Лекция № 1

Лекция № 1. Введение

Цель: Дать основные представления о предмете «Основы естествознания», сформировать понятия ботаника и разделы ботаники, показать значение растений в природе и в жизни человека.

Основные вопросы:

1. Предмет, задачи и содержание дисциплины.

2. Понятие о ботанике, её разделы.

3. Значение растений в природе и в жизни человека.

Разделы естествознания. Дисциплина «Основы естествознания» состоит из трех частей: курс «Ботаника с основами экологии растений»; курс «Зоология с основами экологии животных»; курс «Основы землеведения». Данная дисциплина призвана решать, по специальности педагогика и методика начального обучения, целый ряд задач. Цель дисциплины «Основы естествознания» - вооружить будущих учителей начальных классов знаниями, умениями и навыками необходимыми для преподавания основ познания мира, ведения внеклассной работы.

Курсы «Ботаника с основами экологии растений» и «Зоология с основами экологии животных» ставят следующие цели – вооружить будущих учителей начальных классов знаниями, умениями и навыками, необходимыми для преподавания познания мира и природоохранительной деятельности, а также внеклассной работы, показать значение ботаники и зоологии в формировании диалектико-материалистических представлений. Задачи курсов состоят в том, чтобы познакомить студентов с многообразием растительных форм, животных форм, используя экологические сведения, раскрыть взаимосвязи, существующие между растениями и окружающей средой, между растениями и животными, между животными и окружающей средой, изучить процессы, которые происходят в органах растений и животных и необходимость рационального их использования и охраны растительных и животных организмов.

В результате изучения материала курса «Землеведение и краеведение» студенты должны усвоить основные физико-географические понятия, изучить сущность главных процессов происходящих в географической оболочке, иметь четкое представление о глубокой взаимосвязи географических объектов, процессов и явлений, осознать необходимость природоохранительных мероприятий; ознакомиться с содержанием и методами изучения природы своей области.

Понятие о ботанике Ботаника - наука о растениях. Она является одним из подразделений биологии, которая исследует все живые организмы, населяющие нашу планету. Само слово «ботаника» произошло от греческого слова «ботанэ», что означает в переводе росток, растение, зелень, трава.

Растение - сложный организм. Существует большое разнообразие форм растительных организмов. Каждый из них имеет характерное внутреннее строение, в каждом протекают специфические процессы жизнедеятельности, все они тесно связаны с окружающей средой. Поэтому, чтобы познать растение, следует его всесторонне изучить.

Разделы ботаники Морфология растений - изучает внешнее строение, форму отдельных органов, изменение их в зависимости от внешних условий и в процессе развития (онтогенеза и филогенеза). Анатомия растений - наука об их внутреннем строении. Систематика растений классифицирует растения, устанавливает родственные отношения между растениями, определяет, к какой таксономической единице относится данное растение, дает название новым видам. Цитология - наука о строении, развитии и функциях растительной клети и ее составных частей. Эмбриология - раздел биологии, изучающий зародышевое развитие растительного организма. Генетика изучает законы наследственности и изменчивости. Фитопатология изучает вредителей и болезни растений. География растений изучает закономерности и причины распределения растений на земном шаре, выясняет границы распространения растений. Экология растений изучает взаимосвязь растений и окружающей среды, влияние различных факторов ее на структуру растений. Геоботаника изучает состав, закономерности строения, развития и распространения исторически сложившихся растительных сообществ (фитоценозов), их использование и возможности преобразования. Физиология растений рассматривает процессы, происходящие в растительном организме, закономерности превращения веществ в нем, выявляет функции тканей растений. Палеоботаника - наука о вымерших ископаемых растениях прошлых геологических эпох.

Значение растений в природе и в жизни человека. Велика роль растений в жизни нашей планеты. Одни растения способны создавать и накапливать огромную массу органических веществ (автотрофные растения), другие - разрушают их (гетеротрофные растения), возвращая в почву минеральные вещества, необходимые для питания зеленых автотрофных растений. Так совершается круговорот веществ в природе.

Автотрофные растения синтезируют органические вещества из неорганических соединений (углекислого газа, воды, минеральных солей), используя лучистую энергию Солнца. Эта энергия поглощается пигментом (у зеленых растений - хлорофилл, у других окрашенных растений - каротиноиды или фикобилины) и используется в процессе сложных биохимических реакций, приводящих к образованию органических веществ. В органических веществах накапливается преобразованная солнечная энергия в виде потенциальной энергии химических связей. Этот сложный процесс получил название фотосинтеза.

Образовавшаяся глюкоза в дальнейшем превращается в более сложные углеводы, жиры, а после присоединения азота, который поступает в растения из почвы в виде неорганических солей, синтезируются белки и другие сложные вещества. В процессе фотосинтеза выделяется свободный кислород, необходимый для дыхания всех живых организмов.

К автотрофным организмам относят высшие зеленые растения, водоросли и окрашенные виды бактерий. Все они синтезируют органические вещества при помощи лучистой световой энергии и поэтому их называют фототрофными организмами или фототрофами. Бактерии, способные создавась органические вещества из неорганических за счет энергии, освобождаемой при окислении ними бактериями неорганических веществ, называют хемосинтетиками или хемотрофными.

Гетеротрофные растения питаются готовыми органическими веществами, которые присутствуют в окружающей среде, и строят из них органические вещества своего тела. К ним относят некоторые высшие растения, грибы и большинство бактерий. Среди гетеротрофных растений различают растения-паразиты и сапрофиты. Растения-паразиты живут на теле или в теле другого организма и питаются за его счет. Сапрофиты питаются органическими веществами из разлагающихся трупов животных и растений. Сапрофитные грибы и бактерии играют огромную роль в почвообразовательном процессе, расщепляя (минерализуя) органические остатки до простых неорганических соединений. У растений встречается и смешанный способ питания (миксотрофный). В этом случае растения могут сами создавать органические вещества, так как имеют зеленую окраску, но частично способны питаться и за счет других организмов (омела, росянка).

Растения и животные создают живую оболочку Земли, и в этом заключается их планетарная роль. Для человека растения являются прежде всего источником пищи. Они обеспечивают многие отрасли промышленности и хозяйственной деятельности человека сырьем и материалами (древесина, текстильное волокно и др.), являются лекарственным сырьем для медицинской промышленности и др. Имеют санитарно-гигиеническое и эстетическое значение.

Не менее важна роль растений как образователей леса, луга, степи и других растительных сообществ. При этом создаются не только разнообразные ландшафты Земли, но и определенные отношения между жизненными формами растений и животных, их приспособленность к определенным физико-химическим условиям среды.

Вопросы для самоконтроля:

1.Что изучает наука биология?

2.Какие организмы называют автотрофными и какие гетеротрофными?

3.Чем отличаются паразиты от сапрофитов?

4.В чем специфика разделов ботаники?

5.Какое значение имеют знания о жизни растений для практической деятельности человека?

Рекомендуемая литература:

1.Кудряшов Л.В. и др. Ботаника с основами экологии. М. Просвещение, 1990. с. 3-12

2.Тихомиров Ф.К. Ботаника М. Просвещение, 1978

3.Блукет Н.А. и др. Ботаника с основами физиологии растений. М. Просвещение, 1986

4.Петерман И., Чирнер В. Интересна ли ботаника. М. Мир, 1984

5.Андреева М.И., Родман Л.С. Ботаника. М. 2002