารถนำไปสู่การก่อตัวของผลไม้โดยไม่มีเมล็ด, ควบคุมการยืดตัวของเซลล์

เซลล์เนื้อเยื่อ (เนื้อเยื่อที่ไม่แตกต่างซึ่งเซลล์ใหม่พัฒนาขึ้น)

ไซโตไคนิน

(จากภาษากรีก - เซลล์, cyneo - นำมา

ความเคลื่อนไหว)

กระตุ้นการแบ่งเซลล์ ทำให้เกิดการเจริญเติบโตของตาด้านข้าง รักษาสีเขียวของใบ ชะลอการแก่ของเนื้อเยื่อ

รากเนื้อเยื่อผลไม้

เอทิลีน

ยับยั้งการเจริญเติบโตของต้นกล้าตามความยาว ชะลอการเจริญเติบโตของใบ เร่งการงอกของเมล็ดและหัว ส่งเสริมการสุกของผลไม้ อายุของร่างกาย

จิบเบอเรลลินส์

กระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์ กระตุ้นระยะการยืดตัว การติดดอก การดึงเมล็ดออกจากการพักตัว ทำให้เกิดการก่อตัวของผลที่ไม่มีเมล็ด เร่งการพัฒนาของผล

ใบ,ราก

กรดแอบไซซิก

ฮอร์โมนความเครียด ช่วยให้พืชปรับตัวเข้ากับสภาพความเป็นอยู่ที่ไม่เอื้ออำนวย ชะลอกระบวนการเจริญเติบโต เร่งการร่วงของใบและผล เร่งการแก่ชรา

ใบ ผลไม้ ฝาราก

ไฟโตฮอร์โมน (จากภาษากรีก. ไฟตัน- พืช, ฮอร์โมน - กระตุ้น) - สิ่งเหล่านี้เป็นสารออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาที่ผลิตโดยโปรโตพลาสต์ (สิ่งมีชีวิต) ของเซลล์พืชและส่งผลต่อการเจริญเติบโตและกระบวนการสร้างรูปร่าง ไฟโตฮอร์โมนมีฤทธิ์ในปริมาณที่น้อยมากและสามารถกระตุ้นและยับยั้งกระบวนการบางอย่างได้ (ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม) สารควบคุมการเจริญเติบโตและการพัฒนาแบบประดิษฐ์ยังมีอิทธิพลต่อการพัฒนาสิ่งมีชีวิตของพืชด้วย (ตารางที่ 6)

โต๊ะ 6

ผู้ควบคุมการเจริญเติบโตและการพัฒนาสิ่งมีชีวิตของพืช

ชื่อตัวควบคุมเทียม

ฟังก์ชั่น

บุคคลใช้เพื่อวัตถุประสงค์อะไร

สารหน่วง (แอนติไฮเบอเรลิน)

ยับยั้งการเจริญเติบโตของลำต้น มีฤทธิ์ต้านการเกาะตัวของลำต้น

มีส่วนร่วมในการสร้างรูปแบบแคระแกรน

ออกซินเทียม

ทำหน้าที่คล้ายกับออกซินธรรมชาติที่ความเข้มข้นสูงทำหน้าที่เป็นสารกำจัดวัชพืช (จาก lat. เฮอร์บา- หญ้า, คาเดเร- ฆ่า) นั่นคือสามารถทำลายพืชได้

ใช้ในการควบคุมวัชพืช

สารผลัดใบ

ทำให้ใบไม้เทียมร่วงหล่น

เพื่ออำนวยความสะดวกในการเก็บเกี่ยวฝ้ายด้วยเครื่องจักร

สารดูดความชื้น

ทำให้ส่วนเหนือพื้นดินของพืชเหี่ยวเฉา

เพื่ออำนวยความสะดวกในการเก็บเกี่ยวเชิงกลของพืชราก (แครอท หัวบีท) หัว (มันฝรั่ง)

มี) การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโต - การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของอวัยวะพืชในอวกาศเนื่องจากกระบวนการเติบโตไม่สม่ำเสมอ (ตารางที่ 7) พืชชั้นสูงไม่มีอวัยวะเฉพาะสำหรับการเคลื่อนไหวที่กระตือรือร้น แต่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ของสภาพแวดล้อมภายนอกและปรับให้เข้ากับพวกมันได้

ตารางที่ 7

การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตของพืช

การเคลื่อนไหวการเจริญเติบโต

นัสตียา

(จากภาษากรีก นาสโตส- อัดแน่นปิด)

คำนิยาม

การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตของอวัยวะและส่วนต่างๆ ของพืชที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสิ่งกระตุ้นที่สม่ำเสมอ (การเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสง อุณหภูมิ ฯลฯ)

ตัวอย่าง

การควบคุมแสง- เปิดดอกในตอนเช้าและปิดในตอนเย็น การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของช่อดอกขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของดวงอาทิตย์ (ดอกทานตะวัน) อุณหภูมิ- การเปิดดอกจากตาเมื่อย้ายจากห้องเย็นไปยังห้องอุ่น กลไก - ดึงใบไม้ขึ้นมาจากการสัมผัสพวกมัน (มิโมซ่าขี้อาย); ผลไม้แตกเมื่อสัมผัส (หญ้าน้ำตา); Chemonastia - การเคลื่อนไหวที่วุ่นวายของเซลล์ป้องกันของปากใบเพื่อตอบสนองต่อความเข้มข้นของ CO 2, การโค้งงอของการเจริญเติบโตของขนต่อมของหยาดน้ำค้างภายใต้อิทธิพลของสารที่มีไนโตรเจน ฯลฯ

ทรอปิซมี

(จากภาษากรีก โทรโพส- เลี้ยวทิศทาง)

การเคลื่อนไหวต่างๆ (โค้ง) ของอวัยวะหรือส่วนต่าง ๆ ที่เกิดจากการกระตุ้นเพียงฝ่ายเดียว

เขตร้อนเชิงบวก - การเคลื่อนไหวของอวัยวะไปสู่สิ่งเร้า (เช่น ใบไม้ไปทางแสง) เขตร้อนเชิงลบ - การเคลื่อนไหวของอวัยวะถูกนำออกไปจากสิ่งเร้า (ทิศทางของการเจริญเติบโตของรากห่างจากแสง) ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งเร้านั้นมีความโดดเด่น: โฟโตโทริซึม (การสัมผัสกับแสง) geotro-ปิซมี (ผลกระทบด้านเดียวของแรงโน้มถ่วง), ไฮโดรโทรฟิซึม (ผลกระทบของสภาพแวดล้อมที่ชื้น), เคมีบำบัด (ผลกระทบของสารเคมี), trophotropism (ผลของสารอาหาร)